柳浩炫 LG경제연구원 책임연구원
⊙ 1976년 서울 출생.
⊙ 연세대 사회학과, 同대학원 경영학과 졸업.
⊙ 現 LG경제연구원 화학전략실 책임연구원.
⊙ 1976년 서울 출생.
⊙ 연세대 사회학과, 同대학원 경영학과 졸업.
⊙ 現 LG경제연구원 화학전략실 책임연구원.
- 두산중공업이 2004년 완공한 하루 담수 생산량 50만t 규모의 아랍에미리트 후자이라 발전담수 플랜트.
물이 부족하다. 비록 현재 지구상에 존재하는 물의 총량은 14억km3로 지구 전체 표면을 3000m 깊이로 덮을 수 있는 어마어마한 양이지만, 인간이 이용 가능한 담수량은 전체 물의 총량 중 단 2.5%에 불과하다. 더구나 이 가운데 빙하를 제외하고 현실적으로 이용 가능한 담수의 양은 0.8%뿐이다.
더 큰 문제는 지구 온난화의 영향으로 가뭄 현상이 심화돼 지하수의 고갈 및 사막화가 확대되고 있다는 점이다. 여기에 더해 물 공급이 제한된 상황에서 인구의 증가 및 인류 식생활의 변화, 산업화 등의 요인으로 물 수요가 급격히 증가되고 있는 것이 물 부족 현상을 더욱 심화시키고 있다. 물의 절대량 부족과 수요의 급격한 증가는 물 부족 현상을 심화시킬 것이다.
실제로 오늘날 약 7억명의 사람들이 用水(용수) 부족에 직면하고 있다. 유엔의 조사에 의하면 특별한 조치가 없는 한 용수 부족 인구가 2025년에는 약 27억명으로 늘어날 것으로 예상된다. 이러한 물 부족은 물의 효율적 사용, 이용 가능한 물 총량의 증대, 이러한 전략 목표를 가능하게 하는 기반기술의 발전을 요구하고 있다.
◈ 수자원 통합관리에 나서는 선진국들
이에 따라 세계 각국은 물의 효율적 사용을 위한 다양한 방법들을 개발, 실행하고 있다. 가장 널리 이용되는 방안이 수자원의 통합관리다. 물은 取水(취수)에서 需用家(수용가)에 공급하고, 수용가로부터 나온 물을 처리해 배출하는 과정이 하나의 순환체계로 이루어진다.
따라서 물을 저장(Stock)의 개념이 아닌 흐름(Flow)의 개념으로 보고, 전체의 흐름을 관리하는 것이 가장 효율적이다. 또 상수도와 하수도는 동일한 지역에 동일한 고객을 상대로 하고 있고, 기능적으로 유사해 시설 건설이나 정보 공유, 기술 접목 등에 있어 통합관리가 보다 합리적이다. 관리비용 측면에서도 상·하수의 분리 운영 체계는 시설 중복 투자, 관리 조직의 비용 증대를 불러온다.
이런 이유로 글로벌 물 시장은 상수와 하수를 통합관리하는 형태로 사업이 발주되고 있고, 선진국들도 수도 관리를 광역화하고 상·하수 관리를 통합하여 自國(자국)의 물 운영 경쟁력을 확보하고, 수도 관리의 효율성을 높이고 있다. 실제로 2000년에서 2005년간 수도 투자 사업 중 67.9%가 통합운영사업으로 발주되고 있다.
반면 한국의 수도사업 체계는 상·하수가 분리되어 있는 비효율적 체계를 유지하고 있다. 더욱이 분절된 상·하수 체제하에서 이를 167개의 지자체가 따로 관리함으로써 경영 효율이 현저히 낮은 실정이다. 이에 정부는 기존 사업자인 지자체의 의사를 존중하면서 자발적인 형태로 수도사업의 구조 개편을 이루는 방법으로서 전문기관 통합관리방안을 추진하고 있다. 이탈리아의 사례를 볼 때 지자체와의 이해 관계 조율로 인해 통합 과정에 여러 우여곡절과 시간이 걸릴 것으로 예상되지만, 물의 효율적 사용이라는 정당성을 바탕으로 결실을 맺을 것으로 예상된다.
수자원 통합관리 외에도 물의 효율성 측면에서 누수율, 즉 물 순환 과정에서 물이 새는 것을 막는 것도 중요한 이슈다. 물이 풍부하다고 인식될 당시에는 누수율은 사업의 비효율성 측면에서 다루어지는 주제였지만, 물이 부족해짐에 따라 사업의 존폐를 구별 짓는 기준으로 위상이 높아졌기 때문이다. 선진국들은 노후한 管路(관로)를 대체하고 있고, 혁신 기술을 통해 개량 관로들을 속속 개발하고 있다. 이에 따라 관로 인프라 시장이 부상하고 있으며, 이는 수자원의 전반적 효율성 제고에 도움을 줄 것으로 보인다.
◈ 바닷물을 민물화하는 담수사업 성장
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| 이스라엘은 자원을 효율적으로 이용해 사막지대를 옥토로 바꾸었다. |
지구상의 물 중 97%가 바닷물이라는 점에서 바닷물을 민물로 만드는 담수 사업은 물 부족 현상을 획기적으로 줄일 수 있는 방법, 즉 이용 가능한 물의 총량을 늘리는 사업이다. 과거 이 방법이 주목 받지 못했던 것은 바닷물을 담수화하는 비용이 너무 많이 들어 非(비)경제적이었기 때문이다.
그러나 수십 년간의 기술 발달로 인해 생산비가 점차로 줄었다. 담수 기술별로 차이가 있지만 전체적으로 30~40년 전보다 해수의 담수화를 통한 물 생산 비용이 10분의 1 수준으로 떨어졌다.
이에 따라 담수 플랜트 사업은 수질이 좋지 않고 물 부족 현상이 심한 중동 및 북아프리카, 스페인, 그리스 등의 남유럽, 중국, 싱가포르, 호주 등의 지역을 중심으로 급속 성장하고 있다. 미국의 제너럴 일렉트릭(GE)사는 담수 시장이 2005년 43억 달러에서 매년 9~14%씩 성장하여 2014년에는 141억 달러로 성장할 것으로 예상하고 있으며, 기관에 따라 2015년까지 700억 달러 시장을 예상하기도 한다.
하수 재이용 플랜트 역시 실험용이 아닌 상용화의 길로 접어들었다. 환경 보전을 목표로 한 하수 처리가 아니라, 飮用(음용)이 가능한 수준으로 하수를 처리해 재이용하는 기술이다. 하수 재이용 플랜트는 수처리 기술의 발달로 인해 싱가포르와 이스라엘을 중심으로 사업이 현실화되고 있다. 이들 국가는 물이 부족하고, 국토 규모가 작아 사업 효율성이 높은 장점이 있다. 즉 하수의 규모와 처리된 음용수의 수요가 크기 때문에 규모의 효과를 볼 수 있다.
이는 도시화의 진전으로 인구 1000만명 이상의 메가 시티(Mega City)가 계속 늘어난다는 가정을 할 경우 사업이 지금보다 더 활발해질 것으로 예상된다. 담수 플랜트 및 하수 재이용 사업의 상업화 및 현실화는 물 부족 문제를 조금이나마 해결할 수 있는 방안으로 주목된다.
현재 한국은 담수 플랜트 및 하수 재이용 사업이 활발하지 못하다. 다른 지역에 비해 물이 부족하지 않기 때문에 담수 플랜트의 상업적 현실성이 떨어지기 때문이다. 반면, 담수 플랜트 기술력은 강점을 가진 것으로 판단된다.
글로벌 담수 플랜트 시장의 주요 과정이 물을 끓이는 방식이어서 국내의 석유화학 플랜트와 파이프라인 시공 기술이 유사하다. 특히 담수 분야 최대 시장인 중동은 수자원 인프라 건설 발주에 있어 자국 기업 육성보다는 해외 업체를 활용하는 전략을 구사했기 때문에, 국내 기업들이 중동을 주요 시장으로 인식하고 시장 형성 초기부터 적극적으로 사업을 진행할 수 있었다.
◈ 물 부족 현상의 양극화
그러나 담수 분야도 민영화로 인한 통합 사업역량이 강조되고, 필터 방식의 새로운 수처리 기술의 부상으로 한국 기업들의 글로벌 경쟁력이 한계를 맞고 있다. 담수 플랜트의 확산은 물 산업의 기술 패러다임을 생화학 처리 방식에서 분리막(필터) 방식으로 바꾸고 있다. 기존 수처리 정화 방식은 생화학 처리법이 주를 이루었는데, 이 방식은 고농도 폐수를 쉽게 정화하기 어렵다. 이 와중에 그동안 가격이 비싸 외면 받았던 고기능 분리막 기술이 관련 분야의 진보로 주목을 받고 있다.
분리막 방식은 20여년 전에 개발됐지만 필터가 비싸고 전기를 많이 소비하는 등 운영 유지비가 비싸 시장에서 외면당했다. 그러나 관련 기술 혁신과 시장 수요가 늘면서 필터 가격이 하락하고 전기 소모량도 5년 전에 비해 절반 수준으로 떨어져 시장이 급속히 확대되고 있다.
2030년에도 전 세계적인 물 부족 현상은 나아지지 않을 것으로 보인다. 세계의 식량 수요는 2013년까지 현재보다 50% 이상이 더 필요하게 될 것이다. 이는 더 많은 농업 용수와 동물을 키우기 위한 축산 용수가 필요하다는 것을 뜻한다. 유엔은 2025년경에는 전 세계 국가의 5분의 1이 심각한 물 부족 사태를 겪을 것으로 전망하고 있다.
먼저 물 부족 현상의 양극화가 일어날 것이다. 물이 부족함에도 불구하고 기술력과 경제력을 갖춘 국가들은 담수 사업 또는 하수 재이용 사업을 통해 물 부족을 해결할 것으로 예상되지만, 기술력과 경제력이 미약한 국가들, 아프리카, 중동, 서남아 지역 나라들은 특히 심각한 상황을 맞게 될 것이다.
세계 인구의 40%가 250개 강줄기 주변에 거주하고 있으며, 역사적으로 강 하류 국가는 물 수급에 대한 우려로 국방력을 상류 국가보다 증강시켜 왔다. 유엔의 ‘미래전망 2008’에 따르면 이들 중 스스로 물을 만들어 낼 수 있는 기술력과 경제력이 없는 국가들은 물값 상승으로 국제적 분쟁을 일으킬 것으로 우려되고 있다. 나일강 수계의 이집트, 수단, 우간다, 에티오피아·티그리스-유프라테스강 수계의 터키, 이라크, 시리아 등이 특히 주목되고 있다.
◈ 거대한 글로벌 물 기업 등장할 것
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| 흙탕물을 페트병에 담아 마시는 아프리카 니제르의 어린이들. 경제력·기술력에 따라 을 둘러싼 양극화 현상이 심해질 것이다. |
뿐만 아니라 운영 사업의 독점권으로 인해 현재 형성되고 있는 글로벌 물 기업 경쟁이 과점 단계로 진입할 것이다. 민간 물 사업은 시설물의 건립에서 운영을 일정 기간 배타적으로 부여하는 형태를 띠고 있다. 경쟁력 있는 물 운영 기업은 적극적으로 글로벌 민영 시장에 참여할 것이며, 무엇보다 물 인프라 확충을 위한 자본이 없는 개발도상국을 중심으로 시장 점유율을 높일 것이다. 2030년에는 물 시장에서 글로벌 자이언트 기업들이 시장을 주도할 것으로 예상된다.
기술 부문에서도 담수와 하수 재이용 등 고도화된 수처리 과정을 갖춘 대기업들의 시장 과점화가 나타날 것이다. 발전 사업에서 지멘스, GE, 알스톰 등 거대 업체들이 시장을 주도하는 것처럼 다양한 수처리 과정에 대응할 수 있는 기술력과 자본력을 갖춘 글로벌 기술 巨人(거인)들이 시장을 과점할 것이다.
국내 시장은 글로벌 물 부족 현상에서 한 발짝 비켜나 있을 것으로 예상된다. 자연적인 물 부족 현상은 심화되겠지만, 기술력의 발전으로 물의 공급을 늘리는 담수 플랜트 등이 확산될 것이기 때문이다. 현재 한국의 담수 플랜트 용량은 공장의 테스트용, 도서 지역의 소규모 시설에 국한되어 있다. 하지만 삼면이 바다로 둘러싸인 지리적 환경, 글로벌 담수 경쟁력 확보를 위한 정부의 프로젝트 지원, 기술 발전으로 인한 담수 플랜트의 가격 경쟁력 확보 등으로 물 부족 현상을 극복할 수 있을 것이다. 미국 캘리포니아에서는 앞으로 200년간 사용할 수 있는 물의 10~20%를 생산할 수 있는 담수 플랜트를 건설 중이다.
싱가포르 방식의 하수 재이용 시설도 서울 등과 같은 대도시를 중심으로 늘어날 것으로 보인다. 물의 공급량 확대와 효율적 사용을 통해 수자원 접근성도 높아질 것으로 예상된다. 앞으로 20여년간 수도 통합운영 관리 시스템 정착, 관로개선, 처리시설 확충이 이루어질 것으로 보인다. 이탈리아는 물 운영 통합법인 갈라법을 입법한 후 약 15년간 조정 과정을 거쳤는데, 이런 사례로 볼 때 우리나라도 2030년까지 효율적인 통합운영체제를 만들어 낼 것으로 기대된다. 또 관로개선 작업을 통해 현재 14%의 평균 누수율을 7% 이하로 낮춰 물의 실질적 이용량이 10% 이상 늘어날 것이다.
도서 산간지역의 불균등한 수자원 접근성도 크게 높아질 것이다. 현재 수요 규모가 작고 원수의 공급이 용이하지 않은 지역은 전국 평균보다 두 배 높은 물값을 지불하고 있는데, 이런 불균등이 해소된다는 뜻이다. 필터를 이용한 수처리 방식은 빌딩형 등으로 설계가 가능해 지역밀착형 소규모 처리시설 설치가 가능하다.⊙
