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역삼투막을 이용한 수처리 공정

전문가 제언: ○ 최근 수처리용 다공성 막에 대한 관심이 급증하고 있으며 주요 기술에는 해수담수화용 RO(역삼투), 정수처리용 MF(정밀여과)/UF(한외여과), 하수 배수 처리용 MF/UF/RO가 있다. 이 중 RO막을 이용한 해수담수화 기술에서는 에너지 회수의 고효율화와 저코스트화가 진전되어 중동, 중국 등의 연안부를 중심으로 대형 플랜트가 건설되고 있다.

○ 글로벌 기업들은 시장 환경 변화에 빠르게 대응하며 시장을 주도하고 있다. LG경제연구원에 따르면 RO막 분야 1위인 다우케미컬은 8천만 달러 이상을 투자해 미국 내 RO막과 NF막의 생산능력을 25% 늘렸다. 니토덴코도 2008년 8천만 달러를 투자하고 2012년까지 막 생산능력을 현재의 3배 규모로 확대할 계획이다. 도요보는 중공사 형태의 RO막을 기반으로 중동지역 막 시장의 60%를 점유하며 북미 시장의 정수와 하수처리 시장 진입을 계획 중이다.

○ 우리나라도 2011년 3월 국제수처리플랜트 산업전(WATERREX 2011)에서는 해수담수화 RO 플랜트 성능시험(한국해양대), 해수담수화 RO 플랜트용 회전식 에너지 회수장치 개발(한국기계연구원), 국내 최대 가압식 막여과 정수처리 운영기술(수자원공사), 막여과 전처리 시스템 중 Auto Disc Filter(CJK얼라이언스) 등의 미래형 막기술, 고효율 해수담수화플랜트 기반기술 등이 먹는 물 다원화 등의 일환으로 발표될 예정이나 원천 소재 기술은 선진국과 많은 격차가 있는 현실이다.

○ 환경 및 에너지 문제가 강조되고 있는 가운데 핵심 소재의 하나인 막에 대한 많은 관심이 필요하다. 고성능의 RO막을 제조하기 위해서는 양전자 소멸법 등에 의해 폴리아미드 층의 구조 해석 등에 기반을 둔 새로운 발상에 기초하는 RO막의 개발이 기대된다. RO 공정에서는 시스템의 자동화와 신뢰성에 대한 많은 연구가 필요하며 자동화 공정은 밸브, 펌프 등의 기기 고장 및 막 오염 등에 취약하다. RO 시스템에서는 열역학 법칙의 위배에 따른 에너지 소비 억제와 막 교체비용의 저감이 주요 과제이다.

저자: Takahiro Kawakatsu
자료유형: 학술정보