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우수기술

신재생열 융합형 증발식 해수담수화 기술
분야
해양수산

태양열 다단 및 다중효용 증발식 해수담수화 장치

보유기관 및 연구자 : 한국에너지기술연구원 곽희열 박사

개발상태
7/9

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

○ 화석연료를 사용하지 않아 온실가스 배출이 없는 친환경 해수담수화 기술

○ 태양열 담수화 공정에 적합한 고효율 저압 증발식 다중효용 담수기가 적용되어 70℃ 전후의 온수로 구동 가능

○ 태양에너지로터 증발에 필요한 온수(태양열)와 펌프 등의 전력(태양광)을 동시에 활용하여 운영비 저감 및 유지관리가 편리함

기술개발배경

○ 해수담수화의 주 방식인 역삼투압 방식은 고비용의 유지관리비, 환경오염, 전기에너지 사용 등의 문제점으로 인해 담수화 방식 전환의 필요성이 대두됨

○ 기존 증발식 해수담수화 방식은 에너지 생산, 플랜트 운영 등 효율성이 떨어지는 문제점이 있어, 이를 해결한 고효율 증발식 담수화 기술을 개발

비즈니스 아이디어

○ 태양에너지가 풍부하고 물이 부족한 아프리카, 중동, 동남아시아에 담수화 플랜트 건설

○ 담수화로 생산된 물을 음용수, 발전용수 등 물 생산분야에 적용

기존기술 한계

○ 역삼투압 방식은 에너지가 열악한 지역에서도 전기에너지를 필요로 하며, 고비용의 유지관리바, 환경오염 등의 문제점 존재

○ 기존 다단 담수기 방식은 1차 담수기에 고온수를 공급하고 증기를 생산해서 2차 담수기의 열원으로 사용하는 방식

  - 담수기의 단 수가 많아질수록 시동성과 효율 대비 경제성이 떨어지기 때문에 고효율 다단 담수기 기술이 요구됨

개발기술 특성

○ 태양에너지 담수화 공정에 적합한 증발식 다중효용(MEMS, Multi Effect Multi Stage) 담수기 적용

○ 70℃ 전후의 온수로 구동하기 때문에 쓰레기 및 바이오메스 소각열 활용 가능

○ 열교환기 차압 기술을 적용하여 효율적인 열교환 가능

○ 통합제어 및 원격 모니터링으로 실증플랜트 무인운전 진행 중

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 연 평균 7.5%씩 증가할 전망이며, 임해 메가시티의 부상으로 대체 수자원 시장의 빠른 성장과, 브라인 배출 저감 및 농축수의 고도 이용을 위한 친환경 농축 및 추출 시장도 함께 성장할 것으로 예측되고 있음

[세계 해수담수 시장 전망]


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