• Proceedings of the Membrane Society of Korea Conference
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• 1996.03a
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• pp.91-109
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• 1996

막에 의한 유기액체 혼합물을 분리 하는 방법으로 액/증기 계의 막투과 메카니즘으로 분리, 농축하는 투과증발법(Pervaporation)이 연구되어져 왔다. 이 방법은 공급상이 수용액, 투과상이 기체로써 상변화를 동반하는 과정이기 때문에 분리의 에너지 효율은 증류법에 비해 그다지 높게 기대 되지 않지만 공비점(azotropic point)을 가지는 혼합물이나 비점차가 적어 분해하기가 쉽고 증류법이 불가능한 혼합물의 분리에 많이 쓰여져 왔다. 그러나, 이 방법을 실용화 시키기 위해서는 분리계수 및 투과속도가 큰 막이 필요로 하며 현재 그 연구 개발에 박차를 가하고 있다. 본 강의는 무기재질을 가지는 다공성막을 사용하여 투과증발 분리법에 대한 최근의 연구 동향에 대해서 간략하게 서술하고자 한다.

• Proceedings of the Membrane Society of Korea Conference
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• 2004.03a
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• pp.103-121
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• 2004

막분리법은, 물질을 분리하는 분리기술의 하나이다. 분리기술에는 증류법, 흡착법등의 다양한 방법이 있지만, 막분리방법은 일반적으로 분리기능을 갖는 고체의 막을 이용하는 특징을 가지고 있다. 다음의 그림에는 나타나 있는 각종 분리기술에 대해 분리에 이용하는 성질과 대상으로 하는 물질의 크기를 나타내고 있다. 표시되어 있는 공정이 분리막법의 공정이다. 막분리법은 사용한 막의 종류에 따라 분리레벨에서 입자레벨에 까지 폭넓게 적용 가능하다. (중략)

• Proceedings of the Membrane Society of Korea Conference
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• 1993.06a
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• pp.31-56
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• 1993

투과증방법은 역삼투법보다 더 먼저 개발이 진행되었으나 에너지의 소비가 증류법보다 높아 상업화가 진행되지 못하다가 연료용 에탄올의 탈수공정중 공비혼합물 분리공정에서 고순도의 에탄올제조시 증류법과 혼합하여 사용되고 있다. 그러나 다른 유기물의 분리에 적용하기 위해서는 막재료의 개발이 시급히 요구되고 있다. 이 외에도 가스분리, 투석등도 상업화가 진행되고 있지만 아직은 초기단계에 머무르고 있는 실정이므로 여기에서는 막분리기술의 공정설계를 설명하기 위하여 가장 많이 보급되고 개발이 많이 진행된 역삼투막 공정을 중심으로 공정설계를 설명하고자 한다.

• Proceedings of the Membrane Society of Korea Conference
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• 1994.10a
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• pp.30-31
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• 1994

분리막을 이용한 분리기술은 일반증류법에 의한 분리 또는 정제에 어려운 액체 혼합물을 분리하는데 적용될 수 있고 또한 미래 산업적인 중요성 때문에 최근 유용한 정제법으로 주목을 끌고 있다. 한편, 투과증발법에 의한 액체혼합물의 분리는 공정자체는 매우 간단하면서도 분리막의 투과성능에 따라 분리효율이 달라지기 때문에 이에 적합한 고분자 분리막의 개발은 아직도 많은 연구과제로 남아있는 상태이다. 따라서 본 연구에서는 증류법이나 기타방법에 의하여 회수된 저 농도의 유기수 용액으로부터 물을 보다 효율적으로 분리하여 고농도의 특정순수 유기용제를 얻으려는데 목적을 두고 보다 높은 물 선택성과 투과율을 갖는 새로운 복합막을 개발하기 위해 고흡수성 고분자재료인 CMC와 PVA 그리고 PAA를 소재로 하여 목적하는 분리기능을 갖는 새로운 복합막을 제조하여 실용가능성을 검토하기 위하여 투과증발 분리실험을 하였다.

• Proceedings of the Membrane Society of Korea Conference
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• 1992.04a
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• pp.1-4
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• 1992

기존의 일반적인 에탄올 제조법으로는 1) ethylene의 가수분해, 2)전분이나 당분의 발효, 3)acetylene으로부터 얻은 acetaldehyde의 환원반응이 있다. 기존의 화석연로에 의존하지 않고 에탄올을 생성하는 방법은 발효에 의한 방법이다. 발효에 의해 생성되는 에탄올의 농도는 batch식 발효에서 13-14%, 고정화 발효방법에서 5-10%정도이다. 이를 고순도의 에탄올로 농축하기 위한 방법으로는 증류법, 투과증발법, 역삼투법등이 있으며 증류를 이용하여 농축하는 경우에는 상당히 큰 열에너지를 필요로 한다.

• Clean Technology
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• v.20 no.1
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• pp.13-21
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• 2014

Because of the water scarcity caused by the increase of salinity in the underground water, seawater desalination stands out as one of the most promising solution. As there are so much energy costs in operating desalination plants, new hybrid process which is more effective should be researched. A geothermal VMD (vacuum membrane distillation) hybrid process is a competitive alternative for seawater desalination. Because geothermal energy has significant characteristics of high capacity factor to operate the power plant at full capacity for 24 hour per day, it can be a priority heat source of VMD superior to any other renewable energies such as solar and wind power. In this study, we design a geothermal VMD hybrid process, analyze it economically and finally compare the result with a case of conventional VMD process. Geothermal VMD hybrid process generates $23,822,409 of NPV (net present value) more than the conventional VMD process in case of 5% discount rate. The break-even point between these processes is 5.36 year. Sensitivity analysis indicates that steam cost is the most decisive influence variable to the economic outcome.

• Journal of Korean Society of Water and Wastewater
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• v.31 no.4
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• pp.339-346
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• 2017

In this study, thermal performance test of VMD module was performed, prior to the construction of the demonstration plant using the vacuum membrane distillation (VMD) module of the capacity of $400m^3/day$ and to the commercialization of the VMD module. For the thermal performance test, the experimental equipment of capacity of $2m^3/day$ was constructed. The permeate flux test and thermal performance test according to feed water conditions such as temperature and flow rate were conducted. The VMD module used in the study was manufactured by ECONITY Co., LTD with PVDF hollow fiber membrane. As a result, the Performance Ratio (PR) of the VMD module showed the maximum value of 0.904 under the condition of feed water temperature of $75^{\circ}C$ and flow rate of $8m^3/h$. PR value of the VMD module using PVDF hollow fiber membrane showed linearly increasing relationship with feed water temperature and flow rate. Also, The permeate flux of the VMD module was analyzed to have maximum value of 18.25 LMH and the salt rejection was 99.99%.

• Proceedings of the Membrane Society of Korea Conference
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• 1994.10a
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• pp.42-45
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• 1994

정밀화학, 제약산업 등에 필요한 에탄올, IPA 등과 같은 유기용매를 고순도로 농축하는 공정은 유기용매와 물과의 혼합물이 일정 농도에서 공비점을 형성하여 일반 증류로는 분리하기 힘들어 Benzene, Cycloheaxane 드의 Entrainer를 첨가하여 상대휘발도를 변화시켜 분리하는 공비증류가 이용되고 있다. 그러나 공비증류는 에너지 사용량이 많고 유독한 물질을 사용하므로 투과증발법과 같은 저에너지 소비형, 환경 친화적인 공정에 대한 관심이 높아지고 있다. 투과증발법에 의한 유기용매 농축공정은 물과의 친화성이 높은 비다공성 막을 이용하여 선택적으로 물을 투과하여 유기용매를 탈수하는 방법으로 투과를 위한 Driving force는 Feed side와 Permeate side사이의 Chemical potential gradient로 이는 물에 대한 Partial vapor pressure differnece로 다음과 같이 표시된다. $\Delta \mu_{F/P.W} = RT ln\frac{y_WP_P}{x_W\gamma_WP_{o.W}}$ 따라서 투과속도를 높이기 위해서 Permeate side를 진공상태로 하여 투과하는 물질을 기화시키고 이를 다시 응축하여 Permeate side의 압력을 낮게 유지시켜야 한다.

• Proceedings of the Membrane Society of Korea Conference
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• 1995.10a
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• pp.36-37
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• 1995

투과증발법은 기존의 증류법에 의해 분리되기 어려운 혼합물(공비혼합물이나 끓는점이 비슷한 혼합물)이외에 열에 민감한 생성물의 분리, 과익쥬스의 농축, 불순물 찌꺼기의 제거, 정량 검출을 위한 유기 오염물질의 농축 등에 이용되었으며 특히 물과 에탄올의 공비혼합물의 분리와 물로부터 희박 유기물질을 회수하는데 행해져 왔다. 본 연구에서 사용된 키토산은 친수성기들을 가지고 있기 때문에 물과 알코올의 분리에서 물을 선택적으로 투과시켜 효과적인 투과증발막으로 사용될 수 있으며 투과속도를 높이기 위해서 활성층이 매우 얇은 복합막을 제조하였다. 또한 키토산 복합막을 다양한 가교제 (glutaraldehyde, glyoxal, terephthalaldehyde, 황산등)로 가교한 막들을 열처리를 하거나 키토산과 PVA를 블렌드하여 제조한 키토산/PVA 블렌드 복합막을 이용하여 에탄올/물, IPA/물 혼합용액에서의 탈수 실험을 실시하여 이에 따른 투과성능의 영향을 살펴보았다.

• Proceedings of the Membrane Society of Korea Conference
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• 1995.04a
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• pp.40-41
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• 1995

투과증발법은 증류법에 비해 에너지 소비가 더 적기 때문에 공업적인 응용 측면에서 유용한 분리공정이다. 대부분의 투과증발법에 대한 연구는 공비혼합물, 비점이 서로 비슷한 혼합물, 이성질체증을 분리, 특히 물과 에탄올과의 공비혼합물의 분리와 물로부터 희박 방향족 화합물을 회수하는데 행해져 왔다. 친수성막은 유기용매의 탈수에 사용되어져 왔고 반면에 소수성막은 유기수용액으로 부터 유기물을 분리하는데 사용되어져 왔다. 천연소재인 키토산은 친수성기들을 가지고 있기에 물과 에탄올의 분리에서 물을 선택적으로 투과시켜 효과적인 투과증발막으로 사용될 수 있다. 본 연구에서는 키토산을 복합막화하여 실제 상업화에 적합한 선택도와 투과유량을 가진 투과증발막으로 개발하고자 하였다. 도한 키토산 복합막의 물에 의한 팽윤현상을 제어하기 위해 두가지 가교방법으로 글루타르알데히드 가교를 설치하였으며, 이에 따른 투과성능의 영향을 평가하였다.