‘ We hired the ocean ’

Foresys | 포어시스

2017년 시작된 해양 엔지니어링 전문가 그룹으로 해양 구조물과 해양 기반시설 설계, 연구개발을 수행하고 있습니다.

최근 빨대가 콧구멍에 깊숙이 박혀 고통 받는 바다거북, 비닐에 목이 감긴 물개 등의 사진과 영상이 이슈였고 많은 이들에게 충격을 가져다 주었습니다. 해양 쓰레기가 생태계를 위협하고 폐어망 등 부유물이 해양 사고를 유발함에 따라 국내외 관심과 우려가 커지고 있습니다.

포어시스는 이러한 환경 문제에서 시작하여, 해양, 해저 영역 기반시설에 대한 전문성을 바탕으로 연구개발, 엔지니어링을 수행하고 있습니다. 다양한 해양 부유물(해양 쓰레기, 기름 및 화학물질, 해파리, 모자반 등)의 차집 및 수거를 위한 차단시설과 접근이 어려운 해양 인프라에 전력을 공급할 수 있는 소형 파력발전 플랫폼, 그리고 고오염 복합 해양 폐기물 처리 기술 개발에 집중하고 있습니다. 다수의 특허를 출원 및 보유하고 있으며, 국내외 파일럿 테스트를 계획 중입니다. 특히 해양기초시스템연구센터(COFS, University of Western Australia)와 협업해 2021년 서호주 지역에서 시범사업을 수행할 예정입니다.

오염원의 관리부터 – 해양 쓰레기 수거 시설

해양 쓰레기로 인한 피해는 해양 생태뿐만 아니라, 관광, 어업 등 광범위한 분야에서 발생하고 있습니다. 매년 8백만 톤 이상의 플라스틱 쓰레기가 바다에 유입되고 있으며(J. R. Jambeck., 2015), 플라스틱 쓰레기로 인한 전 세계 경제적 피해액은 연간 약 130억 달러로 추정하고 있습니다(UNEP, 2014). 국제 사회는 이를 중요한 현안으로 인식하고 적극적으로 움직이기 시작했지만, 해양 쓰레기를 전문적이고 효율적으로 관리, 처리하는 기술 그룹이 아직 존재하지 않는 상황입니다.

대다수의 해양 쓰레기는 육상에서 하천을 통해 바다로 유입되고 있습니다. 하지만, 국내에서는 해안가로 밀려온 쓰레기를 사람이 직접 줍는 방식으로 수거하거나 특수 해양 청소 선박(청항선)이 쓰레기를 쫓아다니며 수거하는 실정입니다. 포어시스는 쓰레기가 해양으로 확산되기 전, 궁극적으로 오염원을 관리하는 것을 우선으로 합니다.

포어시스는 해양으로의 쓰레기 유입 차단을 위한 다양한 인프라를 구성해나가고 있습니다. 지난해 개발을 완료한 부유식 차단 시설은 원통형 플랫폼과 플랫폼의 위치 유지를 위한 계류 시스템 그리고 두 플랫폼 사이에 설치되어 부유 쓰레기를 포집할 수 있는 차단막으로 구성됩니다. (위 사진 참조) 기존에도 하천에서부터 바다로 유입되는 부유 쓰레기를 차단하고자 하는 시도는 있었지만, 해양에 대한 이해 없이 섣불리 바다로 들어간 시설들은 약간의 바람이나 파도에도 금세 손상돼 그 또한 다시 쓰레기로 돌아가는 악순환이 계속되었습니다. 포어시스는 심해에 설치되는 해양 플랜트의 위치 유지 기술을 적용해 기존 차단 시설의 단점을 보완하고 부유 쓰레기의 차집, 수거율을 높이려는 노력을 계속해오고 있습니다. 포어시스의 구조물은 모듈화를 통해 해역 특성에 따른 구조물 확장이 용이하며, 조류를 활용하기 때문에 수거에 별도 에너지가 소요되지 않습니다. 국내의 경우 장마 및 태풍 등의 특성으로 7~9월에 부유물의 유출이 집중되는데, 이 시점을 전후로 쓰레기 차집부를 탈부착하여 연중 설치 시 항로 점유 문제 및 그에 따른 민원을 최소화하여 사용성을 높였습니다.

지난해 3월 선박해양플랜트연구소에서 모형실험을 통한 검증을 수행하였으며, 국내외 실증테스트를 통해 효율성 및 운용 안정성을 검증한 후 다양한 목적으로 활용하고자 합니다. 해양쓰레기 유역총량제를 실시하는 미국 및 일본과 같이 적극적인 육지 쓰레기의 해양 유입 차단을 위한 차단시설의 하천 지류 및 하구역 적용을 단기 목표로 삼고 있으며, 외부 쓰레기로부터 항구, 양식장, 해수욕장, 레저시설 등과 같은 특정 목적 시설을 보호하기 위한 수단으로 사용될 수 있습니다. 해양 수산 환경을 개선하고 연근해 선박 운항 안전성, 그리고 연안 인프라의 이용 효율 향상에 기여할 수 있을 것으로 기대합니다.

에디슨의 백열 전구 – 소형 파력 발전 플랫폼

넓은 해양 공간에 거대 인프라 없이 안정적인 점 전력원을 공급할 수 있다면 어떨까요. 분명 육지와 정도의 차이는 있겠지만, 언젠가는 해양 역시 미지의 공간으로만 남지는 않을 것입니다. 연속적인 데이터 취득, 그리고 광범위한 정보들의 연결은 현재의 4차산업 기술의 핵심과 다르지 않습니다. 포어시스는 지난 2019년도부터 진동수주 기반 소형 파력 발전 제품 개발에도 착수했습니다. 해양 구조물에 부착하거나 부이와 같이 단독으로 계류되는 방식으로, 해양 공간에서 필요한 만큼의 전력을 자체적으로 생산하여 관측, 계측, 통신 등에 자체 소비하는 목적을 갖습니다. 발전 전력의 육상 공급을 목표로 하는 기존의 대형 인프라와 달리 전력 공급이 어려운 공간에서의 적정 전력의 생산, 소비를 꾀하는 새로운 패러다임의 제품이라 할 수 있습니다.

2020년 실해역에 설치될 발전 장치는 130W급 고정식/부유식 파력발전장치로 일 2.8kWh 생산을 염두에 두고 있습니다. 발전 자체로는 유의미한 숫자가 아닐 수 있으나 바다를 알아가기에는 모자라지 않은 크기일 것입니다.

파력 발전, 파력 에너지는 영국, 미국 등 선두기업 위주로 파일럿 테스트 및 상업 발전 시도를 통해 그 실효성을 검증하고자 노력하고 있으나, 최근까지도 경제성을 확보하지 못하고 있는 상황입니다. 최근 소형 파력 발전 장치가 그 대안으로 제시되고 있으며, 같은 맥락에서 시도되고 있는 포어시스의 진동수주형 파력발전장치 역시 국내 최초 소형 플랫폼으로 기술적 완성도를 높여가고 있습니다. 수산업, 해양산업 등에 활용 가능한 해양 공간 확장 플랫폼으로, 파력 발전의 패러다임을 바꿀 계기가 될 것입니다.

Smart Ocean Waste Management System의 시작 – Smart Bin

포어시스는 안정적 전력 공급 장치를 통해 해상 상태에서도 안정적인 모니터링 시스템, 나아가 스마트빈(smart bin) 시스템을 구현하고자 합니다. 부유 쓰레기 차집에 따른 구조물의 안정성을 감지, 검토하고 IoT기반으로 차집량에 대한 실시간 모니터링이 가능한 통합시스템을 연구개발하고 있습니다. 시스템에 필요한 전력을 신재생 에너지를 활용하여 자가 발전함으로써, 완벽한 친환경 구조물을 지향합니다.

해양 폐플라스틱의 선순환 밸류체인 구축

해양 쓰레기는 다양한 종류의 폐기물이 혼재되어 있고, 분류 및 후처리에 큰 비용이 소요되는 특성상 재활용 비율이 매우 낮습니다. 상당한 비용을 투입하여 건져내도 염분 처리를 하지 못해 그냥 폐기물이 되는 실정입니다. 전 세계적으로 해양 플라스틱의 활용에 대한 고민을 이어가고 있지만, 자생력을 갖는 방법을 찾기란 쉽지 않아 보입니다. 육상 폐기물과 동일한 관점에서 해양 폐기물을 이해해서는 안 됩니다.

포어시스에서는 이러한 쓰레기를 차집·수거하여, 육상 이송, 분류, 재활용 그리고 소각까지 ‘해양 쓰레기 가치 재생산 밸류 체인’을 만들어 가는 것을 최종 목표로 합니다. 전처리 공정을 거쳐 레저용품 및 소비재 등 고부가 가치 제품을 개발하고 판매하는 ‘업사이클링’ 시장 진출 전략을 구축하고 있습니다. 업사이클링은 적극적인 해양 쓰레기 수거를 통한 해양 정화 활동의 큰 원동력이 될 것입니다. 포어시스는 관련 특허 확보 활동과 더불어 국내외 전문 그룹들과 다양한 형태의 업사이클링 프로젝트들을 계획 중입니다. 기대하셔도 좋습니다.

기술은 풍요로움을 가져옴과 동시에, 인간의 이기로 자연을 해치는 수단이 되어 왔습니다. 인간의 무책임한 결과로 끝없이 푸르기만 할 것 같던 대자연은 자정에 대한 한계를 보이고 있고 많은 생물과의 공존을 잃어가고 있습니다. 철저하게 함께 살아내지 않으면 그 누구도 존재하지 못할 것입니다.

포어시스의 궁극적 가치는 공존입니다. ‘We hired the ocean(바다를 고용하다)’이라는 기업 슬로건에 맞춰, 바다를 거스르지 않고, 바다 그대로 받아 들이며 해양 공간의 가치를 높이는 사업에 앞장설 계획입니다. 포어시스의 기술과 열정은 미약하게나마 우리의 바람을 한 발짝 눈앞에 가깝게 할 것입니다. 바다를 사랑하는 사람들이 함께하고 있습니다.

The Extraordinary in the Common. The Foresys.