해외신기술
 

해수담수화 소금 입자 결속 멤브레인 기술 개발

이집트 알렉산드리아대학 연구진, 투과증발공정 이용한 고분자 멤브레인 기술
아세테이트 분말 적용 해수서 보다 많은 담수 추출 가능…에너지 효율도 개선

전기에 의존하지 않고 대부분의 국가가 제조할 수 있는 물질을 이용한 방법의 새로운 해수담수화 방안을 찾는다면 물부족과 관련된 문제를 해결할 수 있을 것이다. 이와 관련해 진행된 한 연구는 경제적으로 해수를 담수화하는 데 도움을 줄 것으로 기대되며, 연구 결과는 「Desalination of simulated seawater by purge-air pervaporation using an innovative fabricated membrane」이라는 제목으로 『Water Science & Technology』에 발표되었다. 저자는 이집트 알렉산드리아대학(Alexandria University)의 Mona Naim, Mahmoud Elewa, Ahmed El-Shafei, Abeer Moneer 등이다.

Al-Fanar Media는 “연구진은 해수에서 보다 많은 담수를 추출하면서 에너지 효율은 개선할 수 있는 새로운 멤브레인 개발에 성공했다”고 밝혔으며, 투과증발(Pervaporation) 공정을 이용하는 혁신적인 고분자 멤브레인을 개발했다고 설명했다. 이에 높은 농도를 가진 해수를 ‘관류 퍼지-에어 투과증발 공정(Once-through Purge-air Pervaporation Process)’에 투입해 99.7%의 염 제거율을 가진 식수로 변환할 수 있다.

호주의 온라인 과학전문사이트인 기즈맥(Gizmag)은 이번 투과증발 공정에 새로운 것은 없다고 말하면서 “이번 공정에는 세라믹 또는 고분자 멤브레인을 통해 여과되는 과정이 포함되어 있으나 사용된 멤브레인은 많은 비용이 요구되며 제조가 어렵다”고 설명했다. 미국의 IT 전문 웹진 디지털 트렌드(Digital Trends) 역시 “투과증발 기술은 1990년대 초반 이후 사용되어 왔고 산업폐수로부터 유기 용매를 분리하는 폐수처리용으로 사용된다”고 말했다.

그러나 기즈맥의 Lynda Delacey는 이번 연구의 중요성은 투과증발보다는 다른 곳에 있다며 “투과증발의 첫 번째 단계를 위해 셀룰로오스 아세테이트 분말(Cellulose Acetate Powder)을 적용한 새로운 멤브레인을 개발한 점이 획기적이며, 이 멤브레인은 염을 끌어당기는 특성이 있다. 셀룰로오스 아세테이트 분말은 목재 펄프로부터 얻어진 섬유로 어떤 실험실에서도 경제적이면서 쉽게 만들어질 수 있다”고 설명했다.

또한 해당 물질은 인쇄 및 커트지 형태로 대량 생산이 가능하므로 폭넓은 적용이 가능하다. 이 기술은 이집트에서 생산되는 셀룰로오스 아세테이트 분말을 포함하는 멤브레인에 기반을 두며 분말은 다른 구성요소와 결합되어 있어 이동 시 염 입자를 결속할 수 있다. 때문에 해수담수화에 유용할 것으로 기대된다.

담수화 기술 개발에서는 환경적으로 안전해야 하고 관리·유지비용이 너무 높지 않아야 한다는 점이 중요한데 기즈맥은 “새로운 수처리 방식에 대한 아이디어는 언제나 환영받고 있으며 담수화는 전 세계적으로 하루 2억만㎾h 이상의 에너지를 사용하는 값비싼 공정”이라고 밝혔다.

[출처 = KISTI 미리안 『글로벌동향브리핑』 2015년 11월 5일 / 원문출처: http://techxplore.com/news/2015-11-desalination-authors-explore-fabricated-membrane.html]

 [『워터저널』 2015년 12월호에 게재]