전기전도도, 폐수처리 효율의 숨은 지표

폐수처리 현장에서 pH, SS, BOD, COD 같은 기본 항목은 누구나 관심을 기울이지만, 전기전도도(EC, Electrical Conductivity)에 대해서는 상대적으로 관심이 적습니다. 그러나 전기전도도는 처리수 내 용존 이온의 총량을 간접적으로 나타내는 중요한 지표로서, 약품 투입의 적정성, 처리 공정의 안정성, 그리고 방류수의 수계 영향을 평가하는 데 핵심적인 역할을 합니다.

전기전도도가 높다는 것은 용존 이온 농도가 높다는 의미이며, 이는 과량의 약품 투입이나 불완전한 반응을 시사할 수 있습니다. 반대로 적정 범위의 전기전도도는 처리 공정이 안정적으로 운전되고 있음을 보여주는 긍정적 신호입니다.

굴패각 재활용 폐수처리제 RSWT는 (주)오이스텍이 4년간의 연구를 통해 개발한 제품으로, 기존 소석회 대비 근본적으로 다른 처리 메커니즘을 가지고 있습니다. 이 글에서는 RSWT 적용 시 처리수의 전기전도도 변화 패턴을 분석하고, 현장에서 활용할 수 있는 효과적인 모니터링 방법을 제시합니다.

전기전도도와 폐수처리의 관계

전기전도도는 수용액이 전류를 전달하는 능력을 나타내며, 단위는 μS/cm(마이크로지멘스 퍼 센티미터) 또는 mS/cm(밀리지멘스 퍼 센티미터)를 사용합니다. 순수한 물의 전기전도도는 약 0.05μS/cm이지만, 산업폐수에서는 수백에서 수만 μS/cm에 이르기도 합니다.

기존 소석회(Ca(OH)₂) 처리 공정에서 전기전도도가 증가하는 주요 원인은 다음과 같습니다. 첫째, 소석회 자체가 강전해질로서 다량의 Ca²⁺과 OH⁻ 이온을 방출합니다. 둘째, pH를 다시 중성으로 조정하기 위해 투입하는 염산(HCl)이 Cl⁻ 이온을 추가합니다. 셋째, PAC(폴리염화알루미늄)이나 PC(폴리머 응집제) 등 보조 약품이 추가적인 이온 부하를 발생시킵니다.

이처럼 2단계 공정에서 다종의 약품이 투입되면 처리수의 전기전도도가 원수 대비 크게 상승하게 됩니다. 전기전도도가 높은 방류수는 수계 생태계의 삼투압 균형을 교란하고, 후단 생물학적 처리 공정의 미생물 활성을 저해할 수 있습니다.

RSWT 적용 시 전기전도도 변화 패턴

RSWT는 기존 소석회 대비 전기전도도 측면에서 근본적으로 유리한 특성을 갖고 있습니다. 그 핵심 요인은 세 가지입니다.

첫째, RSWT의 주원료인 굴패각 유래 탄산칼슘(CaCO₃)은 소석회(Ca(OH)₂)에 비해 용해도가 낮습니다. 이는 처리 과정에서 용액으로 방출되는 이온의 총량이 적다는 것을 의미합니다. 불소 제거에 필요한 Ca²⁺ 이온은 적절히 공급하면서도, 과잉 이온에 의한 전기전도도 상승은 최소화됩니다.

둘째, RSWT는 추가 약품(PAC, PC, HCl)의 투입이 불필요합니다. 소석회 공정에서 전기전도도 상승의 주요 원인이었던 Cl⁻, Al³⁺ 등의 이온이 처리수에 추가되지 않습니다. 이것만으로도 전기전도도 상승폭이 현저히 줄어듭니다.

셋째, RSWT는 pH 6~8의 중성 범위를 유지하므로, pH 조정을 위한 산·알칼리 약품의 교차 투입이 필요 없습니다. 이는 전기전도도의 급격한 변동 없이 안정적인 처리가 이루어진다는 것을 의미합니다.

실제 현장에서 관찰되는 전기전도도 변화 패턴을 보면, 소석회 처리 시 원수 대비 전기전도도가 30~50% 이상 상승하는 것이 일반적인 반면, RSWT 처리 시에는 상승폭이 현저히 작게 나타납니다. 또한 소석회 공정에서는 약품 투입 단계마다 전기전도도가 계단식으로 상승하는 패턴을 보이지만, RSWT의 1단계 공정에서는 완만한 단일 변화 패턴을 보여 공정 관리가 용이합니다.

전기전도도 모니터링 실무 가이드

RSWT 적용 현장에서 전기전도도를 효과적으로 모니터링하기 위한 실무 가이드를 제시합니다.

측정 장비 선택의 경우, 인라인 전기전도도 센서를 반응조 출구와 방류구에 설치하면 실시간 연속 모니터링이 가능합니다. 휴대용 전기전도도 측정기는 일일 점검이나 특정 시점의 확인 용도로 활용합니다. 센서의 측정 범위는 대상 폐수의 예상 전기전도도에 맞추어 선정하되, 통상 0~20,000μS/cm 범위의 센서가 산업폐수 현장에 적합합니다.

측정 포인트는 최소 세 곳을 설정하는 것이 권장됩니다. 원수 유입부, RSWT 반응조 출구, 최종 방류구입니다. 이 세 지점의 전기전도도를 비교하면 RSWT 반응에 의한 이온 농도 변화와 후단 공정의 추가적인 변화를 구분하여 파악할 수 있습니다.

데이터 관리 측면에서는 전기전도도 측정값을 시간대별, 일별, 주별로 트렌드 분석하는 것이 중요합니다. RSWT는 기존 설비를 그대로 사용할 수 있으므로 기존에 설치된 센서와 데이터 수집 시스템을 그대로 활용할 수 있습니다. 전기전도도의 급격한 변동이 감지되면 원수 유입 특성 변화, RSWT 투입량 이상, 또는 설비 이상 등을 점검해야 합니다.

전기전도도 관리의 경제적·환경적 가치

전기전도도를 적정 수준으로 관리하는 것은 단순한 수질 관리를 넘어 경제적·환경적 가치를 가집니다.

경제적 측면에서, 전기전도도가 낮은 처리수는 후단 공정에서의 추가 처리 부담을 줄여줍니다. 특히 처리수를 재이용하는 공장에서는 전기전도도가 역삼투(RO) 멤브레인의 수명과 효율에 직접적인 영향을 미칩니다. RSWT로 전기전도도 상승을 최소화하면 멤브레인 교체 주기가 연장되고, 이는 비용 절감으로 이어집니다. RSWT 자체의 처리 비용이 기존 대비 30~40% 절감되는 것에 더해, 후단 공정까지 고려하면 종합적인 비용 절감 효과는 더욱 커집니다.

환경적 측면에서, 전기전도도가 낮은 방류수는 수계 생태계에 미치는 영향이 적습니다. 연간 40만 톤의 패각 폐기물을 자원화하고 CO₂ 17.8만 톤을 감축하는 RSWT의 거시적 환경 가치와 함께, 방류수 전기전도도 저감이라는 미시적 환경 개선 효과까지 동시에 달성할 수 있습니다.

800여 기업이 RSWT를 도입한 배경에는 불소 제거 성능만이 아니라, 이처럼 전반적인 수질 특성 개선이라는 종합적 효과가 자리하고 있습니다.

결론: 전기전도도 모니터링으로 완성하는 스마트 폐수처리

전기전도도는 폐수처리의 전체적인 건강 상태를 보여주는 바로미터와 같습니다. RSWT는 추가 약품 불필요, pH 중성 유지, 1단계 공정 단순화 등의 특성을 통해 처리수의 전기전도도 상승을 최소화하며, 이는 후단 공정 연계와 처리수 재이용에 있어 큰 이점입니다.

소성 불필요의 Zero-Carbon 제조 공정으로 만들어지는 RSWT는 SGS, KOLAS 인증을 통해 품질이 검증되었으며, 2021 해양수산 창업 콘테스트 최우수상 수상으로 기술력을 인정받았습니다. 2017년 설립된 (주)오이스텍의 본사는 전주에, R&D센터는 인천에 위치하고 있으며, 전국의 다양한 산업 현장에서 RSWT를 적용하고 있습니다.

폐수처리 현장에서 전기전도도 관리까지 고려한 최적의 약품 선택을 원하신다면, RSWT 도입을 적극 검토해 보시기 바랍니다.