광주과학기술원 환경공학과 문승현 교수팀은 31일 전기로 물을 전기분해하는 방식으로, 이온교환수지 정수장치의 단점을 보완한 전기 탈이온(ELECTRO-DEIONIZATION) 시스템을 개발했다고 밝혔다.이 시스템은 이온교환수지로는 정수가 불가능한 질산성 질소를 거를 수 있으며 이온교환수지를 재생할 때 필요한 화학약품을 사용하지 않아도 돼 폐액과 폐기물 발생을 완전히 없앨 수 있는 획기적인 정수시스템으로 평가받고 있다.
또 양이온과 음이온의 이온교환막이 차례로 배열된 희석조와 농축조로 구성되어 있어 이온교환수지에 전기를 걸어 물을 분해, 이온교환수지를 자동적으로 재생하여 수지 재생에 따른 문제점을 해결할 수 있도록 설계됐다.
이온교환수지에 의한 기존의 정수장치들은 일정기간 정수처리를 거친 뒤 이온교환수지에 흡착된 불순물을 제거하기 위해 화학약품을 사용, 또다른 폐액을 발생할 뿐 아니라 재생하는 동안 정수공정을 중단해야 하는 단점을 지니고 있다.
또 역삼투압 방식은 정수처리에 따른 비용이 높아 그동안 일반 가정용의 정수기에만 사용될 뿐 산업체의 오·페수 정수장치에는 적용이 불가능했다.
지난 60년부터 이론적인 근거가 마련된 전기 탈이온은 선진 외국의 경우 90년대 초부터 실용화 단계에 접어들었지만 반도체 생산과 발전소 등지에서 극도의 순수한 물을 생산하는데 제한적으로 이용돼 왔으며 국내에서는 이에 대한 연구가 전무한 상태였다.
그러나 최근 이 전기 탈이온이 이온교환수지 및 역삼투압 방식의 정수 공정을 대체할 수 있다는 사실이 밝혀지면서 文박사팀이 1년여의 연구 끝에 실용화의 결실을 맺게 됐다.
이에 따라 전기탈이온 시스템은 산업체의 오·폐수 정수장치에 응용돼 비용절감 효과를 거둘 수 있을 뿐 아니라 원자력 발전소의 냉각수 처리, 상수 처리, 용수 재활용은 물론 극미량의 농도까지 이온을 제거하는 경우에도 활용될 수 있어 그 적용범위를 넓혀갈 것으로 기대되고 있다.
文교수는 『전기 탈이온 시스템은 기존 정수장치들이 안고 있는 문제점을 완전히 개선했을 뿐 아니라 경제적으로도 정수에 따른 에너지 비용이 기존 장치들보다 60% 정도 저렴해 앞으로 그 이용도가 증가할 것으로 기대된다』고 말했다.
광주과기원 환경공학과는 현재 박사과정 3년차인 오석중씨를 대표로 ㈜에이스엔지니어링이라는 벤처기업을 설립, 전기탈이온 시스템의 생산에 박차를 가하고 있다.
박민수기자MINSOO@SED.CO.KR
