• 제목/요약/키워드: 열삼투

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염도차를 이용한 압력지연삼투 공정의 현황과 미래 (Pressure Retarded Osmosis Process: Current Status and Future)

  • 김지혜;김승현;김준하
    • 대한환경공학회지
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    • 제36권11호
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    • pp.791-802
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    • 2014
  • 에너지 소비량은 지속적으로 증가하고 있는 반면 사용가능한 부존자원은 한정되어 있어 전 세계적으로 에너지 위기가 심화되고 있다. 화석연료 고갈 및 에너지 생산으로 인한 환경오염 문제를 해소하기 위하여 새로운 방식의 에너지 생산 기술 개발이 요구되고 있으며, 소수력, 지열, 태양열 광, 풍력, 바이오매스 등의 신재생 에너지기술이 이미 개발되었거나 활발히 연구되고 있다. 최근 지구상에 풍부하게 존재하는 해수와 담수를 이용하여 에너지를 생산하는 염도차 발전이 관심을 얻고 있으며, 그 중에 대표적인 공정이 압력지연삼투(Pressure retarded osmosis, PRO)이다. 압력지연삼투는 에너지 생산 시 이산화탄소 배출이 없고 외부 환경요인으로 인한 제약이 적다는 장점이 있으나, 전용막 및 최적화 기술의 부재로 인해 아직 상용화 단계에 이르지 못 하였다. 따라서 본 논문에서는 압력지연삼투 기술의 현황과 한계를 다양한 측면에서 분석해보고, 이를 통해 압력지연삼투의 기술 개발 방향에 대해 논의해보고자 한다.

내염소성을 갖는 개질 폴리아미드막의 제조 I. 술폰기를 함유하고 있는 폴리아미드합성

  • 하성룡;오부근;이영무;김재진
    • 한국막학회:학술대회논문집
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    • 한국막학회 1993년도 춘계 총회 및 학술발표회
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    • pp.28-29
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    • 1993
  • 최근에 들어 고분자막을 이용하는 분리공정이 다양한 분야에 걸쳐 중요한 역할을 하고 있으나 적용공정에 따라 개선해야 할 점들을 가지고 있다. 역삼투공정의 수행에 있어 폴리아미드막(PA)은 투과유량이 CA막보다 3-5배 정도이며 기계적 강도에서도 우수한 성능을 발휘하지만 CA막을 완전히 대체하지 못하고 있는 실정이다. 이 이유는 아미드결합이 공정상에 포함되는 염소에 대해 저항성을 가지고 있지 못한 때문이다. 이런 문제들은 물질의 구조에 지배적인 영향을 받는다. 본 연구에서는 Friedel-Crafts reaction을 이용하여 합성된 술폰기를 단량체와 기존의 입체장애를 가지는 단량체를 가지고 고분자를 중합하고 비용매 중에 침적시켜 술폰기를 갖는 폴리아미드를 제조하였다. 침적시 비용매로는 아세톤, 에탄올, 물등이 좋은 경향을 보였다. 얻어진 고분자를 열분석을 통해 열적특징을 살펴보았으며, 또한 이들에 대한 염소저항성을 타진하여 역삼투 공정막으로서의 사용가능성을 살펴 보았다.

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역삼투압법에 의한 양파착즙액의 휘발성 성분 변화 (Reverse osmosis causes change in volatile compounds in onion juice)

  • 심재언;전명희;이대희;김영석;이상미;최정민;장은지
    • 한국식품과학회지
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    • 제51권1호
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    • pp.7-11
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    • 2019
  • 비가열 방식의 역삼투압법으로 제조한 양파농축액의 휘발성 성분 변화를 알아보기 위하여 양파착즙액과 역삼투압 양파농축액을 SAFE로 휘발성 성분을 추출하였고, 이를 GC-MS로 분석하였다. 양파착즙액과 양파농축액에서 각각 48종과 62종의 휘발성성분을 동정하였다, 휘발성 성분 중 sulfur-containing compounds를 19종 검출하였고. 양파의 특징적인 향기성분으로 알려진 11종은 약 1.7-1,664배로 증가하였으며, 또한 양파착즙액에서 검출되지 않았던 휘발성 성분이 양파농축액에서 14종이 검출되었다. 이는 역삼투압법을 이용한 양파 농축액이 향미성분의 변성이 적어, 양파 고유의 향미를 갖는 농축액 제조에 응용할 수 있으며, 미량의 휘발성 성분을 분석하는 전처리 방법으로 바람직한 영향을 줄 것으로 생각한다.

마이크로 채널 내 액체에서의 열삼투현상에 대한 이론 및 시뮬레이션 연구 (Theoretical and Simulation Study of Thermo-Osmosis of Liquid in Microchannel)

  • 한민섭
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제29권1호
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    • pp.131-138
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    • 2005
  • Thermo-osmosis of liquids in a microscale channel is investigated by theoretical and simulation study. From the basic set of conservation equations, the temperature and velocity distributions are derived in the function of the given temperatures and pressure gradient. The pressure gradient for a given temperature gradient is then obtained by the molecular simulation. It is shown that the temperature gradient tangential to the surface induces the pressure gradient and thus the flow in the interfacial region between the liquid and channel surface. The thermo-osmotic flow is proportional to the applied temperature gradient, and the factor of proportionality depends on temperature and intermolecular potential. The origin and characteristics of the phenomenon are discussed in molecular details.

역삼투 및 이온 교환 공정을 이용한 보일러 용수 처리 공정 개발

  • 임군택;김성수
    • 한국막학회:학술대회논문집
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    • 한국막학회 1997년도 추계 총회 및 학술발표회
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    • pp.109-110
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    • 1997
  • 1. 서론 : 환경오염으로 인해 하천수, 지하수 등 각종 수자원의 오염으로 양질의 용수공급이 어려워지고 있다. 특히 산업의 발전과 생활 수준의 향상으로 보일러 수요가 꾸준하게 증가되어 왔고, 앞으로도 지속적인 증가가 예상된다. 보일러를 장기적으로 사용하게 되면 보일러 내부와 배관에 scale이 형성되어 열효율을 저하시키고 보일러와 배관의 수명을 단축시키는 결과를 초래한다. Scale 형성의 주원인은 calcium과 magnesium 이온의 침전현상 때문이다. 특히, 지하수의 경우 calcium과 magnesium 이온의 농도가 하천수에 비해 높기 때문에 적절한 처리없이 지하수를 보일러 용수로 사용하기에는 곤란하다.(생략)

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김포매립지 침출수처리를 위한 분리막의 분리특성연구 (Membrane Screening for Kimpo Landfill Leachate Treatment)

  • 변기수;고상열;노수홍
    • 한국막학회:학술대회논문집
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    • 한국막학회 1995년도 춘계 총회 및 학술발표회
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    • pp.64-66
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    • 1995
  • 쓰레기매립지 침출수는 중금속과 난분해성 유기물질을 고농도로 함유하고 있어 기존의 생물학적 방법은 처리효율이 낮고, 화학적 산화법은 비용이 많이드는 처리하기가 어려운 폐수이다. 본 연구에서는 기존의 처리방법을 막분리공정으로의 대체가능성을 조사하기 위해 김포 수도권매립지의 침출수를 대상으로 Nanofiltration막인 MPF-34, XU-45와 역삼투막인 Desal-CA, LSY-CPA, SW-30, UOP-CA의 분리특성을 평막실험장치를 사용하여 조사하였다.

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느타리섯과 사철느타리버섯의 원형질체(原形質體) 재생(再生) 및 환원(還元)에 관한 연구(硏究) (Studies on Protoplast Regeneration and Reversion of Pleurotus ostreatus and Pleurotus florida)

  • 유영복;죤 페버디;차동열
    • 한국균학회지
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    • 제13권2호
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    • pp.79-82
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    • 1985
  • 식용으로 재배면적이 증가하고 있는 느타리버섯과 사철느타리버섯의 유전연구와 균주개 발을 위하여 원형질체의 재생 및 환원에 관한 실험 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 느타리버섯의 원형질체 재생에 알맞는 삼투압 조절제는 0.6 M KCl과 0.6 M Sucrose였으며, 균사의 생장을 촉진하는 amino acid와 vitamin을 혼합한 배지에서 원형질체 환원율이 약 5배로 증가하였다. 2. 삼투압 조절제가 첨가된 배지에서 재생후 2일부터 원형질체가 재생하여 $5{\sim}10$일에 균총을 육안으로 확인하였으며, 환원율이 $0.24{\sim}3.19%$로 사철느타리버섯과 wild type이 느타리버섯과 영양요구성 균주보다 환원율이 다소 높았다.

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온라인 유중가스 측정기에 대한 절연유 유동해석 (Simulation of Transformer Oil Streaming for On-Line Gas in Oil Detector)

  • 진상범;권동진;심응보;우정욱;어수영;최광범;김수태;김주신
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2003년도 하계학술대회 논문집 C
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    • pp.1762-1764
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    • 2003
  • 변압기의 이상 징후를 조기에 검출하여 사고를 미연에 방지하기 위해 설치된 예방진단시스템은 현재 국내 9개 변전소에서 운영되고 있다. 이러한 예방진단시스템의 적극적인 활용을 위해서는 시스템을 구성하는 각 요소에 대한 신뢰성 검증과 주기적인 점검, 축적된 데이터의 분석을 통한 사고예방 검출 사례의 축적이 요구되고 있다. 변압기 예방진단시스템의 가장 중요한 항목인 유중가스 측정기는 변압기 드레인 밸브에 설치됨에 따라, 변압기 내부 절연유가 유중가스 측정기로 유동되는지에 대한 의문이 존재하여 왔다. 본 논문에서는 유동해석 프로그램인 Fluent 5.3과 Gambit 프로그램을 이용하여, 변압기 내부의 열에 의한 대류현상에 의해 순환하는 절연유가 좁은 파이프를 통하여 유중가스 측정기의 삼투막까지 도달하는 유동현상을 해석하였다. 유동해석 결과 절연유가 삼투막과 만나는 지점에서도 절연유의 유동에 의한 순환이 발생하여, 용존가스의 검출이 가능함을 알 수 있었다.

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고온 스트레스기에 비태인의 사료첨가가 산란계의 생산성 및 계란의 품질에 미치는 영향 (Influence of Dietary Supplemental Betaine on Performance and Egg Quality of Laying Hens during the Heat Stress)

  • 류경선;류명선;신원집;조기행
    • 한국가금학회지
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    • 제29권2호
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    • pp.117-124
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    • 2002
  • 비태인은 세포에서 삼투압 조절인자로 작용하며 콜린 대체와 체지방 감소 효과를 가진다. 따라서 고온 스트레스 기간에 비태인의 수준별 급여가 산란계의 생산성 및 관련되는 생리적인 인자에 미치는 영향을 구명하고자 8주간 사양실험을 시행하였다. 사료는 조단백질 16.00%, 대사에너지 2,800 kcal/kg수준으로 급여하였다. 사료에 비태인의 급여수준은 0, 500, 1,000, 2,000pprn으로 하였으며, 처리구당 반복은 4반복, 반복당 수수는 18수씩 배치하였다. 산란율, 사료섭취량, 사료요구율은 4주 단위로 측정하였으며, 계란의 품질과 간의 비태인 함량, 혈중 콜레스테롤, 회장 내용물의 삼투압은 실험 종료시에 측정하였다. 산란율은 처리구간에 일관성이 없었지만 비태인 500과 2,000ppm처리구에서 75.06과 75.02%로서 대조구의 72.62%보다 높은 경향을 나타냈다. 사료요구율은 각각 2.203, 2.125 로서 대조구의 2.374보다 현저하게 개선되었다(P<0.05). 난각강도는 비태인 처리구에서 대조구보다 현저하게 높거나 (P<0.05) 개선되는 경향을 보였지만, 난백고와 호유닛은 대조구와 동일한 경향을 나타냈다. 간에서 비태인 함량은 사료내 비태인의 수준에 비례하여 선형적으로 증가하였으며, 비태인 2,000ppm 처리구는 대조구보다 현저하게 높았다 (P<0.05). 혈중 콜레스테롤과 triacylgycerol는 처리구간에 유의적인 차이는 없었으나 비태인 처리구에서 증가하는 경향을 나타냈다. 회장 내용물의 삼투압은 비태인 급여 구에서 감소되는 경향을 나타냈다. 본 연구의 결과 고온 스트레스기에 비태인의 첨가.급여는 산란계의 생산능력을 개선하는 경향을 보였으며, 난각의 품질을 개선하는 것으로 사료된다.

염분변화에 따른 황복의 산소소비와 암모니아 질소배설

  • 이정열;김덕배;성용식;송희진
    • 한국양식학회:학술대회논문집
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    • 한국양식학회 2003년도 추계학술발표대회 논문요약집
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    • pp.102-102
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    • 2003
  • 황복(Takifugus obscurus)은 주로 황해에 분포하며 봄철에 서해안으로 흐르는 금강, 한강 및 임진강으로 소상하여 강의 중상류에서 산란하는 소하성어류이다. 특히 황복은 바다와 하천을 오고 가는 관계로 해수뿐만 아니라 민물에서도 양식이 가능한 어종으로 다른 소하성어류와 마찬가지로 염분변화에 따른 삼투조절능력이 매우 우수할 것으로 생각된다. 본 연구는 황복이 급격히 염분을 달리하였을 때 나타나는 생리적 반응을 산소소비량과 암모니아 질소배설량의 변화로 염분변화에 따른 생리적 적응력을 살펴보고자 하였다. 본 연구에 사용한 황복은 전장 10cm(체중 15~25g) 전후의 치어로서 염분 32, 22, 12, 및 2 ppt로 조절되어 있는 FRP수조(500 L)에서 2개월간 사육 후, 각기 염분을 달리한(32, 22, 12, 2 ppt) 호흡측정 장치에 황복을 수용하여 산소소비량과 암모니아 질소배설량을 측정하였다. 한편, 사육 시스템내에서의 산소소비와 암모니아 질소의 배설경향을 보기 위하여 염분 16ppt에서 산소소비량과 암모니아 질소배설량을 25시간 관찰하였다. 산소소비 경향은 대체로 염분이 낮을수록 높은 산소소비 경향을 보였는데, 실험염분 32ppt에서는 2~32ppt 사육군 모두 다른 실험염분(22, 12, 2 ppt) 사육군보다 안정되고 낮은 산소소비량을 나타내었다. 그리고 실험염분 22, 12 및 2 ppt에서는 각기 실험염분과 동일한 염분 사육군에서 가장 높은 산소소비량을 나타낸 반면 32 ppt 사육군은 모든 실험염분에서 가장 낮은 산소소비량을 나타내었다. 암모니아 질소의 배설경향은 실험염분 2 ppt를 제외하고는 2 ppt 사육군에서 가장 높은 질소 배설율을 보였으나, 실험염분 2 ppt에서는 오히려 현저히 낮은 암모니아 질소 배설율을 나타내었다. 저 염분(2, 12 ppt)에서 사육한 황복은 22 및 32 ppt에서 사육된 황복에 비해 저염분에 노출될 경우 삼투조절을 위해 암모니아 배설에 상당한 차이를 보였다. 사육 시스템내에서 조사된 산소소비와 암모니아 질소 배설경향은 섭이와 관련하여 일간리듬을 보였는데, 산소소비는 섭이 3시간 후에 최고를 보였으며 암모니아 질소 배설은 섭이 4시간 후에 각각 최고를 나타내었다.

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