• Membrane Journal
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• v.27 no.2
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• pp.199-204
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• 2017

In this study, a study was carried out for the separation of metal ions in lignin extract discharged from the pulp process. alumina powders were mixed with DMAc (N, N-dimethylacetamide) solvent and PESf (Polyethersulfone) polymer, PVP (polyvinylpyrrolidone) dispersant was added and slip casting method was used to prepare the membrane. The membrane was measured for pore size through a CFP (Capillary Flow Porometer) device and the surface and cross-section of the membrane were observed through a FE-SEM (Field Emission Scanning Electron Microscope). The flux was calculated by measuring the filtered weight per hour using a separation experiment device. Pore size measurements were performed under increasing pressure from 0 psi to 30 psi. The pore size of the membrane was $0.4{\mu}m$ and the flux decreased from the initial flux value of $6.36kg{\cdot}m^{-2}{\cdot}h^{-1}$ to $1.98kg{\cdot}m^{-2}{\cdot}h^{-1}$ due to the fouling of the membrane. After the permeation experiment, membrane contaminants were removed by simple washing. Separation experiments showed that Na contained in the initial lignin extract was reduced by 69%, Fe was removed by 87%, K by 95%, Ca by 93% and Mg by 96%.

• Journal of Korean Society of Water and Wastewater
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• v.31 no.2
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• pp.161-168
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• 2017

Microfiltration (MF) and Ultrafiltration (UF) membrane processes capable of producing highly purified water have been extensively applied as a pretreatment process in the wastewater reuse field with the improvement of membrane properties and resistance, development of operating protocols, and improvement of technologies of backwashing and physicochemical cleaning, and improvement of scale and antifoulants. However, despite of the development of membrane production and process technologies, fouling still remains unresolved. This study confirmed that foulants such as polysaccharides, proteins and humic substances existed in final treated effluent (secondary effluent) by fluorescence excitation emission matrix (FEEM) and fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) analysis. In addition, when constructing ozone oxidation and coagulation processes as a hybrid process, the removal efficiency was 5.8%, 6.9%, 5.9%, and 28.2% higher than that of the single process using coagulation in turbidity, color, dissolved organic carbon (DOC), and UV254, respectively. The reversible and irreversible resistances in applying the hybrid process consisting of ozone oxidation and coagulation processes were lower than those in applying ozone oxidation and coagulation processes separately in UF membrane process. Therefore, it is considered possible to apply ozonation/coagulation as a pretreatment process for stable wastewater reuse by and then contributing to the reduction of fouling when calculating the optimal conditions for ozone oxidation and coagulation and then to applying them to membrane processes.

• Membrane Journal
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• v.30 no.5
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• pp.293-306
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• 2020

Increasing harmful effects of climate change, such as its effect on water scarcity, has led to a focus on developing effective water purification methods to obtain pure water. Additionally, rising levels of water pollution is increasing levels of environmental degradation, calling for sources of water treatment to remove contaminants. To purify water, osmotic processes across a semipermeable membrane can take place, and recent studies are showing that incorporating nanoparticles, including carbon quantum dots (CQDs), graphene carbon dots (GQDs), and graphene oxide quantum dots (GOQDs) are making thin film composite (TFC) membranes more effective by increasing water flux while maintaining similar levels of salt rejection, increasing the hydrophilicity of the membrane surface, showing bactericidal properties, exhibiting antifouling properties to prevent accumulation of bacteria or other microorganisms from reducing the effectiveness of the membrane, and more. In the review, the synthesis process, applications, functionality, properties, and the role of several types of quantum dots are discussed in the composite membrane for water purification.

• Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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• v.30 no.10
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• pp.1021-1027
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• 2008

In this study, biofilm process was introduced for treating nonpoint source pollutants. The ceramic media were provided for biofilm growth in the reactors. The packing ratio of ceramic media was 5% and 15(v/v)%, respectively. Thereafter, the reactors were operated intermittently with the different interevent periods such as 0, 5, 10 and 15 days, respectively. The removal efficiencies of COD and NH$_4{^+}$-N were investigated at the different operating conditions such as media packing ratio, temperature, and interevent period. Additionally, Polymerase chain reaction(PCR)-denaturing gel gradient electrophoresis(DGGE) and INT-dehydrogenase activity(DHA) test were conducted to observe the microbial community and activity in the biofilm. Consequently, the interevent period seemed to have no significant influence on the COD removal efficiency. COD was removed within 6$\sim$8 hours at 25$^{\circ}C$ and about 15 hours at 10$^{\circ}C$. DGGE profiles showed that the initial species of microorganisms were changed from seeded activated sludge into the microorganisms detected in sediments. INT-DHA test also showed that the activities of microorgnaisms were not decreased even in the 15 days of interevent period.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2015.08a
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• pp.124.1-124.1
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• 2015

$TiO_2$는 화학적으로 안정하며, 인체에 무해하고, 살균특성 및 각종 유기물에 효과적인 분해력, 안정성 및 내구성들의 장점으로 인해 널리 사용되는 광촉매제로 알려져 있다. 최근 $TiO_2$는 유리에 접촉되는 물방울의 표면장력을 크게 하여 접촉각을 10도 이하로 유지시켜줌으로써 비가 오거나 청소를 위해 살수를 할 때 유리면에 얇은 수막을 형성시켜 광촉매 기능으로 분해된 유기질의 오염물질 및 유리표면과의 결합력이 낮아진 무기질의 오염원을 쉽게 제거해 주는 특성들로 인해 오염방지 코팅제로 많이 활용되고 있다. 그러나, $TiO_2$는 빛이 조사될 경우에만 친수특성을 나타낸다는 단점들이 있어 본 연구에서는 $TiO_2$에 $SnO_2$를 혼합한 박막을 증착하여 신뢰성을 향상시키고자 하였다. 또한 기존 $TiO_2$ 코팅막들이 주로 spray 또는 blade 방식으로 코팅되어 코팅된 막이 낮은 균일성과 내구성을 가지므로 본 연구에서는 RF-Magnetron Sputtering 방법을 이용하여 유리 기판위에 $(TiO_2)50(SnO_2)50$ 박막을 증착하였다. 제작된 박막은 유리에 적용될 경우를 감안해 광학적 특성을 분석하기 위해 Uv-vis Spectrometer 장비를 이용하여 투과율을 분석하였으며, $SnO_2$ 혼합에 따른 구조적 특성으로 주사전자현미경(Scanning Electric Microscope, SEM)을 통하여 박막의 결정상을 분석하였으며, 주사탐침현미경(Atomic Force Microscope, AFM)을 사용하여 표면 거칠기를 관찰하였다. 또한 광촉매 특성을 통한 친수성을 알아보기 위해 UV 램프를 사용한 후 접촉각을 측정하였다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2006.05a
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• pp.1073-1077
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• 2006

급속한 산업화로 인한 오염물질의 증가와 생물서식처의 감소는 수자원과 생태계를 위협하고 있다. 국내의 경우 수자원의 질을 개선하기 위해 '90년대 초부터 하수처리시설 등의 저감시설을 대폭 확충하였으나 현재까지 팔당호 등 주요상수원이 목표수질에 못 미치고 있으며 그 원인은 유입오염물질의 $22{\sim}37%$를 차지하는 비점오염원으로 지목되고 있다. 또한 생태.경관적 가치가 높은 수변지역은 각종 개발로 생물서식처가 급속도로 감소하여 종 다양성 보전 측면에서 대책마련이 시급한 실정이다. 이와 유사한 상황에 직면한 선진외국에서는 '하천회랑(river corridor)' 또는 '토양 및 생태시스템을 포함하는 수역과 육역의 점이(漸移)지대'를 의미하는 이른바 '수변완충지대(Riparian Buffer Zones)'의 오염정화 및 생태조성 효과 등의 연구를 통해 효율적 조성방안을 제시하고 있으며 다양한 형태로 현장에 적용하고 있다. RBZs의 일반적인 기능으로는, 유사나 오염물질의 여과 및 차단(필터링 효과), 영양염류의 저감, 하천변 식생을 통한 수자원의 정화 및 강턱의 안정화, 홍수로 인한 하천침식의 방지, 수변 생물 서식처 제공, 수변 그늘 제공에 의한 수온상승 방지, 심미 교육 위락 공간 제공 등이다. 본 연구에서는 외국의 RBZs(Riparian Buffer Zones)가이드라인을 참고하여 국내실정에 맞는 파일럿 규모의 시험완충지를 설계 및 조성하였다. 시험완충지는 남한강 연안에 초본류, 갈대류, 관목류, 자연식생, 혼합식생 등 5가지 'dry biotope'형태로 설치하여 1년간 계절별로 운영하였다. 또한 실험의 정량화와 다양한 조건변화를 위해 차수막, 위어, 유량.농도 조절장치, 라이시미터 등 보조시설을 설치하였고, 정기적인 모니터링을 실시하였다. 조사결과 외국사례를 살펴보면 RBZs의 적정 폭은 수질정화기능의 경우 $15{\sim}30m$, 생태서식처 기능은 최소 90m이상으로 제시되며, 시험완충지의 수질정화효과는 SS, T-N, T-P, TOC의 평균저감율이 각각 50%이상으로 나타났다. 식생모니터링 결과, 환삼덩굴 등 우점종의 잠식속도는 약 15일이며 갈대와 갯버들의 경우 우기시 인공목책호안과 동일한 침식방지 효과를 보이는 것으로 관찰되어 식생의 주기적인 모니터링과 지역 특성에 적합한 우점종 선정이 매우 중요한 것으로 판단된다.

• Proceedings of the Korean Society of Dyers and Finishers Conference
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• 2012.03a
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• pp.106-106
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• 2012

막구조(Membrane structure)란 건축분야에서 "fabric structure" 또는 tension structure"와 같이 사용되는 용어로 코팅된 직물(coated fabrics)을 주재료로 사용하는 구조를 말한다. 특히 구조체로서 연성의 막을 이용 이것에 초기 장력을 주어 강성을 늘림으로서 외부하중에 대하여 안정된 형태를 유지하는 장점을 갖고 있다. 초기 창안된 독일의 온화한 기후에 적용되는 반면 한국이나 일본에는 60m/sec를 넘나드는 태풍의 피해와 많은 적설량을 보이는 기후적 제약으로 발달되지 못하였다. 그러나 최근 새로운 소재의 막구조 제품 개발과 구조해석 방법 및 시공기술 등이 개발되어 보편화되어지고 있는 실정이다. 막구조용 재료로 사용되는 섬유소재는 주로 Polyester직물을 기재로 한 PVC 코팅 제품으로 일반 PVC 막재는 장력이 약하고, 광선에 의한 물성이 쉽게 변화되어 내구연한이 5~15년에 불과하다. 유리섬유나 아라미드섬유 등으로 제직한 기재에 고내열 실리콘이나 PTFE 수지를 코팅한 제품은 약품에 대한 내구성이 높고 자외선에 대해서는 매우 큰 저항성을 가지기 때문에 내구연한이 10년에서 30년 까지도 향상된다. 그러나 실리콘 코팅막은 세계적으로 가장 좋은 막재로 알려졌으나 자정능력(Self Cleaning)에 문제가 발생되어 사용량이 감소 추세라고 할 수 있다. 일반적인 코팅 가공의 경우 MEK, Toluene, DMF 등과 같은 유기용제를 다량 사용함에 따라 작업환경 및 대기오염, 화재 위험 등의 문제점이 있으며 특히 가공시 잔류되는 유기용제의 심각성이 대두되고 있는 상황이다. 이와 같이 코팅 가공제 자체를 친환경적인 물질로 대체하여 각종 환경규제에 대응하고 유해 폐기물의 발생을 줄일 수 있는 코팅 가공제 및 가공기술 개발이 절실하다. 이에 본 연구에서는 Glass-Fiber, Aramid 등의 슈퍼 섬유와 고 강력 섬유 등을 이용하여 PTFE 코팅제품과 비슷한 수준의 성능을 부여하는 무용제형 실리콘 코팅 수지를 개발하고 내구성능 향상, Self Cleaning성, 난연성, 자외선 차단, 인장강도 및 인열 강도의 향상 등 다양한 기능성을 부여하는 최적의 환경 친화적 코팅 공정 기술을 개발하여 차세대 건축용 막구조 제품을 개발하고자 한다.

• Membrane Journal
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• v.32 no.1
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• pp.13-22
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• 2022

Ever increasing global energy demand gives rise to uncontrollable environmental pollution. Demand on fossil fuel and consequent carbon emission leads to global warming and climate change. Nuclear energy is an alternative source to generate clean energy but mining of nuclear fuel is associated with harmful chemicals. Mining of valuable minerals from sea water by membrane separation process is a cost effective along with environmental friendly process. Separation and adsorption based mining of valuable minerals from sea water are another efficient process. Recovery of actinides from rare earth elements are very challenging and expensive process. Pressure driven membrane separation process is economically more viable along with environmental process. In this review membrane separation process are based on polyether sulfone, polyamide, polyimide, polyamidoxine and hybrid membranes. In case of adsorption process, mainly amidoxime kind of adsorbent are discussed.

• Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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• v.22 no.3
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• pp.557-564
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• 2000

This study is aimed to develop the adsorbent which can effectively remove toxic hydrophobic organic compounds from the aqueous phase. The emphasis was made to elucidate the adsolubilization behavior of sparingly soluble organic compounds (SSOCs) into the cetyltrimetylammonium bromide(CTAB) layer formed on anthracite by the partition coefficient. The amount of SSOCs removed from aqueous solution was increased with increase of the amount of CTAB coated on the surface and wich increase of SSOCs's hydrophobicity. With the surface-modified solid shown in above. chloroform and benzene at the initial concentration of $6{\times}10^{-4}M$ were removed over 95%. Experimentally determined partition coefficient($K_d$) values between organo-anthracite and organics were 4~25 times higher than theoretical $K_d$ values of same organics Organo-anthracite formed by the addition of the CTAB can effectively immobilize organic contaminants dissolved in landfill leachate and can also be applicable to wastewater treatment containing toxic hydrophobic organic compounds such as chloroform and benzene.

• Membrane Journal
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• v.17 no.2
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• pp.124-133
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• 2007

In this study, we treated lake water by 2 kinds of multichannel ceramic micro filtration membranes. We could investigate effects of $N_2-back-flushing$ time (BT) and transmembrane pressure (TMP), and find optimal operating conditions. The BT were changed in $10{\sim}60$ sec, TMP in $0.6{\sim}2.0$ bar at fixed filtration time (FT) 8 min, flow rate 2.0 L/min and back-flushing pressure 2.0 bar. Also, the optimal conditions were discussed in the viewpoints of resistance of membrane fouling $(R_f)$, dimensionless permeate flux $(J/J_o)$, permeate flux (J) and total permeate volume $(V_T)$. As result, optimal back-flushing conditions for HC04 ($0.4{\mu}m$ pore size) and HC10 membrane $(1.0{\mu}m)$ were BT=10 sec and BT=20 sec, respectively. Then, higher TMP should increase the driving force, and could produce more VT. Average rejection rates of pollutants were higher than 95.4% for turbidity, $12.7{\sim}20.1%\;for\;COD_{Mn},\;0.0{\sim}6.4%\;for\;NH_3-N,\;1.9{\sim}4.6%$ for T-N and $34.9{\sim}88.4%$ for T-P.