김인수 GIST 교수팀, 가압형 정삼투-역삼투 공정 원천기술 개발
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김인수 GIST 교수팀, 가압형 정삼투-역삼투 공정 원천기술 개발
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  • 승인 2020.08.25 08:00
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김인수 GIST 교수팀이 개발한 가압형 정삼투-역삼투 공정 원천기술 개념도.
김인수 GIST 교수팀이 개발한 가압형 정삼투-역삼투 공정 원천기술 개념도.

광주과학기술원(GIST·총장 김기선)은 김인수 지구환경공학부 교수팀이 하수처리수 재이용과 해수담수화를 위한 가압형 정삼투-역삼투 공정 원천기술을 개발했다고 25일 밝혔다.

역삼투 공정은 삼투현상의 반대방향으로 높은 압력을 가해 담수를 생산하는 분리막기반 담수화 기술로 1950년에 처음 개발 이후 50년 이상 해수담수화 시장을 독점해왔다. 하지만 많은 에너지를 필요로 하는 단점을 갖고 있다. 최근에는 서로 다른 농도를 가진 두 용액 사이에 비공극성 막을 배치해 삼투압 차에 의해 물을 여과하는 정삼투 공정을 기존 역삼투 공정과 융합한 ‘정삼투-역삼투 공정’이 주목받고 있다.

김 교수팀은 실제 하수와 해수를 이용해 약간의 압력으로 생산수량을 2배 이상 올리는 가압형-정삼투 역삼투 실증 파일럿 시설 장기운전을 통해 막오염으로 인한 성능 저하에 미치는 영향을 실험했다.

실제 데이터와 공정 시뮬레이션으로 전체 에너지 소비량과 경제성을 분석한 결과, 가압형 정삼투 막오염으로 인한 에너지 소비 증가량은 정삼투와 비슷한 것으로 나타났다. 전체 공정 소요 에너지와 소요 막 면적을 고려했을 때 오히려 더 경제적이라는 사실을 확인했다. 1톤 생산 에너지를 2.2 ㎾/h 까지 낮추는 데 성공했다.

김인수 교수는 “공업용수가 부족한 국내 산업단지에 적용 가능하며 사우디아라비아 담수 실증 시설 설치·운영 공동연구를 제안받은 상태”라며 “산업용수용 담수화 융합공정 플랜트 국산화 기술을 수출할 수 있을 것으로 기대하고 있다”고 말했다.

김인수 GIST 교수(왼쪽)가 대학원생들과 기념촬영하고 있다.
김인수 GIST 교수(왼쪽)가 대학원생들과 기념촬영하고 있다.

 


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