KR20180131013A - 연속운전이 가능한 침지형 역전기투석 발전장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 해수 유입부, 담수 공급부, 담수 배출부 및 해수 흡인부를 갖는 본체; 본체 내에 배치되고, 구조화된 표면을 갖는 복수 개의 이온교환막; 이온교환막을 통과하는 해수 및 담수의 농도차에 의해 전기를 생산하도록 마련된 다공성 전극을 포함하며, 복수 개의 이온 교환막은 그 사이 공간을 통해 해수가 유동하는 제1 유로 및 담수가 유동하는 제2 유로를 형성하도록 배열된 침지형 역전기투석 발전장치를 제공하고자 한다.

Description

연속운전이 가능한 침지형 역전기투석 발전장치{Submerged Reverse Electrodialysis Apparatus For Continuously Operation}
본 발명은 자연수에 존재하는 오염 물질로부터 이온교환막의 파울링을 방지하고, 운전 방법에 따른 내부 세척을 통해 장기간 연속 운전이 가능한 침지형 역전기투석 발전장치에 관한 것이다.
역전기투석 (Reverse electro-dialysis, RED) 장치는 용해되어 있는 이온이 갖는 농도차 에너지를 전기화학적 방법을 통해 전기에너지로 전환하는 장치로써 이러한 기술범주를 통틀어 농도차 발전이라고 한다.
농도차발전 (Salinity Gradient Power, SGP) 에는 역전기투석(RED) 이외에도 압력지연삼투(Pressure Retarded Osmosis, PRO) 및 축전식 혼합 (Capacitive mixing) 방식 등이 존재하며, 이 중 역전기투석(RED)은 이온의 농도차를 전기화학적 반응을 통해 직접 전기에너지로 전환하는 기술로써 열역학적 손실이 크지 않아 고효율 발전 시스템을 구성할 수 있다.
역전기투석(Reverse Electro-Dialysis) 장치는 해수 및 담수의 유로를 형성하기 위하여 가스켓과 스페이서(Spacer)를 동시에 사용하는 것이 일반적이다.
이 중 가스켓은 실리콘, PTFE 등과 같은 물에 대한 화학적 저항성이 높은 재질을 사용하는 것이 일반적이며, 전기적 전도성이 매우 낮아야 한다.
통상적으로 수백 마이크로미터 이내의 필름을 가공하여 제작하며, 최근 논문(Vermaas 등)에서는 최대 50 마이크로미터 내외의 가스켓 및 스페이서를 동시에 사용할 경우 역전기투석 장치의 내부저항이 감소되어 높은 출력을 얻을 수 있다는 것이 보고되었다.
스페이서는 통상적으로 메쉬 타입의 구조체를 사용하며, 재질은 폴리에틸렌(PE, Polyethylene) 및 나일론(Nylon) 등과 같이 전기적 전도성이 낮은 폴리머 등이 사용된다.
스페이서는 스페이서를 기준으로 양 옆에 배치되는 양이온 교환막 및 음이온 교환막이 서로 접하는 것을 방지하여 역전기투석 장치 내에서 전기적 쇼트가 일어나는 것을 방지하며, 스페이서로 인해 형성되는 양이온 교환막 및 음이온 교환막 사이의 공간으로 해수 또는 담수 등과 같은 장치 내 유입수가 흐를 수 있는 유로를 확보하는 역할을 한다.
하지만, 치밀한 구조를 갖는 스페이서의 구조적 특성에 의해 쉐도우 이펙트(Shadow Effect, 이온교환막과 스페이서가 접하는 면적이 증가함에 따라 물과 이온교환막이 접하는 면적이 상대적으로 감소하는 현상) 등의 부정적 영향을 줄 수 있을 뿐 아니라, 스페이서에 의해 유동 흐름이 제한되어 역전기투석 장치의 높은 압력 손실을 야기한다.
스페이서(Spacer)는 일반적으로 두께가 얇아질수록 직조(weaving) 구조를 유지하기 위하여 개구부(opening, 직조 구조를 이루는 두 선 사이의 간격, 또는 간격의 크기)가 감소하며 쉐도우 이펙트(shadow effect)는 증가한다. 따라서 얇은 두께의 스페이서를 사용하면 해수 및 담수 채널 내에 유체가 차지하는 공간이 감소하여 압력이 증가하는 결과를 야기한다.
역전기투석 장치의 성능은 일반적으로 해수 및 담수 채널 내에서 각 유체의 선속도에 영향을 받으며, 유체의 선속도가 빠를수록 출력 밀도가 높아진다.
해수 및 담수가 흐르는 각 채널에 압력이 증가하면, 유체의 흐름은 본래의 유로를 따라 흐름과 동시에 이온교환막에 수직하게 진행하려는 성질이 강해지며, 유체 내에 포함된 오염물질이 단위 시간당 이온교환막과 접촉하는 횟수 및 에너지가 증가하게 되며, 오염물질과 이온교환막 및 스페이서 사이의 충돌 횟수 및 에너지 증가는 자연스럽게 각 소재의 파울링을 증가시킨다.
즉, 스페이서에 의한 압력손실에 의해 유입수 내에 존재하는 오염물질이 스페이서의 공극에 붙는 오염 현상이 발생하게 된다. 이러한 오염 현상은 역전기투석 장치의 장기적 운전 성능을 저하시킬 뿐만아니라, 비가역적인 오염반응을 감소시키거나 방지 또는 회복하는데 많은 에너지를 소모하여 역전기투석 장치의 유지보수에 매우 심각한 문제를 일으킨다.
역전기투석 장치에서 스페이서 사용시 압력 손실 등의 문제는 매우 중요하며, 특히 스페이서에 오염이 시작되면 압력 손실이 더욱 커지게 되어 펌프 등에서 에너지 소모가 증가하고, 결과적으로 시스템의 에너지 효율이 감소하게 된다.
또한, 기존의 역전기투석장치는 해수의 이송 및 담수의 이송을 위하여 최소 2기 이상의 펌프를 설치하여야 하며, 각 펌프가 소모하는 에너지는 펌프의 유랑 및 토출되는 수리학적 수두에 영향을 받아 해수면으로부터 역전기투석 장치까지 이송하기 위해 많은 에너지를 소모하는 문제점이 있었다.
즉, 역전기투석 발전장치는 해수와 담수를 공급하기 위한 펌프에 의해 총 발전량의 20~30%가 소모함으로써, 전체 발전 효율을 떨어트리는 문제점이 있었다.
따라서, 종래의 스페이서를 포함하는 이온교환막이 구비된 역전기투석 발전장치가 갖는 압력수두, 막의 파울링 현상 및 펌프 사용에 의한 발전효율 감소 등의 문제점을 극복할 수 있는 기술이 요구되고 있는 실정이다.
KR 등록 10-1723807(2017.03.31)
본 발명은 종래의 역전기투석 발전장치가 갖는 문제점을 해결하기 위해, 구조화된 표면을 갖는 이온교환막을 포함하도록 마련된 역전기투석 장치를 해수 중에 침지 시켜 펌프의 구성을 최소화 하도록 함과 동시에 오염 물질에 의한 성능 감소를 최소화하여 장기적으로 연속운전이 가능한 침지형 역전기투석 발전장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 해수 유입부, 담수 공급부, 담수 배출부 및 해수 흡인부를 갖는 본체; 상기 본체 내에 배치되고, 구조화된 표면을 갖는 복수 개의 이온교환막; 이온교환막을 통과하는 해수 및 담수의 농도차에 의해 전기를 생산하도록 마련된 다공성 전극을 포함하며, 복수 개의 이온 교환막은 그 사이 공간을 통해 해수가 유동하는 제1 유로 및 담수가 유동하는 제2 유로를 형성하도록 배열된 침지형 역전기투석 발전장치를 제공한다.
본 발명에 따르면, 종래의 스페이서를 포함하는 이온교환막이 구비된 역전기투석 발전장치가 갖는 압력수두, 막의 파울링 현상 및 펌프 사용에 의한 발전효율 감소 등의 문제점을 극복할 수 있다.
도 1 및 도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 침지형 역전기투석 발전장치를 나타내는 모식도이다.
도 3 및 도4 는 본 발명의 일 실시예에 따른 이온교환막을 나타내는 모식도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 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.
또한, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응되는 구성요소는 동일 또는 유사한 참조번호를 부여하고 이에 대한 중복 설명은 생략하기로 하며, 설명의 편의를 위하여 도시된 각 구성 부재의 크기 및 형상은 과장되거나 축소될 수 있다.
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.
본 발명은 침지형 역전기투석 발전장치(10)에 관한 것이다.
본 발명은, 역전기투석 발전장치를 해수면 아래로 이동시킴으로써, 역전기투석 발전장치가 해수면을 기준으로 위치수두의 값이 음의 값을 갖게 함으로써, 감소되는 위치 수두만큼 펌프가 필요로 하는 에너지를 감소시켜 전체 발전 효율을 증가 시킬 수 있다.
또한, 역전기투석 발전장치 내에 마련되는 구조화된 표면을 갖는 이온교환막에 의해 막 표면에서 발생되는 바이오 파울링 등의 문제를 방지하여, 발전 효율을 증가시킬 수 있다.
도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 침지형 역전기투석 발전장치(10)는 해수 유입부(301), 담수 공급부(410), 담수 배출부(420) 및 해수 흡인부(310)를 갖는 본체(11)를 포함한다.
상기 본체(11) 내에 배치되고, 구조화된 표면을 갖는 복수 개의 이온교환막(100)과 상기 이온교환막(100)을 통과하는 해수 및 담수의 농도차에 의해 전기를 생산하도록 마련된 다공성 전극을 포함하며, 상기 복수 개의 이온교환막(100)은 그 사이 공간을 통해 해수가 유동하는 제1 유로(300) 및 담수가 유동하는 제2 유로(400)를 형성하도록 배열될 수 있다.
여기서, 상기 다공성 전극은 두 개가 한 쌍으로 마련될 수 있다.
보다 구체적으로, 본 발명의 해수가 유입되는 본체(11)의 제1 유로(300)는 해수가 펌프의 동력 없이 유입되도록 개방된 구조로 이루어진다.
또한, 본체(11)의 제2 유로(400)는 담수 공급유로(410)와 유체이동 가능하게 연결되는 막힌 구조로 이루어진다.
여기서 상기 제1 유로(300) 및 제2 유로(400)는 양이온교환막(101)과 음이온교환막(102) 사이에 교번하여 복수 개 형성될 수 있다.
또한, 상기 이온교환막(100) 사이의 유로를 형성하기 위해 가스켓이 마련될 수 있다.
또한, 상기 해수 유입부(301)는 본체(11)의 일면으로 수압차에 의해 해수가 유입될 수 있도록 적어도 일부 영역이 개방된 구조를 갖을 수 있으며, 해수 유입부(301)에는 필터가 구비되어 해수가 필터를 통과하여 해수 유입부(301)를 통해 제1 유로(300)로 유동할 수 있다.
한편, 도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 이온 교환막(100)은 이온교환막 상에 유체 흐름을 안내하기 위한 채널(200)을 포함한다.
보다 구체적으로, 채널(200)은 이온 교환막(100)과 동일한 재질로 형성되며, 채널(200)의 높이 방향을 따라 소정간격으로 떨어져 배열된 복수개의 제1 부재(210)를 포함한다.
또한, 인접하는 2개의 제1 부재(210)를 연결하며, 제1 부재(210)와 다른 재질로 형성된 제2 부재(220)를 포함한다.
상기 채널(200)의 높이는 10 내지 100 마이크로미터 이고, 폭은 4 내지 100 마이크로미터 일 수 있다.
여기서, 채널(200)의 높이는 10 내지 50 마이크로미터가 보다 바람직하다.
상기 채널(200)의 높이가 100 마이크로미터 초과가 될 경우, 유체에 의한 전단응력이 발생하여 탈락현상 등의 구조적으로 취약해 질 수 있다.
또한, 이온 교환막(100)을 구비하는 역전기투석 발전장치의 경우, 이온의 이동 속도가 급격하게 감소하여 역전기투석 발전장치의 성능이 저감될 수 있다.
상기 이온 교환막(100)의 높이는 10 내지 100 마이크로미터 일 수 있으며, 바람직하게 30 내지 50 마이크로미터 일 수 있다.
상기 이온 교환막(100)의 높이가 100 마이크로미터를 초과할 경우, 이온교환막이 갖는 구조적 한계에 의해 전기적 저항이 커지게 되어 성능이 저감될 수 있다.
또한, 상기 이온교환막(100)의 높이가 30 내지 50 마이크로미터의 범위에서 셀의 내부저항을 최소한으로 감소시킬 수 있는 효과가 있다.
상기 제1 부재(210)의 높이는 10 내지 30 마이크로미터 일 수 있다.
상기 채널의 적어도 하나의 제1 부재(210)는 이온 교환막(100)과 접촉하도록 마련될 수 있다.
여기서, 제1 부재(210)가 점도가 낮은 물질일 경우, 보다 많이 적층 될 수 있다.
상기 제2 부재(220)는, 아크릴계, 비닐계, 에폭시계 실란커플링제 및 폴리도파민을 포함하는 카테콜 화합물, 정전기적 인력을 유도하는 고분자 전해질 및 시아노아크릴레이트를 포함하는 접착제로 구성되는 군으로부터 선택되는 하나를 포함할 수 있다.
특히, 상기 고분자 전해질은, 이온교환막이 갖는 전하와 반대되는 전하를 갖는 것을 포함한다. 일 예로, 양이온교환막은 양전하를 갖으므로, 고분자 전해질은 음전하를 갖을 수 있고, 음이온교환막은 음전하를 갖으므로, 고분자 전해질은 양전하를 갖을 수 있다.
여기서, 상기 제1 부재(210)는 본 발명에서 사용되는 이온교환막의 재질과 같은 재질로 형성될 수 있으며, 이온교환막 제작에 사용된 이온교환수지를 사용할 수 있다.
또한, 상기 제1 부재(210)와 제2 부재는(220)는 적어도 일부 영역이 소수성일 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 제1 부재(210) 및 제2 부재(220)는 그래핀 등과 같은 소수성 소재를 일부 포함하거나, 소수성 기능기를 일부 포함함으로써 오염물질과 제 1부재(210) 및 제2 부재(220)의 접촉 횟수를 감소시켜 막 오염을 방지할 수 있다.
한편, 상기 이온 교환막(100)과 채널(200) 사이 또는 제1 부재(210)와 제2 부재(220) 사이에는, 클릭반응, 에폭시-티올(Thiol) 반응 및 에폭시-무수화물 반응에 의해 접착되는 것을 포함한다.
일 예로, 도 3에 나타낸 바와 같이, 이온교환막(100) 상에 제1 부재(210) 및 제2 부재(220)가 채널의 높이 방향을 따라 순차적으로 배열될 수 있고, 도시되지 않았지만, 이온교환막(100) 상에 제2 부재(220) 및 제1 부재(210)가 채널의 높이 방향을 따라 순차적으로 배열될 수 있다.
상기와 같이 형성된 채널(200)은 유압 등의 외력에 의해 이온교환막으로부터 쉽게 탈락되는 현상을 방지하기 위하여, 구조적으로 앵커링 즉, 침투 및 접착이 용이하게 되도록 상기 제2 부재를 상기에서 서술한 카테콜화합물, 고분자전해질, 접착제 중에서 선택하여 사용한다.
상기와 같은 앵커링 현상을 일으켜 이온교환수지가 이온교환막(100) 내부로 흡수됨과 동시에 외부에서는 일정 구조물을 유지하게 하여 수압에 의해 채널(200)이 이온교환막(100)에서 탈락(제거)되는 현상을 방지할 수 있다.
한편, 다시 도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 이온교환막(100)은 양이온교환막(101) 및 음이온 교환막(102)이 교번하여 마련될 수 있다.
또한, 본 발명의 침지형 역전기투석 발전장치는, 상기 이온교환막(100) 사이에 마련된 복수 개의 제1 유로(300)로 해수 중 부유물질의 유입을 방지하도록 마련된 마이크로 필터(600)를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 침지형 역전기투석 발전장치(10)에 공급되는 해수는 역전기투석 발전장치 본체(11)의 하우징, 즉 외벽에 마이크로 필터(600)가 형성됨으로써, 해수는 장치 내부로 유입 전 마이크로 필터(600)를 통과하여 공급된다.
즉, 마이크로 필터(600)를 거친 해수는 협잡물 및 부유물이 제거되므로, 내부에 마련된 이온교환막의 유로의 폐색을 방지할 수 있으며, 침지형 역전기투석 발전장치(10)의 장기운전을 가능하도록 한다.
이에 더하여, 제1 유로(300)와 해수 흡인부(310)는 서로 유체이동 가능하게 연결되며, 제1 유로(300) 내에 정치된 해수가 해수 흡인부(310)를 통하여 본체(11) 외부로 배출시키도록 마련될 수 있다.
여기서, 해수 흡인부(310)에 연결 구비된 펌프를 이용하여 침지형 역전기투석 발전장치(10)의 제1 유로(300)에 유동하는 해수의 흐름을 원활하게 할 수 있도록 하는 효과가 있다.
즉, 펌프를 사용하지 않는 경우, 유로에 흐름이 감소하여 역전기투석 발전장치의 발전량이 감소할 수 있으므로, 이를 방지하도록 장치 내 해수 유로 즉 제1 유로(300)에 정치되어 있는 해수를 적절히 유동시킬 수 있도록 한다.
이때, 사용되는 펌프에 의해 소모되는 에너지는 해수의 압력수두에 의해 보상받을 수 있으므로, 종래 육상에서 운전되는 역전기투석 발전장치에 해수를 유입하는데 소모되는 펌프 동력에 비하여 매우 작은 에너지 소모하며 운전될 수 있다.
또한, 상기 담수는, 2차 처리된 공업 폐수 방류수, 하수처리장 방류수 및 발전소 방류수 중 적어도 하나를 이용할 수 있다.
즉, 자원 재활용 효과를 갖을 수 있다.
여기서, 담수 공급부(410)와 담수 배출부(420)는 담수를 공급 또는 배출시키기 위한 펌프가 연결 구비 될 수 있다.
보다 구체적으로, 해수면 아래에 설치되는 역전기투석 발전장치(10)로 담수를 공급하기 위해 펌프를 사용하게 되는데, 역전기투석 발전장치가 갖는 위치수두는 담수의 공급원보다 작으므로, 펌프에 소모되는 에너지는 육상에서 운전되는 장치에 담수를 공급하는데 소모되는 에너지보다 작다.
또한, 본 발명의 역전기투석 발전장치(10)는 역전위를 발생시키기 위해, 상기 제2 유로(400)에 해수보다 고농축의 염수를 공급하기 위한 염수 공급부(700)를 추가로 포함할 수 있다.
여기서, 염수 공급부(700)는 상기 본체(11)에 상기 제2 유로(400)와 유체 이동가능 하게 연결되도록 추가로 마련될 수 있고, 상기 담수 공급부(410)에 염수 공급부(700)와 유체 이동가능 하게 마련될 수 있다.
또한, 담수 공급부(410)에서 담수 공급을 중단하고, 스위칭(Switchig)하여, 염수 공급부에서 담수 공급부(410)를 통해 제2 유로(400)로 염수를 공급할 수 있다.
보다 구체적으로, 본 발명의 침지형 역전기투석 발전장치(10)를 운전하는데 있어서, 이온교환막(100) 및 다공성 전극(500) 표면에 파울링 등의 문제가 발생할 수 있다.
따라서, 이를 해결하기 위해 상기 담수 공급부(410)와 유체이동 가능하게 연결된 제2 유로(400)에 담수 공급을 중단하고, 해수보다 높은 염농도를 갖는 염수를 공급하고, 해수는 그대로 공급하면, 농도 구배가 바뀌게 되어 역전위가 발생한다.
이를 통해 전극에 인가되는 전위차가 전환될 수 있다.
즉, 양극이 음극으로, 음극이 양극으로 바뀜으로써 전극표면에 오염물질의 제거가 가능하게 된다.
또한, 막 표면에서 문제를 야기할 수 있는 바이오 파울링 역시 고농축 염수를 주입함으로써 파울링 형성을 방지할 수 있게 된다.
여기서, 해수보다 높은 염농도를 갖는 염수는, 약 7wt% 이상의 농도를 갖을 수 있다.
이에 더하여, 상기 해수 흡인부(310)를 통해 흡인된 해수는 담수화 공정을 연계하여 담수 및 고농축 염수를 생산할 수 있다.
상기와 같이 생산된 담수는 다양한 목적으로 활용이 가능하고, 농축수는 본 발명의 침지형 역전기투석 발전장치(10)로 재 공급하여 장치의 운전 및 유지보수에 활용할 수 있다.
또한, 상기 다공성 전극은, 탄소 소재의 다공성 축전식 전극을 사용할 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 축전식 전극은, 카본 펠트, 카본 클로스, 활성탄 또는 표면이 개질된 활성탄으로 이루어진 군에서 선택되는 다공성 탄소 소재를 포함할 수 있다.
또한, 상기 축전식 전극의 전해질은 해수 또는 염화나트륨(NaCl) 수용액을 사용할 수 있다.
여기서, 상기의 축전식 전극은 기존의 시안화물을 포함하는 전극용액을 사용하지 않아도 되기 때문에, 시안화물의 유출에 따른 해수 오염을 방지할 수 있다.
또한, 축전식 전극의 전해질은 필터 등으로 전처리 된 해수를 사용할 수 있다.
이때, 발전을 위해서는 인가 전위의 전환이 필요할 수 있으며, 인가 전위를 전환하는데 있어서 상기 고농축 염수를 활용할 수 있다.
10: 침지형 역전기투석 발전장치 11: 본체
100: 이온 교환막
101: 양이온교환막 102: 음이온교환막
200: 채널
210: 제1 부재 220: 제2 부재
300: 제1 유로 301: 해수 유입부
310: 해수 흡인부
400: 제2 유로
410: 담수 공급부 420: 담수 배출부
500: 다공성 전극
600: 필터
700: 염수 공급부

Claims (14)

  1. 해수 유입부, 담수 공급부, 담수 배출부 및 해수 흡인부를 갖는 본체;
    본체 내에 배치되고, 구조화된 표면을 갖는 복수 개의 이온교환막;
    이온교환막을 통과하는 해수 및 담수의 농도차에 의해 전기를 생산하도록 마련된 다공성 전극을 포함하며,
    복수 개의 이온 교환막은 그 사이 공간을 통해 해수가 유동하는 제1 유로 및 담수가 유동하는 제2 유로를 형성하도록 배열된 침지형 역전기투석 발전장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 이온 교환막은,
    이온 교환막 상에 유체 흐름을 안내하기 위한 채널을 포함하며, 채널은 이온 교환막과 동일한 재질로 형성되며, 채널의 높이방향을 따라 소정간격으로 떨어져 배열된 복수 개의 제1 부재; 인접하는 2개의 제1 부재를 연결하며, 제1 부재와 다른 재질로 형성된 제2 부재를 포함하도록 형성된 패턴형 이온 교환막인 것을 특징으로 하는 침지형 역전기투석 발전장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 채널의 적어도 하나의 제1 부재는 이온교환막과 접촉하도록 마련되는 침지형 역전기투석 발전장치.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 이온 교환막과 채널 또는 제1 부재와 제2 부재는, 클릭반응, 에폭시-티올(Thiol) 반응 및 에폭시-무수화물 반응에 의해 접착되는 것을 특징으로 하는 침지형 역전기투석 발전장치.
  5. 제 2항에 있어서,
    상기 제 1부재와 제 2부재는 적어도 일부 영역이 소수성인 것을 특징으로 하는 침지형 역전기투석 발전장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 본체는 제1 유로로 해수 중 부유물질의 유입을 방지하도록 마련된 필터를 더 포함하는 침지형 역전기투석 발전장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    제1 유로와 해수 흡인부는 서로 유체이동 가능하게 연결되며, 제1 유로 내에 정치된 해수가 해수 흡인부를 통하여 본체 외부로 배출되도록 마련된 것을 특징으로 하는 침지형 역전기투석 발전장치.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 이온교환막은, 양이온 교환막 및 음이온 교환막이 교번하여 마련되는 침지형 역전기투석 발전장치.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 담수는, 2차 처리된 공업 폐수 방류수, 하수처리장 방류수 및 발전소 방류수 중 적어도 하나를 이용하는 것을 특징으로 하는 침지형 역전기투석 발전장치.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 다공성 전극은, 탄소 소재의 다공성 축전식 전극인 것을 특징으로 하는 침지형 역전기투석 발전장치.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 축전식 전극은, 카본 펠트, 카본 클로스, 활성탄 또는 표면이 개질된 활성탄으로 이루어진 군에서 선택되는 다공성 탄소 소재를 사용하는 것을 특징으로 하는 침지형 역전기투석 발전장치.
  12. 제 10항에 있어서,
    상기 축전식 전극의 전해질은 해수 또는 염화나트륨(NaCl) 수용액을 사용하는 것을 특징으로 하는 침지형 역전기투석 발전장치.
  13. 제 1항에 있어서,
    역전위를 발생시키기 위하여, 상기 제2 유로에 해수보다 고농축의 염수를 공급하기 위한 염수 공급부를 추가로 포함하는 침지형 역전기투석 발전장치.
  14. 제 1항에 있어서,
    상기 해수 흡인부를 통해 흡입된 해수는 담수화 공정을 연계하여 담수 및 고농축 염수를 생산하는 것을 특징으로 하는 침지형 역전기투석 발전장치.

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