어디에나 있지만 그 소중함을 쉽게 느끼기는 어려운 물을 두고 국내외 화학업계가 각축을 벌이고 있다.

음용수, 생활용수, 공업용수, 농업용수 등 물은 우리 생활에서 다양하게 활용된다. 다양하게 활용되는 만큼 물은 높은 가치를 인정받아야 하지만 그간 우리 주변에서 흔히 볼 수 있었던 만큼 그 가치를 인정받지는 못했다.

3일 업계에 따르면 물의 가치가 높아지고 있어 국내외 화학업체들이 물 시장을 둘러싼 경쟁을 벌이기 시작했다. 국제연합(UN)은 세계 물 개발 보고서를 통해 물 자원을 효율적으로 관리하지 않으면 2030년 세계 물 수요의 40%가 충족되지 못할 것이라고 경고했다. 인구가 증가하고 도시화와 기후변화가 진행된 탓이다. 영국 글로벌워터인텔리전스는 2020년 세계 수처리 시장이 8341억 달러(약 960조원)로 성장할 것으로 내다봤다.

깨끗한 물 확보가 세계적으로 중요한 과제가 되자 미국, 독일, 일본 등에서는 수처리 시장이 발달해 시장을 선점하기 위한 경쟁이 일찌감치 시작됐다. 국내 화학업계도 후발주자로 진출해 기술력을 선보이며 경쟁에 뛰어들었다.

수처리 기술은 멤브레인과 이온교환수지 두 가지로 구분된다. 멤브레인은 물을 여과해 불순물을 걸러내는 반투과성 필터다. 필터 구멍 크기에 따라 마이크로필터(MF), 나노필터(NF), 울트라필터(UF), 역삼투 분리막(RO) 등 4가지로 나뉜다. 다량의 고농도 염수를 높은 압력으로 필터에 여과시켜 처리하는데 효율적이다.

이온교환수지는 물에 작은 알갱이를 넣어 스스로 정수작용을 하도록 만드는 기술이다. 낮은 농도의 염수를 미세하게 정제한다. 역삼투 멤브레인 필터 시장은 향후 3년간 연 평균 10% 이상, 이온교환수지 시장은 연 평균 4%의 성장세를 보일 전망이다.

▲국내 업계는 멤브레인 기술에 집중

국내 화학기업들은 최근 각광받고 있는 멤브레인 기술에 집중하고 있다. 수처리 분야 기초연구를 해오던 LG화학은 2014년 미국 필터 제조기업 나노H2O를 인수하며 본격적인 사업에 나섰다. 기초소재·고분자 합성기술 등에서 가지고 있던 노하우를 살려 반도체 웨이퍼도 세척할 정도로 순수한 물을 만들 수 있는 역삼투 분리막(RO) 기술을 확보했다. 염분 제거율도 세계최고 수준인 99.85%에 달한다. 이러한 기술력을 바탕으로 LG화학은 이집트, 이스라엘, 스페인, 몰타, 멕시코 등 5개국에 RO필터를 공급하며 성장하고 있다.

2011년 수처리 사업을 시작한 롯데케미칼은 2015년 삼성SDI의 멤브레인 사업을 인수, 내년 하반기 상업생산에 돌입할 예정이다. 롯데케미칼은 '중공사'라는 미세한 실을 수없이 교차시킨 뒤 그 사이로 물을 통과시켜 불순물을 거르는 중공사 방식의 멤브레인을 생산할 계획이다. 중공사 방식 멤브레인은 초미세 물질은 걸러내지 못하지만 정제속도가 빨라 다량의 액체를 정제하는데 특화됐다.

▲다양한 기술 보유한 해외기업

미국의 다우케미칼, 독일 랑세스 등 외국 화학회사들은 오래 전부터 수처리 산업에 주목해왔다. 이들은 기술 트렌드에 적합한 신제품을 지속 선보이고 투자 규모를 확대하는 등 다양한 방법으로 시장을 공략하는 중이다.

다우케미칼 워터&프로세스 솔루션은 역삼투 멤브레인과 이온교환수지 기술을 동시에 보유한 기업이다. 최근에는 시장 점유율을 높이기 위해 멤브레인 분야에 더 집중하는 모습이다. 다우케미칼은 역삼투 멤브레인 분야에 8800만 달러를 투자해 생산능력을 25%까지 늘렸다.

독일 랑세스도 이온교환수지와 역삼투 멤브레인 기술을 동시에 보유했다. 레바티트(Lewatit) 브랜드로 공급되고 있는 이온교환수지는 초순수 제조, 공업용 폐수 및 지하수의 정화는 물론 설탕 가공 등의 식음료 산업에도 적용된다.

랑세스의 멤브레인 브랜드 레바브레인(Lewabrane)은 해수담수화, 순수 및 초순수, 하·폐수 재활용, 발전소 보일러용수, 반도체 공정 등에 적용되며 국내에서도 화학, 제약 등 여러 산업 생산 공정에 활용되고 있다. 랑세스는 최근 5년 간 약 4000만 유로를 투자해 기술과 생산 네트워크 확대했으며 독일 비터펠트에 세계 최대 이온교환수지 공장 가동하고 있다.