| 초록 |
1.분석자 서문 태양에너지를 이용한 수처리 공정 운영은 전 세계 물 부족 문제 해결 가능성이 있는 지속 가능한 해결책이 될 수 있다. 본 리뷰에서는 최근 많은 연구가 이루어지고 있는 태양에너지 기반 혁신적 수처리 기술에 대해 살펴보았으며, 7가지 주요 태양에너지 담수화 기술의 개발과 적용, 태양광 촉매 공정과 소독 공정을 다루었다. 각각의 기술들의 최근 연구 결과를 취합·분석하여 생산율, 에너지소비량, 용수 생산비용 등을 비교하였으며, 실제 현장에서의 적용 가능성과 기술적·경제적 적용성도 평가하였다. 현재 대부분의 태양에너지 기반 수처리 기술은 제한적으로 현장에 적용되었으며, 스케일업과 상업화가 어려운 이유는 다른 기술에 비해 비용 경쟁력이 낮기 때문이다. 중소 규모의 태양에너지 담수화 플랜트의 용수 생산비용은 $0.2~22/m3로 전통적인 화석연료 기반 플랜트보다 훨씬 높은 것으로 나타났다. 하지만 대규모 플랜트의 경우 비용을 0.9~2.2/m3로 낮출 수 있어 가까운 미래에 대안이 될 수 있을 것으로 보인다. 2. 목차 1. 서론 2. 태양 담수화 기술 2.1. 태양에너지를 직접적으로 이용하는 담수화 ndash; 태양 증류기 2.2. 태양에너지를 간접적으로 이용하는 담수화 2.3. 태양에너지 담수화 기술의 요약 3. 태양광 촉매와 살균·소독 3.1. 태양광 촉매를 이용한 수처리 3.2. 태양에너지를 이용한 살균·소독 4. 결론 태양에너지를 이용한 수처리 기술의 선택은 지역에 따라 달라진다. 다양한 기술 중 태양 증류기와 SODIS와 같이 간단하고 기술 수준이 높지 않고 투자비용이 낮은 기술은 재정적 지원, 높은 기술과 숙련된 기술인이 부족한 개발도상국의 외딴 지역에 특히 적합하다. 비록 이 중 일부는 상업적으로 이용이 불가능하지만, 간접적인 담수화 기술과 태양광촉매 기술은 점차 발전될 것이다. 전통적인 화석연료 담수화 플랜트에 비교하여 태양에너지 기반 담수화 플랜트 물 생산 비용은 고비용의 태양 컬렉터 때문에 여전히 상대적으로 높으며, 이로 인해 상업화가 어렵다. 추후 태양에너지 관련 기술의 발전으로 컬렉터의 가격이 낮아질 것이며, 태양에너지 담수화는 가까운 미래에 더 높은 경쟁력을 가지게 될 것이다. References 1. Y. Zhanga, M. Sivakumara, S. Yanga, K. Enevera, M. Ramezanianpour, Application of solar energy in water treatment processes : A review, Desalin. 428, 116-145, 2018. 2. H. Sharon, K.S. Reddy, A review of solar energy driven desalination technologies, Renew. Sust. Energ. Rev. 41, 1080 ndash;1118, 2015. 3. W. Abdelmoez, M.S. Mahmoud, T.E. Farrag, Water desalination using humidification/dehumidification (HDH) technique powered by solar energy: a detailed review, Desalin. Water Treat. 52, 4622 ndash;4640, 2014. 4. M.A. Sharaf Eldean, H.E. Fath, Exergy and thermo-economic analysis of solar thermal cycles powered multi-stage flash desalination process, Desalin. Water Treat. 51, 7361 ndash;7378, 2013. 5. M.D. Stuber, C. Sullivan, S.A. Kirk, J.A. Farrand, P.V. Schillaci, B.D. Fojtasek, A.H. Mandell, Pilot demonstration of concentrated solar-powered desalination of subsurface agricultural drainage water and other brackish groundwater sources, Desalination 355, 186 ndash;196, 2015. ※ 이 자료의 분석은 한국생산기술연구원의 정엠마님께서 수고해주셨습니다. |
