▲미래 물 시장은 글로벌 경쟁에 직면하게 될 것으로 보인다

멤브레인의 확산은 새로운 수처리 아이템의 부상을 넘어서는 의미가 숨어있다. 바로 100여 년간 지속된 물 산업의 패러다임을 바꿀 수 있다는 점이다. 파편화된 시장 (Fragmented Market), 저기술 시장 (Low Tech Market), 안정적 시장 (Stable Market)인 물 산업이 글로벌 경쟁, 기술 혁신 경쟁, 역동적 경쟁으로 변화할 수 있기 때문이다. <편집자 주>

글로벌 경쟁으로 전환

지금까지 100여 년 간 물 산업은 지역(Local) 단위로 발전되어 왔다. 선진국뿐만 아니라 개발 도상국에서도 자국의 기술력을 바탕으로, 수처리 시설을 건립하고 필요한 자재를 조달하고, 직접 운영을 하였다. 이는 토목 시설 기반의 자연 여과 방식, 염소 처리 등의 화학 처리 방식, 생물학적 처리 방식 등이 그 지역에 맞게 개발되고 적용되었기 때문이다. 즉, 시장에서 활동하는 기업은 많으나 영세할 수밖에 없는 구조였다.

하지만 멤브레인 방식의 수처리는 다르다. 멤브레인을 만드는 기술 자체가 진입 장벽이 될 수 있다. 무엇보다도 기존의 선진 업체들보다 더 성능이 뛰어나고 가격 경쟁력을 가지는 멤브레인을 만드는 것이 쉽지 않기 때문이다. 그 결과 멤브레인 부품 제조 영역은 국지적 경쟁에서 글로벌 경쟁으로 양상이 바뀌고 있다. 실제로 멤브레인 종류별로 시장을 선도하는 업체들은 다르지만 각 영역에서 글로벌 Top 5의 시장 점유율이 80%에 육박한다. 이들 영역의 대표적인 Top 5 업체들은 DOW, Nitto Denko, Toray, GE, Siemens, Asahi 등과 같은 글로벌 기업들이다.

이러한 선진 업체들은 오랫동안 쌓아온 관련 분야의 기술력과 실제 시설에 적용한 사업 실적(Reference)을 가지고 자신의 영역을 공고히 하고 있다. 인프라 분야에서 사업 실적은 해당 제품 및 시설의 안정성을 담보하는 중요한 평가 기준이기 때문에 쉽게 극복하기 어려운 분야이다. 어떤 기업이 자사 제품을 10년 보장한다고 주장할 경우에, 실제로 그 제품을 10년 이상 시설에 적용한 기업이 그렇지 못한 기업보다 신뢰를 주기 때문이다. 많은 기업들이 새롭게 멤브레인을 개발하고 있지만, 선진 기업 수준의 제품 효율과 축적된 사업 실적을 갖추지 못하여 글로벌 경쟁에서 어려움을 겪고 있는 상황이다.

기술 혁신 경쟁으로 전환

멤브레인 기반의 수처리 방식의 확산은 기술 혁신에 의한 시장 침투를 가능하게 한다. 멤브레인 자체에 기술 진입 장벽이 존재하지만, 이를 근원적으로 뛰어 넘는 기술 혁신을 통해 시장을 선도 할 수 있기 때문이다. 즉, 기술 혁신을 만들어 낸다면, 멤브레인 전환의 과도기 시장에서 헤게모니를 잡을 수 있을 것이다.

▲멤브레인 시스템의 고성장

한 예로 2008년 GWI에서 주관한 물 분야 혁신 상을 수상한 미국 기술 벤처 기업 NanoH2O는 나노 기술을 역삼투압 멤브레인에 적용하여 기존 멤브레인 대비 성능(시간당 처리 용량)을 2배로 향상시키는 혁신을 만들어냈다. 역삼투압 멤브레인 성능이 20여 년간 30% 밖에 향상되지 않았다는 점에서 매우 획기적인 진보다.

인위적인 역삼투압이 아닌 자연 삼투압을 적용하여 에너지 비용을 줄이는 혁신도 나타나고 있다. 즉 반투과막 멤브레인을 활용하여 자연 현상인 정삼투압을 응용해 담수 작업을 하는 것으로 역삼투압 방식 대비 에너지 소모량을 10% 수준으로 줄일 수 있는 장점이 있다.

기존 멤브레인 방식을 뛰어넘는 기술 혁신으로 시장에 진입하는 기업들이 나타남에 따라 점차 물 산업은 하이테크 기술 혁신 시장으로 바뀌어가고 있다. 글로벌 고객들에게 보다 더 효율적으로, 보다 더 경제적으로 깨끗한 물을 공급하기 위해 수처리 장치 분야의 기술 혁신이 강조되고 있는 것이다.

역동적 경쟁으로 전환

멤브레인 수처리 방식의 확산으로 인해 글로벌 경쟁, 기술 혁신 경쟁이 나타남으로써 시장의 기존 강자들이 위협 받고, 새로운 강자들이 또한 등장하고 있다. 과거 전통적인 수처리 분야에서 경쟁 우위를 만들어온 기업들이 새로운 멤브레인 방식의 적용에 주저하는 반면, 멤브레인 기술을 적극적으로 활용한 신흥 업체들이 사업 실적을 쌓아가면서 도약하고 있는 것이다. 기존 수처리 기업들의 사업 확장이 쉽지 않은 이유는 멤브레인 방식에 특화한 새로운 수처리 프로세스가 필요하기 때문이다.

이러한 현상을 대변하는 사례가 담수 시장의 경쟁 양상이다. 2007년 전통적 담수 처리 방식인 증발 방식(Thermal)의 상위 10 개 기업과 멤브레인 방식(RO)의 상위 10 개 기업에 동시에 속한 기업으로는 프랑스 수처리 전문 업체 베올리아(Veoila)와 스페인의 건설 기업 OHL 두 기업뿐이었고, 시장 1위 업체도 증발 방식은 두산중공업인 반면, 멤브레인 방식은 GE였다.

▲하이플럭스의 성장

미래를 위한 준비

기술 기반의 글로벌 경쟁 시장이 된 물 산업에서 신흥 기업들은 기술 혁신을 통해 새로운 기회를 만들어 낼 수 있다. 이제 기업 스스로 물 산업의 변화의 바람을 읽고 수처리 방식의 기술 혁신을 도모해야 한다. 물론 지금의 멤브레인 선도 기업들은 수 십 년 이상의 기술 개발 역사를 가지고 있어, 이들을 뛰어 넘는 것은 쉽지 않을 것이다. 이를 극복하기 위해서는 그 동안 쌓아온 기반 기술 역량을 효과적으로 응용하는 내부 혁신과 외부의 뛰어난 역량을 결합하는 노력을 경주해야 할 것이다. 수처리 시장에서는 기술력 뿐 아니라 실제 장기간 수처리 시설에 적용해온 사업실적(Reference)도 매우 중요하다. 싱가포르의 예에서 처럼 기술력있는 기업이 사업실적을 쌓을 수 있는 국가적 프로젝트의 추진도 국내기업들이 글로벌 경쟁력을 갖출 수 있는 중요한 발판이 될 수 있을 것이다.

미래에 예상되는 물 부족 현상과 수질 오염 문제를 해결하기 위해 멤브레인 방식의 수처리가 부상하고 있다. 멤브레인 수처리는 이제까지 지역 산업, 국가내 산업으로 인식되던 물 산업을 글로벌 경쟁, 기술 혁신 경쟁, 역동적 경쟁 패러다임으로 변화시킬 것이다.

지금 중국은 100년에 한 번 있을 심각한 가뭄 피해를 보고 있다. 특히 운남성의 경우 강수량이 평년의 30% 수준으로 떨어져 주민들의 생활에도 심각한 위협을 가하고 있는 상황이다. 중국 정부는 금년의 가뭄 피해 규모를 약 190억 위안, 한화 약 3조 원 규모로 추정하고 있다. 문제는 이러한 가뭄이 일시적인 현상으로 그치지 않을 것이라는 점이다. 물을 둘러싼 환경이 과거와 달라지고 있기 때문이다.

▲물은 더 이상 풍부한 자원이 아니다

물은 더 이상 풍부한 자원이 아니다. 현재 지구상에 존재하는 물의 총량은 14억 입방킬로미터(km3)로 지구 전체 표면을 3,000 미터 깊이로 덮을 수 있는 어마어마한 양이다. 그럼에도 불구하고 물을 희소 자원이라고 말할 수 있는 것은 사람들이 이용할 수 있는 담수량이 전체의 단 2.5%에 불과하기 때문이다. 이 가운데 빙하를 제외하고 강, 호수, 지하수 등 현실적으로 접근 가능한 담수의 양은 0.8%로 줄어든다. 더 큰 문제는 지구 온난화의 영향으로 가뭄 현상이 심화되고, 지하수의 고갈 및 사막화가 진행되고 있다는 점이다. 풍부하지 못한 물이 이마저도 줄어들고 있다.

물 공급량이 제한된 상황인 반면, 미래의 물 수요는 인구의 증가, 식생활의 변화, 산업화의 진전으로 인해 꾸준히 증가 할 것으로 예상되고 있다.

일인당 연평균 2,000 리터를 소비하는 인류는 매년 8,000만 명씩 증가하여 2025년에는 2000년 대비 30%가 증가한 80억 명에 이를 것으로 예상된다. 더구나 경제 발전에 따른 육식 증가 등 생활 양식의 변화는 인구 증가로 인한 물 소비를 배증시키고 있다. 밀 1kg을 얻기 위해서는 900 리터의 물이 필요하지만, 닭고기 1kg 생산에는 4,500 리터, 쇠고기 1kg은 20,000 리터의 물이 필요하다. 산업화도 물의 사용량을 배가 시킨다. 전지구적인 산업화가 추가적인 물 사용을 만들어내기 때문이다. 미국의 경우 지난 30년간 물 사용량이 300% 이상 늘어났는데, 그 주요 원인으로 꼽히는 것이 산업용 물 수요의 증가였다.

<자료제공 : LG경제연구원>