바닷물을 담수로 바꾸는 해수 담수화 설비가 소금기를 걸러내는 원리를 반투막에 강한 압력을 가해 물만 통과시키는 역삼투압 현상으로 설명 부탁드립니다.

Question

바닷물을 담수로 바꾸는 해수 담수화 설비가 소금기를 걸러내는 원리를 반투막에 강한 압력을 가해 물만 통과시키는 역삼투압 현상으로 설명 부탁드립니다.

Answer 1

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.

해수 담수화의 핵심인 역삼투압 공정은 일반적인 삼투 현상을 반대로 하여 고압 펌프로 해수에 강한 압력을 가해 순수한 물 분자만 미세한 반투막을 통과시키는 원리입니다.

물 투과성 반투막을 사이에 두고 저농도의 담수와 고농도의 해수가 만나면 농도 균형을 맞추기 위해 담수 쪽의 물 분자가 해수 쪽으로 자연스럽게 이동합니다. 물이 해수 쪽으로 이동하면 두 수면 사이에 높이 차이가 생기는데, 이 높이 차이에 의해 발생하는 압력을 삼투압이라고 합니다.

해수 담수화 설비는 고압 펌프를 작동시켜 해수 쪽에 자연 삼투압보다 훨씬 강한 압력을 인위적으로 가하면 물의 이동 방향이 뒤바뀌어 해수 속의 물 분자만 강제로 반투막을 통과하여 담수 쪽으로 빠져나가게 되어 순수한 물을 얻을 수 있습니다. 결국 해수 담수화 설비는 강한 물리적 압력으로 바닷물을 쥐어짜듯 밀어붙여, 초미세 반투막으로 소금 입자와 미생물을 걸러내고 순수한 물만 밖으로 추출해 내는 방식으로 작동합니다.