□ 생명체의 유지 존속을 위해서는 반드시 필요한 물, 이러한 물을 안전하게 또한 친환경적으로 처리 할 수 있는 공정으로서 최근 분리막 공정이 크게 주목받고 있다.

□ 1950년대 후반, 해수의 담수화에 적용되기 시작한 분리막은 반도체와 같은 첨단산업제품을 생산하는 데에 소요되는 초순수의 제조, 의약 및 화학약품의 제조 등 일부 분야에서만 국한적으로 사용되어 왔다.

그러나 최근에는 먹는 물의 제조에서부터 오폐수처리 분야까지 다양한 분야에 적용되고 있으며, 특히 1993년 미국, 1996년 일본에서 연이어 발생한 크립토 기생충에 의한 먹는 물 감염 사고는 상수처리 분야에 있어서 분리막 공정 도입의 큰 계기가 되었다.

□ 분리막은 표면에 인간의 머리카락 굵기 보다도 훨씬 작은(수μm이하) 육안으로 확인 할 수 없는 미세한 기공을 가지고 있으며 이들 기공의 크기 순으로 정밀여과막 〉한외여과막 〉나노여과막 〉역삼투여과막 등으로 구분할 수 있다.

분리막에 의한 오염물질제거 메카니즘은 체분리(Sieve)효과, 즉 분리막 표면의 기공보다 작은 물질은 통과시키고 이보다 큰 물질은 통과시키지 않는 것으로, 수중에 포함된 유해한 유·무기 오염물질, 크립토 기생충, 박테리아 등을 거의 완벽하게 제거할 수 있어 안전한 물의 생산이 가능하고, 또한 종래 수처리 공정에 비하여 화학약품 사용량이 적기 때문에 친환경적인 처리공정이라 할 수 있다(그림 1).

일반적으로 정밀여과막 및 한외여과막은 상수처리에 의한 먹는 물의 제조나 생활하수 및 공장폐수의 처리에 사용되며, 나노여과막 및 역삼투여과막은 오염물질이 거의 포함되어 있지 않은 순수한 물을 필요로 하는 분야에 적용되고 있다.

□ 분리막 공정은 미국, 일본 및 프랑스 등과 같은 선진국에서는 이미 먹는 물의 제조를 포함한 다양한 수처리 분야에 적용, 상용화되어 있으나, 국내의 경우에는 반도체 산업분야, 소형 정수기 및 해수의 담수화에 일부 제한적으로 사용되는 경우를 제외하면 먹는 물 제조를 위한 상수처리에의 적용은 전무한 실정이다.

그러나, 환경부 주도로 2004년부터 시행하고 있는 수처리선진화 사업에서 분리막 소재개발, 중대형 막분리 고도정수처리 시스템 개발 및 상용화에 대한 연구가 활발히 진행 중에 있으며, 또한 안전하고 친환경적인 분리막을 상수처리에 이용하는 것이 세계적인 추세임을 고려해 보면 가까운 장래에 우리나라에서도 상수처리에 분리막 공정이 도입될 것으로 예상된다.

□ 최근 5년간(2000～2004년)의 수처리 분야 분리막 관련 특허출원 동향을 보면, 총 출원 건수는 243건으로 2002년까지 크게 증가하다가 다시 감소하는 추세를 보이고 있으나, 분리막 공정의 가장 핵심적 분야라 할 수 있는 분리막 소재 및 제조와 관련된 출원 건수는 지속적인 증가를 보이고 있다(표 1).

출원인별로 보면 외국인 출원비율이 점차 증가하는 추세이며, 특히 2004년의 경우에는 총 출원건수 39건 중 외국인에 의한 출원건수가 28건(72%)에 달하였다(그림 2). 이는 주요 선진국의 경우 일찍부터 여러 산업분야에 걸쳐 분리막 공정을 도입 활용하고 있으며, 이로 인해 관련 연구 개발이 수요자 요구에 맞춰 지속적으로 추진되어 온 결과인 것으로 판단된다.

□ 생활수준의 향상과 환경 문제에 대한 인식 변화로 우리나라 소비자들도 친환경적으로 처리되고 질적으로도 우수한 안전성이 보장된 물을 원하고 있다. 분리막 공정은 이러한 소비자들의 요구에 부응할 수 있는 차세대 수처리 기술의 선두 주자로서 앞으로도 관련 연구 개발 및 특허출원이 더욱 활성화될 것으로 전망된다.