젊은 여성 강사, 소금물을 담수로 바꾸는 신기술 연구

산간 마을의 여성 강사가 수행한 염수 처리 기술에 대한 실용 연구가 2024년 젊은 강사를 위한 과학 기술상 최종 심사에 진출했습니다.

해안과 섬 지역에 깨끗한 물을 제공하기 위해 염분을 처리하는 복합막 시스템 FO-MD를 연구 주제로, 달랏 대학교 화학 및 환경학부 강사인 응우옌 티 하우 박사는 2024년 젊은 강사를 위한 과학기술상 최종 라운드에 진출한 17명의 저자 중 한 명이 되었습니다.

이 주제는 심사위원단에 속한 과학자들로부터 높은 실용적 가치가 있다고 평가되었으며, 전국 29개 대학 의 젊은 강사들이 수행한 수백 건의 연구 작품, 과학 출판물 및 이전 연구 성과를 능가하는 16개 주제도 포함되었습니다.

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응우옌 티 하우 박사는 다음과 같이 말했습니다. "지구 기후 변화는 점점 더 심각해지고 있으며, 앞으로 몇 년 동안 복잡한 양상을 보일 것으로 예상됩니다. 홍수, 산사태, 가뭄, 염수 침투와 같은 이상 기상 현상이 빈번하고 장기간 발생하여 사람들의 삶에 심각한 영향을 미치고 있습니다. 특히 베트남은 긴 해안선을 가지고 있어 기후 변화의 영향을 가장 많이 받는 국가 중 하나로 여겨집니다."

연구실에 있는 젊은 강사 Nguyen Thi Hau(가운데)

여성 강사에 따르면, 건기에는 작은 하천의 흐름으로 인해 일부 중부 지방과 메콩 삼각주 지방에 심각한 염수 침투가 발생합니다. 대부분의 우물은 염분으로 오염되어 주민들은 식수를 사용할 수 없습니다.

"현재로서는 이 상황을 극복할 효과적인 방법이 없습니다. 그곳 사람들은 사용할 깨끗한 물을 구입하는 데 종종 엄청난 비용을 지불해야 합니다. 따라서 현재 적용되는 기술로는 지속 가능한 깨끗한 수원을 확보하는 데 필요한 요건을 충족하지 못하는 해안 및 도서 지역에서 사용할 깨끗한 수원을 찾는 것이 필수적입니다."라고 하우 박사는 인정했습니다.

염분 문제를 해결하기 위해 해수를 담수로 전환하는 데에는 열 증류, 이온 교환, 역삼투압(RO), 나노 여과, 전기 투석(ED) 등 다양한 기술이 적용되어 왔습니다. 이러한 기술은 모두 장점이 있지만, 높은 투자 비용, 장비 오염 가능성 등 공통적인 단점이 있습니다.

따라서 Hau 박사는 FO 및 MD 모델의 최적 운영 조건을 찾고 제안된 기술의 효율성과 처리 비용을 현재 베트남에서 사용 가능한 다른 해수담수화 기술과 비교하여 평가하기 위해 FO-MD(정삼투-막 증류) 결합 막 기술을 연구하기로 결정했습니다.

저렴한 비용, 높은 효율성

"FO 정삼투막은 세계 신기술 중 하나이며, 낮은 에너지 소비, 낮은 막 오염, 높은 담수화 효율 등 탁월한 장점을 지닌 해수담수화 공정에서 매우 높은 실현 가능성을 가지고 있습니다. 염수 처리에 가장 효과적인 선택입니다."라고 여성 강사는 말했습니다.

하우 박사에 따르면, 이 기술의 탁월한 장점은 두 용액 사이의 삼투압 차이로 인한 자연 삼투 현상의 원리를 이용하여 물이 저농도에서 고농도 멤브레인을 통과하여 이동한다는 것입니다. 따라서 정삼투 멤브레인 기술은 역삼투(RO)처럼 수압을 사용하지 않아 에너지 절감과 멤브레인 오염 감소에 도움이 되며, 처리 비용도 절감됩니다.

여성 강사는 염분 피해 지역 주민들이 매일 사용하는 깨끗한 물을 사는데 높은 비용을 지불해야 한다는 사실에 우려를 표했다.

연구를 진행하는 동안, 하우 박사는 닌투언성과 꽝응아이성의 안빈섬 해안 지역의 해수 샘플을 선택하여 처리하기로 결정했습니다. 왜냐하면 이 지역들이 가장 심각한 담수 부족에 직면해 있기 때문입니다.

실험 결과, FO-MD 시스템은 높은 염 제거 효율을 달성했으며, 유입수의 염도에 관계없이 작동함을 확인했습니다. FO 멤브레인 표면의 오염은 미미했으며, 5분간 탈이온수로 세척하여 다음 사이클에 사용할 수 있었습니다. 또한, FO-MD 통합 시스템은 작동 중 염수를 2단계의 멤브레인 단계를 거쳐 처리하기 때문에 고품질의 정수를 생산할 수 있었습니다.

실험실에서 태양열을 이용한 예비 계산에 따르면, FO-MD 시스템으로 ^1m³ 의 담수를 처리하는 총 운영비는 20,389동입니다. 반면, RO 시스템(역삼투압 기술)으로 ^1m³ 의 담수를 처리하는 총 운영비는 49,160동으로 FO-MD 기술보다 2.4배 더 비쌉니다.

이 주제는 수상에 앞서 달랏 대학교에서 우수 연구로 선정되었던 것으로 알려져 있습니다. 응우옌 티 하우 박사는 "현재 빈그룹의 프로젝트인 NAFOSTED 기금의 연구 주제를 계속 진행하고 있습니다. 이 프로젝트는 FO 및 MD 필터 멤브레인 합성에 중점을 두고 있으며, 실험실에서 최적의 결과를 도출하여 섬 지역 및 선박의 ​​해수 처리에 적용할 수 있는 통합 태양열 해수 정수기를 단계적으로 설계하고 있습니다."라고 밝혔습니다.

고등교육기관의 젊은 강사(35세 미만)를 대상으로 한 과학기술상은 교육훈련부가 과학기술부 및 호치민 공산주의 청년 연맹 중앙위원회와 협력하여 2018년부터 시작했습니다.

수상 기준은 연구 작업이 참신하고, 창의적이어야 하며, 과학적 및 실용적 가치가 있어야 하며, 최소 1년(신청 시점 기준) 동안 출판되었거나 실제로 적용되어야 하며, 국가적 또는 국제적 상을 수상하거나 참여한 적이 없어야 합니다.

출처: https://thanhnien.vn/nu-giang-vien-tre-nghien-cuu-cong-nghe-moi-bien-nuoc-man-thanh-nuoc-ngot-185241030213818512.htm