연간 1만 톤 농축수 처리 파일럿 플랜트 상용화 가능
마그네슘 탄산염 연 60톤 생산, 이산화탄소 22톤 저감
기사승인 2024-07-30 14:41:33
해수담수화 과정에서 발생하는 온실가스를 줄이면서 마그네슘을 생산할 수 있는 기술이 개발됐다.
한국지질자원연구원(이하 지질자원연)은 이산화탄소활용연구센터 방준환 박사 연구팀이 해수담수화 과정에서 발생하는 고농도 염분 농축수로 이산화탄소를 졸이면서 마그네슘을 확보할 수 있는 ‘해수담수화 농축수 자원화 및 CO₂ 동시 처리 기술’을 개발했다고 30일 밝혔다. 아울러 연구팀은 ㈜성광이엔에프와 세계 최대 규모의 파일럿 플랜트 구축 및 시운전에도 성공하며 상용화 가능성을 입증했다.
‘해수담수화 농축수 자원화 및 CO₂ 동시 처리 기술’로 추출한 마그네슘의 생성과정을 설명하는 방준환 박사. 한국지질자원연구원 일반적인 해수담수화 공정에서 바닷물 2톤을 담수 1톤으로 만들 때 배출되는 이산화탄소는 1.8㎏에 이른다. 또 담수화 과정에서 제거된 소금을 바다에 버리면서 해양생태계에 악영향을 준다.
연구팀은 이를 해결하기 위해 폐농축수 처리에 주목, 농축수에 포함된 이산화탄소 광물화로 유가자원인 마그네슘을 회수하고 이산화탄소는 저감하는 친환경 자원회수기술을 개발했다.
이 과정에서 수소, 염소, 가성소다 등 산업원료의 산출과 더불어 농축수 염분농도를 조절함으로써 해양생물생태계 보전과 탄소중립에 기여할 수 있다.
특히 연구팀이 개발한 기술은 해수담수화 배출 농축수를 연간 1만 톤 처리할 수 있는 파일럿 플랜트로 상용화 가능성을 입증했다.
파일럿 플랜트는 농축수에 가성소다를 첨가해 수산화마그네슘과 수산화칼슘을 만들고, 이를 이산화탄소와 반응시켜 고순도 알칼리탄산마그네슘과 탄산칼슘을 생성한다.
이를 통해 마그네슘 탄산염을 연간 60톤 이상 생산하고, 이산화탄소는 22톤 처리해 온실가스 감축과 마그네슘 해외 의존도 탈피에 기여할 전망이다.
해수담수화 농축수 자원화 및 이산화탄소 동시 처리기술 모식도. 한국지질자원연구원 생성된 알칼리탄산마그네슘은 방염 특성이 우수해 건축 내장재, 고무나 플라스틱 첨가제 등 다양한 제품에 활용된다.
연구팀은 이번 성과를 바탕으로 해수담수화 농축수 자원화 기술 상용화를 추진하는 한편 캐나다, 인도네시아 등과 협력사업으로 해외시장 진출을 모색할 방침이다.
방 박사는 “이번 연구성과는 파일럿 플랜트 설비를 통해 폐기물로 버려지던 농축수를 유용한 자원으로 재활용하는 자원 순환경제를 구축하고 마그네슘 등 핵심소재 국산화로 산업 경쟁력을 강화할 것”이라고 밝혔다.
