지질자원연, 버려지는 해수담수화 '농축수'서 마그네슘 얻는다

친환경 융합 자원회수기술 개발… 파일럿 플랜트 구축·시운전 성공
방준환 박사 "폐기물로 버려지던 농축수 유용한 자원으로 재활용"

방준환 지질자원연 박사가 설비 실증 시연을 통해 추출한 마그네슘의 생성 과정을 설명하고 있다. 지질자원연 제공

국내 연구진이 해수담수화 과정의 골칫거리인 농축수에서 마그네슘 자원을 확보할 수 있는 기술을 개발했다. 이산화탄소(CO10)를 줄이면서 해외 수출에 의존하는 자원을 생성할 수 있는 기술로 상용화가 멀지 않았다.

한국지질자원연구원(KIGAM·이하 지질자원연)은 CO10활용연구센터 방준환 박사 연구팀이 해수담수화 과정에서 발생하는 고농도 염분 농축수를 활용해 CO10(이산화탄소)를 줄이면서 마그네슘 자원을 확보할 수 있는 '해수담수화 농축수 자원화 및 CO10 동시 처리 기술'을 개발했다고 30일 밝혔다.

바닷물에서 염분을 제거하는 해수담수화 기술은 물 부족과 기후변화 등 문제 해결의 대안으로 주목받고 있다. 다만 담수화 과정에서 제거된 소금이 농축수에 모여 바다로 버려지면서 해양 생태계를 파괴하고 많은 전력 사용으로 CO10 배출 증가 등 문제가 있었다. 바닷물 2ｔ을 담수 1ｔ으로 만들기 위해 배출되는 CO10 양은 1.8㎏에 달한다.

방준환 박사 연구팀은 이 같은 문제를 해결하기 위해 폐농축수에 주목했다. 폐수로 내보내는 농축수를 활용해 유가자원인 마그네슘을 회수하고 CO10를 줄이는 친환경 융합 자원회수 기술을 개발했다. 또 국내 기업 (주)성광이엔에프와 공동연구로 연간 1만ｔ의 배출 농축수 처리 능력을 갖춘 파일럿 플랜트를 통해 상용화 가능성을 입증했다. 해당 시설에서 마그네슘 탄산염은 연간 60ｔ 이상 생산하고 CO10는 22ｔ 이상 처리하는 등 온실가스 감축과 마그네슘 광물의 해외 의존 탈피에 기여할 것으로 보인다.

광양 소재 해수담수화 사업소에 구축된 파일럿 플랜트. 지질자원연 제공

해수담수화 농축수 자원화 결과물. 지질자원연 제공

파일럿 플랜트는 농축수에 가성소다를 첨가해 수산화마그네슘과 수산화칼슘을 만든 뒤 이를 CO10와 반응시켜 고순도 알칼리탄산마그네슘과 탄산칼슘을 생성한다. 고순도 알칼리탄산마그네슘은 방염 특성이 우수해 건축 내장재, 고무·플라스틱 첨가제 등에 활용이 가능하다.

연구팀은 이 같은 성과를 바탕으로 상용화를 추진하고 추가 기술 개발에 나설 예정이다. 또 캐나다와 인도네시아 등과 국제 협력을 통한 사업화로 해외 시장 진출도 모색할 계획이다.

방준환 지질자원연 원장은 "파일럿 플랜트 설비를 통해 폐기물로 버려지던 농축수를 유용한 자원으로 재활용함으로써 자원 순환 경제를 구축하고 마그네슘 등 핵심 소재의 국산화를 통해 산업 경쟁력을 강화할 것으로 기대한다"며 "앞으로도 친환경 자원개발 분야에 대한 적극적인 연구와 협업을 통해 환경문제를 해결하고 지속가능한 발전에 기여할 수 있도록 최선은 다하겠다"고 말했다. 임효인 기자

해수담수화 농축수 자원화 및 CO₂동시 처리기술 모식도.