박현웅 경북대 교수팀 성공, "기존 탈염·수처리 문제점 해결"···국내 이어 해외특허출원 준비 중

박현웅 경북대 교수팀이 세계 최초로 햇빛으로 구동되는 해수 담수 복합시스템을 개발했다.

이번 시스템은 태양광을 활용해 해수 담수, 폐수 처리, 수소 생산이 가능하다.

박 교수팀이 개발한 삼중 복합시스템은 고효율 광촉매 나노구조체가 햇빛을 받으면 자체 화학적 반응에 의해 전자를 생성한다. 이 전자를 이용해 염수에서 소금기를 추출하며 추출한 소금기 중 염소는 광촉매 표면에서 활성염소종이 되어 폐수를 정화한다. 동시에 청정 연료인 수소가스를 발생시킨다. 전체적인 광촉매 효율은 염수의 탈염이 진행될수록 점차 높아지고 폐수 정화와 수소가스 발생이 가속화된다.

이 연구 결과는 에너지·환경과학 분야의 최고 권위 학술지인 ‘에너지 & 인바이러멘탈 사이언스(Energy & Environmental Science)’ 2월호 표지논문으로 발표됐다.

삼중 복합시스템은 국내특허를 출원했으며, 해외특허출원을 준비 중이다.

현재 우리나라를 포함한 150여개 국가는 염수 탈염을 통해 얻어진 물을 농공업, 생활 및 발전 용수로 사용하고 있다. 대표적인 탈염 기술로는 역삼투·증발법·전기투석 등이 있다. 하지만 부수적으로 발생되는 농축수(소금기가 농축된 물) 처리와 탈염 에너지 비용 등의 문제가 있다.

박 교수는 삼중 복합시스템이 햇빛으로 탈염을 유도, 기존 탈염 기술에 필요한 에너지의 60%만으로 탈염이 가능하다고 전했다. 또한 탈염공정에서 문제점으로 남아 있던 소금기를 활용해 폐수를 정화시킬 수 있어 폐수 정화 비용을 낮추고 수소가스를 발생시켜 부수적인 이윤창출을 가능하게 한다.

박현웅 교수는 “이 기술은 기존 탈염·수처리 기술의 문제점을 해결하는 동시에 세계 물 시장에서 국가경제를 선도하는데 일조할 것”이라고 밝혔다.

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