[자원] 식수의 절반을 바다에서 뽑아쓰는 이스라엘 에너지식량

 

1-sorek-water.jpg » 세계 최대 해수담수화 설비인 소렉 전경. 소렉 홈페이지.

 

세계 최대 해수담수화설비 '소렉' 확장공사중

2016년 완공되면 이스라엘 물 수요의 절반 공급

 

이스라엘이스라엘 텔아비브(Tel Aviv)에서 남쪽으로 10마일 정도 떨어진 지중해 해변에는 거대한 산업 설비가 24시간 가동되고 있다. 이 설비는 세계 최대 규모의 현대식 담수화 설비로 해수를 이용하여 이스라엘 가정에서 소비되는 물의 약 20%를 제공하고 있다. IDE(Israel Desalination Enterprises) Technologies가 이스라엘 정부를 위해 건설한 약 5억달러의 이 설비는 역삼투(Reverse Osmosis, RO)라고 불리는 일반 담수화 기술을 사용하고 있다. 그렇지만 엔지니어링 기술 및 소재 개선을 통하여 과거 실시되지 못했던 규모에서 해수를 경제적으로 담수로 변환할 수 있다.
전세계적으로 7억명이 충분한 양의 식수를 공급받지 못하고 있다. 이 숫자는 향후 10년 이내에 18억까지 늘어날 것으로 예상된다. 따라서 다양한 지역에서 해수를 이용하여 담수를 만드는 일은 청정 수자원 공급을 확대할 수 있는 유일한 방안일 수 있다. 이스라엘에 건설된 새로운 설비는 Sorek이라고 불리며, 지난 2013년 말 완공되었으나 최근 생산량을 늘리고 있다. 이 설비는 매일 627,000㎥에 달하는 물을 공급할 예정이며, 이를 통해 대규모 담수화 설비를 실용화할 수 있다는 근거를 보여줄 것으로 기대된다.
해수를 담수화하는 일은 이제 이스라엘의 수자원 공급에 있어 중심이 되고 있다. 지난 2004년 이스라엘은 물 공급과 관련하여 전적으로 지하수 및 빗물에 의존하였지만 이제는 4개의 해수 담수화 설비를 가동하고 있으며 그 중 가장 규모가 큰 것이 바로 소렉(Sorek) 설비이다. 이 발전소는 이스라엘 물 공급의 40%를 차지하고 있다. 2016년까지 추가적인 공장을 가동하게 되면 국가에서 소비하는 물의 약 50%를 이 담수화 기술에서 확보할 것으로 예상된다.

Sorek Desalination Plant.jpg » 소렉의 역삼투압 장치.

 

 

역삼투 기술을 적용하는 데 있어 오랜 기간 지적되는 부분은 비용이 많이 든다는 점이다. 이 공정은 염이온은 붙잡으면서 담수는 흘려보낼 수 있는 작은 기공들로 구성된 고분자 멤브레인(Membrane)을 활용하는데, 이 멤브레인에 염수를 통과시킬 때 많은 양의 에너지를 소비한다는 문제가 있다. 그러나 Sorek 설비는 1,000리터당 58센트의 가격으로 이스라엘 수도청에 판매할 정도로 수익성이 있다. 이와 같은 가격은 오늘날 일반 담수화 공장과 비교했을 때 낮은 수준이다. 또한 에너지 소비는 전세계 대규모 담수화 설비 중에서 가장 낮다.
 Sorek 설비는 기존 RO 설비보다 효율적으로 가동되기 위해 다수의 엔지니어링 향상 작업이 이루어졌다. 이 설비는 기존에 사용해왔던 8인치 압력관을 이용하는 대신에 16인치 제품을 사용한 최초의 대규모 설비이기도 하며, 이를 통해 비용을 절감할 것으로 기대된다. 또한 이 설비에는 초고효율의 펌프 및 에너지 회수 장치가 포함되어 있다. 이스라엘 공과대학(Israel Institute of Technology)의 Raphael Semiat는 “이 설비는 전세계에서 가장 경제적으로 해수를 담수화하는 방안을 제공하고 있다. 우리는 과거처럼 물을 확보하기 위해 싸워야 할 필요가 없다”고 설명하였다.
 

 

desalinationx950.jpg » 세계의 물 부족 현황. 색깔이 진할수록 물 부족 상태가 심하다는 걸 뜻한다. MIT테크놀로지리뷰.

 

호주, 싱가포르 및 다른 국가들은 이미 해수 담수화 기술을 상당 부분 활용하고 있다. 그리고 미국의 캘리포니아주 역시 이러한 기술을 적용하는 것에 대해 검토하고 있다. 소규모 RO 기술은 에너지 효율적이면서 다른 기술 대비 경제성을 확보할 수 있어 물과 관련한 문제에 직면하고 있는 지역에 전략적으로 적용할 수 있다. 또한 바다가 아니더라도 지하에서 나오는 염수를 활용할 수도 있다. 이와 관련하여 원자 두께의 탄소 시트(Sheet)로 만들어진 차세대 멤브레인에 대한 초기 개발이 진행 중에 있다. 이를 통해 담수화 설비의 에너지 필요성을 추가적으로 저감하는 데 도움을 줄 것으로 기대된다.
 

출처
http://mirian.kisti.re.kr/futuremonitor/view.jsp?record_no=255037&cont_cd=GT 
KISTI 미리안 『글로벌동향브리핑』 2015-02-25 
원문 
http://www.technologyreview.com/featuredstory/534996/megascale-desalination/

http://www.water-technology.net/projects/sorek-desalination-plant/

소렉 프로젝트 소개 페이지

http://www.water-technology.net/projects/sorek-desalination-plant/


 

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profile한겨레신문 선임기자. 미래의 창을 여는 흥미롭고 유용한 정보 곳간. 오늘 속에서 미래의 씨앗을 찾고, 선호하는 미래를 생각해봅니다. 광고, 비속어, 욕설 등이 포함된 댓글 등은 사양합니다. 

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