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개발동향

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개발동향 상세정보 게시판
분류 [정수] 상수원수확보
과제명 1kWh/㎥급 방향성 용매추출기반 탈염화 원천기술 개발
연구기관 고려대학교
연구기간 2017.04.05.~2019.12.31.
연구비 595,000 천원
핵심키워드 해수 담수화, 에너지, 용매추출, 비수용성 용매, 분리/회수
요약

연구목적 및 필요성

 O 기후변화는 현재 사용되고 있는 지표수 및 지하수 등의 담수 자원의 고갈을 촉진시키고 많은 지역에 물 부족 현상을 야기하며, 새로운 수자원의 확보 및 물 재이용에 대한 관심을 증가시키고 있음

 O 비수용성 용매를 활용한 용매추출형 해수 담수화 연구는 1960년대 시작되었지만, 효과적인 용매선정 등이 이루어지지 않아 기술 개발이 답보상태에 있음

 O 이에, 본 연구는 90% 이상의 염분을 제거하고 동시에 5% 이상의 물을 회수하는 비수용성 용매 개발 및 이를 이용한 담수화 공정개발이 목적임

 

연구 내용 및 범위

 O 용매 발굴 및 특성 최적화의 기초이론 확립을 위한 문헌연구 수행 및 다양한 용매 후보군을 평가할 수 있는 screening protocol 개발을 통한 용매 후보군 선정

 O 용매와 물의 흡수 및 분리 성능을 향상시키기 위한 반응 최적화 연구 및 이를 공정으로 구현하기 위한 설계기술 확보

 O 공정 운전을 통해 최적 운전인자의 도출 및 에너지 효율 평가. 이과정에서 용매회수 및 재사용방안 도출. 운전결과를 토대로 경제성, 에너지 효율성, 시장성 등을 검토하여 scale-up 및 실용화 방안 도출

연구성과

연구결과

 O 용매 평가 기법 수립

  - 용매 선정을 위한 screening protocol 수립 및 용매 후보군(10~20) 선정

 O 기초 물성 조사

  - screening protocol로 선정된 용매 후보군의 기초 물성 조사

 O 기초 반응특성 조사

  - 선정된 용매들의 담수화 반응 특성 조사

 O 최적 반응조건 도출

  - 선정된 용매들의 담수화 최적 반응조건 및 최대 담수화 효율 도출

 O ()연속식 공정 제작

  - 최적 용매를 대상으로 실험실 규모()연속식 용매 추출기반 담수화 공정 제작 및 시운전

 O ()연속식 공정 운전인자 도출

  - 물 회수율 5% 이상 염 제거율 90% 이상 달성 가능한 최적 운전인자 도출

 O 공정 성능 평가

  - 최적 운전인자를 기준으로 실험실 규모 ()연속식 공정의 에너지 효율 평가

 

활용계획

 O 기존 기술대비 저에너지·저비용 해수 담수화 원천기술 확보

 O 용매추출 기반의 해수 담수화 공정개발을 통해 파일럿 혹은 실규모 공정으로 확대하기 위한 기초 결과로 활용

 O CO2 지중처리시 배출되는 고농도 TDS 지하수 및 오일함유 폐수의 처리기술로 활용

 O 염분 이외의 중금속을 다량 포함하고 있는 하·폐수 처리 및 재이용 기술로 활용

 

주요성과

 O 보고서 1

 O 특허출원 1

 O 특허등록 1

 O SCI 논문 2

 O KCI 논문 1

 O 국제학술회의 성과 발표 5

첨부파일 1kWh㎥급_방향성_용매추출기반_탈염화_원천기술_개발.pdf
출처 국토교통과학기술진흥원
등록일 2020-07-13

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