GS건설, 바닷물·하수처리 방류수 이용해 물·전기 동시 생산하는 기술 개발

▲염도차 에너지를 이용한 발전 공정 개념도(자료=GS건설)

GS건설이 바닷물과 하수처리 방류수를 이용한 해수담수화 및 전기 발전 플랜트 설치에 성공했다.

28일 GS건설은 지난 22일 부산환경공단 남부사업소 내에 물과 전기를 동시에 생산하는 해수담수화 및 전기 발전 플랜트를 건설해 개소식을 진행했다고 밝혔다.

이 날 개소식에는 박태신 GS건설 환경설계담당, 김승현 국토교통부 GMVP 연구단장, 송한용 부산환경공단 센터장, 김병문 부산환경공단 남부사업소장, 엔리오 드리올리 (Enrio Drioli)교수 (ITM-CNR 연구센터), 게리 아미(Gary Amy)교수 (NUS대학), 토로브 레이크네스(Torove Leiknes)교수 (KAUST대학)등 저명한 수처리 및 에너지 관련 기술 인사들이 참석했다.

해당 플랜트는 바닷물을 담수로 바꾸는 공정에서 나오는 농축수와 하수처리 방류수의 높은 염도차를 이용해 높은 효율의 전기 에너지를 생산하는 플랜트다. 이 플랜트는 약 250㎥/day 규모의 담수와 약 10kW 규모의 염도차 에너지 발전 및 회수를 목표로 운전되고 있다.

소규모이긴 하지만 이런 방식의 고효율 해수담수화 및 염도차 에너지 회수기술은 GS건설에서 세계 최초로 개발했으며 세계 최대 규모의 실증사업 플랜트에서 최고효율의 공정기술을 적용해 운영 중에 있다.

GS건설은 물 및 신재생에너지 시장 변화에 맞춰 2013년부터 국토교통부 GMVP연구단 국가 연구과제를 진행 중이다. GS건설은 삼투압을 이용해 바닷물을 담수로 바꾸는 해수담수화 플랜트에서 높은 효율의 전기를 생산하는 ‘염도차 에너지 회수 및 공정기술’을 개발했으며 시범 플랜트를 운영·개선하는 연구를 부산시, 부산환경공단과 함께 진행해 왔다.

2015년에는 시범 연구설비를 부산시 기장군 부경대 수산과학연구소 내에 설치 운영했으며 물 생산 및 염도차 에너지 발전, 회수 공정 기법을 도출했다. 여기서 더 나아가 해수 담수화 공정에서 하수처리 방류수를 재활용해 염도차 에너지를 최대로 생산할 수 있는 에너지회수공정(Energy Recovery System)기술을 개발한 것이다.

염도차 에너지 사업은 타 신재생에너지 사업과 달리 날씨에 직접적인 영향을 받지 않고 일 년 365일 하루 24시간 일정하고 끊임없이 에너지를 생산할 수 있다는 장점이 있다. 또한 환경적인 위해 요소가 없으며 ESS(Energy Storage System, 에너지 저장 장치)와 같은 추가적인 고가의 부속설비가 필요 없다.

박태신 GS건설 환경설계담당은 “현재 1만톤/일 규모 이상의 실 플랜트 사업화를 추진하기 위해 국토교통부 기획과제를 수행 중에 있으며 부산시 남부하수처리장의 하수처리 방류수를 모두 원수로 사용하는 플랜트 사업을 추진할 경우 약 15MW의 염도차 에너지의 생산 및 회수가 가능하다”며 “이번 연구가 성공할 경우 이 기술은 물과 신재생에너지 분야에서 세계적인 선도 기술이 될 것이다”고 말했다.