태양에너지를 이용한 물 처리기술의 고찰

전문가 제언

○ 많은 전문가들이 인구 증가, 환경오염 및 기후변화로 인하여 미래에는 심각한 물 부족 상황이 도래할 것이라고 예언하고 있다. 2006년의 UN 인간개발보고서(Human Development Report)는 금세기 후반에 최악의 경우에는 60개국에서 70억 명이 물 부족에 직면할 것이라고 예측하였다. 이러한 물 부족사태를 해결하기 위한 대책으로는 물 사용의 절약, 지표수의 처리 및 물의 재사용 등이 연구되고 있는데 그 중에서도 특히 해수담수화는 실현이 가능한 대책으로 평가되고 있다.

○ 오늘날 해수담수화 기술에서 실증된 MED, MSF 및 RO 등의 공정을 요약하면 아래와 같다. 다중 효용 증류(MED: Multi-Effect Distillation) 공정은 이전보다 낮은 온도를 유지하는 일련의 용기들(이를 effects라 함) 내에서 해수 비등으로 발생하는 수증기를 회수하여 담수를 얻는 저온 공정이다. 압력 감소에 따라 물의 비등점이 감소하기 때문에 한 용기 내의 비등에 의한 증기는 다음 용기에서 가열할 수 있다. 첫 번째 용기(가장 압력이 높은)의 경우는 외부 열원(태양열)이 필요하다.

○ 다단 플래시(MSF: Multi-Stage Flash) 증류 공정은 진공도가 높아지는 순서로 격실을 직렬로 연결한 구조이며 가열부가 있다. 해수는 이들 격실의 열교환기를 흐르면서 증기의 응축잠열에 의해 예열된다. 열교환기를 나온 해수는 외부에서 가열(태양열)되어 다시 격실을 역으로 차례로 지나면서 격실마다 orifice에 의한 flashing 및 증발을 일으킨다. 증발된 수증기는 앞서 말한 유입 해수를 가열하면서 응축되어 담수를 생산한다.

○ 역 삼투(RO: Reverse Osmosis) 공정은 농도가 높은 용액(해수와 같은)에 삼투압력 이상의 압력을 가해 막(membrane)을 통하여 농도가 낮은 용액을 얻는 공정이다. 이는 자연 삼투현상의 역 현상이므로 역 삼투라고 부른다. 2004년의 예를 보면 MSF 공정에 의해 생산된 담수가 세계 해수담수화 생산량의 85%를 차지하였다. 2008년 6원 5일자 Forbes지에 의하면 미국 Energy Recovery Inc.의 해수담수화 생산단가는 1입방미터당 0.46달러라고 한다.

저자

J. Blanco, S. Malato, P. Fernandez-Ibanez, D. Alarcon, W. M.I. Maldonado

자료유형

학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

에너지

연도

2009

권(호)

13

잡지명

Renewable and Sustainable Energy Reviews

과학기술
표준분류

에너지

페이지

1437~1445

분석자

차*희

분석물

• 태양에너지를 이용한 물 처리기술의 고찰.pdf [375,600 byte]

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