폐농축수속 CO2 없애고...마그네슘 자원 뽑아낸다

방준환 지질자원연 박사 연구팀
‘농축수 자원화·처리 기술’ 개발
탄소감축·해외자원 의존 탈피 기대
1만톤 파일럿 플랜트 시운전 성공

방준환 한국지질자원연구원 CO₂활용연구센터 박사가 마그네슘의 생성 과정을 설명하고 있다. [한국지질자원연구원 제공]

바닷물로부터 생활용수나 공업용수 등을 얻어내는 해수 담수화 기술이 물 부족과 기후변화 문제 해결을 위한 혁신 기술로 주목받고 있다. 하지만 해수 담수화 과정에서 발생하는 농축수로 인한 해양 생태계 파괴, 많은 전력 사용에 따른 CO₂ 배출 증가 등 심각한 환경 문제를 야기해 왔다.

한국지질자원연구원(KIGAM)은 방준환 CO₂활용연구센터 박사 연구팀이 해수 담수화 과정에서 발생하는 고농도 염분 농축수를 활용, CO₂를 줄이면서 마그네슘 자원도 확보할 수 있는 ‘해수 담수화 농축수 자원화 및 CO₂ 동시 처리 기술’ 기술을 개발했다고 31일 밝혔다. 연구팀은 세계 최대 규모의 파일럿 플랜트의 구축과 시운전에 성공해 상용화 가능성을 입증했다.

일반적으로 해수 담수화 공정 시 바닷물 2톤을 담수 1톤으로 만들기 위해 배출되는 CO₂의 양은 약 1.8㎏에 육박한다. 또 담수화 과정에서 제거된 소금이 농축수에 모여 바다로 버려지면서 해양생태계에 치명적인 영향을 미치는 등 문제점도 공존한다.

연구팀은 이러한 문제를 해결하기 위해 폐농축수에 주목하고 폐수로 내보내는 농축수의 CO₂ 광물화를 통해 유가자원인 마그네슘을 회수하고 CO₂를 저감하는 친환경 융합 자원회수기술을 개발했다. 특히 기술 적용 과정에서 산업원료(수소·염소·가성소다)의 산출은 물론 농축수의 염분농도를 조절해 해양생물생태계의 보전과 탄소중립 실현에 기여할 수 있는 핵심 기술이라고 할 수 있다.

최근 몇몇 해외 스타트업이 유사 기술로 투자금을 유치하여 상용화를 위해 노력하고 있지만 연구팀이 개발한 기술은 연간 1만톤의 배출 농축수 처리 능력을 갖춘 파일럿 플랜트를 통해 상용화 가능성을 입증했다는 점에서 의미가 있다. 마그네슘 탄산염은 연간 60톤 이상 생산하고, CO₂는 22톤 이상을 처리하는 등 온실가스 감축과 마그네슘 광물의 해외 의존 탈피에 기여할 것으로 예상된다.

연구팀은 이번 성과를 바탕으로 해수 담수화 농축수 자원화 기술의 상용화를 적극 추진하고, 관련 기술 개발을 지속적으로 이어갈 계획이다. 또 캐나다, 인도네시아 등과 국제 협력을 통한 사업화로 해외 시장 진출도 적극적으로 모색할 예정이다.

방 박사는 “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”며 “앞으로도 친환경 자원개발 분야에 대한 적극적인 연구와 협업을 통해 환경문제를 해결하고 지속가능한 발전에 기여할 수 있도록 최선을 다하겠다”고 말했다.

구본혁 기자

nbgkoo@heraldcorp.com