KR101555781B1 - 담수화 시스템 및 담수화 방법 - Google Patents

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이호원
김승건
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김동국
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한국에너지기술연구원
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    • Y02A20/131—Reverse-osmosis

Abstract

본 발명은 정삼투 막에 의해 유도용액 공간 및 염수 공간으로 구분되고, 상기 유도용액 공간에 연결된 유도용액 공급관 및 상기 염수 공간에 연결된 염수 공급관을 포함하는 정삼투 모듈; 상기 정삼투 모듈에 연결설치되며, 상기 유도용액 공급관의 반대편에 위치하도록 연결된 유도용액 배출관; 및 상기 유도용액 배출관에 연결되며, 상기 정삼투 막에 의해서 이동한 담수와 정삼투 모듈을 경유한 유도용액이 혼합되어 희석된 유도용액이 유입되는 담수화 처리공간; 을 포함하며, 상기 희석된 유도용액은 혼합비료로 사용가능한 것을 특징으로 하는 담수화 시스템에 관한 것이다.
본 발명은 상기 해수 담수화 시스템을 이용하여, (a) 상기 유도용액을 상기 정삼투 막을 통해 염수와 접촉시키는 단계; (b) 상기 염수 중에 담수가 정삼투압 현상에 의해 상기 정삼투 막을 통하여 유도용액으로 이동하는 단계; 및 (c) 상기 정삼투 막에 의해서 이동한 담수와 정삼투 모듈을 경유한 유도용액이 혼합되어 희석된 유도용액이 상기 담수화 처리공간에 저장되는 단계;를 포함하는 담수화 방법에 관한 것이다.

Description

담수화 시스템 및 담수화 방법{Desalination system and method}
본 발명은 정삼투식 해수 담수화 시스템 및 담수화 방법에 관한 것이다.
일반적으로 해수로부터 담수를 획득하기 위해서는 해수에 용존되어 있거나 부유하는 성분들을 용수 및 음용수 기준에 적합하도록 제거해야 한다. 해수를 담수화하기 위한 일반적인 공정으로는 증발법, 막분리법, 전기 투석법, 냉동법 등이 알려져 있으며 가장 널리 적용되고 있는 기술은 증발법과 막 분리법이다.
증발법에는 다단 플레쉬법(multiple stage flash, MSF), 다단 효용 증발법(multiple effect evaporization, ME) 등이 주로 사용되며 비교적 일찍부터 널리 사용되고 있는 공정이다. 그러나 에너지 소모량이 많고 고온 운전에 의한 부식이 크며 생산설비 면적 및 초기 투자비가 많이 들어 주로 에너지가 풍부한 중동지역에서 대규모 해수담수화 설비에 사용되며, 에너지 사용량과 설비투자비 및 유지비가 많이 드는 문제점이 있다.
한편, 막분리법에는 역삼투법과 정삼투법으로 나눌 수 있다.
역삼투 공정(reverse osmosis, R0)은 해수에 함유되어 있는 성분을 역삼투막을 이용하여 이온성 물질과 순수한 물을 분리시키는 방법이며, 이와 같이 해수로부터 이온성 물질과 순수한 물을 분리시키기 위해서는 삼투압 이상의 높은 압력을 필요로 하는데 이때의 압력을 역삼투압이라 한다. 일반적으로 상기와 같은 해수 공급수단으로서 대부분 전력을 소모하는 고압펌프를 사용하기 때문에 해수의 담수화에 상당한 에너지가 소모되는 단점이 있다. 또한, 막 분리방법으로 대규모 담수화 처리방법은 초기 투자비가 많이 소요되고, 유기 또는 무기물에 의한 파울링(fouling) 방지를 위해 전처리에 상당한 주의가 필요한 문제가 있다.
반면에, 정삼투 공정(forward osmosis, FO)은 도 1에 나타난 바와 같이, 반투막을 사이에 두고 해수와 해수보다 삼투압이 높은 용액(유도용액)을 각각 유입시켜 두 용액간의 삼투압차에 의해 해수중의 순수가 유도용액(draw solution, DS)으로 이동하도록 하는 공정을 정삼투 공정이라 한다. 상기 정삼투 공정은 역삼투 공정에 비해 고압이 불필요하여 에너지 비용이 크게 절감되고 막오염도 현저하게 적게 발생되나 정삼투공정을 이용하여 해수로부터 담수를 계속적으로 생산하기 위해서는 희석된 유도용액에서 유도용질을 분리 및 회수하는데 어려움이 있다.
KR 등록 제10-1220261호
본 발명은 적은 에너지를 소비하면서 효율적으로 염수의 담수화가 가능한 담수화 방법 및 담수화 장치를 제공하고자 한다.
또한, 본 발명은 혼합비료 조성을 바탕으로 해수담수화에서 사용 가능한 유도물질을 제조하여 이를 유도용액으로 사용하고자 한다.
본 발명은 정삼투 막에 의해 유도용액 공간 및 염수 공간으로 구분되고, 상기 유도용액 공간에 연결된 유도용액 공급관 및 상기 염수 공간에 연결된 염수 공급관을 포함하는 정삼투 모듈; 상기 정삼투 모듈에 연결설치되며, 상기 유도용액 공급관의 반대편에 위치하도록 연결된 유도용액 배출관; 및 상기 유도용액 배출관에 연결되며, 상기 정삼투 막에 의해서 이동한 담수와 정삼투 모듈을 경유한 유도용액이 혼합되어 희석된 유도용액이 유입되는 담수화 처리공간; 을 포함하며, 상기 희석된 유도용액은 료혼합비로 사용가능한 것을 특징으로 하는 담수화 시스템을 제공한다.
본 발명은 상기 해수 담수화 시스템을 이용하여, (a) 상기 유도용액을 상기 정삼투 막을 통해 염수와 접촉시키는 단계; (b) 상기 염수 중에 담수가 정삼투압 현상에 의해 상기 정삼투 막을 통하여 유도용액으로 이동하는 단계; 및 (c) 상기 정삼투 막에 의해서 이동한 담수와 정삼투 모듈을 경유한 유도용액이 혼합되어 희석된 유도용액이 상기 담수화 처리공간에 저장되는 단계;를 포함하는 담수화 방법을 제공한다.
본 발명에 따른 담수화 시스템은 혼합비료 조성을 바탕으로 한 유도용액을 사용함으로써, 에너지 비용을 크게 절감할 수 있다.
도 1은 종래의 정삼투 공정(forward osmosis, FO)을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 혼합비료 농축액을 이용한 해수 담수화 공정 (Fertilizer-Driven Forward Osmosis, FDFO)을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 담수화 시스템을 구현하기 위한 FDFO(Fertilizer-Driven Forward Osmosis) 실험장치를 나타낸 도면이다.
도 4는 혼합비료 농도가 600g/L 일 때 NH4NO3, (NH4)2HPO4 및 KCl 의 삼투압과 세 가지 성분의 삼투압의 합 및 혼합비료의 삼투압을 나타낸 그래프이다.
도 5는 농도변화에 따른 혼합비료의 삼투압과 세 가지 성분 삼투압의 합의 변화를 각각 나타낸 그래프이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하도록 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1은 종래의 정삼투 공정(forward osmosis, FO)을 나타낸 도면, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 혼합비료 농축액을 이용한 해수 담수화 공정 (Fertilizer-Driven Forward Osmosis, FDFO)을 나타낸 도면, 도 3은 본 발명의 담수화 시스템을 구현하기 위한 FDFO(Fertilizer-Driven Forward Osmosis) 실험장치를 나타낸 도면, 도 4는 혼합비료 농도가 600g/L 일 때 NH4NO3, (NH4)2HPO4 및 KCl 의 삼투압과 세 가지 성분의 삼투압의 합 및 혼합비료의 삼투압을 나타낸 그래프, 도 5는 농도변화에 따른 혼합비료의 삼투압과 세 가지 성분 삼투압의 합의 변화를 각각 나타낸 그래프이다. 이하, 도 1 내지 도 5와 실시예를 통해 본 발명인 담수화 시스템 및 담수화 방법을 상세히 설명한다.
본 발명은 혼합비료를 유도용액으로 하는 정삼투식 해수담수화 시스템에 관한 것이다.
먼저, 해수담수화라 함은 생활용수나 공업용수로 직접 사용하기 힘든 바닷물로부터 염분을 포함한 용해물질을 제거하여 순도 높은 음용수 및 생활용수, 공업용수 등을 얻어내는 일련의 수처리 과정을 의미한다. 이는 해수탈염(海水脫鹽)이라고도 하며, 해수를 담수로 생산하는데 사용되는 설비를 해수담수화 설비 또는 해수담수화 플랜트라고 한다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 담수화 시스템은 정삼투 막(110)에 의해 유도용액 공간(200) 및 염수 공간(300)으로 구분되고, 상기 유도용액 공간(200)에 연결된 유도용액 공급관(210) 및 상기 염수 공간(300)에 연결된 염수 공급관(310)을 포함하는 정삼투 모듈(100); 상기 정삼투 모듈(100)에 연결설치되며, 상기 유도용액 공급관(210)의 반대편에 위치하도록 연결된 유도용액 배출관(220); 및 상기 유도용액 배출관(220)에 연결되며, 상기 정삼투 막(110)에 의해서 이동한 담수와 정삼투 모듈(100)을 경유한 유도용액이 혼합되어 희석된 유도용액이 유입되는 담수화 처리공간(400); 을 포함하며, 상기 희석된 유도용액은 혼합비료로 사용가능한 것을 특징으로 한다.
이에 더하여, 상기 정삼투 모듈(100)은 농축액 배출관(320)을 포함한다. 특히, 상기 농축액 배출관(320)은 정삼투 모듈(100)에 연결설치되며, 상기 염수 공급관(310)과 반대편에 위치하도록 연결설치된다. 또한, 상기 농축액 배출관(320)은 정삼투 막(110)을 통과하지 못해서 농축된 염수농축액이 배출되는 염수 농축공간(500)을 포함한다.
특히, 본 발명에서 유도용액 공급관(210)과 염수 공급관(310)은 상기 정삼투 모듈(100)에 연결되며, 서로 반대편에 위치하도록 설치되어, 유도용액과 염수가 향류로 흐르게 할 수 있다.
여기서, 향류라 함은 2개의 유체 사이에서 열의 이동이나 물질의 이동이 있는 경우, 2개의 유체가 흐르는 방향이 반대인 경우를 의미한다. 특히, 본 발명에서 유도용액과 염수가 향류로 흐르게 함은 병류로 흐르게 하는 것에 비하여 삽투압차를 크게 함으로써 병류보다 높은 효율이 있어, 유도용액과 염수가 향류로 흐르게 설치할 수 있다.
또한, 염수라 함은 통상적인 해수를 의미할 수 있으며, 정삼투(Forward osmosis)법 이라 함은 용질은 통과할 수 없는 반투막을 두고 한쪽에 염수의 염의 농도보다 더 높은 농도의 용질을 녹여서 즉 상기 염수보다 더 높은 삼투압을 유도함으로써 자발적으로 담수화된 물을 반투막을 통해 유도용액 쪽으로 얻는 방법을 의미한다. 도 2에는 염수로부터 정삼투를 이용하여 담수를 유도용액쪽으로 이끌어내는 과정을 보여주는 모식도가 도시되어 있다.
이때, 본 발명에서의 유도용액은 혼합비료를 사용한 것을 특징으로 하며, 구체적인 설명은 후술하기로 한다.
또한, 상기 정삼투 모듈(100)은 그 내부가 정삼투 막(110)을 사이에 두고 염수 공급관(310)에서 공급되는 염수가 상기 정삼투 모듈(100)로 공급될 수 있도록 염수 채널이 형성되어 있으며, 상기 유도용액 공급관(210)에서 공급되는 유도용액이 정삼투 모듈(100)로 공급될 수 있도록 유도용액 채널이 형성되어 있다.
이때, 정삼투 모듈(100)에 구비된 정삼투 막(110)은 선택적 투과성질을 가지고 있는 삼투막을 구비하고 있다. 구체적으로, 삼투막이라 함은, 반투막이라고도 불리며 표면에 아주 미세한 구멍이 촘촘히 형성되어 있어, 용매만을 통과시키는 성질을 가지고 있는 막을 의미한다.
또한, 상기 염수 공급관(310)은 적어도 하나의 염수 공급펌프(311)가 구비될 수 있으며, 유도용액 공급관(210)은 적어도 하나의 유도용액 공급펌프(211)이 구비될 수 있다.
이에 더하여, 본 발명의 유도용액의 용질의 농도는 상기 염수의 농도보다 높은 것을 특징으로 하며, 상기 유도용액은 NH4NO3, (NH4)2HPO4 및 KCl을 포함하며, 보다 구체적으로 NH4NO3, (NH4)2HPO4 및 KCl은 질소(N):인(P2O5):칼륨(K2O)의 중량비(w/w%)가 21:15~18:15~18 인 것을 특징으로 하며, 상기 NH4NO3, (NH4)2HPO4 및 KCl은 질소(N):인(P):칼륨(K)의 중량비(w/w%)가 21:6~8:13~15 인 것을 특징으로 한다. 일 예로, 이는 제주도에서 주로 사용되는 혼합비료 조성을 바탕으로 해수담수화에서 사용 가능한 혼합비료를 제조하여 유도용액으로 사용할 수 있다.
상기 질소(N), 인(P2O5), 칼륨(K2O)이라 함은 작물의 생육에 필요한 여러가지 필수원소 중에서 작물이 비교적 다량으로 요구하고 토양 중에 부족되기 쉬운 영양소로 비료의 3대 요소를 의미한다. 특히 본 발명에서는 유도용액으로 NH4NO3, (NH4)2HPO4 및 KCl을 사용함으로써, 질소, 인, 칼륨의 비율을 독립적으로 조절할 수 있다. 일 예로, NH4NO3, (NH4)2HPO4 및 KCl을 적정 비율로 혼합하여 질소(N), 인(P2O5), 칼륨(K2O)의 비가 중량비(w/w%) 로 21:17:17가 되도록 제조한 혼합비료(N:P:K = 21.0:7.4:14.1)를 유도용액으로 사용할 수 있다.
이에 더하여, 정삼투 막(110)에 의해서 이동한 담수와 정삼투 모듈(100)을 경유한 유도용액이 혼합되어 희석된 유도용액은 담수화 처리공간(400)으로 이동할 수 있으며, 희석된 유도용액은 액체비료로 사용할 수 있다.
이와 같은 구성을 가지는 본 발명에 따른 담수화 시스템에서는 다음과 같은 공정이 진행된다.
본 발명의 담수화 방법은 해수 담수화 시스템을 이용하여, (a) 상기 유도용액을 상기 정삼투 막(110)을 통해 염수와 접촉시키는 단계; (b) 상기 염수 중에 담수가 정삼투압 현상에 의해 상기 정삼투 막(110)을 통하여 유도용액으로 이동하는 단계; 및 (c) 상기 정삼투 막(110)에 의해서 이동한 담수와 정삼투 모듈(100)을 경유한 유도용액이 혼합되어 희석된 유도용액이 상기 담수화 처리공간(400)에 저장되는 단계;를 포함한다.
보다 구체적으로, 염수의 유입과 공급용액의 공급을 통해서 정삼투 모듈(100)에서 정삼투 공정이 진행된다. 이때, 염수 공급관(310)을 통해서 염수가 공급용액으로서 상기 정삼투 모듈(100)로 유입됨과 동시에 유도용액 공급관(210)을 통해서 유도용액 공간(200)으로부터 유도용액이 상기 정삼투 모듈(100)로 공급된다. 그에 따라 정삼투 막(110)을 구비한 정삼투 모듈(100)에서는 정삼투 작용이 일어나게 된다.
특히, 정삼투 막(110) 공정에서는 일정 농도의 유도용액이 지속적으로 공급되어야 한다.
이러한 정삼투 작용에 의한 정삼투 공정이 진행되면서, 정삼투 막(110)을 통과하지 못한 염 등의 용질이 농축된 염수농축액이 생산되고 이러한 염수농축액은 농축액 배출관(320)을 통해 정삼투 모듈(100)로부터 배출된다. 한편, 정삼투 막(110)을 통과한 여과수인 담수는 유도용액과 함께 섞이게 되어 희석된 유도용액이 만들어지고, 이러한 유도용액 혼합액은 유도용액 혼합액 배출관을 통해 정삼투 모듈(100)로부터 배출되어 담수화 처리공간(400)으로 저장된다.
특히, 희석된 유도용액은 액체비료로 사용될 수 있다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 실험예를 들어 상세하게 설명하기로 한다. 다만 하기의 실험예는 본 발명의 내용을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범위가 하기 실험예에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실험예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다.
< 실험예 >
실험예 1. 실험준비
본 발명의 담수화 시스템을 구현하기 위하여 실험예를 실시하였다.
본 발명의 실험예에서 사용된 FDFO(Fertilizer-Driven Forward Osmosis) 실험장치는 도 3에 나타내었다. 이때, 정삼투 모듈은 정삼투 막을 사이에 두고 공급액(feed solution, FS)과 유도용액(draw solution, DS)이 110mm(L)*36mm(W)*3mm(D)인 정삼투 모듈의 채널로 각각 흐르도록 제작하였다.
여기서 공급용액이라 함은 본 발명에서의 염수를 의미하며, 상기 공급용액은 정삼투 막의 윗면으로 흐르게 하였고, 유도용액은 정삼투 막의 밑면으로 흐르게 하였다. 이때, 공급용액과 유도용액은 향류로 흐르게 하였다.
본 발명의 실험예에서 사용된 정삼투 막은 HTI사에서 제조한 cellulose triacetate(CTA) 재질의 평막으로서 막면적은 0.00396m2 이다.
또한, 공금용액과 유도용액은 2개의 기어펌프(WT3000-1JA, Baoding Longer Precision Pump Co., Ltd, China)를 이용하여 정삼투 모듈로 공급하였다. 상기 정삼투 모듈의 온도를 일정하게 유지하기 위하여 도 3에 나타낸 바와 같이 항온조(M20, LAUDA, Germany)를 이용하엿으며, 운전 온도는 25±1℃로 일정하게 유지하였다.
이에 더하여, FDFO 운전은 아크릴 재질의 염수 공간(300) 및 유동용액 공간에 염수와 유도용액을 각각 2L 씩 채우고 기어펌프를 사용하여 공급용액 및 유도용액을 각각 정삼투 모듈로 공급하였다. FDFO의 운전은 6시간 동안 실시하였으며, 표 1에 본 실험예의 운전조건을 나타내었다.
Membrane material CTA(cellulose triacetate)
Membrane area 3.96 × 10-3m2
Flow rate of FS and DS 550㎖/min
Temperature 25±1℃
Initial volume of FS and DS 2L
Flow direction of FS and DS Counter current
Operation time 6 hr
실험예 2. 공급용액과 유도용액 제조
본 실험예에서 사용된 공급용액은 35g NaCl/L H2O 용액을 제조하여 사용하였으며, 유도용액으로는 NH4NO3, (NH4)2HPO4 및 KCl 를 적정 비율로 혼합한 혼합비료 용액을 사용하였다. 이때, 질소(N):인(P2O5):칼륨(K2O)의 비는 중량비(w/w%)로 21:17:17이 되도록 혼합하여 사용하였다. 본 실험예에서 사용한 NH4NO3, (NH4)2HPO4 및 KCl 은 모두 순도 99% 이상의 시약(Samchun co., Korea)을 사용하였으며, NH4NO3, (NH4)2HPO4 및 KCl 의 첨가량은 표 2와 같다.
Total Concentration NH4NO3 (NH4)2HPO4 KCl
1 0.414 0.316 0.269
5 2.071 1.582 1.347
10 4.142 3.164 2.695
15 6.212 4.746 4.042
20 8.283 6.328 5.389
40 16.566 12.656 10.778
50 20.708 15.820 13.473
60 24.849 18.984 16.167
80 33.132 25.312 21.556
100 41.415 31.640 26.945
200 82.830 63.280 53.890
400 165.660 126.560 107.780
600 248.490 189.840 161.670
800 331.320 253.120 215.560
1,000 414.150 316.400 269.450
실험예 3. 유도용액에 따른 담수화 성능
도 4에 혼합비료 농도가 600g/L 일 때 NH4NO3, (NH4)2HPO4 및 KCl 의 삼투압과 세가지 성분의 삼투압의 합(Sum) 및 혼합비료의 삼투압을 각각 나타내었다. NH4NO3 248.5g/L, (NH4)2HPO4 189.8g/L 및 KCl 161.7g/L의 삼투압은 각각 98.3atm, 70.4atm, 97.1atm으로서 세가지 성분의 삼투압의 합(Sum)은 265.8atm 이 된다. 그러나 NH4NO30, (NH4)2HPO4 및 KCl 을 각각 248.5g/L, 189.8g/L 및 161.7g/L 이 혼합된 600g/L 혼합비료의 삼투압은 265.8atm 보다 적은 209.4atm 이었다.
도 5에서는 농도변화에 따른 혼합비료의 삼투압(Blend)과 세가지 성분 삼투압의 합(Sum)의 변화를 각각 나타냈다. 600g/L 혼합비료의 경우와 마찬가지로 혼합비료의 삼투압(Blend)은 세가지 성분 삼투압의 합(Sum)에 비해 낮게 났는바, 이러한 차이는 혼합비료의 경우 용해된 이온 간의 상호 작용에 의해 삼투압이 감소되기때문이다. 또한 이러한 차이는 혼합비료의 농도가 증가함에 따라 증가하였다.
실험예 4. 혼합비료의 종류에 따른 수투과선속( water permeate flux )
본 실험예에서는 질소(N):인(P2O5):칼륨(K2O)의 중량비(w/w%)가 21:17:17이 되도록 표 3과 같이 Blend-1(CO(NH2)2, (NH4)2HPO4, KCl), Blend-2(NH4NO3, (NH4)2HPO4, KCl) 및 Blend-3(NH4NO3, (NH4)2HPO4, KNO3)을 제조하였고, 각각 수투과선속(Jthe)을 측정하였다.
혼합비료명 CO(NH2)2(g) NH4NO3(g) (NH4)2HPO4(g) KCl(g) KNO3(g)
Blend-1 183.987 - 189.720 161.424 -
Blend-2 - 245.193 189.720 161.424 -
Blend-3 - 158.575 189.720 - 218.943
그 결과, 본 발명의 유도용액의 성분인 Blend-2(NH4NO3, (NH4)2HPO4, KCl)가 Blend-1 및 Blend-3 에 비하여 수투과선속이 높았음을 알 수 있었다. 이에 대하여, 혼합비료의 종류에 따른 수투과선속을 표 4에 나타내었다.
혼합비료명 수투과선속(L/m2·hr) 운전조건
Blend-1 10.97 - 혼합비료의 농도 : 600g/L H2O
- FS와 DS의 유량 : 550mL/min
- 운전온도 : 25±1℃
Blend-2 15.08
Blend-3 11.51
100: 정삼투 모듈 110: 정삼투 막
200: 유도용액 공간 210: 유도용액 공급관
211: 유도용액 공급펌프 220: 유도용액 배출관
300: 염수 공간 310: 염수 공급관
311: 염수 공급펌프 320: 농축액 배출관
400: 담수화 처리공간 500: 염수 농축공간

Claims (10)

  1. 정삼투 막에 의해 유도용액 공간 및 염수 공간으로 구분되고, 상기 유도용액 공간에 연결된 유도용액 공급관 및 상기 염수 공간에 연결된 염수 공급관을 포함하는 정삼투 모듈;
    상기 정삼투 모듈에 연결설치되며, 상기 유도용액 공급관의 반대편에 위치하도록 연결된 유도용액 배출관; 및
    상기 유도용액 배출관에 연결되며, 상기 정삼투 막에 의해서 이동한 담수와 정삼투 모듈을 경유한 유도용액이 혼합되어 희석된 유도용액이 유입되는 담수화 처리공간; 을 포함하며,
    상기 유도용액은 NH4NO3, (NH4)2HPO4 및 KCl을 포함하며, 상기 희석된 유도용액은 혼합비료로 사용가능한 것을 특징으로 하는 담수화 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 정삼투 모듈에 연결설치되며, 상기 염수 공급관과 반대편에 위치하도록 연결된 농축액 배출관; 및
    상기 농축액 배출관에 연결되며, 정삼투막을 통과하지 못해서 농축된 염수농축액이 배출되도록 하는 염수 농축공간;를 포함하는 담수화 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 염수 공급관은 적어도 하나의 염수 공급펌프를 포함하는 담수화 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 유도용액 공급관은 적어도 하나의 유도용액 공급펌프를 포함하는 담수화 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 유도용액 공급관과 염수 공급관은 상기 정삼투 모듈에서 서로 반대편에 위치하도록 설치되는 것을 특징으로 하는 담수화 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 유도용액의 용질의 농도는 상기 염수의 농도보다 높은 것을 특징으로 하는 담수화 시스템.
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서,
    상기 NH4NO3, (NH4)2HPO4 및 KCl은 N:P2O5:K2O의 중량비(w/w%)가 21: 15~18:15~18 인 것을 특징으로 하는 담수화 시스템.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 NH4NO3, (NH4)2HPO4 및 KCl은 질소(N):인(P):칼륨(K)의 중량비(w/w%)가 21:6~8:13~15 인 것을 특징으로 하는 담수화 시스템.
  10. 제1항 내지 제6항, 제8항, 제9항 중 어느 한 항에 따른 해수 담수화 시스템을 이용하여,
    (a) 상기 유도용액을 상기 정삼투 막을 통해 염수와 접촉시키는 단계;
    (b) 상기 염수 중에 담수가 정삼투압 현상에 의해 상기 정삼투 막을 통하여 유도용액으로 이동하는 단계; 및
    (c) 상기 정삼투 막에 의해서 이동한 담수와 정삼투 모듈을 경유한 유도용액이 혼합되어 희석된 유도용액이 상기 담수화 처리공간에 저장되는 단계;를 포함하는 담수화 방법.
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