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Title [IDW 2017 강연] 댄포스의 지속 가능한 담수화 솔루션
Wirter roplant Date 2017-12-20 오후 9:20:41
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댄포스 고압펌프 부문 아세안지역 영업담당인 비지아쿠마 수브라마니암(Vijyakumar Subramaniam)은 제10회 국제담수화워크숍(International Desalination Workshop, IDW)에서 해수담수화 업계 트렌드에 대한 강연을 진행했습니다. 더불어 에너지 효율 및 비용 절감에 효과적인 댄포스의 솔루션을 소개하는 시간도 가졌습니다.
 
최근 에너지 규제가 엄격해짐에 따라 업계 전문가들의 고효율 기자재에 대한 관심도 대폭 증가했습니다. 덕분에 많은 분들이 참여하여 댄포스 선진 기술에 대한 이야기에 귀 기울여 주셨습니다.

      

국제담수화워크숍에서 강연 중인 비지아쿠마 수브라마니암 댄포스 고압 펌프 부문 아세안 지역 세일즈 매니저

1122()부터 25()까지 부산 벡스코에서 개최된 국제담수화워크숍은 2007년 시작되어 지난 10년간 담수화 분야 학술전문가 및 엔지니어를 위한 토론의 장으로 자리매김해 왔습니다. 이번 워크샵은 지속 가능한 담수화를 위한 저탄소, 저에너지 기술 개발이라는 큰 주제 아래, 기존 주최측인 한국담수화플랜트협회(Korean Desalination Plant Association, KDPA)와 더불어 아시아태평양담수협회(Asia Pacific Desalination Association, APDA)의 참여로 성황리에 진행되었습니다.

모듈러 시스템 디자인에 적용된 고압 펌프와 에너지 회수 장치

업계는 현재 에너지 효율성에 집중하고 있습니다. 이에 따라 역삼투 시스템(reverse osmosis membrane system)이 점점 대중화되고 있는 추세이며 대형설비를 대체하는 소형설비의 다중 모듈러 디자인(multi-modular design)도 하나의 중요한 이슈로 떠올랐습니다.
 
역삼투 해수담수화 시스템 효율에 영향을 주는 기자재로는 멤브레인, 고압펌프, 에너지회수장치 등이 있습니다. 이중 고압펌프와 에너지회수장치는 해수 정수에 필요한 총 에너지의 60~70%를 차지합니다. 보통 1,000 CMD(m3/d) 이하의 소형 해수담수화설비(Sea Water Reverse Osmosis, SWRO)에는 용적형 펌프가 사용됩니다. 그리고 5,000 CMD 이상의 대형 시스템에는 원심펌프가 주로 사용됩니다. 하지만 용적형 펌프의 대형화와 다중 모듈 설계로 최대 10CMD 규모의 해수담수화설비에 용적형 펌프를 사용하는 것이 가능해 졌으며, 용적형 펌프를 사용한 대형 해수담수화설비가 점차 보편화되고 있습니다. 용적형 고압펌프와 압력 교환형 에너지회수장치는 높은 효율을 보이며, 해수담수화설비의 전처리 및 후처리를 포함하지 않는 순수 RO 스키드 압력 모듈의 전력 소비량을 처리수 1 톤 당 2.4kWh/m3 이하로 구현할 수 있습니다. 이는 이 용량 범위의 원심식 펌프를 활용한 구형 설계안보다 훨씬 효율적입니다.
해수담수화설비는 전처리설비, UF 시스템, SWRO 스키드 시스템, 사후 처리 및 BWRO(Brackish Water Reverse Osmosis) 시스템 등의 하위 시스템으로 나눌 수 있습니다. 각 서브 시스템은 표준화된 모듈화 설계로 40피트(ft) 컨테이너와 같은 이동식 패키지로 제작될 수 있습니다.
이 모듈 시스템에는 여러 장점이 있습니다. 첫째, 사전 설계된 패키지 시스템을 사용하면 프로젝트 준비 시간을 절약할 수 있습니다. 둘째, 표준 장비를 사용하기 때문에 특별 주문 제작시 소요되는 장기간의 납품 시간과 높은 조달 비용을 줄일 수 있습니다. 셋째, 현장으로 운송하는 것이 매우 간단하고 경제적이며 운송시간을 줄일 수 있습니다. 또한, 현장에서의 조립 작업이 간소화됩니다. 넷째, 다중 모듈 시스템은 수원의 질과 멤브레인의 상태 및 필요한 처리수량 등의 변화에 따른 댜양한 운전조건에 대응하여 유연하게 운전할 수 있는 최적의 솔루션이 될 수 있습니다.
 
이러한 종류의 시스템으로 처리할 수 있는 용량은 한정되어 있지만, 최근에는 소형설비를 여러 대 설치하는 다중 모듈 시스템을 사용하여 10CMD(m3/d) 규모의 대형설비도 가능해졌습니다. 설비 용량에 대한 기술적 제한은 없지만 대형설비로 전체 시스템을 설계할 것인지 또는 소형설비를 다수 사용하여 필요한 용량을 충족할 것인지에 대하여 각 프로젝트의 제반 사항을 전체적으로 고려한 타당성 연구가 반드시 필요합니다.

“Semirara Mining and Power Corporation”의 담수화 플랜트 건설 사례

비지아쿠마 수브라마니암은 청중들의 이해를 돕기 위해 발표를 통해 아시아 지역 최근 사례인 필리핀 최대 석탄 생산 기업 “Semirara Mining and Power Corporation”의 담수화 플랜트 건설 사례를 소개했습니다.
이 프로젝트는 마닐라에서 비행기로 한 시간 가량 떨어져 있는 한 섬에서 석탄 채굴 활동을 하는 3천 명의 광부들을 위한 것이었습니다. 이 섬에는 광부들을 포함해 15,000명이 넘는 인구가 거주하고 있었습니다. 물의 주요 용도는 광업 활동과 발전소 운영, 섬 거주 인구의 생활용수 등이었으며, 7,000 CMD 규모의 담수에 대한 수요가 있었습니다. 기존의 물 공급은 저수지와 우물을 통해 이루어졌지만, 퇴화된 섬의 대수층을 보존하기 위해 경영진은 우물 운영을 중단하기로 했습니다. 그러나 유역 면적은 제한되어 있었고, 건기도 예측할 수 없는 상황이었습니다. 따라서 경영진은 안정적인 물 공급과 보다 나은 품질의 물을 지역 사회에 공급하기 위한 대안으로 바닷물을 이용한 해수담수화설비 건설을 결정했습니다.
 
이 프로젝트에는 시작부터 여러 도전 과제가 있었습니다. 우선 지리적으로 육지로부터 멀리 떨어져 있어 쉽게 접근할 수 없는 상황이었고, 12개월 이내에 모든 과정을 완료해야 했습니다. 또한, 우기에는 공장의 30% 정도만을 가동할 계획이었으므로, 넓은 운전범위를 가진 고효율 시스템이 필요했습니다.
 
이에 댄포스는 고압펌프 APP 모델과 에너지회수장치 iSave를 적용한 다중 모듈 시스템을 추천했고, 고객사는 각 모듈을 40피트 컨테이너 내부에 설치 하도록 설계했습니다. 각 모듈은 공장에서 사전 제작 되어 섬으로 설비를 운송하기 전 공장에서 충분한 테스트를 거쳐 현장에서의 공사는 최소화 했습니다. 그 결과, 고객사는 전체 RO시스템을 총 5개 모듈로 나누어 제작했으며(SWRO 모듈은 시간당 60톤의 담수를 생산) 각 모듈의 운전을 자유자재로 결정할 수 있어 넓은 운전범위에 원활하게 대응할 수 있게 되었을 뿐 만 아니라 동급 최고 수준의 에너지 효율을 달성했습니다.
 
댄포스 고압펌프 부문 아시아태평양지역 영업 총괄인 이호재 본부장은 한국담수화협회(KDPA, Korean Desalination Plant Association) 정회원으로 활동하며 관련 업계에 최적의 고압펌프 및 에너지 회수장치 솔루션을 소개해왔습니다. 그는이번 행사를 통해 아시아 지역의 실제 사례를 소개하여 기존 설계 추천안에 대한 명확한 실증과 그 타당성을 고객들에게 증명할 수 있는 소중한 기회가 되었다고 전했습니다.
 
실제로 국제담수화워크숍에 참가한 많은 잠재고객들은 해수담수화설비에 적용되는 고효율 기자재와 새로운 다중 모듈 설계 개념에 큰 관심을 보였습니다. 더불어 댄포스 고압펌프 및 에너지 회수장치에 대한 기술 문의 및 관련 기술강연에 대한 문의도 이어졌습니다.

 

Writer :

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