​[로컬 강소기업-(주)하이클로] 염소가스 폭발 위험 낮춘 ‘정수 시스템’ 개발

‘오픈셀 방식의 무격막식 차염 발생장치’로 "안전하고, 깨끗한 물 생산"에 ‘기여’

정수장 등 정수 처리과정에서 발생되는 염소가스는 맹독성으로 누출시, 인명사고와 더불어 주변환경이 파괴되므로 각별한 주의가 필요하다.[사진=하이클로 제공]

전 세계적으로 물 부족국가가 증대되고 있는 가운데, 우리 정부도 물 경쟁력 강화를 위한 예산을 대폭 증대해 편성하고 있다.

그 뿐 아니라, 각 지자체도 노후화된 상하수도 관리, 정수장 관리 등 ‘물 관리’에 심혈을 기울이면서, 깨끗한 물 공급에 안간힘을 쏟고 있다.

그러나, 인구밀집지역 내에 위치한 정수장에서 배출되는 염소 등 유해 가스에 대한 위험성에 대해서는 대부분 인지를 하지 못하고 있는 실정으로, 자칫 대형 사고의 위험에 노출되어 있다.

이에 따라, 정부는 올해부터 의무적으로 정수장 인근 주민에게 기초자치단체가 정수 과정에서 발생할 수 있는 위험을 고지하도록 했다.

염소 가스는 수분과 결합하면 염산으로 변하고, 피부와 점막에 화상을 입을 수 있어 위험한 물질로 분류된다.

염소는 수돗물 소독제로 사용된다. 일명 ‘락스’로 불리는 ‘차염’을 약 140년 전부터 사용되어 왔다. 대부분의 정수 과정은 소금물에서 염소를 분리해 염소가스를 배출하는 공정이다. 여기에 가성소다를 혼합해 차염을 생산한다.

제조공정에서 염소가스는 물론, 빈혈을 유발하는 물질(클로레이트)이 급격하게 증가한다는 단점이 있다. 소독에는 문제가 없지만 독성이 강한 염소 가스의 운반과 저장 등이 문제점으로 꼽고 있다.

지난 2014년 대구 도금공장 염소가스 유출사고로 46명이 부상을 당하고, 지난 2018년 1월 부산에서 차염 운반차량 누출 사고가 발생하는 등 크고 작은 사고들이 종종 발생되고 있지만, 별 대안 없이 그대로 사용되어 왔다.

전문가들은 염소가스는 맹독성 가스로 인류가 사용한 최초의 화학무기라고 할 정도로, 누출시 인명사고뿐만 아니라, 주변환경 파괴의 주범이 될 수 있다고 ‘염소 가스’의 위험성에 대해 경고한다.

지난 2008~2009년 미국, 일본에서 차아염소산나트륨(NaOCl, 이하 ‘차염’)의 소독부산물에 대한 연구 및 논란이 되어 , 차염 품질에 대한 구분이 신설되거나, 고품질의 수돗물을 만들기 위해 세분화됐다.

차염에는 소독부산물인 브로메이트(1급 발암물질)와 클로레이터(빈혈유발물질)가 함유되어 있으며, 국내에서도 2015년부터 환경부가 수돗물의 품질을 높이기 위해 주요 성분에 대한 함량의 정도에 따라 1종과 2종으로 구분하고 있다.

또한 2015년 시행된 화학물질관리법에 따르면 염소가스 저장량 파악과 누출 시 피해 범위 산정, 주변환경 평가 등을 5년마다 위해관리계획서에 작성해 환경부 장관의 승인을 얻어야 한다.

또 올해부터는 피해 범위 내 주민에게 염소가스 위험성, 행동요령 등 매년 1회 이상 고지를 의무화하고 있다.

‘차염’이 위해물질로 화학물질관리법에 의해 관리가 되고 있지만, 국내 대부분의 정수장들이 기존의 ‘락스’를 투입하는 시스템으로 설계되어 있는 만큼, 정부 또는 지자체에서 재난재해 관리 대상으로 지정하는 등, 특별 관리와 더불어, 안전성 확보에 더 적극성을 띄어야 한다는 지적도 나오고 있다.

특히, 정수지가 위치한 도심지 내 주민들도 염소가스에 대한 위험성을 그다지 인식하지 못하고 있는 게 현실이다. 자칫, 관리 부족으로 누출 시, 대형사고로 번질 가능성이 큰 만큼, 이에 대한 대안 마련이 시급하다.
 

(주)하이클로 김현택 대표(우)와 이인희 상무이사가 오픈셀 방식의 무격막식 차염 발생장치 앞에서 제품 설명을 하고 있다. [사진=이채열 기자]

◇부산으로 이전한 ‘(주)하이클로, “새 둥지 틀고, 기술력 재평가 받는다”

지난해 8월, 경기도에서 부산으로 본사를 이전한 ‘하이클로’는 이러한 차염발생 장치의 문제점을 개선해, 염소가 발생하지 않도록 하는 ‘오픈셀 방식의 무격막식 차염 발생장치’를 국내 최초로 개발했다.

기존 차염발생 장치, 즉, 격막식으로 제조시 진동관에서 소금물을 전기분해할 때 수소가스와 진동이 발생하고, 폭발 가능성이 높다.

하이클로는 이러한 문제점을 보완했다. 진동관 상부에 공기 유동로를 확보해 공기를 불어넣고, 전기분해 과정에서 생성된 열과 수소가스, 차염을 진동관 외부에 즉시 배출하는 구조를 만들어 국제 특허를 취득했다.

김현택 대표는 “독성물질이 발생되지 않는 안전한 대체 소독제인 ‘차염’이 필요했다. 오픈셀 방식의 무격막식 차염발생장치로 차염을 생산할 경우, 각종 화학물질이 산소와 결합하며 만들어지는 빈혈 유발 물질의 발생 농도도 기존 기술보다 매우 낮고, 염소가스도 발생되지 않는다. 화학물질관리법의 규제를 받지 않는 안전한 정수장이 된다”고 말했다.

무격막식과 격막식 제조 과정 비교.[사진=하이클로 제공]

하이클로는 지난 1960년대 격막식의 문제점인 독성물질로부터 안전성 확보를 위해 영국에서 최초로 개발된, 무격막식 방법을 지난 1998년 최초로 도입해, 2001년 국산화에 성공했다.

이후 수냉식 열교환기(2007년), 클로레이트 최소화(2013년), 브롬이온 제거(2015년) 꾸준한 기술 개발로 오늘의 오픈셀 방식의 무격막식 차염 발생장치를 개발했다.

김현택 대표는 “차염발생 장치 핵심 부품인 전기분해조를 획기적으로 개선해, 염소 가스가 발생하지 않도록 했다. 빈혈 등을 유발하는 클로레이트 발생 농도도 대폭 낮췄다. 기존 장비보다 소독부산물 발생량은 44% 줄이고, 에너지는 20%가량 절감할 수 있으며, 수명은 배 이상 향상됐다”고 설명했다.

이러한 기술력을 개발된 무격막식 차염발생장치는 낮은 고장 발생률과 하루 20만t 규모의 정수 처리에 필요한 기계는 가로세로 각각 2.8m 크기로 작고, 생산비가 적고, 무인운영 설비로 유지비가 거의 들어가지 않는다. 생산 차염 1종 품질로 조달우수제품을 획득했으며, 소독부산물도 기존제품 대비 90% 감소하고, 전극 수명도 10년 이상으로 뛰어난 내구성을 가지고 있다.
◇기술 경쟁력 기업으로 국제특허 포함 8건의 특허 보유
전국 지자체, 관공서 우수 기업으로 표창

하이클로는 현재, 국제 특허를 포함해 8건의 특허를 받았다. 중소기업청에서 성능 인증도 받았다. 최근에는 한국수자원공사가 지정하는 'K-water 우수기술 new-tec 마크'도 획득했다.

이러한 기술력으로 2016 대한민국 수도기술대전 대상(환경부장관상) 수상, 2017 물관리 신기술 실용화분야 최우수상(환경부장관상) 수상, 2017 부산광역시장 표창장 수상(물산업발전), 2018 국회물관리연구회 표창장 수상, 2018 광주광역시장 표창패, 2018 물산업미래비전포럼 물관리 우수상(k-waterr사장) 수상, 2018 군산시장 표창장 수상 등 수상 내역도 화려하다.

부산, 양양, 울릉, 제주, K-warter 등 전국 지자체, 관공서의 정수장과 하수처리장 200여 곳을 관리하면서, 지난해 100억원의 매출을 달성했다. 해외 수출도 이뤄지고 있다. 브라질에 7억 원 규모의 수출을 진행한 데 이어, 현재 중국 인도 방글라데시 미국 등과 접촉하고 있다. 올해는 250억원을 목표로 하고 있다.

또한 하이클로는 지난해 부산으로 본사를 이전했다. 부산에서 추진되는 해수클러스터 사업과 선박평형수 처리장치에도 핵심 기술을 접목할 계획이다.

김현택 대표는 “해수클러스터와 선박평형수 처리장치, 그리고 발전소에서도 미생물 제거와 염분 제거가 핵심인 만큼, 해수를 담수로 전환하는 원천기술을 보유하고 있는 만큼, 다양한 분야에서 적용이 가능하다. 이러한 가능성을 가지고 부산에서 새롭게 둥지를 튼 만큼, 지역 고용창출과 경제, 그리고, 기술력을 바탕으로 우리나라 경제에도 힘이되는 그런 기업으로 성장시키겠다”고 포부를 밝혔다.