[과학기술·산업정책·산업계 동향] 산업계 동향

김용주)이 기업, 연구소 등 환경기술 관계자들을 대상 으로 2015년도 환경 기술개발사업 설명회를 개최한다.

설명회는 참석자들의 편의를 위해 권역별로 나누 어 개최되며, 수도권 설명회는 1월 8일 서울 동작구 숭 실대학교 한경직기념관에서, 중부권 설명회는 1월 14 일 대전 유성구 한국과학기술원(KAIST) 대강당에서 각각 열린다.

이번 설명회는 ‘2015년도 정부 기술개발사업 합동 설명회’의 일환으로 개최되며, ‘유해화학물질사고 대 응 기술개발 사업’ 등 13개 환경 연구개발사업의 세부 추진계획을 소개한다.

특히 ‘유해화학물질사고 대응 기술개발 사업’은 올 해 새롭게 착수되는 사업으로 2021년까지 국고 880억 원이 투입되어 유해화학물질사고에 따른 환경피해를 예방하고 저감하는 기술, 사후관리하는 기술 등을 개 발한다.

또한, 상담창구를 별도로 설치하고 환경 기술개발 사업 전문 관리기관인 한국환경산업기술원 담당자와 소통의 장을 마련하여 사업에 대한 참석자들의 이해를 높이도록 할 계획이다.

2015년도 환경 기술개발사업 설명회에 대한 자세 한 내용은 환경산업기술원 누리집(www.keiti.re.kr)에 서 확인할 수 있다.

김용주 한국환경산업기술원 원장은 “이번 설명회 를 통해 정부에서 추진하는 기술개발사업에 대한 연구 자들의 이해를 넓히고 이를 토대로 환경 분야의 기업 과 연구자들이 성장할 수 있는 기회가 되기를 바란다”

고 말했다.

산업계 동향 자동차용 전지 세계 시장 현황

http://mirian.kisti.re.kr KISTI 미리안 『글로벌동향브리핑』 2015-01-27

1. 시장 개황 및 향후 전망

2013년 자동차용 전지 세계 시장은 금액 기준으 로 3,789 억 7,000 만엔, 용량 기준으로는 6,187MWh가

되었다. HEV (Hybrid Electric vehicle 하이브리드 이 하, HEV)의 판매 확대, 전지 용량이 큰 PHEV (Plug- in Hybrid Electric Vehicle 플러그인 하이브리드 이 하, PHEV)와 EV (Electric Vehicle, 전기 자동차 이하, EV)의 새로운 모델이 출시되어 판매가 확대된 것이 시 장 확대의 요인이 되었다.

2014년 이후 소비자의 환경 보호에 대한 의식이 높 아지고 엄격해지는 연비 규제와 배출 가스 규제에 대 응하기 위해, 또한 각국의 xEV (HEV, PHEV, EV) 보 급 정책의 혜택 등을 배경으로 대기업 자동차 메이커 가 PHEV나 EV의 새로운 모델을 잇따라 출시하기로 해 xEV 시장은 더욱 확대되고 그 결과 2014년 자동차 용 전지 세계 시장은 금액 기준으로 전년 대비 13.7%

증가한 4,309 억 5,000 만엔, 용량 기준으로는 전년 대 비 24.4 % 증가한 7,698MWh가 될 것으로 전망된다.

2020년까지 세계 각국에서 법적 구속력을 가지는 새로운 환경 규제가 도입되는 것이나, xEV의 수요 확 대를 대비해 생산 능력 증강에 달리는 LiB 업체들도 눈 에 띄고 있다. 앞으로 LiB의 저비용화가 본격적으로 진 행되고, 또한 배터리 기술의 발전 등에 따라 밀어 준 xEV는 본격적인 보급기에 들어섰다. 자동차용 전지 시 장은 견조하게 확대하고 2020년 자동차 용 전지 세계 시장은 금액 기준으로 1 조 4,949 억 5,500 만엔, 용량 기준으로는 59,543MWh로 성장할 것으로 예측된다.

2. 전지(Ni-MH, LiB) 별 시장 동향

자동차용 전지 세계 시장에서 Ni-MH (니켈 수

소 전지 이하, Ni-MH)와 LiB (리튬 이온 배터리 이

하, LiB)의 구성 비율을 보면 2012년에는 Ni-MH가

1,599MWh (구성비 51.3 % ), LiB가 1,516MWh (동

48.7 %)였으나 2013 년에는 Ni-MH가 1,689MWh (동

27.3 %), LiB가 4,498MWh (동 72.7 %)로 LiB 시장 규

모가 크게 확대하여 역전됐다. 지금까지 Ni-MH를 탑

재했다 HEV 모델 체인지와 새로운 모델 출시를 계기

로 체적비로 배터리 용량의 향상과 소형 경량화에 유

리한 LiB로의 대체가 시작되었고, 또한 긴 EV 주행 (전

기 자동차 모드에서의 주행) 거리 확보를 위해 고용량

전지의 탑재가 필요한 PHEV와 EV 용으로 LiB 탑재가

늘어난 것이 이유로 꼽힌다.

2014년은 Ni-MH를 탑재한 신규 HEV 모델이 증가 하고 일본과 미국을 중심으로 HEV의 판매 호조가 나 타났다. 따라서 Ni-MH 전지 시장은 계속 성장하고 전년 대비 30.0% 증가한 2,196MWh (구성비 28.5 %) 가 될 전망이다. 한편, LiB도 PHEV나 EV의 새로운 모 델 출시에 의한 판매 확대로 전년 대비 22.3 % 증가한 5,502MWh (동 71.5 %)가 될 것으로 전망된다.

앞으로도 HEV용 전지에서는 여전히 Ni-MH 탑재 가 메인 것으로 보이지만 고용량 전지를 이용한 연비 개선 효과와 차량 공간 활용을 도모하기 위해 전지의 소형화 요구가 높아지고 있어 향후 LiB의 저가격화가 진행되는 것으로, Ni-MH에서 LiB의 대체는 더 진행될 것으로 예측된다. 그 결과 2015년에는 Ni-MH 시장은 2,861MWh (구성비 22.9 %), LiB가 9,632MWh (동 77.1

%), 2020년에는 더욱 LiB의 저가격화가 진행하여 Ni- MH 이 8,106MWh (동 13.6 %), LiB은 51,437MWh (동 86.4 %)가 될 것으로 전망된다.

3. LiB의 xEV에 탑재 동향

연비 개선 효과를 얻기 위해 긴 EV 주행(전기 자 동차 모드에서의 주행) 거리가 요구되는 PHEV와 EV 에는 LiB가 탑재된다. 2014 년은 후한 수당을 부여하 는 국가•지역에서 PHEV와 EV의 판매를 확대하고 PHEV용 LiB 시장이 1,128MWh (전년 대비 22.7 % 증 가), EV 용 LiB 시장은 3,870MWh (전년 대비 19.8 % 증가) 확대될 전망이다.

2015년은 환경 규제 대책과 자동차 성능 향상을 노 린 PHEV와 EV의 새로운 모델 출시가 잇따라 예정되 어 있는 것이나, 지금까지 PEHV와 EV에 소극적이었 던 유럽 자동차 메이커도 개발 본격화를 추진하고 있 기 때문에 PHEV용, EV용은 계속 확대될 것으로 생각

한다. 같은 해 PHEV 용 LiB 시장은 1,828MWh (전년 대비 62.0 % 증가), EV 용 LiB 시장은 7,040MWh (동 81.9 % 증가)가 될 것으로 예측된다.

2020 년을 향한 각국에서 법적 구속력을 가지는 새 로운 환경 규제가 도입되는 것이나, xEV의 수요 확대 를 향한 큰 LiB 생산 기지 건설 등 전지 메이커의 생산 능력 증강에 의한 LiB의 저비용화가 본격적으로 진행 하여 xEV의 본격적인 보급기에 돌입하였다. 또한 배 터리 기술의 발전 등에 따라 xEV 생산이 촉진되어 LiB 시장도 빠른 속도로 성장할 것으로 예측된다. 특히 가 솔린 엔진이나 디젤 엔진과 함께 주행 도중에 배터리 용량이 부족할 때는 하이브리드 주행으로 전환할 수 있으며, EV 주행에 의한 대폭적인 연비 효과를 얻을 수 PHEV 시장의 확대가 예상되고, PHEV 용 LiB 시장 의 성장률이 높아질 것으로 예측된다.

http://www.yano.co.jp/press/pdf/1346.pdf

세계 최초로 완전 비대칭 6치환 아릴 벤 젠의 합성과 분리

http://mirian.kisti.re.kr KISTI 미리안 『글로벌동향브리핑』 2015-01-28

뉴트랜스포머티브 생명 분자 연구소(WPI-ITbM),

JST 전략적 창조 연구추진사업 ERATO 이타미 분자

나노 카본 프로젝트, 나고야 대학 대학원 이학 연구과

의 공동 연구 그룹은 치환 벤젠을 자유자재로 만드는

새로운 합성법을 개발했다. 파격적인 구조 다양성을

가진 다치환 벤젠을 프로그램된 양식으로 합성할 수

있는 방법으로, 간단하면서도 오랫동안 미해결 상태로

있었던 “다치환 벤젠 문제”에 하나의 해답을 주는 것

이다. 본 연구 성과는 네이처 케미스트리지 온라인 판

에 2015년 1월 27일에 공개된다.

벤젠은 분자식 C6H6를 가진 육각형의 유기 분자이 며, 그 구조의 단순함과 아름다움은 유기 화학의 상징 으로 알려져 왔다. 또한, 벤젠은 그 다양한 기능과 높 은 안정성으로 인해, 의농약, 향료, 염료, 플라스틱, 액 정, 전자 재료에 가장 자주 이용되는 구조 단위이기도 하다. 우리 생활은 벤젠 없이는 성립되지 않는다고 해 도 과언이 아니다.

벤젠에 다양한 기능을 부여하는 열쇠는 벤젠 고리 에 결합되어 있는 6개의 수소 원자를 다양한 치환기로 바꿀 수 있는 데 있다. 어떤 치환기를 어떤 배치로 도 입하느냐에 따라 치환 벤젠의 성격은 크게 달라진다.

따라서, 치환 벤젠을 선택적으로 합성하는 방법의 개 발은 화학의 발전을 지원하는 가장 중요한 과제 중 하 나가 되어 왔다. 그러나, 다치환 벤젠의 파격적인 구조 다양성과 합성 화학 기술의 미숙함으로 인해, 다치환 벤젠을 마음대로 만들고 분해하는(프로그램 합성) 것 은 할 수 없었다. "다치환 벤젠 문제"는 화학의 세계에 서 미해결 문제로 남아 있었다.

분자 구조 다양성은 대상으로 하는 분자 군에서의

“치환기의 조합에서 원리적으로 생성 가능한 분자수”

로 평가할 수 있다. 예를 들어, n개의 치환기의 조합에 서 가능한 대체 벤젠의 분자 수 N은, N = (2 n + 2 n 2 + 4 n 3 + 3 n 4 + n 6 ) / 12로 나타낼 수 있는데, 그 구 조 다양성은 유기 분자 중에서도 독보적이다. 즉, 이론 적으로 10종류의 치환기의 조합으로 8만 이상, 50종류 의 치환기의 조합으로 13억 이상의 다치환 벤젠이 원 리적으로 생성 가능하다는 것이다.

벤젠의 6개의 수소 원자를 모두 방향족 치 환기(아릴 기)로 치환한 헥사 아릴 벤젠 (HAB : hexaarylbenzene)은 6치환 벤젠의 일종이다. 다양한 광전자 기능성 재료가 될 뿐만 아니라, 최근에는 나 노 그래핀의 전구체로도 주목을 받고 있는 분자 군이 다. 그러나, 전술한 선택적 합성의 어려움 때문에 지금 까지 연구되어 온 HAB는 1~2종류의 아릴기로 치환된 대칭성이 높은 것뿐이었다. 특히 6개의 다른 아릴기로 치환된 “궁극의 HAB”는 지금까지 합성·분리된 사례 가 없고, 그 물성 등은 미지의 상태였다. 이번 HAB 프 로그램 합성법을 개발해 마침내 이것을 달성했다.

이번 HAB 합성에서 가장 큰 열쇠는 “벤젠 고리 구

축을 위해 티오펜 고리를 사용”한 것이다. 이미 이타 미 교수 그룹은 2009년에 테트라 아릴 티오펜 프로그 램 합성법을 개발했다. 시판의 3-메톡시 티오펜을 공 통의 출발 원료로 사용하고, 이에 대한 C-H 결합이나 스즈키-미야우라 커플 링 등의 커플 링 반응을 순차적 으로 수행하여, 테트라 아릴 티오펜 프로그램 합성을 달성했다. 3-메톡시 티오펜이 지닌 4개의 결합(3개의 C-H 결합과 1개의 C-O 결합)에 커플링 반응을 통해 결합 선택적으로 아릴기를 도입하는 매우 간단한 방법 이다. 이번에 이렇게 합성한 테트라 아릴 티오펜을 산 화시킨 후 디아릴 아세틸렌 (Ar-C≡C-Ar)을 작용시 켜 가열하면 [4 + 2]형 부가 고리화 반응이 진행하는 동시에 티오펜 고리의 황 원자가 산화 유황으로 탈리 (이 시점에서 벤젠 고리가 구축된다), HAB가 합성될 수 있음을 발견했다.

부가 고리화 반응 단계에서 대칭의 디아릴 아세틸 렌 (Ar 5 -C≡C-Ar 5 )을 이용하면 5가지 치환기를 갖 는 HAB가 합성되며, 비대칭의 디아릴 아세틸렌(Ar 5 -C≡C -Ar 6 , Ar 5 ≠ Ar 6)을 이용하면 6가지 치환기 를 갖는 HAB가 합성될 수 있다. 후자의 경우는 위치 이성질체의 혼합물을 주지만, 이들을 분리하면 구조적 으로 순수한 6개의 치환기를 갖는 HAB (완전 비대칭 HAB)를 세계 최초로 분리·구조 결정할 수 있었다.

이번 프로그램 합성법을 개발함으로써, 지금까지 검증할 수 없었던 비대칭 HAB의 다양한 물성이 향후 밝혀져 다양한 기능성 재료에 대한 응용 전개의 길이 열렸다.

http://www.jst.go.jp/pr/announce/20150127/index.html

세계 최고 정밀도 0.01% 수준의 탄소 정 량 분석 장치 개발

http://mirian.kisti.re.kr KISTI 미리안 『글로벌동향브리핑』 2015-01-19

- 자동차용 고강도 박강판 개발을 촉진 -

독립 행정법인 신에너지 · 산업기술 종합 개발 기

구(이하, NEDO)와 신 구조재료 기술 연구 조합(ISMA)

및 ISMA의 조합원인 JFE 스틸(주)은 이번에 철강 재

료에 포함되는 탄소의 함유량을 세계 최고 정밀도

0.01% 수준까지 정량적으로 분석할 수 있는 장치 ‘FE- EPMA’(주 1)를 개발하였다. 기존 ‘FE-EPMA’ 장치로 개량하여 분석 정밀도를 10배 높이는 것에 성공하였다.

본 분석 장치를 활용하는 것으로 자동차용 고강도 박 강판(하이텐(Hi-Ten)) 개발의 신속화를 도모함과 동시에 새로운 분석 정밀도 향상을 목표로 할 것이라고 한다.

철강 재료의 강도는 일반적으로는 탄소 농도를 높이 는 것으로 증가하는 한편, 탄소 농도를 높이면 성장 특성 이 저하되어 프레스 성형 시 가공성이 떨어진다. 이로 인 해 강도와 가공성을 양립시키기 위해서는 철강 재료 중 에서 탄소 농도가 높은 조직과 탄소 농도가 낮은 조직이 미세하게 분산한 복합 조직으로 할 필요가 있다. 그리고 기존보다 고강도이면서 고가공성의 강판을 개발하기 위 해서는 각각의 미세 조직의 탄소 농도와 그 분포 상황을 기존보다 엄밀하게 제어하는 것이 중요하다.

철강 재료에 포함되는 탄소 농도를 정량 분석하 기 위해서는 전자선 마이크로 애널라이저(analyzer) (EPMA)를 사용한 전자선 분석이 일반적이다. 그러나 전자선에는 탄소를 흡입하는 성질이 있기 때문에 분석 의 진행과 함께 분석 장치 내나 시료 표면의 탄소가 시 료 표면에 서서히 퇴적되어 탄소 농도가 증대하고 분 석 면적이 좁아지면서 탄소 농도가 낮은 조직인 만큼 분석 정밀도가 큰 폭으로 떨어진다는 과제가 있었다.

이것을 해결하기 위하여 ‘혁신적 신 구조재료 등 연 구 개발’프로젝트에 있어서의 ‘혁신 강판의 개발’ 테마 중에서 NEDO와 신 구조재료 기술 연구 조합(ISMA) 및 ISMA의 조합원인 JFE 스틸(주)은 철강 재료에 포함되 는 탄소의 함유량을 많은 정밀도로 정량적으로 분석할 수 있는 장치 ′FE-EPMA′의 개발에 임해 왔다. 본 개발 장치로는 탄소 전용의 검출기를 3대 조립하여 고감도 화를 도모함과 동시에 탄소의 퇴적을 억제하는 기능을 복수 구비시켰다. 이것에 의해 기존에는 탄소 함유량 0.1% 수준까지였던 정량 분석 정밀도를 세계 최고 정 밀도의 0.01% 수준까지 10배 높이는 것에 성공하였다.

본 장치를 활용하는 것으로 자동차용 고강도 박강 판(하이텐)을 제조할 때 각 프로세스에 있어서의 탄소 분포를 기존 대비 10배의 정밀도로 분석할 수 있다. 이 것에 의해 소입(燒入) 등 열처리 조건의 확립이나 샘플 재 제조 시 복합 조직의 구조 정밀도 향상에 높은 효과 를 발휘하는 것으로 자동차용 고강도 강판의 개발의 신

속화를 기대할 수 있다.

본 개발 장치는 기존 분석 장치인 ‘FE-EPMA’를 개 량한 것이라고 한다. 주된 개량점은 첫 번째 고감도화 를 도모하기 위하여 탄소 전용의 검출기를 3대 탑재 하였고 두 번째는 탄소의 퇴적을 억제하기 위하여 클 리너나 가열 장치를 탑재함으로써 기존 탄소 함유량 0.1% 수준이였던 정량 분석 정밀도를 세계 최고 정밀 도의 0.01% 수준까지 10배 높이는 일에 성공하였다.

향후 개발한 장치를 활용하여 혁신적인 자동차용 고강도 박강판을 개발하는 것이 본 프로젝트의 최종 목표이면서, 새로운 고정밀도(0.003% 이하)의 분석 방 법의 확립 및 강 내에 용해한 상태로 포함되는 탄소의 분석 방법 확립을 목표로 할 예정이라고 한다.

(주 1) FE-EPMA(Field Emission Electron Probe Micro Analyzer)

휘도를 높게 할 수 있는 전자총을 탑재한 전자 선 마이크로 애널라이저

(주 2) SEM/EDS (Scanning Electron Microscope/

Energy Dispersive X-ray Spectrometer) 주사형 전자현미경과 에너지 분산형 X선 검출기(

전자선 조사로 발생하는 X선에 의한 원소 분석기) (주 3) TEM/EDS (Transmission Electron Microscope/

Energy Dispersive X-ray Spectrometer) 투과형 전자현미경과 에너지 분산형 X선 검출기

세계 최고 수준 수용액 분리막 개발

http://mirian.kisti.re.kr KISTI 미리안 『글로벌동향브리핑』 2015-02-24

일본 시바우라 공업대학(http://www.shibaura-it.

ac.jp,ShibauraINSTITUTEOFTECHNOLOGY)의 응용

화학과에서는 산을 포함한 수용액을 분리할 수 있는 세계 최고 수준의 처리 능력을 가진 실리카 역삼투막 을 개발했다.

현재, 해수의 담수화, 고순도의 공업용수 생산 등에 이용되고 있는 "역삼투압법"에 이용하는 분리막은 산 등의 부식성이 강한 액체의 분리에 대해서는 성능을 유 지할 수 없었다. 이번에 시바우라 공업대학에서 개발한 분리막은 내산성이며, 가혹한 환경의 분리 시스템에 적 용이 가능하다.

일례로 화학 공업 제품의 중요한 원료 중 하나인 초산 분리 공정은 물과 초산을 증발시킴으로써 엄청난 에너지를 필요로 하고 있는데, 이 공정상에 역삼투막 을 이용한 산 분리막을 도입하면, 대폭적인 에너지 비 용 삭감의 실현이 가능하다.

또한, 다른 중금속을 포함한 폐수 처리용 분리막 등의 응용도 검토할 수 있는 등 새로운 분리 기술의 한 방편으로서 널리 활용될 것으로 기대된다.

연구팀은 본 기술로 특허를 출원 중이며, 향후에는 내산성의 추가적인 향상을 목표로 하고 있다.

그 동안 무기계의 역삼투막은 제올라이트 및 실리 카를 이용한 것이 개발되어 왔지만, 염화 나트륨, 에 탄올 등 중성 수용액의 분리에 대한 보고밖에는 없었 다. 이번에 연구팀은 페닐기를 가진 원료(디페닐 디메 톡시 실란)를 약 300℃에서 증발시켜, 화학 반응을 시 켜 균일한 얇은 막을 만드는 화학 증착법이라는 새로 운 방법으로, 산 분리용 실리카 역삼투막의 제작에 성 공했다. 원료로 유기물인 페닐기를 도입함으로써 다 공의 크기를 제어해 효율적인 분리가 가능하다. 또

한, 이번에 개발한 막은 산 저지율 192%, 전 투과 유속 5.7kgm-2h-1이라는 세계 최고 수준의 처리 능력을 나타내게 되었다.(산 저지율:100%는 수용액에서 물만 을 투과하는 상태, 전체 투과 유속 : 막을 투과하는 수 량 지표)

세계적으로 생산량 500만톤에 달해 석유 화학 콤비 나트의 중요한 중간 생성물의 하나인 초산의 제조 공정 에 대해서는 초산 수용액 중에 있는 대량의 물에서 초 산만을 분리할 필요가 있다. 현재는 물을 증발시켜 초 산을 분리하고 있는데, 물의 증발열이 매우 높아 엄청 난 에너지를 소비한다.

그래서, 이번에 연구팀이 개발한 역삼투압 분리를 도입해 초산 수용액에서 물을 증발시키지 않고 분리할 수 있다면, 초산의 제조 프로세스를 근본부터 뒤집을 수 있는 대폭적인 에너지 비용의 절감이 기대된다. 나 중에는, 막의 토대가 되는 세라믹이나 중간층의 내산 성을 더욱 향상시키는 것을 목표로, 석유 정제의 대폭 적인 효율화를 비롯해 안전한 처리가 요구되는 중금속 을 포함한 폐수 처리용 분리막 등에서 실용화를 목표 로 하고 있다.

http://www.shibaura-it.ac.jp/news/2014/40140440.html

세계 최대 규모 담수화 설비 가동

http://mirian.kisti.re.kr KISTI 미리안 『글로벌동향브리핑』 2015-02-25

이스라엘 텔아비브(Tel Aviv)에서 남쪽으로 10마일 정도 떨어진 지중해 해변에는 거대한 산업 설비가 24 시간 가동되고 있다. 이 설비는 세계 최대 규모의 현대 식 담수화 설비로 해수를 이용하여 이스라엘 가정에 서 소비되는 물의 약 20%를 제공하고 있다. IDE(Israel Desalination Enterprises) Technologies가 이스라엘 정부를 위해 건설한 약 500백만 달러의 이 설비는 역 삼투(Reverse Osmosis, RO)라고 불리는 일반 담수 화 기술을 사용하고 있다. 그렇지만 엔지니어링 기술 및 소재 개선을 통하여 과거 실시되지 못했던 규모에 서 해수를 경제적으로 담수로 변환할 수 있다.

전세계적으로 7억 명에 달하는 사람들이 충분한 양

의 식수를 공급받지 못하고 있다. 이 숫자는 향후 10년

이내에 18억 명까지 확대될 것으로 예상된다. 따라서

다양한 지역에서 해수를 이용하여 담수를 만드는 일은 청정 수자원 공급을 확대할 수 있는 유일한 방안일 수 있다. 이스라엘에 건설된 새로운 설비는 Sorek이라고 불리며, 지난 2013년 말에 완공되었으나 최근 상업화 규모로의 확장을 위해 생산량을 늘리고 있다. 이 설비 는 매일 627,000㎥에 달하는 물을 공급할 예정이며, 이 를 통해 대규모 담수화 설비를 실용화할 수 있다는 근 거를 보여줄 것으로 기대된다.

해수를 담수화하는 일은 이제 이스라엘의 수자원 공급에 있어 중심이 되고 있다. 지난 2004년 이스라엘 은 물 공급과 관련하여 전적으로 지하수 및 빗물에 의 존하였지만 이제는 4개의 해수 담수화 설비를 가동하 고 있으며 그 중 가장 규모가 큰 것이 바로 Sorek 설비 이다. 이 발전소는 이스라엘 물 공급의 40%를 차지하

고 있다. 2016년까지 추가적인 공장을 가동하게 되면 국가에서 소비하는 물의 약 50%를 이 담수화 기술에 서 확보할 것으로 예상된다.

역삼투 기술을 적용하는데 있어 오랜 기간 지적되

는 부분은 많은 비용을 필요로 한다는 점이다. 이 공정

은 염이온은 붙잡으면서 담수는 흘려보낼 수 있는 작

은 기공들로 구성된 고분자 멤브레인(Membrane)을

활용하는데, 이 멤브레인에 염수를 통과시킬 때 많은

양의 에너지를 소비한다는 문제가 있다. 그러나 Sorek

설비는 1,000리터당 미화 58 센트의 가격으로 이스라

엘 수도청에 판매할 정도로 수익성이 있다. 이와 같은

가격은 오늘날 일반 담수화 공장과 비교했을 때 낮은

수준이다. 또한 에너지 소비는 전세계 대규모 담수화

설비 중에서 가장 낮다.

Sorek 설비는 기존 RO 설비보다 효율적으로 가동 되기 위해 다수의 엔지니어링 향상 작업이 이루어졌 다. 이 설비는 기존에 사용해왔던 8인치 압력관을 이 용하는 대신에 16인치 제품을 사용한 최초의 대규모 설비이기도 하며, 이를 통해 비용을 절감할 것으로 기 대된다. 또한 이 설비에는 초고효율의 펌프 및 에너지 회수 장치가 포함되어 있다. 이스라엘 공과대학(Israel Institute of Technology)의 Raphael Semiat는 "이 설 비는 전세계에서 가장 경제적으로 해수를 담수화하는 방안을 제공하고 있다. 우리는 과거처럼 물을 확보하 기 위해 싸워야 할 필요가 없다"고 설명하였다.

호주, 싱가포르 및 다른 국가들은 이미 해수 담수 화 기술을 상당 부분 활용하고 있다. 그리고 미국의 캘

리포니아주 역시 이러한 기술을 적용하는 것에 대해 검토하고 있다. 소규모 RO 기술은 에너지 효율적이면 서 다른 기술 대비 경제성을 확보할 수 있어 물과 관련 한 문제에 직면하고 있는 지역에 전략적으로 적용할 수 있다. 또한 바다가 아니더라도 지하에서 나오는 염 수를 활용할 수도 있다. 이와 관련하여 원자 두께의 탄 소 시트(Sheet)로 만들어진 차세대 멤브레인에 대한 초기 개발이 진행 중에 있다. 이를 통해 담수화 설비의 에너지 필요성을 추가적으로 저감하는데 도움을 줄 것 으로 기대된다.

http://www.technologyreview.com/

featuredstory/534996/megascale-desalination/