1. Title & Journal
Energy consumption and membrane replacement cost for seawater RO desalination plants
Journal: DESALINATION

2. Background of authors
S.A. Avlonitis*, K. Kouroumbas, N. Vlachakis

Department of Mechanical Engineering, Technological Educational Institution (T.E.I.) of Halkidas, 34400 Psaxna Evia, Greece

3. Summary
 이 논문은 역삼투 방식의 해수담수화 플랜트에서 총 물 생산가격의 큰 비중을 차지하고 있는 에너지비용과 막 교체비용을 평가하고 있다. 에너지비용 측면에서는 회사 및 종류별 에너지회수장치의 존재여부에 따른 비용절감 효과를, 막 교체비용 부분에서는 막의 세척에 따른 비용절감의 효과를 수치적으로 산정하였다. 

먼저 에너지회수 시스템의 에너지 소비 절감 측면에서의 평가는 Pelthon wheel, Turbo charger, Pressure exchanger (PX)을 사용중인 그리스에 있는 각기 다른 해수담수화 플랜트의 자료를 가지고 분석을 수행하였다. 그 결과 Pressure exchanger와 Trurbo charger가 각각 11.62, 7.55 kWh/m3로 13.93~37.12 kWh/m3의 Pelton wheel보다 상대적으로 낮은 에너지 소비량을 보여주었다.
실제로, 저자가 수행한 작은 용량의 plant에서도 종류별 에너지회수장치의 존재가 적게는 3.02 kWh/m3 에서 많게는 9.38 kWh/m3 에너지 소비량을 보여주고 있다. 

한편, 막 세척에 따른 비용절감 평가에서, 저자는 막의 수명에 가장 큰 영향을 주는 요인 인 유입수의 수질과 전처리는 실제적으로 막의 bio-fouling 에 따른 막 수명 연장문제를 근본적으로 해결하지 못한다고 지적한다. 그러므로 RO막 모듈의 화학적 세척과 역세척이 주기적으로 수행하여야 된다고 강조하고 있다. 
그래서 저자는 막 모듈의 세척과정이 실제적으로 1톤의 담수를 생산하는데 얼마만큼의 비용을 절감시킬 수 있는지에 대한 영향을 Specific membrane replacement cost 측면에서 평가를 수행하였다. 그 결과, 평균 막의 수명인 4-5년 동안 RO막의 세척 여부에 따라, 막 교체 비용이 3배나 차이를 보이고 있다. 최소 막 교체 비용은 €0.04/m3으로 나타났다.

4. Originality & Contribution
 역삼투 방식의 해수담수화 처리에서 총 물 생산단가에 큰 비중을 차지하는 에너지 비용과 막 교체 비용을 에너지 소비율(kWh/m3)과 비용(€/m3)으로 산정화 하였고, 비교를 통해 에너지회수 시스템의 존재와 주기적인 막 세척과정이 비용절감에 얼마만큼의 효과를 보여주는 지를 수치적으로 보여주었다.  

5. Reviewer: 정관호 jkh@gist.ac.kr