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[GS건설] ‘해수담수화플랜트 에너지 회수 기술’ 관리자 2019-07-22
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SWRO(역삼투해수담수화)-PRO(압력지연삼투) 하이브리드 통합 실증설비 모습.
 

기존 ';역삼투방식'; 해수담수화 플랜트보다

전력소모량 20% 줄여 생산비용 대폭 절감

해수담수화 시설에서 버려지는 고농도 해수농축수를 재활용해 에너지화하고 해양환경 오염까지 줄여주는 기술이 개발됐다.

100조원 규모의 세계 해수 담수화 건설시장을 잡기 위한 글로벌 기업들의 수주경쟁이 치열한 가운데 담수화 플랜트의 에너지 소모량을 줄여 수주 경쟁력을 높일 기술이어서 주목된다.

2일 국토교통과학기술진흥원에 따르면 GS건설(대표 임병용)이 개발한 ‘압력지연삼투(PRO)를 이용한 해수담수화 플랜트 에너지 회수 기술’이 최근 국토교통부 건설신기술(866호)로 지정됐다.

대형 건설사가 단독으로 건설신기술을 신청, 지정되는 경우는 극히 드물다.

GS건설은 정부 국토교통 연구개발(R&D) 과제인 ‘SWRO(역삼투해수담수화)-PRO 해수담수화 파일럿 및 실증 플랜트’를 수행하면서 일산하수처리장과 부산남부하수처리장에 해당 플랜트를 설치하고, 별도 추가비용을 들여 세계 최초로 SWRO-PRO 통합 실증설비를 구축해 기술을 개발했다.

PRO는 기존 역삼투(RO) 방식의 해수담수화 플랜트보다 전력소모량을 20% 이상 절감시켜 담수화 생산비용을 낮춰주는 혁신적 기술이다. 기본 원리는 해수담수화 플랜트 공정에서 배출되는 고농도의 역삼투 농축수를 PRO 공정의 유도용액으로 사용한 후 희석해 바다로 내보내는 방식이다. 해수보다 염분 농도가 2배 이상 높은 농축수와 민물의 삼투압 차를 이용해 에너지를 회수하는 것이다.

특히 민물과 섞인 농축수는 염분 농도가 자연스럽게 낮아진다. 지금까지는 고농도 농축수를 그대로 방류했기 때문에 인근 해역의 염도를 끌어올려 해양 생태계에 영향을 줬다. 이 때문에 해수담수화 플랜트 수요가 많은 중동과 유럽 지역에서는 이를 규제하려는 움직임이 본격화되고 있다.

대표적인 물부족 국가인 싱가포르에서도 해수담수화 농축수가 환경 피해로 이어지고 있다. 이 시스템을 쓰면 기존 담수시설보다 농축수를 30% 이상 줄일 수 있다.

GS건설 관계자는 “버려졌던 농축수로 전력도 생산하고 환경규제 부담도 넘어설 수 있는 혁신적인 기술”이라고 설명했다.

GS건설은 염도차를 이용해 에너지를 회수하는 신재생에너지가 국가 신재생에너지로 등록되면 기존 11개 신재생에너지(태양광, 열, 풍력, 수소 등)에 이어 12번째 한국형 시스템 개발이 가능할 것으로 보고 있다. 일반적으로 해수담수화 플랜트의 에너지 소모량은 3∼4㎾h/㎥ 수준이다.

이 관계자는 “PRO 기술을 적용하면 차세대 해수담수화 시장 창출과 더불어 에너지 소모량을 20% 이상 줄여 타 경쟁사보다 수주전략의 비교우위에 설 수 있다”고 강조했다.

PRO 설비 추가에 따른 공사비 상승폭은 28%에 이를 것이란 추정이다. 다만, 추가 공사비는 운영기간을 통해 8∼10년 내 회수가 가능하다는 게 GS건설의 분석이다.

농축수 직방류로 인한 공사기간 단축 효과도 기대된다. 기존 해수담수화 플랜트는 환경오염 때문에 농축수 방류배관을 해안으로부터 1∼2㎞ 거리에 설치했다. PRO 방식을 채택하면 이런 방류배관이 불필요하기 때문에 공기를 3개월 단축할 수 있다.

에너지 소모량 절감(20%)에 따른 이산화탄소 배출량 감축으로 30년의 운영기간을 기준으로 약 130억원의 부가가치 창출(탄소배출권 거래)도 가능하다고 GS건설은 기대했다.

 

출처 ; 건설경제신문, 김태형기자
http://www.cnews.co.kr/uhtml/read.jsp idxno=201905311609316250805