September 23,2019

해수·담수 염도 차이로 전기 생산…이온 전달 원리 규명

에너지기술연구원 김한기 박사, 수학적 해석 모델 개발

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한국에너지기술연구원 제주글로벌연구센터 김한기 박사 연구팀은 9일 해양 염분차 발전 기술 이온 전달 원리를 규명하는 수학적 해석 모델을 개발했다고 밝혔다.

해양 염분차 발전은 바닷물과 담수 사이 소금(염) 농도 차이를 이용해 전기 에너지를 만드는 방식이다. 높은 에너지 잠재량 덕분에 상용화 기술 개발이 활발히 진행되고 있다.

역 전기투석이 가장 대표적인 염분차 발전 방식으로 꼽힌다.

바닷물 안에 포함된 이온이 교환 막을 통해 이동할 때 생기는 에너지를 전기로 전환하는 형태다.

김 박사 연구팀은 ‘전도성 이동 거리’(Conductive Traveling Length·CTL) 개념을 기존 수학 모델에 도입해 이온 교환 막 내 이온 전달 원리를 정확하게 확인했다.

다양한 이온 교환 막 특성에 따른 이온 전달 해석 결과와 역 전기투석 성능 예측 정확도를 높일 수 있다고 연구팀은 설명했다.

다양한 이온 교환 막에 범용적으로 적용할 수도 있어 기술 상용화에 도움이 될 것으로 평가받는다.

김한기 박사는 “해석 모델링 개발을 바탕으로 상용화 수준의 역 전기투석 장치 설계에 속도가 붙을 것”이라며 “이온 교환 막 소재·부품 국산화에도 도움이 될 것으로 기대한다”고 말했다.

성과를 담은 논문은 지난달 10일 수자원 분야 세계 최고 권위지 ‘워터 리서치’(Water Research) 온라인판에 실렸다.

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