초록 ▼

2핵심과제의 연구는 미래형 해수담수화플랜트 기반 기술, 해수담수화플랜트 건설소재의 국산화 및 공정최적화 기술, 대용량 해수담수화플랜트 설계 및 건설 기술, 해수담수화플랜트 고효율 운영 및 유지관리 기술 연구의 4개 핵심과제 중 “해수담수화플랜트 건설소재 국산화 및 공정최적화 기술” 개발 과제이다. 2핵심과제의 연구범위는 크게 4개의 세부과제로 구성된다. 4개의 세부과제는 해수담수화플랜트 국산화 지원을 위한 공정최적화 기술, 폴리아미드계 고기능성 해수담수화플랜트 건설용 국산막 제조 및 대용량 모듈 개발, 고내구성 차세대 해수담수화플랜

2핵심과제의 연구는 미래형 해수담수화플랜트 기반 기술, 해수담수화플랜트 건설소재의 국산화 및 공정최적화 기술, 대용량 해수담수화플랜트 설계 및 건설 기술, 해수담수화플랜트 고효율 운영 및 유지관리 기술 연구의 4개 핵심과제 중 “해수담수화플랜트 건설소재 국산화 및 공정최적화 기술” 개발 과제이다. 2핵심과제의 연구범위는 크게 4개의 세부과제로 구성된다. 4개의 세부과제는 해수담수화플랜트 국산화 지원을 위한 공정최적화 기술, 폴리아미드계 고기능성 해수담수화플랜트 건설용 국산막 제조 및 대용량 모듈 개발, 고내구성 차세대 해수담수화플랜트 건설용 국산막 제조 및 대용량 모듈개발, 해수담수화플랜트 건설용 저에너지/고효율 대용량 고압펌프 및 에너지회수장치 개발로 구성된다.
- 1세부 : 해수담수화플랜트 국산화지원을 위한 공정최적화 기술 개발
○ 해수담수화 플랜트 공정제어 / 설계인자를 평가할 수 있는 소규모 공정 파일럿 시스템 개발 및 현장운전을 통한 데이터 생산
○ 계절적 온도변화에 따른 공정의 성능 평가를 통한 SWRO/Thermal 하이브리드 해수담수화 공정 모의 및 운전 최적화 기술 개발
○ 공정최적화를 위한 동적공정 모사기 개발 및 테스트베드 적용을 통한 최적 설계기술 개발
○ 고효율 저에너지 SWRO 공정 최적화 및 scale-up 기술 개발
- 2세부 : 폴리아미드계 고기능성 해수담수화플랜트 건설용 국산막 제조 및 모듈 개발
o 고염제거율(99.80% 이상)/고유량(11,000GPD) 해수담수화용 국산막 및 대용량 모듈개발
o Regular 대비 유량감소율 50% 미만의 고기능성 해수담수화용 국산막 개발
o 고기능성 해수담수화용 RO 표면 개질 기술 개발
o SWRO 결합형 고보론 제거용 hybrid 시스템 설계 기술 개발
o 16인치 멤브레인 모듈용 벳셀 개발
- 3세부 : 고내구성/내화학성 및 고유량 해수담수화용 역삼투막 및 대용량 모듈개발
ㅇ 기존의 폴리아미드 계열의 역삼투막을 대체할 수 있는 소재로써 폴리아릴렌에테르(SPAE) 및 폴리에테르술폰 (PES) 계열을 이용하고자 한다. 특히 이들 소재에 합성기술을 통하여 나노구조의 개념도 동시에 도입하여 고내구성, 내화학성 및 고유량의 역삼투막 모듈을 개발하고자 한다.
ㅇ 나노구조의 도입을 통하여 고유량을 구현하기 위한 소재로써 최적의 전해질 고분자를 선정하여 합성한다. 또한, 3차원 나노채널 구조를 도입하여 규칙적이고 연속적인 나노채널을 형성하는 차세대 개념의 고유량, 고내구성의 역삼투막을 개발하고자 한다.
- 4 세부 : 해수담수화플랜트 건설용 저에너지/고효율 대용량 고압펌프 및 에너지회수장치 개발
o 해수담수화용 저에너지/고효율/대용량(8MIGD) 펌프 개발 기술의 국산화
o 고효율 에너지회수 기술 및 장치 개발

Abstract ▼

Ⅳ. Research Results
● Development of SWRO Desalination Systems Integration and Optimization Technology for Energy Saving
- Sub-model development and algorithm establishment of SWRO desalination process
- SWRO desalination process simulation under steady-state
- Model development for RO m

Ⅳ. Research Results
● Development of SWRO Desalination Systems Integration and Optimization Technology for Energy Saving
- Sub-model development and algorithm establishment of SWRO desalination process
- SWRO desalination process simulation under steady-state
- Model development for RO membrane fouling
- Development of two-dimensional analytical model and algorithm for RO-membrane
- Integration of sub-models and construction of monitoring database
- Development and operation of full-process SWRO pilot plant (50 m³/day)
- Development of pretreatment process model for SWRO desalination process optimization
- Development of specific block for SWRO desalilnation process
- Development of SWRO desalination process simulator
● Development of High Performance Polymeric RO Membrane for SWRO Desalination Plant Construction
- Developed the following high-performance seawater reverse osmosis membrane/ modules
1) Flux: 6,000GPD, Salt Rejection: 99.8%, Boron Rejection: 92%
2) Flux: 7,500GPD, Salt Rejection: 99.8%, Boron Rejection: 90%
3) Flux: 9,000GPD, Salt Rejection: 99.8%, Boron Rejection: 88%
4) Flux: 11,000GPD, Salt Rejection: 99.8%, Boron Rejection: 86%
- Developed the module technology for 16inch membrane modules(Flux: 4x that of a regular 8 inch module, rejection properties unchanged)
- Developed an anti-fouling seawater reverse osmosis membrane/module(Flux equal to that of a regular SWRO while having 50% reduction in flux loss during fouling)
- Developed new polymer support layer for SWRO production(20% increase in RO flux)
- Developed vessels for 16 inch membrane modules
- Developed surface modification techniques for high-performance seawater reverse osmosis membrane production
- Developed a combined SWRO plant process and operating conditions for high boron rejection
● Development of Novel Reverse Osmosis Membranes and Modules for Seawater Desalination
- Development and synthesis of PES-based copolymers of reverse osmosis membrane
- Development and syntehis of polyelectorlyte membrane with nonocarbon material
- Development of novel reverse osmosis membrane with high performance, durability and chemical resistance(Flow rate >27 L/m²h, Rejection rate > 92%, NaCl 32,000 ppm, NaOCl 30 ppm, Boron rejection rate > 90%)
● Development of High Pressure Pump and a Electric Energy Saving of Hydrostatic Energy Recovery Device for the High Efficiency Seawater Reverse Osmosis Desalination Equipments
1) Development of high pressure pump / manufacturing of prototype / application to testbed
- Target : Flowrate 1611.7m³/h, Head 618.8m, Efficiency 85%
- Development result : Flowrate 1621.1m³/h, Head 624.7m, Efficiency 85.2%
- Application of developed laser peening technology to pump parts
2) Development of independent energy recovery device mechanism / manufacturing of prototype/ applincation to pilot plant of SeaHERO 1000
- Flowrate : 30m³/h, energy recovery efficiency : above 95%
- Patent application domestic 9 case(registration 3 case), foreign 2 case(US,GER)