좌측 그림과 같이

반투과성 막에의해 분리된 공간에

청수와 해수를 넣어 둡니다.

일정 시간이 지난 후에

양쪽의 농도를 맞추기 위해

청수가 반투과막을 통과하여 해수가 있는 쪽으로 흘러갑니다.

청수는 줄고 해수쪽은 늘은 것을 볼 수 있습니다.

이것이 삼투 현상입니다.

이제 해수 실에 압력이 가해집니다.

삼투 현상을 막기에 충분한 압력을 삼투압이라고 합니다

해수의 경우, 삼투압은 약 28 bar입니다.

해수쪽에 삼투압보다 높은 압력이 가해지면, 반투과막을 통과하는 청수의 흐름이 바뀝니다.

해수에 존재하는 염(소금)은 반투과막에 의해 걸러집니다.

따라서, 해수 구획으로부터 청수 구획으로 막을 통해 청수만이 흐르게 됩니다.
이것이 역삼투압 원리입니다.

좌측 그림과 같은 구조에서 215L/h의 청수를 생산하려면

약 7m²의 멤브레인이 필요합니다.

그림과 같은 방식으로는 설치 공간상 구현하기가 어렵습니다.

설비의 크기를 줄이기 위해서,

막을 접어 청수가 수집되는 포켓을 형성하면 좌우측에서 압력을 가할 수 있습니다.

이런 구조는 설치 크기를 3.5m²로 줄일 수 있습니다.

작은 사이즈에서 기능은 만족되는 형상을 얻을 수 있습니다.

사이즈를 더 작게 줄이기 위해,

막을 나선형으로 하여 표면적을 늘려 크기는 줄이고 생산량은 많게 합니다.

상기조건으로 만들면 215L/h의 생산이 가능한 멤브레인은

직경 100mm에 길이가 1m 정도로 가능하게 됩니다.

Reference

– SLCE 홈페이지 기술자료부분 참조