물탱크 총판에서 최고의 물산업 선도기업으로 성장
비점오염원 자동분리기와 3-Way 스크린은 혁신적 발명품
발명정신과 기업문화로 다양한 제품 만든 강소기업
경상북도 경주시에 위치한 에싸(ESSA)는 경북정화라는 이름의 물탱크 총판업에서 최고의 수질환경산업의 경쟁력을 가진 입지전적한 자랑스러운 물산업 선도기업이 됐다.
IMF의 위기에도 창업한 회사를 잃지 않고 꿋꿋하게 키워온 윤영내 대표는 두 가지의 정신을 강조한다. 하나는 발명의 정신이고 또 하나는 올바른 기업 문화 정신이다. 이러한 정신이 지금의 기업의 모습을 갖추게 한 것이다.
에싸는 톡톡 튀는 창의력을 물과 접목시켜 다양한 발명품을 만들어냈다. 어쩌면 우리도 쉽게 생각할 수 있는 그런 아이템들도 이곳에 있다. 먼저 알아볼 발명의 정신은 자신 있게 내놓은 두 가지 아이템을 보면 금방 이해할 수 있다.
물산업에 대한 지식이 전혀 없더라도 발상을 조금만 전환시키면 충분히 우리도 구상할 수 있을법한 발명품들이다. 창의력을 최대한 발동시켜 에싸의 추천 발명품인 비점오염원 자동분리기, 3-Way 혁신스크린을 만나보자.
1. 비가 오면 알아서 보내주는 A.I급 ‘비점오염원 자동분리기’
“일일이 관리하지 않더라도 상황에 맞게 눈치껏 처리해주는 좋은 물건이 없을까”
흔히들 요즘의 A.I 즉 인공지능을 바로 떠올리게 한다. 이러한 방식으로 비점오염물질을 분리할 때도 알아서 정리해 배출한다면 혁신적이지 않을까.
에싸에서 개발한 비점오염원 자동분리기는 사실 A.I와는 관련은 없다. 하지만 단순한 제동을 통해 A.I보다 더 신기하게 비점오염물질을 분리해준다. 그 창의력의 세계로 한번 들어 가보자.
먼저 비점오염원에 대해서 살펴봐야 한다.
비특정오염원, 이동오염원 등 기타수질오염원이라고도 불리는 비점오염원은 점오염원이 특정한 배출경로를 가진 것과 달리 도시노면이나 농경지에서 나오는 배수와 같이 불특정한 배출경로를 통해 비점오염물질을 발생시키는 지역을 의미한다.
비점오염물질은 비가 올 때 유출수와 함께 농지의 비료나 농약, 도로의 교통오염물질이나 먼지와 쓰레기 등 지표면의 오염물질이다. 범위도 넓고 마땅히 장소도 한정 시킬 수도 없기 때문에 사실상 존재는 알지만 제도적으로 규제하기 어렵다.
현재 여러 가지 연구에는 이러한 비점오염물질이 하천의 오염시키는 것에 큰 자리를 차지하고 있다고 보는데 어떻게 하면 적은 비용이면서도 효율적으로 이 물질을 처리할 수 있을 지는 미래의 세대를 위해서라도 반드시 해결해야 할 숙제이다.
비점오염물질을 처리하는 것에 기본은 ‘타이밍’이다. 초기의 강우 때는 지표면의 비점오염물질을 쓸어 들어오기 때문에 하수처리장으로 보내져야 한다. 하지만 이후 우수가 대량으로 유입될 때는 정화가 불필요하기 때문에 하천으로 방류해야 한다.
결국 언제 하수처리장으로 또는 하천으로 보내야 할까 하는 타이밍을 정확하게 계산해야 한다는 것이다. 그렇다고 사람이 일일이 비점오염원에 가서 기계를 조작하는 것은 너무나도 어려운 일이다.
그렇다면 어떻게 강우량을 파악해 나눠야 할까. 하나하나 전자시스템을 도입해야 하는 것일까. 에싸의 비점오염원 자동분리기는 화장실 변기의 조그만 물탱크를 떠올리면 간단하게 해답을 찾을 수 있다.
화장실의 물탱크는 사용하고 나면 자동적으로 물을 받는데 이는 볼탑이 부력으로 어느 한계선까지 도달하면 즉시 멈추게 된다. 이 비점오염원 자동분리기 역시 우수가 대량으로 유입될 때는 부력으로 관로를 올려 배출구를 바꾸는 원리를 도입했다.
여기에다 한 가지 아이디어를 더 첨가해 대량 유입되는 빗물의 압력으로 관로를 눌러 계속해서 하천으로 방류하는 방식이다. 만일 강우량이 적으면 반대의 무게를 이기지 못하고 관로가 숙여지면서 다시 하수처리장으로 나가게 된다.
결국 비점오염원 자동분리기는 빗물의 유량에 따라 부력을 이용하고 또 중심의 추를 활용해 불규칙한 날씨에도 환경에 맞게 적응시킬 수 있으며 설치 면적은 최소화 한데다 파손의 우려도 없어 반영구적인 수명을 가진 혁신적인 발명품이다.
현재 이 자동분리기는 지난 2010년 특허를 취득한 데 경주 북천 고향의강 조성사업과 포항 냉천 고향의강 조성사업에 이어 지난해 7월 기준 60개소 이상이 설치를 완료했다.
2.‘3-Way 혁신스크린’, 협잡물을 에스컬레이터에 태우다
이번에 알아볼 곳은 물의 새로운 부활을 기다리는 곳, 하수처리장이다.
흔히 하수처리장이라는 용어는 많이 들어봤지만 실제로 그곳에서의 역할을 쉽게 떠올리기는 어렵다. 쉽게 악취와 더러운 것들이 모인 곳이라 단정 내리게 되고 비위가 약하다면 쳐다보기도 힘든 곳 중에 하나다.
공기 자체가 존재한다고 하여 저절로 만들어지는 것이 아니듯 물 역시 사용되면 더러워지고 오염됐으면 순환의 과정을 거쳐야 한다. 에싸에서 이번에 선보이는 ‘3-Way 스크린’은 이러한 변화의 도입에서 큰 역할을 하게 된다.
하수처리장으로 들어오는 물들은 어떨까. 단순히 오염된 상태로만 들어오는 것만은 아닐 것이다. 화장실에서 떠내려 간 머리카락뿐만 아니라 분뇨, 주방의 음식물 쓰레기와 공장의 각종 오물 등 처리장에서는 이를 협잡물이라고 표현한다.
이렇게 처음에 들어오는 협잡물을 가려내는 것은 정화의 과정에서 제일 중요한 단계다. 협잡물이 하수를 따라 처리장 내부까지 들어가게 된다면 결국 그 상태로 나중에는 하천으로 떠내려가 2차 오염의 주범이 되기도 한다.
그렇다면 크기와 모양 어느 하나 똑같은 것 없는 협잡물을 어떻게 분별해야 할까. 오늘날 이것들을 걸러 내주기 위해 스크린을 사용하는데 일반 바 스크린, 드럼 스크린, 스텝 스크린 등이 대표적이다.
일반 바 스크린은 가장 대중적인 스크린으로 가느다란 창살 사이로 쇠갈퀴를 넣고 들어 올리며 협잡물들을 바깥으로 내보낸다. 드럼 스크린은 협잡물을 드럼 세탁기처럼 활용해 물은 바깥으로 돌리며 협잡물만 중간 통로로 보내는 방식이다.
일반 바 스크린을 가장 선두에 세우고 드럼 스크린과 스텝 스크린을 거쳐 최종적으로 협잡물이 없다고 판단되는 하수를 약품 처리 등의 과정을 거쳐 정화시키게 된다. 하지만 이들이 가지는 단점이 있기에 오늘날 3-Way 스크린이 등장하게 됐다.
일반 바 스크린은 쇠갈퀴에 올라가는 순간 창살과 그 사이로 낀 협잡물이 절단되는 일이 발생한다. 절단되는 협잡물은 또 창살 사이로 하수와 함께 빠져나가게 되는데 그렇다면 온전히 협잡물을 걸러내는 역할이 이뤄지지 못하게 되는 것이다.
뿐만 아니라 협잡물 가운데 단단한 것이 끼어버릴 때는 기계가 파손에 이르는 사고가 발생할 위험성도 배제할 수 없다. 드럼 스크린 역시 돌아가는 과정에서 협잡물을 분쇄하기도 해 결국 최종적으로 협잡물을 올바르게 걷어냈다고 보기는 어렵다.
그렇다면 에싸에서 선보이는 3-Way 스크린은 무엇이 어떻게 다른 것일까. 먼저 이름에서 볼 수 있듯 다른 스크린이 단면적으로 하수를 처리할 때 3-Way 스크린은 3중으로 하수를 내보낸다.
협잡물은 협잡물대로 잡아두고 하수는 빠르게 통과시킨다는 것이 가장 큰 장점이다. 그 다음으로 중요한 협잡물 처리과정은 아주 간단한 생각의 전환으로 나온 처리방식이라 볼 수 있다.
절단과 분쇄과정을 거친 협잡물은 당장에 눈에 보이지 않게 잘게 됐더라도 아주 없어진 것은 아니다. 나중에 하천으로 방류됐을 때도 어딘가에서 떠다니며 오염의 근원이 되고 있을 지도 모른다.
하지만 3-Way 스크린은 에스컬레이터 모형에서 디자인을 착안했다. 사람은 그대로 들어 올리면서 협잡물은 들어 올리지 못할까하는 생각이다. 에싸는 물의 압력을 이용해 경사에 협잡물을 접착시켰고 그대로 들어 올리는 단계까지 성공시켰다.
기존의 일반 바 스크린이 일자형 쇠창살인 것에 비해 3-Way 스크린은 작은 둥근 모양을 사용해 머리카락 한 올 역시 빠져나갈 틈새를 주지 않았고 99.9%를 넘는 협잡물을 안전하게 처리하는 데 성공했다.
최종적으로 3-Way 스크린은 각 2~3단계를 거친 협잡물 처리방식을 1단계로 단순화했고 그만큼 소요되는 시설비와 운영비도 동시에 아꼈다. 더 넓은 면적을 활용하면서도 안전하게 협잡물을 들어 올려 기계에도 손상을 끼칠 위험도 줄인 것이다.
현재 3-Way 스크린은 기존 스크린과의 차별성을 인정받아 특허취득과 동시에 한국환경산업기술원에서 기술혁신상을 수여 받았고 국제적으로도 55개국에 특허 출원을 완료시킨 상태다.
손주락 기자
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