• 멤브레인
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• 제7권4호
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• pp.175-182
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• 1997

혐기-호기의 생물반응조 공정과 막분리 공정을 조합한 막-생물반응조 공정을 이용하여 염색폐수 중의 난분해성 물질들을 제거하였다. 염색폐수 원수를 직접 막분리공정에 적용한 결과 심각한 fouling을 초래하였다. 반면 생물반응조로 1차 처리한 후 막분리공정에 적용한 경우 생물반응조가 막의 오염원을 상당부분 제거하여 fouling현상이 현저리 감소하였으며, 막의 수명도 연장시킬 수 있었다. 염색폐수의 처리효율 및 fouling현상은 막의 기공 크기나 구조보다는 막의 재질에 더욱 의존함을 확인하였다. 중공사막 module의 사용 방법 및 중공사막 내부의 유속에 따라서 제거효율 및 투과유량이 변화하였다. 생물반응조나 막분리 단독공정보다 두공정을 조합한 공정이 보다 효과적으로 염색폐수 처리능력을 보였다.

• 한국막학회:학술대회논문집
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• 한국막학회 1997년도 추계 총회 및 학술발표회
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• pp.133-134
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• 1997

1. 서론 : 제지산업은 용수 다소비용 산업으로, 생산하는 제품 톤당 약 40톤으로 폐수가 배출되고 있으며 공정내로 재활용하는 폐수량을 고려한다면 그 사용량은 더욱 클 것이다. 이와 같은 다량의 용수 사용으로 인하여 제지 공장의 폐수를 제조공정에서 재활용하는 방법이나 배출량을 감소시키는 방안들이 법률적이나 경제적인 측면에서 연구되고 있는 실정이다. 본 연구에서는 기존의 응집, 침전공정을 대신하고 여재를 이용힌 물리적 여과와 활성높은 미생물이 여재 표면에 부착되어 수중 유기물질을 생물학적으로 분해 제거하는 이중의 효과를 거둘 수 있는 호기성 생물막 공정을 도입하고 그 처리수의 유기물 및 용존 무기물을 Membrane 공정으로 제거함으로써 제지공업폐수를 재활용하여 용수기준까지 처리하 System의 개발을 그 목적으로 하였다.

• 한국막학회:학술대회논문집
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• 한국막학회 1995년도 춘계 총회 및 학술발표회
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• pp.62-63
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• 1995

혐기성 소화는 고농도의 유기폐수를 최종적으로 메탄으로 전환하여 에너지원을 회수할 수 있는 효율적인 생물학적 폐수처리 공정 중의 하나이다. 그런데 이러한 혐기성 소화 공정에서 가장 큰 장애요인으로 작용하고 있는 요소 중의 하나가 매생물의 침강성 저하로 인한 고액분리의 문제이다. 이로인해 현재 고전적인 중력침강법, 부상법 대신에 분리막을 이용한 막결합형 혐기성 소화 공정이 대두되고 있으며 완전한 고액분리, 반응조내의 고농도 미생물 보유, 양질의 최종 유출수 획득 등 많은 장점들이 제시되고 있다. 그러나 이러한 장점에도 불구하고 시간에 따른 막오염 현상, 분리막 표면에서의 케이크층 형성 등으로 인한 막투과 유속 (flux)의 감소는 분리막의 응용에 있어 경제성을 저하시키는 주요한 부정적 요인으로 지적되고 있다. 그리고 막분리 성능은 분리막의 특성, 유체역학적 조건, 그리고 혐기성 소화 상태 등에 의해 영향을 받을 수 있다. 본 연구에서는 막결합형 혐기성 소화 공정의 십자흐름 (crossflow) 막분리 공정에서 유체역학적 조건 및 혐기성 소화조의 상태와 관련된 요인들이 어떻게 막투과도 및 배제율 등에 영향을 미치는 지 살펴보고자 한다.

• 한국막학회:학술대회논문집
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• 한국막학회 1996년도 추계 총회 및 학술발표회
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• pp.77-79
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• 1996

근래들어 생물기술이 급속히 발전함에 따라 생물반응을 통해 다양한 생물제품들의 생산이 이루어지고 있다. 생물반응에 의한 생물제품들의 생산량은 극단적으로는 기질 1g당 10$^{-8}$g 정도로서 극히 낮아 이를 상업제품이 요구하는 순도(95 %이상)로 까지 정제하기 위해서는 여러 단계를 거치는 복잡하고 지루한 분리.정제 과정이 필요하며, 이 분리.정제의 후류공정(downstream process)비용이 생물제품 생산비의 상당부분을 점유케 되어 생물공정의 경제성을 낮게 한다. 따라서 생물공정을 이용한 생물제품 생산이 산업적으로 경제성을 갖기 위해서는 생물제품을 보다 효율적.경제적으로 분리.정제할 수 있는 후류공정의 확립이 요구된다. 본 연구에서는 산업적 규모로 생산되는 생물제품들을 효율적으로 분리.정제하는데 응용 가능한 방법의 하나로서 관심의 대상이 되고 있는 책체 크로마트그래피 기법을 연구의 대상으로 하였다.

• 한국막학회:학술대회논문집
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• 한국막학회 1996년도 추계 총회 및 학술발표회
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• pp.60-61
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• 1996

염색폐수를 처리하기 위하여, 일반적으로 물리.화학적 공정과 호기성 생물학적 공정을 조합한 방법들을 사용하고 있다. 하지만 호기성 생물학적 공정은 난분해성 물질의 제거능력이 낮고, 염색폐수의 주된 오염원인 염료분자가 호기성 미생물에 대한 에너지원으로 적합하지 않아 분해되기 어려우며, 물리.화학적 공정을 이용한 처리방법으로도 높은 처리효율을 얻을 수가 없다. 이러한 문제점을 극복하기 위하여 염색폐수 처리에 혐기-호기공정을 이용하며, 혐기성 공정에서 생물학적으로 분해되기 어려운 고분자 물질들을 가수분해하여 생물학적으로 분해가능한 저분자물질로 전환시키고, 호기성 공정에서 저분자 물질을 효과적으로 처라할 수 있기때문에 기존의 염색폐수 처리공정에 비하여 훨씬 높은 처리효율을 얻을 수 있다. 특히, 혐기성 미생물은 호기성 미생물에 비하여 난분해성 물질에 대한 분해력이 높고, 생물독성 물질에 대한 내성이 강하기 때문에 수중생물에 유해한 염료를 함유한 염색폐수의 색도제거에 효과적인 것으로 기대된다. 또한, 막분리 공정은 유기물 및 미생물이 막표면에 축적, 증식함으로써 막세공에 막힘현상을 초래하여 역세척 등의 물리적인 방법이나 화학약품을 이용한 화학적 세척 방법으로도 투과플럭스의 회복이 불가능한 상태를 유발함으로 막의 수명을 단축시키는 원인이 된다. 따라서, 혐기-호기공정과 조합하면 색도성분 제거 및 막 오염의 원인이 되는 유기물 및 용존성 고형물을 제거하고, 막 오염의 억제를 통한 후 수염의 연장은 물론, 처리수의 수질향상에 활용될 수 있을 것으로 사료된다.1로 강구와 함께 공구강 vial에 장입 후, Spex mixer/mill을 이용하여 기계적 합금화 하였다. 기계적 합금화 공정으로 제조한 분말에 대한 X-선 회절분석과 시차 열분석으로 합금화 정도를 분석하였다. (Bi1-xSbx)2Te3 및 Bi2(Te1-ySey)3 합금분말을 10-5 torr의 진공중에서 300℃∼550℃의 온도로 30분간 가압소결하였다. 가압소결체의 파단면에서의 미세구조를 주사전자현미경으로 관찰하였으며, 상온에서 가압소결체의 열전특성을 측정하였다. (Bi1-xSbx)2Te3의 기계적 합금화에 요구되는 공정시간은 Sb2Te3 함량에 따라 증가하여 x=0.5 조성에서는 4 시간 45분, x=0.75 조성에서는 5 시간, x=1 조성에서는 6 시간 45분의 vibro 밀링이 요구되었다. n형 Bi2(Te1-ySey)3 합금분말의 제조에 요구되는 밀링시간 역시 Bi2Se3 함량 증가에 따라 증가하였으며 Bi2(Te0.95Se0.05)3 합금분말의 제조에는 2시간, Bi2(Te0.9Se0.1)3 및 Bi2(Te0.85Se0.15)3 합금분말의 형성에는 3시간의 bivro 밀링이 요구되었다. 기계적 합금화로 제조한 p형 (Bi0.2Sb0.8)2Te3 및 n형 Bi2(Te0.9Se0.1)3 가압 소결체는 각기 2.9x10-3/K 및 2.1x10-3/K 의 우수한 성능지수를 나타내었다.ering)가 필수적이다. 그러나 침전법에서 얻게 되는 분말은 매우 미세하여 colloid를 형성하게 되며, 이러한 colloid 상태의 미세한 침전입자가 filte

• 대한환경공학회지
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• 제31권4호
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• pp.308-323
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• 2009

생물활성탄 공정은 정수처리에서 획기적인 공정으로 평가받고 있으며, 전 세계적으로 많은 정수장에서 BAC 공정을 채택하여 운전하고 있다. BAC 공정의 장점은 활성탄에 흡착된 오염물질들이 활성탄 표면에서 서식하고 있는 다양한 미생물 집합체(생물막)에 의해 생물분해되어 자연적으로 활성탄의 재생이 이루어져 활성탄 사용기간의 연장을 유도하여 정수처리 비용을 감소시킬 수 있다는 것이다. 또한, 유입수중의 생분해 가능한 유기물질들을 제거하여 배 급수관망에서 미생물의 재성장을 억제하는데 탁월하다. 그러나 BAC 공정의 효율이 활성탄 표면에 형성되어 있는 생물막에 의해 제한되어지는 문제점도 있다. 본 논문에서는 GAC에서 BAC로의 전환, BAC 생물막의 특성, 오염물질의 제거 메카니즘, BAC 공정에 영향을 미치는 인자들, BAC 공정의 제어 및 BAC 공정의 모델링에 대해 크게 여섯 부분으로 상세하게 기술하였다.

• 한국막학회:학술대회논문집
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• 한국막학회 1998년도 춘계 총회 및 학술발표회
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• pp.120-123
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• 1998

1. 서론 : 생물기술이 급속히 발전함에 따라 다양한 생물제품들(예, 단백질, 효소, 항생제 등)이 생산되고 있으나, 그 생산량은 극단적으로는 기질용액 1g당 10$^{-8}$g 정도로까지 낮아, 이를 고순도로 정제하기 위해서는 다단계의 공정이 필요하여 분리정제의 비용이 크다. 따라서 생물제품의 산업적 생산이 경제성을 갖기 위해서는 생물제품을 보다 경제적으로 분리정제할 수 있는 효율적인 공정개발이 필수적이다. (생략)

• 한국막학회:학술대회논문집
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• 한국막학회 1993년도 추계 총회 및 학술발표회
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• pp.36-38
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• 1993

염료제조공정에서 발생되는 폐수는 미반응 물질, 중간합성체, 반응기 세척액 등의 난분해성 물질과 함께 고농도의 염(salt)를 함유하고 있어 기존의 생물학적 처리를 위해서는 폐수를 3-5배 희석하여 처리한다. 따라서 폐수처리장의 규모가 커지고 처리 약품과 에너지의 소모가 증가하므로 처리가 비효율적으로 수행된다. 본 연구에서는 염료폐수처리 및 회수에 역삼투막을 적용하여 폐수의 농축과정에 따른 투과율, 배제율의 변화를 조사하였다. 염료폐수의 생물학적 처리공정에서 문제점으로 대두되는 염의 농도를 낮추기 위해서 Nanofiltration(NF)막을 이용하여 염료성분과 염을 분리하는 실험을 수행하였다.

• 한국막학회:학술대회논문집
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• 한국막학회 1998년도 추계 총회 및 학술발표회
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• pp.115-117
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• 1998

생물 발효 공정에 의해 생산된 부탄올 수용액은 농도가 희박하여 농축 공정이 필요하다. 기존의 농축 공정 중 투과증발공정은 공비혼합물이나 비점이 근접한 혼합물등을 분리하는데 에너지가 적게 들고, 분리 효과가 뛰어나며, 조업이 용이하고, 공정이 차지하는 공간이 적다는 장점을 가지고 있다. 산업적으로 관심을 갖는 5 wt% 이하의 부탄올 수용액을 효과적으로 농축시키기 위해 투과증발공정이 사용된다. 현재 투과증발공정에 사용되는 막에는 elastomeric membrane, plasma treated membrane, UV-grafted membrane, polymer blend membrane이 연구 개발되어 사용되고 있는데, 이중 플라즈마 처리방법을 통해 막을 제조 할 경우, 플라즈마 대상 물질의 선택 폭이 넓고, 분리물과 막간의 친화력을 향상 시키기 위해 분리물과 유사한 화학구조를 갖게 할 수 있으며, 형성된 코팅 층이 crosslinking되어 안정성을 갖는 장점이 있다. 따라서 본 연구에서는 플라즈마 처리법을 통해 투과증발막을 제조하고 제조된 막을 부탄올 농축에 사용하여 막의 성능을 조사하였고, 막의 성능과 접촉 각, sorption, heat of mixing간의 상관 관계에 대해 살펴 보았다.

• 한국막학회:학술대회논문집
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• 한국막학회 1995년도 추계 총회 및 학술발표회
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• pp.41-42
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• 1995

기존의 정수처리 공정은 응집-침전-급속여과처리를 주로 사용하면서 생물 활성탄처리-오존처리 등을 거치는 공정으로 이루어져 왔다. 그러나 응집제의 투여시 최적 응집제량, 최적 응집제 투여위치, 교반시간, pH 조절 등 번거러운 test가 선행 되어야 하며 처리수에 남아있는 응집제에 의해 2차 오염을 일으켜 침전조의 부지 면적에 따른 대형화등을 초래할 단점이 있다. 따라서 최근에는 이러한 단점을 보완하고 장치의 간소함, 높은 효율의 유지에 따른 후처리 공정의 부하감소 및 운전 조건 인자등의 감소라는 경제적 효과를 기대할 수 있는 막분리공정이 도입되었다. 그러나 분리막 처리공정의 경우 원수에 다량 포함되어 있는 콜로이드 입자들에 의한 flux의 감소 및 fouling 현상으로 인한 막의 수명감소, 처리수량의 감소 및 최적 설계 및 운전 방법등의 새로운 공정에 대한 많은 자료의 확보가 필요하다. 따라서 본 연구는 기존의 정수처리 공정에 있어서 전처리 부분에 해당하는 응집-침전-급속여과처리 공정을 분리막 공정으로 대체 하였을 때 분리막의 재질 및 module의 차이에 따른 처리 능력을 비교하고 각 단위 공정들에 의한 flux 변화, 각 공정별 수질분석, 회복율, 회수율 등을 검토하여 최적 조건의 공정을 확립하여 후처리 공정의 효율을 극대화 하는데 있다.