경북대학교, 태양광 활용해 해수담수 및 수소생산 가능한 삼중복합시스템 개발

경북대학교는 박현웅 공과대학 에너지공학부 교수팀이 세계 최초로 태양광을 활용해 해수담수, 폐수처리, 수소생산이 가능한 삼중복합시스템을 개발했다고 지난달 20일 밝혔다.
박 교수팀이 개발한 시스템은 고효율 광촉매 나노구조체가 햇빛을 받으면 자체 화학적 반응에 의해 전자를 생성하고, 이 전자를 이용해 염수에서 염소와 나트륨을 추출한다. 추출한 소금기 중 염소는 광촉매 표면에서 활성염소종이 돼 폐수를 정화하는 동시에 청정연료인 수소가스를 발생시키고 전체적인 광촉매 효율은 염수의 탈염이 진행될수록 높아지며 폐수 정화와 수소가스 발생이 가속화된다.
우리나라를 포함한 150여개 국가는 염수 탈염을 통해 얻어진 물을 농공업, 생활·발전 용수로 사용하고 있다. 대표적인 탈염 기술로는 역삼투, 증발법, 전기투석 등이 있지만 부수적으로 발생하는 농축수(소금기가 농축된 물) 처리와 탈염 에너지 비용 등의 문제가 있다.
이번에 개발된 삼중 복합시스템은 햇빛으로 탈염을 유도하기 때문에 기존 탈염 기술에 필요한 에너지의 60%만으로 탈염이 가능하다. 박 교수팀은 삼중복합시스템에 대한 국내 특허를 출원했으며, 현재 해외특허출원도 준비하고 있다.
박현웅 교수는 탈염공정에서 나온 소금기를 활용해 폐수를 정화시킬 수 있어 폐수 정화 비용을 낮추고, 동시에 수소가스를 발생시켜 부수적인 이윤을 창출할 수 있다. 기존 탈염·수처리 기술의 문제점을 해결하는 동시에 세계 물 시장에서 국가경제를 선도하는데 일조할 것으로 기대된다.”고 밝혔다.