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해수담수화용 차세대 분리막

전문가 제언: ○ 지구 규모의 심각한 물 부족을 해결하기 위해서는 해수의 유효 이용이 중요하며, 21세기의 연금술이라 할 수 있는 담수화의 미래를 담당할 새로운 기술이 필요하다.

○ 본 보고서는 해수담수화에의 응용이 기대되는 차세대 수처리막 중에서 가장 실용화에 근접한 정삼투막, 탄소나노튜브막과 아쿠아포린을 이용하는 생체모방막에 대한 해설자료로서 관련 분야 기술 확보에 소중한 자료가 될 수 있을 것으로 기대된다.

○ 우리나라는 첨단융합기술개발사업(2012~2013년)을 통해 생체채널기반의 분자/이온 이송 시스템 기술 개발(인하대), 물분자 이송특성 해석 및 시스템 설계기술 개발(서강대), 나노채널기반의 고효율 물분자 이송 융합시스템 기술 개발(한국기계연구원)을 진행 중이다. 한편, 광주과학기술원은 일반연구자지원사업(2013년)에 의해 그래핀 활성층에 CNT 수직성장을 통한 세라믹-탄소구조 복합막의 고도 수처리 가능성 연구, 국가간협력기반조성사업(2013년)을 통해서는 수처리용의 나노물질 기반 멤브레인의 개발을 진행 중이다.

○ KAIST EEWS 대학원 연구팀은 최근 세계 수준의 연구중심대학 육성사업을 통해 CNT의 물 흡수현상이 물 분자 간의 수소결합에 의해 제한된 나노공간에서는 물의 무질서도가 증가하므로 발생한다는 사실을 규명함으로써 차세대 해수담수화 막의 효율적인 설계에 필요한 기초자료를 제공했다.

○ 향후의 해수담수화 시장 활성화를 위한 기반 구축을 위해서는 수질-분리막 간의 상호작용 특성을 고려한 막의 표면구조나 반응특성 등의 정밀분석 기술 개발 등을 통한 기반기술의 확보가 필요하다. 이와 함께 대체에너지를 활용한 미래형 정삼투막 및 막증류 공정을 이용한 해수담수화 기술 개발, 수질 특성에 따른 해수 수질별 맞춤형의 최적 전처리 공정 개발 등의 공정기술의 확보 또한 필요하다.

저자: Mitsuru Higa et al
자료유형: 학술정보