◆…전기화학적 방식을 활용한 고농도 폐수 정화 신기술 개념도. 사진=SK에코플랜트 제공
SK에코플랜트는 서울 종로구 관훈사옥에서 미시간기술과 고농도 폐수처리를 위한 스마트 전기화학적 산화 시스템 공동개발 협약을 체결했다고 18일 밝혔다. 미시간기술은 지난 2002년 설립된 하폐수 처리기술 전문 환경기업이다.
두 회사는 이번 협약을 통해 붕소 코팅 다이아몬드(BDD, Boron dopped Diamond) 전극을 활용한 전기화학적 산화(ECO, Electro-Chemical Oxidation) 방식의 고농도 폐수 처리 신기술 개발과 현장 실증에 나설 계획이다.
산업폐수, 매립지 침출수 등 오염도가 높은 폐수는 미생물을 활용하는 생물학적 방식으로는 분해·정화가 어려워 화학약품을 다량 사용하거나 화석연료로 폐수를 가열·증발시켜 깨끗한 물만 모으는 물리화학적 방식이 그동안 고농도 폐수처리에 활용돼 왔으나 높은 처리 단가와 다량의 슬러지 발생으로 인한 2차 오염 등의 단점이 있었다.
이에 양측은 전극에 전류를 흘렸을 때 폐수와 전극사이에서 전자가 교환되는 원리를 활용해 전기화학적으로 오염물질을 분해하는 기술 개발에 착수한다. SK에코플랜트는 "다른 수처리 방식과 달리 정화가 2번에 걸쳐 이뤄지는 방식으로 음전극에서 생성되는 수산화라디칼이 직접 오염물질을 분해하고 폐수 내 오염물질인 염소가 물과 만나면 생성되는 차아염소산이 폐수 내 유기물을 한 번 더 정화할 수 있다"며 "결과적으로 깨끗한 물만 남기는 고도처리 솔루션으로 이번 연구에 사용하는 붕소(Boron) 코팅 다이아몬드 전극은 다른 전극에 비해 정화 효율과 내구성이 높아 3세대 전극으로 불린다"고 설명했다.
전기화학적 수처리 기술은 뛰어난 오염물질 제거효율과 높은 경제성으로 이전부터 각광받았으나 연구실 규모의 실험으로만 효율·경제성을 확인한 수준에 그치며 아직 국내 실증 사례가 없어 수처리 현장에 적용되지 못했다.
양사는 국내 처음 현장에 실증 규모로 BDD 전극을 활용한 전기화학적 산화 설비를 구축할 방침으로 SK에코플랜트가 보유한 매립지 침출수 처리장과 폐수처리장을 대상으로 단기 테스트를 진행한 결과 약 80%의 운영비 절감 효과가 확인됐다는 게 회사측 설명이다.
향후 약 1년간 장기 연속운전 실증으로 전극 내구·효율성 테스트를 지속할 예정이다. 미시간기술이 전기화학적 수처리 기술이 적용된 장비의 설치와 운영, 효율 테스트를 수행하게 되며 SK에코플랜트가 공동기술개발을 총괄하며 테스트 결과를 종합해 최적운영조건을 도출하는 역할을 맡고 인공지능과 디지털 기술을 접목한 무인화 공정 개발에도 나선다.
김병권 SK에코플랜트 에코랩센터 대표는 "회사의 기술혁신은 환경사업이 당면한 취약점을 해결하는 것은 물론 지속가능한 발전을 위한 지향점까지 찾아가는 데 초점이 맞춰져 있다"며 "혁신 기술을 지속 발굴해 환경사업을 고도화하는 노력을 이어나가겠다"고 말했다.
