| 초록 |
해수담수화 기술은 깨끗한 물을 생산하기 위해 에너지 소비를 줄일 수 있는 방향으로 진행되고 있다. 역삼투(Reverse Osmosis, RO) 분리막을 이용한 해수담수화 기술은 증발식을 이용한 기술보다 에너지 소비가 적어 현재까지 해수담수화 기술에서 시장을 주도하고 있으며 역삼투 분리막을 이용한 해수담수화 기술보다 더 에너지 소비를 줄일 수 있는 기술에 대한 관심이 높아지고 있다. 그 중에서 압력지연삼투(Pressure Retarded Osmosis, PRO) 분리막을 이용한 에너지 절감 기술의 시도가 이루어 지고 있다. 해수담화에서 압력지연삼투 분리막을 이용한 에너지 절감 기술은 역삼투 분리막에서 배출되는 농축수에 존재하는 높은 삼투에너지를 이용하여 전기를 생산하거나 생산된 전기에너지를 해수담화 공정에 이용하게끔 하여 전체 공정의 에너지 소비를 절감 시킬 수 있는 공정으로 개발되고 있다. 본 연구에서는 압력지연삼투 분리막의 성능을 향상시키기 위한 방법으로 분리막 특성이 성능에 미치는 영향을 조사하였다. 수투과 상수(Water permeability coefficient, A, L/m2/hr/bar), 염투과 상수(Salt permeability coefficient, B, L/m2/hr) 그리고 막구조 상수(Structural parameter, S, mm) 가 압력지연삼투 분리막 성능에 미치는 영향과 최적화를 통한 성능향상을 조사하였다. 성능 테스트 결과, 최적화 된 압력지연삼투 분리막은 역삼투 분리막의 농축수를 이용하여 10W/m2 이상의 전력밀도를 얻을 수 있었으며, 나권형 모듈의 유로 구성에 따라 전력밀도의 성능에 영향을 미침을 확인하였다. 또한, 국내외에서 진행하고 있는 PRO 기술 및 상용화 가능성에 대한 전망을 살펴 보았다. |
