[헬로티]

물은 생명의 원천이다. 물이 없다면 생명체는 살아갈 수 없다. 인간은 물론 동물, 식물을 포함한 전체 생태계가 생존을 위해 깨끗한 물을 필요로 한다. 지구는 거의 70%가 물로 덮여 있으나, 이중 2.5%만이 담수이고 마실 수 있다. 나머지는 짠 바닷물이다. 그런데다 담수의 오직 1%만이 접근이 용이할 뿐 대부분은 빙하나 만년설에 갇혀 있다.

UN의 조사에 따르면, 기후 변화의 영향으로 2025년에 약18억 명의 사람들이 물이 부족한 지역에서 거주하게 되고 세계 인구의 3분의 2가 물이 문제가 되는 지역에서 살 것이라고 한다.

갈수록 더 많은 국가들이 기후 변화의 영향을 받게 된 상황에서 어떻게 해야 지구의 68억 인구가 식수를 확보할 수 있을까?

댄포스는 자사의 담수화 제품을 통해서 이 같은 과제를 해결할 수 있도록 한다. 댄포스는 아나로그디바이스와 손을 잡고 ADI의 혁신적인 상태 기반 모니터링(condition based monitoring, CbM) 기술을 사용해서 에너지 효율적인 방식으로 물을 필요로 하는 지역들로 담수를 제공하게 되었다.

더 나은 세상을 실현하기 위한 기술 혁신

댄포스는 덴마크의 혁신적인 엔지니어링 기업으로서, 인프라와 식품 유통에서부터 에너지 효율, 기후 친화적 솔루션에 이르는 다양한 분야에서 보다 적은 에너지를 사용해서 더 많은 일을 할 수 있도록 돕는다. 냉장고, 에어컨, 난방, 모터 제어, 휴대용 장비 등에서 댄포스의 제품과 서비스가 사용되는 것을 볼 수 있다.

댄포스는 에너지 효율이 뛰어난 고성능 제품으로 특히 명성을 쌓고 있으며, 담수화 설비에 자신들의 해수 역삼투압(SWRO) 기술을 사용해서 해수로부터 담수를 추출한다. 이로써 더 나은 세상을 실현하는 데 크게 기여한다.

댄포스는 주요 애플리케이션에서 필요로 하는 부품들을 지난 수십 년 간 개발해 왔다. 대표적인 성과 중의 하나가 축류 펌프(axial pump) 기술이다. 이렇게 쌓아온 풍부한 경험을 바탕으로 첨단 SWRO를 선도하고 있으며, 이러한 토대 위에서 개발도상국처럼 물을 시급하게 필요로 하는 지역에 깨끗한 물을 공급하는 데 일조하고 있다.

▲ 해수 담수화 절차

SWRO를 활용한 풍부한 담수 공급

해수 담수화(해수 역삼투압, SWRO)는 현 시점에서 세계적인 물 부족 문제에 대응하기 위한 최선책이라는 데 많은 이들이 공감하고 있다. 하지만 이 기술을 활용하기 위해서는 몇 가지 과제들을 해결해야 한다. 그중 하나가 해수로부터 담수를 추출하는 데 많은 에너지가 소모된다는 점이다. 이것은 에너지 비용으로 이어진다. 염분은 물과 강력한 화학적 결합을 이루기 때문에 이 결합을 깨고 물을 추출하기가 쉽지 않다. 이 때문에 해수 담수화를 위해 상당한 에너지가 필요한 것이다.

담수화 설비를 가동하는 데 필요한 에너지 비용은 해수로부터 음용 가능한 물을 얻기 위해 들어가는 총 비용의 절반을 차지할 정도로 크다.[4] 댄포스는 담수화 솔루션의 에너지 효율을 크게 향상시키는 4가지 핵심 기술을 통해서 이러한 에너지 소모 문제에 대응하고 있다. 이 4가지 핵심 기술이란 고압 펌프, 드라이브, 에너지 회수 장비, 압력 및 유량 제어 장비이다. 이러한 첨단 기술들을 결합해서 정수 설비의 효율을 높이고, 경제성을 높이고, 수명을 연장할 수 있다.

댄포스의 고압 펌프는 전 세계 2만 곳 이상의 해수 역삼투압 담수화 시스템에서 핵심 장치로 사용되고 있다. 섬 지역이나 크루즈선처럼 지속적으로 담수를 공급해야 하는 곳들이 대표적인 사례들이다. 이 펌프는 설계가 단순하고 소수의 회전 부품만을 사용하므로 유지보수가 용이하고, 정비가 자주 필요하지 않으며, 효율도 높다. 펌프 크기에 따라서 최대 92% 효율을 달성한다.

댄포스는 기업 경영에 있어서 지속가능한 개발을 핵심 가치로 삼고 있으며 자원 효율, 위험성 완화, 평판, 책임 의식에 역점을 두고 있다. 기술 혁신을 위한 ADI의 엔지니어링 DNA 역시 마찬가지의 가치들을 토대로 하고 있다.

▲ OtoSense를 활용한 인공지능 생산라인 품질 관리

OtoSense : 데이터 분석을 통한 품질 관리

아나로그디바이스는 댄포스를 처음 만난 워크숍 미팅에서 이 회사의 비전, 로드맵, 기술을 알게 되었다. 그리고 어떤 협력이 가능할지 고민하게 되었으며, 댄포스가 보다 스마트하고 지속가능한 설계를 가속화하도록 도울 수 있는 많은 산업용 기술과 시스템 등 다양한 협력 지점이 있다는 것을 확인했다.

이를 위한 기술 중 하나가 ADI의 OtoSense이다. 이 기술은 특히 품질 관리에 적용하기에 유용하다. OtoSense는 인공지능(AI) 중심적인 플랫폼으로서 소리, 진동, 압력, 전류, 온도 같은 것을 실시간으로 검출하고 해석할 수 있다. 따라서 지속적으로 상태 기반 모니터링을 하고 진단할 수 있다. 해당 분야 전문가들의 지원을 받아서 학습을 해서 기계 장비의 이상 징후를 감지하고 결함을 진단할 수 있다. 그 결과, 심각한 고장이 발생해 가동을 중단하고 중대한 피해가 나타나는 상황이 오기 전에 미리 조치를 취할 수 있다.

댄포스는 파일럿 프로그램으로서, 자사의 펌프 테스트 프로세스에서 펌프가 잘 동작하는지 확인하기 위해 ADI의 OtoSense 기술을 사용하기로 결정했다. 이 테스트에는 상당한 양의 에너지 소모가 필요한데, ADI의 OtoSense 기술을 활용함으로써 이를 23%까지 줄일 수 있었다. 향후에는 에너지 소모를 50%까지 더 줄일 수 있으며, 이를 통해 댄포스의 탄소 발자국을 크게 낮추는 데 기여할 것이다.

OtoSense 기술을 활용함으로써 댄포스 펌프의 가동을 극대화하고 유지보수 시간을 줄일 수 있다. 예측 가능성, 일관성, 생산성, 제품 품질을 높이고 에너지 소모와 환경적 영향을 줄일 수 있다.

▲ OtoSense를 활용한 품질 관리 진행 절차

더 나은 세상을 실현하는 ADI와 댄포스

아나로그디바이스와 댄포스는 20년 넘게 협력관계를 이어오고 있으며, 기술을 통해서 더 나은 세상을 실현하겠다는 비전을 공유하고 있다. ADI는 댄포스에 지속적으로 부품을 공급해 왔지만, 양사가 함께 시스템 차원의 전체 솔루션을 개발한 적은 없었다.

이제 댄포스와 ADI는 이 같은 강력한 협력을 통해 더 나은 세상을 만들기 위한 공동 선 실현을 위해 기술 혁신을 이끌게 되었다. 해수 담수화 설비로 에너지 소모를 줄이고, 그럼으로써 환경적 영향을 줄이게 된 것이다.

아나로그디바이스