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해수 역-삼투 시스템 설계의 최적화(Optimization of seawater RO systems design)

전문가 제언: □ 인간의 산업 활동은 물론이고 모든 생물의 생존 그 자체에 필수적인 물은 지구상에 13억8천5백만㎦로 엄청남 양이 있지만, 그 96.5%는 염수(salt water)의 형태로 존재한다. 염수는 인간의 경제 활동에 별로 이용되지 못하며 상업 용수와 생활용수는 모두 담수(sweet water)라는데 물 문제의 심각성이 있다. 2.5%의 담수도 그 중 69.6%는 만년설 또는 빙하로 인간의 생활영역과 멀리 떨어져 있고, 30.1%는 지하수로 실제 자유롭게 인간이 사용할 수 있는 강, 호수 등의 지표수는 0.34%에 불과하다.

□ 세계은행은 “20세기 국가 간의 분쟁의 원인이 석유에 있었다면, 21세기는 물 분쟁 시대가 될 것이다.”고 경고한 바 있다. UN은 현재 우리나라의 활용 가능한 물 자원을 630억㎥로 보고 있고, 이를 국민 1인 당으로 환산하면 55년 2,941㎥에서 90년에는1,470㎥로 감소하여, UN은 우리나라를 물 부족국가(<1,700㎥/인/year)로 분류하고 있다.

□ 그 해결책으로 지구상에 풍부히 존재하는 해수에서부터 구하는 수밖에 없다. 일반적으로 도시 주민에게 공급하는 생활용수는 1ℓ 중 염기의 함량이 1000㎎ 이하이어야 한다. 지금까지 여러 가지 다른 아이디어를 응용한 해수 담수화 공정이 개발되었다. 이들 공정은 본질적으로 염분을 지닌 해수를 염분의 농도가 더 높아진 농축수와 염분이 거의 없는 담수로 나누는 공정이다. 해수의 탈염공정은 분리 에너지를 열의 형태로 공급하는 열이용공정과 막의 물질에 대한 선택적 통과능력의 차이를 이용한 막분리공정으로 대별된다.

□ 역-삼투는 순수한 물은 통과하지만 염분은 통과하지 못하는 막을 사이에 두고 해수를 삼투압 이상의 압력을 가하여 해수 중의 물을 막을 통과시키는 탈염 방법으로 가장 비용이 적게 드는 탈염방법이다.

저자: Mark Wilt, Craig Bartels
자료유형: 학술정보