바닷물로 산업용수 만들고, 마그네슘도 추출

방준환 지자연 CO₂활용연구센터 책임연구원 연구진

한국지질자원연구원 연구진이 구축한 해수담수화 파일럿 플랜트. 연간 1만t의 해수를 처리할 수 있으며 이 과정에서 마그네슘 탄산염 60t을 얻을 수 있다./한국지질자원연구원

바닷물을 담수로 만들 때 발생하는 환경오염 문제를 해결할 수 있는 기술이 개발됐다. 산업원료로 쓰이는 마그네슘도 추출해 자원 순환 경제를 구축하는 데 도움이 될 것으로 기대를 모은다.

방준환 한국지질자원연구원 CO₂활용연구센터 책임연구원이 이끄는 연구진은 바닷물을 산업용수로 쓸 수 있는 물로 만들면서 산업원료까지 추출하내는 ‘해수담수화 농축수 자원화’ 기술을 개발했다고 30일 밝혔다.

지구 표면의 약 70%를 차지하는 바다는 풍부한 수자원을 제공하지만, 바닷물을 생활용수나 산업용수로는 사용할 수 없다. 바닷물을 산업용수로 사용하려면 염분을 제거하는 해수담수화 과정을 거쳐야 한다. 하지만 해수담수화 과정에서 발생하는 농축수는 해양 생태계를 파괴하고 이산화탄소를 배출해 환경 오염을 일으킨다. 일반적으로 바닷물 2t을 해수담수화로 담수 1t으로 만들 때 배출되는 이산화탄소는 1.8㎏에 달한다.

연구진은 농축수에서 발생하는 이산화탄소를 줄이고 유용한 자원까지 추출할 수 있는 친환경 해수담수화 기술을 개발했다. 수소, 염소, 가성소다 같은 산업원료를 농축수에서 얻는 동시에 염분 농도도 조절해 해양 생태계도 보호할 수 있다.

연구진은 농축수에 가성소다를 넣어 수산화마그네슘, 수산화칼슘이 만들어지도록 했다. 두 물질은 이산화탄소와 반응해 알칼리탄산마그네슘과 탄산칼슘이 된다. 이때 만들어진 알칼리탄산마그네슘은 염분에 강해 건축 내장재, 고무·플라스틱에 첨가제로 사용된다.

친환경 해수담수화 공정을 상용화하기 위한 소규모 설비 ‘파일럿 플랜트’도 만들었다. 파일럿 플랜트는 연간 1만t 수준의 농축수 처리가 가능하다. 마그네슘 탄산염은 연간 60t 생산하면서 이산화탄소는 22t 이상 처리할 수 있는 규모다. 수입에 의존해야 하는 마그네슘도 확보하는 동시에 이산화탄소 배출량도 감축할 수 있을 것으로 기대를 모은다.

연구진은 후속 연구를 통해 친환경 해수담수화 기술의 상용화를 추진한다. 캐나다, 인도네시아와 협력해 해외 시장 진출도 계획 중이다.

방 책임연구원은 “폐기물로 버려지던 농축수를 유용한 자원으로 재활용해 자원 순환 경제를 구축하고 핵심 소재를 국산화해 산업 경쟁력을 강화할 것으로 기대한다”며 “적극적인 연구와 협업으로 환경문제를 해결하고 지속가능한 발전에 기여할 수 있도록 최선을 다하겠다”고 말했다.

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