• 미생물과산업
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• 제20권2호
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• pp.15-19
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• 1994

전기투석은 전하를 갖는 막과 전위차가 존재하는 장치에서 전해질을 분리하는 공정이다(fig. 1). 전기투석은 1980년대 이전까지는 주로 담수제조, 소금제조와 같은 무기이온제거에 사용되었으나 1980년대 들어 식품제조, 의약제조, 생물공정, 폐수처리 공정 등 다양한 방면으로 응용범위를 넓혀가고 있다. 전통적인 전기투석은 염, 산, 염기들을 수용액상에서 분리하거나 농축하는데 사용되었지만 근래에는 아미노산, 단백질을 분리하는데 전기투석의 활용연구가 시도되고 있다. 본 논문에서는 전기투석의 새로운 응용분야인 전기투석생물반응기에 대해 간단한 설명과 1980년대 후반부터의 연구논문의 소개, 그리고 전기투석에서의 간단한 물질전달이론 설명을 시도하고자 한다.

• 한국막학회:학술대회논문집
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• 한국막학회 1996년도 추계 총회 및 학술발표회
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• pp.8-11
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• 1996

전기투석은 역삼투압, 한외여과와 함께 가장 많이 이용되고 막공정 중의 하나이다. 전기투석은 다른 막공정과 같이 막의 선택성에 의한 분리조작이며 병렬식 배열에 의한 막의 이용이 가능하고 막오염 현상이 있으며 따라서 막-유체간의 접촉에 대한 제어가 필요하다. 전기투석은 운전목적에 따라 desalting electrodialysis(ED)와 water-splitting electrodiaiysis(WSED)로 구분할 수 있다. Desalting electrodialysis는 고전적 의미의 탈염을 위한 전기투석공정이며 WSED는 bipolar membrane을 이용하여 염을 산과 염기로 분리시키는 기능을 갖는 전기투석 공정을 말한다. WSED는 전기적으로 물을 분리한다는 의미로서 Electrohydrolysis로 불리기도 한다. WSED의 기본원리는 bipolar membrane의 양쪽면에서 수소이옹과 수산이온을 발생시켜 산 또는 염기용액으로 전달하고 bipolar membrane에 접하고 있는 양이온 또는 음이온 교환막에서는 각 용액의 전기적 중성을 유지하기 위해 대응하는 이온을 투과시키는 것이다. WSED는 염으로부터 산 염기제조 뿐만아니라 염의 형태로 생성되는 유기산, 아미노산 등 발효생성물의 회수 또는 acidification에 이용되고 있다.

• 한국식품과학회지
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• 제39권6호
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• pp.630-636
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• 2007

고산성 감귤 주스에 속하는 하밀감과 당유자 주스를 bipolar 막으로 100분 전기투석하여 품질변화를 조사하였고, 하밀감 시료에 대하여서는 일반적으로 탈산용으로 사용되는 유기산 선택성 막과 비교분석하였다. Bipolar 막 장착 후 전기투석하였을 때 pH는 점진적으로 증가하는 경향을 보였고, 유기산 선택성 막을 사용하였을 때는 투석 후 거의 pH가 변하지 않았다. 총산도는 유기산 선택성 막을 사용하여 전기투석 후 하밀감 시료인 경우 약 70.0% 감소하였고, bipolar 막은 약 57.2% 감소하였다. 가용성고혈분은 모든 시료에서 약 10% 정도 감소하였다. 전기전도도는 유기산 선택성 막을 이용한 경우에는 3.2에서 0.9까지 급격히 감소하였으나, bipolar 막은 반대로 하밀감, 당유자 주스에서 약 24.6, 20.9%의 전기전도도가 상승하는 결과를 보였다. 당산비가 100분 투석 후 약 1.4-2.0배 증가하였다. 유리당, 플라보노이드는 사용된 투석막 차이에 대한 전기투석 전후 유의적인 차이가 없었으며, 유기산은 함량은 투석 후 상당히 감소하였다. 유기산 선택성 막, $Na_2SO_4$ 전극액으로 전기투석 시 potassium 및 sodium의 급격한 함량변화가 있었으나, bipolar막, $K_2SO_4$ 전극액으로 전기투석에 의하여 이온 함량 변화가 거의 없는 주스 생산이 가능했다. 총폴리페놀 함량, 전자공여 작용 및 아질산염 소거능 등 항산화 효과에 대한 영향은 전기투석 후 약간 감소하는 것으로 조사되었다. 관능검사 결과 bipolar 막을 사용하여 전기투석한 시료가 기호도가 좋았으며, 이 투석 주스에 가당한 시료가 맛과 종합적 기호도에서 가장 평점이 높았다.

• 한국원자력학회:학술대회논문집
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• 한국원자력학회 1996년도 춘계학술발표회논문집(4)
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• pp.207-212
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• 1996

실증규모의 수지충전식 전기투석 재생조를 사용하여 농축음극액내 바나듐의 전기화학적 환원 방법에 의한 재생거동을 조사하였다. 전기투석 분리재생 종료후 남아있는 개미산용액을 전해액으로 사용한 농축음극액내 전기투석된 철 및 코발트는 음극액의 pH를 약 4.3내외로 조절하면 전해환원에 의해 전착.제거된다. 또한 농축음극액내 바나듐은 +2가로 전해환원 되어 착화물을 이루고 있는 Vanadous picolinate 형태로 존재하기 때문에 음극액은 농축된 LOMI 제염제로 재생된다. 이 전해환원에 의한 농축음극액의 재생방법은 제염폐액의 전기투석 분리재생 후 피콜리네이트 착화제만을 재사용하는 기존의 재생개념보다 더욱 효과적으로 제염폐액을 재생시켜 재활용할 순 있는 방사성폐기물의 감용효율이 큰 향상된 제염폐액 재생공정이다.

• 한국식품과학회지
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• 제38권2호
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• pp.202-208
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• 2006

제주지역에서 8, 9, 10월에 수상 적과하여 폐기되는 감귤 미숙(청)과를 자원화하기 위해 전기투석을 이용하여 착즙주스의 과도한 유기산을 제거하고, 이화학적 특성 및 기능적 특성에 대한 전기투석의 영향을 조사하였다. 착즙주스의 100분 전기투석 결과 총 산도는 3.15(8월), 1.62(9월), 1.45%(10월)에서 2.37(8월), 0.86(9월), 0.74%(10월)로 감소하였으며, $^{\circ}Brix$도 약간 감소하였으나 결과적으로 당산비는 각각 9.4%, 59.7%, 70.6% 증가하였다. 그러나 pH, 환원당 및 색도는 거의 변화가 없었다. 착즙액의 유리당은 거의 변화가 없었지만, 유기산 함량은 상당히 감소하였다. Flavonoids인 narirutin, hesperidin의 함량도 전기투석에 의해 약간 감소하였지만 유의적 차이는 없었다. 측정된 이온성분 중$K^+,\;PO_4\;^{2-},\;SO_4\;^{2-},\;Cl^-$의 함량은 전기투석에 의해 감소하였으며, 그 중에서도 $K^+$이 60% 이상으로 감소율이 가장 컸다. 그러나 $Na^+$함량만은 2.5-3.5배 증가하였다. 총 폴리페놀 및 전자공여 작용은 전기투석에 의해 각각 감소하였으나, 아질산염 소거효과는 거의 변화가 없었다. 미숙감귤착즙원액과 100분 전기투석한 미숙감귤착즙액을 가지고 색, 향, 맛,종합적기호도에 대해 관능검사를 실시한 결과 100분 전기투석한 미숙감귤착즙액이 종합적 기호도가 더 좋은 것 으로 조사되었고, 100분 전기투석한 미숙감귤착즙액을 가지고 $12^{\circ}Brix$로 가당을 한 후 기호성을 조사한 결과 산 함량이 적당한 9월 미숙감귤착즙액이 가장 좋은 것으로 조사되었다.

• 청정기술
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• 제3권2호
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• pp.28-30
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• 1997

발효 아미노산을 분리하는 기존의 공정인 이온교환법에서 폐액 및 폐수처리에 따른 문제점을 해결하기 위한 새로운 분리공정으로 탈염 전기투석과 Water-splitting Electrodiaysis를 이용한 발효 아미노산의 분리 가능성 및 다양한 cell configuration과 막에 대한 성능 실험을 실시하였다. 실험결과 전기투석에 의해 경도물질을 제거한 후 양이온교환막과 bipolar 막으로 구성된 2-compartment WSED로 효과적으로 발효액에서 아미노산을 분리 할 수 있었으나 1가 양이온에 선택성을 지닌 양이온교환막으로는 아미노산의 분리가 어려움을 알 수 있었다.

• 멤브레인
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• 제12권2호
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• pp.55-66
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• 2002

본 총설에서는 전기투석 공정의 운전과 설계 능력 향상을 위해 이온교환막의 막오염현상에 관한 연구를 조사하였다. 이온교환막의 막오염현상을 정량적으로 평가하기 위해 압력차를 구동력으로 하는 막공정의 막오염지수와 유사한 전기투석 막오염지수(EDMFI)를 정의하였다. 막오염현상은 무기오염원인 실리카졸과 유기 오염원인 휴믹산과 BSA를 함유한 전기 투석 실험 결과를 비교하여 연구되었다. 이 비교에서 EDMFI는 전기투석 공정의 막오염경향을 정량적인 척도로 유용하게 이용될 수 있음을 보여주었다. 새로운 오염저감 기술로 사각파 전원이 유효함이 유기 오염물을 포함한 전기투석 실험결과에서 보고되었다. 이펄스 형태의 사각파 전원은 최적주파수에서 막오염현상을 현저하게 감소시킬 수 있었다.

• 한국막학회:학술대회논문집
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• 한국막학회 1998년도 추계 총회 및 학술발표회
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• pp.1-10
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• 1998

1. 서론 : 이온교환막은 1950년대 미국 Juda등이 이온교환수지를 부숴 Sheet상으로 만든 것이 최초이다. 그후 여러기업에서 정력적으로 연구개발되어 왔다. Azuma Isamu, Asahi Chemical Industry Co., Ltd.(이하 ACI)는 1951년부터 이온교환막 및 전기투석기술의 연구개발을 시작하여 1961년에는 세계 최초로 연산 50,000톤의 식염 Plant의 상업운전을 Hukushima현 Onabe에서 개시하였다. 현재 ACI의 이온교환막 전기투석기술을 이용하여 일본에서 630,000톤/년, 한국에서 150,000톤/년, 대만에서 100,00톤/년의 식염을 생산하고 있다. (생략)

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제18권1호
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• pp.9-14
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• 2015

바닷물 속에는 다양한 종류의 이온들이 존재한다. 바닷물을 음용수로 사용하기 위해서는 특정 성분은 농축하고 또 다른 특정 성분은 제거되어야 한다. 이러한 특성을 갖기 위해서는 바닷물의 수질을 조정하는 것이 필요하다. 특히 2가 양이온인 칼슘과 마그네슘은 인체에 유용한 물질이므로 이를 농축하는 기술이 필요하다. 본 연구에서는 나노막을 거친 농축수를 전기투석 장치를 이용하여 칼슘과 마그네슘을 농축하는 고경도수 제조기술을 연구하였다. 나노막을 이용하여 2가 이온 성분을 농축한 처리수를 얻은 후 이를 전기투석 장치에 적용시켜 1가 이온인 염화나트륨성분을 제거하였다. 이와 같이 전기투석 장치를 이용하여 고경도수를 제조할 수 있었다.

• 청정기술
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• 제15권4호
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• pp.280-286
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• 2009

고농도의 질산성 질소를 함유하는 폐수의 처리에 전기투석법의 적용 가능성을 평가하기 위하여 전기투석 공정의 운전인자 중 유입농도, 운전전압, 그리고 유속이 질산성 질소의 제거효율에 미치는 영향을 실험적으로 평가하였다. 한계전류밀도는 유입농도와 유입유속이 증가함에 따라 선형적으로 증가하였다. 유입농도와 목표농도에 도달하는 시간은 직선적으로 비례관계를 보였고, 농축액의 초기농도가 제거속도에 미치는 영향은 거의 없었다. 저속에서 유입유속의 증가는 제거속도를 증가시켰지만, 일정속도 이상에서는 제거속도에 미치는 영향이 미미하였다. 운전전압의 증가에 따라 제거속도는 증가하였지만 그 증가속도는 점차 저하되었다. 본 연구에 사용된 전기투석모듈에서 고농도의 질산성 질소를 제거하는 최적 운전조건으로 유입유속 1.6 L/min, 한계전류밀도의 80~90%의 해당하는 운전전압이 권장된다.