물은 생활용수나 음용수 외에 공업 용수, 농업 용수 등 수요의 규모가 크기 때문에 경제적 파급효과가 큰 자원이다. 세계 인구의 증가와 함께 기후변화와 도시화가 급속하게 진행됨에 따라 물의 수요는 지속적으로 늘어날 전망으로 유엔(UN)은 세계 물 개발 보고서를 통해 물 자원을 효율적으로 관리하지 않을 경우 2030년에는 세계 물 수요의 40%를 충족하지 못할 수 있다고 경고하기도 했다.

물 수요에 따른 공급 문제 뿐만 아니라 인류의 생활에 필요한 ‘깨끗한 물’을 확보하는 것은 전 세계적으로 중요한 과제가 됐다. 이러한 이유로 미국, 독일, 일본 등 선진국은 수처리 시장이 일찍부터 발달해 우위 선점 경쟁이 치열한 상황이며, 국내 석유 화학 기업도 3, 4년전부터 후발주자로 업계에 진출해 기술 경쟁을 하는 등 시장 선점을 위해 노력하고 있다.

영국 물 사업 조사기관인 글로벌워터인텔리전스에 따르면 세계 수처리 시장은 지난해 7,139억 달러 규모에서 올해 7,386억 달러로 성장했으며 2020년에는 8,341억 달러(약 940조원) 규모로 성장할 전망이다.

수처리 기술은 크게 멤브레인과 이온교환 수지 두 가지로 구분된다. 멤브레인은 정수나 하수·폐수 처리 시 물 안의 불순물을 제거하는 데 쓰이는 반투과성 필터로 구멍 크기에 따라 마이크로필터(MF), 나노필터(NF), 울트라필터(UF), 역삼투분리막(RO) 등 4가지로 나뉜다. 이온교환수지는 작은 알갱이 형태로, 물 속에 넣어두면 스스로 정수작용을 한다. 멤브레인 기술이 다량의 고농도 염수를 처리하는데 비용 대비 효율적이라면, 이온교환수지는 낮은 농도의 염수를 미세하게 정제한다. 따라서 용도에 따라 두 기술을 잘 활용할 경우 액체를 효율적으로 정제해 비용 절감 효과를 얻을 수 있다.

역삼투 멤브레인 필터 시장은 향후 3년간 연 평균 10퍼센트 이상의 가파른 성장이 예상되며, 이온교환수지 시장은 연 평균 4퍼센트의 성장세를 보일 전망이다.

- 이온수지 및 멤브레인 기술 동시 보유해 수처리 시장 공략하는 해외기업

독일의 랑세스나 미국의 다우케미컬과 같은 외국 화학사는 오래 전부터 수처리 산업에 주목해 관련 기술을 지속적으로 개발해 왔다. 외국 화학기업들은 시장에 대한 풍부한 경험과 노하우를 바탕으로 기술 변화 트렌드에 적합한 신제품을 출시하고 투자를 늘리는 등 다양한 방법으로 시장을 공략하고 있다.

독일계 특수화학기업 랑세스는 주요 수처리 솔루션인 이온교환수지와 역삼투 멤브레인 기술을 동시에 보유한 세계에서 손 꼽히는 기업 중 하나다. 1938년 최초로 랑세스의 핵심 수처리 기술인 이온교환수지를 생산한 이래 80여 년간 고품질 이온교환수지를 공급해왔으며, 2011년부터는 역삼투 멤브레인을 본격 공급하기 시작했다.

레바티트(Lewatit) 브랜드로 공급되고 있는 이온교환수지는 초순수 제조, 공업용 폐수 및 지하수의 정화는 물론, 설탕 가공 등의 식음료 산업에도 적용되고 있다. 랑세스의 멤브레인 브랜드 레바브레인(Lewabrane)은 해수담수화, 순수 및 초순수, 하·폐수 재활용, 발전소 보일러용수, 반도체 공정 등에 적용되며 국내에서도 화학, 제약 등 여러 산업의 생산공정에 활용되고 있다. 랑세스는 두 수처리 솔루션인 이온교환수지와 멤브레인 기술을 효과적으로 조합해 비용 효율성을 극대화한 고품질 액체 정제 솔루션을 제공하는 것이 강점이다.

랑세스는 수처리 시장에서 글로벌 화학 기업으로 입지를 굳히기 위해 최근 5년 간 약 4천만 유로를 투자해 기술 및 생산 네트워크 확대해왔으며, 독일 비터펠트에 세계 최대 이온교환수지 공장 가동하고 있다.

미국 다우케미칼 워터&프로세스 솔루션(DW&PS)도 수처리 산업의 핵심기술인 RO멤브레인(membrane) 과 이온교환수지 기술을 보유하고 있는 기업이다. 다우는 두 가지 기술을 모두 보유하고 있지만 시장 장악력을 높기 위해 최근 각광 받고 있는 멤브레인 분야에 더 집중하고 있다. 최근 역삼투 멤브레인 분야에 8,800만 달러를 투자해 생산능력을 25%까지 늘렸다.

- 멤브레인에 집중해 수(水)처리 사업에 진출하는 국내 기업

국내 화학사도 수처리 시장에서 입지 확보를 위해 각자의 전략으로 경쟁 중이다. 국내 기업은 이온교환수지와 멤브레인 기술을 동시에 보유한 외국 기업과는 달리 국내 기업은 수처리 시장 후발 주자로 최근 각광받고 있는 멤브레인 기술에 집중하고 있는 것이 특징이다.

LG화학은 2014년 4월 미국 필터업체인 나노에이치투오(‘Nano H2O’)를 인수하면서 수처리 필터 사업을 시작했다. 고부가가치화학에 주력하고 있는 LG화학은 멤브레인 방식 중에서도 고순도로 물을 정제하는 역삼투 분리막(RO) 방식에 주력하고 있다. 후발 주자임에도 불구하고 기초소재와 복합물질, 고분자 합성기술 분야의 강점을 살려 초순수 정제 분야의 기술력을 확보하며 시장에서 입지를 확대하고 있다.

최근 수처리 시장에서 가시적인 성과를 내고 있는 LG화학은 이집트, 이스라엘, 스페인, 몰타, 멕시코 등 5개국 8개 해수담수화 프로젝트에 수처리 역삼투압(RO•Reverse Osmosis) 필터를 공급하며 지속적으로 성장하고 있다.

롯데케미칼 역시 2011년에 수처리사업을 시작했다 롯데케미칼의 수처리기술은 미세한 실인 ‘중공사’를 수없이 교차시킨 뒤 그 사이로 물을 통과시켜 불순물을 거르는 중공사(Hollow Fiber) 방식의 멤브레인에 주력하고 있다. 중공사(Hollow Fiber) 방식의 멤브레인은 초미세 물질은 걸러내지 못하지만 정제 속도가 빨라 많은 양의 정제수를 만들 수 있는 것이 특징이다. 롯데케미칼은 수처리 시장에서 다량의 액체를 빠르게 정제하는 중공사막 멤브베레인 분야에서 입지를 확보하겠다는 전략이다.

롯데케미칼은 지난해 삼성SDI의 수처리 멤브레인 사업을 인수했으며, 올해 멤브레인 생산시설 공사를 착수, 내년 하반기 상업생산에 돌입할 예정이다.

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