해수 담수화 - 다중효용증발

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 다중효용증발(MED, Multiple-Effect Distillation)

^[각주:1]

그림 1과 같이 1단 Plate에 공급된 열은 1단의 전면을 흐르는 해수를 가열하여 증발시키고,

이때 발생한 증기는 확산을 통하여 2단 후면에 응축된다. 

이때 발생하는 응축잠열은 2단 전면을 따라 흐르는 해수를 증발시키고 3단 후면에 응축이 일어나는 형태로 반복적 열을 사용하는 방식이다. 

그림 2는 태양열 증류방식과 결합한 태양열 다중효용 해수담수기의 개념도이다.

하루 1만 톤 이하의 중소형 담수플랜트 시장은 전체 담수플랜트 시장의 약 40%를 차지하며 

2009년 기준 약 11.6조원의 시장을 형성하고 있다. 

국내외 담수화 기술은 화석연료나 전기에너지를 사용하는 대용량 담수플랜트 위주로 발전돼 왔다. 

기존 대용량 담수플랜트 설비는 증발법, 막여과법 등이 주로 적용돼 왔다. 

증발법의 경우 우리나라의 두산중공업이 세계 1위의 기술력을 갖고 있으며 중동지역이나 발전소에서 고순도의 증기나 화석에너지를 쉽게 이용할 수 있는 곳에서 대용량으로 많이 사용해 왔다. 

하지만 이 두 방법은 초기 구축비용과 유지관리비가 많이 들고, 물의 수송비용 발생, 에너지 과다 소비, 환경오염 등의 한계를 가져, 도서지역, 오지, 저개발 국가 등과 같은 전력·상수도 기반이 없는 지역에는 적용하기 어려웠다.

개발된 기술은 섬이나 저개발국 등에서 사용가능하도록 단순성, 유지보수성 등 태양열증류기의 높은 신뢰성을 갖춘 해수담수화 시스템을 개발하기 위해 태양열증류기와 다중효용방식을 하이브리드 방식으로 묶은 것이 특징이다. 

이번에 개발된 태양열 해수담수기는 1일 5톤 미만의 소용량 설비로 구성할 때 다른 방식들보다 경제적이며, 이 기술을 통해 분산형 소용량 해수담수 시장을 창출하고 선점할 것으로 예상된다. 또 담수화 설비 설치가 어려운 섬이나 오지에 도움이 될 적정기술로 저개발 국가의 해외 원조에도 기여할 전망이다. 

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2014. 03. 23 작성

1. http://webzine.kimm.re.kr/popup_express04.html [본문으로]