[더테크 뉴스]   국내 연구진이 역전기투석-역삼투 기술의 융합을 통해 친환경적인 식수와 전기 생산이 가능한 핵심기술을 개발했다. 

한국에너지기술연구원 정남조 박사 연구진은 에너지소모량을 최소화하기 위해 역삼투 모듈의 앞뒤에 역전기투석 발전기를 연계시키는 융합 공정을 개발했다고 21일 밝혔다.  

이를 통해 100톤 담수생산 실증을 성공적으로 마쳤으며, 기존 역삼투 단일 공정 대비 에너지 소모량을 30% 이상 절감시켰다.

최적화된 역삼투 공정은 1톤의 담수 생산에 약 3.5kWh의 전기에너지가 소모된다. 이는 담수 생산단가의 약 30%를 차지하며 1.6kg톤의 이산화탄소를 발생시키는 것과 같다. 

한편 2019년 기준 전 세계 16,000개의 해수담수화 플랜트에서 쏟아내는 농축해수의 양은 하루 1억 4천만 톤 이며, 세계 담수화 시장 점유율 50% 이상인 중동지역의 해양 오염은 심각하다.

이에 연구진은 에너지소모량 절감과 농축해수의 친환경 처리라는 해수담수화의 두 가지 기술적 현안을 동시에 해결할 수 있는 100톤 역전기투석 염분차발전-역삼투 해수담수화 융합 공정을 세계 최초로 단일 플랜트로 실증하는데 성공했다.

연구진은 이 외에도 역전기투석-역삼투-역전기투석 융합 공정의 핵심 소재인 역전기투석용 패턴형 이온교환막과 역삼투용 삼투막을 자체 개발했다.

역전기투석 공정에 적용된 패턴형 이온교환분리막은 세계 선도기관의 기술과 비교해 두께는 1/10, 성능은 2배, 내오염성은 3배 이상 향상된 결과를 확인했다. 역삼투용으로 개발된 신규 유입수 조건의 삼투막은 유입수의 농도가 2.3~2.8wt.% 조건에서 99.8% 이상의 염제거율을 보였으며, 8인치 모듈화에 성공했다.

연구책임자인 정남조 박사는 “중동, 동남아시아, 유럽 등 세계적으로 관심 높은 물-에너지 융합 기술로 대용량 실증의 조기 완료와 정부의 지속적 지원을 통해 글로벌 기술 선도가 가능할 것”이라고 말했다.

연구진은 향후 저탄소 선도형 해수담수화 산업의 국내 기술경쟁력 강화와 대용량화를 통한 해외 진출을 위해 2,000톤 이상급 대용량 파일럿 플랜트 개발에 나설 계획이다.