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Weekly 포커스
36 LG Business Insight 2009 8 26
문희성 선임연구원 [email protected]
환경과 에너지에 대한 높은 관심과 기술 혁신으로 멤브레인(분리막)이 미래의 핵심 소재로 주목 받고 있다.
글로벌 선도기업들은 미래를 준비하기 위해 멤브레인 생산설비를 증설하거나 사업 영역을 확장하고 있다.
국내 기업들도 적극적인 연구개발과 투자를 통해 다양한 사업 기회 확보를 고려할 필요가 있다.
멤브레인의 도약이 시작된다
무더운 여름철에 더욱 많이 찾는 시원한
병맥주를 마시다 보면 ‘비열처리’라는 단어를
보게 된다. 말 그대로 열처리를 하지 않았다
는 뜻이다. 생맥주라는 것은 효모 등 미생물
이 살아있어 상온에서 보존기간이 짧다. 그래
서 이 문제를 해결하기 위해 과거에는 가열살
균 처리를 했다. 그러나 이제는 열처리를 하지
않아도 맥주의 고유의 맛과 향을 즐길 수 있
게 되었다. 그 비밀은 바로 멤브레인
(Membrane, 분리막)에 있다. 이것을 통해 맥
주 제조 과정에서 존재하는 효모와 잡균이 걸
러지는 것이다.
아웃도어 활동이 많아지면서 기능성 의류
들을 많이 찾고 있다. 가장 대표적인 것이 고
어텍스(Gore-Tex) 이다. 미국 고어(Gore)사가
1960년대에 개발한 섬유로 물이 스며드는 것
은 막고 수증기는 밖으로 배출하는 기능성 소
재이다. 이러한 기능의 비밀도 역시 멤브레인
에 있다. 가로세로 1인치 당 90억 개 이상의
미세구멍으로 이뤄진 얇고 하얀 막이다. 미세
구멍의 크기가 물방울보다는 2만 배 작은 반
면, 수증기 입자보다는 700배나 크기 때문에
외부에서 들어오는 비, 눈은 완벽하게 차단하
는 한편 피부에서 뿜어 나오는 땀은 수증기 형
태로 원활하게 배출할 수 있는 것이다.
최근에는 멤브레인이 채소 비닐포장재로
적용되기도 했다. 기존의 밀폐포장은 포장재
내부의 산소가 소진되면 신선도가 떨어지거나
상하게 되는 반면, 멤브레인 포장재는 산소는
통과하지만, 수분, 세균 및 박테리아는 통과
할 수 없어 보존기간이 길어진 것이다. 일반적
으로 정수기 속에나 들어있을 듯했던 멤브레
멤브레인 처리를 통해 효모 등이 걸러져서 투명해진 맥주 사진 및 Gore Tex의 방수투습 원리
투습방수
땀은 배출되나
외부의 눈·비는 차단
GORE-TEX Membrane
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인은 도드라지지는 않지만 이미 우리 생활 속
에 이렇게 가깝게 자리하고 있다. 특히 멤브레
인은 사용될 분야가 앞으로 크게 늘어날 것으
로 보여 성장 전망이 밝을 것으로 기대되고
있다.
선택적 분리 기능을 갖는 멤브레인
멤브레인이란 액체 또는 기체 환경의 혼합 물질
에 대해 원하는 입자 등에 대해서만 선택적 투
과 및 분리를 하는 제품을 말한다. 일반적으로
우리는 멤브레인과 유사한 개념으로 분리막, 세
퍼레이터(Separator), 필터 등 여러 가지 용어
를 혼용해서 쓰고 있고, 따라서 이를 각기 다
른 영역으로 보는 경우가 있다. 그러나 수처리
에서의 멤브레인에서 전지에서의 세퍼레이터와
연료전지(Fuel Cell)의 멤브레인까지 그 세부
제조 공정은 달라도 선택적 분리를 수행한다는
점에서 본질은 동일하다고 말할 수 있다.
멤브레인은 분리 성능에 따라 MF(Micro-
filtration, 정밀여과막), UF(Ultrafiltration,
한외여과막), RO(Reverse Osmosis, 역삼투
막) 등으로 분류되며, 소재에 따라 고분자, 세
라믹, 금속으로 나눠지기도 한다(<표 1> 참조).
멤브레인은 19세기부터 연구가 시작된 이
멤브레인은 선택적 분리 기능이 있는 제품들이며
여러 가지 종류가 있다.
<표 1> 분류기준별 멤브레인의 종류 및 정의
분류기준 분류 정의
분리성능
MF(Micro Filtration) 정밀여과막이라 하며 최소 100나노미터의 기공크기로 박테리아, 에멀전 크기의 부유물을 걸러냄.
UF(Ultra Filtration) 한외여과막이라 하며 수 나노미터급의 기공크기로 단백질, 다당류, 고분자 물질 등을 걸러냄.
NF(Nano Filtration) 나노여과막이라 하며 1 나노미터 기공크기내외로 염료, 저분자량 유기 화합물을 걸러냄.
RO(Reverse Osmosis) 역삼투 현상을 이용해 분리 기능을 하는 막으로 염분, 중금속 등을 걸러냄.
IE(Ion Exchange)이온교환막이라 하며 금속 이온, 수소 이온 등을 선택적으로 분리함. 리튬이온전지 세퍼레이터와 연료전지 멤브레인 등이 해당됨.
소재
고분자멤브레인 소재의 94%를 차지함. 유연하여 성형가공이 용이함. 내열성, 내약품성에 약함. 폴리아미드(PA), 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리비닐리덴 플루오라이드(PVDF), 폴리술폰(PSF),셀룰로스아세테이트(CA), 테플론(PTFE) 등
세라믹전체 소재의 5%를 차지함. 고분자막에 비해 내열, 내약품성에 우수, 가격이 고가임. 알루미나,지르코니아, 타이타니아 등의 소재로 이뤄졌으며 MF/UF 급의 분리 성능을 가짐.
금속 스테인레스, 니켈, 팔라듐, 은, 백금, 금 등이며 MF 수준의 분리 성능을 가짐.
형태
Sheet RO가 대부분 이러한 형태임. 시트를 여러 장 포개어 감은 형태로 쓰기도 함(와권형).
Hollow Fiber중공사막이라고도 하며 가운데가 빈 형태의 실(Fiber) 모양의 멤브레인으로 기공이 다수 형성되어 있음. MF/UF 모듈은 중공사막 다발을 원통에 넣은 형태임.
Spiral Wound 와권형 모듈 형태로 멤브레인 시트 여러 장을 스페이서와 함께 겹친 후, 감아 만든 형태임.
자료 : LG경제연구원
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멤브레인은 식음료, 제약/의료, 에너지, IT 등
다양한 분야에 응용되고 있다.
래, 2차 세계 대전 중 독일 상수도 시설의 오
염도 측정을 위해 처음으로 사용되었다. 멤브
레인으로 식수원의 각종 병원성 세균의 오염
도를 측정함으로써 기존에 4일 걸리던 검사기
간을 하루로 단축할 수 있었다. 또한 RO 멤
브레인을 이용해 바닷물을 민물로 바꾸는 담
수화 초기 기술은 1940년대 2차 대전 당시
미 해군에서 개발되었다. 당시 대양에서의 작
전기간이 길어짐에 따라 민물이 필요했기 때
문이다. 이후 <그림 1>과 같이 기업들의 기술
개발에 따라 멤브레인 성능의 지속적 혁신이
이루어졌으며, 멤브레인의 응용분야도 급속
히 확대되었다. 그 결과, 현재는 우유 등 유제
품, 각종 과일 주스 등의 음식료부터 반도체,
디스플레이 등 IT산업에 이르기까지 멤브레인
은 다양한 산업 분야에 이용되고 있다(<표 2>
참조).
수처리 분야 중심의 시장 형성
멤브레인의 전체 시장규모는 1997년 12억 달
러에서 2007년에 33억 달러 규모로 연평균
11% 성장한 것으로 나타났다(<그림 2> 참조).
세부 시장별로는 비중이 다소 줄긴 했지만 수
처리 분야가 가장 큰 시장을 형성하고 있다.
수처리용 멤브레인은 공공 상하수, 산업용수,
담수, 초순수(Ultrapure Water) 등으로 대
상 시장의 범위가 매우 넓은 특징을 보인다.
성장의 주요 요인은 수처리 방식이 기존의 화
학처리나 증류 방식에서 멤브레인 방식으로
대체되고 있다는 점이다. 최근 들어 수질 기
1997 2007
1,200
50
441810
12
9.3
10.6
14.014.0
15.1
3,332
913
12
14
18
9.9
CAGR10.8%
기타*제약/의료
2차전지
음식료
수처리
(단위 : 백만달러,%)
CAGR
(’97~’07)
<그림 2> 멤브레인의 수요 현황
* 화학공정, 산업용 가스, 퓨얼셀 등 포함
자료 : The Freedonia Group, IIT, LG경제연구원
<그림 1> RO 멤브레인의 성능 향상 추이
염분제거율(%)
고염도 해수등급
저염도 해수등급
99.5
99.0
98.5
15 25 35 4520 30 40
SU-800
Hydranautics : CPA-4
FILM-TEC : SW-30
FILM-TEC : BW-30
Hydranautics : LPC1
Hydranautics : CPA-2TORAY : SU-700
Hydranautics : ESPAFILM-TEC : XLE
물 투과도(Gallon Ft2 per Day)
1990년대
1990년대중반
1980년대
2000년대
주 : 고염도 해수용 멤브레인은 염분 제거율 향상 중심으로, 저염도 해수용 멤브레인은 물투과도 향상 중심으로
개발되어 왔다.
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멤브레인 시장은 향후 9% 이상의 성장이 예상된다.
준이 강화되고, 기술 혁신에 따라 멤브레인
방식이 효율성은 높아진 반면 가격은 하락했
기 때문이다. 성장률 측면에서는 제약/의료분
야가 1997년부터 2007년까지 연평균 15% 로
가장 높은 성장률을 보였다. 이는 의약품 제
조공정의 안전성 강화 규제로 고성능 멤브레
인의 수요 증가에 기인한 것이다. 실제로 과거
절반 가량을 차지하던 MF 멤브레인은 비중
이 점차 감소하는 반면, UF와 RO 멤브레인
은 증가하는 추세를 보이고 있다. 에너지 분
야의 이온교환 멤브레인은 2차전지와 연료전
지에 주로 사용되는데, 현재까지는 대부분이
2차 전지용 세퍼레이터 수요이다. 모바일 기기
의 대중화에 따른 소형 리튬이온전지 시장의
수요 증가로 이 분야 역시 14%의 높은 성장
세를 기록하고 있다.
향후에는 에너지 분야가 시장 성장을 주도
멤브레인 시장은 앞으로도 눈에 띄는 성장이
예상된다. 프리도니아(Freedonia Group) 보
<표 2> 멤브레인의 응용 분야
응용분야 주요 세분 분야 내용
수처리
가정용 정수기나 연수기 등 음료용이나 생활용으로 주로 사용
상�하수처리 집단 상하수 처리장에 멤브레인 방식이 병원성 세균 등의 처리 능력이 뛰어나 적용이 확대
해수담수화 중동 등 물 부족 지역에서 멤브레인을 이용하여 해수의 나트륨 등 염분을 제거하는데 적용
전기전자반도체 주된 용도는 초순수 제조 영역이며, 클린룸 공정에 필요한 세정수, 에칭액 등 공정에서 사용되는 화학 약품
의 정제 등에 사용디스플레이
에너지
저장(2차전지)리튬이온전지 세퍼레이터로서 단락을 방지하고 리튬 이온만 선택적이며 가역적으로 투과시키는 기능을 함.안전성 강화를 위해 표면에 세라믹 코팅 등 후처리
차세대발전연료전지(PEMFC, SOFC 등)에 수소 이온 이동을 위한 멤브레인에서 사용. 대표적인 것으로 고분자와 세라믹 소재 멤브레인이 해당
플랜트 원자력 등 발전 설비의 냉각수는 초고순수를 필요
헬스케어제약 의약품 정제, 수액, 주사제 등 제조 공정, 약물 전달, 진단 테스트 등에 사용
의료기구 인공신장 등 인공장기의 역할로 혈액 투석(Dialysis) 기능, 각종 의료처치용 제품에 사용
석유�화학화학공정
클로로-알칼리(CA) 등 석유화학 공정에서 나오는 화학 약품이나 유기 용제의 정제와 포토레지스트(PR) 등기능성 수지 제조 공정에서도 사용
가스분리 석유화학 공정에서 발생하는 가스 분리, 바이오연료의 분리, 질소, 아르곤 등 고순도 가스 제조에 사용
생활식음료 와인, 맥주, 청량 음료 등의 여과, 과즙의 농축정제, 조미료의 탈색, 단백질의 농축정제 등에 사용
섬유 우주탐사용 제품에서부터 개인용 의류, 등산용품 등
자료 : LG경제연구원
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고서에 따르면, 2017년의 멤브레인 시장은 전
체 규모가 76억 달러로 2007년 대비 연평균
9%의 성장을 전망하고 있다(<그림 3> 참조).
여전히 가장 높은 비중을 차지하는 것은 수처
리 분야이다. 전세계적으로 도시화, 산업화,
기후변화 등으로 물 부족이 심화될 전망이며,
이에 따라 담수화 부문의 성장이 두드러질 것
으로 보인다. 성장성 측면에서 가장 돋보이는
시장은 2차 전지로 대표되는 에너지 분야이다.
모바일 기기, 자동차용 등으로 2차 전지의 지
속적인 성장이 예상되는 데다, 에너지 발전 및
절감을 위한 멤브레인 수요도 점차 증가할 전
망되기 때문이다.
전지용 멤브레인의 주 수요산업이라 할
수 있는 리튬이온전지시장은 2014년 180억 달
러, 2020년에는 430억 달러의 시장을 형성할
것으로 전망된다. 특히 하이브리드(HEV) 나
전기자동차(EV) 시장의 성장이 예상되면서 자
동차용 멤브레인의 한 높은 성장이 기대된다.
골드만삭스(Goldman Sachs) 등에 의하면, 2
차전지용 멤브레인 시장은 2009년부터 2020
년까지 연평균 17%의 높은 성장이 전망된다(<
그림 4> 참조).
에너지 발전분야의 대표격인 연료전지 시
장도 장기적으로 높은 성장이 기대된다. 프리
도니아 보고서에 따르면, 연료전지 세계 시장
규모가 2009년 26억 달러에서 2014년이면 약
136억 달러로 증가할 것으로 전망하고 있다.
일본의 경우 가정용 연료전지의 2008년 누적
보급량은 3천 3백여 대에 불과하나, 2012년까
향후 성장성 측면에서 가장 돋보이는 시장은
2차전지로 대표되는 에너지 분야이다.
<그림 3> 멤브레인의 주요 시장별 수요 전망 및 수처리 시장 전망
2007 2017
3,332
7,641
44
18
14
12
12
36
15
20
15
14
12.8
10.7
7.1
6.510.6
공공용
해수담수
7.1
2007 2016
산업용
943
2,406
68
22
66
12
30
38.4
2
(단위 : 백만달러,%) (단위 : 백만달러,%)
CAGR
(’07~’17)
기타*제약/의료
2차전지
음식료
수처리
CAGR8.7% CAGR
11.0%
CAGR
(’07~’16)
* 화학공정, 산업용 가스, 퓨얼셀 등 포함
자료 : The Freedonia Group, Goldman Sachs, LG경제연구원
자료 : Global Water Intelligence 2008, LG경제연구원
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LG Business Insight 2009 8 26 41
지 10만대 보급을 목표로 하고 있다. 최근 우
리 정부도 ‘그린에너지산업 발전전략’에 따라
2020년까지 가정용 수소연료전지 10만대를 보
급한다고 발표한 바 있다. 연료전지용 멤브레
인으로는 듀폰(Dupont)의 내피온(NafionTM)
이나 고어(Gore)사 등의 불소계 고분자 멤브레
인들이 대표격이지만, 비불소계 고분자나 세라
믹으로도 적용하고 있다. 이제 시장이 본격적
으로 열리고 있어 제품 개발 경쟁이 본격화될
것으로 예상된다.
에너지 절감분야에서의 멤브레인 이용 사
례로는 석유·화학 산업을 들 수 있다. 석유·화
학 산업은 분리공정이 전체의 60~80%를 차지
한다. 원유에 혼합되어 있는 물질 중 프로판과
프로필렌의 분리 등이 예이다. 증류탑에서 순
도가 높은 물질을 분리하기 위해 증류탑이 계
속 높아지고 있고, 그만큼 에너지 소모도 많아
지게 된다. 이러한 공정을 고효율 멤브레인으
로 대체할 수 있다면 증류과정에서 발생하는
에너지를 절감할 수 있다. 현재 석유·화학산업
분야의 멤브레인 이용은 많지 않은 편이나, 적
용시 기대효과가 크기 때문에 미국의 멤브레인
테크놀로지(MTR), 독일의 GKSS연구소 등 많
은 기업들이 연구개발에 뛰어들고 있다.
글로벌 선도 기업 중심으로 공격적 투자
멤브레인 수요가 급증하면서 관련 글로벌 기업
들도 빠르게 시장 환경 변화에 대응하고 있다.
현재 멤브레인 시장은 소수의 글로벌 기업이
시장을 주도하고 있는 상황이다. 주요 선도 기
업들은 <표 3>에서 보듯이 다양한 분야의 포
트폴리오를 구성하고 있다. 대부분 화학 또는
섬유 사업을 기반으로 해서 성장해온 기업이기
때문에 고분자 기술에 대한 역량을 보유하고
있다는 공통점이 있다.
글로벌 선도 기업들의 최근 동향을 보면
미래를 준비하기 위해 생산 능력(Capa)를 증
설하거나 멤브레인 사업영역을 확장하는 사례
가 눈에 띄게 늘고 있다. 멤브레인 제조 플랜
트 확장을 위해 공격적 투자를 하는 기업은
다우 케미컬(Dow Chemical), 니토덴코(Nitto
Denko), 아사히 카세이(Asahi Kasei) 등을
꼽을 수 있다. RO 멤브레인 분야 1위인 다우
케미컬은 2006년 다우 워터 솔루션을 설립하
여 물 관련 사업 창구의 단일화를 이룬 바 있
다. 이후 다우는 시장 장악력을 높이기 위해 8
멤브레인 시장은 소수 글로벌 화학/섬유
기업들이 주도하고 있다.
8.3
가전
자동차*
256.3
75.4
2009 2014 2020
46
75.4
46.3
99.7
70.6
111.1
29.1
145.2CAGR16.8%
(단위 : 십억엔,%)
CAGR
(’07~’16)
<그림 4> 이온 교환 멤브레인 (리튬이온전지 분리막) 시장 전망
* 하이브리드 및 전기자동차용 멤브레인 시장 합계
자료 :Goldman Sachs, LG경제연구원
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42 LG Business Insight 2009 8 26
글로벌 선도 기업들은 최근 생산 규모 증설, 사업 범위 확대 등
공격적인 투자를 하고 있다.
천8백만 달러를 투자해 미국 내 RO와 NF 멤
브레인 생산능력을 25% 늘렸다. 니토덴코도
2008년에 8천만 달러를 투자하여 멤브레인 생
산 능력 증설에 나서고 있으며, 2012년까지 현
재 생산 능력의 3배로 확장할 계획이다. 2차 전
지용 멤브레인에서 글로벌 시장 점유율 1위인
아사히 카세이는 전지용 멤브레인의 연간 생산
능력을 현재 1억2천만 제곱미터에서 2010년 2
억 제곱미터 규모로 늘릴 계획이다. 도요보
(Toyobo), 미쓰비스 레이온(Mitsubishi
Rayon), 아사히 카세이 등 멤브레인 시장의 적
극적인 확대를 추진하는 기업들도 늘어나고 있
다. 도요보는 다른 기업과 달리 RO 멤브레인을
중공사(Hollow Fiber) 형태로 만들어 중동지
역 멤브레인 시장의 60%를 점유하고 있는데,
MF/UF 멤브레인으로 제품 라인업을 확장하
여 북미 시장의 정수와 하수 처리 시장에 진입
하려 하고 있다. 미쓰비시 레이온(Mitsubishi
Rayon)은 니토덴코와 최근에 카시드 테크놀로
지(Kathyd Technology)라는 조인트 벤처를
설립한 바 있다. 양사는 각각 MF 멤브레인과
RO 멤브레인이 주력 분야로 제품 개발 등 협력
을 통해 사업의 시너지 효과를 얻으려 하고 있
다. 아사히 카세이는 주력 분야인 전지용 멤브
레인의 시장 지위 유지와 함께 바이오 분야를
강화하기 위해 인공신장용 멤브레인의 올해 말
까지 연간 모듈 생산 능력을 6백만 개에서 3천
4백만 개로 늘릴 계획이다.
<표 3> 주요 선두 기업의 멤브레인 포트폴리오
RO(역삼투)
NF(나노여과)
UF(한외여과)
MF(정밀여과)
MBR(생물분리막)
IE(이온교환멤브레인)
◎ Film-Tec(1985)
◎ Film-Tec(1985)
◯ Omex(2006)
◯ Omex(2006)
◎ Hydronautics
(1987)
◎ Hydronautics
(1987)
◯ Hydronautics
(1987)
◯ Hydronautics
(1987)
◯ Osmonics(2003)
◯ Osmonics(2003)
◎ Zenon(2006)
◎ Zenon(2006)
◎ ◯ ◯ ◯
◎ ◯ ◎
◯ △ △
주 : ◎ 시장점유율 높은 주력 제품, ◯ 시장 점유율 중간인 제품, △ 개발중인 제품
표 안은 피인수 기업명 및 인수년도
자료 : USB, LG경제연구원
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LG Business Insight 2009 8 26 43
나노기술을 기반으로 멤브레인을
고효율화하려는 시도가 나타나고 있다.
멤브레인 성능을 향상시키는 와해성 기술의 등장
멤브레인의 성능은 투과도와 선택도에 의해 결
정되며, 따라서 멤브레인의 기술 혁신 방향은
가격 경쟁력의 확보를 전제로 이 두 가지 요소
를 어떻게 향상시킬 것인가에 집중되고 있다.
구체적인 예로는 멤브레인의 고효율과 지능형
멤브레인 개발을 들 수 있다.
첫째, 멤브레인 기능을 고효율화 하는 사
례로 멤브레인 표면을 코팅하거나 멤브레인에
생체 모방 개념을 도입하는 등의 시도가 나타
나고 있다. 우선 표면 코팅은 초친수성
(Superhydrophilicity)을 부여하는 것으로 나
노기술이 발전함에 따라 나노입자 등을 활용
하려는 여러 가지 시도가 이뤄지고 있다. 미국
벤처기업 Nano H2O는 RO 멤브레인 표면에
수십 나노미터 두께로 나노물질을 코팅하여 멤
브레인의 내구성이나 물 투과 성능을 향상시켰
다고 발표했다1. 또한 덴마크의 아쿠아포린
1 미국 텍사스의 벤처기업 Advanced Hydro 경우는 고분자 물질을 코팅하여 멤브레인을 향상시켰다.
멤브레인의 응용 영역 개발 - 삼투압 발전(Osmosis Electricity Generation)
삼투압이란 멤브레인을 경계로 하여
물질의 농도 차이가 있는 두 부분의 액체
에서 물질은 저농도에서 고농도로 이동
하는 현상을 말한다. 가까운 예로 김치를
하기 위해 배추를 소금으로 절일 때 소금
만 뿌려놓아도 배추의 수분이 빠져나오
는 현상을 들 수 있다. 이 때 발생하는 압
력이 삼투압이고 이것을 전력 생산에 활
용하는 것이다. 즉 이것은 농도차를 이용
한 원리를 이용하여 바닷물과 민물이 만
나는 지역에 설치하면, 염분 농도 차에 의해 발생하는 삼투 압력을 전기에너지로 회수하는 것이다. 노르웨이 발전회사인 스
탯크라프트(Statkraft)사는 1997년에 연구 프로젝트를 시작, 2008년에 세계 최초로 노르웨이 오슬로 남쪽에 2천만 달러 투
자하여 프로토타입 삼투압 발전 플랜트를 건설하였다. 이는 4~6 킬로와트의 전력을 생산할 수 있어 수십 가구가 전등을
밝히거나 세탁기, 또는 난방기를 가동할 수 있는 규모이다. 이것을 2015년까지 완전한 상용화 플랜트 건설을 추진 중이다.
무한한 에너지원인 바닷물을 이용하기 때문에 환경 친화적이고, 태양광 및 풍력과는 달리 에너지 생산이 시간에 따라 거의
변하지 않는 장점이 있다. 바다와 만나는 세계 주요 강 하구의 잠재 발전량은 1600~1700 테라와트(TWh)로 2002년 중국
전체 전기소비량과 비슷한 규모이다. 이중 아마존 강이 50만 메가와트, 중국의 양쯔강이 5만2천 메가와트의 에너지를 내재
하고 있다고 분석되고 있다.
노르웨이 Statkraft사의 프로토타입 삼투압 발전 플랜트
Weekly 포커스
44 LG Business Insight 2009 8 26
국내 기업들도 적극적인 연구 개발 및 투자를 통해
경쟁력 확보가 필요하다.
(Aquaporin)과 단포스 아쿠아(Danfoss
AquaZ) 등 벤처기업들은 생체내 세포에 있는
멤브레인 단백질2을 멤브레인에 적용, 생체 모
방 개념을 통해 기존 대비 선택성을 10배까지
높이는 성능을 보이고 있다.
두번째 방향은 단순히 기계적인 선택성을
강화하는 것을 넘어서 지능형 개념이 적용되
는 멤브레인을 개발하는 것이다. 섬유 소재를
예로 들면, 앞서 소개한 고어텍스에서 한 단
계 진보한 것으로 외부온도에 따라 수증기 투
과량이 달라지는 소재를 개발하는 것이다. 일
본 미쓰비시중공업(Mitsubish i Heavy
I ndu s t r i e s)이 개발한 다이아플렉스
(Diaplex)라는 제품은 환경온도적응 기능을
가진 최첨단 소재다. 고분자 설계단계에서 기
준 온도를 조절, 소재에 기억시킨다. 그러면
외부 온도가 기준 온도 이상으로 올라가면 수
증기 투과량을 증가시키고, 그보다 내려가면
2 생체 세포에서 물 분자의 통로 역할을 하는 단백질
수증기 투과량을 억제함으로써 더울 때는 시
원하게, 추울 때는 따뜻하게 만드는 효과를
기대할 수 있다.
국내 기업들은 아직 원천 소재 기술 부족
환경과 에너지 문제가 갈수록 강조되는 상황
에서 미래에 각광받을 핵심 소재의 하나로 멤
브레인을 주목할 필요가 있다. 이미 선진 기업
들은 멤브레인의 중요성을 인식하고 적극적인
시장 확대에 나서는 한편 미래에 대한 대비에
도 관심을 기울이고 있다. 국내 기업들 역시
최근 들어 멤브레인 사업에 대한 관심이 높아
지고 있으나, 아직까지는 원천 소재 기술 부재
로 선진 기업과의 기술 격차가 존재하는 것으
로 파악된다. 그러나 멤브레인 시장은 아직 높
은 성장 단계로, 향후의 발전 가능성은 풍부
하다고 할 수 있다. 이에 따라 국내 기업들도
적극적인 연구개발과 투자를 통해 경쟁력 확보
에 노력해야 할 것으로 보인다. www.lgeri.com
나노기술을 기반으로 한 와해성 기술을 보유한 벤처기업들
