기존 침전공법보다 분해력 2배 이상 높아
해수담수화 공정·폐수처리장치 활용 기대
해수담수화 공정·폐수처리장치 활용 기대
■ 사업화 유망 히든 테크
(22) 수중방전 수처리 기술
핵융합연 유승민 박사팀
뛰어난 기술은 한 기업의 경쟁력을 높일 뿐만 아니라 세계 산업 구도와 인류 생활을 바꾸기도 한다. 정부가 R&D 성과가 시장에서 빛을 볼 수 있게 '서랍속 기술'을 사업화하는 일에 적극적인 까닭이다. 아직 사업화되지 못 했지만 상품화 경쟁력이 우수한 유망 기술을 미래창조과학부와 함께 선정해 소개한다.
플라즈마로 물 속에 방전을 일으켜 오염 물질을 물 위로 띄워 제거할 수 있는 기술이 개발돼 해수담수화 전처리 공정이나 폐수처리장치 등에 활용할 수 있을 전망이다.
국가핵융합연구소 유승민 박사팀은 플라즈마 전극으로 수중방전을 발생시켜 생긴 기포로 오염물질을 침전 또는 부상시켜 제거하는 '플라즈마 수중방전을 이용한 수처리 기술'을 개발했다.
이 기술은 플라즈마를 이용해 물속에 방전을 일으켜 나오는 미세한 기포가 응집제와 결합하도록 한 후 물 위로 띄워 플록(부유물과 응집제가 결합해 만든 불순물 덩어리)을 제거하는 방식이다.
플라즈마 수중방전을 통해 부상 또는 침전되지 않는 유기물을 처리할 수 있고, 미세 기포의 크기 조절이 가능해 오염물질을 처리하는 모든 분야에 적용할 수 있다.
또 플라즈마를 통해 물 속에 화학적 변화가 일어나기 때문에 오염물질의 살균효과도 부가적으로 얻을 수 있어 제거된 오염물질로 인한 2차 오염을 예방할 수 있다.
수처리에 널리 쓰이는 용존공기 부상법에 비해 오염물질을 띄우는 시간이 크게 줄어 신속하게 오염물질을 처리할 수 있고, 기존 침전공법에 비해 물 속 오염물질을 분해하는 능력이 2배 이상 높아 수처리 효율을 높일 수 있다.
이러한 특징 덕분에 해수담수화 전처리 공정 중 하나인 용존공기부상형장치(DAF)를 대체하는 기술로 활용될 수 있다. DAF는 가압상태에서 물속에 공기를 포화시킨 후 가압수가 방출되면서 발생한 미세한 기포를 이용해 물 속의 오염물질을 띄우는 기술이다.
연구팀은 이 기술을 적용한 수처리 장치를 시제품 형태로 만들고, 미래창조과학부 연구성과 사업화 지원사업의 지원을 받아 수처리 관련 업체를 대상으로 기술이전을 추진하고 있다.
유승민 박사는 "용존공기부상법과 동일한 효과를 얻는 동시에 장치 운용 비용을 절감하면서 오염물질을 보다 빠르고 효과적으로 처리하는 데 기여할 것으로 기대한다"고 말했다.
대전=이준기기자 bongchu@dt.co.kr
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