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클린 & 그린 IT센서를 탑재한 배인 ‘그린 십’에 비상 벨이 요란스레 울려대자, 대기요원은 즉각 수질상태를 측정하는 모니터에 눈길을 맞췄다. 대구에서 10년전 발생했던 페놀 오염 사태를 연상시키듯 낙동강 하류의 페놀 수치가 허용 기준치인 0.005ppm을 넘어서고 있다. 오염 자동감식 장치에 의해 이 결과는 RF송수신 모듈로 전해져 GPS를 타고 통합관제센터까지 전해지는데는 불과 1∼2초 밖에 걸리지 않았다.
이 같은 지능형 수자원 상시 보호 시스템이 등장할 날도 머지 않았다. 한국전자통신연구원(ETRI)은 수년내 실현 가능하다는 입장이다.
모두 9개나 되는 정부출연연구기관의 첨단 기술이 조만간 4대강 살리기의 시험대에 오를 전망이다. 정부출연연구기관 9곳이 4대강 살리기 기술 지원단(단장 최문기 ETRI 원장)을 꾸린지 3개월만에 총 9개의 기술개발 제안서를 만들어 해당 부처에 제안서를 던져놓고 정부의 결정을 기다리고 있다.
예산이 아직 확정되지는 않았지만 올해 대략 200억원 정도의 지원이 이뤄질 것으로 보고 있다.
참여 기관은 단장직을 맡은 ETRI를 비롯한 한국화학연구원, 한국기계연구원, 한국에너지기술연구원, 한국생명공학연구원, 한국표준과학연구원, 한국항공우주연구원, 한국원자력연구원, 한국생산기술연구원 등 9개 출연연과 KAIST, 대덕연구개발특구지원본부(간사 오태식 기술사업화센터장) 등 총 11개 기관이다.
관심을 끄는 주요 기술을 살펴본다.
◇ ‘G피시’와 ‘G십’ 기술 개발=가장 눈길을 끄는 ETRI의 ‘4대강 클린 & 그린 IT 센서 및 플랫폼’에 따르면 반도체 기술이 접목된 초소형 저전력 RFID·USN용 센서를 개발, 하천 생태나 수질, 재해 조기예보 등에 활용하자는 복안이다. 이 센서를 통해 말의 탁도와 중금속 오염 여부, 페놀 및 암모니아성 질소, 다이녹신, 퓨란 등 잔류성 유기오염 물질까지 모두 측정할 수 있다.
특히 모바일 센서 노드를 구축하기 위해 ‘G피시’와 ‘G십’ 기술을 새로 개발한다. 물고기 형태의 ‘G피시’는 물속을 떠다니며 염소, 유량, 질소, ph 등 10여가기 센서를 통해 수질상태를 실시간 모니터링해서 통합관제센터로 데이터를 날려준다. 임무 종료후에 자가충전 전원 모듈로 귀환해 충전하며 다음 날을 준비하게 된다. 배를 이용한 지능형 수자원 상시 보호 시스템인 ‘G십’ 또한 다양한 센서를 통해 수심을 측정하고, 토사유입 등을 관리하게 된다.
이외에도 70m급 전송거리의 현행 지그비 통신방식을 극복한 1∼2㎞급 중거리의 새 저전력 통신방식 개발도 목표로 하고 있다.
◇폐수 재이용하는 막분리 기술=한국화학연구원이 보유한 막분리 기술은 고분자, 금속, 세라믹 등의 재질로 만들어진 막 표면의 미세기공 크기와 제거 대상인 물속의 오염 물질의 크기의 차이에 의해 오염 물질을 분리하는 방식이다.
기존에는 생물반응조에서 오염 물질을 침전 시킨뒤 모래 여과지 등을 통과하면서 최종 가업 펌프장으로 보내 방류하는 방식이었다. 그러나 막이용 신기술의 경우는 전처리 공정과 역투압 공정 등을 거쳐 처리수조나 농축 수조로보내는 단순한 공정만으로도 오염 물질을 대거 걸러 낼 수있다는 장점이 있다.
한국화학연구원은 하폐수 처리와 관련해 막분리 소재, 하폐수분석, 유기물 처리, 녹조방지, 수처리막분리 공정, 광촉매 분해, 중금속 응집 등의 기술을 보유했다. 세계 수처리 시장 규모는 지난 2008년 기준으로 4000억달러 수준이다.
◇전자빔을 이용한 오폐수 고도처리=한국원자력연구원이 미량의 난분해성 독성유기물과 병원성 미생물을 현 기술로는 만족스런 수준까지 처리하지 못한다는데 착안해 제안한 기술이다. 이 기술로 4개강의 유입 오염원을 원천적으로 차단하자는 것.
전기를 이용해 다량의 전자를 발생시켜 물과 반응할때 유기물질 분해에 매우 효과적인 산화 환원 라디칼을 형성한다. 이를 이용할 경우 병원성 미생물 및 원생 생물의 제어는 물론, 난분해성 미량 유기물질의 하천 유입까지 원천적으로 차단 가능하다고 연구진은 보고 있다. 원자력연은 IAEA로부터 전자빔을 이용한 대구염색공단 폐수처리 기술력을 인정받고 있다. 연구진은 경제성도 매우 클 것으로 보고 있다. 전자빔 가속기 1대로 하루 1만톤의 오폐수 처리가 가능할 것으로 예측하고 있다.
◇4대강 유역 솔라 LED와 수중 물고기=한국기계연구원은 박막 태양전지와 고효율 LED 시스템 제조, 유기태양전지, 감성 조명등 OLED 등을 활용한 감성 조명용 식물 개발 및 시제품 설치를 통해 4대강 유역에 친환경 감성 솔라 LED 가든을 설치하겠다는 구상이다.
삼성LED와 LG이노텍, 코오롱 등 다수 기관 참여도 가능할 것으로 보고 4대강 사업 테마공원 내 상징적 조형물을 설치하는 방안을 제안했다. 또 수중 위치인식과 자세제어, 조향, 자율유영이 가능한 수중 물고기로봇을 개발할 경우 4개강 수질관리 및 친환경 생태계 유지에 크게 기여할 것으로 내다봤다.
기계연은 고효율 에너지 저장 및 나노섬모자연모사, 로봇기구 설계기술 등을 보유했다.
지경부 관계자는 “4대강 기술 개발에 10억원의 예산이 배정돼 있고, 추가 예산 확보 방안을 모색하고 있지만 쉽지 않아 보인다”며 “출연연으로부터 9개의 기술 개발 제안서를 받았다”고 말했다.
대전=박희범기자 hbpark@etnews.co.kr