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우수기술

히트펌프를 이용한 막증류식 해수 담수화 및 농축추출 장치
분야
해양수산

히트펌프를 이용한 막증류식 해수 담수화 및 농축추출 장치

보유기관 및 연구자 : 선박해양플랜트연구소 김현주 박사

개발상태
4/9

기술완성도

TRL09

사업화

  • 본격적인 양산 및 사업화 단계
TRL08

시작품 인증/
표준화

  • 일부 시제품의 인증 및 인허가 취득 단계
    - 조선 기자재의 경우 선급기관 인증, 의약품의 경우 식약청의 품목 허가 등
TRL07

Pilot 단계 시작품
신뢰성 평가

  • 시작품의 신뢰성 평가
  • 실제 환경(수요기업)에서 성능 검증이 이루어지는 단계
TRL06

Pilot 단계 시작품
성능 평가

  • 경제성(생산성)을 고려한, 파일로트 규모의 시작품 제작 및 평가
  • 시작품 성능평가
TRL05

시제품 제작/
성능평가

  • 개발한 부품/시스템의 시작품(Prototype) 제작 및 성능 평가
  • 경제성(생산성)을 고려하지 않고, 우수한 시작품을 1개~수개 미만으로 개발
TRL04

연구실 규모의
부품/시스템 성능평가

  • 연구실 규모의 부품/시스템 성능 평가가 완료된 단계
  • 실용화를 위한 핵심요소기술 확보
TRL03

연구실 규모의
성능 검증

  • 연구실/실험실 규모의 환경에서 기본 성능이 검증될 수 있는 단계
  • 개발하려는 시스템/부품의 기본 설계도면을 확보하는 단계
  • 모델링/설계기술 확보
TRL02

실용 목적의 아이디어/
특허 등 개념 정립

  • 실용 목적의 아이디어, 특허 등 개념 정립
TRL01

기초 이론/
실험

  • 연구과제 탐색 및 기회 발굴 단계
특허정보

거래 조건 :
추후 협의
상담신청 기술문의

기술개요

○ 해수를 담수화하면서 미네랄 염분을 추출하는 복합 공정에 있어서 가열과 응축을 위한 소요열원을 히트펌프 및 미활용열을 이용하여 에너지 효율을 높이는 막증류식 해수 담수화 및 농축추출 장치에 관한 기술

기술개발배경

○ 임해 지역에서 식수 및 용수 확보를 위하여 다양한 해수담수화 기술이 요구되고 있으나 농축수 배출 저감 및 소요 에너지의 절감 기술은 충분치 않은 실정이어서 현장 수요가 점증하여 왔음

○ 기존의 방법들은 에너지 소비량이 과도하고 농축수 활용이 곤란하여, 고효율-친환경 처리기술이 요구되었음

비즈니스 아이디어

○ 미활용열을 이용한 고효율화 및 고회수율에 의한 친환경 해수담수화 사업

○ 해수중 유용 용존물질 추출을 위한 농축시스템 활용 및 미네랄 소금 제조 사업

기존기술 한계

○ 주로 이용되고 있는 역삼투식 해수담수화 방법은 해수에 고압을 작용하여, 공극이 작은 분리막을 투과한 담수를 얻는 방법이므로 소비동력이 크며, 막 파울링 등의 오염이 쉽게 발생하여 흔히 응집제 사용중임

○ 담수 회수율과 농축율이 낮은 편으로 한계가 있었음

개발기술 특성

○ 히트펌프 이용 막증류식 해수담수화 방법은 비교적 큰 공극의 막을 이용하고, 분리막 양측의 온도 차이를 이용하므로 미활용열이나 히트펌프를 이용하면 소요 에너지를 줄일 수 있고, 친환경성 실현 가능함

○ 미네랄 석출물을 회수하면서 농축수를 순환 공급하면 담수 회수율과 농축율을 향상시킬 수 있음

시장동향

○ 기후 변화, 물 부족 등 전 지구적인 문제로 인해, 세계 물 시장은 연 평균 4.9%씩 증가하여 2025년에는 8,650억 달러 까지 확대될 전망임

○ 해수담수화 분야는 임해 메가시티의 부상으로 대체 수자원 시장이 빠르게 성장할 전망이며, 브라인 배출 저감 및 농축수의 고도 이용을 위한 친환경 농축 및 추출 시장도 함께 성장할 것으로 예측되고 있음


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