[신년특집②] Ⅱ. 사우디·요르단·스리랑카 해수담수화 시장 현황

 

“사우디, 향후 5년간 담수발전 분야 14개 프로젝트 추진”

주바일 3단계 프로젝트, 전력 3천㎿·담수 110만㎥ 생산…전체 중 30%로 최대
2025∼2030년 쇼아이바·알코바·제다 등 5개 프로젝트 추가 이행 계획

 

사우디아라비아 해수담수화청 부청장
Part 01. 사우디아라비아 해수담수화 사업 소개

해수담수화 시설 주로 해안가에 편중

전 세계 담수 생산량의 약 18%를 차지하고 있는 사우디아라비아는 현재 29개의 해수담수화 시설을 운영 중이며, 시설은 주로 해안가 지역 중 특히 서해안에 집중되어 있다. 비교적 규모가 큰 담수화시설은 동해안의 경우 △주바일(Jubail) △코바르(Khobar) △카프지(Kafji) △라스알헤어(Ras Alkhair) 등에, 서해안은 △제다(Jeddah) △쇼아이바(Shoaiba) △슈퀘이크(Shuqaiq) △얀부(Yanbu) 등에 위치해 있다.

동해안 일대의 해수담수화 시설에서 생산되는 담수의 양은 총 272만7천414㎥로, 이 중 주바일 단지(주바일 1·2, 역삼투(RO) 시설)가 117만6천528㎥에 달하는 가장 많은 규모의 담수를 생산하고 있다. 이어 라스알헤어와 코바르, 카프지가 각각 102만5천㎥, 50만3천㎥, 2만2천886㎥로 그 뒤를 잇는다.

서해안 지역은 총 187만1천606㎥ 가량의 담수를 생산해 내고 있으며 쇼아이바와 제다, 얀부가 각각 67만7천545㎥, 57만5천175㎥, 44만1천172㎥ 규모를 생산해 큰 편차는 없다. 이외에도 해안가를 따라 분포해 있는 여러 위성시설(Satellite plant)에서 8만700㎥ 가량의 담수가 제공되고 있다.

해수담수화는 직접 사용하기 힘든 바닷물을 가공해 음용수 및 생활용수 등을 얻어내는 일련의 수처리 과정을 의미하는 만큼 인간의 생활과 밀접히 닿아 있다. 그 예로 제다와 쇼아이바의 인근 지역인 메카(Makkah)와 타이프(Taif), 바하(Baha) 등지에서는 해수담수화를 통해 식수를 공급받고 있으며, 슈퀘이크 주변의 아브하(Abha), 자잔(Jazan) 등의 지역 역시 그 혜택을 누리고 있다.

 
민자 담수 발전 프로젝트 추진 활발

사우디아라비아에서는 △마라픽(Marafiq) △쇼아이바 △슈퀘이크 등에서 다양한 민자 담수발전 프로젝트(In-dependent Water and Power Project, IWPP)가 진행되고 있다. 대표적으로 마라픽에서는 약 2천500㎿의 전력 및 80만㎥/일 가량의 담수를 생산하는 것을 목표로 프로젝트가 진행 중이다.

쇼아이바 시설은 현재 쇼아이바 1·2 사업장에서 각각 22만3천㎥/일, 45만4천545㎥/일 규모의 담수를 생산해 내고 있으며, 향후 쇼아이바 3 사업장과 그 인근에 플랜트를 확장 건설하려는 계획 하에 있다. 900㎿의 전력 및 하루 약 88만㎥의 담수 공급을 목표로 하며, 확장된 시설은 15만㎥ 가량을 추가 생산할 것으로 기대된다.

‘쇼아이바 3단계 민자 담수 발전 프로젝트(Shoaiba Phase-3 IWPP)’에는 사우디아라비아의 아크와파워(ACWA Power), 말레이시아의 말라크오프 버하드(Malakoff Berhard), 말레이시아 카자나(Malaysia Khazanah)의 테나가 내셔널 버하드(Tenaga Nasional Berhard), 말레이시아의 내셔널(Nasional) 등이 참여할 예정이다.

기존 9만7천14㎥/일 규모의 슈퀘이크(Shuqaiq)에서도 슈퀘이크 2단계 민자 담수발전 프로젝트(Shuqaia Phase-2 IWPP)가 진행된다. 850㎿의 전력 및 하루 약 21만2천㎥의 담수 생산을 목표로 하고 있으며, 사우디아라비아의 아크와파워, 쿠웨이트의 GIC(Gulf Investment Corp.), 일본의 미쯔비시(Mitsubishi Corp.) 등이 참여한다.

 
향후 5년간 14개 프로젝트 추진 예정

▲ 사우디아라비아
주바일 해수담수화 플랜트.
한편, 사우디아라비아 해수담수화청(SWCC)은 향후 5년간 발전 및 담수 분야에서 신규 프로젝트를 추진할 계획이다. △제다 4단계 시설 △라빅 3단계 시설 △하클(Haql) 3단계·두바(Duba) 4단계·알와지(Alwajh) 4단계 및 물 수송 시스템 등 8개의 설비 프로젝트와 △주바일-리야드(Riyadh) 물 수송 시스템 △라빅-제다·메카·타이프 물 수송 시스템 △주바일 3단계-동부지역 물 수송 시스템 등 6개의 파이프라인 프로젝트 등 총 14개 프로젝트를 계획 중이다.

설비 프로젝트의 경우 주로 역삼투(RO) 기술을 활용하나, 이 중 주바일 3단계 프로젝트는 역삼투법과 열복합사이클(Thermal Combined Cycle)을 3:7의 비율로 활용하여 전력 3천㎿, 110만㎥/일 규모의 설계 용량을 확보했다. 이는 전체 설비 프로젝트에서 생산되는 담수 총량의 30%를 능가하는 최대 규모가 될 것으로 예상된다.

특히 역삼투법 외에 열원을 이용하는 증발법 중 다단증발법(Multi-Stage Flash, MSF)과 다중효용법(Multi-Effect Distillation, MED)을 활용함에 따라 2개의 가스 터빈(GT)과 HRSG라 불리는 배열회수보일러, 1개의 증기터빈(ST), 덤프 콘덴서(Dump Condenser) 등을 보유하고 있다.

요구되는 기술 사항으로는 △시장 가격을 고려한 튜브 소재(티타늄) △MSF 전력 소비량 4㎾h/㎥ 미만 △MED 전력 소비량 2.2㎾h/㎥ 미만 △RO 전력 소비량 4.2㎾h/㎥ 미만 △천연가스 소비량 6억2천500입방피트/일 미만 등이 있다. 프로젝트는 현재 연구 단계에 있으며 이행 기간은 약 4년이 소요될 것으로 예상된다.

▲ 전 세계 담수 생산량의 약 18%를 차지하고 있는 사우디아라비아는 현재 29개의 해수담수화 시설을 운영 중이다. 사진은 두산중공업에서 제작한 얀부 3단계 해수담수화 플랜트 증발기.

제다·라빅 등지에 담수용량 추가 확보

제다 4단계 역삼투 시설은 하루 용량 40만㎥ 규모로 제다 지역에 위치하여 인근 지역에 서비스를 제공하게 된다. 현재 입찰이 진행 중이며, 프로젝트 이행 기간은 약 3년으로 추산된다.

이에 따라 새로운 해수 취수구가 요구되며 전처리 과정에 이중여과기(DMF, Dual Media Filter)와 정밀여과기(MCF, Micro Cartridge Filter)가 활용될 예정이다. 역삼투 공정은 에너지 회복률을 1단계에 42%, 2단계에 92%까지 끌어올리는 고효율 에너지 회복 시스템을 갖추게 되며, 전력 최대 소비량은 1㎥당 4.2㎾h를 넘지 않을 것으로 예상된다.

이와 더불어 라빅 3단계 역삼투 시설은 설계 용량이 60만㎥/일 규모로 제다 시설보다 다소 높은 수준으로 제다, 메카, 타이프 및 인근 마을 등 다수 지역에 서비스를 제공할 것으로 기대된다. 프로젝트 이행 기간은 3년으로 현재 설계 단계에 있으며 제다 4단계 역삼투 시설과 유사한 기술조건이 요구된다.

이외에 하클(Haql) 3단계·두바(Duba) 4단계·알와지(Alwajh) 4단계 및 물 수송 시스템은 하루 용량이 각각 9천㎥ 수준으로 현재 입찰 평가 단계에 있다. 전처리 과정에 압력필터인 러핑 필터(Roughing filter)와 폴리싱 필터(Polishing filter)가 활용되며 고효율 에너지 회복 장치가 장착된다. 프로젝트는 2년 6개월 가량 소요될 것으로 예상된다.

▲ 사우디아라비아 해수담수화청(SWCC)은 향후 5년간 제다 4단계·라빅 3단계·하클 3단계 해수담수화 및 물수송 시스템 등 발전 및 담수 분야에서 신규 프로젝트를 추진할 계획이다. 사진은 라빅 해수담수화 플랜트.

주바일·리야드간 담수 수송량 최대

파이프라인 프로젝트 중 주바일·리야드 물 수송 시스템은 총 길이 900㎞, 직경 80인치에 달하는 파이프 두 개로 하루 약 100만㎥의 물을 운반하는 최대 규모의 프로젝트이다. 주바일·동부지역 물 수송 시스템의 경우 길이 130㎞, 직경 80인치에 이르는 파이프를 건설하는 사업으로 한 개의 펌프장을 이용하여 하루 60만㎥의 담수를 운반한다.

또 라빅-제다·메카·타이프 물 수송 시스템은 라빅을 기점으로 제다, 메카, 타이프 및 그 인근 지역에 물을 공급하는 프로젝트로, 완공되면 총 길이 600㎞, 최대 직경 80인치에 이르는 수송 파이프를 통해 하루 60만㎥ 가량의 담수를 수송할 예정이다. 현재 설계 단계가 진행 중으로 프로젝트 기간은 3년 6개월이다.

이 밖에도 사우디아라비아는 오는 2025년부터 2030년까지 △쇼아이바 4단계(100만㎥/일) △알코바(Alkhobar) 4단계(77만5천㎥/일) △제다 5단계(40만㎥/일) △라빅 4단계(60만㎥/일) △얀부 5단계(40만㎥/일) 등의 프로젝트를 추가로 이행할 계획이다. 이 중 쇼아이바와 알코바는 2025년에, 제다와 라빅, 얀부는 2030년에 시운전이 가능할 것으로 예상된다.

리나라 하수도는 선진국에 비해 짧은 기간에도 불구하고 비약적인 성과를 이뤄냈다. 그 발전과정을 정부 차원에서 과거 주요 역사적 사건들을 통해 객관적으로 기록해 보관하고자 「하수도법」(1966년) 제정 50주년을 맞아 『한국 하수도 발전사』 편찬사업을 실시했다.

[『워터저널』 2017년 2월호에 게재]

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