연구자료58 (담수화 신재생에너지 활용)
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- 최초 등록일
- 2013.07.21
- 최종 저작일
- 2011.03
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소개글
세계적으로 담수화 플랜트의 건설은 중동지역에서 지중해 연안과 대서양 연안의 아프리카 국가로 확대되고 있다. 근래는 지구온난화의 영향으로 남아메리카의 태평양연안 국가들도 물부족으로 인해 태평양 해수 및 안데스 산악 반염수(半鹽水)의 담수화 플랜트를 건설해야 하는 형편에 있다. 담수화 플랜트는 다량의 에너지를 필요로 하므로 석유 에너지가 풍부하지 않은 국가에서는 건설하기가 어려운 실정이어서, 태양·풍력·지열·파력 에너지 등의 신재생 에너지를 담수화의 에너지원으로 이용하려는 경향이 증가하고 있다.태양열과 풍력 에너지원이 풍부한 아프리카 및 남아메리카 연안에서는 시간적 변동이 극심하여 이용을 어렵게 하고 있다. 한국에서는 2000년대 초에 태양열·풍력 에너지의 심한 변동성을 양수발전소의 건설로 대응하는 방향이었으나, 환경단체의 극심한 반대운동과 기존 양수발전소의 용량초과로 새로이 시도되지는 못하고 있다. 아프리카나 남아메리카의 연안 국가에서는 양수자원 결핍과 과다한 증발산량, 전력부족, 운송문제 등으로 양수발전소의 건설에 의한 대응도 어려운 실정이다.
목차
1. 서론2. 담수화 기술의 특성
3. 담수화와 신재생 에너지의 이용
4. 저비용 담수화 기술
5. 담수화 기술의 비용 최적화
6. 결론
7. 연구방향
8. 출처
본문내용
1. 서론담수와 에너지는 지구상에서 인간생활을 지속하는데 필수적인 불가분의 2종 재화이다. 개발도상국의 급속한 인구증가와 산업화는 담수와 에너지 요구량을 크게 증대시켰다. 담수(민물)의 공급은 에너지를 필요로 하지만, 수많은 국가들은 담수 및 에너지 자원이 모두 부족하다.
전통적인 수처리 기술로서는 3,000mg/L 이하의 용존 고형물이 함유된 지표수와 지하수를 처리할 수 있다. 담수화 기술로서는 건조지역과 연안지역의 지표수와 반염수(brackish) 및 해수까지 처리할 수 있다. 담수화 기술은 에너지 집약적이긴 하지만, 도서지역이나 고염분의 내륙지역, 담수의 수송비가 비싼 지역, 에너지 비용이 싼 중동지역, 관광지 등에서는 담수화 외의 대안이 없다.
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7. 연구 방향
우리나라는 1980년대 초의 리비아 미주라타 플랜트를 시작으로, 세계 일류의 담수화 플랜트 건설국가가 되었지만, 미국이나 일본에서 설계한 MSF-플랜트와 RO-플랜트의 시공 위주이었다. 아직도 담수화 플랜트의 세계적인 엔지니어링 수준에는 이르지 못하고 있다.
세계적으로 담수화 플랜트의 건설은 중동지역에서 지중해 연안과 대서양 연안의 아프리카 국가로 확대되고 있다. 근래는 지구온난화의 영향으로 남아메리카의 태평양연안 국가들도 물부족으로 인해 태평양 해수 및 안데스 산악 반염수(半鹽水)의 담수화 플랜트를 건설해야 하는 형편에 있다.
담수화 플랜트는 다량의 에너지를 필요로 하므로 석유 에너지가 풍부하지 않은 국가에서는 건설하기가 어려운 실정이어서, 태양·풍력·지열·파력 에너지 등의 신재생 에너지를 담수화의 에너지원으로 이용하려는 경향이 증가하고 있다.
태양열과 풍력 에너지원이 풍부한 아프리카 및 남아메리카 연안에서는 시간적 변동이 극심하여 이용을 어렵게 하고 있다. 한국에서는 2000년대 초에 태양열·풍력 에너지의 심한 변동성을 양수발전소의 건설로 대응하는 방향이었으나, 환경단체의 극심한 반대운동과 기존 양수발전소의 용량초과로 새로이 시도되지는 못하고 있다. 아프리카나 남아메리카의 연안 국가에서는 양수자원 결핍과 과다한 증발산량, 전력부족, 운송문제 등으로 양수발전소의 건설에 의한 대응도 어려운 실정이다.
아프리카나 남아메리카 연안의 국가들은 사막기후이고 열대지방이어서 태양열 이용이 용이하여, 독일에서는 태양열-태양광 발전소와 역삼투막 담수화 플랜트의 병합·건설을 수출하는 방향으로 연구·추진하고 있고, 유럽 연합에서는 사하라 사막의 태양 에너지를 유럽지역으로 수송해 이용하는 대안을 추진하고 있다.
참고 자료
Penate B, García-Rodríguez L., “Energy optimisation of existing SWRO (seawater reverse osmosis) plants with ERT (energy recovery turbines): technical and thermo-economic assessment”, Energy, Vol.36, 2011, pp.613~626.A.M.K. El-Ghonemy, “Waste energy recovery in seawater reverse osmosis desalination plants. Part 2: Case study”, Renewable and Sustainable Energy Reviews, Vol.16, 2012, pp.4016~4028
한국과학기술정보연구원(KISTI) : http://www.kisti.re.kr
고경력과학기술인 프로그램 : http://www.reseat.re.kr
한민족과학기술자네트워크 : http://www.kosen21.org
한중일영 한자 센터: http://www.upaper.net/efictions
