수질은 한 나라 국민의 삶의 질을 평가하는 중요한 기준이기 때문에 각 나라마다 수처리에 대한전략을 수립하고 이에 따른 기술 개선에 주력하고 있다. 우리나라의 하수도 보급률은 2015년말 현재 92.9%에 달했지만 폐쇄성 수역의 수질 개선이나 건전한 수순환계의 구축, 노후화 시설의 계획적 인 개축 등 많은 문제가 있다. 게다가 공공하수처리시설의 에너지 자립도는 총 사용량의 15.2%에 불과해 개선이 시급하다. 그러므로 고도의 수질 개선과 에너지 절약을 위한 기술과 노력이 절실하다.

정부에서는 물 산업 육성을 위해 하•폐수 고도처리기술 분야의 주요 연구 과제로 막오염 방지형의 다기능성 분리막 시스템의 개발, 고효율의 분리 막 생물반응기(Membrane Bioreactor: 이하 MBR) 시스템의 개발, 하수처리장 호기성 공정에서의 에너지 최소화기술의 개발 등을 설정했다. 고효율•고성능의 에너지 저소비형 하•폐수 처리 기술을 개발하여 세계의 물 재활용•재이용 시장을 리드하겠다는 전략이다.

MBR은 기존 생물학적 처리공정의 최종 처리단계로 사용되는 침전조를 대신하여 분리막을 이용하는 공정이다. 반응기내의 미생물 농도를 높게 유지하여 유기물, 질소성분 등의 처리효율을 높이고, 또한 막에 의해 부유물질, 미생물 등이 제거되고 고 • 액체 분리의 효율을 높이고 기존 생물학적 처리공정의 문제점을 해결할 수 있는 많은 장점을 가지고 있다.

침지형 생물막 반응기는 기존의 2차 생물학적 처리시설 후속 공정으로 이용되는 막 결합형 처리시스템과는 달리 막 모듈을 2차 생물반응조 내부에 침지시켜 고체 • 액체 분리(solid/liquid separation)가 가능해 고 • 액 분리의 역할을 수행하면서 수질을 고도처리의 수준으로 상승시킬 수 있는 이중 효과를 얻을 수 있다.

분리막을 이용한 하 • 폐수 처리기술은 90년대 초반까지는 분리막 비용과 에너지 비용 등 고비용의 문제와 막폐색의 문제가 있었지만 1990년대 초반부터 활성슬러지 반응조에 분리막을 침지시키고 폭기 과정에서 발생하는 공기방울에 의한 상향수류를 분리막의 폐색을 억제하는 침지형, 활성슬러지 결합형 분리막 활용방안이 제시됐다. 이로써 막폐색 문제가 해결되면서 막폐색 억제를 위한 에너지 비용도 대폭 절감되게 되었다.

MBR은 기존의 방식보다 소요부지 면적이 적고 시스템의 처리 안정성이 높아 수질개선 효과가 크고, 하수재이용을 원하는 수요처에 양질의 처리수를 공급하는데 유리하다. 그리고 분리막 공법의 설치 • 운영비가 절감된다. 때문에 인구증가와 도시화로 인한 물 수요의 증가 및 보다 엄격해지는 수질규제에도 대응할 수 있다. 이러한 이점으로 국내 분리막 생물반응기 시장은 점차 성장하고 있다.

최근 중소규모의 하∙폐수 처리기관에서 엠제이메카닉스의 멤브레인이 고성능 처리를 낮은 비용으로 할 수 있어 인기를 끌고 있다. MJ멤브레인은 M/F 방식의 멤브레인과 여과된 물이 이동하는 모듈 그리고 외관 프레임으로 구성되어 있다. 일반 하수 방류 부분은 오∙폐수 관리에 대한 법적 규제가 강하다. 때문에 M/F 방식의 MBR의 사용은 수질 개선의 가장 중요한 첫 단계이다.

MJ 멤브레인은 중공사형 브레이드(braid) 막으로 중간에 구멍이 뚫린 튜브 형태의 구조이다. 기존의 중공사형식은 인장강도가 약하여 쉽게 파손되곤 했다. 이런 문제가 보안된 것이 중공사형 브레이드 막으로 폴리에스테르 재질의 지지체 위에 멤브레인을 코팅하여 인장강도를 높여 기계강도가 우수하다.

또한 분리막의 표면에 0.2㎛ 미세공경으로 대장균, 세균, 조류, 원생동물 등을 제거할 수 있는 정밀여과막을 사용하고 있어 수질 개선에 효과적이다.

시설 구성이 최적화되어 관리가 용이하고 자동 운전이 가능해 대규모 시설에서는 그만큼 비용을 절감할 수 있다.

기존의 멤브레인 프레임들은 필터에 부착된 슬러지들을 털기 위한 에어라인을 따로 프레임에 부착하여 효율적이지 못한 구조와 원가상승 그리고 폭기 흐름에 방해가 되었다. 이 부분에 있어서 MJ 멤브레인 프레임에 적용된 기술은 기존의 에어라인을 제거하여 프레임&에어라인 일체형구조라는 특징이 있다. 이 프레임 자체에 에어라인이 내장된 기술은 특허를 받은 기술로 폐수 처리 효율이 높다. 또한 기존의 M/F멤브레인은 맛, 냄새, 색도를 거의 제거하지 못했다. MJ 멤브레인은 MJ멤브레인&활성탄을 이용하여 색도, 냄새, 맛을 제거할 수 있다. 이 기술은 특허 출원 중에 있다

MJ 멤브레인은 발전소, 소규모하수처리시설, 소각시설 오,폐수 처리시설 공사업체, 수처리시설 관리업체, 관공서 등 오∙,폐수가 발생하는 시설에 효과적이다.

자연이 최우선인 기업, 우리 강산을 맑고 푸르게’를 기업 목표로 삼고 있는 엠제이메카닉스는 미래의 환경은 우리가 가져갈 환경이 아닌 우리후손에게 물려줄 유산이기에 소중히 보존하고 관리해 후손들에게 희망과 사랑으로 되돌리겠다는 생각으로 2007년 설립됐다. 엠제이메카닉스는 중공사막필터를 이용한 여과장치 특허등록, 활성탄을 이용한 필터용중공사막 특허 출원 등 전문 기술력을 보유하고 있다.

전 산업에 영향을 끼치고 있는 4차산업 혁명은 수처리 분야에도 적용되고 있어 엠제이메카닉스도 발빠르게 나서고 있다. 엠제이메카닉스는 수처리를 보다 편리하고 실시간으로 관리할 수 있도록 핸드폰 또는 모바일 기기를 통한 MJ멤브레인의 상태,통제,조작을 가능하게 하는 프로그램을 개발하고 있다.

엠제이메카닉스는 특허와 기술력을 바탕으로 조달 등록을 통해 공공 시장 및 기업 등 국내 시장을 확장해가며, 중동지역 등에도 진출할 계획을 세우고 있다.

이향선기자 hslee@nextdaily.co.kr