‘코로나19’로 인해 2년 넘게 이어진 팬데믹(Pandemic) 상황 속 많은 경제 산업이 위축되었으나, 물산업 분야는 위축되지 않고 계속 성장해왔다. 2019년 준공된 대구 국가물산업클러스터는 2022년 5월 12일 기준 약 103개의 입주 기업이 들어서 있다. 이는 물산업 분야 및 물 관련 혁신형 강소기업이 지속적으로 성장하고 있으며, 다른 환경 산업 분야보다 가장 발전이 필요함을 보여준다.

우리나라가 물산업의 세계적인 메카로 성장하기 위해서는 대구에 위치한 국가물산업클러스터가 중심 역할을 해야한다. 국가물산업클러스터 진흥시설에는 국내 유일의 물 관련 기술 인증 기관인 환경부 산하 한국물기술인증원도 위치해 있다. 국가물산업클러스터는 개소한 지 3년밖에 되지 않았지만 국내 최대 규모의 물기술 실증 인프라와 물기업 해외진출 프로그램을 갖추고 있으며, 물산업 분야의 중심 연구 및 실증화 플랜트, 해외진출이 원스톱으로 이뤄질 수 있어 이제는 세계적으로 내세울 수 있는 물산업 분야의 산실이라고 해도 과언이 아니다.

대부분 국내 위주의 물산업 운영 

올해 환경부가 발표한 국내 물산업 현황을 다룬 ‘물산업 통계조사 보고서’에 따르면 2020년 기준 국내 물산업 매출액은 약 46조 원에 달하며, 물산업 관련 산업체 및 종사자, 매출액, 수출액 부분 모두 지속적으로 성장하고 있다. 문제는 매출액에 비해 수출액이 약 1조8천억 원밖에 되지 않는다는 것이다. 업종별 물산업 현황을 볼 때 사업체 수 비율은 건설업(52.2%)이 절반을 넘게 차지하고 있으며 제품 제조(31.8%), 과학기술과 설계 및 엔지니어링 서비스업(8.1%), 시설 운영과 청소 및 정화업(7.9%)이 그 뒤를 이었다. 건설업 부문의 매출액과 종사자 수 또한 각각 27.9%, 37.7%를 차지하고 있다. 

반면, 건설업 부문의 수출액 비율은 약 18.8%에 불과하다. 한마디로 우리나라 물산업 시장 매출이 대부분 국내 산업 위주임을 보여주고 있다. 이 문제를 해결하기 위해서는 물산업의 적극적인 해외 진출을 도모하거나 기술 집약도가 높고 관련 산업에 미치는 효과가 큰 첨단 산업 분야로 재편되어야 한다.

기후변화로 인한 물재해 대응 시스템 추진

환경부는 ‘자연과 인간이 함께 누리는 생명의 물’이라는 비전을 토대로 물산업이 가야할 방향을 총 3가지 키워드로 정했다. 우선 디지털을 통한 세계 최고의 스마트한 물관리다. 현재 물산업뿐만 아니라 환경 더 나아가 모든 경제 산업 분야가 디지털 중심으로 가고 있으며, ‘코로나19’로 인한 2년간의 팬데믹 사태를 겪은 후에는 더욱 디지털화가 가속화되었다. 이에 AI 디지털 기술을 활용한 실시간 통합 집중 원격관리를 통해 물재해의 사전 예측 및 맞춤 대응 시스템을 확보해야 한다. 

2020년 국내에 전국적인 집중호우 사태가 일어났을 때의 원인이 기후변화라는 분석이 있다. 기후변화로 인한 집중호우 사태나 가뭄 등은 얼마든지 다시 발생할 수 있기 때문에 인공지능을 활용해 정확하게 홍수를 예측하는 기술이나 기법, 장비 등을 개발해야 한다. 현재 정부에서는 물재해의 사전 예측 및 맞춤 대응 시스템을 확보하기 위해 지난해부터 5개년 사업으로 홍수예측 기법 프로젝트를 추진 중에 있다.

물 관련 인프라, 디지털 트윈 방식으로 교체

또한 원수에서 수도, 하·폐수까지 전(全)과정의 물을 실시간으로 관리해야 한다. 우리나라의 상수도, 하수도는 여전히 플랜트로 운영되고 있는 반면, 다른 나라는 오래전부터 디지털 중심으로 운영되고 관리 또한 모두 디지털화되어 있다. 앞으로 더욱 가속화될 디지털화를 대비하여 환경부나 K-water에서 정부 정책 예산 등을 지원해 하천이나 댐 구조물 등 각종 인프라를 디지털 트윈 방식으로 바꾸기 위한 착수 단계에 나섰다.

본래는 노후화된 댐 등 수중 구조물을 점검할 때 관계자들이 직접 잠수해 확인했으나, 불과 1년 전 운문댐 구조물 안전 점검을 하던 잠수부가 취수탑 내진 공사 중 사망하는 안타까운 일이 발생했다. 이러한 사고가 재발되지 않도록 해당 분야 종사자들이 댐 점검 시 위험한 곳에 직접 접근하지 않고 수중 드론이나 고해상도 카메라가 장착된 항공 드론 센서를 통한 디지털 트윈 관리 방법으로 바꾸고 있다. 섬진강의 경우 이미 시범 사업을 추진하고 있다.

지표나 지하수 등의 수량을 통합 관리해 국가 하천의 나노 단위까지 수질 관리에도 힘써야 한다. 하천 구조물 또한 디지털 트윈 방식을 도입해 안전 제방 및 하상(河床)이 어떤지를 시뮬레이션으로 미리 파악한 후 관리하는 체제로 바꾸고 있으며, 정부와 공기업들은 정책이나 새로운 첨단 기법들을 활용하기 위한 노력을 하고 있다.

초순수 분야 국내 자립화 필요

또 다른 키워드는 모든 세대·생명을 위한 물관리다. 이를 위해 물 분야에 탄소중립을 도입하고 있다. 모두가 혜택받는 물을 제공하기 위해서는 생태 문화 관광이 어우러지는 도심 명품하천을 조성해야한다. 더하여 모든 국민이 차별 없이 누리는 물복지를 구현해야 하며, 하천의 연속성·자연성을 회복하고 수생 생물에 대한 물배분 제도화를 추진해야 한다.

정수처리장이나 하수처리장을 운영할 때 필요한 많은 양의 전기에너지를 어떻게 효율적으로 줄일 수 있을지에 대해서도 고민해야 한다. 이에 국회는 하수처리장에서 나오는 슬러지, 축산폐수, 음식물 등을 처리하기 위한 바이오가스 생산 관련 법 제정을 계획하고 있다. 바이오가스를 비롯한 수상 태양광, 수열에너지 등 수자원과 관련된 재생에너지를 활용하는 방안도 정부가 정책적으로 주력하고자 하는 항목이므로, 국내 기업들이 관련 주제를 기회로 삼아 재생에너지 분야에 많은 관심을 갖고 산업화 및 기술개발에 힘써야 한다. 

마지막 키워드는 경제적 가치 창출이다. 앞선 국내 물산업 통계에서도 나와있듯이 국내 물산업 현황이 건설업 위주로 많이 운영되고 있다. 물산업의 해외진출 및 국제 경쟁력 강화를 위해서는 우리나라 기업의 개발 제품이나 기술이 국제 시장에 자리잡아야 하는 것은 물론 동남아, 남미 등 국제 시장에 많이 진출해야 한다. 이 중에서도 K-반도체 등 초순수 생산 기반의 반도체가 중요하다. 고순도의 물이 필요한 초순수 관련 분야의 경우 굉장히 부가가치가 높고, 프랑스나 일본 등에 시설 운영이나 생태 등을 의존하고 있어 하루 빨리 국내 자립화가 필요하다.

환경부, 수열에너지 시범사업 계획

물산업의 발전을 위해 고려해야할 항목으로는 물관리 분야 탄소중립과 물산업 육성 지원 강화, 국제협력 및 해외진출이다. 이를 토대로 세운 5대 정책방향으로는 △수열에너지 활성화 △물산업 육성 생태계 조성 △물산업클러스터를 통한 전주기 지원 △국제협력 및 해외진출 활성화 △전문인력 양성 및 창업 활성화가 있다.

이 중 첫 번째인 수열에너지 정책은 환경부에서 적극적으로 추진하고 있다. 물은 에너지를 축적하는 능력인 비열차이로 여름에는 공기보다 시원하고 겨울에는 따뜻하다. 이를 활용한 신재생에너지가 바로 수열에너지다. 수열에너지는 2019년에 태양광, 풍력, 지열 등이 속한 신재생 에너지로 인정받았다. 수열에너지의 장점은 태양광이나 풍력에너지 사업에서 발생하는 입지 문제로 인한 인근 주민들과의 갈등 및 생태계 훼손 여부가 적고 댐이나 큰 상수도관이 있는 곳에는 도시 한 가운데에 들어서도 얼마든지 가능하다는 것이다. 

이에 환경부는 올해부터 삼성서울병원이나 한국종합무역센터, 상주시 상하수도사업소 등 민간기업 및 지자체를 대상으로 수열에너지를 적극적으로 도입하기 위한 시범사업을 계획하고 있다. 롯데월드타워는 대표적인 수열에너지 활용 사례로, 수열에너지를 활용해 한 해 약 10%의 냉난방 에너지를 자체적으로 해결하고 있다.

수열에너지 융복합 클러스터 조성 예정

강원도 춘천에는 총 3천40억 원 규모, 24만㎡에 달하는 부지에 수열에너지 융복합 클러스터가 들어설 예정이다. 이 곳은 데이터 서버 가동으로 발생된 열을 소양강댐 물을 활용해 식힐 수 있어 첨단 데이터 센터들이 많이 입주할 것으로 보인다. 냉각 용도를 거쳐 데워진 물은 연중 균등한 난방을 통해 인근 스마트팜에 사용 가능하다. 아울러 국내 물산업 육성 연구단지와 입주기업 종사자들을 위한 주거 및 상업시설 등도 설치될 계획이다.

제도개선 부문으로는 수열에너지 활성화를 위해 국토교통부와 원만한 협의를 거쳐 올해 하반기에는 제로에너지건축물 인증제도에 수열이 포함될 수 있도록 법령 개정을 검토하고 있다. 기술개발에 있어서는 수열에너지 활용에 필요한 수열 냉난방 및 재생열 하이브리드 시스템 등을 독일과 같은 다른 나라에서 수입하고 있는데, 이 분야를 국산화하기 위해서 2020년부터 2023년까지 총 230억 원을 들여 하천수 수열에너지 활용 기술 개발 및 상용화를 추진하고 있다. 앞으로 조성될 수열에너지 융복합 클러스터에서도 관련 기술을 적극적으로 개발할 수 있도록 국내 기업의 많은 참여를 독려해야 한다.

혁신형 물기업, 5년간 최대 5억원 지원

두 번째로는 물산업 육성 생태계 조성이다. 정부에서는 R&D나 수출 실적 등이 우수한 기업을 선정해 혁신형 물기업으로 지정하고, 기술개발 및 운영 자금을 5년간 최대 5억 원 가량 지원해 실용화 기술까지 확보될 수 있도록 체계적인 강소기업 기술개발 단계별 지원사업을 추진해오고 있다. 이 사업으로 2020년 대비 2021년 매출액이 10%, 수출액 4%가 증가했으며 국내외 인·검증 18건, 특허 등 지식재산권 31건 및 출원 34건을 달성했다.

물산업 우수제품을 공공기관이 수의 계약 형식으로 납품받을 수 있도록 정부가 지정하고 품질을 보증하는 물산업 우수제품 지정 및 공공부문 판로 지원 프로그램도 운영하고 있다. 이밖에 우수제품 및 기술이 해외에 진출할 수 있도록 관련 자료를 생산해 다양한 나라에 해외진출 프로그램을 지원하고, 국내 외 물산업 현황 조사 및 보고서를 발간·제공하고 있다.

물산업 육성 생태계가 첨단 분야로 도달하기 위해서는 초순수 생산기술 국산화 및 플랫폼 구축이 필요하다. 반도체에 사용되는 초순수의 경우 아직까지 우리나라는 일본이나 프랑스에 의존하고 있다. 이를 벗어나기 위해 2025년 안에 반도체용 초순수 설계·운영 자립을 계획하고 있으며, 초순수 공급부터 기술 개발 등이 가능한 플랫폼 센터를 조성할 예정이다.

국가물산업클러스터는 산업 진흥 거점을 구축하기 위한 R&D부터 고도화, 성능 검증 및 실증화, 해외진출까지 체계적인 지원 프로그램을 운영하고 있다. 기술이나 제품의 성능 검증 및 실증화 테스트도 가능하며, 진흥시설에는 국내 우수기술 및 제품에 대한 해외 인증 획득을 지원하는 물기술인증원도 있다. 

국내에서 아무리 우수기술이라고 한들 국제적으로 인증을 받지 못하면 아무 의미가 없기 때문에 해외 시장 진출에 주력할 수 있도록 국가물산업클러스터와 한국물기술인증원을 활용해야 한다. 국제적인 기술과 제품으로 인증을 받게 되면 정부가 해외진출을 지원하는 프로세스를 통해 물산업 기술을 가진 우수기업들이 해외시장에서 제 역할을 할 수 있게끔 지속적인 지원 및 관련 정책을 계속해서 추진하고 있다. 

대·중소기업 상생협력 활성화 운영

세 번째는 물산업 육성 지원을 강화하기 위해 국가물산업클러스터를 통한 전주기 지원을 적극 활용해야 한다. 국가물산업클러스터 전주기 지원은 총 4가지로 기술개발, 실증 및 성능검증, 국내 사업화, 해외진출로 나뉜다. 기술개발 단계에서는 탄소중립을 중점으로 하거나 디지털화된 물관련 기술 및 제품 개발과 해외 수요자 요구기술을 현지에서 실증 지원하는 기술고도화, 물산업 이슈 연구포럼 운영 및 기업 전문가 멘토링 서비스를 지원하는 기반 구축으로 이루어져 있다.

실증 및 성능 검증 단계에서는 ICT 기반의 자율 운전 실증 플랫폼 구축 및 실증 지원, 실증플랜트 운영 데이터 제공 시스템을 구축하는 실증플랜트 항목과 물기술 검증제도를 운영하고 성능확인서를 발급받을 수 있는 성능검증 항목이 있다. 2022년에는 ㈜생, ㈜엔비인사이트, ㈜롯데케미칼 ㈜로얄정공 등 4개사가 물기술 성능을 검증받았다.

국내 사업화 단계로는 대기업과 협력사가 공동으로 신기술을 개발하거나 원가 절감을 위해 공정을 개선하고 활동의 성과를 나눠 함께 경쟁력을 높이는 제도인 성과공유제(成果共有制)를 시행 중이다. 이 중에서도 「대·중소기업 상생협력 촉진에 관한 법률」에 기반해 기업 동반 성장을 도모하는 대·중소기업 상생협력 활성화를 운영하고 있다. 

대·중소기업 상생협력 활성화는 대기업과 중소기업 간 협력을 맺어 양극화를 해소하고, 경쟁력을 제고한 동반성장을 달성해 국민 경제의 지속적인 성장 기반 마련을 목적으로 한다. 해당 사업에는 국가물산업클러스터를 비롯한 K-water나 한국환경공단과 같은 공공기관에서 적극 참여하고 있으며, 입주기업은 물론 다른 강소기업들도 이러한 제도를 활용해 기술 및 개발 제품을 생산할 수 있는 지원 프로그램도 있다.

전(全)주기적 물산업 해외진출 지원

해외진출 단계로는 독일, 중국 등 4개국에 해외 판로 개척 지원사업과 해외 현지 실증 및 인증을 거친 해외수출형 지원사업을 추진 중이다. 이밖에도 국내 물산업 공동 수출 경쟁력 강화를 위한 삼성엔지니어링과 같은 대기업과 중소기업이 공동으로 수출하는 대·중소기업 공동수출 지원사업, 해외 전시회 및 수출 상담회 개최 시 국내 물기업이 개발한 기술이나 제품 홍보 활동 등을 적극적으로 지원하고 있다.

네 번째로는 앞서 말한 국가물산업클러스터 내 해외진출 단계보다 더 포괄적인 국제협력·해외진출 활성화 부문이다. 환경부는 전략적인 국제협력 체계를 구축 및 확대하기 위해 경제협력개발기구(OECD), 유엔개발계획(UNDP), 아시아물위원회(AWC), 물기업과 함께 2024년까지 물관리 정책, 기술개발, 투자 로드맵 공동연구 등 협력사업을 진행하고 있다. 우리나라는 아시아 최대 물 분야 협력기구인 아시아물위원회에서 다양한 해외 네트워크를 활용해 국내 물 관련 우수 기업 및 제품 홍보 활동에도 힘쓰고 있다. 

정부는 댐과 같은 대규모 물 분야 사업을 진행할 때 국제회의나 고위급 면담, 공동연구 등으로 관계를 형성한 뒤 마스터플랜, 타당성 조사를 통해 시장을 개척한다. 이후 유·무상 ODA를 통해 차관(借款)사업, 재정사업, 민관투자 등 본 사업에 체계적으로 착수할 수 있도록 기업의 전(全)주기적 물산업 해외진출을 지원하고 있다. 대표 사례로는 카자흐스탄의 상수도 현대화 마스터플랜 사업과 우즈베키스탄의 타슈겐트시 노후 상수관 개선 사업, 인도네시아 까리안 광역상수도 사업 등이 있다.

물산업이 동반 성장하기 위해서는 앞서 말한 국제협력 및 해외진출 활성화 방안 등을 활용해 해외 물시장 현지 기술검증을 지원하고 수출 촉진형 국제공동 기술개발을 확대해야한다. 이에 정부는 규모가 작은 중소기업들은 대기업이나 국립환경공단, K-water 등 공공기관과의 해외 공동 수출을 통해 해외시장 활동 경험을 얻고 지속적으로 수출 규모를 확대해 나가는 프로그램을 운영 및 지원하고 있으며, 해외 전시회 연계 공동마케팅 지원 및 민·관 협력 해외진출 사업도 추진하고 있다.

물산업 트렌드 맞춰 전문인력 양성

마지막 다섯 번째는 물산업 발전에 있어서 가장 핵심 역할인 전문인력 양성 및 창업 활성화다. 지난해 「물산업진흥법」 시행령을 개정하면서 물산업 전문 인력 양성의 근거가 마련되었다. 물산업 분야도 앞으로 디지털 물관리 융합 인재와 이론 및 실습 교육 취업 연계생, 해외 물시장 진출 특화 전문가 등 물산업 트렌드에 맞춰 분야별 특화된 전문인력을 양성하고, 물기업 재직자를 대상으로 한 역량 강화 교육을 실시할 계획이다. 

아울러 환경부와 K-water는 물산업 혁신 기술을 보유한 창업기업 발굴 및 지원으로 생태계 활성화와 물산업 경쟁력을 강화하기 위해 2020년부터 매년 물산업 혁신 창업대전을 개최하고 있다. 아이디어 및 사업화 등 총 18개 부문의 수상자들에게는 초기 창업 자금, 맞춤형 컨설팅, 테스트베드 제공, 글로벌 대회 참가, 투자유치 및 해외진출 등을 지원한다. 실제로 2020년 창업대전 수상자 중 2개사는 신규 창업했다. 이 밖에도 여러 공공기관이나 많은 기업들이 참여하는 행사를 물 관련 강소기업이나 스타트업이 홍보 및 마케팅 목적으로도 적극 활용할 수 있도록 점차 확대할 예정이다.

국가물산업클러스터가 조성된 지 3년 밖에 되지 않았지만 현재까지 성공적으로 운영되고 있으며, 대구시와 환경부에서도 굉장한 관심과 아낌없는 지원을 하고 있다. 오늘 이 자리에 모인 산·학·연 관계자들이 협력하여 국내 기업들이 세계적인 인프라를 적극 활용해 세계적인 물기업으로 성장할 수 있도록 국립환경과학원도 지속적으로 지원하겠다.

[『워터저널』 2022년 6월호에 게재]