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바이폴라 막의 응용과 전망

전문가 제언: ○ 복합막인 바이폴라막(BP막)은 최근 높은 이온선택성, 낮은 전기저항 및 높은 열적, 화학적 그리고 기계적 특성을 가진 공정의 개발에 의해 디양한 분야에서 응용 전개가 추진 중이다. 특히 BP막에서는 물분해가 촉진됨으로써 다량의 수소이온 및 수산화이온이 생성되어 처리수의 pH를 신속히 조절할 수 있으므로 종래에는 곤란했던 산성 및 중성 배수에 대한 전기투석법의 적용 등이 가능하다.

○ 본보고서에서는 BP막의 기초기술에 대해서 이제까지 일본의 ASTOM사가 추진해 온 연구성과를 중심으로 해설함과 동시에 BP막을 이용한 전기투석의 실제 응용 사례를 소개한 내용으로써 이 분야 연구의 중요성을 인식할 수 있는 좋은 계기가 될 수 있다.

○ 우리나라는 한국에너지기술연구원이 자체 연구운영비 지원사업(2013년)에 의한“스마트그리드 연계 고효율 무방류 해수농축기술 개발”을 통해 관련 BP막의 특성 연구를 진행 중이다. 테크윈은 광역경제권 선도산업 육성사업(2013년)의 일환으로서“염을 이용한 산, 염기 제조용 BP막 및 WSED모듈의 국산화 기술개발”을 통해 제조기술을 확립 중이다. 고품질 분리막 전문 제조사인 더블유스코프코리아는 소재부품기술개발사업(2013년)의 일환인“Desalination용 양/음이온 교환 및 흡착 고분자 소재”개발을 통해 기존 제품의 분석, 기존의 다공성 분리막의 제조 및 성능 평가 및 분리막 공정 개발을 추진 중이다.

○ BP막 전기투석기술은 폐액이 적은 이온교환법이 기반이므로 산과 알칼리의 제조 등에 있어서 자원절약형 프로세스를 제공할 수 있는 미래의 화학산업 니즈에 대응할 수 있는 기술이다. 향후의 용도 전개는 유기산을 주축으로 다양화될 것이며 그에 따른 요건을 만족하는 고성능화막 프로세스의 개발은 중요한 과제이다. 또한 BP막에 의한 수처리 기술의 발전을 위해서는 특정 관능기의 물분해의 촉매작용 등 전하막 계면에서의 물의 이상 해리현상에 대한 보다 상세한 메커니즘의 해석 및 제어 요인들의 규명이 필요하다.

저자: Toshio Aritomi and Kenji Fukuta
자료유형: 학술정보