발명자 나몬 나세프
개발기간 7년
개발비 수십만 달러
나몬 나세프는 자신의 보트에 부착할 새 엔진을 구입하던 중 발명 아이디어를 떠올렸다. 그리고 이를 구체화해 선박용자가 폐수처리 기기인 ‘제로 액체 배출 장치(ZLD)’의 개발에 성공했다.
전자레인지 크기의 ZLD는 선박의 엔진 폐열을 이용해 선박 내 화장실, 샤워실, 주방 등에서 나오는 폐수를 증발시키는 형태로 구동된다. 내연 기관은 연료가 가진 에너지 중 30~35%만 사용하고 나머지는 열, 소리 등의 에너지로 사라진다는 데 착안한 것.
작동 메커니즘은 이렇다. 선박의 탑승자가 변기물을 내리거나 폐수 저장탱크를 비우는 등 선내에서 발생한 모든 폐수는 파이프를 따라 ZLD로 유입된다. 이때 ZLD은 먼저 두 개의 균질기(homogenizer)로 폐수를 연이어 흘려보내며 내부의 고형 폐기물을 잘게 부순다. 1차에서는 직경 2.5㎝ 이하, 2차에서는 직경 0.05㎜ 이하가 된다.
이 단계가 완료되면 인젝터 펌프가 선박 엔진의 배기시스템과 연결된 노즐로 폐수를 밀어내 에어로졸 형태로 분출시킨다. 공회전 중인 엔진조차 열기가 최저 290℃에 달하므로 노즐에서 뿜어진 폐수의 수분은 증발되고 유기물들도 열에 의해 산화된다. 폐수 자체가 아예 사라지는 것이다.
또한 이 과정에서 악취도 제거된다. 부산물은 이산화탄소와 수증기 뿐이다.
나세프는 2004년 세탁기 부품과 19ℓ리터짜리 페인트통으로 ZLD의 시제품을 만들었다. 이후 11번의 개량을 거친 현재의 시제품은 100W 전구 하나 정도의 에너지만으로 여타 휴대형 폐수처리장치에 많이 쓰이는 유독성 화학물질의 사용 없이 폐수를 깨끗이 처리한다.
나세프는 ZLD을 보트용으로 발명했지만 폐열과 폐수가 나오는 이동수단이라면 어디든 적용 가능하다고 한다. 때문인지 현재 ZLD은 캠핑카 업계와 미군의 주목을 받고 있다. 미군의 전진기지에서는 폐수를 1갤런당 400달러나 되는 제트 연료로 소각하고 있기 때문이다.
또 다른 잠재성 있는 시장은 항공사다. ZLD를 기존 항공기 화장실에 설치하면 비행 중 폐수 무게를 최대 225㎏이나 줄일 수 있다.
HOW IT WORKS
선박의 화장실에서 나온 폐수가 두 개의 균질기 속으로 들어가면 폐수 속 고체 폐기물들이 잘게 잘린다. 배출 펌프가 폐수에 압력을 가해 엔진의 배기 시스템에 연결된 노즐로 방출하면 배기열에 의해 폐수가 제거된다.
