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해수담수화

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목차

1. 개요

해수 담수화는 해수에서 염분을 제거하여 식수, 생활용수, 공업용수 등으로 활용하는 기술이다. 아리스토텔레스 시대부터 증류 기술을 이용한 시도가 있었으며, 산업 혁명 이후 증기 기관의 발달과 함께 증류 방식이 발전했다. 20세기 후반에는 역삼투압 방식을 포함한 다양한 기술이 개발되었고, 현재는 전 세계적으로 2만 개 이상의 플랜트가 운영되고 있다. 해수 담수화는 증발법, 막 분리법, 냉동법 등 다양한 방식으로 이루어지며, 역삼투압 방식이 가장 널리 사용된다. 담수화는 물 부족 문제를 해결하는 데 기여하지만, 에너지 소비가 많고 농축수 처리, 해양 생태계 영향, 요오드 결핍 가능성 등의 환경 및 건강 문제를 야기할 수 있다.

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해수담수화
개요
담수화 공장
담수화 공장
정의해수 또는 염수에서 염분을 제거하여 음용수 또는 농업용수로 사용하기에 적합한 물을 생산하는 과정
목적물 부족 문제 해결, 식수 공급, 농업 용수 확보
중요성제한된 담수 자원 극복, 인구 증가 및 기후 변화에 따른 물 부족 해결에 기여
기술
주요 기술역삼투법
증발법
역삼투법 (RO)압력을 이용하여 반투막을 통해 물을 분리하는 방식, 에너지 효율이 높고 유지보수가 용이
증발법물을 증발시켜 염분을 분리하는 방식, 에너지 소비가 높지만 높은 염도의 물에도 적용 가능
기타 기술전기투석
막 증류
전방 삼투
용매 추출
이온 교환
냉동 담수화
지열 담수화
태양열 담수화
파력 담수화
습도 포집
해수 담수화 플랜트
하이브리드 담수화
자율형 해수 담수화 장치
이동식 담수화 장치
나노 기술 기반 담수화
농업용 담수화
담수화 시스템
가정용 담수화 장치
비상 담수화 장치
역사
기원고대부터 해수 담수화 시도, 증류법을 이용한 담수화 방법 개발
현대적 발전20세기 이후 기술 발전으로 대규모 담수화 플랜트 건설 가능, 역삼투 기술의 발전
담수화 플랜트
위치중동, 북아프리카, 미국, 스페인, 호주 등 물 부족 국가 및 지역에 주로 위치
규모소규모에서 대규모 플랜트까지 다양, 하루 수백만 갤런의 물 생산 가능
환경 영향
에너지 소비담수화 과정에서 많은 에너지 필요, 화석 연료 의존 시 온실 기체 배출 증가
해양 생태계 영향염수 배출로 인한 해양 생태계 변화, 취수 과정에서 해양 생물 유입 및 피해 발생 가능성
대안신재생 에너지 (태양열, 풍력 등) 이용, 염수 처리 기술 개발, 친환경적 담수화 기술 연구 필요
경제성
비용담수화 비용은 기술, 플랜트 규모, 에너지 비용 등에 따라 달라짐
경제적 효과물 부족 해결, 농업 생산성 향상, 지역 경제 활성화에 기여
미래 전망
기술 발전에너지 효율 향상, 비용 절감, 친환경 기술 개발
적용 확대물 부족 심화 지역 중심으로 담수화 플랜트 증가 예상
기타
문제점막힘 현상, 부식, 슬러지 형성, 스케일링, 생물 오염, 유지 관리
용어염수, 취수, 염도

2. 역사

고대 그리스의 철학자 아리스토텔레스는 저서 ''기상학''에서 "소금물은 증기로 변하면 단맛이 나며, 증기가 응축될 때 다시 소금물이 되지 않는다"고 관찰했다. 또한 고운 왁스 용기가 바닷물에 충분히 잠기면 소금을 걸러내는 막 역할을 하여 식수를 담을 수 있다고 언급했다.[9] 비슷한 시기 중국에서도 해수 담수화에 대한 기록이 나타났다. 전국 시대의 ''산해경''과 동한 시대의 ''동년전(同年傳)''에는 밥을 찌는 데 사용된 대나무 돗자리가 오래 사용하면 얇은 막을 형성하며, 이 막이 흡착 및 이온 교환 기능을 통해 소금을 걸러낼 수 있다는 내용이 있다.[10]

고대와 중세 시대 동안 담수화에 대한 많은 실험이 있었지만,[11] 대규모 담수화는 근대에 이르러서야 가능해졌다.[12] 레오나르도 다 빈치는 증류기를 개조하여 저렴하게 대량의 증류수를 만들 수 있음을 발견했다.[13] 중세 유럽에서는 증류 기술 개선이 계속 이루어졌다.[14] 최초의 주요 육상 담수화 플랜트는 1560년 튀니지 해안의 섬에 비상 상황으로 설치되었을 가능성이 제기된다.[14][15] 기록에 따르면, 터키군에 포위된 700명의 스페인 군인을 위해 책임자가 하루 40 배럴의 담수를 생산하는 증류기를 만들었다고 하나, 장치의 구체적인 내용은 알려지지 않았다.[15]

산업 혁명 이전에는 주로 장거리 항해 선박에서 담수화가 이루어졌는데, 이는 신선한 물을 배에 비축해야 하는 어려움 때문이었다. 리처드 호킨스 경(1562–1622)은 남해 항해 중 증류를 통해 선원들에게 신선한 물을 공급했다고 보고했다.[16] 1600년대 초에는 프랜시스 베이컨, 월터 롤리 등 여러 인물들이 담수화에 대한 보고서를 발표했다.[15][17] 이러한 보고들은 담수화 장치에 관한 최초의 특허 분쟁으로 이어졌다. 최초의 관련 특허는 1675년(윌리엄 윌코트, 특허 번호 184[19])과 1683년(로버트 피츠제럴드 등, 특허 번호 226[20])에 각각 승인되었으나, 규모 확대의 어려움으로 실제 사용되지는 못했다.[14] 1780년대 프리깃함 ''프로텍터''가 덴마크에 판매될 때 증류기가 자세히 연구되었고,[21] 미국에서는 토머스 제퍼슨이 기존의 열 기반 담수화 방법을 정리하여 미국 선박에 실용적인 지침을 제공했다.[22][23]

1800년대 증기 기관의 등장과 증기 시대의 도래는 담수화 기술 발전에 큰 영향을 미쳤다.[14] 증기 과정의 열역학에 대한 이해[24]와 보일러용 순수한 물의 필요성[25]이 증류 시스템 개선을 촉진했다. 또한 유럽의 식민주의 확산으로 외딴 지역에서의 담수 수요가 증가하면서 담수화 기술 개발에 유리한 환경이 조성되었다.[14] 다중 효과 증발기와 같은 증기 시스템이 개발되면서 담수화 잠재력이 커졌다.[14] 1852년, 알퐁스 르네 르 미르 드 노르망디는 수직 튜브 해수 증류 장치로 영국 특허를 받았는데, 이 장치는 단순성과 제작 용이성으로 선박에서 널리 사용되었다.[14] 육상 기반 담수화 플랜트는 19세기 후반에 본격적으로 등장했다.[26] 1860년대 미 육군은 하루 7000gal 처리 용량의 노르망디 증발기 3기를 구입하여 키웨스트와 드라이토르투가스 섬에 설치했다.[14][26][27] 1880년대에는 수단의 수아킨에 6단 증류기로 구성된 육상 플랜트가 설치되어 주둔 영국군에게 하루 350ton의 담수를 공급했다.[14][26]

제2차 세계 대전 이후에는 다중 효과 플래시 담수화(MEF), 다단 플래시 담수화(MSF), 냉동융해 담수화(FD) 등 다양한 기술이 개발되거나 개선되었다.[28] FD는 결정화를 통해 염수에서 용존 미네랄을 제거하는 방식이다.[29]

1952년 염수 전환법에 따라 1955년 미국 내무부에 염수 사무소(Office of Saline Water)가 설립되었다.[5][30] 이는 캘리포니아와 미국 서부 내륙 지역의 물 부족 문제를 해결하기 위한 조치였다. 염수 사무소는 연구 보조금 지원, 전문가 양성, 특허 데이터 제공, 실험 부지 할당 등을 통해 담수화 기술 발전을 지원했다.[31] 이러한 노력으로 전 세계적으로 200개 이상의 전기투석 및 증류 플랜트 건설, 역삼투(RO) 연구 촉진, 국제 협력(예: 1965년 제1회 국제 물 담수화 심포지엄) 등이 이루어졌다.[32] 염수 사무소는 1974년 수자원 연구 사무소와 통합되었다.[30]

미국 최초의 산업 담수화 플랜트는 10년간의 지역 가뭄 끝에 1961년 프리포트에서 가동을 시작했다.[5]

1960년대 후반부터 역삼투(RO) 기술이 주목받기 시작했다. 캘리포니아 주립 대학교, 다우 케미컬, 듀폰 등에서 연구가 진행되었고,[33] 담수화 시스템 최적화 연구가 활발히 이루어졌다.[34][35] 최초의 상업용 RO 플랜트는 1965년 캘리포니아 코알린가에서 기수(brackish water)를 처리하기 위해 가동되었다.[36] 시드니 로브 박사와 UCLA 연구진이 설계한 이 파일럿 플랜트는 코알린가 주민들에게 담수를 공급할 만큼 성공적이었으며, RO 기술의 실현 가능성과 기존 기술 대비 장점(효율성, 상온 작동, 확장성 등)을 입증하는 중요한 계기가 되었다.[37] 1975년에는 최초의 해수 역삼투 담수화 플랜트가 가동되었다.

2000년 기준으로 전 세계적으로 2,000개 이상의 담수화 플랜트가 운영되었으며, 가장 큰 플랜트들은 사우디 아라비아, 이스라엘, 아랍 에미리트 연합에 위치해 있다. 최대 용량 플랜트는 사우디 아라비아의 라스 알 카이르 플랜트로, 하루 처리 용량은 140.1만m3이다.[38] 2021년에는 가동 중인 플랜트 수가 22,000개에 달했다.[38] 2024년 스페인 카탈루냐 정부는 심각한 가뭄에 대응하기 위해 바르셀로나 항구 근처에 해상 부유식 플랜트를 설치하고, 코스타 브라바 북부 지역에 12개의 이동식 담수화 장치를 구입했다.[39]

2012년에는 비용이 1 입방미터당 평균 0.75USD였다. 2022년까지 (인플레이션 전) 0.41USD로 감소했다. 담수 공급량은 연간 10% 이상의 복합 성장률로 증가하여 7년마다 두 배로 증가하고 있다.[40]

3. 종류

해수를 담수로 바꾸는 해수 담수화 방법에는 여러 가지가 있다.[53] 각 방법은 장단점을 가지고 있지만 모두 유용하게 사용될 수 있다. 크게 막을 이용하는 방식과 열을 이용하는 방식으로 나눌 수 있다.[2]


  • '''막분리법''': 특수한 막을 이용하여 염분을 분리하는 방식으로, 대표적으로 역삼투압법(Reverse Osmosis, RO)과 전기투석막법(Electrodialysis, ED)이 있다. 역삼투압법은 1990년대 이후 주된 해수담수화 방식으로 채택되고 있다.
  • '''증류법''' (증발법): 해수를 가열하여 증기로 만든 뒤 이를 응축시켜 담수를 얻는 방식으로, 가장 역사가 오래된 기술이다.[54] 열원 이용 방식 등에 따라 다단 플래시 방식(Multi-Stage Flash Distillation, MSF), 다중 효용법(Multi-Effect Distillation, ME), 증기 압축법(Mechanical Vapor Compression, VC), 태양열 이용법 등으로 나뉜다.
  • '''냉동법''': 해수를 얼려 얼음 결정과 농축된 염수를 분리한 뒤, 얼음을 녹여 담수를 얻는 방식이다.
  • '''기타''': 순방향 삼투압, 미생물 담수화 전지, 막 증류 등 다양한 기술이 연구 개발되고 있다.


현재 전 세계 해수 담수화 설비 용량의 대부분은 역삼투압법과 다단 플래시 증류법이 차지하고 있다.[52]

3. 1. 증발법 (증류법)

증류법(distillation) 또는 증발법은 해수를 가열하여 증기로 만든 뒤, 이 증기를 다시 응축시켜 담수를 얻는 방식이다. 가장 역사가 오래된 해수 담수화 기술로서 현재까지 가장 널리 사용되고 있으며, 전 세계 담수화 생산 용량 중 약 70%를 차지하고 있다. 증발기의 구성과 작동 원리, 그리고 열원을 이용하는 방법에 따라 다음과 같이 분류할 수 있다.

  • 다중 효용 방식(ME: Multi-Effect Distillation)
  • 다단 플래시 방식(MSF: Multiple-Stage Flash Distillation)
  • 증기 압축식(VC: Mechanical Vapor Compression Distillation)
  • 태양열 등 자연 에너지를 이용한 방식


증발법의 담수 회수율은 일반적으로 바닷물 투입량의 20%대 수준으로 보고되고 있다.

3. 1. 1. 다단 플래시 증발법 (MSF: Multi-Stage Flash Distillation)

다단 플래시 증발법(Multi-Stage Flash Distillation|MSFeng)은 해수를 가열하여 증발(플래시)시킨 후, 이를 다시 냉각하여 담수를 얻는 증류법의 한 방식이다.[55] 이 과정은 여러 단계(다단)의 플래시 증발을 연속적으로 거치며 진행된다. 각 단계에서는 이전 단계에서 발생한 수증기가 응축될 때 방출되는 열에너지를 활용하여 효율을 높인다.[55] 또한, 열효율을 높이기 위해 감압 증류 방식을 사용하는데, 여러 개의 감압실을 조합하여 운영하기 때문에 '다단 플래시 방식'이라고 불린다.

이 방식으로 생산된 담수는 염분 농도가 5ppm 미만으로 매우 낮다는 장점이 있다. 또한, 대량의 담수를 안정적으로 생산할 수 있으며, 원수인 해수의 수질에 크게 영향을 받지 않는다. 그러나 열효율이 매우 낮아 담수 생산 과정에서 많은 양의 에너지를 소모한다는 단점이 있다.

이러한 특징 때문에 다단 플래시 증발법은 에너지 자원이 풍부한 중동의 산유국에서 주로 채택되어 왔다. 이들 국가에서는 식수의 상당 부분을 이 방식으로 생산하고 있다. 열원으로는 주로 발전소에서 사용하고 남은 복수의 열이나 유정에서 나오는 부생 가스, 석유 정제 과정에서 발생하는 오프 가스 등이 이용된다. 냉각수로는 해수를 사용하기 때문에, 해수 담수화 플랜트는 정유소나 화력 발전소 근처에 함께 건설되는 경우가 많다.

사우디 아라비아는 다단 플래시 방식의 대규모 해수 담수화 플랜트를 다수 운영하고 있다. 예를 들어, 1981년에 가동을 시작한 제다 No.4 플랜트는 하루에 22만ton의 담수를 생산하며, 2005년 9월 기준으로 세계 최대 규모인 아슈베르 플랜트는 하루 생산량이 100만ton에 달한다. 사우디 아라비아는 이렇게 생산된 담수를 공업용수와 일반 가정용수로 사용할 뿐만 아니라, 농업용수로도 활용하고 있다. 일본의 사사쿠라, 미쓰비시 중공업, IHI, 히타치 조선과 같은 기업들이 이러한 플랜트를 제작하여 수출하고 있다.

3. 1. 2. 다중 효용법 (ME: Multi-Effect Distillation)

증류법의 한 종류로, 다중 효용 증류법(MED: Multi-Effect Distillation)이라고도 한다.[199] 이 방식은 "효용(effect)"이라고 부르는 여러 단계의 장치(효과관)를 직렬로 연결하여 작동한다.[55][199]

첫 번째 단계에서 유입된 해수는 파이프에 뿌려진 후 가열되어 증기를 발생시킨다.[55] 이 증기는 다음 단계로 넘어가서, 다음 단계에 유입된 차가운 해수를 데우는 열원으로 사용된다.[55] 이런 식으로 각 단계에서 생성된 증기를 다음 단계의 해수를 가열하는 데 순차적으로 재활용하면서 증발과 응축을 반복하여 담수를 얻는다. 에너지 효율을 더욱 높이기 위해, 초기 해수를 가열하는 증기를 인근 발전소에서 공급받기도 한다.[55]

다중 효용법은 열을 이용하는 담수화 방식 중 열역학적으로 가장 효율적인 방법으로 알려져 있다.[56] 하지만 운전 가능한 최대 온도나 설치할 수 있는 효용(단계) 수에 제한이 있다는 기술적인 한계점도 존재한다.[57] 구조적으로는 다단 플래시 증발법(MSF)과 유사한 증발식 기술에 속한다.[199]

3. 1. 3. 증기 압축법 (VC: Mechanical Vapor Compression Distillation)

증류법(증발법)은 해수를 담수화하는 가장 오래된 기술 중 하나이며, 현재까지도 널리 사용되고 있다. 전 세계 담수화 생산 용량의 상당 부분을 차지하는 증발법은 증발기의 구성, 작동 원리, 열원 이용 방식에 따라 여러 종류로 나뉜다. 증기 압축식(VC: Mechanical Vapor Compression Distillation)은 이러한 증발법의 한 방식으로 분류된다. 증발법에는 증기 압축식 외에도 다중 효용법(ME: Multi-Effect Distillation), 다단 플래시 방식(MSF: Multiple-Stage Flash Distillation), 태양열을 이용한 방식 등이 있다.

3. 1. 4. 태양열 담수 플랜트 (Solar driven desalination)

태양 에너지를 이용하여 해수를 가열하고 증발시켜 담수를 얻는 방식으로, 증류법의 한 종류로 볼 수 있다. 태양열을 직접 이용하거나 태양광 발전으로 얻은 전기를 사용한다. 자연 에너지를 활용하므로 친환경적인 방법이지만, 대규모 시설을 만들기 어렵고 일조량 등 날씨의 영향을 많이 받아 생산량이 불안정하고 적다는 단점이 있다.

최근에는 독립형 태양광 담수화 장치에 대한 연구도 진행되고 있다. 이는 태양광 에너지로 해수를 높은 곳의 저장 탱크로 끌어올린 뒤, 햇빛이 없는 시간 동안 이 물의 위치 에너지를 이용하여 역삼투 공정을 가동하는 방식이다.[73] 이를 통해 화석 연료나 외부 전력망, 배터리 없이도 지속 가능한 식수 생산을 기대할 수 있다.[74][75][76]

3. 2. 막분리법

막분리법은 특수한 막을 이용하여 해수 속의 염분이나 기타 불순물을 분리하여 담수를 얻는 방식이다. 대표적인 막분리 방식으로는 역삼투압법(Reverse Osmosis, RO)과 전기투석막법(Electrodialysis, ED)이 있다.

역삼투압법은 해수에 압력을 가하여 역삼투막이라고 불리는 특수한 여과막을 통과시켜 물 분자만 분리하고 염분은 농축시켜 제거하는 방식이다. 1990년대 이후로 주요 해수담수화 방식으로 채택되고 있다.

전기투석막법은 전기분해 원리와 이온 교환막을 이용하여 해수 중의 이온(염분)을 분리하여 담수를 얻는 방식이다.

3. 2. 1. 역삼투압법 (RO: Reverse Osmosis)

역삼투압(Reverse Osmosis, RO) 방식은 해수에 인공적으로 압력을 가하여, 반투막(역삼투막, RO막)을 통해 물 분자만 통과시키고 염류 등 용질은 걸러내어 담수를 얻는 기술이다. 이는 자연적인 삼투압 현상과 반대 방향으로 물을 이동시키는 원리를 이용한다. 1990년대 이후 증류법을 대체하는 주요 해수담수화 방식으로 자리 잡았으며[66], 설치 용량과 연간 성장률 면에서 가장 중요한 공정으로 평가받는다.[66] 바닷물 투입량 대비 담수 회수율은 40% 이상으로 보고되고 있어, 20%대인 증류법보다 높다.



역삼투압 방식은 일반적으로 증류법과 같은 열 담수화 공정보다 에너지 효율이 높다.[56] 하지만 담수화 공정의 에너지 비용은 물의 염분 농도, 플랜트 규모, 공정 유형에 따라 크게 달라진다. 현재 해수 담수화 비용은 기존의 수자원 확보 비용보다 높지만, 효율성 향상[67], 플랜트 설치 공간 감소, 운영 및 최적화 개선, 효과적인 전처리 기술 개발, 저렴한 에너지원 활용 등 기술 발전을 통해 비용이 지속적으로 감소할 것으로 예상된다.[68] 2002년 보고에 따르면, 1m3의 담수를 생산하는 데 약 3kWh의 전력이 소모되며, 생산 단가는 170JPY/m3 이하로 추산되었다.[198]

역삼투 공정에 사용되는 RO막은 주로 초박막 방향족 폴리아미드 박막으로 구성된 박막 복합막(Thin-Film Composite membrane, TFC)이다. 이 폴리아미드 필름은 막의 핵심적인 분리 기능을 수행하며, 나머지 부분은 기계적 강도를 유지하는 지지층 역할을 한다. 폴리아미드 필름은 표면적이 넓고 밀도가 높은 비다공성 고분자로, 물 분자의 투과성은 높지만 염분 등 용질의 투과는 억제한다.[69] 최근 연구에 따르면, 물 투과성은 폴리아미드 활성층 내부의 나노 스케일 질량 분포에 의해 주로 결정되는 것으로 밝혀졌다.[70]

RO막은 높은 압력을 견뎌야 하므로 특수한 구조로 제작된다. 해수의 염분 농도가 높거나 목표 담수의 염분 농도가 낮을수록 더 높은 압력이 필요하다. 예를 들어, 평균 염분 농도 3.5%의 해수에서 염분 농도 0.01% (일본 음용수 기준)의 담수를 얻으려면 최소 55기압 정도의 압력이 필요하다 (2005년 기준). RO막의 주요 구조는 다음과 같다.

  • '''중공사막(中空絲膜, Hollow Fiber)''': 속이 빈 실과 같은 형태로 만들어, 막 외부에서 내부로 물을 여과하는 방식이다.
  • '''스파이럴 막(Spiral Wound)''': 평평한 막을 지지체와 함께 겹쳐 봉투 모양으로 만든 뒤, 이를 롤케이크처럼 나선형으로 감아 만든다. 단면 방향에서 압력을 가해 여과한다.


물을 가압하기 위해서는 터빈 펌프나 플런저 펌프와 같은 고압 펌프가 사용된다.

역삼투 공정은 지속적인 유지 관리가 필수적이다. 막 표면에 다양한 물질이 침적되어 막 오염(fouling)과 스케일링(scaling)이 발생하면 공정 효율이 저하되고 심한 경우 막이 손상될 수 있다. 주요 오염 요인으로는 칼슘, 마그네슘과 같은 이온성 물질, 용존 유기 탄소(DOC), 박테리아, 바이러스, 콜로이드 및 불용성 입자 등이 있다. 이러한 문제를 완화하기 위해 다음과 같은 전처리 과정이 중요하다.

  • '''스케일 방지''': 산(acid)이나 폴리아크릴아미드, 폴리말레산, 포스포네이트, 폴리인산염과 같은 유기 고분자 억제제를 사용하여 무기 염류의 침전을 방지한다.
  • '''파울링 방지''': 염소, 오존, 차아염소산나트륨, 차아염소산칼슘과 같은 생물 살균제(biocide)를 사용하여 박테리아 증식과 생물 오염을 억제한다.


또한, 막 오염 상태, 해수 조건 변화 등에 따라 주기적으로 막 세척(shock flushing)을 실시해야 한다. 세척 시에는 담수 용액에 억제제를 첨가하여 사용하며, 이 과정에서 시스템 가동을 중단해야 한다. 그러나 세척 과정에서 발생하는 폐수가 처리 없이 바다로 배출될 경우, 민감한 해양 서식지에 심각한 피해를 줄 수 있다는 환경 문제가 제기된다.[71][72]

최근에는 기술 발전을 통해 역삼투 공정의 효율성과 지속 가능성을 높이려는 노력이 이루어지고 있다. 독립형 태양광 담수화 장치는 태양 에너지를 이용하여 해수를 높은 곳의 탱크로 끌어올린 후, 햇빛이 없는 시간에도 중력에 의해 가압된 해수를 역삼투 공정에 공급하여 화석 연료나 외부 전력망 없이 지속적으로 식수를 생산할 수 있게 한다.[73][74][75][76] 탄소 나노튜브를 이용한 역삼투 기술도 연구되고 있다.

1990년대까지는 비교적 소규모 플랜트가 많았으나, 최근에는 일일 생산량 10000ton를 넘는 대형 플랜트가 세계적으로 대부분 역삼투 방식으로 건설되고 있다. 2005년 기준 세계 최대 규모의 역삼투법 해수 담수화 플랜트는 이스라엘의 아슈켈론에 위치하며, 하루 330000ton의 담수를 공업 및 가정용으로 공급한다. 그 외에도 중동 지역, 지중해 연안 국가, 싱가포르 등지에 대형 플랜트가 다수 운영되고 있다. 일본에서는 후쿠오카시 히가시구에 위치한 마미즈 피어가 최대 규모로, 일일 50000ton의 담수를 공급한다.

2006년 기준으로, 해수 담수화용 RO막의 최대 생산 국가는 일본으로 추정되지만, 생산 통계가 명확하지 않아 정확한 수치는 파악하기 어렵다.

3. 2. 2. 전기투석막법 (Electrodialysis membrane)

전기분해와 분리막(또는 이온수지막)을 이용하여 물 속의 염분을 제거하고 담수를 얻는 방법이다.

3. 3. 냉동법 (Freeze-Thaw, Freezing method)

해수를 빙점(약 -1.8°C) 이하로 냉각시켜 얼음 결정을 석출(析出)시키는 방법이다. 이 과정에서 해수 중의 염분은 얼음 결정이 성장하는 경계면에서 분리되어 해수는 농축된다. 이렇게 생성된 얼음 결정의 표면과 결정 사이에 남아있는, 염분이 농축된 염수(brine water)를 분리하고 세정한 뒤, 얼음을 녹이면 담수를 얻을 수 있다.[1]

3. 4. 기타 기술

해수를 담수화하는 주요 기술 외에도 다양한 방법들이 연구 및 개발되고 있다.

'''파력 에너지 이용'''

파력을 이용한 해수담수화는 파도의 기계적인 운동 에너지를 역삼투 공정에 필요한 유압 동력으로 직접 변환하는 방식이다.[58] 이 방식은 전기로 변환하는 단계를 생략하고, 삼투압 이상의 과도한 압력을 최소화하며, 유압 및 파력 관련 부품 혁신을 통해 효율을 높이고 비용을 절감하는 것을 목표로 한다.[59] 대표적인 예로는 잠수 부표를 사용하여 해수를 담수화하는 파력 발전 기술인 CETO가 있다.[60] 서호주 가든 섬에서는 2013년부터, 퍼스에서는 2015년부터 파력 해수담수화 플랜트가 운영되고 있다.[61][62] 또한, 외부 전력 없이 재활용 플라스틱 병으로 제작되어 하루 30m3에서 50m3의 담수를 생산하는 소규모 해상 시스템도 개발되었다.[165]

'''막 증류'''

막 증류는 특수한 막을 사이에 두고 온도 차이를 이용하여, 따뜻한 쪽의 염수에서 수증기를 증발시킨 후 차가운 쪽에서 응축시켜 순수한 물을 얻는 기술이다.[63] 막의 성능이 중요한데, 예를 들어 PVDF-HFP와 실리카 에어로겔을 전기 방사하여 만든 막은 30일 연속 사용 후에도 염분을 99.99% 제거하는 성능을 보였다.[64]

'''순방향 삼투압 (Forward Osmosis)'''

순방향 삼투압은 반투과성 막을 사이에 두고, 농도가 높은 용액(인출 용액)이 물을 끌어당기는 삼투압 현상을 이용하여 해수에서 물을 분리하는 방식이다.[2] 영국의 Modern Water PLC는 이 기술을 상업화하여 여러 곳에서 플랜트를 운영하고 있는 것으로 알려졌다.[146][147][148]

'''미생물 담수화 전지 (Microbial Desalination Cell)'''

미생물 담수화 전지는 특수한 박테리아(전극 활성 박테리아)를 활용하는 생물학적 전기화학 시스템이다. 이 박테리아가 만드는 자연적인 전극 기울기를 이용하여 물 속의 염분을 제거한다.[4]

'''열확산 담수화'''

열확산 담수화는 온도 기울기가 있는 채널에 염수를 통과시키는 방식이다. 온도 차이에 의해 물질이 이동하는 열확산 현상을 이용하여 염분을 분리한다. 2024년 호주 국립대학교 연구진은 이 기술을 이용하여 염화나트륨 농도를 25,000 ppm까지 낮추는 데 성공했다고 발표했다 (회수율 10%).[81]

'''온도 변화 용매 추출 (TSSE)'''

TSSE는 막이나 고온 대신 특정 용매를 사용하는 방식이다. 온도가 변하면 용해도가 달라지는 용매를 해수에 첨가하면, 실온에서는 용매가 물 분자를 끌어당기고, 이후 온도를 높이면 용매가 흡수한 물을 다시 방출하여 염분이 제거된 물을 얻는다.[164] 이 방식은 70°C 미만의 저온 폐열로도 작동 가능하며,[163] 바닷물보다 7배나 더 짠 고농도 염수도 처리할 수 있다는 장점이 있다. 한 연구에서는 염분 제거율이 98.4%에 달했다.[163]

'''초음파 분무 분리'''

액체에 초음파를 가해 미세한 입자로 만든 뒤 분리하는 방식도 연구되고 있다.[200][201][202]

'''흡착식 담수화 (AD)'''

실리카겔과 같이 수분을 잘 흡수하는 특정 물질의 성질을 이용하여 담수화하는 기술이다.[145]

'''하이드로젤 이용'''



하이드로젤을 염수에 넣으면 팽창하면서 주변 염수와는 다른 이온 조성을 가진 용액을 흡수한다. 이 용액을 체나 미세여과막으로 짜내어 담수를 얻을 수 있다. 젤을 압축하고 팽창시키는 과정을 반복하면 염 이온을 이동시킬 수 있는데, 이는 냉장고의 역 카르노 사이클과 유사하다. 이 방식은 삼투압 막이 필요 없고, 공급수의 수질 변화에 덜 민감하며, 원하는 농도의 물을 생산할 수 있다는 장점이 있다.[149]

'''태양열 담수화'''

태양 에너지를 직접 이용하여 물을 증류하거나 다른 담수화 공정을 가동하는 기술이다. 미국, 프랑스, 아랍에미리트 등에서 실용 기술 개발을 위해 노력하고 있다.[150] 덴마크 기업 아쿠아다니아(AquaDania)의 워터스틸러(WaterStillar)는 이집트와 멕시코 등지에 설치되었는데, 2m2 크기의 태양열 집열기로 하루 40L에서 60L의 물을 증류할 수 있다. 이는 기존 방식보다 효율이 높고, 플라스틱 PET 병 사용이나 에너지 소모적인 물 운송의 필요성을 줄여준다.[151] 미국 캘리포니아의 스타트업 워터FX(WaterFX)는 태양열을 이용하여 지역의 염지하수나 해수를 처리하는 기술을 개발했다.[152] 독립형 태양광 담수화 장치는 태양 에너지로 해수를 높은 곳의 탱크에 채워두었다가, 햇빛이 없는 시간에도 중력을 이용하여 역삼투 공정을 가동함으로써 화석 연료나 배터리 없이 지속 가능한 식수 생산을 가능하게 한다.[73][74][75][76]

'''파사렐 공정'''

증발법의 일종이지만, 열 대신 감압된 대기압을 이용하여 물을 증발시킨다. 생성된 수증기를 압축기로 압축하고 응축시키는 과정에서 발생하는 열을 다시 투입되는 물을 증발시키는 데 사용하여 에너지 효율을 높인다.[153]

'''지열 에너지 이용'''

지열 에너지는 해수 담수화를 구동할 수 있다. 일부 지역에서는 환경 및 경제적 측면에서 지하수나 지표수를 사용하는 것보다 유리할 수 있다.

'''나노기술 활용'''

  • 나노튜브 막: 기존 막보다 물 투과성이 높아 역삼투압 공장의 부지 면적을 줄이고 에너지 효율을 높일 수 있을 것으로 기대된다.[154] 밀폐형 설폰화된 나노 복합 막은 다양한 오염 물질을 극미량 수준까지 제거하며 염 농도 변화에도 강한 특성을 보인다.[155][156][157]
  • 플루오린 나노튜브: 2022년 일본 도쿄 대학 연구팀은 기존 아쿠아포린보다 4,500배 빠른 속도로 물을 투과시키는 플루오린 나노튜브를 개발하여 해수 여과 성능을 크게 향상시킬 가능성을 보였다.[211][212][213]
  • 생체 모방 막: 자연계의 생체막 구조와 기능을 모방하여 효율을 높인 담수화 막을 개발하는 연구도 진행 중이다.[158]


'''전기적 방법 활용'''

  • 전기장 이용: 지멘스 워터 테크놀로지스는 2008년, 전기장을 이용하여 1m3의 물을 담수화하는 데 1.5kWh의 에너지만 사용하는 기술을 발표했다. 이는 다른 공정 에너지의 절반 수준이라고 주장되었으며,[159] 2012년 싱가포르에서 시범 운영되었다.[160] 텍사스 대학교 오스틴과 마르부르크 대학교 등에서도 전기화학적으로 매개된 해수 담수화의 효율 개선 연구를 진행하고 있다.[161]
  • 전기운동 충격파: 막 없이 상온, 상압에서 담수화하는 기술이다. 전기운동 충격파를 이용하여 염수 속의 이온(음이온, 양이온)을 각각 탄산 이온과 칼슘 이온으로 교환시킨다. 이 두 이온이 반응하여 탄산 칼슘 침전물을 형성하고 제거하면 담수를 얻을 수 있다. 이론적인 에너지 효율은 전기투석 및 역삼투와 비슷하다.[162]
  • 휴대용 담수화 장치 (MIT 개발): 2022년 MIT 연구진은 이온 농도 분극과 전기투석을 결합하여 필터 없이 용해된 염분과 부유 고형물을 모두 제거하는 휴대용 장치를 개발했다.[143] 여행 가방 크기(42 × 33.5 × 19 cm3, 9.25kg)로, 전문가가 아니어도 쉽게 사용할 수 있도록 설계되었다.[143] 저전력(20Wh/L)으로 작동하여 휴대용 태양광 패널로도 구동 가능하며, 자동 세척 기능과 필터가 없는 구조로 유지보수가 용이하다.[144] 다만, 생산 속도가 분당 0.33L로 제한적이고, 고탁도 물에서의 장기적 내구성 문제, 고가 재료 사용 등의 한계가 있다.[143][144]

4. 응용 분야

담수화 기술은 물 부족 문제를 겪는 여러 지역에서 중요한 역할을 수행하고 있다. 주요 응용 분야는 다음과 같다.


  • 식수 및 생활용수 공급: 가장 기본적인 응용 분야로, 특히 중동(사우디 아라비아, 이스라엘 등), 북아프리카, 지중해 연안, 미국 캘리포니아, 호주, 싱가포르[43][44][45]와 같이 강수량이 적거나 인구가 밀집된 지역에서 식수와 생활용수를 확보하기 위해 널리 사용된다.[46][47] 사우디 아라비아에서는 주바일에서 담수화된 물을 320km 떨어진 내륙 도시 리야드까지 파이프로 운송하여 공급하기도 한다.[49] 2023년 이스라엘은 담수화 기술을 이용해 갈릴리 호수의 수위를 인공적으로 높이는 프로젝트를 진행하기도 했다.[50] 또한, CIS 국가의 내륙 지역에서는 염호인 카스피해의 물을 담수화하여 음용수로 사용한다. 카자흐스탄의 악타우 원자력 발전소에서는 과거 고속 증식로 BN-350을 이용하여 일일 12만m3의 물을 담수화하여 공급한 사례가 있다.[206][207][208]

  • 공업 및 농업용수 공급: 담수화된 물은 공업용수로도 활용되며, 일부 지역에서는 농업용수로도 사용된다. 사우디 아라비아는 담수화 플랜트에서 생산된 물을 공업 및 가정용수뿐만 아니라 농업용수로도 활용하고 있다.

  • 선박에서의 활용: 장기간 해상에서 임무를 수행해야 하는 선박, 특히 원자력 잠수함이나 항공모함에는 필수적으로 담수화 설비가 탑재된다.[203] 원자력 잠수함의 경우, 원자로에서 발생하는 에너지를 이용하여 해수로부터 음료수를 생산하며, 주로 배열을 활용한 증류(플래시) 방식을 사용한다.[203] 외양을 항해하는 민간 선박 역시 '''조수 장치'''를 통해 해수를 담수화하여 사용한다. 대부분 선박 엔진이나 보일러의 배열을 이용하는 플래시 방식을 채택하며,[205] 역삼투막 방식의 설비도 점차 사용되고 있다.

5. 장점 및 단점



해수 담수화는 물 부족 문제에 대응하기 위한 중요한 기술로 주목받고 있으며, 특히 역삼투(RO) 방식이 널리 사용된다.[66] 이 기술은 해수라는 풍부한 자원을 활용하여 담수를 생산할 수 있다는 명확한 장점을 가지며, 지속적인 기술 개발을 통해 효율성이 향상되고 생산 비용도 점차 낮아지는 추세이다.[67][68][105]

하지만 해수 담수화는 몇 가지 단점도 안고 있다. 가장 큰 문제점은 담수 생산 과정에서 상당한 양의 에너지가 소모된다는 점이다.[103] 역삼투압 플랜트는 다른 방식에 비해 에너지 효율이 개선되었지만,[56] 여전히 에너지 비용이 전체 생산 비용의 상당 부분을 차지한다.[103] 또한, 담수 생산 후 남는 고농도의 농축수 처리 문제와 역삼투막의 성능 유지를 위해 사용되는 화학 물질 배출로 인한 환경 영향 역시 중요한 고려 사항이다.[71][72] 이 외에도 초기 시설 투자 비용과 지속적인 유지보수 비용으로 인해 다른 수자원 확보 방법에 비해 상대적으로 높은 비용이 드는 경향이 있다.[103] 역삼투 방식의 경우, 막 오염을 방지하기 위한 전처리 및 유지보수가 필수적이다.[71][72]

이러한 장점과 단점을 종합적으로 고려하여 각 지역의 상황에 맞는 지속 가능한 담수화 기술의 적용과 개발이 요구된다.

5. 1. 장점

해수담수화는 지구 상 물의 약 97.5%를 차지하는 해수나 기수에서 염분을 제거하여 인류가 생활에 유용하게 사용할 수 있는 담수로 만드는 기술이다.[216] 이는 물 부족 문제를 해결하는 데 중요한 대안이 될 수 있다.

가장 큰 장점 중 하나는 사실상 무한한 자원인 해수를 활용한다는 점이다. 기존의 강물이나 지하수와 같은 수자원이 부족한 지역에서도 안정적인 물 공급원을 확보할 수 있다.

또한, 지속적인 기술 발전으로 생산 효율성이 향상되고 비용이 절감되고 있다. 특히 널리 사용되는 역삼투(RO) 방식은 기존의 증류 방식보다 에너지 효율이 높으며[56], 기술 개선을 통해 담수 생산 비용이 꾸준히 감소하고 있다.[67][68] 실제로 담수 1m3를 생산하는 평균 비용은 2000년 1.1달러에서 현재 약 0.5달러 수준까지 낮아졌다.[105]

태양광 발전과 같은 재생 에너지를 동력원으로 사용하는 독립형 담수화 설비도 개발되어, 화석 연료나 외부 전력망 없이 지속 가능한 물 생산이 가능해지고 있다.[73][74][75][76] 더 나아가 전기투석법과 같은 일부 기술은 담수화 과정에서 이산화 탄소 제거에도 기여할 잠재력을 가지고 있다.[79][80]

5. 2. 단점

해수 담수화는 유용한 기술이지만 몇 가지 단점을 가지고 있다.

가장 큰 문제점 중 하나는 에너지 소비량이 많다는 점이다. 담수화 공정, 특히 역삼투 방식은 막대한 양의 에너지를 필요로 한다. 역삼투압 플랜트는 다단 플래시 방식과 같은 열 담수화 공정보다는 에너지 효율이 높지만,[56] 여전히 에너지 소비량이 상당하다. 실제로 해수 담수화 비용의 절반 이상이 에너지 비용에서 발생하며,[103] 이는 담수화된 물의 가격을 높이는 주요 원인이 된다. 2013년 기준으로 담수화 비용은 0.45USD/m3에서 1달러/m3 사이였으며, 에너지 가격 변동에 따라 실제 비용은 더 달라질 수 있다.[103] 특히 키프로스와 같이 에너지 자원이 제한적인 섬나라의 경우, 담수화가 국가 전체 전력 소비량의 약 5%를 차지할 정도로 에너지 부담이 크다.[105] 중동 지역처럼 물 부족이 심각하여 담수화 의존도가 높은 곳에서는 에너지 수요가 급증하고 있으며, 2030년까지 두 배로 증가할 것으로 예상된다. 더욱이 이 지역 담수화 에너지원의 95% 이상이 화석 연료에 의존하고 있어, 기후 변화와 환경 오염 문제를 심화시킬 수 있다는 우려도 제기된다.[125] 다단 플래시 방식은 열효율이 매우 낮아 특히 에너지 투입량이 많다.
환경 문제 역시 중요한 단점이다. 역삼투 공정에서는 막의 오염을 막고 성능을 유지하기 위해 주기적인 세척이 필요한데, 이 과정에서 사용된 화학 물질(스케일 방지제, 생물 살균제 등)이 포함된 세척수가 제대로 처리되지 않고 바다로 배출될 경우, 민감한 해양 생태계에 심각한 손상을 입힐 수 있다.[71][72] 또한, 담수를 생산하고 남은 고농도의 염수인 농축수(brine)를 처리하는 문제도 있다. 이 농축수를 바다에 그대로 방류할 경우, 주변 해역의 염분 농도를 높여 해양 생물에 악영향을 줄 수 있다.
비용 문제도 간과할 수 없다. 해수 담수화는 초기 시설 건설 비용뿐만 아니라 높은 에너지 비용, 역삼투막 교체 및 유지 보수 비용 등이 발생하여, 강이나 지하수를 이용하거나 물 재활용, 물 절약을 통해 물을 얻는 것보다 일반적으로 비용이 더 높다.[103] 담수화 비용은 시설 규모와 종류, 위치, 공급되는 해수의 상태, 인건비, 에너지 비용, 자금 조달 방식, 농축수 처리 비용 등 다양한 요인에 따라 달라진다.[103] 기술 발전으로 비용이 지속적으로 감소하는 추세이기는 하지만,[68][105] 여전히 경제성은 중요한 고려 사항이다. 특히 역삼투 방식은 막의 성능 유지를 위한 정비에 비용이 많이 드는 단점이 있다.

또한 역삼투 방식의 경우, 해수에 포함된 각종 이온(칼슘, 마그네슘 등), 용존 유기 탄소(DOC), 박테리아, 바이러스, 콜로이드, 불용성 미립자 등으로 인해 역삼투막이 쉽게 오염(파울링, 스케일링)되거나 심한 경우 파손될 수 있다.[71][72] 따라서 막의 수명을 연장하고 안정적인 담수 생산을 위해 복잡하고 비용이 드는 전처리 과정이 필수적이다. 생산된 물의 염분 농도 측면에서도 역삼투 방식은 다단 플래시 방식과 같은 증류 방식에 비해 다소 높을 수 있다(일반적으로 100ppm 미만).

6. 환경 문제

해수담수화는 물 부족 문제 해결에 기여할 수 있지만, 여러 환경적 문제를 안고 있다. 주요 문제점은 취수 과정에서의 해양 생물 피해, 농축된 염수 배출, 화학 물질 사용, 그리고 높은 에너지 소비이다.
취수 과정의 영향담수화 시설의 취수 과정에서 물고기, 조개류, 또는 그 알들이 시설 내부로 빨려 들어가 열, 물리적 충격, 화학 물질 등으로 인해 죽거나 다칠 수 있다.[114] 더 큰 해양 생물은 취수구 앞의 스크린에 걸려 피해를 입기도 한다.[114] 이러한 문제 때문에 미국 환경 보호청(EPA) 등에서는 냉각수 취수 시설과 유사하게 담수화 시설의 취수 과정을 규제하고 있다.[114]

이러한 환경 영향을 줄이기 위해 해변 아래에 우물을 파서 물을 취수하는 방식(beach wells)이 사용되기도 하지만, 이는 더 많은 에너지와 비용이 든다.[115] 호주의 쿠위나 해수 담수화 플랜트, 퀸즐랜드의 골드 코스트 해수 담수화 플랜트, 시드니의 커넬 해수 담수화 플랜트 등에서는 취수 속도를 0.1m/s 정도로 매우 느리게 하여 물고기들이 취수 흐름에서 벗어날 수 있도록 설계했다. 이 플랜트들은 하루에 거의 140000m3의 깨끗한 물을 공급한다.[116]
농축수(염수) 배출담수화 과정 후에는 염분 농도가 매우 높은 농축수(염수)가 발생하여 바다로 배출된다. 이 농축수는 주변 해수보다 온도가 높을 수 있으며, 전처리 및 세척 과정에서 사용된 화학 물질 잔류물, 화학 반응 부산물, 설비 부식으로 인한 중금속 등을 포함할 수 있다.[117][118]

농축수는 일반 해수보다 밀도가 높아 해저로 가라앉는 경향이 있으며, 이는 해저 생태계에 부정적인 영향을 미칠 수 있다.[123] 염분 농도가 높아지면 해수 온도가 상승하고 용존 산소량이 감소하여 해양 생물의 서식 환경을 악화시킨다.[210] 농축수의 영향은 배출 지점으로부터 수 킬로미터까지 미칠 수 있다.[123]

농축수 배출 영향을 줄이기 위한 방법으로는 다음과 같은 것들이 있다.


  • 하수 처리 시설의 방류수나 발전소의 냉각수와 혼합하여 염분 농도를 희석시킨 후 배출.[117]
  • 해저에 설치된 확산기(diffuser)를 통해 넓은 지역에 걸쳐 점진적으로 방류하여 혼합을 유도.[117]
  • 선박 등을 이용한 이동식 담수화 설비를 운영하여 한 지역에 농축수가 집중되는 것을 방지.[121][122]
  • 염수를 처리하여 염분 등을 회수하고 물만 증발시키는 액체 배출 제로(Zero Liquid Discharge, ZLD) 시스템 도입.[117][120]


이러한 노력에도 불구하고, 농축수 배출은 여전히 환경적 우려 사항으로 남아있어 신중한 관리와 지속적인 환경 영향 평가가 필요하다.[123][124]
화학 물질 사용역삼투(RO) 방식과 같은 담수화 공정에서는 막의 성능 저하를 막기 위해 다양한 화학 물질을 사용한다. 막 표면에 무기물이 침전되는 스케일링(scaling) 현상을 막기 위해 산이나 폴리아크릴아미드, 포스포네이트 등의 스케일 방지제를 사용하고, 미생물이 번식하여 막을 오염시키는 생물 오염(biofouling)을 막기 위해 염소, 오존, 차아염소산나트륨과 같은 생물 살균제(biocide)를 투입한다.[71]

이러한 화학 물질들은 막 세척 과정 등에서 농축수와 함께 배출될 수 있으며, 특히 구리나 염소와 같은 물질은 해양 환경에 더 큰 부담을 줄 수 있다.[210] 화학 물질이 포함된 배출수는 민감한 해양 서식지에 해를 끼칠 수 있다.[71][72]
에너지 소비 및 온실가스 배출해수담수화는 상당한 양의 에너지를 필요로 하는 공정이다. 특히 중동과 같이 물 부족이 심각한 지역에서는 담수화 설비 가동을 위한 에너지 수요가 급증하고 있으며, 2030년까지 현재의 두 배 수준으로 증가할 것으로 예상된다.[125] 현재 담수화 에너지원의 95% 이상이 화석 연료에 의존하고 있어[125], 다량의 온실가스를 배출하여 기후 변화를 가속화할 수 있다는 비판이 제기된다. 태양광 에너지를 이용한 담수화 기술[73][74][75][76] 등 재생 가능 에너지를 활용하려는 노력이 이루어지고 있지만, 아직은 화석 연료 의존도가 높은 실정이다.
기타 환경 문제담수화 설비는 일반적으로 해안선 근처에 약 25에이커의 부지를 필요로 한다.[126] 만약 내륙에 건설될 경우, 해수를 끌어오고 농축수를 배출하기 위한 파이프라인을 땅속에 매설해야 하는데, 이 파이프에서 누출이 발생하면 인근 대수층을 오염시킬 위험이 있다.[126] 또한, 일부 담수화 설비는 운영 과정에서 상당한 소음을 발생시킬 수 있다.[126]

7. 건강 문제

해수 담수화 과정에서 물에 포함된 요오드가 제거될 수 있어, 요오드 결핍 질환의 위험을 높일 수 있다는 우려가 있다. 이스라엘의 연구자들은 해수 담수화와 요오드 결핍 사이의 연관성을 제기했다.[127] 해수 역삼투(SWRO) 방식으로 생산된 요오드 함량이 낮은 물을 마신 성인들에게서 요오드 결핍이 나타났으며,[128] [129] 이는 해당 지역 식수에서 요오드 결핍이 증가하는 시점과 일치했다. 연구진은 담수화된 해수에 의존하는 인구 집단에서 요오드 결핍 질환이 발생할 가능성이 있다고 보았다.[130]

이스라엘 연구자들은 담수화된 물의 사용 증가와 국가적인 요오드 결핍 현상 사이의 관련 가능성을 지적했다.[131] 실제 이스라엘 일반 인구 조사 결과, 학령기 아동의 62%와 임산부의 85%가 세계보건기구(WHO)의 권장 섭취량보다 낮은 요오드 수치를 보였다.[132] 연구진은 이러한 요오드 결핍의 원인으로 요오드가 제거된 담수화된 물에 대한 국가적 의존도 증가, 보편적인 소금 요오드화 프로그램의 부재, 그리고 갑상선 약물 사용 증가 등을 지목했다.[133] 해당 조사가 이루어진 해에 이스라엘에서 담수화 플랜트를 통해 생산된 물은 전체 담수 공급량의 약 50%를 차지했으며, 가정 및 산업용수 공급량의 약 80%에 달했다.[134]

또한, 해수를 고온 증발시키는 플래시 방식이나 상온에서 가압하는 역삼투압 방식 모두 생산 직후의 물은 음용에 바로 적합하지 않다. 이는 단순히 저온 처리를 거쳤을 뿐 살균 과정이 포함되지 않았기 때문이다. 따라서 음용수로 사용하기 위해서는 염소 소독이나 오존을 이용한 고도 정수 처리를 통해 살균 과정을 거쳐야 한다.

더불어 해수에서 만들어진 담수는 육지의 일반적인 담수와 비교했을 때 녹아 있는 미네랄의 조성이 달라 맛이 없게 느껴질 수 있다. 이 때문에 생산된 담수는 미네랄 성분을 추가하거나 이온 교환 수지를 사용하여 일부 이온을 제거하는 등 맛을 조정한 후에 공급된다.

8. 한국의 담수화 현황 및 전망

담수화 설비는 지구 상의 물 중 97.5%나 되는 해수나 기수를 인류의 생활에 유용하게 쓸 수 있도록 경제적인 방법으로 염분을 제거하여 담수로 만드는 설비이다. 비가 땅 위에 떨어지면 여러 경로를 통해 바다로 흘러 가게 되는데, 물이 땅 위와 땅속으로 흐르는 동안 무기염류와 다른 물질 등이 용해되어 점점 염도가 증가한다. 바다나 저지대에 도착한 물은 태양에너지에 의해 증발하게 되며, 이 증발 과정에서 염을 남기며 순수한 물만이 구름을 형성하고 비가 되는 순환을 한다. 이러한 자연 순환 과정은 하루에 10ton[215]의 바닷물을 정수하는 것과 같은 규모로 일어나며, 이는 물리적인 분리가 이루어지는 증발 과정 및 수증기가 찬 공기를 만나서 빗물로 변하는 응축 과정을 잘 나타낸다. 이러한 과정이 자연현상에서 볼 수 있는 대표적인 담수화라 할 수 있다.[216]

9. 미래 기술

해수 담수화 기술은 지속적으로 발전하고 있으며, 특히 에너지 효율을 높이고 환경 영향을 줄이며 생산 비용을 낮추기 위한 새로운 기술들이 활발히 연구 및 개발되고 있다. 주요 미래 기술들은 다음과 같다.


  • 나노기술 활용:
  • 나노튜브 막: 기존 역삼투 막보다 물 투과성이 높아 담수화 설비의 크기를 줄이고 필요한 에너지를 절감할 잠재력을 지닌다.[154] 2022년 5월, 도쿄 대학 연구진은 기존 아쿠아포린보다 4500배 빠른 속도로 물을 투과시키는 플루오린 나노튜브를 개발하여 해수 여과의 새로운 가능성을 제시했다.[211][212][213]
  • 밀폐형 설폰화된 나노 복합 막: 10억 분율(ppb) 수준까지 다양한 오염 물질을 제거할 수 있으며, 높은 염 농도에서도 성능 저하가 거의 없는 특성을 보인다.[155][156][157]

  • 전기화학 기술:
  • 이온 농도 분극 및 전기투석 결합 기술: 2022년 MIT 연구진은 여러 단계의 이온 농도 분극과 한 단계의 전기투석을 결합하여 필터 없이 용해된 염과 부유 고형물을 모두 제거하는 휴대용 담수화 장치를 개발했다.[143] 이 장치는 여행 가방 크기(42cm × 33.5cm × 19cm)와 무게(9.25kg)로, 원격 지역이나 재난 상황, 군사 작전 등에서 비전문가도 쉽게 사용할 수 있도록 설계되었다.[143] 고압 펌프 없이 작동하여 에너지 효율이 매우 높으며(1리터 생산에 20 와트시 소비), 휴대용 태양광 패널로도 구동 가능하다. 자동 세척 기능과 필터 없는 설계(또는 교체 가능 필터 사용)로 유지보수가 간편하다.[144] 다만, 생산 속도가 분당 0.33L로 제한적이며, 탁도가 높은 물에서의 장기적인 신뢰성 확보 및 고가 재료 사용 문제가 상용화의 과제로 남아있다.[143][144]
  • 전기장 적용 기술: 2008년 지멘스 워터 테크놀로지스는 전기장을 이용하여 1m3의 물을 담수화하는 데 1.5 kWh의 에너지만 사용하는 기술을 발표했다. 이는 기존 공정 에너지의 절반 수준에 해당한다.[159] 2012년 기준으로 싱가포르에서 시범 운영되었다.[160] 텍사스 대학교 오스틴과 마르부르크 대학교 연구진도 더 효율적인 전기화학적 해수 담수화 방법을 개발 중이다.[161]
  • 전기운동 충격파 이용 공정: 막 없이 상온 및 상압에서 담수화를 수행하는 기술이다.[162] 전기운동 충격파를 이용해 염수 속 이온을 칼슘 이온과 탄산 이온으로 교환시킨 뒤, 이들이 반응하여 생성된 탄산 칼슘 침전물을 제거하여 담수를 얻는다. 이론적인 에너지 효율은 전기투석 및 역삼투와 유사한 수준이다.

  • 생체 모방 기술:
  • 생체막의 원리를 모방한 담수화 기술도 연구되고 있다.[158]


이러한 미래 기술들은 기존 담수화 방식의 한계를 극복하고, 물 부족 문제 해결에 기여할 것으로 기대된다. 특히 에너지 효율 향상과 비용 절감은 담수화 기술의 보급을 확대하는 데 중요한 역할을 할 것이다.

참조

[1] 웹사이트 Desalination http://dictionary.re[...] The American Heritage Science Dictionary 2007-08-19
[2] 논문 Desalination brine disposal methods and treatment technologies – A review 2019-11-25
[3] 논문 Fresh from the Sea 2007-09
[4] 논문 Performance of microbial desalination cell for salt removal and energy generation using different catholyte solutions
[5] 웹사이트 Making the Deserts Bloom: Harnessing nature to deliver us from drought, Distillations Podcast and transcript, Episode 239 https://www.scienceh[...] 2019-03-19
[6] 논문 Environmental impact of desalination technologies: A review 2020
[7] 서적 Materials and Energy WORLD SCIENTIFIC
[8] 서적 Reducing the Greenhouse Gas Emissions of Water and Sanitation Services: Overview of emissions and their potential reduction illustrated by utility know-how https://iwaponline.c[...] IWA Publishing 2022
[9] 문서 Meteorologica https://archive.org/[...] Clarendon Press 1931
[10] 논문 Investigation and Research on the Status Quo of Informatization Development at Home and Abroad 2021-03-01
[11] 문서 Science and Civilisation in China: Volume 5, Chemistry and Chemical Technology https://books.google[...] Cambridge University Press 1980
[12] 웹사이트 Sample http://www.desware.n[...]
[13] 서적 History of Chemistry Macmillan 1962
[14] 논문 A brief illustrated history of desalination: From the bible to 1940 1984-01-01
[15] 논문 Aspetti storici della dissalazione 1966
[16] 논문 The Distillation of Seawater on Ships in the 17th and 18th Centuries 2009-02-01
[17] 논문 Quest for Pure Water 1981
[18] 간행물 Universal Magazine 1754
[19] 문서 Purifying Water Britain 1675
[20] 문서 Purifying Salt Water Britain 1683
[21] 웹사이트 Enkel Søgning http://www.orlogsbas[...]
[22] 웹사이트 Report on Desalination of Sea Water https://founders.arc[...] 1791-11-21
[23] 웹사이트 Desalination of Sea Water | Thomas Jefferson's Monticello https://www.monticel[...]
[24] 서적 The Efficient Use of Steam: Written for the Fuel Efficiency Committee of the Ministry of Fuel and Power https://books.google[...] H.M. Stationery Office 1956
[25] 서적 Our Ocean Railways: Or, The Rise, Progress, and Development of Ocean Steam Navigation https://books.google[...] Chapman and Hall, Limited 1893
[26] 서적 History, Development and Management of Water Resources https://books.google[...] EOLSS Publishers 2010-05-15
[27] 논문 The 1861 de Normandy desalting unit at Key West
[28] 논문 A cryogel solar vapor generator with rapid water replenishment and high intermediate water content for seawater desalination http://dx.doi.org/10[...] 2023
[29] 논문 Freeze desalination by the integration of falling film and block freeze-concentration techniques http://dx.doi.org/10[...] 2018-06
[30] 웹사이트 Records of the office of Saline Water https://www.archives[...] 2016-08-15
[31] 웹사이트 Saline Water Act https://uscode.house[...] 2024-01-20
[32] 논문 Saline-Water Conversion https://www.jstor.or[...] 1966
[33] 웹사이트 Bankrolling the 10 Breakthrough Technologies: Megascale Desalination http://www.ide-tech.[...] 2015-11-23
[34] 논문 Optimization of ramified absorber networks doing desalination 2011
[35] 논문 Design optimization of desalination systems power-supplied by PV and W/G energy sources 2010
[36] 서적 Mechanisms for Long-Term Innovation Technology and Business Development of Reverse Osmosis Membranes Springer 2022
[37] 논문 Circumstances leading to the first municipal reverse osmosis desalination plant https://dx.doi.org/1[...] 1984-01-01
[38] 논문 Desalination: From Ancient to Present and Future 2021-08-16
[39] 웹사이트 Floating desalination unit off Barcelona shore to avoid using water tanker ships https://www.catalann[...] 2024-04-18
[40] 웹사이트 Desalinating Water Is Becoming "Absurdly Cheap" https://humanprogres[...] 2023-09-22
[41] 웹사이트 Largest water desalination plant https://www.guinness[...] 2020-08-21
[42] 논문 Comparison of Desalination Technologies Using Renewable Energy Sources with Life Cycle, PESTLE, and Multi-Criteria Decision Analyses 2021-01
[43] 웹사이트 From NEWater to vertical farming: Key milestones in Singapore's 50-year journey towards sustainability {{!}} The Straits Times https://www.straitst[...] 2022-09-16
[44] 뉴스 California to decide fate of controversial desalination plant amid brutal drought https://www.theguard[...] 2023-04-21
[45] 웹사이트 Mini desalination plants could refresh the parched West https://www.popsci.c[...] 2022-04-03
[46] 논문 Is the development of desalination compatible with sustainable development of the Arabian Gulf? 2021-12-01
[47] 논문 Evaluating the costs of desalination and water transport 2005-03-02
[48] Working paper Evaluating the costs of desalination and water transport http://www.uni-hambu[...] Hamburg University 2004-12-09
[49] 웹사이트 Desalination is the Solution to Water Shortages http://www.redorbit.[...] redOrbit 2008-05-02
[50] Youtube Israel refills the Sea of Galilee, supplying Jordan on the way https://www.youtube.[...] Reuters 2023-01-30
[51] 웹사이트 Desalination: Unlocking Lessons from Yesterday's Solution (part 1) http://blogs.ei.colu[...] Water Matters 2009-01-17
[52] 서적 Water and wastewater engineering : water supply and wastewater removal https://www.worldcat[...] Wiley 2011
[53] 논문 A Review of the Water Desalination Technologies 2021
[54] 웹사이트 2.2 Desalination by distillation http://www.oas.org/u[...]
[55] 논문 Advances in seawater desalination technologies 2008-03
[56] 논문 Entropy Generation of Desalination Powered by Variable Temperature Waste Heat http://dspace.mit.ed[...] 2015
[57] 논문 Multi-effect distillation plants: state of the art 1999-11
[58] 논문 Delbouy: Ocean wave-powered seawater reverse osmosis desalination systems Elsevier BV
[59] 논문 Direct-drive ocean wave-powered batch reverse osmosis Elsevier BV
[60] 웹사이트 Perth Wave Energy Project http://arena.gov.au/[...] Commonwealth of Australia 2015-02
[61] 웹사이트 Wave-powered Desalination Riding High in Australia http://www.waterworl[...]
[62] 웹사이트 World's first wave-powered desalination plant now operational in Perth https://www.engineer[...]
[63] 논문 Theoretical framework for predicting inorganic fouling in membrane distillation and experimental validation with calcium sulfate https://dspace.mit.e[...] 2017
[64] 웹사이트 Mixed up membrane desalinates water with 99.99 percent efficiency https://newatlas.com[...] 2021-07-06
[65] 논문 A review of advances in freeze desalination and future prospects Nature 2022-04-19
[66] 논문 State-of-the-art of reverse osmosis desalination
[67] 논문 Energy efficiency of batch and semi-batch (CCRO) reverse osmosis desalination https://dspace.mit.e[...] 2016
[68] 논문 Salty solutions 2015-06-01
[69] 논문 Electron tomography reveals details of the internal microstructure of desalination membranes
[70] 논문 Nanoscale control of internal inhomogeneity enhances water transport in desalination membranes https://www.science.[...] 2021-01-01
[71] 서적 Membranverfahren – Grundlagen der Modul und Anlagenauslegung Springer Verlag Berlin
[72] 서적 Seawater Desalination – Impacts of Brine and Chemical Discharge on the Marine Environment Sabine Lattemann, Thomas Höppner 2003-01-01
[73] 웹사이트 Access to sustainable water by unlimited resources {{!}} Climate innovation window https://web.archive.[...] 2019-02-22
[74] 웹사이트 Solving fresh water scarcity, using only the sea, sun, earth & wind http://www.glispa.or[...] 2023-03-07
[75] 웹사이트 From Plentiful Seawater to Precious Drinking Water https://sidsgbn.org/[...] 2018-03-20
[76] 웹사이트 HH Sheikh Maktoum bin Mohammed bin Rashid Al Maktoum honours 10 winners from 8 countries at Mohammed bin Rashid Al Maktoum Global Water Award http://www.suqia.ae/[...]
[77] 웹사이트 Demonstration of the Natural Freeze-Thaw Process for the Desalination of Water From The Devils Lake Chain to Provide Water for the City of Devils Lake https://www.usbr.gov[...] 2002-08
[78] 논문 Distillation vs. membrane filtration: overview of process evolutions in seawater desalination 2002-06
[79] 논문 Simultaneous treatment of reject brine and capture of carbon dioxide: A comprehensive review https://www.scienced[...] 2020-06-01
[80] 논문 Electrodialysis process for carbon dioxide capture coupled with salinity reduction: A statistical and quantitative investigation https://linkinghub.e[...] 2023-02
[81] 논문 Thermodiffusive desalination https://www.nature.c[...] 2024-04-08
[82] 논문 A comparative study on minimum and actual energy consumption for the treatment of desalination brine http://www.sciencedi[...] 2020-12-01
[83] 간행물 Analysis of the Energy Intensity of Water Supplies for West Basin Municipal Water District http://www.westbasin[...] 2007-03
[84] 간행물 U.S. Electricity Consumption for Water Supply & Treatment http://www.circleofb[...] Electric Power Research Institute (EPRI) Water & Sustainability (Volume 4) 2000
[85] 간행물 Seawater Desalination http://www.nwri-usa.[...] 2012
[86] 논문 Energy Issues in Desalination Processes
[87] 간행물 Optimizing Lower Energy Seawater Desalination http://www.usbr.gov/[...] 2009-11
[88] 간행물 Membrane Desalination Power Usage Put In Perspective http://www.amtaorg.c[...] American Membrane Technology Association (AMTA) 2009-04
[89] 웹사이트 Total Water Use in the United States http://water.usgs.go[...]
[90] 웹사이트 Energy Requirements of Desalination Processes http://www.desware.n[...] 2013-06-24
[91] 논문 Overview of hybrid desalination systems – current status and future prospects
[92] 논문 The role of nuclear desalination in meeting the potable water needs in water scarce areas in the next decades
[93] 논문 Hybrid systems in seawater desalination – practical design aspects, present status and development perspectives
[94] 웹사이트 How Aircraft Carriers Work http://science.howst[...] 2002-08-29
[95] 간행물 Waste not, want not: The potential for urban water conservation in California. http://www.pacinst.o[...] "[[Pacific Institute]]" 2003-11
[96] 간행물 "[[Pacific Institute]]" 2006-06
[97] 논문 Desalination Innovations Needed to Ensure Clean Water for the Next 50 Years National Academy of Engineering
[98] 간행물 California water 2030: An efficient future. http://pacinst.org/r[...] "[[Pacific Institute]]" 2005-09
[99] 웹사이트 Sun Belt Inc. Legal Documents http://www.sunbeltwa[...]
[100] 뉴스 State Agencies Recommend Indoor Residential Water Use Standard to Legislature, California Department of Water Resources https://water.ca.gov[...] 2021-11-30
[101] 뉴스 Myth about huge California fines for shower and laundry usage won't die. Here's what's true https://www.sacbee.c[...] The Sacramento Bee 2020-01-08
[102] 뉴스 Some in California have to limit their daily water usage to 55 gallons. Here's what that means for everyday activities https://www.cbsnews.[...] CBS News 2021-12-08
[103] 논문 A real options approach to the design and architecture of water supply systems using innovative water technologies under uncertainty https://www.research[...] 2012
[104] 뉴스 Finding Water in Mogadishu http://www.ipsnews.n[...] IPS news 2008
[105] 웹사이트 Water, hold the salt https://sherwood.new[...] 2024-11-11
[106] 간행물 Evaluating the Performance of Single Slope Passive Solar Still for Different Slope of Cover and Water Depths by Thermal Modeling: In Moderate Climatic Condition ASMEDC 2006-01-01
[107] 웹사이트 No Batteries Needed: Can Low-Cost Solar Desalination System "Green" Namibia's Desert Coast? https://solarmagazin[...] 2019-06-20
[108] 웹사이트 How the world could have 100 percent solar desalination https://www.eurekale[...] 2020-04-05
[109] 논문 Design and Cost Analysis of a Solar Photovoltaic Powered Reverse Osmosis Plant for Masdar Institute 2015-08-01
[110] 웹사이트 Nuclear Desalination http://www.world-nuc[...] World Nuclear Association 2010-02-01
[111] 뉴스 Who Owns Water? http://www.thenation[...] The Nation 2002-09-02
[112] 뉴스 Over and drought: Why the end of Israel's water shortage is a secret http://www.haaretz.c[...] Haaretz 2014-01-24
[113] 뉴스 Black & Veatch-Designed Desalination Plant Wins Global Water Distinction, http://www.edie.net/[...] Black & Veatch Ltd., via edie.net 2006-05-04
[114] 웹사이트 Water: Cooling Water Intakes (316b) http://water.epa.gov[...]
[115] 서적 Desalination, With a Grain of Salt. A California Perspective http://pacinst.org/w[...] Pacific Institute for Studies in Development, Environment, and Security 2006
[116] 뉴스 Australia Turns to Desalination Amid Water Shortage https://www.npr.org/[...] NPR 2007-06-18
[117] 논문 Minimal Liquid Discharge (MLD) and Zero Liquid Discharge (ZLD) strategies for wastewater management and resource recovery – Analysis, challenges and prospects http://www.sciencedi[...] 2020-10-01
[118] 뉴스 Israel no longer worried about its water supply, thanks to desalination plants http://www.mcclatchy[...] The McClatchy Company|McClatchy DC 2014-03-20
[119] 논문 Environmental impact and impact assessment of seawater desalination
[120] 문서 Marine and Coastal Impacts on Ocean Desalination in California https://www.sciencef[...] 2016
[121] 웹사이트 Innovative floating desalination system https://www.theexplo[...]
[122] 웹사이트 Oisann Engineering https://waterfountai[...]
[123] 논문 Dispersion of brine discharge from seawater reverse osmosis desalination plants 2009-03-16
[124] 논문 Environmental impacts of desalination and brine treatment – Challenges and mitigation measures http://www.sciencedi[...] 2020-12-01
[125] 웹사이트 Energy is vital to a well-functioning water sector – Analysis https://www.iea.org/[...] 2024-04-19
[126] 논문 The footprint of the desalination processes on the environment 2003-02
[127] 뉴스 מידעון הפקולטה http://www.agri.huji[...] מידעון הפקולטה לחקלאות מזון וסביבה עש רוברט ה סמית 2014-07
[128] 문서 Estimated iodine intake and status in adults exposed to iodine-poor water https://www.research[...] ResearchGate
[129] 논문 Seawater desalination and iodine deficiency: is there a link? http://www.iccidd.or[...] 2013-08
[130] 논문 Can desalinated seawater contribute to iodine-deficiency disorders? An observation and hypothesis 2016-10
[131] 웹사이트 Millions of Israeli children said at risk of stunted development, possibly from desalinated water http://www.jta.org/2[...] 2017-10-22
[132] 웹사이트 High burden of Iodine deficiency found in Israel's first national survey – האוניברסיטה העברית בירושלים – The Hebrew University of Jerusalem http://new.huji.ac.i[...] 2017-10-22
[133] 논문 First Israeli National Iodine Survey Demonstrates Iodine Deficiency Among School-Aged Children and Pregnant Women https://www.liebertp[...] 2017-08
[134] 웹사이트 Israeli Water Authority http://www.water.gov[...] 2017-10-22
[135] 뉴스 Desalination plant powered by waste heat opens in Maldives http://www.eip-water[...] European Innovation Partnerships (EIP) news 2014-03-18
[136] 뉴스 Island finally gets its own water supply http://www.desalinat[...] Global Water Intelligence 2014-02-24
[137] 웹사이트 Low Temperature Thermal DesalinbationPLants http://www.isope.org[...] International Society of Offshore and Polar Engineers 2010-06-22
[138] 문서 Development and Prospective of Ocean Thermal Energy Conversion and Spray Flash Evaporator Desalination http://www.ioes.saga[...]
[139] 뉴스 Indian Scientists Develop World's First Low Temperature Thermal Desalination Plant https://www.indiatim[...] 2019-01-01
[140] 뉴스 Floating plant, India http://www.headlines[...] Headlinesindia.com 2007-04-18
[141] 웹사이트 Tamil Nadu / Chennai News : Low temperature thermal desalination plants mooted https://web.archive.[...] The Hindu 2007-04-21
[142] 간행물 Current thinking http://www.economist[...] The Economist 2009-10-29
[143] 논문 Portable Seawater Desalination System for Generating Drinkable Water in Remote Locations https://pubs.acs.org[...] 2022-05-17
[144] 웹사이트 From seawater to drinking water, with the push of a button https://news.mit.edu[...] 2022-04-28
[145] 웹사이트 A Study of Silica Gel Adsorption Desalination System https://digital.libr[...]
[146] 논문 FO plant completes 1-year of operation http://www.modernwat[...] 2010-11-15
[147] 뉴스 Modern Water taps demand in Middle East http://www.modernwat[...] 2009-11-23
[148] 서적 Proceedings of the IDA World Congress International Desalination Association 2011-09
[149] 논문 Thermodynamic model for a reversible desalination cycle using weak polyelectrolyte hydrogels
[150] 간행물 UAE & France Announce Partnership To Jointly Fund Renewable Energy Projects http://cleantechnica[...] Clean Technica 2015-01-25
[151] 간행물 Tapping the Market http://www.barrymans[...] CNBC European Business 2008-10-01
[152] 웹사이트 Can This Solar Desalination Startup Solve California Water Woes? http://www.fastcoexi[...] 2014-02-10
[153] 웹사이트 The "Passarell" Process http://www.waterdesa[...] Waterdesalination.com 2004-11-16
[154] 보도자료 Nanotube membranes offer possibility of cheaper desalination http://www.llnl.gov/[...] Lawrence Livermore National Laboratory Public Affairs 2006-05-18
[155] 웹사이트 Patent US8222346 – Block copolymers and method for making same https://patents.goog[...]
[156] 웹사이트 Patent US6383391 – Water-and ion-conducting membranes and uses thereof https://patents.goog[...]
[157] 뉴스 Dais Analytic Corporation Announces Product Sale to Asia, Functional Waste Water Treatment Pilot, and Key Infrastructure Appointments http://www.prnewswir[...] 2013-06-05
[158] 웹사이트 Sandia National Labs: Desalination and Water Purification: Research and Development http://www.sandia.go[...] sandia.gov
[159] 웹사이트 Team wins $4m grant for breakthrough technology in seawater desalination http://news.asiaone.[...] The Straits Times 2008-06-23
[160] 웹사이트 New desalination process uses 50% less energy {{!}} MINING.com http://www.mining.co[...] 2012-09-06
[161] 웹사이트 Chemists Work to Desalinate the Ocean for Drinking Water, One Nanoliter at a Time https://www.scienced[...] 2013-06-27
[162] 논문 Desalination and hydrogen, chlorine, and sodium hydroxide production via electrophoretic ion exchange and precipitation http://microfluidics[...] 2012-04-05
[163] 웹사이트 Scientists discover a game-changing way to remove salt from water https://www.cnet.com[...]
[164] 웹사이트 Inching Towards Abundant Water: New Progress in Desalination Tech https://singularityh[...] 2019-06-18
[165] 웹사이트 Wave-powered buoys vastly reduce the ecological cost of desalination https://newatlas.com[...] 2022-11-21
[166] 웹사이트 Saudi Arabia announces new water projects worth $667 million https://smartwaterma[...] 2022-05-31
[167] 웹사이트 Perth Seawater Desalination Plant, Seawater Reverse Osmosis (SWRO), Kwinana http://www.water-tec[...] Water Technology
[168] 간행물 An Environmentally Green Plant Design http://www.energyrec[...] Energy Recovery Inc.
[169] 뉴스 "Sydney desalination plant to double in size," http://abc.net.au/ne[...] Australian Broadcasting Corporation 2007-06-25
[170] 웹사이트 Fact sheets https://web.archive.[...] Sydney Water
[171] 뉴스 Water, Water, Everywhere... https://www.wsj.com/[...] The Wall Street Journal 2008-01-17
[172] 뉴스 "Carlsbad desal plant, pipe costs near $1 billion" U-T San Diego
[173] 뉴스 Desalination gets a serious look Las Vegas Sun 2008-03-21
[174] 웹사이트 The Changing Image Of Desalination http://www.medrc.org[...]
[175] 뉴스 EJP {{pipe}} News {{pipe}} France {{pipe}} French-run water plant launched in Israel http://www.ejpress.o[...] Ejpress.org 2005-12-28
[176] 웹사이트 Black & Veatch-Designed Desalination Plant Wins Global Water Distinction https://web.archive.[...] Edie.net 2010-08-13
[177] 웹사이트 Drought hopes hinge on desalination – World – NZ Herald News https://web.archive.[...] Nzherald.co.nz 2010-08-13
[178] 뉴스 Tamil Nadu / Chennai News : Two sites for desalination plant identified https://web.archive.[...] 2010-08-13
[179] 웹사이트 Pakistan embarks on nuclear desalination https://web.archive.[...] 2012-11-21
[180] 웹사이트 Bermuda signs contract for seawater desalination plant http://www.caribbean[...] Caribbean Net News 2010-08-13
[181] 문서 Applause, At Last, For Desalination Plant http://www2.tbo.com/[...] The Tampa Tribune 2007-12-22
[182] 문서 Desalination gets a serious look http://www.lasvegass[...] Las Vegas Sun 2008-03-21
[183] 웹사이트 Carlsbad Desalination Project http://www.carlsbadd[...] Carlsbaddesal.com 2011-03-10
[184] 웹사이트 No Longer Waiting for Rain, an Arid West Takes Action https://select.nytim[...] Select.nytimes.com 2011-03-10
[185] 웹사이트 Technology news and new technology highlights from New Scientist – New Scientist Tech – New Scientist http://www.newscient[...] New Scientist Tech 2010-08-13
[186] 문서 Carlsbad Desalination Plant Hits Milestone: 100 Billion Gallons Served https://timesofsandi[...] Times of San Diego 2022-11-01
[187] 문서 Desalination is the Solution to Water Shortages http://www.redorbit.[...] redOrbit 2008-05-02
[188] 문서 Water, Water, Everywhere... https://www.wsj.com/[...] The Wall. St Journal 2008-01-17
[189] 문서 A Rising Tide for New Desalinated Water Technologies https://web.archive.[...] MSNBC 2009-03-17
[190] 간행물 DEWA's Jebel Ali Power Plant and Water Desalination Complex enters Guinness World Records https://mediaoffice.[...] Media Office, Government of Dubai 2022-12-15
[191] 웹사이트 How Aircraft Carriers Work http://science.howst[...] Science.howstuffworks.com 2011-03-10
[192] 서적 Manual of Ornithology Yale University Press
[193] 웹사이트 Avian osmoregulation https://web.archive.[...] 2011-04-16
[194] 웹사이트 Enhancement Marshes https://web.archive.[...] 2018-04-05
[195] 논문 The sociopolitical factors impacting the adoption and proliferation of desalination: A critical review 2021-01-15
[196] 논문 Predictors of local support for a seawater desalination plant in a small coastal community 2016
[197] 논문 Desalination brine disposal methods and treatment technologies - A review http://www.sciencedi[...] 2019-11-25
[198] 논문 逆浸透(RO)法海水淡水化技術の上水道分野への適用 https://www.mhi.co.j[...] 2002
[199] 웹사이트 多重効用法 https://warp.da.ndl.[...] 特許庁 2016-08-28
[200] 뉴스 超音波で霧化液体分離 2014-03-05
[201] 웹사이트 ナノ技術で中東の大型プロジェクトに参画 https://www.jetro.go[...] 日本貿易振興機構（ジェトロ） 2017-02-18
[202] 웹사이트 特許 WO2012105654A1 - 海水の淡水化装置 https://patents.goog[...] Google 特許検索 2017-02-18
[203] 웹사이트 How Do Submarines Get Oxygen? https://www.marinein[...] Marine Insight 2022-07-31
[204] 웹사이트 ONE OF THE BIGGEST CHALLENGES SUBMARINERS FACE WHILE ON DUTY IS HOW TO CREATE BREATHABLE AIR ONBOARD A SUBMARINE. https://www.analoxgr[...] ANALOX 2022-07-31
[205] 웹사이트 船乗りたちの水意識 https://www.mizu.gr.[...] ミツカン 2022-07-22
[206] 문서 発電炉・開発中の炉・研究炉以外の原子炉 https://atomica.jaea[...] 原子力百科事典ATOMICA
[207] 문서 高速増殖炉BN-350（発電・海水脱塩炉）の建設 https://atomica.jaea[...] 原子力百科事典ATOMICA
[208] 문서 原子力による海水の淡水化 https://atomica.jaea[...] 原子力百科事典ATOMICA
[209] 문서 カザフスタンの原子力事情 (14-06-10-01) https://atomica.jaea[...] 原子力百科事典ATOMICA
[210] 웹사이트 海水淡水化、真水上回る量の有毒物質発生 「酸欠海域」形成の恐れも https://www.afpbb.co[...] AFP 2019-01-21
[211] 웹사이트 水を超高速で通すにもかかわらず塩を通さないフッ素ナノチューブを開発 —次世代超高効率水処理膜の実現に向けて— https://www.t.u-toky[...]
[212] 웹사이트 水は高速透過、塩は通さない「フッ素化ナノチューブ」がスゴい https://newswitch.jp[...]
[213] Youtube 「4,500倍」圧倒的スピードで海水を真水に変える新発見　東大など【橋本幸治の理系通信】（2022年8月5日） https://www.youtube.[...]
[214] 저널 Desalination brine disposal methods and treatment technologies - A review http://www.sciencedi[...] 2019-11-25
[215] 뉴스 한국에너지기술연구원, 태양열 해수담수화 실증 추진 https://news.naver.c[...]
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