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마그네슘으로 '해수담수화' 효율성 극대화
기사작성: 2020-04-07 12:00:00

[아시아경제 황준호 기자] 국내 연구진이 바닷물로부터 염분과 용해 물질을 제거해 식수 및 생활용수, 공업용수 등을 얻어내는 해수담수화 기술에 사용되는 분리막의 오염을 억제하는 방법을 찾아냈다.


한국과학기술연구원(KIST)는 물자원순환연구센터의 정성필, 이석헌 박사 연구팀이 해수담수화 기술 중 하나인 막증류 공정에 적용 가능한 분리막이 오염되거나 젖지 않도록 하는 마그네슘 투입 전처리 공정을 개발했다고 6일 밝혔다.


해수담수화 기술 중 하나인 막증류 공정은 해수를 가열해 발생된 수증기를 소수성 분리막에 통과시켜 응축해 담수를 생산하는 기술이다.
다만 이 공정은 분리막 표면에 막오염이 발생하거나 막젖음 현상이 발생해 효율이 떨어지거나 비용이 증가하는 단점이 있다.


연구팀은 이 단점을 해결하기 위한 연구를 진행했다.
이를 통해 분리막 표면에 탄산칼슘(CaCO3)과 황산칼슘(CaSO4) 결정이 생기는 것이 막 오염의 주요원인이라는 점을 확인했다.
탄산칼슘은 운전 초기부터 형성돼 분리막의 부분 막젖음을 유발하고, 황산칼슘은 완전한 막젖음을 발생시켜 운전 중단을 유발한다고 파악했다.


또한 연구팀은 막오염이나 막젖음을 해결하기 위해 바닷물에 염화마그네슘을 투입하는 전처리 공정을 개발했다.
마그네슘은 바닷물 속에 존재하는 탄산이나 황산 이온과 결합한다.
이에 따라 탄산칼슘 및 황산칼슘의 형성을 막을 수 있다.
연구팀은 실제로 염화마그네슘 전처리 공정을 통해 분리막 오염을 효과적으로 지연할 수 있으며, 막젖음에 대한 저항성도 확보할 수 있었다고 밝혔다.


KIST 정성필 박사는 "소수성 분리막의 안정성이 확보돼 담수화 효율이 높아지고 분리막의 수명이 연장될 수 있을 것으로 기대된다"며 "무기물 기반의 친환경 전처리가 막 증발 공정 뿐 아니라 다양한 해수담수화 공정에서 적용할 수 있을 것"이라고 말했다.


황준호 기자 rephwang@asiae.co.kr
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