[대한민국과학자]곽희열 KIER 태양열연구실 책임연구원

지구상에 존재하는 물의 97%는 해수고, 나머지 3%가 담수다. 담수도 지표상에 존재하는 물은 고작 0.3%에 불과하다. 수자원으로 사용할 수 있는 물의 양은 더 적다. 해수를 담수화하기 위한 연구가 활발한 이유다.

국내에서는 곽희열 한국에너지기술연구원(KIER) 태양열연구실 책임연구원이 해수에서 염분을 제거하는 기술력을 확보했다.

곽 책임은 전남도와 함께 태양열을 이용해 해수를 담수로 바꾸는 해수담수화 기술을 개발, 여수 대경도에 실증플랜트까지 구축했다.

이 실증플랜트는 주열원이 태양열시스템이다. 보조열원으로 목재펠릿보일러를 쓴다. 자동제어와 원격 모니터링 시스템으로 관리할 수 있다. 일일 담수용량은 1만ℓ 규모다.

해수 담수화 원리는 진공관형 태양열 집열기를 통해 얻어진 열에너지로 집열기 안을 흐르는 물 온도를 올려 축열조로 이동시킨다. 축열조 온도가 증발에 필요한 온도인 70℃에 도달하면, 해수취수펌프를 가동해 바닷물을 담수기에 공급하는 방식이다. 담수기 내 바닷물은 증발과 응축과정을 거쳐 염기가 거의 없는 담수로 바뀌고, 식수 또는 공업용수로 활용하게 된다.

이 결과는 곽 책임이 국내 처음 제주에 하루 2톤 정도로 태양에너지 해수담수화 실증 테스트에 성공한 2006년 이후 만 9년만이다.

곽 책임은 해수담수화 관련 기술을 도암엔지니어링에 선급기술료 3억5000만원을 받고 이전했다. 경상기술료는 10년간 매출액 대비 2.0%를 받는 조건이다.

태양에너지 과열방지 장치도 세한에너지에 이전했다. 선급기술료는 1억2000만원이다. 경상기술료는 10년간 매출액 대비 2.5%를 받기로 했다.

또한, 세한에너지는 태양열집열기 메니폴드 기술을 기반으로 에너지기술연구원과 연구소기업 케이앤에스에너지를 설립했다. 에너지기술연구원이 특허 2건을 5000만원에 현물출자하고, 세한에너지가 2억원을 현금출자 했다.

“케이앤에스에너지는 진공관형 태양열집열기 편심형 메니폴드와 이중 열교환 구조를 가진 진공관형 태양열집열기 및 그 제작방법을 가지고 사업화했습니다. 창업 3년차인 2017년께 매출이 24억원대에 도달할 것으로 예상합니다.”

앞으로 곽 책임은 전남도, 전남개발공사, 녹색에너지연구원과 에너지자립섬 모델을 개발할 계획이다.

곽 책임은 에너지기술연구원에서 28년째 태양열 관련 연구를 수행해 왔다. 태양열온수기와 단일 진공관형 태양열집열기를 개발했다. 태양열 냉난방 실증 시스템과 태양열 해수 담수화 실증 플랜트 구축까지 국내 신재생에너지 기술 개발 산증인이다.

곽 책임은 1988년 한국에너지기술연구원에 들어가 호주 뉴사우스 웰즈 대학교 객원연구원과 공주대 및 전주대 겸임교수를 지냈다. 직무발명경진대회 국무총리상과 에너지·자원 신기술개발경진대회 지식경제부 장관상을 수상했다.

대전=박희범기자 hbpark@etnews.com