• Proceedings of the Membrane Society of Korea Conference
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• 1996.03a
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• pp.111-125
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• 1996

본 연구에서는 평판형 모듈 설계의 최적화를 목적으로 원액 흐름 조건에 따른 모듈내 원액 온도 및 유속 분포를 예측할 수 있는 모델식을 확립하고 전산모사(simulation)를 통해 흐름 조건들이 온도 분포에 끼치는 영향들을 조사하였으며 이들의 결과를 모듈설계에 반영하고자 하였다. 확립된 모델식의 타당성을 확인하기 위하여 최소한의 실험을 행하여 실험치와 모델치를 비교하였다. 또한 개발된 새로운 구조를 지니는 평판형 막모듈에 상용화된 막과 국내에서 개발된 막을 장착하여 모듈 내에서의 온도감소 현상을 실험적으로 비교하였다.

• Proceedings of the Membrane Society of Korea Conference
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• 2004.05b
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• pp.94-97
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• 2004

수처리를 위한 분리막은 정수, 하수 및 오폐수 처리등 그 사용이 나날이 증가하고 있고, 막분리 공정의 경제성을 결정하는 막오염에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 분리막 표면의 오염 물질을 제거하기 위하여 표면유속의 증가, 분리막 회전, 진동 등에 의한 물리적 방법들이 사용되었고, 특히 근래에는 시설의 단순화 등을 이유로 침지형 모듈 이용이 증대되고 있으며[1] 특히 단위면적당 높은 막면적을 갖는 중공사막 침지형 모듈의 이용이 증가하고 있다.(중략)

• Membrane Journal
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• v.8 no.1
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• pp.50-58
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• 1998

Protein affinity membranes were prepared via coating of chitosan gel on the porous flat and hollow-fiber polysulfone membranes, followed by the immobilization of the reactive dye (Cibacron Blue 3GA) to the chitosan gel. Maximum protein binding capacity of these affinity membranes was about 70 $\mu{g/cm}^2$. Using the affinity flat membrane module, the elution chromatography of human serum albumin (HSA) was performed to determine the optimum condition of eluent buffer. The optimum condition of eluent was the universal buffer solution of 0.06 M concentration containing 1 M KCl at pH 10. For the frontal chromatography of HSA using the flat module, the dynamic protein binding capacity was rapidly decreased from the equilibrium values with increasing flow rate and HSA concentration of the loading solution. However, in the case of hollow-fiber module, the dynamic binding capacity was maintained an equilibrium value without depending on the operating conditions. These results showed that the hollow-fiber module was more effective than the flat module as an affinity chromatography column.

• Proceedings of the Membrane Society of Korea Conference
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• 1993.04a
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• pp.56-58
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• 1993

한외여과공정에서 막 표면의 Fouling 현상은 막분리공정의 경제성을 결정하는 중요한 변수가 된다. 막의 Fouling을 줄이기 위해서 Fouling이 잘 안되는 분리막 재질의 개발, 막표면의 농도분극 현상을 최소화 시키는 막모듈의 개발, Fouling된 막의 세척에 관한 연구, 전처리 기술개발 등의 연구가 수행되었다.

• Membrane Journal
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• v.23 no.4
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• pp.257-266
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• 2013

The main purpose of this study is to develop a commercial scale of pervaporative process equipped with hollow fiber membrane modules, being able to effectually purify organic solvent at high temperature well over its boiling point under high vapor pressure. Three constituent technologies have been developed; 1) to fabricate braid-reinforced hollow fiber membrane stable in high pressure and high temperature application, 2) to design and fabricate a commercial scale of hollow fiber membrane module, and 3) to design and fabricate a pilot scale of pervaporation equipment system. The developed hollow fiber membrane possesses a membrane performance superior to the membrane of Sulzer (Germany) which is the most-well known for pervaporation process, and the membrane module equips hollow fiber membranes of $4.6m^2$ and the pervaporation system can treat organic liquid at 200 L/h, which is based on the dehydration of 95 wt% isopropyl alcohol (IPA). Since the membrane module is designed to flow in and pass through the inside of individual hollow fiber membrane, not to involve both the formation of feed's dead volume observed in flat-sheet membrane module and the channeling of feed occurring inside hollow fiber bundle which lower membrane performance seriously, it showed excellent separation efficiency. In particular, the module is inexpensive and has less heat loss into its surrounding, in compared with flat-sheet membrane module. In addition, permeant can be removed effectively from the outer surface of hollow fiber membrane because the applied vacuum is conveyed uniformly through space between fibers into respective fiber, even into one in the middle of the hollow fiber bundle in which the space between fibers is uniform in distance. Since the hollow fiber membrane pervaporation system is the first one ever developed in the world, our own unique proprietary technology can be secured, preoccupying technical superiority in export competitive challenges.

• Membrane Journal
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• v.29 no.3
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• pp.147-154
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• 2019

The permeate flux increments of a natural convection instability flow (NCIF) caused by the change of inclined angles ($0{\sim}180^{\circ}$) to gravity of the commercial membrane module were tested in the dead-end membrane filtration of BSA protein solution. The NCIF are more generated as the inclined angle increased from $0^{\circ}$ to $180^{\circ}$, and the occurred NCIF enhances permeate flux. However, the commercial module can only generate NCIF by completely removing the air gap in module. Since the custom design module designed in this study is permeated in a crossward direction ($90^{\circ}$), NCIF is always generated even if there is the air gap in module. The results of membrane filtration of BSA and dextran solutions using a custom design module showed that the flux in the crossward direction is increased to about 3.8 times for BSA solution and 1.8 times for dextran solution after two hours of operation due to the occurrence of NCIF. Also, NCIF generation is continued during 20 hours filtration of BSA solution, increasing the permeate flux to about 7.5 times. Since the custom design module with a permeation in the crossward direction and NCIF is always generated within the module, so it is possible to expect an increase in permeate flux due to the suppression of fouling formation, and thus to be utilized as a superb dead-end membrane module.

• Proceedings of the Membrane Society of Korea Conference
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• 1996.10a
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• pp.90-91
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• 1996

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.

• Proceedings of the Membrane Society of Korea Conference
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• 1994.04a
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• pp.34-35
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• 1994

Tube-in-orifice형태의 spinneret을 제작하여, polyethersulfone을 재질로 하는 capillary membrane을 건습식방사공정을 통해 제조하였다. 기공형성계는 PVP를, 용매는 NMP/DCM을, 내부응고제는 물과 NMP의 혼합물을, 외부응고제는 냉각수를 사용하였다. 내부응고제의 NMP농도에 따른 막의 형태와 microstructure를 연구하였다. 내부응고제가 약한 응고력을 가질 때 macrovoid가 없고, 내부의 활성층이 치밀한 막을 얻을 수 있었다. PES-NMP/DCM-PVP조성(25-44/11-20)의 용액으로, 40% NMP수용액을 내부응고제로 사용하여, 막을 제조하고 이를 모듈화하여, 한외여과실험을 한 결과, MWCO 8,000인 모듈이 얻어졌으며, 이 모듈의 Flux는 1기압에서 $1.44 \times 10^{-5}m/sec$이었다.

• Membrane Journal
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• v.18 no.4
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• pp.294-305
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• 2008

This study was focused on the investigation of the effects of membrane module configuration and the temperature of feed retentate flowing along with module length on membrane performance through model simulation. A simulation model of pervaporative dehydration through membrane module assemble in which a number of unit modules are connected in parallel or in series has been established. In this study, ethanol/water mixture was used as model mixture. Some of permeation parameters in the model were quantified directly from the real dehydration pervaporation of ethanol through a lab-made membrane. By adopting the coefficients determined empirically the simulation model could be of more practical value. The simulation of pervaporation with two basic module configurations, that is, parallel connection and series connection, could present the importance of process parameters such as feed rate, module connection mode, number of stages, and inter-stage heating.

• Proceedings of the KAIS Fall Conference
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• 2010.11a
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• pp.503-503
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• 2010

국제협약에 따라 2012년부터 유기성폐기물의 해양배출이 금지됨에 따라 환경문제를 유발하는 축산분뇨, 음식물쓰레기, 농축산 폐기물 등의 처리가 곤란한 실정이다. 그러나 최근 저탄소 녹색성장으로 정부가 폐자원 에너지화에 관심을 기울이면서 위의 폐기물을 바이오가스로 전환하는 바이오가스 플랜트(Biogas Plant, BGP)의 이용이 보다 활성화 될 전망이다[1]. 이 바이오가스 처리방법에서 유기물은 메탄가스로 배출되고[2], 나머지 영양성분들(질소, 인산, 칼륨 등)은 모두 소화액에 남아있으므로[3] 이들은 친환경농업에서 필요한 액비로도 활용이 가능하며, 혐기소화 처리방법은 일반적인 가축분뇨 처리과정에서 발생되는 악취문제도 해결할 수 있는 장점 또한 가지고 있다. BGP는 유기성 폐기물에서 혐기성소화를 통해 바이오가스를 만드는 장점이 있는 반면, 가스를 만들고 남은 소화액은 액비로 활용이 가능하지만, 액비로 활용이 불가능할 경우 악성 폐수로 그 처리가 매우 까다로운 단점이 있다. 일반적인 생물학적인 폐수처리방법으로는 처리가 곤란하며, 환경기준을 맞추도록 처리하는데 많은 비용이 소요된다. 이러한 폐액처리를 위해 공정의 단순화와 높은 처리 효율[4]을 가지면서, 액비 또는 정화처리공정이 가능한 방법으로서 분리막공정이 바람직하나, BGP 발생폐액의 성상이 고농도의 오염물질을 함유하고 있어 적용이 쉽지 않다. 따라서 본 연구에서는 이를 보안할 수 있는 와류발생형 막모듈을 이용하여 Biogas Plant의 발생폐수에 대하여 분리막을 이용한 효과적인 처리공정을 개발하고 그에 따른 최적의 조건을 찾는 연구를 하고자 한다. 와류발생형 막모듈을 막과 막 사이에 와류를 발생시킴으로써 막에 전단력을 가하여 막의 가장 큰 단점인 막오염을 줄이는 방법으로 기존의 막모듈과 큰 차이가 있을 것으로 예상된다. 본 연구에서는 기존의 분리막 모듈[5]과 와류발생형 막모듈의 차이를 실험을 통해 확인하며, 막에 가해지는 압력, 막을 통과하는 유량 등의 차이를 두어 최적조건을 탐색하였다.