국내 연구진, '탈염 성능 4배' 고효율 해수담수화 기술 개발
국내 연구진, '탈염 성능 4배' 고효율 해수담수화 기술 개발
수자원 분야 세계 최고 권위지 ‘워터 리서치’ 게재
  • 김성현 기자
  • 승인 2019.01.16 13:11
  • 댓글 0
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논문 대표 사진 (a) 탄소나노튜브를 도입한 흐름전극의 작동원리 (b), (c) 탄소나노튜브와 활성탄 전극이 혼재된 이미지.[사진=에너지연 제공]
논문 대표 사진 (a) 탄소나노튜브를 도입한 흐름전극의 작동원리 (b), (c) 탄소나노튜브와 활성탄 전극이 혼재된 이미지.[사진=에너지연 제공]

[충남일보 김성현 기자] 국내 연구진이 탈염 성능을 4배 높인 고효율 해수담수화 기술을 개발했다. 

한국에너지기술연구원은 분리변환소재연구실(김동국, 유충열 박사)과 순천향대학교 에너지시스템학과 공동연구팀(조용현 교수)이 개발한 ‘탄소나노튜브기반의 고효율 축전식 해수담수화 기술’이 수자원 분야 세계 최고 권위지인 ‘워터 리서치(Water Research)’에 게재됐다고 16일 밝혔다.

해수담수화 기술은 해수에서 염분을 제거하여 담수를 만드는 기술로 그 중요성이 강조되고 있다. 하지만 현재 해수담수화 기술은 운전과 설치에 드는 비용이 높은 반면 에너지 효율은 낮아 개선이 필요한 상황이다.

최근에는 흐름전극을 이용한 축전식 해수담수화 기술이 높은 에너지 효율로 각광받고 있지만, 고정형 전극을 사용하는 기존의 해수담수화 기술과는 달리 유체를 이용하기 때문에 전극의 전도도가 떨어진다는 점이 문제로 지적받고 있다. 낮은 전도도로 인해 소금이온이 전극물질로 흡착되는 양이 줄어들어 탈염성능이 떨어진다는 것이다.

이에 연구진은 현재 기술의 단점을 극복하기 위해 높은 전도도를 갖는 탄소나노튜브를 화학적 처리 후 활성탄 슬러리 전극에 첨가해 흐름전극의 전도도를 향상시켰다.

전극에 첨가된 1mm 길이의 탄소나노튜브는 전도성 다리 역할을 수행하며 유체 내에 존재하는 활성탄 입자들을 전기적으로 연결시킨다. 이렇게 연결된 활성탄 입자에 더 많은 소금이온이 흡착됨에 따라 기존 기술 대비 탈염 성능이 4배 이상 늘어났다.

에너지연 김동국 박사와 유충열 박사는 “이번에 개발된 고전도성 흐름 전극기술은 기존 축전식 해수담수화 기술의 낮은 전도도로 인한 탈염 성능 저하 문제를 해결할 수 있는 기술”이라고 밝혔다.

공동연구진인 순천향대 조용현 교수는 “본 고전도성 흐름전극 기술을 통해 기존의 탈염성능을 4배 이상 향상시킴으로서 고효율‧대용량 해수담수화의 가능성을 확인하였고, 이를 바탕으로 기존의 역삼투압기술이나 다단계증류법을 대체할 새로운 해수담수화 기술의 상용화를 앞당길 것”이라고 말했다.


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