농축수활용

[생기원 R&D] 해수담수화 후 남는 고염도 농축수는 어떻게 처리할까?

삼면이 바다로 둘러싸인 우리나라는 해수를 자원으로 활용하기에 매우 유리한 지리적 조건을 갖추고 있습니다. 특히 바닷물을 생활용수로 바꾸는 해수 담수화 공정은 매우 중요하지만, 그 과정에서 발생하는 고염도 농축수는 그동안 처리하기 까다로운 폐기물로 버려져 왔습니다. 최근 이를 해결하기 위해 식물의 증산 작용에서 영감을 얻은 혁신적인 발전 기술이 개발되었습니다. 이 방식은 모세관 현상을 통해 물이 이동하며 증발하는 과정에서 에너지를 수확하는 원리로, 환경 오염 물질인 농축수를 새로운 에너지원으로 전환할 수 있는 가능성을 열어주었습니다. 증산 발전기 내부는 정교하게 설계된 수많은 채널과 나노 입자 코팅으로 이루어져 있어, 물이 주입됨과 동시에 즉각적인 전력 생산이 가능합니다. 연구팀은 3D 프린팅 기술을 활용해 각 소자 간의 최적의 간격을 설정하고, 증발 현상이 주변 장치에 미치는 영향을 최소화한 효율적인 모듈을 구축했습니다. 실제 구동 테스트 결과, 물의 확산에 따라 그래프 상에서 전압이 안정적으로 생성되는 것이 확인되었습니다. 이는 단순히 실험실 수준을 넘어 실제 현장에 적용할 수 있는 기술적 완성도를 갖추었음을 시사하며 자립형 에너지원으로서의 가치를 증명합니다. 이 기술의 최종 목표는 증산 발전으로 얻은 전기에너지를 이용해 해수에서 리튬을 농축하고 추출하는 통합 시스템을 완성하는 것입니다. 단순히 리튬을 얻는 데 그치지 않고 공정 과정에서 발생하는 수소, 염소, 담수까지 총 네 가지 주요 산물을 동시에 생산하는 고효율 시스템 개발에 박차를 가하고 있습니다. 이는 버려지던 농축수에서 고부가가치 자원을 회수하는 순환경제 모델의 핵심이 될 것입니다. 현재 연구팀은 이를 대량 생산이 가능한 산업 공정으로 확대하기 위해 노력 중이며 향후 해양 생태계 보존과 자원 확보에 크게 기여할 것으로 기대됩니다.