강원 고성군, 국내 유일 심층수 개발 전진기지로 자리잡아

심층수 취수관 설치 이달 완료…12월부터 시제품 생산 가능
내년 하반기부터 먹는물·음료수·화장품·두부 등 상용화

20세기 이후로 인류는 급격한 발달을 이루어 왔으며, 이러한 급속한 성장은 세계 각국이 ‘에너지 자원의 고갈’ 이라는 공동의 문제점에 봉착하게 되는 결과를 가져왔다. 현재 세계 각국은 인류가 극복해야할 많은 문제점들을 ‘해양’이라는 무한자원의 보고 속에서 찾고자 인적·물적 자원을 투자하고 있으며, 특히 미국, 일본과 같은 선진국에서는 국가발전의 중심축으로 ‘해양화 전략’을 지속적으로 수행하고 있다.

이런 관점에서 볼 때, 최근에 해양개발의 핫 이슈로 떠오르고 있는 해양심층수 개발은 21세기 인류가 당면한 식량, 에너지 및 환경문제를 종합적으로 풀 수 있는 방안의 하나로서 주목받고 있다.

우리나라도 해양수산부 주관으로 해양심층수 자원의 효율적인 개발·이용·관리기술 연구 및 실용화 지원을 위해 해양심층수 개발사업이 본격적으로 추진되고 있다. 해양심층수의 특징 및 해외 개발·이용 실태, 국내 추진현황, 그리고 향후 과제 등에 대해 알아본다. <편집자 주>

해양심층수를 이용한 각종 제품이 이르면 내년 하반기부터 선보일 것으로 전망된다.

해양수산부는 한국해양연구원이 해양심층수를 취수하기 위해 지난 8월 강원도 고성에서 동해에 취수관을 설치하는 공사에 착수하여 이달에 완공, 본격적인 연구에 들어갈 예정이라고 지난 10월 18일 밝혔다.

▲ 고성군 죽왕면 오호리에 건립된 ‘해양심층수 공동연구센터’는 해양연구원, 수자원연구원 등 15개 기관이 입주, 해양심층수를 상업적으로 상용화할 수 있는 제품 연구·개발을 하게된다.

해양부는 특히 심층수 연구개발 성과가 가시적으로 나타나 내년부터는 먹는 물, 화장품, 음료, 두부, 간장 등 여러 산업 분야에 걸쳐 상용화할 것이라고 밝혔다. 해양심층수 상용화 사업에는 이미 동원 F&B(녹차음료), 국순당(증류식 소주), 애경산업(화장품) 등 국내 8개 기업이 참여하고 있으며, 이들 업체는 오는 12월이면 회사별로 시제품을 생산할 수 있을 것이라고 설명했다.

울릉도에서도 해양심층수 취수에 성공, 해양심층수 생산에 박차를 가하고 있으며, 영덕군에서도 해양심층수 개발사업이 진행되고 있는 등 심층수 산업화가 활기를 띠고 있다.

해양심층수, 청정 해수자원

■  ‘해양심층수’란   바닷물은 표층수와 중층수, 심층수, 저층수로 나뉜다. 이 중 맨 밑바닥에서부터 두 번째의 층을 형성하고 있는 해양심층수는 수심 200∼700ｍ 사이의 물로 대부분 빙산이 녹아 내린 것이다. 그래서 수온은 2℃에서 0℃로 매우 낮아 해양식물 생장에 필수적인 영양염류가 풍부할 뿐만 아니라 유기물이나 병원균 등이 거의 없는 청정한 해수자원이다.

▲ 2000년부터 시작된 국내 해양심층수연구 개발 성과가 가시적으로 나타나고 있어 심층수의 산업화가 더욱 활기를 띨 것으로 전망된다. 사진은 해양심층수 개발 조감도.

따라서 산업폐수나 생활하수, 하천의 영향은 물론 세균이나 대기의 화학물질에 의한 오염에도 영향을 받지 않는다. 또 유기물이 적어 미생물이나 병원균이 생활할 수 없으므로 유해한 미생물이나 대장균, 일반세균 등의 병원균이 거의 존재하지 않는 깨끗하고 안전한 물이다.

게다가 표층수는 광합성작용으로 물 속의 질소, 인, 질산 등이 소모되나, 수심 200m 이하의 심층지역은 태양광이 도달하지 않기 때문에 영양물질을 소비하는 식물성 플랑크톤이 없고, 광합성이 거의 일어나지 않는다. 이 때문에 광합성에 의해 소비되는 질소, 인, 질산 등의 무기영양염류가 심층수 속에 그대로 남아있는데, 이 무기영양염류의 양은 표층수의 약 10∼30배에 이른다. 또 필수 미량원소나 미네랄류도 적당한 밸런스로 함유되어 있다. 남미의 페루 연안이 세계적인 황금어장으로 평가받는 이유는 이곳이 바로 심층수가 표층으로 올라오는 지형이기 때문이다.

특히 해양심층수는 온도, 염분농도의 차이 때문에 표층수와 섞이지 않으면서 긴 세월을 거치기 때문에 항상 1∼2℃의 낮은 수온을 유지, 저온성 에너지로 사용될 수 있다. 또한 수질악화의 원인인 유기물질이나 병원균이 거의 없어 염분이 함유된 물을 쓰는 식품제조업에서도 유용하게 활용할 수 있다.

예를 들면, 참치류는 자연에 방치하면 30분만 지나도 표피 색깔이 퇴색하는 등 외관상 선도가 크게 떨어지는데, 이 참치류를 심층수에 보관할 경우 막 잡아 올렸을 때처럼 표피의 윤기를 간직해 높은 가격으로 판매할 수 있다.

한국해양연구원의 문덕수 박사는 “국내에서도 지난해 심층수를 이용한 김 양식을 시범적으로 실시한 결과 일반 표층수에 비해 성장 속도가 1.5∼2배 정도 빠르게 나타났다”면서 특히 “김치의 경우 해양심층수를 이용해 만들면 보통 물로 발효시킨 것보다 유통기한을 20∼30일 이상 늘릴 수 있으며, 화장품도 해양심층수가 보유하고 있는 미네랄을 이용해 기능성을 얼마든지 배가시킬 수 있다”고 말했다.

미국·일본 산업자원으로 활용

■  해외 개발·이용 현황   해양심층수를 처음 개발하기 시작한 국가는 미국으로, 1970년대 후반 오일쇼크가 발생하자 대체에너지 개발 차원에서 연구를 시작했다. 특히 미국 하와이 주립 자연에너지연구소(NELHA)는 해양심층수를 산업자원으로 활용하기 위해 1981년부터 해조류, 패류, 갑각류, 어류를 대상으로 한 육성실험과 농업용으로의 활용에 대해서도 연구를 하고 있다. 또한, 냉방(Low Cost Cooling), 대체에너지(OTEC), 태양 에너지 활용 분야(Solar Energy), 담수생산(Desalination) 등에 대한 실험도 같이 하고 있다.

▲ 해양심층수를 이용한 일본의 생수제품들.

일본의 경우 해양과학기술센터에서 1976년부터 심층수의 수질특성에 관한 연구를 시작, 해양심층수 이용기술의 개발개념을 정립하였고, 1986년부터 3년에 걸쳐 고찌현에 취수관을 건설하여 수심 320m로부터 하루 460㎥의 해양심층수를 취수할 수 있는 시설을 건설했다. 고찌현은 지방재정으로 육상실험동을 정비, 1989년부터 해양과학기술센터와 함께 산·학·연이 국가 프로젝트를 수행해오고 있다.

토야마현에서도 1995년부터 2∼4℃의 심층수 취수시설 및 이용시설을 정비하여 수산 분야(친어 양성, 종묘생산, 해조류배양 등) 및 비수산 분야(생선보관, 미세조류 중 생리활성 물질탐색 등)에 대한 이용기술을 연구하고 있다. 이와 함께 오키나와현은 1994년에 심층수 이용에 관한 조사연구를 시작하여 적지를 선정, 해양심층수의 이용을 수산업, 농업, 식품제조, 자연에너지, 건강리조트, 해양환경의 6개 분야로 나누어 연구와 기업화를 추진하고 있다.

현재 일본에는 지자체별로 14곳에서 해양심층수가 취수되고 있으며, 이 심층수를 활용해 식품, 주류, 음료, 제약, 레저 등 다양한 분야에서 수백 개 업체들이 관련 제품을 내놓아 약 2조 원 가량의 시장을 형성하고 있는 것으로 추정되고 있다. 특히 무로토현에는 74개 기업이 심층수 사업을 하여 1999년 약 440억 원, 2000년에는 약 2천500억 원, 2003년 4천억 원의 매출을 달성하는 등 해마다 매출이 증가하고 있는 것으로 알려지고 있다.

심층수 화장품·음료수 등 ‘인기’

■  해양심층수를 이용한 상품   해양심층수를 활용하여 개발된 상품은 생수, 음료수,

▲ 해양심층수를 이용한 일본 식품.

세계적 메이크업 아티스트이자 유명 화장품 브랜드 슈우 에무라(shu uemura)사에서는 세계 최초의 해양심층수 화장품인 ‘deep sea water’를 만들어 전세계에서 인기를 얻고 있으며, 우리나라 유명 백화점에서도 손쉽게 해양심층수 화장품을 구입할 수 있다. kose사의 ‘Spa Pur’도 시판 중에 있다.

해양심층수가 가진 보습성과 풍부한 미네랄을 이용하여 개발된 ‘입욕제’도 일본의 여러 피부과 병원에서 극찬할 정도로 놀라운 효과를 보여 아토피성 피부를 가진 사람들이 많이 찾는 상품이 되었다.

식품에는 빵과 두부를 비롯하여 간장, 된장, 소면 등에 해양심층수 원수나 해양심층수 소금 등이 사용되어 숙성 시간을 짧게 하면서도 옛날의 깊은 맛을 내게 해주는 최고급 식품첨가물로 인정받고 있다.

고성군, 최적 입지조건 갖춰

■  국내 추진현황   우리나라 동해안은 해양심층수가 흐르고 있는 지역으로서, 지난 2000년부터 한국해양연구원에서 해양심층수 개발을 위한 기본 연구를 시작했다. 해양수산부는 지난 2000년 2월 ‘동해 해양심층수 다목적 개발 기획연구’ 사업에 착수, 개발후보지 조사 및 사업 타당성 검토 결과 고성군 죽왕면 오호리 송지호 부근을 최적지로 선정했고, 2001년 7월에 ‘제 1차 동해안 해양심층수 개발사업 추진계획’을 세웠다. 고성군도 해양심층수 개발사업 세부 추진계획을 수립하여 시행해왔다.

해양연구원이 해양심층수와 관련해 고성군을 주목한 것은 최적의 입지조건 때문이었다. 해변과 해양 수심 200ｍ 이하 해역 간 거리가 3㎞로 전국에서 가장 짧다. 남해안에서는 3㎞를 나가봐야 수심이 100ｍ도 채 되지 않으며, 경북지역은 10㎞를 나가야 수심 200ｍ 해역에 도달한다.

특히 고성군과 해양수산부는 심층수를 연구·개발하기 위해 고성군 죽왕면 오호리엶해양심층수 공동연구센터’를 2004년 7월 착공, 지난 6월에 완공했다. 137억 원의 공사비가 투입된 이 연구센터는 부지 2천300평에 지상 2층 규모로 되어 있다.

해양연구원은 또 해양심층수를 취수하기 위한 취수관(연구센터∼동해안) 설치공사도 지난 8월 착수하여 이달에 완공, 하루 1천 톤의 해양심층수를 뽑아 올려 수산물 양식, 농작물 시험재배 등에 사용할 계획이다.

공동연구센터에는 해양연구원 주관으로 수자원연구원 등 15개 기관이 입주, 해양심층수를 상업적으로 응용할 수 있는 시제품 개발 등의 본격적인 연구활동에 들어간다. 이를 위해 해양연구원은 지난 6월 공모를 통해 동원F&B(녹차음료·참칟연제품), 국순당(증류식 소주), 애경산업(화장품), 샘표식품(간장·된장), 현대약품(이온음료), 두산(행양수 청주), 강릉초당두부(두부·순부두), 대학촌(발효음료) 등 8개 업체를 해양심층수 실용화 공동참여업체로 선정했다. 특히 이들 참여기업과의 공동연구도 순조롭게 진행되고 있어 오는 12월에는 시제품 생산이 가능하다.

또 해양심층수를 이용한 건강요법 시설인 타라소피아는 부지 5천 평에 하루 평균 1 천 명을 수용할 수 있는 규모로 총 75억 원을 들여 내년 1월에 착공하고, 해수사우나와 해수풀장, 보행욕 코너, 미용 및 마사지실 등 기타 시설을 갖추어 오는 2007년까지 완공할 계획이다.

산업화단지 조성사업도 활기를 띠고 있다. 강원도와 고성군, LG상사, 캐나다 금융 및 컨설팅회사인 아카디아사 등은 지난 6월 해양심층수 산업단지 개발사업을 위한 양해각서(MOU)를 체결하고, 자본금 200억 원(LG상사·강원도·고성군 각각 40억 원, 아카디아사 80억 원 투자)의 공동법인을 설립했다.

산업화단지 조성사업은 총 면적 1만7천 평에 1일 1만5천 톤을 취수·공급할 수 있는 시설을 갖추는 사업이다. 1단계 사업으로 하루 1만5천 톤의 심층수를 취수, 생수를 생산·판매하고 2단계 사업으로는 제염 화장품과 의약품, 식품 등 관련 산업단지를 조성해 세계적인 해양심층수 산업단지로 개발해 나갈 계획이다.

울릉도에서도 심층수 취수 성공

국내 최초로 울릉도에서 해양심층수 취수에 성공한 울릉미네랄㈜도 지난 6월 22일 음용수 및 제염공장 기공식을 갖고 본격적인 심층수 생산에 박차를 가하고 있다. 이 회사는 2002년 설립이래 심층수 생산시설을 완료, 만 2년 간의 준비 끝에 2004년 12월 울릉도 북면 현포리 청정지역 650m 심해에서 국내 최초로 해양심층수 취수에 성공했다. 이어 지난 6월 말 음용수 및 제염 생산을 위한 제 1공장을 설립, ‘해양심층수 미네랄 워터’와 ‘청정 소금’, ‘간수 등을 상품으로 선보일 계획이다.

울릉미네랄이 지난해 한국해양연구원에 울릉도에서 취수한 해양심층수를 분석·의뢰한 결과  수온 0.5℃(일본 5∼7℃), 용존산소량 15%(일본 7∼8%), 미네랄 함유성분(일본의 2배 이상)이 우수한 것으로 평가받았다.

울릉미네랄㈜ 김장욱 대표는 “해양심층수 관련 상품 생산 뿐만 아니라 심층수 체험관을 비롯, 아토피 피부와 피부미용에도 효과가 높은 해양심층수 전용 스파시설 건립을 통해 울릉도 관광객의 증대 효과에도 도움을 줄 수 있도록 할 예정”이라고 말했다.
경북 영덕군에서도 해양심층수 개발 사업을 진행하고 있다.

관련법 올해 국회 통과 확실

■  관련법 제·개정    환경부는 해양심층수를 먹는 물에 포함시키기 위해 지난 5월 27일 「먹는물 관리법」 개정안을 입법예고, 11월 27일부터 관련법이 적용된다. 그러나 ‘먹는 해양심층수’는 해양수산부에서 국회에 제출할 「해양심층수의 개발 및 관리에 관한 법률」 규정에 따라야 한다.

해양수산부는 「해양심층수의 개발 및 관리에 관한 법률(안)」을 마련하여 지난 7월 18일 입법예고 했고, 내년 하반기 이후 시행을 목표로 연내 국회에 제출할 계획이다. 해양수산부가 마련한 「해양심층수의 개발 및 관리에 관한 법률」에 따르면 국가는 심층수에 대해 이를 취수하고 이용하는 등 개발에 관한 권리를 부여할 권리를 가지며 개인, 법인 또는 지방자치단체는 해양수산부장관으로부터 용수권을 설정 받아 심층수를 취수할 수 있다.

또 해양수산부장관은 용수권 설정 면허를 받은 자로부터 심층수 취수량에 따른 용수료를 부과, 징수할 수 있으며 징수된 용수료는 취수구가 위치한 시·군 또는 자치구의 수입으로 한다고 규정돼 있다. 이와 함께 먹는 심층수 제조·가공 시 대통령령이 정하는 바에 따라 시·도지사의 허가를 받아야 하고 수질기준은 환경부장관이 해양수산부장관과 협의해 정하도록 했다.

또 해양수산부 장관으로부터 면허를 받아 일정한 해역에서 심층수를 취수, 급수 및 유통하는 권리인 ‘용수권’은 10년을 초과할 수 없으며 5년 이내에서 2회에 한해 연장할 수 있도록 했다.

이 법은 이번 정기국회에서 처리될 예정이어서 내년 하반기나 2007년부터는 본격적인 해양심층수 시장이 형성될 것으로 보인다.

2010년 국내시장 1조원 형성

■  향후 과제   해양심층수 개발은 소득이 높아지고 국민들의 소비패턴도 고급화와 건강을 추구하는 방향으로 변화하기 때문에 심층수의 수요는 획기적으로 증가할 것으로 보인다.

해양심층수 시장 규모를 1조 원으로 설정할 경우 10년 간 연매출액은 8천억 원 정도

▲ 고성군은 해양심층수를 활용하기 위해 화장품·김치 제조·장류 가공업체들이 내년부터 고성군에 들어와 고용이 최소한 500명 정도 이뤄지는 등 경제효과가 1천억 원은 될 것으로 예측하고 있다. 사진은 해양심층수 관련 전시장을 둘러보고 있는 함형구 고성군수.

한국해양연구원 김현주 심층수연구센터장은 “해양심층수 연구 작업이 본격화하면 우리나라도 심층수를 새로운 산업의 에너지원으로 활용하는 시대가 본격적으로 열리게 될 것”이라면서 “5년 후인 2010년에는 국내에서만도 1조 원 이상의 시장을 형성할 것으로 예상된다”고 말했다.

고성군은 해양심층수를 이용한 특화산업과 웰빙형 고성녹차 산업을 육성해 나갈 계획이다. 국내에서 최초로 개발되고 자원성과 경제적 측면에서 다른 지역보다 유리한 고성군이 심층수와 관련된 사업을 핵심전략산업으로 설정하고 추진해 나갈 경우 지역경제에 획기적인 발전을 가져올 것으로 보인다.

함형구 고성군수는 “해양심층수를 활용하기 위해 화장품·김치 제조·장류 가공업체들이 내년부터 고성군에 들어와 고용이 최소한 500명 정도 이뤄지는 등 경제효과가 1천억 원은 될 것”이라고 예측했다.

그러나 해양심층수 개발사업이 보다 활성화되기 위해서는 산업기반시설 조성과 창업보육센터 및 타라소피아 추진에도 정부와 강원도의 전폭적인 국비나 도비 지원이 절실하다.

특허청의 최석진 박사는 “산업체·학교·관청의 이른바 산·학·관이 통합 시스템을 만들어 기술개발과 연구협력, 행정지원이 조화롭게 연계되어야 한다”고 강조했다.

또 스타피쉬㈜의 오재필 대표는 “해양심층수 관련 기업운영 및 창업에 필요한 자료나 기술지도를 위해 ‘해양심층수 R&D’가 설치되어야 한다”면서 “상품화 개발에 참여하는 생산업체에게도 시제품 개발사업비 지원, 세제혜택 등 다각적인 지원방안이 모색되어야 한다”고 주장했다. 

이와 함께 해양심층수를 식수로 개발할 경우 가격이 시중에서 판매되는 먹는샘물의 1.5배 정도가 돼 생산 단가를 줄이는 것도 과제다.  <배철민 기자>