해수 담수화 기술

목차

제 1 장 서 론
제 1 절 수자원의 양 및 분포
제 2 절 현재의 물 문제의 실태와 해결의 필요성
1. 세계의 물 분쟁
2. 해수담수화의 필요성

제 2 장 해수담수화의 일반적 논의
제 1 절 해수담수화의 역사와 전망
1. 해수담수화의 역사
2. 해수담수화의 전망
제 2 절 해수담수화 사용 현황
1. 한국의 해수담수화
2. 세계의 해수담수화

제 3 장 해수담수화 기술 연구
제 1 절 해수담수화 기술 분류
제 2 절 열 이용 해수담수화
1. 열 이용 공정의 원리
2. 다단 플래시 증류법(Multi-Stage Flash Distillation - MSF)
제 3 절 막 분리 해수담수화
1. 막분리 해수 담수화 공정의 원리
2. 전기투석법(Electrodialysis
3. 역삼투법(Reverse Osmosis
제 4 절 부차적 기술

제 4 장 우리 나라 해수담수화의 문제점

제 5 장 결 론

본문내용

나 액체는 통과시키지 않는 막을 투과한다. 막을 통과한 증기를 냉각 응축시켜 물이 되면 이 액체인 물은 이 막을 통과하여 돌아가지 못하고 Collector에 모아져 생산품으로 배출된다.
이 막증류법의 장점은 장치가 간단하고 운전 온도차가 작다는 점이다. 따라서 태양영로 해수를 담수화하는데 가장 많이 응용된다. 그러나 상업적으로 성공한 다른 증발법과 마찬가지로 전 공정의 열효율은 온도차와 회수율이 결정함으로 작은 온도차를 유지하기 위해 많은 양의 물을 사용해야하고 이 점이 열효율에 영향을 준다.
4. 태양열 습화법(Solar Humidification)
태양열을 이용하여 해수를 담수화함은 많은 연구자의 꿈이었고 실제로 소규모로 실용화되기도 했다. 2찬 대전 중 구조보트에서 쓸 소형태양증류기 설계에 많은 노력이 집중되었고 전쟁 후에도 계속되어 여러 가지 장치가 개발되고 실험되었다.
<그림 3-9> 태양열 가습화 공정의 원리 '2002 환경 기술I'
<그림 3-9>는 이 태양열 습화 담수화 공정의 한 예이다. 이 장치에서는 자연계의 물 순환과 같이 해수가 태양열을 받아 증발함으로서 습도가 증가한다. 습화(Humidification) 수증기는 찬 천장에서 응축 수집된다. 온실형 태양증류기가 한 예인데 바닥의 해수가 태양열로 가열되어 증발되고 이 바닥 전체를 덮고 있는 유리 천장에서 응축, 경사진 천장을 따라 흐르다가 모아진다.
제 4 장 우리 나라 해수담수화의 문제점
우리 나라 해수담수화 시설은 상당수가 지방상수도나 간이상수도로 인가 받았다. 따라서 지자체에서 운영 관리하는 것이 바람직하나 지자체의 기술력 및 인력부족 등으로 북제주군(우도, 추자도)과 신안군(홍도), 영광군(상하낙월도)의 경우를 제외하면 도서주민 자체적으로 운영하는 경우가 많아 효율적인 운영이 어려운 상황이다. 또한 설치비는 국고 및 지방비에서 부담하나 해수담수화 시설 가동에 가장 많은 비용이 소요되는 전기료를 주민이 부담하게 되어 실질적인 운영의 걸림돌이 되고 있다.이런 비싼 유지관리비용과 설치 운영기술의 부족 등으로 해수담수화 시설의 가동율은 저조하며 정지중인 시설이 발생하고 있을 뿐만 아니라 용수부족이 발생하고 있는 타 도서지역의 경우에도 비싼 유지관리비용 때문에 해수담수화 시설의 도입을 기피하는 경우도 발생하고 있다. 도서주민이 부담하는 물값은 지역에 따라 심한 차이가 발생하고 있다. 지자체에서 시설을 운영하는 경우에는 지방상수도와 동일요금을 적용하고 있으나 그렇지 않은 곳은 지자체 지원금과 마을 자체적으로 사용료를 징수하여 운영함에 따라 주민부담이 지방상수도의 3∼5배에 달한다. 일 예로 보령시 장고도의 경우 기본료 10,000원/호에 요금 2,500원/㎥을 부담하여 지방상수도 요금의 5배에 이른다.이러한 해수담수화 시설의 문제점은 설치는 국가 및 지방자치단체가 주관하나 운영을 도서주민에게 맡기므로 해서 발생하고 있다. 다른 소규모 상수도 시설과는 달리 다른 수원의 개발이 사실상 불가능한 지역에 설치되며 운영비용이 많이 소요되는 도서지역 해수담수화 시설의 특성상 기술력과 재정의 한계를 가지는 도서지역 주민이나 지자체가 이런 문제를 근원적으로 해결하기는 곤란하므로 이에 대한 개선 방안을 찾는 것이 시급하다.
제 5 장 결 론
해외의 담수화 플랜트 건설 시장에 대한 경쟁력을 확보하기 위하여서도 담수화 기술개발은 중요한 과제이다. 증발법은 석유와 같은 에너지 자원이 풍부한 중동지역에서 주로 이용되고 있으나 에너지 자원이 부족한 나라에서는 역삼투막법이나 전기투석막법에 의한 해수의 담수화 기술을 개발하여 사용하고 있으며 증발법에 의한 담수화기술은 에너지 자원이 많은 나라들에 수출하고 있는 실정이다. 이를 봤을 때 우리나라 실정에 맞고 대량 생산할 수 있는 담수화기술을 개발하고 아울러 해외에 수출함으로써 경쟁력을 가질 수 있도록 노력을 기울일 때라고 판단된다.
국내적으로는 도서지역 주민의 물부족 해소를 위해 설치되고 있는 해수담수화 시설을 효율적으로 설치 운영하기 위하여 다음과 같은 방안을 제시하고자 한다.기존시설의 경우 기술력과 전문인력을 확보하고 있는 상수도 전문기관에 위탁하여 통합관리하고 국고 지원을 확대하여 지방상수도 요금과 동일한 수준으로 물 공급 서비스를 제공할 수 있도록 하며, 신규로 설치하는 시설의 경우에도 해수담수화 시설 도입의 타당성 및 설계 등을 전문기관에서 기술적으로 지원하도록 관련제도를 개선하는 것이 바람직하다.참고로 국내에서 가장 큰 생활용수 공급용 담수화 시설(1,000㎥/일)인 제주도 우도의 해수담수화 시설을 방문하여 시음한 결과 물맛에는 큰 문제가 없었으며, 전문적으로 관리될 경우 도서주민 물 부족 해결뿐만 아니라 관광객 유치 등 도서주민 소득증대에도 큰 도움이 될 수 있다는 가능성을 볼 수 있었다. 제도적 장치와 더불어 기술적으로도 풍력, 태양열, 원자력 등 다양한 에너지원의 적용기술과 원격운영 기술 등을 개발하여 생산단가를 낮추고 효율적인 운영이 이루어 질 수 있도록 연구개발에 대한 지속적인 투자를 아끼지 말아야 한다. 해수담수화는 지속적인 생산단가 감소가 이루어지고 있으나, 아직 타 수자원과 비교할 때 가격 면에서 우위에 있지는 못하다. 따라서 우리나라의 경우 우선 대체할 담수자원이 없는 도서지역을 대상으로 소규모 해수담수화 시설을 설치하는 동시에 기술의 축적, 국민적 인식 제고 등에 노력하여 맑은 물 공급에 대한 요구 및 요즘 국내에서 심화되고 있는 수리권 문제 등 장래 물 분쟁 해결의 대안으로서 미리 대비하여야 한다.
참 고 문 헌
1. 최영박, 자연의 물 인간의 물, 집문당, p.165-165
2. 손부순 외 9명, 최신환경과학, 동화기술, p50-56
3. 조영화, 2002 환경기술 I, 한국과학기술정보연구원, 2002
4. kowaco.or.kr(한국수자원 공사)
5. International Desalination Association, The ABCs of desaltin
6. 오전근, News & Information for Chemical Engineers, vol. 20, No. 5, 2002
7. roplant.com(막여과 해수담수화 연구 센터)

키워드

담수화,   해수 담수화,   해수 담수,   해수 담수화 기술,   두산 중공업