해수담수화로 이산화탄소 줄이고 마그네슘 얻는다

지질연 연구팀이 개발한 ‘해수담수화 농축수 자원화 및 CO₂ 동시 처리 기술’로 얻은 결물. 지질연 제공

바닷물을 생활용수나 공업용수로 바꾸면서 마그네슘 자원을 확보하고 이산화탄소(CO₂) 배출량을 줄이는 기술이 나왔다.

한국지질자원연구원(지질연)은 방준환 CO₂활용연구센터 책임연구원 연구팀이 해수담수화 과정에서 발생하는 고농도 염분 농축수를 활용해 이산화탄소를 줄이면서 마그네슘 자원도 확보할 수 있는 ‘해수담수화 농축수 자원화 및 CO₂ 동시 처리 기술’을 개발했다고 30일 밝혔다. 

지구 표면의 약 70%를 차지하는 바닷물로부터 생활용수나 공업용수 등을 얻는 해수담수화 기술이 물 부족과 기후변화 문제 해결을 위한 혁신 기술로 주목받고 있다. 하지만 해수담수화 과정에서 발생하는 농축수로 인한 해양 생태계 파괴, 많은 전력 사용에 따른 이산화탄소 배출량 증가 등 심각한 환경 문제를 야기하는 단점이 있었다. 

일반적으로 해수담수화 공정시 바닷물 2톤을 담수 1톤으로 만들기 위해 배출되는 이산화탄소의 양은 약 1.8kg에 육박한다. 또 담수화 과정에서 제거된 소금이 농축수에 모여 바다로 버려지면서 해양생태계에 치명적인 영향을 미치는 등 문제점도 공존한다. 

이같은 단점을 해결하기 위해 연구팀은 폐농축수의 이산화탄소를 광물화하는 해수담수화 기술을 개발했다. 폐농축수에 가성소다를 첨가해 수산화마그네슘과 수산화칼슘을 만든 뒤 이를 이산화탄소와 반응시켜 고순도 '알칼리탄산마그네슘'과 '탄산칼슘'을 생성한다. 알칼리탄산마그네슘은 방염 특성이 우수해 건축 내장재나 고무 및 플라스틱 첨가제 등에 쓸 수 있다.

연구팀이 개발한 기술은 해양생물 생태계의 보전과 탄소중립 실현에 기여할 수 있는 핵심 기술이라는 평가를 받는다. 지질연은 이번 성과를 바탕으로 해수담수화 농축수 자원화 기술의 상용화를 적극 추진하고, 관련 기술 개발을 지속적으로 이어갈 계획이다.

폐기물 자원화 기업 '성광이엔에프'와 함께 이 기술의 상용화 가능성을 입증하기도 했다. 앞으로 캐나다, 인도네시아 등과의 국제 협력을 통한 사업화로 해외 시장 진출도 적극적으로 모색할 계획이다. 

방 연구원은 “파일럿 플랜트 설비를 통해 폐기물로 버려지던 농축수를 유용한 자원으로 재활용함으로써 자원 순환 경제를 구축하고 마그네슘 등 핵심 소재의 국산화를 통해 산업 경쟁력을 강화할 것으로 기대한다”면서 “앞으로도 친환경 자원개발 분야에 대한 적극적인 연구와 협업을 통해 환경문제를 해결하고 지속가능한 발전에 기여할 수 있도록 최선을 다하겠다”고 말했다.
 

[이채린 기자 rini113@donga.com]