• Title/Summary/Keyword: 농도분극현상

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Effect of Concentration Polarization on The Pervaporation of Aqueous Chlorinated-Organic Solution (유기염화물 수용액의 투과증발에 미치는 농도분극의 영향)

  • Cho, Min-Suk;Kim, Seung-Jai;Kim, Jin-Hwan
    • Applied Chemistry for Engineering
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    • v.9 no.5
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    • pp.698-703
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    • 1998
  • The pervaporation experiments of aqueous solutions of trichloroethylene (TCE) and chlorobenzene (CB) through the silicone rubber (polydimethylsiloxane, PDMS) membrane were carried out and the effect of concentration polarization on the separation characteristics was investigated. The resistance-in-series model was used to explain the boundary layer resistance. It was clear that the concentration polarization phenomenon had a significant effect on the permeation behavior in the pervaporation separation of the trace organic chlorides from aqueous solutions. With the same membrane thickness, the permeation of TCE, which has a stronger affinity for the PDMS, appeared to be more influenced by the boundary layer resistance than that of CB. The effect of boundary layer resistance was reduced and the membrane resistance became dominant with increasing membrane thickness at a given hydrodynamic condition. The separation factor was increased to approach the intrinsic separation factor of the membrane with its thickness.

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Evaluation of Concentration Polarization at Feed in the Permeation of VOCs/$N_2$ mixtures through PDMS membrane (VOCs/질소 혼합물 증기투과시 공급액부 경계층에서의 농도분극 분석을 위한 모델식 확립)

  • 염충균;이상학;최정환;이정민
    • Membrane Journal
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    • v.11 no.2
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    • pp.74-82
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    • 2001
  • By using a phenomenological approach, model equations incorporating the resistance-in¬series concept were established to evaluate quantitatively concentration polarization in the boundary layer in feed adjacent to the membrane surface in the vapor permeation and separation of volatile organic compounds (VOCS)/$N_2$ mixture through po]y(dimethylsiloxane) (PDMS) membrane. The vapor permeations of various VOCS/$N_2$ mixtures through PDMS membrane were carried out at various feed flow rates. Chlorinated hydrocarbons, such as, methylene chloride, chlorofonn, 1,2-clichloroethane and 1,1,2-trichloroethane were used as organic vapor. By fitting the model equations to the experimental penneation data. the model parameters were detennined. respectively. Both the mass transfer coefficient of VOC across tbe boundary layer and concentration polarization modulus as a measure of the extent of concentration polarization were eitimated Quantitatively by the mooe1 equations with the determined model parameters. From the analysis on the detennined model parameters, the boundary layer resistance due to the concentration polarization of VOCs component was found to be more significant when the condensability of voe was greater. This study seeks to emphasize the importance of the boundary resistance on the vapor penneation of the vapor/gas mixtures with high permeability and high selectivity towards the minor component VOC.

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Characteristics of Flux Decline in Forward Osmosis Process for Asymmetric Cellulose Membrane (정삼투 공정에 있어 비대칭 셀룰로오즈 막의 투과유속 감소특성)

  • Lee, Keun-Woo;Han, Myeong-Jin;Nam, Suk-Tae
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • v.52 no.3
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    • pp.328-334
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    • 2014
  • This study examined the effect of concentration polarization on permeate flux in forward osmosis (FO) membrane process for saline and sucrose solution. The reduction in permeate flux during the FO membrane process is largely due to the formation of concentration polarization on membrane surfaces. The flux reduction due to internal concentration polarization formed on the porous support layer was larger than that due to the external concentration polarization on the active membrane surface. Water permeate flux through the FO membrane increased nonlinearly with the increase in osmotic pressure. The water permeability coefficient was $1.8081{\times}10^{-7}m/s{\cdot}atm$ for draw solution on active layer (DS-AL) mode and $1.0957{\times}10^{-7}m/s{\cdot}atm$ for draw solution on support layer (DS-SL) mode in NaCl solution system. The corresponding membrane resistance was $5.5306{\times}10^6$ and $9.1266{\times}10^6s{\cdot}atm/m$, respectively. With respect to the sucrose solution, the permeate flux for DS-AL mode was 1.33~1.90 times higher than that for DS-SL mode. The corresponding variation in the permeation flux (J) due to osmotic pressure (${\pi}$) would be expressed as $J=-0.0177+0.4506{\pi}-0.0032{\pi}^2$ for the forward and $J=0.0948+0.3292{\pi}-0.0037{\pi}^2$ for the latter.

Scparation and volume reduction of emulsion solution by using rotary disk membrane module (회전원판형모듈을 이용한 Emulsion용액의 분리 및 농축)

  • 김제우;노수홍
    • Proceedings of the Membrane Society of Korea Conference
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    • 1994.10a
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    • pp.81-83
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    • 1994
  • 막분리공정을 이용한 폐수처리는 오염을 제어할 뿐만 아니라 유용한 성분의 회수라는 측면에서 실용화되고 있다. 일반적인 십자흐름식 여과방식에서 fouling을 최소화하여 투과율을 높히기 위해 선속도(linear velocity)가 필요하며, 에너지 소비가 커진다. 그러나, 막을 회전시켜 shear Sterss를 발생시키고 강한 난류형성으로 농도분극 현상을 최소화시켜 높은 투과율을 얻을 수 있는 회전원판형모듈(rotary disk membrane module)을 기름 emulsion용액의 분리효율에 대하여 조사하고, 폐수처리 및 재활용 적용가능성을 고찰하였다.

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Growth of artificial Pb$ZrO_3$/Pb$TiO_3$ superlattices by pulsed laser deposition and their electrical properties (펄스레이져 증착법을 이용한 Pb$ZrO_3$/Pb$TiO_3$ 산화물 인공격자의 성장 및 전기적 특성)

  • 최택집;이광열;이재찬
    • Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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    • 2003.11a
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    • pp.54-54
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    • 2003
  • 최근 새로운 개념에 물성 구현을 위한 강유전체 산화물 인공격자의 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 펄스레이져 증착법을 이용하여 산소분압 100 mTorr와 증착온도 50$0^{\circ}C$에서 LSCO/MgO 기판 위에 PbTiO$_3$(PTO) 와 PbZrO$_3$(PZO)을 주기적으로 적층하여 강유전체 산화물 인공격자를 형성하였다. 인공격자의 주기는 1~100 unitcell 까지 변화시켰다. 적층주기와 두께 변화에 따른 PZO/PTO 인공격자의 성장과 전기적 특성에 대하여 관찰하였다. X선 회절분석을 통하여 PZO/PTO 인공격자는 주기가 25 unit cell 이하의 적층구조에서 초격자의 형성으로 인한 위성피크가 관찰되었으며, 그 이하의 낮은 주기(1~10 unitcell)에서는 위성피크와 강한 (100)과 (200) 성장거동을 보였다. 높은 주기에서는 c축 성장된 PTO와 a축 성장된 PZO 각각의 성장거동을 보였다. 적층 주기가 감소함에 따라 a축 성장된 PTO와 c축 성장된 PZO가 초격자를 형성하였다. 적층주기가 감소함에 따라 유전상수와 잔류분극값이 향상되었다. 유전상수는 1 unitcell 주기에서 800정도의 값을 보였고, 잔류분극값은 2 unitcell 주기에서 2Pr=38.7 $\mu$C/$\textrm{cm}^2$ 정도의 가장 큰 값을 나타냈다. 적층주기가 2 unitcell에서 두께가 감소함에 따라 유전상수가 감소하였고, 20 nm 까지 분극반전에 의한 capacitance-voltage 특성곡선의 이력 현상(강유전성)을 관찰하였다. 이러한 산화물 인공초격자에서의 유전상수와 잔류분극값의 향상에 대하여 논의 할 것이며, 임계크기효과 관점에서 나노사이즈(50 nm~5 nm)에서 인공초격자의 전기적 분극의 안정성에 대하여 또한 논의 할 것이다.소수성 가스의 경우70% 이상 향상되었음을 알 수 있었으며, 본 연구를 통해 광분해를 이용한 스크러버가 기존설비의 장.단점을 충분히 보완 가능한 환경 설비임을 확인할 수 있었다. duty로 구동하였으며, duty비 증가에 따라 pulse의 on-time을 고정하고 frequency를 변화시켰다. dc까지 duty비가 증가됨에 따라 방출전류의 양이 선형적으로 증가하였다. 전압을 일정하게 고정시키고 각 duty비에서 시간에 따라 방출전류를 측정한 결과 duty비가 높을수록 방출전류가 시간에 따라 급격히 감소하였다. 각 duty비에서 방출전류의 양이 1/2로 감소하는 시점을 에미터의 수명으로 볼 때 duty비 대 에미터 수명관계를 구해 높은 duty비에서 전계방출을 시킴으로써 실제의 구동조건인 낮은 duty비에서의 수명을 단시간에 예측할 수 있었다. 단속적으로 일어난 것으로 생각된다.리 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 않았다이 낮았으나 통계학적 의의는 없었다[10.0%(4/40) : 8.2%(20/244), p>0.05]. 결론: 비디오흉강경술에서 재발을 낮추기 위해 수술시 폐야 전체를 관찰하여 존재하는 폐기포를 놓치지 않는 것이 중요하며, 폐기포를 확인하지 못한 경우와 이차성 자연기흉에 대해서는 흉막유착술에 더 세심한 주의가 필요하다는 것을 확인하였다. 비디오흉강경수술은 통증이 적고, 입원기간이 짧고, 사회로의 복귀가 빠르며, 고위험군에 적용할 수 있고, 무엇보다도 미용상의 이점이 크다는 면에서 자연기흉에 대해 유용한 치료방법임에는 틀림이 없으나 개흉술에 비해 재발율이 높고 비용이 비싸다는 문제가 제기되고 있는 만큼 더 세심한 주의와 장기 추적관찰이 필요하리라 사료된

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Intrinsic Flux Inequality in Forward Osmosis (FO) and Pressure-Retarded Osmosis (PRO) Processes (수학적 귀납법을 이용한 정삼투 및 압력지연삼투 공정의 투과율 불균형 해석)

  • Kim, Albert S.;Lee, Seung-won
    • Membrane Journal
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    • v.25 no.4
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    • pp.367-372
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    • 2015
  • In pressure-retarded osmosis (PRO) and forward osmosis (FO) processes, solvent (permeate) flux depends on which surface the draw solution faces. There are two operation modes. PRO mode indicates that the active layer faces the draw solution, and FO mode means that the porous substrate fronts the draw stream. It is often observed that the PRO mode produces higher flux than that of FO under the same operating conditions. The current work uses the method of proof by contradiction, and mathematically proves the intrinsic flux inequality between the two modes.

Permeation behavior with the ionic Characteristic of charged membrane and solute concentration in revers osmosis process for separation of anionic surfactant (음이온계 유화제를 분리/회수하기 위한 역삼투 공정에서 막의 이온특성과 용질농도에 따른 투과거동의 변화)

  • 이상학;염충균;송해영;이정민
    • Proceedings of the Membrane Society of Korea Conference
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    • 1998.10a
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    • pp.153-155
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    • 1998
  • PTFE 합성공정에서 대량으로 사용하는 고가의 음이온계 유화제를 분리/회수하는 것은 경제적인 문제 뿐만 아니라 환경적으로도 매우 중요하다. 음이온계 유화제의 회수에는 Water-evaporation, ion-exchange, freezing, electrodialysis등의 방법을 사용할 수 있다. 그러나 회수에 드는 경비가 높고 장치가 복잡하다는 단점이 잇다. 반\ulcorner에 막분리 공정은 장치가 간단하고 상대적으로 경비가 적게 든다는 장점이 있다. 본 연구에서는 음이온계 유화제를 분리/회수하기 위해서 역삼투 공정을 사용하였다. 그러나 역삼투 공정과 같이 압력을 분리의 구동력으로 하는 막분리 공정에서는 농도분극 및 막오염 현상에 의한 투과량의 감소가 심각하게 일어나며 전체적으로 막분리 공정의 경제성을 떨어뜨리는 주된 요인이 된다. 특히 이온성 막을 사용할 경우 막과 이온성 용질간의 정전기적 포텐셜이 화학적 포텐셜과 함께 투과분리의 구동력을 이루게 되므로 투과거동이 매우 달라지게 된다. 본 연구에서는 막 재료의 이온특성과 음이온성 용질의 농도에 따른 막오염 현상의 관찰 및 이것이 투과거동에 미치는 영향을 관찰하였다. 이를 위해 Sodium alginate, Chitosan, Poly(vinyl alcohol)을 이용하여 각각 음이온성, 양이온성, 중성 막을 제조하여 투과거동을 관찰하였다.

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Influence of Electrolyte Aging on Electrotinning in Phenolsulfonic Acid Bath (전기주석도금 반응에 미치는 PSA계 도금용액 노화의 영향)

  • Bae Dae Chul;Kim Tae Yeob;Cho Joon Hyung;Lee Jae Ryung;Chang Sam Kyu;Cho Kyung-mox
    • Journal of the Korean Electrochemical Society
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    • v.3 no.3
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    • pp.162-168
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    • 2000
  • The influence of phenolsulfunate concentrations on electroplating characteristics and electrochemical behaviors was investigated with a viewpoint of electrolyte aging using the circulation cell and potentiostate And comparison of tinplate coating appearance such as glossiness and Image clarify has been also studied with varying of phenolsulfonic acid (PSA) solutions. As the aging of electrolyte proceeded, the limiting current density was moved to a lower current density region by the limitation of mass transfer, and higher phenolsulfunate concentrations resulted in the narrower optimum current density range and deterioration of coating surface of tinplates. The difference of the limiting current density was not remarkable with increasing electrolyte temperature. Thus the electrolyte aging was attributed to the limitation of thermally-activated process such as mass transfer of reducible ions. It has also been considered that the accumulation of phenolsulfonate suppressed normal electrotinning reaction by reducing the mobility of stannous ions, taking into account of the smaller effect of electrolyte aging. Experiments showed similar polarization behavior between the electrolyte of high phenolsufonate solution and the aged one, which comes to conclude that the accumulation of phenolsulfonate is one of the major causes of electrolyte aging.

3D Simulation on Polarization Effect in AlGaN/GaN HEMT (AlGaN/GaN HEMT의 분극 현상에 대한 3D 시뮬레이션)

  • Jung, Kang-Min;Kim, Jae-Moo;Kim, Hee-Dong;Kim, Dong-Ho;Kim, Tae-Geun
    • Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SD
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    • v.47 no.10
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    • pp.23-28
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    • 2010
  • In this paper, we investigated the polarization effects on the electrical and structural characteristics of AlGaN/GaN HEMT. Both the Al mole-fraction and the barrier thickness of AlGaN, which determine the profiles of a two-dimensional electron gas, were simulated to obtain the optimum HEMT structure affecting the polarization effect. As a results, we found that the amount of bound sheet charges was increased by 16% and the maximum drain current density ($I_D$,max) was increased by more than 37%, while AI mole fractions are changed from 0.3 to 0.4. We also observed a 37% improvement in maximum drain current density ($I_D$,max) by increasing AIGaN layer thickness from 17 to 38 nm. However when AlGaN layer thickness reached the critical thickness, DC characteristics were dramatically lowered due to 'bulk' relaxation in AlGaN layer.

The Study on Protein Separations Using Ultrafiltration Membranes (한외여과막을 이용한 단백질 분리에 관한 연구)

  • 최원영;임균택이규현박돈희
    • KSBB Journal
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    • v.6 no.2
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    • pp.215-222
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    • 1991
  • The experimental investigations about ultrafiltration(UF) of bovine serum albumin(BSA) solutions were conducted with a batch stirred cell. This study was investigated on the permeate flux. The experiment was carried out at pH 4.8. Protein concentrations were measured spectrophotometrically. For very dilute samples, a Lowry method was used. In the ultrafiltration of dilute BSA solutions, the permeate flux according to working time was decreased smoothly and at isoelectric point, concentration polarization of BSA solution was ignored at limited working pressures by magnetic stirring.

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