KR101705798B1 - 담수화 필터 및 이를 구비한 담수화 장치 - Google Patents

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Abstract

담수화 필터 및 이를 이용한 담수화 장치를 제공한다. 담수화 필터는 제1 멤브레인, 제2 멤브레인, 및 제3 멤브레인을 포함한다. 제1 멤브레인은 복수의 제1 기공이 형성된 다공성 구조로 이루어지며, 음의 표면 전위를 가진다. 제2 멤브레인은 제1 멤브레인에 중첩되며, 제1 기공보다 작은 복수의 제2 기공이 형성된 다공성 구조로 이루어진다. 제3 멤브레인은 제2 멤브레인에 중첩되며, 제1 기공보다 큰 복수의 제3 기공이 형성된 다공성 구조로 이루어지고, 제1 멤브레인보다 작은 음의 표면 전위를 가진다.

Description

담수화 필터 및 이를 구비한 담수화 장치 {DESALINATION FILTER AND DESALINATION DEVICE WITH THE SAME}
본 발명은 해수와 같은 염수를 담수로 변화시키는 담수화 기술에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 에너지 소모를 최소화할 수 있는 담수화 필터 및 이를 구비한 담수화 장치에 관한 것이다.
최근 물 부족 문제가 심각해지면서 염수(saline water)를 필터링하여 담수(fresh water)를 얻는 담수화 기술이 크게 각광을 받고 있다.
기존의 담수화 기술로는 증발법, 결정법, 멤브레인(membrane)법, 용매 추출법 등이 있으며, 역삼투(reverse osmosis, RO) 방식이 주로 사용되고 있다. 그러나 역삼투 방식으로 담수를 얻기 위해서는 많은 에너지가 소모되고, 멤브레인의 막힘(fouling) 문제로 인해 후처리 작업이 요구되며, 내구성이 낮은 문제가 있다.
본 발명은 담수화 과정에서 에너지 소모를 최소화하고, 막힘 현상이 발생하지 않으며, 휴대용이나 소형 장치로의 제작이 용이한 담수화 필터 및 이를 구비한 담수화 장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 담수화 필터는, 복수의 제1 기공이 형성된 다공성 구조로 이루어지며 음의 표면 전위를 가지는 제1 멤브레인과, 제1 멤브레인에 중첩되며 제1 기공보다 작은 복수의 제2 기공이 형성된 다공성 구조로 이루어진 제2 멤브레인과, 제2 멤브레인에 중첩되며 제1 기공보다 큰 복수의 제3 기공이 형성된 다공성 구조로 이루어지고 제1 멤브레인보다 작은 음의 표면 전위를 가지는 제3 멤브레인을 포함한다.
제1 내지 제3 멤브레인 각각은 수화 젤로 제작될 수 있고, 수용액을 흡수하여 팽윤할 수 있는 고분자 네트워크 구조를 포함할 수 있다. 제1 내지 제3 멤브레인 각각은 기본 구조체로서 2-하이드록시에틸 메타크릴레이트, 가교 구조체로서 에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트, 및 표면 전위 조절 물질로서 아크릴산을 포함할 수 있다.
복수의 제1 기공은 평균 6㎛ 내지 8㎛의 크기로 형성될 수 있고, 복수의 제2 기공은 평균 310nm 내지 330nm의 크기로 형성될 수 있으며, 복수의 제3 기공은 평균 10㎛ 내지 15㎛의 크기로 형성될 수 있다. 제1 멤브레인의 표면 전위는 -87mV 내지 -95mV일 수 있고, 제3 멤브레인의 표면 전위는 -42mV 내지 -50mV일 수 있다.
담수화 필터는, 제1 멤브레인과 제2 멤브레인 사이에 위치하는 제1 지지체와, 제2 멤브레인과 제3 멤브레인 사이에 위치하는 제2 지지체를 더 포함할 수 있다. 제1 및 제2 지지체는 50% 이상의 기공율과 10㎛ 이상의 기공 크기를 가진 다공성 플라스틱 시트로 이루어질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 담수화 장치는, 전술한 구성의 담수화 필터와, 일단에 염수 투입구를 형성하고 반대측 일단에 담수 배출구를 형성하며 염수 투입구와 담수 배출구를 연결하는 유로를 형성하는 관형 부재를 포함한다. 담수화 필터는 유로를 가로지르도록 관형 부재의 내벽에 고정되며, 제1 멤브레인이 염수 투입구를 향하도록 배치된다.
염수 투입구와 담수 배출구는 각각 관형 부재의 하단과 상단에 위치할 수 있고, 관형 부재의 하부가 염수에 잠긴 상태에서 담수 배출구를 통해 염수를 빨아 올리면 염수가 담수화 필터를 통과하면서 필터링될 수 있다.
다른 한편으로, 염수 투입구와 담수 배출구는 각각 관형 부재의 상단과 하단에 위치할 수 있고, 염수 투입구를 통해 유로에 투입된 염수는 중력에 의해 담수화 필터를 통과하면서 필터링될 수 있다. 담수화 장치는, 담수 배출구에 연결 설치되어 담수화 필터에 음압을 제공하는 압력 펌프를 더 포함할 수 있다.
담수화 장치는, 관형 부재의 유로를 가로지르도록 관형 부재의 내벽에 고정되며 복수의 개구부가 형성된 필터 고정부를 더 포함할 수 있다. 담수화 필터는 복수의 개구부에 분할 고정될 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 담수화 장치는, 염수 투입구와 염수 배출구를 가지는 챔버와, 챔버의 내부에 설치되며 관형으로 이루어진 전술한 구성의 담수화 필터와, 담수화 필터의 내부와 연결된 담수 배출관을 포함한다. 담수화 필터는 제1 멤브레인이 관의 외부를 향하도록 배치되고, 담수화 필터의 내부는 염수로부터 밀폐된 구조를 가진다.
염수 투입구에는 염수를 펌핑하는 공급 펌프가 설치될 수 있고, 염수 배출구에는 염수 배출을 제어하는 밸브가 설치될 수 있다. 담수화 필터는 지면에 대해 수직한 방향으로 설치될 수 있다. 담수화 필터의 상단은 염수로부터 밀폐될 수 있으며, 담수화 필터의 하단은 담수 배출관에 연결될 수 있다.
본 실시예의 담수화 필터는 지속 가능하며 막힘 현상 없이 사용할 수 있다. 본 실시예의 담수화 장치는 중력을 이용할 경우 외부 에너지 공급 없이도 염수를 담수화할 수 있으며, 기존 담수화 설비의 전처리 공정에 적용되는 경우 담수 효율을 높이면서 처리 비용을 낮출 수 있다. 또한, 본 실시예의 담수화 장치는 제3 세계 국가와 같이 대형의 담수화 설비를 구축하기 어려운 곳에 적합하며, 소형 담수화 장치 또는 휴대용 담수화 장치로 사용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 담수화 필터의 개략 단면도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 담수화 장치의 개략 사시도이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 담수화 장치의 개략 사시도이다.
도 4는 도 3에 도시한 담수화 필터의 변형예를 나타낸 사시도이다.
도 5는 도 4의 Ⅴ-Ⅴ선을 기준으로 절개한 담수화 필터의 단면도이다.
도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 담수화 장치의 개략 단면도이다.
도 7은 도 6에 도시한 담수화 장치 중 담수화 필터의 사시도이다.
도 8은 도 7의 Ⅷ-Ⅷ선을 기준으로 절개한 담수화 필터의 단면도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 담수화 필터의 개략 단면도이다.
도 1을 참고하면, 본 실시예의 담수화 필터(100)는 세 개의 다공성 멤브레인(11, 12, 13)이 두 개의 다공성 지지체(21, 22)를 사이에 두고 적층된 삼중막(triple-layered membrane) 구조로 이루어진다.
구체적으로, 담수화 필터(100)는 복수의 제1 기공이 형성되어 있으며 음의 표면 전위를 가지는 제1 멤브레인(11)과, 제1 기공보다 작은 복수의 제2 기공이 형성되어 있는 제2 멤브레인(12)과, 제1 기공보다 큰 복수의 제3 기공이 형성되어 있으며 제1 멤브레인(11)보다 작은 음의 표면 전위를 갖는 제3 멤브레인(13)을 포함한다.
또한, 담수화 필터(100)는 제1 멤브레인(11)과 제2 멤브레인(12) 사이에 위치하는 제1 지지체(21)와, 제2 멤브레인(12)과 제3 멤브레인(13) 사이에 위치하는 제2 지지체(22)를 포함한다. 제1 및 제2 지지체(21, 22)는 다공성 플라스틱 시트로 제작될 수 있으며, 제1 내지 제3 멤브레인(11, 12, 13)을 견고하게 지지한다.
제1 내지 제3 멤브레인(11, 12, 13) 각각은 복수의 기공이 형성된 다공성 구조물로서 고분자로 제조될 수 있다. 특히 제1 내지 제3 멤브레인(11, 12, 13) 각각은 수화 젤(hydration gel)로 제작될 수 있으며, 수용액을 흡수하여 팽윤할 수 있는 고분자 네트워크를 가진다.
예를 들어, 제1 내지 제3 멤브레인(11, 12, 13) 각각은 기본 구조체로 2-하이드록시에틸 메타크릴레이트(HEMA)를 포함할 수 있고, 가교 구조체로 에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트(EGDMA)를 포함할 수 있다. 또한, 제1 내지 제3 멤브레인(11, 12, 13) 각각은 표면 전위 조절 물질로서 아크릴산(acrylic acid)을 포함할 수 있고, 소량의 광 개시제를 포함할 수 있다. 광 개시제는 ciba사(社)의 Irgacure 651(2,2-dimethoxy-1,2-di(phenyl)ethanone)을 포함할 수 있다.
제1 내지 제3 멤브레인(11, 12, 13) 각각은 기본 구조체와 가교 구조체로 사용되는 물질의 종류와 혼합 비율 및 공정 조건 등에 따라 기공의 평균 크기와 투과율을 조절할 수 있고, 표면 전위 조절 물질의 종류와 혼합 비율 및 공정 조건 등에 따라 표면 전위의 크기를 조절할 수 있다.
예를 들어, 가교 구조체의 양이 증가할수록 기공의 평균 크기와 투과율이 낮아지므로, 기본 구조체와 가교 구조체의 비율을 조절하여 기공의 평균 크기와 투과율을 조절할 수 있다. 그리고 표면 전위 조절 물질의 양이 증가할수록 표면 전위가 작아지므로(음의 표면 전위 값이 커지므로), 표면 전위 조절 물질의 함량을 조절하여 표면 전위의 크기를 조절할 수 있다.
전술한 제1 내지 제3 멤브레인(11, 12, 13) 각각은 허니컴 구조 또는 유사 허니컴 구조로 이루어질 수 있다.
제1 멤브레인(11)은 담수화 필터의 가장 바깥층으로서 염수와 접한다. 복수의 제1 기공은 평균 수 내지 수십 ㎛의 크기로 형성될 수 있고, 예를 들어 6㎛ 내지 8㎛의 크기로 형성될 수 있다. 제1 멤브레인(11)의 투과율은 51% 내지 55%일 수 있고, 제1 멤브레인(11)의 표면 전위는 -87mV 내지 -95mV일 수 있다.
제2 멤브레인(12)에서 복수의 제2 기공은 평균 수백 nm의 크기로 형성될 수 있으며, 예를 들어 310nm 내지 330nm의 크기로 형성될 수 있다. 제2 멤브레인(12)의 투과율은 45% 내지 49%일 수 있고, 제2 멤브레인(12)의 표면 전위는 0 또는 거의 0에 근접할 수 있다.
제3 멤브레인(13)은 담수화 필터(100)의 가장 안쪽층으로서 염분이 걸러진 담수가 배출되는 부분이다. 복수의 제3 기공은 십수 ㎛의 크기로 형성될 수 있고, 예를 들어 10㎛ 내지 15㎛의 크기로 형성될 수 있다. 제3 멤브레인(13)의 투과율은 58% 내지 64%일 수 있으며, 제3 멤브레인(13)의 표면 전위는 -42mV 내지 -50mV일 수 있다.
제1 멤브레인(11)은 65㎛ 내지 75㎛의 두께로 형성될 수 있고, 제2 멤브레인(12)은 15㎛ 내지 25㎛의 두께로 형성될 수 있다. 제3 멤브레인(13)은 155㎛ 내지 165㎛의 두께로 형성될 수 있다.
제1 및 제2 지지체(21, 22)는 얇은 두께의 제1 내지 제3 멤브레인(11, 12, 13)을 견고하게 지지하면서 담수화 필터(100)의 강도를 높이는 기능을 한다. 제1 및 제2 지지체(21, 22)는 물이 이동하는데 영향을 주지 않도록 50% 이상의 높은 기공율과 10㎛ 이상의 기공 크기를 가진 다공성 플라스틱 시트로 이루어질 수 있다.
예를 들어, 제1 및 제2 지지체(21, 22)는 대략 1mm의 두께와 대략 20㎛의 평균 기공 크기를 갖는 염화비닐수지(PVC) 소재의 다공성 플라스틱 시트로 이루어질 수 있다. 제1 내지 제3 멤브레인(11, 12, 13)은 제1 및 제2 지지체(21, 22) 중 어느 하나에 단단하게 고정되며, 제1 및 제2 지지체(21, 22)와 일체화된 담수화 필터를 구성한다.
전술한 구성의 담수화 필터(100)는 맹그로브와 같은 염생 식물의 뿌리를 생체 모방한 것으로서, 기존의 역삼투에서 사용되는 막(사이즈 배재 원리)과 달리 정전기적 영향(charge effect)에 의해 염수를 필터링하여 담수화한다.
구체적으로, 염수와 접하는 층인 제1 멤브레인(11)이 가장 큰 음의 표면 전위를 가지며, 제3 멤브레인(13)은 제1 멤브레인(11)의 절반 정도의 음의 표면 전위를 가진다. 그리고 제1 및 제3 멤브레인(11, 13) 사이에 위치하는 제2 멤브레인(12)이 수백 나노미터 크기의 가장 작은 기공을 형성한다.
따라서 담수화 필터(100)의 제1 멤브레인(11) 측에 투입된 염수는 제1, 제2, 제3 멤브레인(11, 12, 13)을 차례로 통과하면서 정전기적 영향에 의해 염분의 대부분이 제1 멤브레인(11)에 축적되며, 염분이 걸러진 담수가 제3 멤브레인(13)을 통해 담수화 필터(100) 바깥으로 배출된다.
본 실시예의 담수화 필터(100)는 염생 식물의 뿌리와 같이 식물이 가진 내구성을 유사한 수준으로 구현할 수 있으며, 지속적으로 염수를 담수화할 수 있다.
본 실시예의 담수화 필터(100)는 단독으로 염수를 담수화하는데 사용되거나, 기존 역삼투 장치에서 염수의 염분을 줄이는 전처리 과정에 사용될 수 있다. 후자의 경우, 본 실시예의 담수화 필터는 역삼투 장치에 투입되는 염수의 염분을 크게 낮추어 담수화 효율을 높이고, 운영 비용을 줄이는데 기여할 수 있다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 담수화 장치의 개략 사시도이다.
도 2를 참고하면, 제1 실시예의 담수화 장치(201)는 하단에 염수 투입구(31)를 형성하고 하단에 담수 배출구(32)를 형성하며 염수 투입구(31)와 담수 투입구(32)를 연결하는 유로(33)를 가진 관형 부재(30a)와, 관형 부재(30a)의 내부에서 유로(33)를 가로지르도록 설치된 담수화 필터(100)를 포함한다.
담수화 필터(100)는 제1 멤브레인(11)이 염수 투입구(31)를 향하고, 제3 멤브레인(13)이 담수 배출구(32)를 향하도록 배치된다. 도 2에서는 관형 부재(30a)가 원형 튜브인 경우를 예로 들어 도시하였으나, 관형 부재(30a)의 형상은 도시한 예로 한정되지 않는다.
제1 실시예의 담수화 장치(201)는 휴대용 담수화 장치로서, 염수에 관형 부재(30a)의 하부를 잠기게 하고 담수 배출구(32)를 통해 염수를 빨아 올리면 (예를 들어 사용자가 입으로 빨아 올리면) 담수화 필터(100)에 의해 염분이 감소된 담수를 얻을 수 있다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 담수화 장치의 개략 사시도이다.
도 3을 참고하면, 제2 실시예의 담수화 장치(202)는 상단에 염수 투입구(31)를 형성하고 하단에 담수 배출구(32)를 형성하며 염수 투입구(31)와 담수 배출구(32)를 연결하는 유로(33)를 가진 관형 부재(30b)와, 관형 부재(30b)의 내부에서 유로(33)를 가로지르도록 설치된 담수화 필터(100)를 포함한다.
담수화 필터(100)는 제1 멤브레인(11)이 염수 투입구(31)를 향하고, 제3 멤브레인(13)이 담수 배출구(32)를 향하도록 배치된다. 도 3에서는 관형 부재(30b)가 사각 튜브인 경우를 예로 들어 도시하였으나, 관형 부재(30b)의 형상은 도시한 예로 한정되지 않는다.
관형 부재(30b)에 투입된 염수는 중력에 의해 담수화 필터(100)를 통과할 수 있다. 다른 한편으로, 담수화 장치(202)는 담수 배출구(32)에 연결 설치되어 담수화 필터(100)에 음압을 제공하는 압력 펌프(40)를 더 포함할 수 있다. 두 경우 모두 관형 부재(30b)에 투입된 염수는 제1, 제2, 제3 멤브레인(11, 12, 13)을 차례로 통과하면서 염분이 감소되어 담수화된다.
담수화 장치(202)는 관형 부재(30b)와 담수화 필터(100)를 대형화할수록 대용량의 염수를 처리할 수 있다. 이때 담수화 필터(100)는 염수의 무게에 의해 파손될 수 있으므로, 관형 부재(30b)가 대형인 경우 담수화 필터(100)는 복수개로 분할 배치될 수 있다.
도 4는 도 3에 도시한 담수화 필터의 변형예를 나타낸 사시도이고, 도 5는 도 4의 Ⅴ-Ⅴ선을 기준으로 절개한 담수화 필터의 단면도이다.
도 3 내지 도 5를 참고하면, 제2 실시예의 담수화 장치(202)는 관형 부재(30b)의 유로(33)를 가로지르도록 관형 부재(30b)의 내벽에 고정된 필터 고정부(50)를 더 포함할 수 있다. 필터 고정부(50)에는 복수의 개구부(51)가 형성되며, 담수화 필터(100)는 복수의 개구부(51) 각각에 분할 고정된다.
제2 실시예의 담수화 장치(202)는 필터 고정부(50)에 의해 담수화 필터(100)의 파손을 최소화하면서 대용량의 염수를 처리할 수 있다.
도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 담수화 장치의 개략 단면도이고, 도 7은 도 6에 도시한 담수화 장치 중 담수화 필터의 사시도이며, 도 8은 도 7의 Ⅷ-Ⅷ선을 기준으로 절개한 담수화 필터의 단면도이다.
도 6 내지 도 8을 참고하면, 제3 실시예의 담수화 장치(203)는 염수 투입구(61)와 염수 배출구(62)를 가지는 챔버(60)와, 챔버(60) 내부에 설치되며 관형으로 이루어진 적어도 하나의 담수화 필터(100)와, 담수화 필터(100)의 내부와 연결된 담수 배출관(70)을 포함한다.
담수화 필터(100)는 관형, 예를 들어 원형 튜브로 구성될 수 있다. 이때 제1 멤브레인(11)은 관의 외부를 향하도록 배치되고, 제3 멤브레인(13)은 관의 내부를 향하도록 배치된다.
복수의 담수화 필터(100)는 적어도 한 방향을 따라 서로간 거리를 두고 나란히 배열되며, 지면에 대해 수직한 방향으로 설치될 수 있다. 즉, 복수의 담수화 필터(100)는 챔버(60) 내부에서 한 줄로 정렬되거나, 여러 줄로 정렬될 수 있다.
담수화 필터(100)의 내부는 염수로부터 밀폐된다. 예를 들어, 담수화 필터(100)의 상단은 챔버(60)의 천장에 고정되어 챔버(60)에 의해 막힌 구조를 이루거나, 별도의 밀봉 부재(도시하지 않음)에 의해 상단이 밀폐될 수 있다. 담수화 필터(100)의 하단은 담수 배출관(70)에 연결된다.
염수 투입구(61)는 챔버(60)의 일측 상부에 위치할 수 있고, 염수 배출구(62)는 챔버(60)의 반대측 하부에 위치할 수 있다. 염수 투입구(61)에는 챔버(60) 내부로 염수를 펌핑하는 공급 펌프(65)가 설치될 수 있으며, 염수 배출구(62)에는 염수 배출을 제어하는 밸브(66)가 설치될 수 있다.
밸브(66)를 닫은 상태에서 공급 펌프(65)를 가동하여 챔버(60) 내부로 염수를 투입하면 복수의 담수화 필터(100)는 염수에 잠기게 된다. 복수의 담수화 필터(100)를 둘러싼 염수는 각 담수화 필터(100)의 제1, 제2, 제3 멤브레인(11, 12, 13)을 차례로 통과하면서 필터링되며, 담수 배출관(70)을 통해 담수가 배출된다.
시간이 경과함에 따라 챔버(60) 내부의 염수는 농도가 상승하고, 일정 시간 경과 후 밸브(66)를 열면 고농도의 염수가 챔버(60) 밖으로 배출된다. 전술한 구조의 담수화 장치(202)는 담수화 필터(100)의 개수를 늘림에 따라 대용량의 염수를 용이하게 필터링할 수 있다.
이와 같이 본 실시예의 담수화 필터(100)는 염생 식물의 뿌리를 생체 모방한 것으로서, 지속 가능하고, 막힘 현상 없이 사용할 수 있다. 또한, 본 실시예의 담수화 장치(201, 202, 203)는 중력을 이용할 경우 외부 에너지 공급 없이도 염수를 담수화할 수 있다.
본 기술은 기존 담수화 설비의 전처리 공정에 적용되어 담수 효율을 높이며, 처리 비용을 낮출 수 있다. 또한, 본 기술은 제3 세계 국가와 같이 대형의 담수화 설비를 구축하기 어려운 곳에 적합하며, 소형 담수화 장치 또는 휴대용 담수화 장치로 사용될 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.
100: 담수화 필터 11: 제1 멤브레인
12: 제2 멤브레인 13: 제3 멤브레인
21: 제1 지지체 22: 제2 지지체
30a, 30b: 관형 부재 31: 염수 투입구
32: 담수 배출구 40: 압력 펌프
50: 필터 고정부 51: 개구부
60: 챔버 61: 염수 투입구
62: 염수 배출구 65: 공급 펌프
66: 밸브 70: 담수 배출관

Claims (15)

  1. 복수의 제1 기공이 형성된 다공성 구조로 이루어지며, 음의 표면 전위를 가지는 제1 멤브레인;
    상기 제1 멤브레인에 중첩되며, 상기 제1 기공보다 작은 복수의 제2 기공이 형성된 다공성 구조로 이루어진 제2 멤브레인; 및
    상기 제2 멤브레인에 중첩되며, 상기 제1 기공보다 큰 복수의 제3 기공이 형성된 다공성 구조로 이루어지고, 상기 제1 멤브레인보다 작은 음의 표면 전위를 가지는 제3 멤브레인
    을 포함하는 담수화 필터.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 내지 제3 멤브레인 각각은 수화 젤로 제작되며, 수용액을 흡수하여 팽윤할 수 있는 고분자 네트워크 구조를 포함하는 담수화 필터.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 내지 제3 멤브레인 각각은 기본 구조체로서 2-하이드록시에틸 메타크릴레이트, 가교 구조체로서 에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트, 및 표면 전위 조절 물질로서 아크릴산을 포함하는 담수화 필터.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 제1 기공은 평균 6㎛ 내지 8㎛의 크기로 형성되고,
    상기 복수의 제2 기공은 평균 310nm 내지 330nm의 크기로 형성되며,
    상기 복수의 제3 기공은 평균 10㎛ 내지 15㎛의 크기로 형성되는 담수화 필터.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 멤브레인의 표면 전위는 -87mV 내지 -95mV이고,
    상기 제3 멤브레인의 표면 전위는 -42mV 내지 -50mV인 담수화 필터.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1 멤브레인과 상기 제2 멤브레인 사이에 위치하는 제1 지지체, 및
    상기 제2 멤브레인과 상기 제3 멤브레인 사이에 위치하는 제2 지지체
    를 더 포함하는 담수화 필터.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 지지체는 50% 이상의 기공율과 10㎛ 이상의 기공 크기를 가진 다공성 플라스틱 시트로 이루어지는 담수화 필터.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 담수화 필터; 및
    일단에 염수 투입구를 형성하고, 반대측 일단에 담수 배출구를 형성하며, 염수 투입구와 담수 배출구를 연결하는 유로를 형성하는 관형 부재
    를 포함하고,
    상기 담수화 필터는 상기 유로를 가로지르도록 상기 관형 부재의 내벽에 고정되며, 상기 제1 멤브레인이 상기 염수 투입구를 향하도록 배치되는 담수화 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 염수 투입구와 상기 담수 배출구는 각각 상기 관형 부재의 하단과 상단에 위치하고,
    상기 관형 부재의 하부가 염수에 잠긴 상태에서 상기 담수 배출구를 통해 염수를 빨아 올리면 염수가 상기 담수화 필터를 통과하면서 필터링되는 담수화 장치.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 염수 투입구와 상기 담수 배출구는 각각 상기 관형 부재의 상단과 하단에 위치하고,
    상기 염수 투입구를 통해 상기 유로에 투입된 염수는 중력에 의해 상기 담수화 필터를 통과하면서 필터링되는 담수화 장치.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 담수 배출구에 연결 설치되어 상기 담수화 필터에 음압을 제공하는 압력 펌프를 더 포함하는 담수화 장치.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 관형 부재의 유로를 가로지르도록 상기 관형 부재의 내벽에 고정되며 복수의 개구부가 형성된 필터 고정부를 더 포함하고,
    상기 담수화 필터는 상기 복수의 개구부에 분할 고정되는 담수화 장치.
  13. 염수 투입구와 염수 배출구를 가지는 챔버;
    상기 챔버의 내부에 설치되며, 관형으로 이루어진 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 적어도 하나의 담수화 필터; 및
    상기 담수화 필터의 내부와 연결된 담수 배출관
    을 포함하며,
    상기 담수화 필터는 상기 제1 멤브레인이 관의 외부를 향하도록 배치되고,
    상기 담수화 필터의 내부는 염수로부터 밀폐된 구조를 가지는 담수화 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 염수 투입구에는 염수를 펌핑하는 공급 펌프가 설치되고,
    상기 염수 배출구에는 염수 배출을 제어하는 밸브가 설치되는 담수화 장치.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 담수화 필터는 지면에 대해 수직한 방향으로 설치되고,
    상기 담수화 필터의 상단은 염수로부터 밀폐되며,
    상기 담수화 필터의 하단은 상기 담수 배출관에 연결되는 담수화 장치.
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