오만의 수도 무스카트 (이미지=구글)

LG화학은 24.7.15일 오만의 구브라 3단계 담수화 플랜트(Ghubrah Ⅲ desalination plant)의 설계·조달·시공(Engineering-Procurement-Construction, EPC)을 맡은 GS이니마에 역삼투막 2만 3,000개를 공급한다고 밝혔다.

구브라 3단계 플랜트(이미지=GS Inima)

△ 구브라 3단계 담수화 플랜트(Ghubrah Ⅲ desalination plant)

ㅣ 2027년 1분기에 가동을 시작하면 오만 최대 규모 담수화 시설(연간 1억 톤, 하루 30만 톤 생산)이 될 예정이다.

ㅣ 오만의 수도 무스카트(Muscat) 해변에 위치한 역삼투압 방식의 해수담수화 플랜트다.

오만의 담수/발전 수주 현황 (이미지=더THE인더스트리 신문)

△ GS이니마(GS Inima)

ㅣ GS건설이 2012년 인수해 지분 100%를 갖고 있는 스페인의 수처리 전문회사다.

ㅣ 지난 24.5.12일, 한국의 GS이니마-사우디의 알조마이(Aljomaih Energy and Water Company)-오만의 소젝스(Sogex Company) 컨소시엄이 오만의 나마파워앤워터(Nama Power and Water)와 구브라 3단계 담수화 플랜트 계약을 체결했다.

삼투압과 역삼투압 (이미지=LG화학)

△ 삼투압 vs 역삼투압

ㅣ 삼투압(Osmosis)은 반투과성 막을 사이에 두고 소금물과 맑은 물을 같은 양으로 따라두었을 때 시간이 지나면 맑은 물이 소금물 쪽으로 이동하는, 농도가 낮은 곳에서 높은 곳으로 이동하는 원리다.

ㅣ 역삼투압(Reverse Osmosis, RO)은 삼투압의 원리를 거꾸로 적용한 것이다. 농도가 높은 쪽에서 낮은 쪽으로 이동시키는 방법이다.

ㅣ 역삼투압 담수화 방법은 농도차가 있는 두 용액을 막으로 분리하고, 농도가 높은 쪽에 압력을 가해 물 분자만 통과시킨다.

ㅣ 다른 담수화 방법인 '증발법'은 '역삼투압법'에 비해 3배 이상의 에너지가 소비된다.

역삼투막 2만 3,000개는 연간 1억 톤(하루 30만 톤)의 해수를 담수화해 오만의 수도권 인구 250만 명이 사용하는 물을 생산할 수 있는 수량이다.

LG화학의 역삼투막은 염분 제거율이 세계 최고 수준인 99.89%에 달한다. 담수화에 높은 압력이 필요하지 않아 에너지를 절감할 수 있고, 박막 나노 복합체(TFN, Thin Film Nanocomposite) 기술로 나노 입자를 막 표면에 입혀 염분 제거율은 유지하면서도 타사 제품보다 유량(flow)은 20% 이상 많다.

△ 해수 담수화(Desalination)

ㅣ 지구에는 13억 8,500㎦ 정도의 물이 있고, 먹을 수 있는 담수는 전체 물의 약 2.5%에 불과한 것으로 추정되고 있다. 바다를 항해하는 선원들이 바닷물을 끓여 수증기를 모아 식수로 이용한 것이 해수 담수화의 시작이라고 전해진다.

ㅣ 바닷물에는 염화나트륨, 염화마그네슘 등 여러 염류가 녹아있다. 염류에서 가장 많은 양을 차지하는 염화나트륨(NaCl)은 염소와 나트륨의 화합물로, 우리가 먹는 소금의 주성분이다. 두 번째로 많은 양을 차지하는 염화마그네슘(MgCl2)은 염소와 마그네슘의 화합물로, 두부를 만들 때 사용했던 간수의 주성분이다.

ㅣ 바닷물의 염류농도는 약 3%로 인체 세포액의 염류농도인 0.9%에 비해 지나치게 높아 먹을 수 없다. 농도가 낮은 곳에서 높은 곳으로 이동하는 삼투압 현상으로 우리 몸의 수분이 빠져나가는 탈수 현상이 일어나기 때문이다.

△ 톤(Ton)

ㅣ 한 변의 길이가 1m인 정육면체의 부피다. 

ㅣ 1ton = 1㎥ = 가로 1m x 세로 1m x 높이 1m = 1CBM(Cubic Meter)이다.