RO농축수의 TDS 질소제거로 박사학위
쉽게 간과하는 분야에 대하여 집중적인 연구, 하수 전문가로 정착
환경부는 비록 인기가 없는 부서이지만 사업의 범위는 매우 다양하고 미래형 조직임은 분명하다.
물, 대기, 기후, 쓰레기, 보건 그리고 자연생태까지 분야별로 전문성이 요구되고 오늘과 내일을 동시에 설계해야하기에 미래지향적 사고와 상당한 전문성이 요구된다. 그러함에도 환경부는 전문성이 상실되어가는 측면이 강하다.
그것은 퇴임 후 기업들이나 사회 전반에서 전문성 있는 환경부 출신을 찾기 어렵다는 사례가 그 반증이다.
환경부 인사들의 학업 열은 그 어느 부서보다 성취도가 높다.(고시 출신 중 수석 합격한 인사들도 상당수 환경부를 지원하여 공직생활을 한 인사들도 많다)
기술고시를 통해 각기 전문성을 살리려 공직에 입문하지만 인사시스템의 난항으로 전문성을 살리지 못하는 경향이다. 실력 있고 진취적인 젊은 환경공무원들도 수년간 환경부 생활을 하다 보면 지자체나 기업들에게 숨겨진 진실을 인정받지 못하고 있다. 능력을 발휘할 제자리를 찾지 못하고 떠돌기 때문이다.
그렇게 공직에 입문하여 환경부와 인연을 맺은 인사들이 젊은 날 꿈꿔오던 분야에서 아름다운 꽃향기를 선사하지 못하고 시들어버린다.
행정직의 경우 행정, 경영, 경제 쪽보다 기술 분야에서 박사학위를 받는 경우가 더 많다. 그만큼 환경 분야는 인문사회학적 관점보다 기술적 접근에서 업무가 추진되는 경향이 크다.(이규용 전 장관은 법과 출신이면서 시립대에서 대기 공학으로 박사학위를 받았다)
이 같은 현실 속에서 최근 4대강조사평가단 박상진(63년생) 모니터링팀장이 하수도 분야의 RO농축수를 주제로 호서대에서 박사학위(호서대 벤처대학원 융합공학과 보건환경박사)를 받아 관심을 모은다.
환경부 조직이 수차례나 명칭이 변경되어 혼선을 빚지만 박상진 박사는 물에서도 하수도로 젊은 날을 보냈고 필자와도 하수로 인연을 맺었다.
1990년대에도 400만 인구를 지닌 낚시꾼들에게 강과 하천을 오염시키지 않는 미끼를 사용하자는 사회운동을 전개하려던 시기이다.
환경법적으로 규제를 하자는 목적에서 의기투합한 적이 있다.(일본은 생미끼만 사용하게 하고 있다.)
박상진 박사는 실무자로서 매우 적극적으로 법과 제도적 검토를 했었지만 당시 하천관리 등을 주관하는 부처가 국토교통부(건설부)였고, 힘없는 환경부로서는 400만 낚시 동호인들의 거센 반발을 막을 수 없었다.(낚시 애호가 중에는 공무원의 비중도 상당히 높다)
공직생활이 여물어가면서 박 박사는 학문적 결실을 하수를 정수하는 기술에서 발생되는 2차 오염인 걸쭉한 농축수의 처리를 통한 하수재이용에 대한 연구여서 그 결미가 더 아름답게 보인다.
물에 대한 사용을 공급 위주에서 수요관리가 수립되고(2000년) 수요관리에 대한 시행계획(2001년)과 물의 재이용 촉진 및 지원에 관한 법률(2010년)이 만들어지면서 친환경 대체용수 확보가 사회적 이슈로 떠올랐다.
올해 국내 하수처리수 연간 재이용 목표량은 15억 톤으로 하천유지용수 8억 톤 공업용수 5억 톤, 농업과 기타 용수 각 1억 톤으로 기업들과 공공하수처리장에서는 재이용 공정을 위한 고품질 공업용수를 만들기 위한 방안으로 RO막의 필요성이 더욱 증가되는 추세이다.
RO막의 세계시장은 연평균 12%씩 성장하고 있고 우리나라 시장도 9,4% 정도로 성장하고 있다.
시장이 지속적으로 확산되는 RO막 공정에서 필연적으로 발생되는 것이 원수 대비 3-5배의 고농도인 농축수가 발생되고 고농도의 농축수에는 질소, 난분해성 유기물과 총 용존성 고형물(Total dissolved solids)이 생성되기 마련이다.
고농도의 농축수 처리기술들은 물리화학적 처리에 의존하고 있으며 일부 생물학적 처리도 미생물 활성도 저하 문제로 질소제거가 어려운 현실이다.
최근에는 효율적 처리 연구로 “자성체 이온 교환수지를 이용한 처리기술” “역삼투(RO) 공정을 개선하여 전단의 까다로운 전처리를 정삼투 공정을 이용하여 대체하는 정삼투-역삼투 융합공정”과 자연정화 등을 접목시켜 무방류 시스템으로 하수를 순환재이용하는 사례가 나타나기 시작했다.
그동안 국내외 연구는 RO농축수(ROC)의 경우 난분해성 유기물질 제거에 관한 연구 위주로 오존, 펜톤 산화, 증발 농축, 광촉매 및 초음파 등을 활용한 물리·화학적 처리기술이 주종을 이루고 있으며 질소 제거 및 TDS가 생물학적 처리에 미치는 영향에 관한 연구의 경우는 상대적으로 미흡한 실정이다.
이런 문제를 파악하고 근본적으로 해결할 수 있는 방향의 TDS처리에 집중적인 관심을 가지고 연구한 것이 박상진 박사의 접근방식이다.
박상진 서기관이 박사학위를 받은 논문의 핵심을 요약하면 다음과 같다..
ROC에는 생물학적 반응으로 분해하기 어려운 난분해성 유기물인 고농도 질소 및 총 용존 고형물(Total dissolved solids, TDS) 등이 포함되어 있다.
특히 고농도 TDS는 법적 수질 기준을 만족하는데 어려움을 주고 있다.(지자체와 기업들은 질소, 인 제거에 대한 수질기준을 충족시키지 못해 전전긍긍하고 있는 것이 현실이다.)
TDS가 생물학적 질소 제거에 미치는 영향은 Cl-및 ROC 처리에 관한 연구와
더불어 생물학적 질소 제거에 미치는 영향에 관한 연구 또한 매우 미흡하다.
따라서 ROC 내 포함된 고농도 TDS가 생물학적 질소 제거에 미치는 영향을 평가함과 동시에 생물학적 처리공정의 최적화를 위한 역학적 인자 및 설계인자를 도출해야 할 필요성이 있다,
본 연구에서는 다양한 흡착제를 이용하여 TDS의 흡착 효율을 평가하였으며, 최적의 흡착제가 적용된 SBR 방식의 전처리 공정을 연구한 결과, 다양한 흡착제 중 호기성 그래뉼 슬러지가 TDS 흡착에 가장 우수한 흡착 효율을 나타냈다. 이는 BET 분석 결과를 통하여 흡착제 별 비표면적 차이에 기인하는 것으로 나타났으며 전기적인 인력에 의한 흡착 과정이 진행된 것으로 판단된다.
박상진 박사는 경북 문경 출신으로 한국교통대, 한밭대 기계공학, 동국대 행정학 석사학위 후 16년 만에 호서대에서 보건환경 공학박사를 받았다.
공직생활은 철도청에서 환경처로 이직하여 낙동강, 한강환경청과 수질보전국, 상하수도정책관실과 국무조정실, 물환경정책국을 거쳤다.
상하수국 근무시절 서울시와 환경부와의 인사교류로 서울시에서 상수도 업무를 담당하면서 서울시와의 우호적 관계를 형성시킨 바 있다.(서울시는 환경부 파견 인사를 대외협상력이 부족한 인사를 추천하여 인사교류의 맥이 끊어졌다)
하수재이용에 대한 미래지향적 연구에서 쉽게 간과하는 분야에 대한 집중적인 연구는 전문성과 경륜이 필요하다.
박상진 박사의 논문을 들여다보면서 환경부가 전문성을 살리는 인사행정으로 궤도 수정을 해야 할 시기가 오지 않았나하는 생각에 젖어든다.
(환경국제전략연구소 김동환소장/환경경영신문)
