네옴시티 해수담수화 사업은 탄소중립 정책의 일환으로 해수담수화 포함 모든 물산업 인프라의 생산 활동에 필요한 에너지는 모두 신재생에너지를 통해 공급하는 계획을 세웠다. 이와 관련된 네옴시티 해수담수화 포함 상하수도 인프라 사업 계획을 분석해보았다.
네옴시티 물산업 인프라 사업계획
해수담수화 (Seawater Desalination)
네옴시티 해수담수화 플랜트 설계 목표는 크게 2개로 압축할 수 있다. 첫번째는 100% 신재생에너지만을 사용하여 운영되는 탄소중립 해수담수화 플랜트, 두번째는 무방류 시스템(Zero Liquid Dischrge)으로 해수담수화의 부산물인 염분 농축수를 효과적으로 재활용하는 것이다.
사업계획은 총 3단계이며, 1단계 계획은 330,000톤/일의 물을 공급하는 시설을 완공하는 것이며, 2단계, 3단계도 각각 330,000톤/일의 물을 공급하는 시설을 2023년부터 착공하는 것이다 (완공시기는 미정). 1단계는 2021년 초 프랑스 Veolia, 일본 Itochu 와 JV (Joint Venture) MOU를 맺었으며, 23년까지 사업을 진행할 예정이다. 3단계 사업 종료 시 하루 1,000,000톤의 용수 공급 용량을 제공할 수 있게 된다.
농축수 처리 (Brine Processing)
농축수 처리는 네옴시티 물순환경제의 핵심 사업이다. 해수담수화 플랜트 부산물인 농축수는 바다로 배출 될 시에는 환경문제가 우려되기 때문에 반드시 처리가 되어야 했으나 마땅한 해결책은 없는 상황이었다. 네옴시티는 이러한 문제를 해결하기 위해 농축수를 에서 농축수로부터 미네랄과 금속을 회수하는 하는 방법을 고안해냈다. 이를 통해 해수담수화의 부산물로부터 추가 수익이 발생하고 해수담수화의 부산물인 염분 찌꺼기를 지속가능한 방법으로 처리할 수 있게 되었다.
농축수 처리시설 사업 계획은 2022년부터 2030년까지 총 3단계로 진행된다. 1단계는 2022년부터 2024년까지 133,000톤/일 용량 시설을 만드는 것이다. 2단계와 3단계 계획의 시설 용량은 아직 미정이며, 농축수 처리 플랜트의 모듈화 개발을 공동연구를 통해 진행하는 계획이다.
저수지 (Potable Water Storage)
네옴시티는 중동 사막에 건설되는 프로젝트인 만큼 해수담수화 플랜트에서 생산된 물을 저장할 수 있는 저수지 시설이 도시 곳곳에 필요하다. 네옴시티의 저수지 설계 용량은 최대 5일의 생활용수 수요를 저장할 예정이다. 개별 저수지 시설용량은 100,000톤 이다.
본 사업은 ‘관로 공사(펌프 포함)’ 그리고 ‘저수지 공사’로 분리하여 2개의 별도 사업으로 분리돼서 발주될 계획이다.
관로 공사의 경우 턴키 형식으로 2021년 3분기에 사업이 발주 될 예정이다. 총 사업 규모는 35억 달러 규모로 최대 10개의 관로가 계획되어 있다.
저수지 사업도 design-build 턴키 형태로 진행될 예정이며, 2021년에 사업 발주가 나온 것으로 알려져 있다. 최대 9개의 저수지 시설이며 사업비용은 최대 6억 달러 수준으로 알려졌다.
상수도 시설 (Water Transmission Pipeline, Pumping and Storage)
네옴시티는 스마트한 방법으로 생활용수를 공급하는 상수도 시설을 건설하고자 한다. 총 길이 600km의 카본스틸 파이프(DN 700 ~ 2200)와 20개의 펌프 스테이션이 건설되어 2024년 말에 운영하는 것이 목표다. 총 6개의 주요 저류조는 총 6,000,000톤의 용량으로 건설될 것이며 앞으로 2025년에서 2026년 사이에 완공될 예정이다.
하수처리장 (Wastewater Plant)
하수처리시설 설계용량은 인구 1,000,000명 기준으로 250,000톤/일이다. 하수처리시설과 연계하여 방류수를 100% 재이용 하기 위해 물재이용 플랜트 (WRPs)가 설치될 예정이다. 네옴시티 하수처리장에서 배출되는 처리수는 100% 재이용 되는것으로 알려져있으며, 사용처는 중수도, 농업용수, 공업용수로 알려져있다. 하수관거 총 길이는 2500km가 될 것이며 스마트 운영관리 시스템이 적용되어 누수나 기타 문제를 디지털 트윈으로 감지할 것으로 보여진다. 하수처리 시설 계획은 아직 미공개이며 2026년부터 2031년 사이에 완공되는 것으로 알려졌다.
자원회수 (Resource Recovery)
네옴시티는 지속가능한 사회를 위해 도시내에서 발생하는 모든 폐기물과 생산물의 100% 재활용을 추구한다. 예를 들어 하수처리장에서 나오는 하수 찌꺼지 (슬러지 등)을 처리하여 비료와 같은 친환경 물질로 재생산 하는 것을 목표로 하고 있다. 이와 같이 유기물 찌꺼기 (Biosolids)로부터 에너지나 유기물을 회수하기 위해 Water Recycling and Recovery Plants (WRRPs)를 다수 설치할 계획이며, 바이오가스 플랜트 등 친환경 시설도 설치할 예정이다.
결론
도시 물 공급은 핵심 중의 핵심으로 계획에 차질이 일어나면 네옴시티 모든 사업에 차질이 생기는 주요 사업으로 해당 사업부는 해수담수화 사업 준공 기일 준수에 만전을 기하고 있는 것으로 알려져 있다. 하지만 일부 전문가들은 신재생 에너지만을 사용하여 해수담수화가 운영된 사례는 전무하기 때문에 본 사업에 대해서 회의적인 바 전세계 물산업 관련 종사자들의 관심이 집중되고 있다.
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