해수담수화 관련 기출 · 풀이
해수 담수화기술 중 막(Membrane) 분리법에 대하여 설명하시오.
해수담수화 막분리법은 반투막을 이용해 해수에서 염분을 제거하는 기술로, 역삼투(RO)가 대표적이며 전기투석(ED)·정삼투(FO) 등이 있다. RO는 삼투압(해수 약 25~30bar)을 초과하는 고압(통상 55~70bar)을 가해 물만 막을 통과시키며, 증발법 대비 에너지 효율이 높아 현재 주류 기술이다. 전처리(여과·SDI 관리)→고압펌프→RO막→에너지회수장치→후처리 공정으로 구성되며, 막오염(파울링)과 에너지소비, 농축수 처리가 핵심 관리요소다.
전체 해설 보기해수담수화 역삼투막 공정에 적용되는 ERD(Energy Recovery Device)
ERD(에너지회수장치)는 해수담수화 역삼투(SWRO) 공정에서 고압 농축수(brine)에 남은 압력에너지를 회수해 유입 해수를 가압함으로써 고압펌프 동력을 절감하는 장치다. 등압식(PX, Pressure Exchanger)과 터빈식(터보차저·펠톤휠)으로 나뉘며, 등압식은 회수효율이 95% 이상으로 SWRO 에너지소비를 크게 낮춘다. SWRO 동력의 상당부분이 가압이므로 ERD는 담수화 경제성의 핵심이다.
전체 해설 보기해수담수화 농축수의 처리방식, 국내 규제 및 환경적 문제에 대하여 설명하시오.
해수담수화 농축수(Brine)는 원수 대비 염분이 약 1.5~2배 농축되고 전처리 약품·중금속을 포함한 고염도 배출수로, 표층/심층 해양방류·확산방류(Diffuser)·증발지·ZLD(무방류) 등으로 처리한다. 국내는 해양환경관리법·물환경보전법에 따라 방류 수질·혼합대를 규제하며, 고염도·고온 방류에 의한 저층 빈산소화, 저서생태계 영향, 잔류 응집제·중금속 축적이 주요 환경문제다.
전체 해설 보기해수담수화의 특징 및 유의사항과 해수담수화 방식의 종류 및 역삼투압 공정 계획 시 고려사항에 대하여 설명하시오.
해수담수화(Seawater Desalination)는 해수에서 염분을 제거해 용수를 생산하는 기술로, 수자원이 부족한 도서·연안지역의 안정적 대체수원이다. 증발법(MSF·MED)과 막법(역삼투, RO)으로 구분되며, 최근에는 에너지효율이 높은 RO가 주류다. RO 공정은 전처리, 고압펌프, RO막, 에너지회수장치(ERD), 후처리로 구성되며, 회수율 35~45% 수준에서 운영된다. 계획 시 취수·전처리, 막오염(파울링), 농축수 처리, 에너지·동력비, 후처리 안정화가 핵심 고려사항이다.
전체 해설 보기역삼투에 의한 해수담수화 공법
역삼투(RO) 해수담수화는 삼투압보다 큰 압력을 해수 측에 가해 반투막으로 물만 투과시키고 염분을 배제하는 막분리 담수화 공법이다. 해수 삼투압(약 25~28기압)을 극복하기 위해 통상 55~70기압의 고압으로 운전하며, 전처리-고압펌프-RO막-에너지회수장치(ERD)-후처리로 구성된다. 증발법 대비 에너지 효율이 높아 현재 해수담수화의 주류 공법이다.
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