• Membrane Journal
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• v.29 no.1
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• pp.51-60
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• 2019

In order to improve gas separation properties of polymeric membranes which have been widely applied in the industry field, aluminosilicate hollow nanoparticles named as allophanes were synthesized by sol-gel method and formulated in Poly(dimethylsiloxane) (PDMS) matrix to investigate the gas separation properties of PDMS membrane. Transmission electron microscope (TEM), Energy dispersive X-ray analysis (EDX), X-ray diffractometer (XRD), Surface area and pore size analyzer (BET) and Fourier transform infrared spectrophotometer (FTIR) were carried out to characterize the synthetic allophanes. Then the PDMS mixed matrix membranes were prepared by adding different volume fraction of allophanes. To examine the effect of allophanes addition in PDMS matrix using unmodified allophane and modified ones, the gas permeation experiments were performed using oxygen, nitrogen, methane and carbon dioxide. As the volume fraction of modified allophane increased up to 4.05 Vol% the permeability of four test gases through PDMS mixed matrix membranes increased. Also, the selectivity of $O_2/N_2$ and $CO_2/CH_4$ increased with the contents of the modified allophane. Further improvement of gas separation properties of PDMS mixed matrix membranes containing higher volume percent of allophanes can be expected as long as well dispersion of allophanes in PDMS matrix can be achieved for better PDMS membranes.

• Journal of Korean Society of Water and Wastewater
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• v.25 no.4
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• pp.471-478
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• 2011

A series of laboratory experiments carried out to investigate the particle separation efficiency and flotation characteristics using $CO_2$ bubbles. The primary objective of this study was to find out the feasibility of $CO_2$ bubbles as an applicable unit of flotation process in tap-water and wastewater treatment plant. The fundamental measurements were conducted to characterize the $CO_2$ bubble from the physical viewpoint in water including bubble size distribution and rising velocity under various operational conditions. In addition, the removal efficiency of solid was experimented using the lab scale plant applied $CO_2$ bubbles, namely the dissolved carbon dioxide flotation (DCF) process. The DCF process using carbon dioxide bubble, which is an advantage as the decrease and the reuse of Green-House gas, can be a promising technology as an water treatment process. On the other hand, the further research to decrease the bubble size distribution of $CO_2$ is required to enhance the particle separation efficiency.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2008.06a
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• pp.298-298
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• 2008

제지산업은 다량의 용수를 사용하면서 또한 많은 양의 폐수를 배출하고 있다. 기존의 폐수처리 공정에서는 침전처리를 위한 큰 공간과 오랜 시간이 요구되어 처리비용이 비교적 많이 드는 단점이 있다. 이러한 기존 기술의 문제점을 보완할 수 있는 새로운 고도처리가 가능한 초전도 마그네트를 이용한 자기분리 기술을 적용하고자 하였다. 자기분리의 기본 원리는 강력한 자기력에 의하여 액체에 포함된 자성입자를 분리해내는 것으로 자성입자들이 자계의 힘에 의하여 잡아당겨지고 포획될으로서 제거되는 것이다. 자기분리용 전자석으로서는 아주 이상적으로 이러한 초전도마그네트와 체(sieve) 형 자기필터를 결합시키면 아주 높은 고구배의 자장(HGMS; High Gradient Magnetic Separation)을 발생 시킬 수 있다. 초전도마그네트를 이용하면 대공간에 전력손실 없이 고자장을 발생시킬수 있기 때문에 미립자를 효과적으로 고속으로 분리하는 것이 가능해지며 또한 상자성 미세입자까지도 처리할 수 있다. 본 연구에서는 주로 유기물로 구성된 제지며|수의 부유물을 자성체와의 응집반응에 의해 플록을 형성하여 자성플록의 자기분리 효과를 연구하였다. 응집제의 종류와 응집반응 공정에 따른 자성플록의 형성 정도를 조사하였으며 자기분리 후 폐수의 탁도, COD 등의 특성을 분석하였다.

• Resources Recycling
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• v.8 no.5
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• pp.51-58
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• 1999

The sbdy iwestlgaled ihc propa-ties of Lhe dust\ulcorner rrom fe~~oallomya ~~ufacturTeh. e chemical composition, cornpasitlon material, p d c l e sire md shapes of the bulk dust, sired dust and magnetically separated durl were mvesligaled. As the re\ulcornerulL, we suppose that the dust from &gh Carbon Fenama~~gunesMc anuiact~vingP rocess is not sufiicient as solulce material of Mn because of ale low Mn canlenl (13.5%) and complicaled composition mate~ial. The dust from Bug F!lter or AOD Proccss is mi~inlym ade up of 0.2-2 pm Mn30, (Hausmam~iu)p iutlde in spherical shape and thc Mn content is 63.190.The dust from Cooler of AOD Process is inninly made up of coarse Ca(O1-Or)zM. n,FeyO,, SiO, and fine Mn30d.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.20 no.6
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• pp.2005-2013
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• 1996

Particle paths and flow fields in a prototype differential mobility analyzer (DMA) were numerically analyzed solving Navier-Stokes equation, electric field equation and particle motion considering viscous drag force, Coulomb force and polarization force. Analytically predicted particle diameters for the prototype DMA are in good agreement with the measured particle diameters within $\pm$1%. And the analytically predicted particle diameters are also in good agreement with numerical results for the prototype DMA.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2019.05a
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• pp.198-198
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• 2019

2011년 동일본 지역에서 발생한 지진으로 인하여 후쿠시마 다이이치에 위치한 원자력 발전소에서 다양한 방사성 물질들이 바다, 하천 그리고 대기와 같은 자연환경 속으로 유출되었다. 방사성 세슘(Cesuim, $Cs^{137}$)은 다양한 방사성 물질들 가운데 반감기(Half-life)가 30.17년으로 가장 긴 물질이다. 방사성 세슘이 환경 생태계로 한번 유출될 경우 긴 반감기과 널리 퍼지는 성질로 인하여 오랜 시간동안 넓은 지역에 막심한 피해를 초래하므로 효과적인 처리방법을 통해 안전하게 처리하는 것이 아주 중요하다. 세슘을 제거하기 위하여 물리적, 화학적, 생물학적 등 다양한 방법들을 통해 연구를 진행하고 있으며, 특히 세슘을 제거하는 아주 효과적인 방법 중 하나인 프러시안 블루(Prussian Blue, PB) 흡착제를 적용하는 방법이 많이 주목받고 있다. 그러나 프러시안 블루는 미세한 분말입자로서 수처리에 사용하게 되면 처리 후 발생되는 슬러지들을 수중으로 부터 분리하기 어려운 한계점을 가지고 있다. 최근 연구에서는 프러시안 블루의 적용 한계점를 극복하기 위하여 자성체(Magnetic substance)를 물리적 지지체로 이용하여 외부 자기장을 통해 수중으로 분리하는 방법들이 연구되고 있다. 자성체란 외부 자기장이 주어지게 되면 입자들 표면에 자성력을 띄는 물질들을 말한다. 본 연구에서는 자성체 종류들 가운데 가장 높은 자성력을 지닌 강자성체(Ferromagnetic Substance)를 물리적 지지체로 하여 산화과정, 실란과정, 합성과정을 거쳐 강자성체 입자의 표면에 프러시안 블루를 합성한 새로운 형태에 합성체를 제조하고, 제조된 합성체를 이용하여 수중에 존재하는 세슘 제거 능력을 평가하였다. 제조된 합성체의 물리적 특성을 분석하기 위하여 SEM, XRD를 이용하여 합성체 입자의 표면 분석을 진행하였다. 합성체의 세슘 제거 능력을 평가하기 위하여 임의 제조된 0.5mg/L의 세슘 농도를 가진 원수 100ml에 제조된 새로운 형태의 합성체 1g을 투입한 뒤 1분간의 반응시간 동안 반응한 이후 잔류 세슘을 측정한 결과 수중의 존재하는 세슘에 대해 99.9%의 세슘 제거율을 기록하였다. 자가분리(Magnetic Seperate)의 원리를 이용하여 수중으로부터 회수율을 측정한 결과, 99%의 합성체 회수율을 얻었다. 실험결과를 통해 외부자기장이 주어지게 되면 수중으로부터 합성체를 대부분 분리하여 회수할 수 있다고 판단된다. 본 연구를 통해 개발된 새로운 형태의 합성체는 수중의 세슘 처리 공정에서 사용자가 직접 접촉하지 않고 세슘제거 및 외부자기장을 통해 수중으로부터 분리가 가능한 합성체라고 판단된다.

• Membrane Journal
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• v.31 no.5
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• pp.293-303
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• 2021

Separation membranes used in water filtration, protein purification or biomedical filtration device frequently undergo membrane fouling for several reasons. The formation of biofilm on the membrane surface by bacteria causes a severe problem for durability of the membrane. For the protein separation, the membrane pores get blocked due to surface hydrophobicity of the membrane. There are several approaches controlling the membrane fouling and one of them is the incorporation of silver nanoparticles. Antibacterial properties of silver nanoparticles are well known and thus widely used in several applications. In this review, we have focused on the membranes where silver nanoparticles or its derivatives are either incorporated in the active layer of thin film composite membranes or uniformly distributed throughout the whole membranes.

• Proceedings of the Korea Air Pollution Research Association Conference
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• 2002.04a
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• pp.155-156
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• 2002

관성임팩터(inertial impactor)는 입자의 관성을 이용하여 기류로부터 입자를 분리하는 장치이며 입자를 입경별로 포집하는데에 높은 효율을 가지며 작동하기에 간편하므로 널리 사용되고 있다. 하지만, 임팩터는 입자의 되튀김(bouncing), 재유입(reentrainment), 그리고 과적(overload)과 같은 입자와 충돌판의 상호작용에 의한 문제점이 있다. 일반적으로 이런 문제점을 해결하기 위해서는 충돌판의 표면에 그리스(grease) 또는 오일(oil)을 코팅하여 사용하는 방법이 있다. (중략)

• Proceedings of the Membrane Society of Korea Conference
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• 1998.04a
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• pp.56-58
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• 1998

1. 서론 : 무한한(unbounded) 용매 속에 떠 있는 구형입자의 확산계수는 Stokes-Einstein 식에 의해 주어지며, 이를 이용하여 입자의 반지름을 결정하기도 한다. 입자가 그 크기정도(order-of-magnitude)의 공간에 제한되는 경우에는 제한하는 벽이 입자의 운동에 많은 영향을 주게 된다. 이런 제한적 이동(hidered transport)은 막이나 크로마토그래피를 이용하는 분리공정이나 촉매를 이용하는 반응공정에서 이용되고 있다. (생략)

• Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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• v.28 no.3
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• pp.337-344
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• 2006

Characteristics of flocculent aggregates have great effects on membrane fouling. Floc from kaolin particles gave higher permeate throughputs than floc from natural particles at the same conditions. Therefore, the objectives of this study are to thoroughly analyze characteristics of flocculated aggregates and to investigate effects of flocculated aggregates on membrane fouling. Image analysis, specific rake resistance and cake compressibility were used for characterization of flocs. Different flocculent aggregates formed with natural and kaolin particles were employed in this study. The fractal dimensions from the image analysis were $D_2=1.79{\pm}0.07$ for floc from natural particles and $D_2=1.84{\pm}0.06$ for floc from kaolin particles. The lower fractal dimension($D_2$) of floc from natural particles indicated that the aggregates were more porous and less compact than floe from kaolin particles. In addition, both the specific cake resistances and compressible degrees of flocs from natural particles showed greater values than those of flocs from kaolin particles. The results implied that the porous and loose flocs from natural particles were more easily compressed on membrane surface than the dense and compact flocs from kaolin particles. The compressed flocs yielded the great hydraulic resistances by hindering the water flow through the cake layer.