화제의 신기술·신제품
초음파 이용 남조류 등 독성 조류 제거
1대당 처리면적 6만평 규모로 경제성 높아…냉각탑 생물막 형성도 차단
강·하천 조류 예방 및 호수공원·저수지·취수장·폐수처리장 적용 가능
네덜란드 환경전문기업 LG사운드가 개발…마스터통상이 한국 독점 판매
다파장 초음파로 조류 세포막 손상 원리
네덜란드 환경전문기업인 LG사운드(www.lgsonic.com)가 개발한 초음파 조류 제어 시스템인 ‘LG SONIC MPC-BUOY’가 국내시장에 출시됐다. LG사운드 한국 대리점인 마스터통상(대표 조종진·master-eco.com)에 따르면 이 제품은 남조류, 녹조류, 규조류 등의 조류(藻類)를 초음파로 제어하는 시스템으로 세계 최고의 품질을 자랑하며, 타사 제품보다 약 40% 뛰어난 효과를 나타낸다.
‘LG SONIC MPC-BUOY’는 과학적으로 입증된 주파수를 이용해, 독성의 남조류를 포함한 모든 조류를 제어하고 냉각탑에 문제를 일으키는 생물막 형성을 차단할 뿐만 아니라, 친환경성 및 높은 경제성까지 갖추고 있다.
초음파 조류 제어 시스템의 작동 원리는 △기포 파괴 △음파막(sound barrier) 형성 △액포 손상 △초음파 압력대 조성으로 설명할 수 있다. 남조류는 기포(gas vesicle)를 갖고 있어 수직으로 이동하는 특징을 가진다. 초음파는 이러한 기포를 파괴해 조류가 수면으로 이동하는 것을 방지하고, 광합성을 위한 햇빛 흡수를 차단해 조류를 사멸(死滅)시킨다.
또한, 초음파는 수면부에 음파막을 형성한다. 음파막은 조류의 부력을 방해하는데, 부유하지 못하는 조류는 빛 부족으로 사멸하게 된다. 초음파 충격은 액포(tonoplast)를 파열시켜 세포막 세포벽이 손상된 조류가 스스로 사라지도록 만든다.
한편, 불안정한 환경에서 박테리아가 냉각탑 수조 표면에 붙으면 생물막을 형성하곤 하는데, 초음파 조류제어기를 이용하면 초음파 압력으로 박테리아의 흡착을 방지해 조류가 생기기 전 예방이 가능하다.
조종진 대표는 “초음파 발생장치를 통해 발진된 다파장 초음파가 트랜스미터에 전달되면 고압력 다파장 초음파가 수중으로 발사된다”며 “이로 인해 수중에 진동이 생기고 액포의 세포막이 손상돼 조류가 죽는 것”이라고 설명했다.
‘MPC Buoy 양방향 조류 제어 시스템’은 호수, 댐 및 저수지의 조류와 박테리아를 초음파로 제거하고, 센서로 측정한 수질 자료를 온라인 전송하는 친환경 제품으로 원격조종이 가능하며, 처리면적은 1대당 6만 평(19만8천㎡) 규모이다.
‘MPC Buoy’는 지름 500m에 달하는 수면의 조류 제어와 센서 패키지, 효율적인 태양전지 시스템, 신뢰할 수 있는 데이터 수집 시스템을 탑재하고 있다. 지름 500m 가량의 수면에서 조류를 제거할 수 있는 이 제품은 3개의 송신기를 통해 360° 제어가 가능하고, 조류의 형태에 따라 초음파 프로그램을 바꾸는 카멜레온 기술을 적용했다. 또한, 자동세척 시스템으로 최적의 측정 결과를 보증한다.
아울러 센서 패키지가 탑재돼 있어 DO(용존산소), 탁도, pH(수소이온농도), 수온뿐만 아니라 남조류, chl-a(클로로필 알파) 등의 수질상황을 10분 간격으로 수집하고, 온라인을 통해 실시간 데이터를 제공받을 수 있다. 200WP급 태양열 전지 패널 3개는 24시간 언제 어디서나 안정적으로 전력을 공급하고, 데이터 수집 시스템은 LG SONIC의 센서와 웹 서버 간 통신을 가능케 한다.
‘MPC Buoy’는 호수 및 저수지, 상수원 및 댐에서 활용할 수 있다. 초음파는 인체와 동·식물 및 동물성 플랑크톤에는 완전히 무해하므로, 생태계를 파괴하는 화학적 처치법이나 방사선 처치법을 사용할 수 없는 곳에 최적으로 이용된다.
식수를 공급하는 수자원에 시아노박테리아가 번식하게 되면 물의 맛과 냄새에 문제가 발생한다. 특히, 녹조류는 지오스민(geosmin)을 생성해 물에서 마치 ‘흙 맛’이 나게 하는데, 이처럼 물에 존재하는 유기물을 화학 약품으로 처리할 경우 THM(트리할로메탄)이 생성되기도 한다. 따라서 이러한 경우도 자연에 무해하게 처리하기 위해 초음파를 사용할 수 있다.
이에 조종진 대표는 “우리나라 금강, 영산강의 조류 예방이나 호수공원, 저수지, 취수장, 폐수처리장 등에도 유용한 제품”이라고 강조했다.
설치 후 단기간 내에 조류 감소효과 입증
LG SONIC이 사용된 주요 프로젝트로는 벨기에 Bekaert 냉각탑 조류 제어, 미국 Tyson Foods사 가금류 가공공장 정화기 조류 제어, 말레이시아 Petaling Jaya시 대형 호수공원 등을 꼽을 수 있다.
특히, Bekaert 냉각탑 적용 사례의 경우, 개방형 냉각탑에 발생한 조류가 파이프와 필터를 막아 냉각 효율을 약화시키는 상황에서 LG SONIC의 제품이 설치된 지 5일 만에 큰 효과를 입증해 눈길을 끌었다.
세민환경연구소 홍욱희 환경학 박사는 “LG SONIC 조류 제어 시스템은 최신 과학기술을 응용한 친환경 제품으로 국내에 소개된 기타 조류제거기술에 비해 투자비 대비 조류 제거 효과가 탁월한 첨단 시스템”이라며 “전 세계 50여 개 나라에 1만 대 이상 설치, 이용되는 등 검증됐다”고 추천사를 남겼다.
LG SONIC ‘MPC-BUOY’ 2014 LIVE WIRE 수상작으로 일본, 미국, 영국, 아일랜드, 스페인, 캐나다, 폴란드 등 많은 나라에서 운용 중이며, 마스터통상에서 독점판매하고 있다.
[『워터저널』 2015년 3월호에 게재]