• 공업화학
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• 제22권6호
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• pp.703-710
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• 2011

분리막 모듈 내 스페이서는 용액의 원활한 흐름을 위한 공간 확보와 더불어 유체의 난류를 형성시키므로 농도분극화 현상을 감소시키고 막 표면에 축적되는 오염물을 용액 내로 혼합하여 높은 투과유속과 분리막 모듈을 장기간 운전하는데 도움을 준다. 본 연구에서는 분리막 모듈 내 원형, 십자형, 다이아몬드형 및 육각형 단면의 스페이서와 스페이서의 배열 각도, 용질 배제율 및 투과유속에 대한 농도 변화를 "COMSOL Multiphysics" 프로그램으로 수치 해석하여 최적화하였다. 4가지 형태의 스페이서 중에서 십자형 단면 스페이서를 포함한 모듈의 경우가 분리막 표면 농도를 가장 낮게 유지하였으며 스페이서의 배열 각도는 $30^{\circ}$가 효율적이었다. 스페이서가 없는 모듈 출구에서 분리막 표면의 농도는 입구보다 약 2.09배까지 증가하였으나 가장 효율적인 십자형 스페이서를 $30^{\circ}$로 배열할 경우 약 1.29배로서 최대 37% 낮았다. 또한 투과유속이 증가할수록 십자형 스페이서의 농도분극 감소효과는 급격히 증가하였다.

• 수산해양기술연구
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• 제36권1호
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• pp.66-72
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• 2000

본 연구에서는 오스테나이트계 스테인리스 강재(STS 304)에 대해 NaCl 환경 중에서 틈부식 특성을 연구하기 위해, 정전압 분극장치에 의해 분극특성시험을 실시하여 NaCl 용액의 농도에 따른 STS 304 강재의 틈부식에 의한 분극 거동에 대해 연구한 결과는 다음과 같은 결론을 얻었다. 1) 틈부위는 심하게 부식되고 틈의 인접한 외부 표면은 부동태화된다. 2) 오스테나이트계 스테인리스강재인 STS 304 강재는 분극거동에 있어서 부식 전위는 3.5% NaCl까지 농도가 증가할수록 귀전위화되다가 농도가 3.5%이상으로 증가할수록 오히려 비전위화된다. 3) 부식 전위하에 전류밀도는 NaCl 농도가 3.5%까지 증가할수록 더 많이 배류되다가 3.5% 이상으로 증가할수록 오히려 더 적게 배류된다.(이 논문의 결론(요약) 부분임)

• 한국막학회:학술대회논문집
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• 한국막학회 1996년도 춘계 총회 및 학술발표회
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• pp.46-47
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• 1996

막분리 공정의 공업적인 이용을 위해서는 막을 특정 용기에 적재한 모듈의 형태가 요구되는데 모듈의 형태에 따라 평판형(plate and frame), 나권형(spiral wound), 관형(tubular), 중공사형(hollow fiber)모듈 등이 있다. 이 중에서 관형 시스템은 내경이 12.5~25 mm, 길이 0.6~6.4 m에 이르는 비교적 큰 open channel로 되어 있으며 공급액 유로가 일반적으로 커서 전처리를 행하지 않고도 fouling이 적으며, 또한 막 표면의 세정이 약품에 의한 것 이외에 스폰지 볼 등에 의한 물리적 세정도 가능하므로 응용 범위가 넓다는 것이 특징이다. 한외여과 공정의 가장 큰 문제점은 농도분극 및 fouling 현상에 의한 플럭스 감소이다. 농도분극 현상은 경계층에서 용질의 대류,확산적인 전달에 기인하여 막 표면으로 갈수록 진해지는 용액층의 형성을 의미한다. 이 현상은 가역적인 과정으로서 감압함으로 원상태로 회복이 가능하며 조작 압력에서 정상상태가 되면 막투과 플럭스는 일정한 값을 유지한다.

• 멤브레인
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• 제7권2호
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• pp.84-94
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• 1997

Hollow fiber의 diameter와 curvature 및 turn수 등의 변화에 따른 첫번째 모듈 set와 두번째 모듈 set 사이의 성능비교가 이루어졌다. 모든 실험들은 같은 transmembrane pressure와 막면적당 에너지 소모하에서 수행되었다. 첫번째 모듈 set에 대해서 Dean vortices에 의한 농도분극과 막오염현상의 감소시키는 효과가 매우 작음을 알 수 있었다. 두번째 모듈 set에 대해서 115%의 투과 flux 향상값 (투과 flux 증분 ${\times}100$/선형 모듈의 투과 flux)을 보였다. 이로부터 두번째 모듈 set가 yeast suspension에 의한 농도분극과 막오염현상의 감소에 훨씬 효과적임을 알 수 있었다.

• 한국막학회:학술대회논문집
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• 한국막학회 2001년도 춘계 총회 및 학술발표회(한국막학회)
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• pp.93-97
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• 2001

• 한국가스학회지
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• 제5권4호
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• pp.33-39
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• 2001

흡수식냉동기의 작동매체로 사용되고 있는 LiBr수용액 중에서 각 구성재료인 일반구조용 압연강재, 동 및 동합금재인 Ai-Ni bronze의 부식거동에 관한 연구를 하기 위하여, 여러 가지 농도의 LiBr 수용액 중에서 각 재료에 대한 분극실험을 실시하여 부식거동을 고찰한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 1) 수용액의 LiBr 농도가 증가할수록 각 재료의 분극저항은 낮아지고, 개로전위는 비전 위화되면서 부식전류밀도는 높게 배류된다. 2) 일반구조용 압연강재의 개로전위는 동 및 Al-Ni bronze의 개로전위보다 비전위화되면서 부식전류밀도는 더 높게 배류된다. 3) 동 및 Al-Ni bronze에 대한 $62\%$ LiBr 수용액 중에서의 양극분극은 활성태로 지속되지만, 천연해수 중에서의 양극분극은 활성태가 지속되다가 부동태화전류가 나타난다.

• 한국가시화정보학회지
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• 제8권4호
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• pp.38-42
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• 2010

Ion concentration polarization is an electrokinetic phenomenon which occurs in membrane systems, such as in an electrodialysis and fuel-cell system. But the phenomenon is not fully understood because hydrodynamics, electrokinetics and electrochemistry are coupled with each other. Here, we report that there occurs a change of pH value of buffer solution in concentration polarization phenomenon. To visualize the change of pH, the litmus solution which is one of the pH indicators was used. It is conjectured that the pH of solution changes because hydrogen ions were concentrated in cathodic side and hydroxide ions were concentrated in anodic side. We anticipate that this work may contribute to the fundamental understanding on the ion concentration polarization phenomenon.

• 한국가시화정보학회지
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• 제13권2호
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• pp.16-21
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• 2015

Concentration polarization(CP) phenomena show great potential on desalination technology. As we can control the dimension of silicon based nanochannel system, it can be used to model ion exchange membrane. In this study, to investigate the effect of nanochannel number and working conditions on the CP based desalination process, nanochannel based microfluidic system is fabricated. First, we optimized nanochannel number and working conditions to conduct visualization study on CP based desalination process. Second, we visualized the desalination process with fluorescent dye in the desalination chip. We also visualized that the particles also can be removed by the CP based desalination process.

• 멤브레인
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• 제11권2호
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• pp.74-82
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• 2001

실리콘(PDM)막을 통한 휘발성유기화합물(VOCs)과 질소 혼합물의 증기투과시 공급부 경계층에서 발생하는 VOCs의 농도분극 현상을 정량적인 평가를 위하여 저항직렬연결의 개념을 바탕으로 한 수학적인 모델식을 확립하였다. feed속도를 변화시키면서 여러 VOCs 혼합물에 대한 증기투과를 시행하였는데 본 연구에 사용한 VOCs는 염소화 탄화수소계 중에서 응축도가 다른 methylene chloride, chloroform, 1,2-dichloroethane, 1,1,2-trichloroethane 등을 선정하여 사용하였다. 확립한 모델식에 각 혼합물의 투과 실험치들의 frtting 및 regression을 통하여 각 모델 파라메타들을 구하고 물질전달계수 및 농도분극탄성률 등을 결정하였다. 결정한 모델 파라메타를 분석한 결과 VOCs의 응축도가 클수록 경계층 저항이 현저함을 관찰할 수 있었으며 또한 모델링을 통해서 고 투과성 고 선택성막을 통한 증기투과에서 경계층저항의 중요성을 확인할 수 있었다.

• 한국융합학회논문지
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• 제8권11호
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• pp.307-312
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• 2017

산업계에서는 희생양극의 원리를 이용한 아연도금이 사용되고 있다. 순수아연도금보다 내식성을 증가시키기 위한 방안의 하나로 Zn-Ni 합금도금이 개발되었다. 합금 도금층은 순 아연 도금층에 비하여 4-5배의 내식성을 가지고 있어서 도금 단가가 높음에도 불구하고 고내식성을 요구하는 자동차 부품 등에 적용이 증가되고 있다. Zn-Ni 합금도금액은 황산욕, 염화욕, 알칼리욕과 암모니아욕 등이 사용되고 있다. 여기에서는 염화욕에서 합금도금의 조성에 미치는 전해조건의 영향을 조사하였다. 그 결과는 음극 과전압 및 확산계수에 의해 설명하였다. 일반적으로 음극의 과전압이 증가함에 따라 활성화분극보다 농도분극이 중요하게 된다. 농도분극은 확산 층 내의 원소 확산에 의해 결정된다. 즉 음극의 과전압이 증가함에 따라 확산계수가 큰 Zn 함량이 증가한다.