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소형 분리막 담수화 장치의 태양열 에너지 사용에 따른 효율 분석

전문가 제언: O 해수는 지구상의 물의 양에서 절대 다수를 차지하고 있으나 인간의 생활용수나 산업용수로 이용하기에는 염도가 너무 높아서 사용하지 못하고 있다. 담수의 부족현상과 고갈현상 등의 문제점을 해결하기 위해서는 해수를 담수로 전환시킬 필요가 있다. 1950년대부터 중동지역에 본격적인 담수화 장치가 설치되었다.

O 해수 담수화 방법에는 특수한 막을 사용하는 역삼투법 및 전기투석법, 해수를 증기로 변화시켜 담수화하는 증발법, 그 외에 냉동법, 태양열 이용법 등 있다. 해수 담수화에는 주로 증발법과 역삼투법이 사용되고, 기수 담수화에는 역삼투법과 전기투석법이 많이 사용되고 있다.

O 분리 막 증류법(MD)은 까다롭지 않은 운전조건, 유지보수의 편리함 때문에 태양열을 이용한 담수화 장치를 위해 검토 중인 기술들 중 하나이다. 또한 화학적 전처리가 필요 없고, 분리 막 기반의 다른 기술에 비해 더 낮은 압력에서 동작한다. 액체를 비등점 이상으로 가열할 필요도 없어 종래의 증류장치보다 더 낮은 온도에서 가동된다. 공급온도는 60°C에서 90°C 사이로 저온 태양열 에너지 같은 열원이 적합하다.

O 우리나라에는 생활용수 및 공업용수 확보를 위한 담수화 시설이 일부 있지만 담수화를 이용한 생활용수 확보는 초기화 단계이다. 공업용수의 경우는 89년 보령화학의 해수담수화 설비를 시작으로 일부 공장에서 담수화 플랜트를 운영하고 있다. 염수, 지하수, 공장폐수 등을 일정수준의 수질로 개선하여 공업용수로 사용하는 담수화 플랜트가 주류이다.

O 기존의 담수화 기술들이 가진 단점을 보완하는 저비용 저에너지의 새로운 담수화 기술을 개발하고자 세계 여러 나라에서 새로운 연구들이 진행 중에 있다. 태양열을 이용한 담수화 공정과 전기 흡착식 담수화 기술(CDI: 축전식 탈염) 등이 유력한 기술 중의 하나이다. 이들 기술들은 환경 친화적인 담수화 공정이며 유지보수가 간편하여 적극적인 연구가 필요하다 생각된다.

저자: G. Zaragoza, A. Ruiz-Aguirre, E. Guillen-Burrieza
자료유형: 학술정보