• Title/Summary/Keyword: 여과법

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Effects of Modified ultrafiltration at cardiopulmonary bypass animal experiment. (심폐바이패스 실험동물에서의 변형 초여과법 사용의 효과)

  • 한재진;원태희;박성수
    • Journal of Chest Surgery
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    • v.32 no.10
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    • pp.874-882
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    • 1999
  • 배경: 체외순환 후의 부종현상 및 이에 따른 여러 장치의 기능 저하를 방지하기 위하여, 최근에 체외 순환 이탈 후 환자의 혈액을 짧은 시간에 관류하여 여과해 주는 변형 초여과법의 사용이 늘고 있다. 이에 대한 긍정적인 임상결과들의 보고도 있으나, 다른 한편 체외 순환 후 염증반응을 포함한 폐손상의 기전에 혈구 성분의 영향이 보고되고 있는 바, 변형 초여과법의 효과, 특히 폐 조직에 대한 영향을 밝혀 보고자 하였다. 대상 및 방법: 몸무게 15에서 22 Kg(평균 16.5$\pm$0.5)의 16 쌍의 잡견을 이용한 정소성 심장이식, 실험에서, 통상적인 인공심폐기 작동군과 인공심폐기 작동 후 변형 초여과 관류를 시행한 군으로 무작위 구분하였다. 변형초여과법은 체외순환 정지 후에 대동맥관에서 나온 혈류를 Roller pump를 거쳐 Amicon Diafilter 초여과 관에 150 mL/m 정도의 속도로 10~15 분 정도 관류시켜 정맥관을 통하여 우심방에 직접 주입하였다. 혈액 채취 및 폐생검은 심폐기 시작 전과 정지 직후, 그리고 변형초여과 시행 군은 초여과 완료 직후에, 대조군은 심폐기 정지 10~15분 후에 각각 시행하였다. 혈류역학 측정요소는 동맥압, 우심방압, 좌심방압 등이었으며, 혈액 검사 항목은 동맥혈 가스분석, 혈색소 농도, 헤마토크릿, 백혈구 수, 혈소판 수, 혈중 단백 성분, 알부민 성분 등이었다. 폐 생검 조직으로는 냉동 건조법을 이용한 수분 함유량을 측정하였고, 광학 및 전자현미경으로 관찰을 하였다. 결과: 변형 초여과 군에서 혈중 혈색소 농도는 수술전 10.3$\pm$1.7 mg/dL, 심폐기 정지 직후 6.3$\pm$1.7 mg/dL, 초여과 직후는 8.3$\pm$2.8 mg/dL의 변화를(p=0.0078, 0.0117), 혈중 총 단백질의 농도 변화는 4.3$\pm$0.9, 3.1$\pm$1.5, 4.1$\pm$1.6 mg/dL, 혈중 알부민의 농도는 1.9$\pm$0.5, 1.4$\pm$0.7, 1.8$\pm$0.8 mg/dL로서, 각각 초여과법의 시행 전후에 유의한 증가를 가져왔고(p=0.0280, 0.0277), 폐조직의 수분 함유량의 변화는 수술전 75.1$\pm$8.6%, 심폐기 정지 직후 82.8$\pm$6.0%, 초여과 직후 77.88%를 보인 반면, 대조군에서는 각각 74.7$\pm$4.9, 82.1$\pm$5.9, 82.3$\pm$5.1%의 변화를 보였다. 미세 구조의 관찰에서, 폐포의 내포세피의 융합 기저막층과 미토콘드리아에서의 부종은 변형 초여과 후에 급격히 감소하였으나, 미토콘드리아내 크리스티의 파괴성 변화와 막성 파괴 성향이 초여과 후에 심화되게 관찰되었고, 세포질 내 소체의 팽창과 공포화 현상도 심폐기 가동 후 발생하여 초여과 후에 더 심화되게 관찰되었다. 세포질 내 소체의 팽창과 공포화 현상도 심폐기 가동 후 발생하여 초여과 후에 더 심화되게 관찰되었다. 폐조직 내의 백혈구는 심폐기 작동 후에 그 수에 있어서 증가하였으며 백혈구의 괴변, 탈과립 정도도 심폐기 작동 후 및 초여과 후에 증가한 소견을 보였다. 결론: 변형 초여과법은 인공 심폐기 후의 혈색소 농도 및 혈중 단백질 농도의 복원에 효과가 있었으며 변형 초여과 관류후 폐의 미세 조직내에서 부종의 급격한 감소 등을 관찰할 수 있었다.

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A Study on the Flow Characteristics according to the Change of Structure in Filtration Using the Numerical Model (수치모형을 이용한 여과기 내 구조 변경에 따른 유동특성 연구)

  • Kim, Taewon;Song, Sooho;Choi, Changhyung;Park, Youngjin;Kim, Jiho
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2017.05a
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    • pp.285-285
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    • 2017
  • 최근 전 세계적으로 심각해지는 물 부족 현상과 수질오염으로 대량의 원수를 빠른 시간 내에 여과하기 위한 여과장치의 개발 및 효율성 향상을 위한 연구의 필요성이 증가되고 있다. 특히 여과필터의 내부구조에 의해 유동이 편중되는 현상이 발생하면 여과효율 및 여과필터 유지관리에 문제가 발생되기 때문에 최적의 여과필터를 설계하는 것이 중요하다. 이에 본 연구에서는 수리모형실험으로 검토하기에 어려움이 있는 여과기 내부구조에 대한 유동특성을 수치해석을 이용하여 검토하였다. 수치해석은 유한요소법 기반의 수치모형으로 여과기 내부를 상세하게 모의할 수 없기 때문에 유한체적법 기반인 ANSYS CFX 모형을 이용하였다. 여과기 내 여과필터는 두께 2.0 mm, 공극율 25%로 가정하고 다공성 기법(porous media)을 적용하였다. 검토를 위한 경계조건은 유입부에 목표 취수량, 유출부에 대기압 조건을 적용하였으며, 여과기에 비해 매우 작게 구성된 여과필터 내부의 유동특성을 검토하기 위해 여과기는 최소 3.0 mm, 여과필터는 1.0 mm의 격자를 적용하였다. 현재 실제 여과시설에 적용되고 있는 여과기 제품 형상을 기준으로 여과기 내부 흐름공간의 크기 및 각도 조정에 따른 유동특성을 검토하여 여과효율을 비교하였으며 통과유량, 유속, 유속벡터 등을 검토하여 균등한 유량과 유속이 발생되는 최적의 여과장치 구조를 도출하였다. 본 연구에서 여과기 내부 구조 변경에 따른 유동특성 검토를 통해 도출된 최적의 여과기 내부크기 및 각도에 대한 설계인자는 여과기 내 여과필터의 효율을 증가시킬 뿐만 아니라 내구성 증진에 도움이 될 것으로 예상된다.

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Biotreatment Technologies for Air Pollution Control (생물학적 처리기술을 이용한 대기오염 제어)

  • Won, Yang-Soo
    • Clean Technology
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    • v.13 no.1 s.36
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    • pp.1-15
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    • 2007
  • Biological treatment is a relatively recent air pollution control technology in which off-gases containing biodegradable odors and volatile organic compounds(VOCs) are vented through microbes. It is a promising alternative to conventional air pollution control methods. Bioreactors for air pollution control have found most of their success in the treatment of dilute and high flow waste air streams containing VOCs and odor compounds. They offer several advantages over traditional technologies such as incineration or adsorption. These include lower treatment costs, absence of formation of secondary pollutants, no spent chemicals, low energy demand and low temperature treatment. The three most widely used technologies are described, namely biofiltration, biotrickling filtration, bioscrubbing. The most widely used bioreactor for air pollution control is biofilter, but it has several limitations. In the past years major progress has been accomplished in the development of vapor phase bioreaction systems, for solving problems of biofilter. Biotrickling filters are more complex than biofilters, but are usually more effective, especially for the treatment of compounds which are difficult to degrade or compounds that generate acidic by-products. This, paper reviews fundamental and theoretical/practical aspect of air pollution control in biofilter, biotrickling filter and bioscrubber, focusing more extensively on biotrickling filtration. Special emphasis is given to the operating parameters and the factors influencing performance for air pollution control, and cost estimation in biotreatment technologies.

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Ceramic Membrane Application for the Bayer Process of Aluminium hydroxide Production (수산화알루미늄 제조 Bayer 공정에서 Ceramic membrane 여과 실용화 공정 개발)

  • 김정학;이성오;구자경;남승하;이시철
    • 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.

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Effect of Modified Ultrafiltration on the Postoperative State after Pediatric Open Heart Surgery. (소아 개심술에 있어서 변형 초여과법(Modified Ultrafiltration)이 술후 상태에 미치는 영향)

  • 방종경;천종록;김규태
    • Journal of Chest Surgery
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    • v.31 no.5
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    • pp.456-465
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    • 1998
  • Cardiopulmonary bypass(CPB) in children is associated with the accumulation of body water after cardiac operation, as a consequence of an inflammatory capillary leak. Following work by Elliott in 1991, modified ultrafiltration(MUF) was introduced after bypass as a means of hemoconcentrating patients and a potential way of removing water from the tissues. We have carried out a prospective randomized study of 20 children undergoing open heart surgery, comparing MUF with nonfiltered controls. MUF was carried out for a mean of 18.9 minutes after completion of CPB to a hematocrit of 37.1%(mean). The mean water volulme removed by the ultrafiltration was 38.4 ml/kg and the mean blood volume retransfused from the oxygenator during the ultrafiltration was 32.1 ml/kg. Fluid balance, hemodynamics, hematocrit, osmolarity and dosage of drug treatment were recorded for 4∼12 hours postoperatively. The results were analyzed using Student t-test and ANOVA, comparing controls(n=10) to MUF(n=10). Blood loss(ml/kg/24hr) was 14.5(mean) in MUF versus 13.7 in controls; blood transfused(ml/kg/24hr) 6.6 in MUF versus 15.2 in controls; plasma transfused(ml/kg/24hr) 65.7 in MUF versus 59.6 in controls. There was rise in arterial blood pressure and hematocrit during MUF. Percent rise of systolic blood pressure was 28.8% in MUF versus 18.7% in controls(p=0.366); percent rise of diastolic blood pressure was 28.8% in MUF versus 8.5% in controls(p=0.135); and percent rise of mean blood pressure was 36.2% in MUF versus 8.2% in controls (p=0.086). Percent rise of hematocrit was 40.0% in MUF versus 23.5% in controls(p=0.002). There was no significant difference in the inotropic requirement and the postoperative serum osmolarity between two groups. The number of days on the ventilator, the duration of stay in the intensive care unit, and the postoperative hospital stay were not significantly different between the two groups.

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Modified Ultrafiltration in Pediatric Open Heart Surgery (소아개심술에서의 변형초여과법)

  • 이정렬;임홍국;김용진;노준량;서경필
    • Journal of Chest Surgery
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    • v.32 no.6
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    • pp.518-524
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    • 1999
  • Background: This study has proven the effect of modified ultrafiltration(MUF) performed after the cessation of cardiopulmonary bypass in pediatric patients who underwent open heart surgery. Material and Method: From Jan. to Dec. 1997, modified ultrafiltration was performed after cardiopulmonary bypass in 50 infants with cyanotic heart disease and the results were compared to the control group of 50 patients with cyanotic heart disease in whom modified ultrafiltration was not used. Changes of hematocrit, central venous pressure, systolic and diastolic pressure, heart rate and body weight were compared. Result: Age and body weight were not different(p=0.38, p=0.46). Disease categories were similar. Average filtering volume was 60.0$\pm$29.2cc/kg for 7.0$\pm$2.4minutes of filtration. Mean hematocrit after filtration(MUF=36.1%, control=26.4%, p=0.001) was higher in the MUF group. Systolic (p=0.0001) and diastolic blood pressure(p=0.0001) were observed to increase more and the central venous pressure(p=0.02) and the heart rate(p=0.02) were lower after filtration in the MUF group. Conclusion: This study demonstrated that modified ultrafiltration after cardiopulmonary bypass was a technically feasible option to improve the post-surgical course through the effective hemoconcentration, hemodynamic improvements, and body water control.

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Filtration of dispersed nanoparticles using cyclone and ultrasonic atomization (초음파 무화 및 사이클론을 이용한 분산된 나노입자의 여과법)

  • Jung, Jihee;Kim, Moojoon;Kim, Jungsoon
    • The Journal of the Acoustical Society of Korea
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    • v.41 no.1
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    • pp.9-15
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    • 2022
  • In order to overcome the limitation of conventional nanoparticle dispersion methods such as sonicator or homogenizer, a filtration method using an ultrasonic atomization effect and cyclones was proposed in this study. A 0.5 wt% suspension was made with Al2O3 powder with an average diameter of 250 nm. The suspension was filtered by the proposed method after pre-dispersing using a sonicator and a homogenizer, respectively. As the result, in the case of the suspension after pre-dispersing with a sonicator, the particle size distribution of the filtered suspension started showing up a single normal distribution indicating the mode of the average diameter only after the 3rd cyclone process. On the other hand, in the case of the suspension with the homogenizer pre-dispersion, similar results appeared from the 2nd cyclone process. Filtration of various types of nanoparticles is expected to be possible by adjusting ultrasonic atomization frequency and manipulating the design of the cyclone.

UPHILL TRANSPORT PHENOMENA THROUGH LIQUID SEPARATION MEMBRANE

  • 양원강
    • Proceedings of the Membrane Society of Korea Conference
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    • 1993.10a
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    • pp.59-60
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    • 1993
  • 막을 도구로 하여 물가등(Ion, Molecular)의 선택 분리 및 정제과정법에 대한 연구는 눈부신 발전을 가져 왔다. 콜로디온 막으로 투석과 한외 여과법이 나온 이래 1950년대 Juda의 연구 이온 교환법의 보고 후 전기투석법에 의한 바닷물의 담수화 농축 방법이 개발되고 Soeb, Sourirajan의 초산 셀루로즈 막의 보고는 Salt의 배제율이 높은 베막 법이 소개 된 후에 다양한 막의 응용법이 전개되었다. 막소제, 제막법, 고 분리기능막, 막형태, 얇은막, 막장치에 이르기 까지 막학 연구의 관심을 모아졌다.

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