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“빗물탱크 내 빗물로 생활용수는 물론 식수로도 쓸 수 있다”...세계 최초로 ‘빗물변질방지시스템’ 개발한 ㈜선샘산업 전상동 대표

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“빗물탱크 내 빗물로 생활용수는 물론 식수로도 쓸 수 있다”

 

세계 최초로 ‘빗물변질방지시스템’ 개발한 ㈜선샘산업 전상동 대표

 


 

 

[글 사진: G-ECONOMY 김대진 편집국장] 세계 각국은 기후 환경 변화에 대처하고 물 부족 문제를 해결하기 위해 물의 재이용을 위한 입법과 기술개발에 박차를 가하고 있다.
우리나라도 ‘물의 재이용 촉진 및 지원에 관한 법률(약칭 물재이용법)’을 제정, 물의 재이용을 촉진해 물 자원을 효율적으로 활용하고 수질에 미치는 해로운 영향을 줄임으로써 물 자원의 지속 가능한 이용을 꾀하고 있다.
이 법에 따르면 ‘물의 재이용’이란 빗물, 오수(汚水), 하수처리수, 폐수처리수, 발전소 온배수를 물 재이용시설을 이용해 처리하고, 그 처리된 물을 생활, 공업, 농업, 조경, 하천 유지 등의 용도로 이용하는 것을 말한다. 이 가운데서도 빗물(우수)은 가장 양이 많고 또 쉽게 확보해 이용할 수 있는 자원이다. 
물재이용법과 시행령, 시행규칙에 따르면 일정규모 이상의 종합운동장, 실내체육관, 공공청사, 공동주택, 학교, 골프장, 대규모점포는 일정 시설을 갖춘 빗물이용시설을 설치하고 관리해야 한다. 이를 어기면 1천만 원 이하의 과태료를 물도록 돼 있다. 
이에 따라 우리나라는 중앙정부 뿐 아니라 최근 지방자치단체에서도 빗물 이용을 적극 권장하기 위해 조례 제정과 함께 빗물이용시설 설치에 대한 지원사업을 펴고 있다.
그러나 문제는 빗물을 오래 가둬 놓으면 녹조가 생겨 색깔이 변한다. 또 악취가 나고 유충과 세균이 발생한다. 한마디로 썩은 물이 된다는 것이다. 고인 물은 썩게 마련이다. 그래서 빗물을 변하지 않게 저장해 놓고 사용할 수 있는 기술개발이 최대의 관건이었다.
㈜선샘산업 전상동(65) 대표는 최근 약품을 전혀 사용하지 않고 친환경적인 광물과 공기를 이용한 ‘빗물변질방지시스템’을 세계 최초로 개발, 빗물을 생활용수와 식수로 사용 가능할 수 있게 했다.
전 대표는 “이 시스템을 활용하면 저수조 탱크에 있는 빗물이 장기간(약 200일)이 지나도 수질에 문제가 없고 냄새도 나지 않는다. 오히려 시간이 지날수록 수질이 더 좋아진다”면서 “빗물탱크에 있는 물로 생활용수는 물론 식수로도 얼마든지 사용할 수 있다”고 강조했다.

 



‘빗물변질방지시스템’은 약품은 일체 사용하지 않고 친환경적인 광물과 공기만을 이용해 빗물을 맑고 깨끗하게 만든다. 수질 상태에 따라 가동하고 침전물(슬러지)이 생기지 않아 물탱크 청소가 간편해 관리비용이 절감된다. 큰 장점 중 하나는 쉽게 원격조정이 가능하다는 것이다.

 

‘빗물변질방지시스템’은 세계 최초로 개발한 획기적인 시스템이다. 약품은 일체 사용하지 않는다. 대신 황토와 석영, 장석, 맥반석, 활성탄과 같은 친환경적인 광물과 공기를 이용한다.
광물은 종류별로 적정배합비율에 맞춰 스테인레스 상자에 넣어 수조 밑바닥 부위에 고정한다.
공기는 필요할 때 주기적으로 브로와를 통해 물 속에 공급한다. 물 속에 산소를 공급하는 것이다. 어항에 산소를 주입하는 것과 같은 원리다. 
이 시스템은 수질 상태에 따라 가동하고 침전물(슬러지)이 생기지 않아 물탱크 청소가 간편해 관리비용이 절감된다. 깨끗한 수질로 유충이나 악취 없이 안전한 물을 사용할 수 있다.
이 시스템의 큰 장점 중 하나는 원격조정이 가능하다는 것이다.
전상동 대표는 “스마트 최첨단 장비탑재로 PC나 스마트폰으로 작동이 가능하다. 와이파이나 데이터 연결이 가능한 곳이면 미국이나 베트남에서도 원격 조정이 가능하다.”면서 “관리자에게 수질 상태나 만수위, 저수위든 경고음으로 알려주며 스스로 작동하는 원격자동시스템을 갖추고 있다.”고 밝혔다.
그가 이런 원격 조정이 가능한 시스템을 개발할 수 있었던 바탕에는 우리나라의 뛰어난 IT기술이 크게 도움이 됐다. 저수조 바깥 상부에는 PC나 스마트폰으로 신호를 주고받을 수 있는 송수신기와 자동제어장치가 조그마한 상자 안에 들어 있다. 
전 대표는 이 시스템에 대한 발명특허를 지난 8월 6일 특허청에 신청해 놓은 상태다.
정식 특허신청명은 ‘저장용수의 수질오염방지 유닛 및 그 오염방지 유닛을 이용한 저장용수 수질오염방지 방법 및 방지시스템’이다. 
빗물탱크에는 각종 이물질이 포함된 초기 우수는 들어오지 못하게 차단한다. 또 빗물탱크가 가득 차면 빗물이 더 이상 들어오지 못하도록 돼 있다. 여기에도 특별한 기술이 적용됐다.
전 대표는 이 기술 역시 지난 10월 16일 발명특허 신청했다. ‘빗물 재활용장치의 초기 우수 배제 및 만수위 차단시스템’이다.

 


 





전상동 대표는 분화구의 물은 썩지 않는다는 데 착안해 백두산 천지를 직접 찾아가 몇 군데 흙을 파와 성분 분석을 하고 공부를 해 황토와 석영, 장석, 맥반석, 활성탄과 공기가 빗물 변질을 막는다는 결론을 내렸다. 친환경 광물을 적정하게 배합 비율을 맞추는 것이 관건이었다. 그는 숱한 실패와 반복 끝에 해답을 찾아냈다.

  

빗물변질방지시스템에 이용하는 광물은 황토와 석영, 장석, 맥반석, 활성탄이다. 황토는 가루로 쓰지 않고 콩알만한 크기로 고체화해서 쓴다. 석영은 황토를 구워서 얻는다. 천연 석영도 있지만 황토에 열을 가하면 석영으로 바뀐다고 한다. 황토나 맥반석에도 석영이나 장석 성분이 많이 들어 있다.
예로부터 황토는 물을 깨끗하게 하는 데 사용됐다. 해독제로 쓰는 지장수(地漿水)도 황토의 이런 성분을 이용해 얻는다. 여름철 바다에 녹조현상이 심하면 황토를 뿌려 녹조를 제거하는 모습을 TV화면을 통해 본 적이 있을 것이다.
전 대표는 “석영과 장석 성분은 납이나 비소 등 주로 중금속을 제거해 주는 역할을 한다. 또 유충이 생기지 않도록 한다. 중금속은 전기분해를 하면 제거할 수 있지만 비용이 많이 들어 실용성이 부족한데 광물을 이용하면 그런 부담을 크게 줄일 수 있다.”고 했다.
이런 광물을 이용하면 빗물을 깨끗하게 만들 수 있다는 아이디어를 어떻게 찾아냈을까.
그는 “어떻게 하면 빗물이 썩지 않고 오래 저장할 수 있을까 고민하고 연구하다 분화구에 고인 물을 보고 아이디어를 얻었다. 백두산 천지에 있는 물은 10년, 100년을 가도 썩지 않는다. 
그래서 직접 백두산 천지에 갔다. 그곳엔 이끼도 없었다. 그곳의 흙을 몇 군데 파와서 광물연구소에 맡겨 성분을 분석해보니 석영과 장석 등이 나왔다. 그래서 이 광물을 이용하면 되겠다고 판단했다.”고 귀띔했다.
황토는 우리나라에 흔하다. 우리 국토의 10%가 황토질이다. 석영은 황토에 열을 가해 추출할 수 있다. 맥반석은 반암에 속하는 암석으로 석영과 장석이 섞여 보리밥으로 만든 주먹밥(맥반)처럼 보인다고 해 그렇게 불린다. 주성분은 무수규산과 산화알루미늄이다. 여과제, 소염제 등으로 쓰여 약석 또는 약돌이라고도 한다. 1㎤당 3~15만 개의 구멍으로 이루어져 있어 흡착성이 강하다. 중금속과 이온을 교환하는 작용을 하기 때문에 유해금속 제거제로도 사용한다. 
활성탄은 야자나무 껍데기로 만든 야자활성탄을 쓴다. 환경부에서도 승인된 무독성 탈취제다. 일반숯보다 6배 이상 효과가 있다고 한다. 냄새 제거는 물론 새집증후군을 없애고 공기 정화 등의 효능이 있다고 알려져 있다. 
문제는 광물의 적정 배합비율이다. 배합비율이 맞지 않으면 같은 재료로도 전혀 다른 결과를 낼 수 있기 때문이다. 
전 대표는 “가장 중요한 것은 재료배합 비율이다. 그게 핵심이다. 예컨대 활성탄 비율이 높으면 이온 수치가 높아질 수 있다.”면서 “적정한 배합비율을 찾는 것이 어려웠다. 수많은 반복 실험 끝에 적정 배합비율을 찾아냈다.”고 했다.
그는 이 배합비율을 쉽게 맞출 수 있도록  납작한 스테인레스 상자에 용량이 다른 여러 개 칸막이를 만들고 칸막이마다 황토와 석영, 장석, 맥반석, 활성탄 등을 채워넣도록 했다. 또 스테인레스 상자 겉면에는 촘촘하게 구멍을 뚫어 광물이 물과 잘 접촉할 수 있도록 고안했다.

 


 



물재이용법령과 시행규칙에 따르면 일정 규모 이상의 시설물과 건축물, 공동주택, 학교, 골프장, 대규모점포에는 일정 시설을 갖춘 빗물이용시설을 설치하고 운영해야 한다. 전국 지방자치단체에서도 빗물이용시설 설치비를 지원하거나 빗물사용량에 따라 수도요금의 일부를 감면하는 등 빗물이용을 적극 권장하고 있다. 이와 관련해 지자체 조례도 이미 제정됐다. 독일에선 빗물세(Rain tax)도 받고 있다. 빗물 이용은 이제 대세다.


물재이용법과 시행령, 시행규칙에 따르면 지붕면적이 1천㎡ 이상인 지붕 있는 운동장, 체육관, 공공업무시설(군사·국방시설은 제외), 공공기관의 청사와 건축면적이 1만㎡ 이상인 아파트, 연립주택, 다세대주택, 기숙사 등의 공동주택, 건축면적이 5천㎡ 이상인 초·중·고등학교와 전문대학, 대학 및 대학교, 부지면적 10만㎡(약 3030평) 이상인 골프장, 유통산업발전법에 따른 대규모점포에는 빗물이용시설을 설치·운영하도록 돼 있다. 
또한 빗물이용시설에는 △지붕(골프장의 경우에는 부지를 말한다)에 떨어지는 빗물을 모을 수 있는 집수시설 △처음 내린 빗물을 배제할 수 있는 장치나 빗물에 섞여 있는 이물질을 제거할 수 있는 여과장치 등 처리시설 △처리시설에서 처리한 빗물을 일정 기간 저장할 수 있는 빗물 저류조를 갖춰야 한다. 
단, 빗물 저류조는 지붕의 빗물 집수 면적에 0.05m를 곱한 규모 이상의 용량(골프장의 경우 해당 골프장에 집수된 빗물로 연간 물사용량의 40% 이상을 사용할 수 있는 용량을 말한다)이어야 한다. 또 물이 증발되거나 이물질이 섞이지 않고 햇빛을 막을 수 있는 구조이며 내부를 청소하기 적합한 구조여야 한다.
한편 서울시와 대구시 등 전국 지방자치단체에선 이미 소형 빗물이용시설 설치비의 90% 정도를 지원하거나 빗물사용량에 따라 수도요금의 일부를 감면하는 등 빗물이용을 적극 권장해 오고 있다.
전 대표는 “빗물이용시설을 설치하면 법정시설이 아닌 곳은 설치비의 90%를 지원하고 법정시설은 수도요금을 감면해 주는 등 여러 지원책이 실시되고 있다. 이와 관련한 시·군·구 조례도 작년에 이미 전부 제정됐다.”면서 “내년 6월부터는 공공기관 빗물이용이 의무화돼 빗물변질방지시스템 수요가 급증할 것”이라고 전망했다.
전 대표는 “독일은 지표면으로 비가 흡수되지 않는 콘크리트, 아스팔트, 건물 지붕 등 불투수(不透水) 면적에 비례해 ‘빗물세(Rain tax)’를 부과하고 있는데 빗물이용시설을 갖추면 빗물세를 감면해 주고 있다. 빗물세는 수도요금의 2배 정도인 것으로 알고 있다.”면서 “빗물을 이용해 생활용수로 쓰면 훨씬 경제적이다. 우리나라는 아직 빗물을 이용해 식수로 쓸 단계는 아니지만 베트남처럼 석회수가 많은 나라에선 빗물을 이용해 식수로 사용할 수 있다. 현재 대구시와 롯데케미칼이 협력해 베트남에서 상수도사업을 하고 있는 것으로 알고 있다.”고 했다.
베트남의 경우, 전력 사정이 열악해 빗물을 받아 식수로 활용하는 데 한계가 있다고 한다. 읍·면 등 소도시나 시골에는 전기 공급이 잘 안되거나 전력이 약하기 때문이다. 그러나 우리나라에는 전력이 풍부해 그런 걱정은 없다. 


 

 

 

        

 

                                                                             

       
        

 

 

 

        

 

  

 

 

 

  

 

전상동 대표는 환경부와 환경공단이 주최한 세미나에 참석했다가 환경부가 빗물 이용을 국가정책사업으로 펴나갈 것이며 시장규모가 커 연구해보라는 권유로 빗물 이용에 관심을 갖게 됐다. 썩지 않는 빗물의 열쇠를 찾아 그는 여러 곳을 찾아다녔고 책도 열심히 봤다. 그 노력의 댓가로 그는 빗물변질방지시스템을 개발했다.


전상동 대표는 경남 합천에서 났지만 40년간 서울에서 살며 골프투어사업을 했다. 그러다 5년전 대구로 내려와 수돗물 절수기 사업을 하면서 빗물 이용에 관심을 갖게 됐다.
“2018년 수원 아주대학교에서 환경부와 환경공단이 공동 주최한 세미나에 참석했다가 빗물에 대해 공부하게 됐다. 당시 환경부는 빗물 이용을 국가정책사업으로 펴나갈 것이며 2020년엔 국내 시장규모가 3조 원이니 관심을 갖고 연구해보라고 권유해 썩지 않는 물에 관심을 가지게 됐다.”
그의 얘기다.
전 대표는 “경북대와 산학협력계약서를 썼다가 파기했다. 그쪽에선 미생물을 이용한 개발방식을 고집해 시간이 너무 오래 걸릴 것 같았다.”면서 “서울대에선 이미 2010년부터 미생물을 이용해 썩지 않는 빗물을 개발했다. 그러나 상용성이 없어 대학 기숙사에만 사용하고 있다. 지금도 꾸준히 연구 중인 것으로 알고 있다.”고 했다.
그는 빗물탱크를 만들어 놓고 꾸준히 연구를 했다. 썩지 않고 이끼도 끼지 않는 방법을 찾아내기 위해서였다.
숱한 시행착오 끝에 화산이 폭발한 분화구를 생각해냈다. 그는 한라산 백록담을 찾아갔다. 그러나 그곳엔 답이 없었다. 수량이 많지 않아 해답을 찾기 어려웠다.
그래서 백두산 천지로 갔다. 20억 4,000만㎥에 달하는 어마어마한 수량을 자랑하는 천지 물은 더 없이 맑고 깨끗했다. 
그는 천지 물가에 서서 “이 물은 왜 이렇게 이끼도 끼지 않고 깨끗할까”라고 생각했다.
전 대표는 분명 그 답이 천지에 있다고 여겼다. 그래서 몇 군데 흙을 파 돌아왔다. 성분 분석을 하고 책을 찾아 공부했다. 그래서 얻은 결론이 친환경 광물과 공기였다. 
황토와 석영, 장석은 콩알 크기만하게 단단하게 만들었다. 맥반석은 자갈처럼, 야자활성탄도 비슷한 크기로 해 스테인레스 상자 안에 넣기 쉽게 처리했다.
그는 “빗물변질방지시스템을 이용하면 빗물을 얼마든지 깨끗하게 저장해놓고 생활용수 등으로 사용할 수 있어 환경보호는 물론 수도요금 절약에도 큰 도움이 될 것”이라고 자신했다.  G