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석유화학 산업에서 막 분리 공정의 응용

전문가 제언: ○ 이 보고서에서는 여러 가지 막 공정과 막 반응기를 리뷰하였다. 석유화학산업에서 적용하는 막 공정에 중점을 두었으며, 올레핀/파라핀 분리, 경 용매 분리, 용매 탈왁스, 페놀과 방향족 화합물 회수, 탈수소, 메탄의 산화성 결합, 메탄의 수증기 개질에 대하여 상술하였다. 이 외에도 고분자 무기 나노복합체 막을 사용한 분리와 막 생물 반응기를 사용한 폐수 처리도 다루었다.

○ 오늘날 막 기술은 석유화학 산업에서 여러 혼합물을 분리하는 데 자주 이용되고 있으며, 많은 분야에서 종래의 분리 기술과 성공적으로 경쟁이 가능하다. 막 공정은 종래의 분리 기술에 비하여 에너지 소비가 적고, 고비용의 용매 혹은 흡착제가 필요 없으며, 설비가 간단하고 운전이 단순한 등 장점이 많다. 최근에는 연료전지, 태양전지, 이차전지 등 에너지 절약공정의 핵심기술로 분리막을 응용하는 연구가 많이 진행되고 있다. 그러므로 막 기술은 오늘날 추구하는 저탄소 녹색 성장의 밑거름이 될 것이며, 그린에너지와 지구온난화에 대응하는 기초 기술이 될 것이다.

○ 우리나라 연구계에서도 막 기술의 연구, 활용 및 보급을 위한 노력이, 특히 수 처리 관련분야에서 활발하다. 우리나라에서는 물 처리 공정에 막을 이용하는 사업이 보급되기 시작하였고, 막도 국산화에 성공한 것으로 보인다. 보도에 의하면 수돗물의 맛, 냄새 및 내염소성 병원성 미생물을 효과적으로 제어하는 첨단 막여과정수방식을 2009년도부터 본격 도입한다고 한다. 또 코오롱은 대규모 수처리용 PVDF(폴리비닐리덴 플로라이드) 보강막 및 침지식 모듈 기술을 개발하였는데, 이 기술은 '2008 대한민국 10대 신기술'로 선정되었다.

○ 수 처리 관련 분야 이외의 연구도 다양하고 활발하다. 본 리뷰에서 인용한 문헌에 의하면 2000～2003 기간에 프로판/프로필렌 분리(촉진수송막)에 대하여 집중적으로 연구하였고 특허출원도 있음을 알 수 있다. 그렇지만 현재 상업화된 분리막 기술의 핵심 소재인 막은 수입에 의존하고 있다. 우리의 연구 활동이 빠른 시일 내에 실용화되어 국제적으로 경쟁력을 확보할 수 있기를 기대한다.

저자: M.T. Ravanchi
자료유형: 학술정보