국립창원대학교 글로컬첨단과학기술대학 에너지화학공학과 최원중 교수 연구팀이 무방류 가스 하이드레이트 기반 해수 담수화 기술 연구 결과를 국제 저명 학술지 ‘Crystal Growth & Design’에 게재했다고 16일 밝혔다.
가스 하이드레이트는 결정 구조 형성 단계에서 염을 배제하고 순수한 물만 참여하기 때문에, 해수나 고농도 염수 환경에서 저온·고압 조건으로 하이드레이트를 형성하면 염은 석출되어 자원으로 재활용되고, 순수한 물을 분리해 담수를 생산할 수 있다. 현재 기술은 기초 물성 파악과 분리 효율 검증 단계에 있으며, 상용화를 위해 경제성과 생산성을 높이는 연구가 전 세계적으로 진행 중이다.
최 교수 연구팀은 HFC-125a 기체를 냉매로 활용해 고온·저압 조건에서도 가스 하이드레이트를 형성, 담수화 공정의 경제성을 확보했다. 형성된 하이드레이트 내 NaCl·2H2O 결정이 하이드레이트에 미치는 열역학적 저해 효과와 비정상적 보존 효과를 규명했으며, 두 가지 시료 전처리 방법과 temperature-dependent Powder X-ray Diffraction을 활용해 결정 구조와 해리 메커니즘을 분석했다.
이번 연구는 국립창원대 곽진성 교수, 경기대 목정훈 교수, 울산과학기술원 서용원 교수와 공동으로 수행됐으며, 연구성과 제목은 ‘Effects of Sodium Chloride Dihydrate on the Dissociation Behavior of HFC-125a Hydrates’다.
최원중 교수는 “역삼투 기술 등 기존 담수화 기술은 고농도 염수를 배출해 환경에 영향을 줄 수 있다”며 “가스 하이드레이트 기반 담수화 공정을 통해 염을 재활용하면, 농축 염수를 방출하지 않는 무방류 담수화 공정을 산업화할 수 있다”고 밝혔다.
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