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최근의 탈염용 역삼투압 막 재료개발과 향후잠재력

전문가 제언: ○ 유엔은 2025년이면 지구촌 전체인구의 절반인 27억 명이 담수부족에 직면할 것이라고 경고하였다. 그 동안 수처리 필터시장은 다우, 니코덴코, 도레이, GE, 지멘스 등이 독점하였으나 우리나라도 1994년 최초로 RO 막 개발에 성공하여 최근 미국, 호주, 싱가포르 등에 수출하면서 선진국과 경쟁하고 있다. 현재 RO 막 부문에서 시장점유율 10%를 차지하고 있어 향후에도 시장 확대가 기대된다.

○ 여과 막 타입은 해수 전처리 여과 시 균일성, 크기 및 깊이가 가장 중요한 키포인트가 된다. 2중 막 여과장치는 두개의 여과 층을 갖게 되는데 전형적인 설계는 1.0~2.0m 이상의 모래층과 0.4~0.8m의 무연탄 층으로 이루어진다. 만약 2중 막 여과장치를 탈염플랜트 여과에 적용하게 되면 생물여과에 의해 해수 중의 용해성 유기물을 제거할 수 있다.

○ 해수원에는 조개껍질과 같은 적은 입자의 예리한 물질을 함유하고 있어 플라스틱 전처리 막을 쉽게 손상시킬 수 있다. 해수 중의 예리한 입자를 제거하지 않을 경우 전처리 막을 손상시킬 수 있으므로 RO플랜트로 물을 끌어드리는 입구 시스템에서는 120㎛ mesh 사이즈의 마이크로 스크린 시스템을 갖추게 된다.

○ 최근 Sheikholeslami는 특성 있는 공급수를 포함한 향후 탈염산업 도전은 공정과 재료개발, 재생에너지원, 엄격한 물 표준과 바닷물 관리라는 결론을 내렸다. 세계에서 가장 큰 SWRO(sea water reverse osmosis) 공장은 이스라엘에 있는데 연간 약 1억1천㎥의 물을 생산한다.

○ 이 글에서는 폴리머 막 재료개발을 ① 폴리머 축합경험에 의거한 시행착오 테스트, ② 폴리머 화학의 더 향상된 이해에 기초를 둔 최적 축합반응의 선택, ③ 진전된 특성기구로부터 막의 형태학적 모니터링에 기초를 두고 있다. 막의 혁신적인 개선은 폴리머 재료가 포화상태까지 단독으로 조절할 수 있는 기능을 갖게 하는 것이며 향후 나노기술이 탈염기술에 혁신적인 발전을 가져올 것으로 기대하고 있다.

저자: Kah Peng Lee, et al.
자료유형: 학술정보