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담수화의 방법과 장치

전문가 제언: ○ 이 발명은 약 1,000ppm 이상의 TDS를 함유하는 공급수를 나노 여과장치에 주입하여 TDS를 감소하고 제1단계 여과수를 만든다. 이 여과수를 전기이온 제거장치에 주입하여 약 1,000ppm 이하의 TDS를 함유하는 제2 여과수를 만드는 방법과 장치에 관한 것이다.

– 공급수는 해수, 기수(brackish water)이고, 다가이온은 약 600psi 이하의 가압조건에서 운전되는 나노 여과장치에서 90% 이상 제거된다. 공급수 중의 붕소함량을 약 0.5ppm 이하로 저감하면서 전체 에너지소비는 7kwh/kgal이 된다.

○ 담수화 공정은 크게 증류법과 막 여과법으로 나눌 수 있고, 증류법은 현재 사용 중인 방법의 약 50%를 차지한다. 여기에는 다단 플래쉬법(MSF: Multiple-Stage Flash Distillation)과 다중효용법(MED: Multi-Effect Distillation)이 있다. MSF와 MED는 모두 물을 증발시켜 응축수를 회수하거나 증기압축(VC: Vapor Compression)을 이용한다.

– 막 여과법은 주로 역삼투압법(RO)이 사용되고, 담수화기술 중에서 가장 급속하게 성장하는 기술이다. 최근에는 다단 플래쉬법과 역삼투압법을 혼합한 하이브리드 방법(Hybrid Desalination System)으로 담수와 전기를 동시에 생산하는 방식이 개발되었다. 앞으로 RO막에 관한 분자수준의 기술을 이용하면 소금 제거율을 높이는 새로운 막을 개발할 수 있을 것이다.

○ 우리나라에는 2003~2006년 사이에 해수를 이용한 음료제조 방법, 나노여과 또는 역삼투 모듈, 전기투석장치, 전기투석망 셀유닛, 해수 2차 가압장치, 선택성 분리막 제조․성능유지 등이 공고․공개되어 있다. 특히 한국형 해수담수화 겸용 중소형 원자로인 스마트(SMART)를 다시 기술 검증하여 인구 10만 명 규모의 도시에 설치할 수 있도록 하고 있다.

○ 현재 전 세계의 담수화 용량이 2006~2010년의 24.4에서 2015년까지 97.5 (백만 톤/일)로 증가될 추세이고 물 부족현상은 더욱 심화될 것이므로 담수화기술의 개발과 수출은 매우 유망한 분야가 되겠다.

저자: SIEMENS WATER TECHNOLOGIES CORP.
자료유형: 특허정보