역삼투라는 용어를 이해하려면 과학 분야에서 삼투의 역사를 되돌아봐야 합니다. 삼투 현상은 오랜 역사를 가지고 있지만, 과학적 관점에서는 1748년 장앙투안 놀레(Jean-Antoine Nollet)에 의해 처음 발견되었습니다. 놀레는 돼지의 방광을 막으로 사용하여 삼투 현상을 재현하여 용질 농도가 낮은 물의 용매 분자가 용질 농도가 높은 방광 벽을 통과할 수 있음을 보여주었습니다. 이 실험은 용매가 자연적인 삼투압 과정을 통해 반투막을 선택적으로 통과할 수 있으며, 용매가 세포막을 지속적으로 통과하여 세포 양쪽에서 동적 평형에 도달한다는 것을 보여주었습니다.
삼투 현상의 발견 이후, 이 주제에 대한 연구는 200년 넘게 잠잠했지만, 1940년대 후반 연구자들이 이 주제를 재고하기 시작하면서 다시 주목받기 시작했습니다. 이러한 새로운 관심은 케네디 행정부가 국가의 물 부족 문제 해결을 위해 설정한 목표인 해수를 여과하거나 담수화하는 방법을 찾고자 하는 열망에 기반을 두었습니다. 20년 후, 시드니 로브와 스리니바사 소리라잔이라는 두 연구원은 셀룰로스 아세테이트 중합체로부터 기능성 합성 역삼투압(RO) 멤브레인을 생산하는 데 성공했습니다. 이들의 실험에서 용질 함량이 높은 수역을 기술 멤브레인을 통해 강제로 통과시켰는데, 이 멤브레인은 NaCl(소금)과 TDS(황화수소)를 밀어내고 물 분자만 통과시키는 필터 역할을 했습니다. 담수는 적절한 속도로 통과하여 정제된 음용수를 생산할 수 있었고, 멤브레인은 내구성이 뛰어나 일반적인 수압과 작동 조건에서도 작동할 수 있었습니다.
세계 최초의 상업용 역삼투압(RO) 플랜트는 조셉 W. 맥커천과 시드니 로브의 도움과 지도 아래 캘리포니아에 건설되었으며, 1965년 시범 프로그램은 전 세계 엔지니어와 정부의 관심을 끌었습니다. 언젠가 인류가 대규모로, 그리고 저렴하게 해수를 담수화할 수 있을 것이라는 이 놀라운 꿈이 마침내 실현되고 있었습니다. 라호야와 캘리포니아 파이어보 등 다른 지역에서도 다양한 유형의 기수와 해수를 시험하기 위한 새로운 시범 프로그램이 시작되면서 발전은 빠르게 진행되었습니다. 이들을 비롯한 여러 기여자들의 혁신과 발견은 멤브레인 기술의 실용성과 경제성을 높이고, 여러 중공업 분야에 깨끗한 물의 이점을 제공했습니다.
오늘날 역삼투압 및 멤브레인 여과 소자는 전 세계적으로 수천 가지의 다양한 공정과 응용 분야에 사용되고 있으며, 이 산업은 가까운 미래에도 끊임없이 성장할 것으로 예상됩니다. 천연 청정수 자원이 점점 부족해지고 세계 사막화가 지속됨에 따라, 일부 도시와 소규모 국가에서도 사용하는 정수의 상당 부분을 대규모 역삼투압 처리 공장에서 공급하고 있습니다. 대부분의 사람들은 지금 이 사실을 깨닫지 못하고 있지만, 가까운 미래에 깨끗한 물은 지구상에서 가장 귀중한 자원 중 하나가 될 것입니다. 바로 이러한 이유에서 RO 기술은 인류 역사상 최고의 과학적 업적 중 하나로 손꼽힙니다.
게시 시간: 2021년 11월 2일