2022년은 팬데믹(Pandemic)으로 어려워진 글로벌 경제가 러시아–우크라이나 전쟁으로 더 악화된 한 해였다. 아직도 전쟁은 끝나지 않았고, 러시아발 천연가스와 중동의 석유생산량을 둘러싼 미–사우디 간 불협화음은 에너지 위기와 글로벌 리스크를 가중시키고 있다.

올 겨울 들어 중국의 ‘코로나19’ 정책 포기와 리오프닝(Reopening)에 따라 팬데믹 영향도 점차 완화되겠지만 여전한 공급망 문제, 인플레이션 등으로 인해 이제는 금융 위기와 경기 침체의 우려가 대두되고 있다. 팬데믹 이후 세상은 다시 일상을 찾아가겠으나 상황은 이전과 많이 달라질 수 있다.

특히 에너지 문제, 기후변화와 탄소중립, 미–중 무역분쟁 등은 물산업계에도 영향을 미칠 수 있다. 글로벌 이슈를 물산업과 연관하여 향후 물시장을 전망해보고자 한다.

글로벌 이슈와 경제 전망

2020년 1월 ‘코로나19’ 발생 이후 만 3년이 경과했으나, 팬데믹의 영향은 상반기까지는 이어질 것으로 보인다. 물론 중국의 국경봉쇄가 풀리고 이동이 자유로워지면 세계의 공장, 세계의 시장에 어떤 영향을 미칠까 궁금하다. 우크라이나–러시아 전쟁이 만 1년을 넘기고 있다. 에너지 문제는 유럽의 에너지 정책에 대한 재평가 계기가 되어 원자력이 EU 택소노미에 포함되고 풍력 및 태양광 등 신재생에너지의 공급 한계도 나타났다.

또한 기후위기라고 칭할 만큼 극단적 기상이변은 ‘탄소중립 2050’을 위한 정책들을 한 발짝 앞당기는 계기가 되고 있다. 자원 재이용 및 회수, 순환경제는 물론 기업의 사회환경적 책임 등의 이슈가 ESG(환경·사회·지배구조), RE100 등의 트렌드를 이끌고 있다. 

한편, IT버블, 금융위기 이후 10여 년 만에 팬데믹으로 인한 경제위기를 경험하고 있다. 반도체, 자동차 등 산업 전반의 공급망 문제, 소비위축을 지원하기 위해 각국은 재정확대와 제로금리 결과, 이제 반대의 문제에 직면하고 있다. 글로벌 인플레이션 완화를 위한 3중고(고물가, 고금리, 고환율)를 겪고 올해는 경기침체 우려 속에서 금융위기를 걱정하고 있다. 

또한, 미–중 패권전쟁으로 촉발된 무역분쟁은 전방위로 확대되고 있다. 반도체, 2차전지 중심으로 수출규제와 「인플레이션 감축법(Inflation Reduction Act, IRA Act)」, 「빌드 아메리카, 바이 아메리카 법(Build America, Buy America Act, BABA Act)」 등의 정책은 미국을 위협하는 중국을 주목적으로 하지만 미국 우선주의라는 측면에서 우리에게도 많은 도전이 되고 있다. 물론 이러한 미국 내 우선조달을 통해 과연 공공 보건과 환경을 보호하면서 가장 비용 효과적이고 최상의 기술의 소싱(Sourcing)이 가능하겠는가 하는 부분에서 물산업에도 영향을 미칠 수도, 기회가 될 수도 있을 것이다.

물산업 관련 이슈 및 정책 동향

2022년과 올해 글로벌 물 관련 이슈를 전 지구적 문제와 유럽, 미국을 중심으로 살펴보고자 한다. 다년간 주목받아온 기후변화나 4차 산업혁명 등 산업의 변화와 북미에서 특히 문제가 되고 있는 과불화화합물(PFAS)이나 납(Pb) 오염 등 매우 광범위하고 내용도 다양하다. 이러한 이슈들은 직접적이든 간접적이든 관련 연구나 기술개발, 물산업 정책이나 물시장에 대한 투자 등에 영향을 줄 수 있다.

가뭄, 홍수, 태풍 등 기상이변을 일으키는 주범으로 주목받는 기후변화는 이제는 기후위기(Risk)로 범주화되고 있으며, 그 강도와 기간의 변화 폭이 더 커지고 있다. 물이 부족한 지역에서는 극단적 가뭄에 직면하게 되고, 기존의 인프라로 대처할 수 없을 정도의 폭우로 침수 및 홍수 피해를 받고 있다.

미국 등 선진국에서도 지속가능한 물인프라에 대한 대안으로 그린인프라와 빗물관리에 대한 투자를 확대하고 있다. 특히 최근에는 기후위기로부터 물인프라의 회복력은 물론 ‘코로나19’ 위기로부터 건강한 지역사회의 회복력에도 관심이 많다. 하수관거 시스템을 통해 지역사회를 모니터링하는 하수기반역학(Wastewater Based Epidemiology, WBE)이 연구되고 있는데, 중점관리시설이나 하수처리장에서의 역학감시가 어느 정도 효과가 있는 것으로 나타나고 있다.

물, 기후변화 완화 및 온실가스 배출 저감에 핵심

기후위기에서 물산업은 최전선에 있다. 온실가스 배출에 대한 물산업의 관심이 고조될 것이며, 지속가능한 비즈니스를 만들기 위해 탈탄소화, 에너지 효율화, 자원회수가 중요한 화두가 될 것이다. 또한, 기후재해의 90%가 물과 관련되어 있기 때문에 물은 기후적응의 중심이라고도 할 수 있다. UN 198개 당사국이 비준한 기후변화협약(UNFCCC)은 지구상의 이산화탄소, 메탄 등 온실가스 배출을 제한하고 감소시켜 지구온도 상승을 늦추고 최소화하기 위한 노력들을 요구하고 있다. 

지난해 11월 이집트에서 있었던 당사국총회(COP27)에서 처음으로 물이 최종선언에 ‘기후적응 혜택과 공동이익을 제공하는 동시에 사회적 및 환경적 안전장치를 보장하는 데 있어서 물 및 물과 관련된 생태계를 보호, 보존 및 복원하는 중요한 역할’을 인식하는 것으로 포함되었다. 

즉, 물이 기후변화를 완화하고 온실가스 배출을 줄이는 데 이전에 생각했던 것보다 훨씬 더 중요하다는 것으로 인식되고 있다. 물과 관련된 탄력성과 적응이 중요하며 자연기반해법(NbS)과 같은 혁신적이고 지속가능한 통합 솔루션의 역할과 필요성이 강조되었다.

최근 연구결과를 보면, 글로벌 메탄 배출의 4.7% 정도가 물 분야에서 발생되며, 상하수도에서 직접 배출되는 50% 이상의 메탄이 하수관거에서 배출된다고 한다. 메탄, 이산화질소 등 온실가스 배출 및 저감에 대한 압박이 커질 것이며, 그에 따라 배출량 조사 및 관리, 저감기술 또한 필요하다. 에너지 효율화 및 회수, 신재생에너지 이용 등을 통한 에너지 생산(Positive) 요구가 더 커질 것이다.

나아가서 물·에너지·식량 또는 자원 회수 간의 상호 의존관계를 활용하는 넥서스(Nexus) 접근법이 더 중요하게 다가오고 있다. 탄소중립, 순환경제, 기후금융 등 산업 전반에 대한 프로세스와 문화의 재설정도 필요할 것으로 예상된다.

지속가능개발목표 달성 여부…물 분야에 달려 있어

새천년개발목표(MDGs, 2000〜2015년)에 이은 지속가능개발목표(SDGs, 2016〜2030년)에서 물 분야 목표는 다른 16개 지표들과 연관성이 매우 높아 목표 달성여부가 매우 중요하다. 특히 올해는 SDG 프로세스 15년의 중간에 해당하는 의미 있는 해로 유엔에서도 중간점검 및 논의를 3월 유엔본부에서 개최한다. 이번 유엔회의는 타지키스탄과 네덜란드가 공동 주최하는데, 이는 SDG6에 초점을 두고 물을 통해 지속가능 개발목표 달성을 위한 작업을 가속화하기 위한 것이다. 현재 상황으로는 국제사회가 약속한 2030년까지 목표를 달성하기 어렵다고 평가되기 때문이다.

이번 회의에서는 건강을 위한 물, 지속가능 개발을 위한 물, 기후·탄력성·환경을 위한 물, 협력을 위한 물, 물행동 10년 등 5개 주요 안건(Agenda)이 논의될 예정이다. 이 안건은 재정, 데이터 및 정보, 역량강화, 혁신, 거버넌스 등 5개의 액셀러레이터(Accelerator)에 기반을 두고 있다. 

한편, 올해 ‘세계 물의 날’ 주제는 ‘가속되는 변화(Accelerating Change)’이다. 글로벌 안건의 이행과 확산을 위해 행동과 변화의 가속화가 필요하다. 각국의 자구노력뿐만 아니라 글로벌 지원 강화와 재정투자의 확대 등 다양한 형태의 지원 인프라가 필수적이라고 할 수 있다. 

4차 산업혁명으로 물인프라 디지털화 가속화

4차 산업혁명은 자동차와 항공기, 선박 등의 자율주행이 가능한 세상을 이끌고 있다. 모든 인간과 연관된 활동과 사회전반이 가공(Big Data)되고 플랫폼(Platform)에서 인공지능(AI)에 의해 자율화되어 사람이 필요 없는 세상이 되고 있다. 물인프라도 디지털화되어 스마트 물관리가 가능하게 된다. 디지털화된 물인프라에 근무하는 직원의 수, 운영 효율성의 정도, 에너지 절감량 등 디지털 전환이 성공하기 위해 어떤 비즈니스 모델이 필요할지에 대해 생각해봐야 한다. 

한편, 물인프라는 중요한 사회기반시설이며, 특히 상수도 시스템은 테러는 물론 공중보건에 직접적인 영향을 미칠 수 있다. 모든 물인프라 시스템이 자동화되고 네트워크로 연결됨에 따라 민감 정보가 사이버 위협에 노출될 수 있어 사이버보안이 더 중요해지고 있다. 미국 바이든 행정부는 2021년 11월 「초당적인프라법(Bipartisan Infrastructure Law, BIL)」을 통과시켰다. 향후 1조2천억 달러를 인프라에 투자하는 이 법안으로 물산업 분야에도 1천억 달러 이상의 투자가 확대될 예정이다. 

미국, PFAS 오염처리 위해 정책 및 투자 강화

또한, 지난 1월 19일 미국 환경보호청(EPA)은 환경정의, 기후변화 및 과불화화합물(PFAS) 등 내용을 포함하는 국가이니셔티브(NECI)를 발표하였다. EPA는 매 4년(2024〜2027년)마다 환경분야에서 자원을 집중하기 위한 이니셔티브를 선정하는데, 기존 6개 이니셔티브 중 국가오염배출방지시스템(National Pollution Discharge Elimination System, NPDES)과 먹는물 기준 준수 등 2개 물 분야 과제는 그대로 유지되었고, 신규로 기후변화 완화와 PFAS 오염 해결이 포함되어 물 분야의 정책 및 투자가 매우 강화되었다고 할 수 있겠다.

특히 자연수계에서의 ‘영원한 오염물질’인 PFAS 위기에 대처하고 오염으로부터 지역사회를 보호하기 위해 2021년 PFAS 전략적 로드맵을 발표했다. 50개 주에 약 2천여 개의 PFAS 오염현장이 있다고 평가되며, 상수처리시스템에 새로운 고도처리 적용을 위한 연구가 한창이다.

EPA에서도 연구, 위험평가, 표준개발 등에 대한 지원은 물론 제거 비용을 정부에서 직접 지원토록 투자를 확대하고 있다. 또한 최근에는 PFAS와 관련된 수익자나 책임자에게 부담을 지우는 ‘오염자부담원칙’을 적용하기 위한 접근방식에 대한 논의가 활발하다. 이는 빗물(Stormwater)과 마찬가지로 지역사회에서 생성되지 않은 오염에 대한 비용을 그 지역에서 부담하지 않고 원인 및 제거 책임자에게 부담하는 것이다. 

주목할 만한 기술과 유망한 물시장

디지털 전환을 통한 스마트 물관리가 상하수도는 물론 해수담수화 및 산업용 초순수 등 모든 글로벌 물시장을 관통하고 있다. 이러한 디지털 물기술이 기능하기 위해 각종 센서 및 계측기, 자동화설비는 필수적이고, 사물인터넷(IoT), 빅데이터(Big Data), 인공지능(AI), 디지털 트윈(Digital Twin) 등 기술들이 동원되고 있으며, 서비스형 소프트웨어(SaaS) 솔루션과 플랫폼 형태의 사업도 나타나고 있다.

당분간 물인프라 운영이 어느 정도의 자율운전 단계에 이를 때까지 센서, 계측기 등 데이터 수집 인프라(하드웨어)와 데이터 분석(모델), 제어·자동화 등 소프트웨어 등 디지털 물기술들이 시장을 주도하게 될 것으로 예상된다.  

전 세계 해수담수화 시장 지속 성장할 것

그동안 글로벌 경기 둔화와 팬데믹으로 위축되었던 중동 건설경기가 사우디의 네옴시티를 필두로 다시 활발하게 기지개를 켜고 있다. 물이 부족한 중동지역은 해수담수화 시설이 필수적이다. 전 세계 해수담수화 시설은 현재 약 1만5천여 개가 운영 중에 있으며, 시장규모로는 2022년 기준 약 22조 원으로 향후 5년간 6.2% 성장할 것으로 평가된다.

글로벌 워터 인텔리전스(Global Water Intelligence, GWI)의 전망에 의하면 향후 5년간(2023〜2027년) 중동 및 북아프리카(MENA) 지역에서 해수담수화시설이 총 134건이 추진될 예정이라고 한다. 

최근 정부에서 UAE와 수자원 협력 MOU를 체결하고 적극적으로 나서는 이유이기도 하다. UAE 자체의 사업도 중요하지만 UAE가 중동의 허브로서의 역할도 매우 중요하다고 볼 수 있다. 그렇지만 중동지역은 아직 음용수로 지하수를 많이 이용하고 있으며, 가장 중요한 수자원이기 때문에 지하수 오염 방지 및 모니터링 등 관리기술도 필요하다. 또한 중소규모 해수 및 염 지하수 처리 및 공급시설, 오·폐수 처리시설 등 많은 지역에 분산되어 있는 시설들에 신규사업은 물론 유지관리도 지속적으로 필요하다.

우크라이나·러시아·카자흐스탄 등 물인프라 투자 필요 

우크라이나와 러시아 전쟁이 극단으로 치닫는 반면 휴전이나 종전에 대한 기대도 커져가고 있다. 그동안의 전쟁으로 우크라이나 전역의 모든 사회인프라와 상하수도 시설이 파괴되어 시설 복구와 재건이 필요하다. 한편, 러시아는 미국과 더불어 에너지와 식량 등 자급이 가능한 유일한 국가이며, 도시와 산업이 분산 및 노후화 돼 대부분의 공화국에서 기준 강화와 노후 물인프라에 대한 투자 수요가 있다. 

또한 러시아를 중심으로 한 유라시아 경제연합체는 역내 이동과 무역활동이 자유롭게 이루어지고 있어서 러시아를 기반으로 한 전략적 접근이 필요하다. 카자흐스탄 역시 광활한 영토에 에너지와 식량 등 자원은 풍부하지만 국경에서부터 카스피해에 이르는 남부지역은 만성적 물부족과 불균형, 물분쟁에 의해 어려움을 겪고 있어서 향후 많은 인프라 투자가 필요한 상황이다.   

미국, 「초당적인프라법」 등으로 납 수도관에 투자 확대

2014년 미국 플린트시의 수돗물 납 오염 사고 이후 미국 전역에서 천만가구 이상의 가정에서 수도관(Water Service Line)이 납 영향에 노출된 것으로 알려졌다. 급수관의 납 영향 문제가 불거진 이후 EPA나 관련 기관에서 대대적으로 홍보하고 있지만 급수관은 사유시설이라 진척이 되지 않고 있다.

최근 「초당적인프라법」 등 투자확대로 많은 예산이 추가 편성되어 본격적으로 연방 및 주 정부에서 납 수도관(Lead Service Line, LSL) 교체사업을 지원하고 있다. 올해 EPA는 상수, 하수, 빗물, 물재이용 등 물산업 전반에 투자를 확대하는데, 특히 상수도분야는 물인프라 회복력 및 지속가능성을 위한 지원, 납수도관 교체 및 인벤토리 구축 지원이 확대되었고, 하수도 분야도 회복력 및 지속가능성 확보, 에너지 효율화, 중소규모 시설 지원, 빗물관리를 위한 우수센터 설립, 그린인프라 등 자연기반해법, 물재이용 등 사업에 투자를 확대할 전망이다. 

초순수 산업 육성해 세계 시장으로 진출해야

미–중 무역분쟁의 한가운데에 우리나라 반도체, 2차전지 산업이 놓여있다. 가장 큰 수요처는 중국에 있으나 미국의 공급망 정책에 따라가지 않을 수 없다. 많은 생산시설들이 미국 내 재구축 되는데, 초순수와 같은 산업용수 및 첨단 폐수처리 기술들이 필요하다.

일본의 반도체 수출금지로 촉발된 소·부·장(소재·부품·장비) 국산화에 더불어서 반도체용 초순수기술 국산화를 위한 연구가 대대적으로 진행되고 있다. 정부의 연구지원이 마중물이 되고 반도체 산업에서 화답을 하게 되면 새로이 구축되는 공급망 모든 곳이 기회가 될 수 있다. 최고의 반도체 기술뿐만 아니라 수처리 기술도 세계 최고가 될 수 있을 것이다.

한편 베트남, 인도 등의 국가들이 세계의 공장으로 중국의 대체국가로 대두되면서 산업단지 개발이 한창이다. 도시와 생활에 필요한 수요보다 산업에 필요한 용수가 규모나 경제 및 정치적 측면에서도 필요불가결하기 때문에 산업용수 공급 및 폐수처리, 초순수 등 첨단 수처리 기술들이 필요한 시장이 지속적으로 만들어질 것으로 예상된다. 

입상활성슬러지·열가수분해·MABR 등 떠오르는 기술 

앞서 살펴본 유망한 물시장에 더불어 올해 주목할 만한 기술분야로 블루테크 리서치(Bluetech Research)에서는 입상활성슬러지, 슬러지 열가수분해, MABR(Membrane Aerated Biofilm Reactor) 등의 기술을 떠오르는 스타로, 그리고 세라믹멤브레인, 오존소독, 이온교환 등 기술은 많이 적용된 무르익은 기술로 평가하고 있다. 

또한, 향후 10년간 주목할 기술분야로 사용 현장(Point of use), 도시하수 및 산업폐수 재이용, 빗물관리, 그린인프라, 수질모니터링, 디지털솔루션, 염수 및 무방류 등 고농도 처리, 분산형 물관리 등 분야에서 새로운 기회가 만들어질 수 있다고 예상했다. 

아울러 2050 탄소중립에 따른 에너지 절감 또는 효율화 설비 및 수처리 공법, 바이오가스 등 신재생에너지, 자원회수 기술, 태양열 이용 담수화 기술 등은 지속적으로 관심을 받을 것으로 예상된다. 이러한 분야에 시장의 기회가 있으며, 기술의 잠재력을 실현하는 기업과 새로운 혁신적인 솔루션으로 물산업은 활기를 띨 수 있을 것이다. 

다양한 물 국제 행사 열려…물위기 해결 위한 논의 기대

올해 3월에는 UN본부에서 물컨퍼런스가 있다. 2030 안건 달성기간이 절반이 지나는 시점에 대한 평가의 의미가 있을 것이다. 매년 개최되는 세계 물의 날, 스톡홀름물주간 등 행사에서는 물이용과 협력, 세계적인 물위기 해결을 위한 새로운 접근법 등 글로벌 안건에 대해 논의할 예정이다. 

한편, 싱가폴물주간이나 WEFTEC(시카고), ACE(토론토), WETEX(두바이), AQUATECH(암스테르담) 등 글로벌 물산업박람회에서는 기술과 시장을 이끌면서 산업의 변화를 주도할 것이다. 우리나라 대표 물행사인 워터코리아, 국제물주간에서도 기술과 산업, 정책과 협력을 논의할 것이다. 우리나라가 갖고 있는 강점을 글로벌 무대로 가져가고, 우리가 국제사회로부터 받은 혜택을 돌려줌으로써 국제사회에 기여할 수 있기를 기대한다.

[『워터저널』 2023년 3월호에 게재]