A rigorous analysis on the effect of colloidal interactions on the separation characteristic has been extended to the case of non-dilute charged solute concentration. The solute partitioning within slit pores for a wide range of solute concentration has been predicted by performing the Monte Carlo technique. Using a hindered transport model, rejection coefficients have been estimated from the predicted concentration profile.

전기투석은 역삼투압, 한외여과와 함께 가장 많이 이용되고 막공정 중의 하나이다. 전기투석은 다른 막공정과 같이 막의 선택성에 의한 분리조작이며 병렬식 배열에 의한 막의 이용이 가능하고 막오염 현상이 있으며 따라서 막-유체간의 접촉에 대한 제어가 필요하다. 전기투석은 운전목적에 따라 desalting electrodialysis(ED)와 water-splitting electrodiaiysis(WSED)로 구분할 수 있다. Desalting electrodialysis는 고전적 의미의 탈염을 위한 전기투석공정이며 WSED는 bipolar membrane을 이용하여 염을 산과 염기로 분리시키는 기능을 갖는 전기투석 공정을 말한다. WSED는 전기적으로 물을 분리한다는 의미로서 Electrohydrolysis로 불리기도 한다. WSED의 기본원리는 bipolar membrane의 양쪽면에서 수소이옹과 수산이온을 발생시켜 산 또는 염기용액으로 전달하고 bipolar membrane에 접하고 있는 양이온 또는 음이온 교환막에서는 각 용액의 전기적 중성을 유지하기 위해 대응하는 이온을 투과시키는 것이다. WSED는 염으로부터 산 염기제조 뿐만아니라 염의 형태로 생성되는 유기산, 아미노산 등 발효생성물의 회수 또는 acidification에 이용되고 있다.

The structure formation by liquid-liquid(L-L) phase separation coupled with crystallization in isotactic polypropylene(i-PP). solutioos was investigated by a temperature jump experiment. A series of dialkyl phthalates with a different number of carbon atoms in the alkyl chain was used to control the interaction between polymer and solvent. Various thermal quench conditions were applied to the i-PP solutions to control systematically L-L phase separation and crystallization. A slow crystallizatina elongates the liquid droplets in the radial direction of a spherulite. A rapid crystallization under the deep quench locks-in the growth of L-L phase separation. These results indicate that the extent of L-L phase separation which exists below melting point can be successfully controlled through the proper selection of solvent and thermal conditions.

Virus and DNA removal in bio-drug manufacturing processes has received a great deal of attention in recent years. Removing of a virus using a membrane process is a promising method, because inactivated virus can be removed from the bio-drug and the process can be used as an additional and security inactivation after the method of general heat-inactivation of the virus in the bio-drug. The FDA and the biopharmaceutical industry have recently announced strict guidelines for impurities of virus and DNA contamination. The regulatory guidelines on residual amounts of DNA in mammalian cell culture products require DNA contamination of less than 100 pg/dose. Therefore, permeation and rejection of DNA through the porous membranes have become important in the application of DNA removal in bio-drug manufacturing using membrane technology. In this study, the permeation of DNA and chromatin through regenerated cellulose hollow fibers that have a mean pore diameter of 15 nm was investigated.

With the experience of the 1994 drought, and the shortage of water resources in Japan, it has been re-informed upon us ensure and maintain the stability of water resources. Accordingly, with each plant, a serious appraisal has begun looking at the re-use of waste water. Membrane technology is an important process for waste water recovery. Effluent kom waste water facilities changes the quality of water significantly. The conventional pre-treatment of RO is hard to supply good quality feed water to RO in the waste water recovery system. The microfiltration system as a pre-treatment of RO in the paper overcomes the fouling with the air backwash and is operated in direct flow mode at a low pressure producing a high flux. The paper will focus the waste water recovery using membrane technology and many examples will be given.

There is much recent interests in applying membrane separation technologies, especially for organic liquid and vapor separation or removing dissolved organics from water. Pervaporation separation can separate azeotropic mixtures and mixtures close to boiling point, and it has a potential for energy saving process instead of distillation. Removal of chlorinated oraganics from water is other measure application for pervaporation separation. Contaminated pollutant must be removed from water, and a pervaporation can effectively remove the pollutant. Air pollution by organic vapor recently became serious enviromncntal problem, and removing organic vapor from air is important application of the membrane technology.

Water-swollen-hydrogel membranes for gas separation were prepared by dipcoating and thermal crosslinking of poly(vinylalcohol) (PVA) - poly(acrylacid) (PAA) blends on asymmetric porous polyetherimide(PEI) supporters. The polyetherimide supporters, prepared by phase inversion of polyetherimide solutions in N-methylpyrrolidone(NMP) (composition of PEI/NMP=25/75), had good heat and chemical resistane. The coating materials with different blending ratios of PVA/PAA(=90/10, 80/20, 70/30) were characterized with differential scanning calorimetry (DSC), infrared spectroscopy(IR) and the water swelling ratios. The permeabilities and the separation factors of carbon dioxide through these membranes were measured by a mass flow meter and gas chromatograph at different temperatures, respectively, under a vacuum mode of downstream.

기존의 기체분리 방법과 비교해 볼때 막분리법은 에너지 효율이 높으며 기체를 연속적으로 분리할 수 있다는 장점을 갖고있다. 그러나 막분리법으로 기체를 분리할 경우 기체분리에 사용되는 고분자막은 고온에 약하기 때문에 상용 기체분리막을 제조하는데 사용되는 고분자의 종류는 매우 제한되어 있다. 이러한 기존의 고분자 막이 갖는 물성을 개선하기 위한 방법으로 고분자를 블렌드 시킴으로서 고분자의 기체투과 특성 및 물성을 향상시키려는 연구가 여러 연구자들에 의해 진행된 바 있다. Paul은 고분자를 블렌드시켜 막을 제조하여 기체분리에 적용한 연구에서 블렌드막이 각각 단일 고분자로 제조한 막과는 다른 물성을 나타내며 고분자와 고분자 사이의 상호작용으로 인해 막의 기체투과 특성뿐만아니라 기계적 물성에도 영향을 준다고 보고한 바 있다. 이에 본 연구에서는 Na-alginate와 PVA 등의 수용성 고분자를 사용하여 블렌드막을 제조하고 제도된 막을 대상으로 물성 및 기체투과 특성에 대해 연구함으로써 Na-alginate/PVA 블렌드가 막 물성 및 기체투과 특성에 미치는 영향에 대해 연구하고자 하였다.

최근 고분자 분리막을 이용한 기체 혼합물의 분리시 분리특성을 향상시키고자 하는 연구가 활발히 진행되고 있다. 그러나 고분자 막에 의해 기체를 분리할 경우 기체의 투과도와 선택도는 상반된 특성을 갖고 있어 투과도와 선택도 모두를 동시에 증가시키기 위한 분리막 소재의 개발 및 개선이 요구되며, 많은 연구자들이 이에 관련된 연구들을 수행하고 있다. 본 연구에서는 다양한 종류의 흡착제가 함유된 불균일상 기체분리막을 제조하여, 이막의 흡착제 함유량 변화에 따른 기체 투과성 및 발효가스중 특정성분 기체의 선택특성을 연구하였다. 본 연구는 김치를 포함한 우리나라 전통 식품의 밀폐포장내에서 발생되는 발효가스를 효율적으로 제거 또는 방출하기 위한 포장재 개발 연구에 대한 기초 연구로서 수행되었다.

비다공성막에서의 기체투과는 분리용막의 재료가 되는 기능성 고분자와 분리하고자 하는 기체 혼합물과의 작용이 투과확산을 지배하며 고분자의 구조에 의하여 결정되는 극성, 수소결합, 응집 에너지 밀도, 고분자 주쇄 유연성, 입체장애, 주쇄간 거리, 측쇄기의 운동성 등의 많은 인자들과 막결정화도 등의 인자들이 복합되어 기체투과에 작용하기 때문에 고분자 구조와 투과 특성과의 관계가 정량적으로 밝혀지지않고 있으나, 실험적 사실을 근거로 정성적 고찰이 이루어지고 있으며 몇가지 고분자막 미세구조를 나타내는 측정가능 물성들과 투과 특성을 상관시킬 수 있다. 폴리이미드막은 합성되는 diahydride와 diamine의 변화에 의해 다양한 화학적 구조를 갖는막을 만들 수 있으며 이들 막의 물성치들과 투과특성들도 서로 다르게 나타난다. 본 연구에서는 PMDA-MDA polyimide를 기본으로하여 다른 종류들의 Phenylene diamine을 첨가시켜 제조한 서로 다른 화학적 구조를 갖는 기체분리막들의 측정 가능한 물성치들과 산소, 질소 투과특성의 연관상을 연구하여 이들 사이의 정성적 상관성이 있음을 고찰한다.

폴리이미드는 비대칭 고분자막의 소재로 실용되고 있는 polysulfone과 함께 열적, 화학적 안정성 및 기계적특성이 우수하여 기체분리에 적합한 막소재로 주목되고 있다. 본 연구에서는 상용의 polyimide solution과 polyehterimide resin을 이용하여 asymmetric polymer membrane을 평막 및 중공사막으로 제조하여 제조조건 변화에 따른 막구조및 투과특성을 평가하였다.

비대칭 분리막의 제조에 있어서는 용매와 비용매의 교환에 의한 상분리 현상을 이용하기 때문에 용매와 비용매의 성질이 막 제조 공정에 중요한 변수가 된다. 고분자 용액에 공용매를 첨가할 경우 용액의 점도, 용매와 비용매의 상호 작용 정도 등의 용액의 성질을 변화시킬 수 있다. 따라서 이들의 변화에 따른 분리막의 구조 변화를 관찰하여 그 상관 관계를 규명하면 분리막의 미세 구조 조절 및 제어가 가능할 것이다. 본 실험에서는 폴리이미드(PI)를 고분자로 사용하였고, 용매로는 NMP, 공용매로는 $\gamma$-butyrolactone($\gamma$-BL)을 사용하여 고분자의 농도가 15 wt%인 용액을 제조하였다. 제조한 용액을 유리판에 균일한 두께로 casting 한 후 물을 비용매로 사용하여 immersion precipitation 방법으로 막을 제조하였다. 제조한 막은 24시간 동안 물 속에 방치하여 용매를 충분히 제거한 후 상온에서 24시간 이상 건조시켰다. 투과도 측정은 soap bubble flow 방법으로 시행하였으며 단면 구조는 주사전자 현미경을 사용하여 관찰하였다.

다공성 무기막은 높은투과도와 뛰어난 내열.내화학성, 그리고 경제성 때문에 기존의 PSA공정이나 증류와 같은 고에너지 분리공정을 대체하는 공정으로 각광을 받고 있다. 무기재료막의 제조하는 방법으로 주로 알콕사이드를 사용하는 솔-젤법(1)과 금속(2) 또는 기상반응(3)을 이용하는 화학증착법이 사용된다. 또한 고온에서 수소를 연속적으로 분리하여 화학평형에 기인한 한계를 극복하여 높은 수율을 얻고자하는 막반응기에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 $\alpha$-알루미나 지지체의 미세한 다공성 구조 내부에서 TEOS(Tetraethylorthosilicate)와 산성의 알코올-물 혼합물을 확산시켜 실리카 솔을 생성시킴과 동시에 젤화시켜 기공의 크기를 감소시켜 막을 제조하였다. 이렇게 제조된 막은 높은 투과도와 낮은 수소선택도(selectivity=3-4)를 보였고, 두번째 단계로 silica sol을 제조하여 진공 하에서 dip-coating을 행하였다. 이렇게 2단계로 기공 구조를 개선시킨 실리카 막은 저압에서 상대적으로 높은 수소의 분리도(selectivity=5-7)를 보였으며 여전히 높은 투과도를 갖는다.

ZSM-5계 제올라이트의 특성을 이용한 기체분리용 제올라이트-세라믹 복합 분리막을 개발하기 위하여 최적 ZSM-5계 제올라이트의 합성 조건, 복합막 제조 및 합성 복합막의 기체 투과/분리 특성에 대하여 연구하였다.

막분리에 의한 폐윤활유 재생공정을 개발하기 위한 기초 연구로써 폐윤활유 분리/재생용으로 적합한 복층(multilayer)세라믹 복합막의 제조와 합성막의 폐유 분리 효율등이 연구되었다. 결함이 없고 두께가 균일한 지르코니아 복합막 (기공크기 0.07 $\mu$m 이하)은 압출 성형법으로 제조한 튜브형 $\alpha$-알루미나 담체 (외경 7.8 mm, 두께 0.6 mm, 기공크기 0.7 $\mu$m)내부표면에 역침지 인상법(reverse dip-drawing technique)에 의하여 지르코니아 슬러리를 코팅 한 후 950$\circ$C에서 1시간 열처리하여 제조 되었다. 또한 지르코니아 복합막 위에 니타니아 졸-겔 코팅을 한 후 450$\circ$C에서 2시간 열처리하여 기공크기가 15 nm정도인 3층 복합막을 제조 하였다. SEM, Bubble Point Test, Mercury Porosimeter 그리고 분획 분자량 측정등에 의하여 복합막의 코팅층 두께, 결함유무 및 막의 기공크기등을 분석하였다.

염색폐수를 처리하기 위하여, 일반적으로 물리.화학적 공정과 호기성 생물학적 공정을 조합한 방법들을 사용하고 있다. 하지만 호기성 생물학적 공정은 난분해성 물질의 제거능력이 낮고, 염색폐수의 주된 오염원인 염료분자가 호기성 미생물에 대한 에너지원으로 적합하지 않아 분해되기 어려우며, 물리.화학적 공정을 이용한 처리방법으로도 높은 처리효율을 얻을 수가 없다. 이러한 문제점을 극복하기 위하여 염색폐수 처리에 혐기-호기공정을 이용하며, 혐기성 공정에서 생물학적으로 분해되기 어려운 고분자 물질들을 가수분해하여 생물학적으로 분해가능한 저분자물질로 전환시키고, 호기성 공정에서 저분자 물질을 효과적으로 처라할 수 있기때문에 기존의 염색폐수 처리공정에 비하여 훨씬 높은 처리효율을 얻을 수 있다. 특히, 혐기성 미생물은 호기성 미생물에 비하여 난분해성 물질에 대한 분해력이 높고, 생물독성 물질에 대한 내성이 강하기 때문에 수중생물에 유해한 염료를 함유한 염색폐수의 색도제거에 효과적인 것으로 기대된다. 또한, 막분리 공정은 유기물 및 미생물이 막표면에 축적, 증식함으로써 막세공에 막힘현상을 초래하여 역세척 등의 물리적인 방법이나 화학약품을 이용한 화학적 세척 방법으로도 투과플럭스의 회복이 불가능한 상태를 유발함으로 막의 수명을 단축시키는 원인이 된다. 따라서, 혐기-호기공정과 조합하면 색도성분 제거 및 막 오염의 원인이 되는 유기물 및 용존성 고형물을 제거하고, 막 오염의 억제를 통한 후 수염의 연장은 물론, 처리수의 수질향상에 활용될 수 있을 것으로 사료된다.1로 강구와 함께 공구강 vial에 장입 후, Spex mixer/mill을 이용하여 기계적 합금화 하였다. 기계적 합금화 공정으로 제조한 분말에 대한 X-선 회절분석과 시차 열분석으로 합금화 정도를 분석하였다. (Bi1-xSbx)2Te3 및 Bi2(Te1-ySey)3 합금분말을 10-5 torr의 진공중에서 300℃∼550℃의 온도로 30분간 가압소결하였다. 가압소결체의 파단면에서의 미세구조를 주사전자현미경으로 관찰하였으며, 상온에서 가압소결체의 열전특성을 측정하였다. (Bi1-xSbx)2Te3의 기계적 합금화에 요구되는 공정시간은 Sb2Te3 함량에 따라 증가하여 x=0.5 조성에서는 4 시간 45분, x=0.75 조성에서는 5 시간, x=1 조성에서는 6 시간 45분의 vibro 밀링이 요구되었다. n형 Bi2(Te1-ySey)3 합금분말의 제조에 요구되는 밀링시간 역시 Bi2Se3 함량 증가에 따라 증가하였으며 Bi2(Te0.95Se0.05)3 합금분말의 제조에는 2시간, Bi2(Te0.9Se0.1)3 및 Bi2(Te0.85Se0.15)3 합금분말의 형성에는 3시간의 bivro 밀링이 요구되었다. 기계적 합금화로 제조한 p형 (Bi0.2Sb0.8)2Te3 및 n형 Bi2(Te0.9Se0.1)3 가압 소결체는 각기 2.9x10-3/K 및 2.1x10-3/K 의 우수한 성능지수를 나타내었다.ering)가 필수적이다. 그러나 침전법에서 얻게 되는 분말은 매우 미세하여 colloid를 형성하게 되며, 이러한 colloid 상태의 미세한 침전입자가 filte

상수처리 시스템엣의 분리막의 적용시 효과적인 공정운영을 위해 여러가지 운전조건이 있으나 막내에 축적되는 막오염이 주요문제로 인식되고 있다. 막오염은 막 표면이나 세공에서 물질의 흡착, 부착 및 축적등과 같은 일련의 메카니즘에 의해 물의 유속을 저하시키는 결과를 초래하며 분리막 공정에서 커다란 경제적 손실을 가져다 줄 수 있으므로 막오염을 조절할수 있는 인자들의 제어는 실플랜트에서 중요한 과제이다. 분리막을 이용한 상수처리 시스템에서의 운전 조건들은 온도, 압력, 선속도, pH등이 있으며 안정적이며 경제적인 투과 flux를 위해서는 실험실적 규모를 통해 최적 조건을 선정해 주어야 한다. 따라서 본 연구는 이러한 막오염을 제어하고 최적 운전조건을 선정하기 위해 상수원수로 호소수에 포함되어 있는 유기물의 대부분을 차지하리라 생각되는 humic acid와 무리물질인 kaolin을 모사용액으로 제조하여 막오염과 운전조건과의 상호작용을 cake 저항, 비저항 값으로 측정하여 장기간의 field test에 필요한 최적 운전조건을 선정해 주었다.

원수 중의 오염물의 양과 종류가 급격히 증가함에 따라 기존의 정수방법은 점차 그 한계를 노출하고 있다. 이러한 문제점의 대안으로 최근 막분리기술을 도입한 고도정수처리공정이 주목되고 있다. 역삼투(reverse osmosis)와 나노여과(nanofiltration)등의 분리막을 이용한 정수처리 공정에 대한 연구가 활발히 진행되어 왔으나, 경제성이 보다 큰 한외여과(ultrafiltration, UF)와 부날활성탄(powdered activated carbon, PAC)의 결합 시스템의 도입이 연구되고 있다. 따라서 본 연구에서는 PAC-UF 시스템의 유입수에 배경물질(background organic matters, BOM)을 포함한 이성분계에서 미량유기물의 경쟁적 흡착 거동을 고찰하였다.

Polyethersulfone(PES)은 열적 특성이 우수하고 넓은 pH 범위에서 사용이 가능하며 특히, 막 제조 특성이 우수하여 막 소재로서 지금까지 널리 사용되어 오고 있다. Polysulfone(PSf)에 비하여 구조적으로 친수성이 우수하고 열적 특성이 더 뛰어난 장점이 있지만, 친수화를 시키기가 어려워서 지금까지는 주로 PSf의 친수화 연구로 한정되었었다. PES가 PSf에 비해 친수성이 좋다고는 하지만 PES 자체가 여전히 소수성을 띠므로 막 운전시 막의 내부나 표면에 투과 물질이 흡착되어 일어나는 Fouling으로 인해 막의 수명을 단축시키며 운전 효율도 크게 떨어진다. 이러한 Fouling을 줄이기 위한 방법으로 여러 가지 방법이 있지만 본 연구에서는 막의 재질을 친수성으로 개질시켜서 Fouling억제를 시도하였다.

Polyetherimide(PEI)계의 고분자는 막 성능이 우수하고 내열성과 내유기용매성 등이 우수한 열가소성수지로서 film, sheet, tubular형으로 만들 수 있어 한외여과막이나 역삼투막, 기체분리막 등에 이용되고 있다. 한편 투과속도를 높이고, fouling을 줄이기 위한 친수성 향상은 막 소재의 화학적 개질에 있어서 주된 목표이다. sulfonation은 막 재질의 소수성을 감소시켜 water permeability를 향상시키는데 있어서 매우 유용한 방법으로 이온교환수지, 이온교환막, anion형 하전막의 제조에 이용되어 왔다. 본 실험에서는 polyetherimide계 고분자를 chlorosulfonic acid(CSA)를 이용하여 술폰화시킨 sulfonated polyetherimide(SPEI)를 제조하여 막 성능을 측정하였다.

역삼투막은 높은 투과율과 배제율, 기계적 강도, 열적 안정성, 화학적 안정성, 성형성, 경제성 등의 여러 가지 조건을 동시에 만족시켜야 한다. 복합막을 통한 역삼투막의 제조는 위의 조건들을 만족시키는 역삼투막을 제조할 수 있는 훌륭한 제조 방법인데 지지막과 표면의 활성층을 여러 가지로 조합하여 다양한 성능의 막을 개발할 수 있기 때문이다. 지지막은 다공질의 고분자막으로 기계적 강도, 화학적.열적 안정성 등이 있어야 하는데 역삼투막이 가혹한 운전 조건에서 조작되기 때문이다. 그리고 지지막은 활성층과 안정된 결합을 할 수 있는 물리적 및 화학적 성질을 지녀야 한다. 활성층은 분리가 일어나는 곳으로 막의 배제율과 투과특성에 큰 영향을 미친다. 따라서 복합막의 제조에 있어서 고려되어야 할 사항은 지지막과 활성층의 재질의 선택, 지지막의 특성, 지지막 위에 얇고 안정된 활성층의 도포 방법, 성능향상과 활성층의 안정화를 위한 제조된 복합막의 후처리 방법 등이다. 지지막 위에 활성층을 도포시키는 방법은 계면중합법, 박층분산법, 침지코팅법, 기상증착법 등을 들 수 있는데 이 중에서 계면중합법을 이용한 복합막의 제조가 가장 실용적인 방법으로 인정되고 있고 현재 실용화되어 있다.

다공성 고분자 분리막을 제조하는 방법으로 기존의 용매교환법을 대신하여 내용매성, 내약품성 및 내열성이 매우 뛰어난 고분자를 소재로하여 다공성 고분자막을 만드는 열유도 상분리법(Thermally Induced Phase Separation, TIPS)이 개발되었다. TIPS공정에서는 주로 고분자/희석제 system의 열역학적인 불안정성에 의하여 polymer-rich phase와 polymer-lean phase로 상이 분리되는 liquid-liquid phase separation과 결정성 고분자의 결정화에 의한 solid-liquid phase separation을 주로 상분리 mechanism으로 사용하고 있다. 따라서 위에 언급된 TIPS 이론에 근거한 melt spinning 공정에 의하여 PP 중공사막을 제조하였는데 wet spinning 공정에 의한 용매 교환법에 비해 비교적 공정이 단순하고 다공도를 조건하기가 용이하며 구조 및 성능면에서도 높은 재현성을 가지고 있다. 또한 우수한 소재임에도 불구하고 절절한 용매의 부재로 용매교환법에서 사용할 수 없었던 폴리올레핀계, 나일론계, 방향족출합계 고분자를 사용할 수 있게 되어 소재의 폭이 넓어졌다는데에 가장 큰 장점이 있다. 본 연구에서는 PP중공사막을 제조하기 위하여 먼저 용융 방사장치를 제작하였고 melt spinning 공정에 의해 막을 제조하는데 적합한 방사조건들을 확립한 후 결정된 방사조건에 의해 얻어진 PP 중공사막의 구조 및 성능에 영향을 미치는 인자들에 관하여 조사하였다.

근래들어 생물기술이 급속히 발전함에 따라 생물반응을 통해 다양한 생물제품들의 생산이 이루어지고 있다. 생물반응에 의한 생물제품들의 생산량은 극단적으로는 기질 1g당 10$^{-8}$g 정도로서 극히 낮아 이를 상업제품이 요구하는 순도(95 %이상)로 까지 정제하기 위해서는 여러 단계를 거치는 복잡하고 지루한 분리.정제 과정이 필요하며, 이 분리.정제의 후류공정(downstream process)비용이 생물제품 생산비의 상당부분을 점유케 되어 생물공정의 경제성을 낮게 한다. 따라서 생물공정을 이용한 생물제품 생산이 산업적으로 경제성을 갖기 위해서는 생물제품을 보다 효율적.경제적으로 분리.정제할 수 있는 후류공정의 확립이 요구된다. 본 연구에서는 산업적 규모로 생산되는 생물제품들을 효율적으로 분리.정제하는데 응용 가능한 방법의 하나로서 관심의 대상이 되고 있는 책체 크로마트그래피 기법을 연구의 대상으로 하였다.

일반적으로 고분자전해질은 고유의 독특한 특성으로 고분자 분리막, 이온교환수지, 의료용고분자등에 널리 응용이 되고 있다. 이러한 고분자전해질은 음이온성과 양이온성이 있으며, 그 이온적성질으로 인하여 반대의 전하를 띄는 고분자전해질들끼리 결합하는 성질을 가지고 있다. 이러한 고분자전해질 착체는 고분자전해질과는 또 다른 고유한 특성을 나타내고 있으며, 특히 고분자분리막과 의료용재료 분야에 응용가능성이 큰 물질이다. 특히 양이온성과 음이온성을 동시에 보유하고 있는 구조적 특성에 의하여 산성과 염기성 모두에서 감응성을 나타낼 수 있다. 일반적으로 고분자 겔의 경우 산성 또는 염기성 영역에서 해리되는 특성에 의하여 pH 감응성을 나타내지만 한쪽 영역에서만 특성을 나타내고 있다. 본 실험에서는 키토산과 폴리아크릴산으로 제조된 고분자전해질착체를 이용하여 pH변화에 따른 함수거동을 관찰함으로써 양쪽의 pH 감응성을 고찰해보고자 하였다.

키토산 막을 이용한 유기혼합물 중의 물을 효율적으로 분리해내는 투과증발공정은 많은 발전을 거듭해 왔으며, 특히 에탄올중의 물을 효율적으로 탈수하는 것에는 탁월한 성능을 보고한 바 있다. 키토산은 주로 게등의 갑각류의 외피에서 얻을 수 있는 키닌을 주원료로 하는 물질로서 친수성이 뛰어난 막재료뿐만 아니라 생체적 합성이 요구되는 생체재료로도 널리 사용이 되고 있는 물질이다. 에틸렌즐리콜은 석유화학공정에서 생성되는 에틸렌 옥시이드를 원료로 하여 제조가 되고 있는 물질이다. 에틸렌글리콜은 PET의 원료로서 사용이 많이 되고 있으며, 겨울철에는 자동차등의 부동액이나 눈이 많이 내리는 지역에서 효율적으로 눈을 제거하기 위하여 공항의 활주로등에서 주로 사용이 되고 있는 물질이다. 에틸렌글리콜의 제조공정중에서 물을 효과적으로 제거하는 방법으로는 증류법이 있을 수 있으나 에틸렌글리콜의 비점이 물보다 현저히 높기 때문에, 공비혼합물을 생성하지 않는 이 혼합물의 특성과는 무관하게, 투과증발법을 이용할 경우 에너지의 절감이 이루어지게 되기 때문에 매우 효용적이고 추천할만할 공정이다. 또한 활주로의 부동액등으로 사용되는 경우 에틸렌글리콜의 재활용이 이루어질 경우 경비의 절감이나 환경적인 문제의 해결등의 장점이 있어서 물의 분리가 요구되고 있다. 이 경우에는 마찬가지로 에틸렌글리콜과 물의 분리는 일반적인 분리에 비해서 투과증발법이 유용하다고 할 수 있다. 본 실험에서는 키토산 막의 효율적인 응용예로서 기존의 알콜의 탈수와 더불어서 에틸렌글리콜의 탈수를 고찰해보고자 하였다.관리가 간편하며, 용존산소량을 줄일수 있다는 점에서 장점이 있으나, 전 ultra pure water의 system이 열적으로 안정해야 하고 경제적인 문제가 수반하는 단점을 가지고 있다. 후자의 경우, 미량의 과산화수소수 (1~10,000 ppm)를 이용해 처리 해주는 방법의 경우 경제적으로 큰 장점이 있고, 처리가 단순하다는 장점이 있으나 과산화수소수 자체에 포함하고 있는 높은 impurit level, 그리고 처리후 장시간의 flushing time을 가져야 한다는 단점등이 존재 하고 있다.요구된다. 몰입이 가능하여 임계치가 저하된 것으로 여겨진다. 또한 광학적 이득의 존재는 이 구조에 의한 극단파장 반도체 레이저다이오드의 실현 가능성을 나타내는 것이다.548 mL에 비해 통계학적으로 의의 있게 적었다(p<0.05). 결론: 관상동맥우회로 조성수술에서 전방온혈심정지액을 사용할 때 희석되지 많은 고농도 포타슘은 fliud overload와 수혈을 피하고 delivery kit를 사용하지 않음으로써 효과적이고 만족할 만한 심근보호 효과를 보였다.를 보였다.4주까지에서는 비교적 폐포는 정상적 구조를 유지하면서 부분적으로 소폐동맥 중막의 비후와 간질에 호산구 침윤의 소견이 특징적으로 관찰되었다. 결론: 분리 폐 관류는 정맥주입 방법에 비해 고농도의 cisplatin 투여로 인한 다른 장기에서의 농도 증가 없이 폐 조직에 약 50배 정도의 고농도 cisplatin을 투여할 수 있었으며, 또한 분리 폐 관류 시 cisplatin에 의한 직접적 폐 독성은 발견되지 않았

키틴은 자연계에 풍부하게 존재하는 다당류로서 이것을 이용하여 탈아세틸화된 형태인 키토산을 제조하였다. 키토산에는 히드록시기, 아민기 등 친수성 작용기들이 있어서 탈수용 분리막의 재료로서 많은 연구가 진행되어왔다. 함산소연료와 정밀화학제품의 원료로 쓰이는 MTBE(methyl t-butyl ether)는 methanol과 i-butylene을 합성시켜 만드는데 고순도의 MTBE를 얻기위해서는 미반응된 methanol의 분리, 제거가 필수적이다. 이에, methanol이 극성을 띄고 상대적으로 MTBE가 무극성인 것을 이용한 투과증발분리 연구가 진행되고 있다.

IPN (Interpenetrating Polymer Network) is a mixture of two or more crosslinked polymers with physically interlocked network structures between the component polymers. IPN can be classified as an alloy of thermosets and has the characteristics of thermosets such as the thermal resistance and chemical resistance and also has the characteristics of polymer alloys with enhanced impact resistance and amphoteric properties. The physical interlocking during the synthesis restricts the phase separation of the component polymer with chemical pinning process, thus the control of morphology is possible through variations of the reaction temperature and pressure, catalyst concentration and crosslinking agent concentration. Finely dispersed domain structure can be obtained through IPN synthesis of polymer components with gross immiscibility. In membrane applications, particularly for the separation of liquid mixtures, crosslinked polymer component with specific affinity to the permeate is needed. With the presence of the permeant-inert polymer component, the mechanical strength and the selectivity of the membranes are enhanced by restricting the swelling of the transporting polymer component networks.

투과증발 시스템은 막 분리 기술의 일종으로 액체 혼합물 중의 한 성분에 대해 친화적인 비다공성 막을 사용하여 그 성분을 선택적으로 투과시켜 혼합물을 분리하는 기술이다. 투과증발 시스템에서는 Feed가 비교적 높은 온도에서 액상 형태로 막의 Feed side에 공급되어 막을 투과한 물질(Permeate)은 Permeate side에서 기화된 후 냉각기로부터 공급되는 Cold brine에 의하여 응축되며, 이는 투과증발막 투과 구동력이 각 성분의 증기압 차이기 때문에 이를 크게 유지하기 위함이다. 현재 투과증발 시스템이 상업적으로 적용되고 있는 공정은 유기물 탈수 공정으로, 이 공정에서는 물에 대한 용해도 및 투과 속도가 우수한 친수성 막을 이용하여 유기물과 물의 혼합물로부터 물을 제거하여 유기물을 농축하며, 대표적인 유기물은 에탄올, Isopropyl alcohol(IPA), 아세톤, MIBK, Ethyl acetate, THF 등의 중성 유기물이다.

투과증발은 일반 막공정과 달리 투과물의 상전이와 이로 인한 체류액의 온도강하가 존재하기 때문에 열전달현상을 간과할 수 없다. 즉 막을 통한 열전달이 다른 막공정에 비해 현저하게 차이가 난다는 것이다. 이러한 현상은 모듈의 길이가 짧거나 모듈을 항온조에 담가 수행하는 실험실 규모의 투과증발조업에서는 거의 발견되지 않는다. 그러나 투과증발장치가 커져 모듈의 항온유지가 블가능하고 사용되는 막도 상업화되어 투과속도가 비교적 큰 것을 사용하는 파일롯 규모의 실험에서는 쉽게 나타나는 현상이다. Rautenbach등이 셀룰로오즈 아세테이트 막을 이용한 물의 투과증발 실험에서 막간 온도강하가 5~12 K정도 일어났음을 보고한 바 있었다. 이때 온도강하는 조업조건에 따라 달라졌으며 유속이 낮을 수록 증가함을 보였다. 본 연구에서는 투과증발이 일어나는 모듈내에서 열전달현상을 열공급비를 정의하여 해석하였으며, 상전이 현상이 막분리효율에 끼치는 영향을 설명하였다.

PVA membrane was widely used in the dehydration pervaporation process. PVA membrane showed remakable selectivity towed water and an excellent film-forming polymer, with a good resistance to orgamic solvents but it has poor stability in aqueous mixtures. Generally the PVA is manufactured by the hydrolysis reaction from poly vinyl acetate(PVAc) and so the degree of PVA hydrolysis is a major parameter for properties of PVA membrane such as the crystallinity and polarity.