• Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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• v.37 no.11
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• pp.649-655
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• 2015

As a novel water treatment membrane, concept of ceramic-based graphene membrane (CbGM) was suggested, and its mass transport behavior was investigated. The selectivity of CbGM was given by graphene material which is consisting of active layer, only transmitting water, but rejecting salts. Filtration-assisted assembly methods was employed as a facile method to fabricate CbGM. Surface morphology and characteristics of CbGM were analyzed by scanning electron microscopy (SEM) and contact angle. In addition, three different kinds of solutes (i.e., NaCl, $MgCl_2$, $Na_2SO_4$) were tested in batch forward osmosis system to confirm the mass transport behavior. Through surface morphology analysis and mass transport behavior, it was revealed that interlocking between graphene layers is very important, rather than thickness of laminated graphene layers, in terms of selectivity to CbGM. All the anions in each solute showed faster transport than those of cations. In addition, solutes which have high ion valence charge ratio of anion to cation ($Z^-/Z^+$) was easier to be passed through CbGM. It indirectly implied that the surface charge of CbGM appear to be positive. In addition, It showed that surface charge of CbGM has a great role on mass transport, in particular, transport of matter having charges, generally ions.

• Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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• v.33 no.9
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• pp.656-661
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• 2011

The performance of a domestic ceramic membrane with pore size of $0.1{\mu}m$ was evaluated to produce drinking water. A pilot-scale ceramic membrane filtration plant with a capacity of $1m^3/d$ was operated at the filtration flux of $3.0m^3/m^2{\cdot}d$ to investigate the effect of both backwash interval and pre-ozonation on TMP (trans-membrane pressure) increasing rate. The TMP increased with increasing the backwash interval. However, the application of pre-ozonation reduced the TMP increasing rate remarkably. When 1 mg/L of ozone was dosed with contact time of 5 min, TMP increasing rate at the backwash interval of 1 hr was reduced by 30%. This result indicated that pre-ozonation was very effective in reducing membrane fouling. There was almost no change in TMP increasing rate when the ozone contact time was maintained in the range of 5 to 15 min. Increasing ozone concentration up to 3 mg/L showed beneficial effect on TMP increasing rate.

• Proceedings of the Membrane Society of Korea Conference
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• 2003.11a
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• pp.146-148
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• 2003

Bayer 공정은 가성소다를 이용하여 보오크사이트로부터 수산화알루미늄을 추출하는 공정이다. 그러나 보오크사이트 추출 후 1차 침전공정에서 반응한 보오크사이트 잔사는 침전시킴으로써 깨끗한 공정액을 분리하는 데 이때 침전되지 못한 다량의 분산성 고형물이 공정액 중에 존재하게 되는데 이를 분산성 보오크사이트(레드머드) 미립자라하며 보통 80-100mg/$\ell$의 농도를 나타낸다. 그러므로 이를 제거하기 위해 다음 공정인 입상여과필터 공정을 사용하는데 이때 필터링 효율증대를 위해 보조제로써 다량의 소석회(Ca(OH)$_2$)를 투여하여 공정액 중의 고형물을 농도를 8-100mg/$\ell$에서 5mg/$\ell$로 낮추는 공정을 사용하고 있다. 특히 국내 수산화알루미능 제조회사일 KC(주)의 경우 소석회 사용량이 일 10톤, 년간 약 3,600톤을 사용함으로써 소석회의 사용량에 따라 같은 량의 슬러지가 발생되게 된다. 따라서 여과후 발생되는 슬러지의 처리비용 문제(연간 9천만원)와 소석회의 미립자에 의한 공정액의 2차 오염과 제품 품질 저하(quality claim) 및 소석회 사용량에 따른 연간 원료비(연간 3억원) 등의 상당한 문제점을 나타내고 있는 실정이다. 아울러 최근 고품위 수산화알루미늄의 공급 요구에 따라 여과시 정제기준이 점차 낮아져 이제는 1mg/$\ell$ 이하를 유지하여야 하는 근본적인 문제에 봉착해있는 실정이다. 그러므로 본 연구에서는 소석회를 사용하는 입상여과법을 대체하기 위한 신공정개발을 추진하였으며, 그동안 카트리지여과법 등의 다양한 실험 결과로부터 최근 필터 보조제를 첨가하지 않는 물리적 여과방법인 세라믹 막 여과법의 적용 가능성을 확인하고 친환경공정인 세라믹 막 여과 실용화 공정 기술을 개발하였다. 세라믹 막 여과 법은 여과 보조제를 사용하지 않으므로 2차적인 슬러지 발생등의 환경문제를 발생하지 않으며, 공정액에 첨가제를 투입하지 않으므로 순환형 친환경공정으로 각광받을 수 있다. 본 연구에서는 고온, 고농도의 NaOH 수용액의 처리에 적합한 막소재와 발생될 수 있는 제반 문제점 등을 파악하였고, 장기간의 실험을 거쳐 최적 투과 압력(Trans membrane pressue), 세정 조건 및 주기, 막재질에 있어서 보강하여야 할 Point, 최적 운전 조건들을 토출해 내었고, 향후 실제 Plant에 적용할 계획이다.

• Proceedings of the Korean Ceranic Society Conference
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• 2003.10a
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• pp.43.1-43
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• 2003

• Journal of the Korean Ceramic Society
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• v.36 no.3
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• pp.244-254
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• 1999

폐윤활유 재생용 TiO2 한외여과막은 정밀영과용 지르코니아 복합막(즉, 복층담채) 및 알루미나 단층 담체(기공크기 0.1$mu extrm{m}$)상에 졸-겔 코팅법에 의하여 TiO2 분리막 층을 코팅하여 제조 하였다. TiO2 졸의 특성 분석을 통하여 봉입침지(sealed dip-coating) 및 가압 코팅(pressurized coating)법으로 결함이 없는 TiO2 복합막을 제조할 수 있는 코팅조건을 최적화 하였다. 합성 TiO2 한외여과막의 분리막층 두께는 1$\mu\textrm{m}$이하의 범위에서 조절되었으며,기공값을 보여주었으며 75$0^{\circ}C$까지 열처리하여도 80%정도의 용질배제율(기공크기 22.5nm)을 유지하는 점으로 봐서 고온 공정을 요하는 폐윤활유 재생막으로서 충분한 열적 안정성을 갖고 있었다.

• Proceedings of the Membrane Society of Korea Conference
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• 1992.04a
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• pp.29-32
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• 1992

무기물질로 제조된 분리막은 대부분의 유기고분자 분리막에 비하여 열에 강하고, 구조의 안정성이 있으며, 유독 물질 및 미생물등에 영향을 덜받는다는 장점이 있어 폐수 처리, 식품 가공 및 생물 공학적 분리 목적으로 많은 연구가 진행되어 왔다. 최근 재료기술의 발달로 양질의 세라믹 분리막이 제조 가능하게 되었으며 다공성 alumina, zirconia, glass 분리막은 현재 4 nm - 5$\mu$m의 기공 범위로 상용화 되어 있다.

• Ceramist
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• v.10 no.6
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• pp.40-49
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• 2007

• Proceedings of the Korean Ceranic Society Conference
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• 2004.10a
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• pp.92.2-92.2
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• 2004

• Proceedings of the Korean Ceranic Society Conference
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• 2000.04a
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• pp.148-148
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• 2000

• Proceedings of the Korean Ceranic Society Conference
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• 2004.10a
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• pp.86.4-86.4
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• 2004