삼투현상 이용해 날씨와 관계없이 1년 365일 전기 생산 가능한 기술
기존 해수담수화 공정대비 전력비용 25% 이상, 물 생산단가는 10%이상 절감 기대

[헤럴드경제=박세환 기자] GS건설이 국내 최초로 해수담수화 플랜트에서 전기를 생산하는데 성공했다.

GS건설은 현재 운전 중인 20㎥/day 규모의 연구용 해수담수화 파일럿 플랜트에서 발생되는 에너지를 전기에너지로 회수해 200W가량의 전기 생산을 확인했다고 28일 밝혔다.

GS건설은 이번 실험의 성공으로 내년까지 200 ㎥/day 규모의 실증 해수담수화 플랜트를 건설해 10kW까지 전기 생산량을 향상시킬 계획이다.

전기 생산의 원리는 농도가 다른 두 용액이 반투과성 분리막으로 나누어져 있을 때, 농도가 낮은 부분에서 높은 부분으로 물이 이동하는 삼투현상이 발생하고 이 현상을 이용해 터빈을 돌려 전기를 만드는 것이다. 이처럼 농도가 다른 두 용액이 만나는 곳이라면 어디에서든지 적용이 가능하며 날씨와 상관없이 1년 내내 친환경적인 전기를 생산할 수 있다.

GS건설은 지난 2013년부터 국토교통부와 국토교통과학기술진흥원의 지원 아래 차세대 해수담수화 기술을 개발하는 Global MVP 연구단(연구단장 : 경남대 김승현 교수)에 참여해 오고 있다. 연구단에서 GS건설이 연구 중인 기술은 기존 SWRO 해수담수화 플랜트에 PRO를 이용한 에너지회수기술을 접목시킨 SWRO-PRO 하이브리드 기술로 기존 SWRO 방식 대비 전력비를 획기적으로 절감할 수 있는 기술이다.

GS건설 연구팀이 20 m3/day규모의 연구용 SWRO-PRO 해수담수 파일럿 플랜트에서 200W가량의 전기를 생산해 전등을 밝히고 있다. [사진제공=GS건설]

SWRO-PRO 하이브리드 기술이 성공적으로 개발될 경우 담수는 음용수로 활용하고, 고농도 염수는 발전에 이용해 기존 해수담수화 공정(SWRO) 대비 25% 이상의 전력비 절감 및 물 생산단가를 10% 이상 절감할 수 있을 것으로 기대된다. 또한, 해외 시장 진출 시 기술경쟁력은 물론 가격 경쟁력까지 확보할 수 있어 향후 해수담수화 플랜트 시장 선도기업으로서 도약할 수 있는 기반을 마련할 것으로 기대하고 있다.

박세환 기자/greg@heraldcorp.com

<용어설명>

*삼투(Osmosis): 용질의 농도가 다른 두 액체를 반투막(Semipermeable-Membrane)으로 막아 놓았을 때, 농도가 낮은 쪽에서 높은 쪽으로 용매가 옮겨가는 현상이며, 이에 의해 나타나는 압력을 삼투압이라 함.

*SWRO (Sea Water Reverse Osmosis, 역삼투 해수담수화) : 용질의 농도가 높은 용액에 삼투압보다 높은 압력을 가할 경우, 반투막을 통해 순수한 용매가 빠져 나오는 현상이며, 이를 이용해 해수 등에 녹아 있는 물질을 제거하여 순도가 높은 담수를 얻을 수 있음.

*PRO (Pressure Retarded Osmosis, 압력지연삼투) : 해수담수화 플랜트에서 배출되는 농축수(유도용액, 고농도)와 하수처리수(원수, 저농도)의 농도차에 의한 삼투에너지로 전기를 생산하는 세계 최고 수준의 차세대 담수화 기술.