[주목받는 기업] ㈜부강테크, 세계 최고 환경기업으로 도약 목표

UN SDGs 슬로건 ‘Leave no one behind(누구도 소외되지 않게 하기)’를 새 기업 비전으로 선포
‘투모로우 워터 프로젝트(Tomorrow Water Project)’ 추진으로 영향 리더십 (Impact Leadership)·사업 전략 동시 실행

하수처리장과 바이오가스 플랜트, 데이터 센터를 통합 건설하는 투모로우 워터 프로젝트(TWP) 조감도.

“기업의 지속가능성을 높이기 위한 ESG(환경·사회·지배구조) 경영이 날로 중요해지고 있습니다. 산업에서 미래를 주도할 기업은 더 이상 매출액이나 종업원 수와 같은 규모가 아닌, 사회에 만들어 내는 ‘영향 리더십(Impact Leadeㅁrship)’으로 결정될 것입니다.” 올해로 창립 24주년을 맞은 친환경 수처리 전문기업 ㈜부강테크 최문진 대표이사의 말이다.

㈜부강테크(www.bkt21.co.kr·대표이사 최문진)의 하루는 오늘도 치열하다. 사회에 기여하는 기술 혁신으로 영향 리더십을 강화해 환경산업을 대표하는 세계적 기업으로 발돋움하려면 일분 일초도 헛되이 쓸 수 없기 때문이다. ㈜부강테크가 지향하는 세계 최고 환경기업은 성공적인 사업 수행과 사회적 가치 실현, 그리고 구성원의 행복을 동시에 달성하는 기업이다.

㈜부강테크는 지난해 유엔(UN) 지속가능발전목표(SDGs) 슬로건인 ‘누구도 소외되지 않게 하기(Leave no one behind)’를 새로운 기업 비전(Vision 2028)으로 선포했다. 그리고 이 세 가지 가치 중 어느 하나 우선순위에서 배제하지 않고 달성하기 위한 실천전략으로 ‘투모로우 워터 프로젝트(Tomorrow Water Project, 이하 TWP)’를 새롭게 제시하고, 영향 리더십과 사업 전략을 동시에 실행하고 있다.

경제·사회·환경적 가치 동시 추구 모델 제시

TWP는 유엔(UN)이 지속가능발전목표(SDGs)를 수립한 2016년, ㈜부강테크가 ‘UN SDGs 플랫폼’에 공식 등재한 이니셔티브(#12177)로, 하수처리장과 바이오가스 플랜트, 데이터 센터를 한 곳에 함께 지어 지속가능성을 높인 미래 하수처리모델이다. UN SDGs 여섯 번째 목표인 ‘깨끗한 물과 위생’을 중심으로 ‘신재생에너지(SDG 7)’, ‘IT 인프라(SDG 9)’, ‘기후변화 대응(SDG 13)’ 등을 동시에 추구하는 기업 비전이 집약돼 있다.

이 세 가지 시설이 연계된 통합 공정은 하수를 이용한 친환경 열교환 시스템으로 하수처리장과 데이터 센터의 에너지 비용을 획기적으로 절감하고, 하수슬러지 등 각종 유기성 폐자원을 통합 에너지화해 신재생에너지 생산을 극대화한다. 또 인공지능(AI) 기반의 설계, 시공, 운영관리로 밸류체인(Value chain) 전반의 경제성을 높여 지속가능한 하수처리를 구현하고 기후변화에도 대응 가능한 하수처리모델로 알려져 있다.

계획과 설계 등 엔지니어링 단계부터 적지 않은 비용이 드는 하수처리장 건설은 개도국에서 사업 추진 자체가 쉽지 않고, 설령 건설이 되더라도 에너지를 대량 소비하는 처리장 운영에 어려움을 겪는 경우가 부지기수다. ㈜부강테크의 TWP는 에너지 생산과 저감으로 탄소배출권 확보가 가능해 선진국은 물론이고 하수처리시설 운영 비용으로 고민하는 개도국에도 적합하다는 평가를 받고 있다.

‘UN SDGBI’ 글로벌 최우수그룹…환경기업 중 유일

㈜부강테크는 TWP(투모로우 워터 프로젝트)를 통해 누구나 맑은 물을 누릴 권리를 확대하려는 목표를 갖고 있다. 특히, 물복지로부터 소외된 개도국의 물과 위생 문제를 해결하기 위해 ‘돈을 쓰던(Cost stream)’ 하수처리장을 ‘돈을 버는(Profit stream)’ 곳으로 전환하는 효과적이고 경제적인 솔루션을 개발하고, 이를 구현하는 밸류체인(Value chain) 전반을 혁신하기 위해 꾸준한 노력을 기울여 왔다.

그 결과 이니셔티브 제안 당시 개념 수준으로 존재하거나 초기 연구 단계에 머물렀던 ‘투모로우 워터(Tomorrow water)’ 기술을 상당 부분 ‘투데이 워터(Today water)’ 기술로 바꿨고, 2021년 학계·언론계·산업계 저명인사로 구성한 ‘TWP 자문위원단’을 출범시키면서 개도국을 대상으로 좀 더 실질적인 TWP 시범사업을 추진할 수 있게 됐다. 이 과정에서 개도국의 환경문제를 해결하기 위해 개발된 TWP 기술이 선진국에서 먼저 상용화에 성공하며 업계 이목을 끌기도 했다.

성과는 실적 향상으로 이어지고 있다. 연간 200∼300억 원에 머물던 사업 수주금액이 2020년에 1천억 원을 돌파했다. 올해 수주액은 1천500억 원 이상을 기록할 것으로 예상된다. 뿐만 아니라 ㈜부강테크는 지난 2021년 SDGs에 가장 부합하는 경영활동을 펼친 기업을 평가하는 ‘UN SDGBI(지속가능개발목표경영지수)’에서 환경기업 중 유일하게 글로벌 최우수그룹에 선정, 3년 연속 ESG(환경·사회·지배구조) 경영 우수성을 인정 받았다.

TWP를 실현하는 최적의 통합 솔루션 완성

‘코로나19’, 기후변화, 4차 산업혁명 등 동시다발적으로 발생한 전대미문의 위기에 효과적으로 대응하려면 개별 기술을 결합해 여러 목표를 한꺼번에 달성할 수 있는 통합 프로세스가 무엇보다 중요하다. 이에 ㈜부강테크는 Downstream(물)을 시작으로 Upstream(유기성 폐자원의 통합 에너지화), Upcycling(자원 회수 및 물재이용), Digital Transformation(디지털 전환) 등으로 사업 영역을 확장하고 TWP 실현을 위한 최적의 통합 솔루션을 완성해 나가고 있다.

Ⅰ. ‘Downstream(물)’
가장 경제적인 하수처리 목표로 ‘Proteus’ 개발

Downstream(물) 부문에서 ㈜부강테크는 가장 경제적인 하수처리를 목표로 ‘프로테우스(Proteus)’ 기술을 개발했다. 이 기술은 화학물질을 사용하지 않으면서 하·폐수 내 고형물과 유기물을 더 많이 처리한다. 하·폐수 처리 과정에서 유기물(에너지원)을 분리하면 할수록 하수처리에 필요한 에너지는 더 생성되고 제거해야 할 유기물은 최소화되어 에너지 소모를 줄여준다.

뿐만 아니라 시설에 필요한 부지면적을 획기적으로 줄여 바이오가스 플랜트 등 새로운 처리시설을 건립할 부지가 부족한 기존 하수처리장에 꼭 필요한 기술이 될 수 있다. 실제 ㈜부강테크는 지난 2018년 준공한 중랑물재생센터 제1처리장 현대화시설에 ‘Proteus’ 기술을 적용해 유입부터 방류까지 걸리는 시간을 2.8시간으로 단축하고 처리장 부지를 약 60%(1차 침전지 85%) 절감했다. 이러한 기술력을 인정 받아 ‘Proteus’는 GPS-X와 Biowin 등 세계적인 하·폐수 처리 공정 모델링 소프트웨어에 고속여과(High-rate Filtration) 표준 기술로 국내 최초 등재됐다.

세계 유수의 기관도 ‘Proteus’ 기술력에 주목하고 있다. 2021년 9월, 영국의 물시장 조사기관 글로벌 워터 인텔리전스(Global Water Intelligence, GWI)는 ‘CTO Market Map’ 리포트에서 ‘Proteus’ 기술을 ‘1차처리 세계 Top10 기술’로 선정하고 기술의 특장점을 특집기사로 다뤘다. 세계물환경연맹(WEF)은 『WE&T』 10월호에서 ‘Proteus’를 부지절감과 탄소저감 측면에서 진일보한 1차처리 기술로 소개했다.

또 북미지역 최대 물산업 컨퍼런스인 WEFTEC은 ‘Proteus’ 논문에 2년 연속 발표기회를 부여했다. 블루텍 리서치(BlueTech Research)는 미시간주 제네시카운티 하수처리장에서 수행한 GCDC 파일럿의 성과를 정리한 논문을 ‘WEFTEC 2020’에서 가장 주목해야 할 ‘Best Presentation Top 10’에 선정했다.

미 물위원회 선정 초기우수 문제 해결 ‘최고 혁신기술’

미국 밀워키시 하수처리국(MMSD)과 공동 운영 중인 ‘Proteus’ 파일럿.

㈜부강테크 미국법인 투모로우워터(Tomorrow Water)와 LA시가 미국 하이페리온 하수처리장에서 테스트 중인 ‘Mainstream AMX & Sidestream AMX’ 파일럿.

지난 2021년 10월 ‘Proteus’ 기술은 미국 물위원회(TWC)가 주관하는 ‘2021 파일럿 콘테스트’에서 기후변화에 따른 초기우수 문제를 해결할 최고 혁신기술로 선정됐다. TWC는 미국 위스콘신주 밀워키 지역에 본부를 둔 비영리기관으로 매년 수처리 관련 문제 해결을 위해 새롭고 혁신적인 수처리 기술을 선정, 테스트를 수행하고 있다.

이에 따라 ㈜부강테크의 미국법인 투모로우워터(Tomorrow Water)는 미국 물위원회 및 밀워키시 하수처리국(Milwaukee Metropolitan Sewerage District, MMSD)과 협약을 체결하고 밀워키시 사우스쇼어(South Shore) 하수처리장에서 ‘Proteus’의 초기우수 처리 성능 검증을 6개월 일정으로 진행 중이다. 해당 파일럿이 성공적으로 수행될 경우, ‘Proteus’는 1차 침전지 개선과 초기우수 처리를 위한 대규모 사업을 준비 중인 밀워키시는 물론, 전 세계 많은 나라 및 지방정부의 골칫거리인 초기우수 문제를 해결하는 기술로 채택될 가능성이 크다.

앞으로 ㈜부강테크는 고속여과(‘Proteus’)와 생물여과를 한 반응조에서 처리하는 ‘Proteus+’ 기술로 고형물과 유기물을 안정적으로 제거하고, 여기에 경제적인 질소(N) 제거까지 가능한 ‘Mainstream AMX’를 추가해 Downstream(물) 공정의 경제성을 높일 계획이다. 미국 하이페리온 하수처리장에서는 투모로우워터와 LA시가 4년 이상 테스트해 온 ‘Mainstream AMX’가 마지막 테스트 단계에 돌입해 세계 첫 상용화 성공을 눈앞에 두고 있다.

‘Proteus’ 기술의 하수처리 소요시간을 2시간으로 줄이려는 노력도 진행 중이다. 하수처리에 소요되는 시간을 2시간 이내로 단축하면 체류시간 감소로 처리시설의 용적을 줄일 수 있어 부지 절감이 가능하고 에너지 소모를 60% 이상 줄일 수 있다. 또한 절감된 부지를 다양한 용도로 활용해 고부가가치를 창출할 수 있다.

Ⅱ. Upstream(유기성 폐자원의 통합 에너지화)
AMXⓇ·Draco 등 자체 개발 기술 결합 솔루션 완성

하수슬러지와 음식물찌꺼기, 가축분뇨 등 다양한 유기성 폐자원을 통합해 처리하면 바이오가스 생산 시 규모의 경제가 발생해 하수처리장의 에너지 자립이 가능하다. 뿐만 아니라 매립지 등에서 부패 시 발생하는 메탄을 대기 중으로 방출하는 대신 신재생에너지로 전환시켜 기후변화에도 효과적으로 대응할 수 있다.

산업부 지원으로 대구시 신천하수처리장에 설치된 유기성 폐자원 바이오가스화 시설(왼쪽) 및 환경부 녹색혁신사업 과제로 개발돼 당진시 가축분뇨통합센터에 설치된 이동식 슬러지 감량화 장치.

하지만 통합 처리 과정에서 발생하는 고농도 질소와 탈수케이크 처리에 더 많은 비용이 든다는 점이 통합 처리 바이오가스 사업에 걸림돌로 작용해 왔다. ㈜부강테크는 바이오가스를 증산하는 혐기소화기술(AAD)에 소화 폐액 내 고농도 질소를 경제적으로 처리하는 ‘아나목스 기술(AMXⓇ)’과 외부로 반출되는 탈수케이크 양을 줄이는 ‘열가수분해 기술(Draco)’ 등 자체 개발 기술을 결합해 문제를 해결했다.

㈜부강테크가 국내 최초로 개발한 이단반응조 형태의 아나목스 기술 ‘AMXⓇ’는 하수처리 및 유지관리 비용을 최대 80%까지 절감할 수 있다. 국내 최초로 환경신기술 인·검증을 획득한 데 이어 2020년 하반기 ‘대한민국 특허대상(세종대왕상)’을 수상한 기술이다. AMXⓇ가 국내 최초로 적용된 부산 녹산하수처리장 반류수 처리시설이 올 11월 준공을 앞두고 있다.

한편 ‘Draco’ 기술은 혐기소화조 전단인 ‘에너지화 공정’에 적용하면 바이오가스 생산량을 최대 40% 증산하는 효과를 내고, 혐기소화조 후단인 ‘에너지화+감량화 공정’에 적용하면 바이오가스를 최대 20% 증산함과 동시에 외부로 반출되는 탈수케이크 양을 75∼85% 감소시켜 슬러지 위탁처리비용을 획기적으로 줄여준다. 유기성 폐자원 통합 에너지화는 유기적인 흐름을 유지해야 안정적인 운영이 가능한데, ㈜부강테크의 솔루션은 하수처리장의 바이오가스 플랜트를 위한 부지 창출부터 바이오가스 생산과 슬러지 감량, 고농도 폐액 처리까지 한 번에 해결 가능한 국내 유일 통합 솔루션이라는 데 의의가 있다.

㈜부강테크는 지난 2020년, 정부가 추진하는 ‘그린뉴딜 유망기업 100 프로젝트’에서 녹색혁신기업으로 선정돼 3년간 총 30억 원을 지원 받아 유기성 폐자원 통합 에너지화 기술 사업화 및 AI를 접목한 기술 고도화를 추진하고 있다. 유기성 폐자원을 활용한 바이오가스 증산 및 슬러지 감량화 사업은 민간과 지자체가 공동 추진하는 민관합작투자사업(PPP) 및 민간투자개발사업(PFI)에 적합한 사업모델로 그간 정체된 환경산업 활성화에 기여할 전망이다.

Ⅲ. Upcycling(자원 회수 및 물재이용)
■ 고부가가치 자원 회수

축산업에서 필연적으로 발생하는 가축분뇨나 도축·도계 폐기물은 축산업의 지속가능성을 위협하는 요소인 동시에 자원의 보고이기도 하다. 도축장에서 나오는 폐기물 중에서 항산화제, 사료 첨가제, 케라틴, 콜라겐, 그리고 화장품이나 인공피부 등의 원료가 되는 단백질 등 유용물질을 회수할 수 있기 때문이다.

특히 동물의 털에서만 추출 가능한 케라틴은 인공 피부의 기반이 되는 물질이다. 통상 도축장에서 나오는 털이나 발톱 등이 매립되고 있는 점을 감안할 때 도축 폐기물을 업사이클링(Upcycling)하면 매립비용 절감뿐 아니라 고부가가치 제품 판매로 축산농가 수익 창출, 환경보호 기여 등 일석삼조 효과를 얻을 수 있다. 이에 ㈜부강테크는 고농도 폐수에서 인(P), 그린 암모니아 등을 회수하고 가축분뇨와 도축폐기물 등에서 단백질, 케라틴, 콜라겐 등 유용물질을 회수하는 연구를 수행하고 있다.

지난 2021년 3월, 미국법인 투모로우워터에서 업사이클링(Upcycling)팀을 이끄는 켄 타사키(Ken Tasaki) 박사는 화학물질을 전혀 사용하지 않는 자체 열가수분해 기술 ‘Draco’와 ‘고농도 막여과 장치(FMX)’를 이용해 닭털 등 도계 폐기물에서 케라틴을 추출하는 기술 개발에 성공했다. 타사키 박사의 이 연구 성과는 SCI(Science Citation Index)급 저널인 『Waste Management』에 게재됐고, 지난해 미국 농림부(USDA) 산하 국립식품농업연구소(NIFA)로부터 기술 상용화를 위한 연구자금 지원 대상에도 선정됐다.

경제적이고 검증된 하수재이용 솔루션 제공
■ 물 재이용

대부분의 세계 유명 도시는 수변공간을 활용해 물과 조화로운 도시의 아름다움을 강조한다. 하지만 기후변화와 물 사용량 증가로 많은 도시가 도시 유지를 위한 수자원 확보에 어려움을 겪고 있다. 도시에서 발생하는 하·폐수는 일정한 수량 확보가 가능한 안정적인 수자원이다. 특히 도시 안에 물 생산시설을 둘 수 있고 수질에 대한 통제와 조절이 가능해 사용 목적에 따라 다양한 이용이 가능하다.

하수처리수를 방류하지 않고 하천유지용수, 농업용수, 친수용수, 공업용수 등 용도에 맞게 생산해 재이용하면 도시의 물부족 문제를 해결함은 물론 도시 가치를 높이는 데에도 도움이 된다. 하수처리수 재이용을 위해서는 용도에 따른 수질기준을 구현할 수 있는지, 단일시설에서 유기물이나 질소(N)·인(P) 등 성분을 처리할 수 있는지, 제한된 부지에 시설을 설치할 수 있는지에 대한 검토가 필요하다. ㈜부강테크는 하수재이용 분야에서 환경신기술 인증 및 캘리포니아주 ‘타이틀22(California Title 22) 인증’을 획득하고 재이용 용도에 최적화된 가장 경제적이고 검증된 솔루션을 제공하고 있다.

Ⅳ. Digital Transformation(디지털 전환)
■ ‘Co-Flow’로 데이터 센터 부지 확보·에너지 절감

전 세계 대부분의 하수처리장은 넓은 면적을 차지하는 전통적인 1차 침전지를 보유하고 있다. 도시 외곽에 위치했던 하수처리장들이 도시가 성장함에 따라 중심 권역으로 편입되고 있다. 이에 전력 수급과 환경 규제 등 데이터센터 건설에 필요한 입지 조건을 고려할 때 하수처리장과 데이터센터 결합이 새로운 해법으로 떠오르고 있다.

㈜부강테크의 ‘코-플로(Co-Flow)’ 기술은 4차 산업혁명 가속화로 수요가 급증하고 있는 데이터 센터의 부지 부족 문제와 에너지 문제를 동시에 해결할 수 있는 솔루션이다. 1차 침전지 부지를 85%까지 절감하는 프로테우스(Proteus) 공법으로 하수처리장 여유 용지를 확보해 친환경 데이터센터를 짓는 게 핵심이다.

하수처리장에 데이터 센터를 건립하면 부지 확보에 어려움을 겪는 데이터 센터 개발 기업과 노후화된 하수처리장 환경 개선을 고민하는 지방정부가 서로 상생할 수 있다. 민간은 최적의 입지에 데이터 센터를 짓고 지방 정부와 주민은 토지 장기임대 수익 등을 통해 수입을 창출할 수 있기 때문이다.

데이터 센터에서 발생하는 열을 엄청난 전기에너지를 써서 냉각시키는 대신 하수처리장에서 다양한 용도로 활용할 수 있는 것 또한 장점이다. 이는 데이터 센터와 하수처리장의 에너지 비용 절감 효과를 동시에 가져오고 기후변화 대응에도 효과적이다. ㈜부강테크는 데이터센터에서 발생하는 열을 하수처리에 활용하고 하수를 데이터센터의 냉각수로 활용하는 기술에 대한 특허 등록도 마쳤다.

‘Co-Flow’ 기술이 기업의 ESG 경영에 부합하는 혁신적인 아이디어로 평가되면서, 올 1월 미국법인 투모로우워터는 세계적 엔지니어링 기업 아카디스(Arcadis)와 협약을 체결하고 미국 내 첫 Co-Flow 프로젝트를 공동 개발하고 있다. 현재 국내 여러 기업과도 사업 협력을 위한 논의를 다수 진행하고 있어, 국내 첫 친환경 데이터센터 등장에 이목이 집중되고 있다.

■ Water AI : Value chain 혁신

하수처리 솔루션은 전통적으로 제안, 설계, 시공, 운영이라는 절차를 거쳐 구현되는데, 각 절차마다 시간과 비용이 많이 든다는 단점이 있다. ㈜부강테크는 가장 경제적인 하수처리를 목표로 밸류체인(Value chain) 전체에 AI, 빅데이터, 디지털 트윈 등 4차 산업기술을 융합한 ‘Water AI 플랫폼’을 개발 중에 있다. AI 기반의 수처리 통합 플랫폼이 개발되면 최적 공정 도출을 통한 빠르고 정확한 시공으로 스마트 통합 관리가 가능해 밸류체인 전반의 경제성을 획기적으로 향상시킬 수 있다.

이 과정에서 ㈜부강테크는 데이터만 입력하면 최적 공정 선정부터 설계 도면, 비용까지 자동으로 처리하는 3D 기반 자동설계 프로그램 ‘WAI-Design’을 자체 개발하고 지난해 11월 특허 등록을 마쳤다. ‘WAI-Design’은 디지털 트윈(Digital Twin)으로 손쉽게 전환돼 자동 운영에 용이하다.

현재 하수처리장 자동 운영은 전 세계적으로 도입 중에 있지만 하수처리장 자동설계는 경쟁사가 거의 없는 상태다. ㈜부강테크는 자동설계에 적용된 3D 프로그램을 시공 관리와 디지털 트윈 기반의 운영 관리로 확장하고, 딥러닝을 이용해 자체 기술뿐 아니라 일반 기술도 자동설계·시공·운영이 가능한 프로그램으로 확장할 계획이다.

준비된 기업만이 미래 물산업의 새 주인

1998년 환경산업에 진출한 ㈜부강테크는 폐수와 폐기물에서 새로운 가치를 개발하고 전달해 세상에 의미있는 영향력을 만들어 내면서 국내 대표 환경기업으로 성장했다. 기업의 다음 목표는 ‘누구도 소외되지 않게 하기(Leave no one behind)’라는 새로운 비전 아래 사업 성공과 영향 리더십 확보, 그리고 구성원 행복을 동시에 실현하는 세계 최고의 환경기업이 되는 것이다.

최문진 대표이사는 준비된 기업만이 미래 산업의 주인이 될 수 있다고 믿는다. 그는 “일찍이 TWP에 기반한 혁신에 주력해 온 ㈜부강테크는 자체 개발한 기술이 국내외서 차례로 상용화에 성공하면서 사업이 도약하는 전기를 맞고 있다”면서 “ESG 경영 열풍이 불며 환경시장 규모가 확대되고, AI 도입 등으로 디지털 전환을 향한 업계 열망이 커지는 이때, ㈜부강테크가 선두에서 산업을 이끌겠다”고 밝혔다.

출처 : ‘워터저널’ 2022년 4월호(http://www.waterjournal.co.kr)

[주목받는 기업] ㈜부강테크, 세계 최고 환경기업으로 도약 목표

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