• Proceedings of the Membrane Society of Korea Conference
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• 1996.10a
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• pp.69-70
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• 1996

Polyethersulfone(PES)은 열적 특성이 우수하고 넓은 pH 범위에서 사용이 가능하며 특히, 막 제조 특성이 우수하여 막 소재로서 지금까지 널리 사용되어 오고 있다. Polysulfone(PSf)에 비하여 구조적으로 친수성이 우수하고 열적 특성이 더 뛰어난 장점이 있지만, 친수화를 시키기가 어려워서 지금까지는 주로 PSf의 친수화 연구로 한정되었었다. PES가 PSf에 비해 친수성이 좋다고는 하지만 PES 자체가 여전히 소수성을 띠므로 막 운전시 막의 내부나 표면에 투과 물질이 흡착되어 일어나는 Fouling으로 인해 막의 수명을 단축시키며 운전 효율도 크게 떨어진다. 이러한 Fouling을 줄이기 위한 방법으로 여러 가지 방법이 있지만 본 연구에서는 막의 재질을 친수성으로 개질시켜서 Fouling억제를 시도하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• v.45 no.5
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• pp.500-505
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• 2007

The objectives of this research were to (1) identify the membrane fouling potential due to different fractions of NOM (2) correlate the physicochemical properties of NOM and membranes with the adsorption of humic substances on membrane (4) find out the effect of membrane physical and chemical washing according to membrane material. The static adsorption test and adsorption test showed that hydrophobic organics adsorbed much more quickly than hydrophilic organics. In case of the effect of membrane properties on the adsorption of organic fractions, the adsorption rate ratio(a) of hydrophobic membrane (0.016, 0.077) was greater than that of hydrophilic membrane (0.010, 0.033) regardless of the kind of organic fractions. This suggests that the UF membrane fouling were occurred mainly by internal pore size decreasing due to adsorption of organic into pore surface for hydrophobic membrane, and by sieving of organics and forming a gel layer on the membrane surface for hydrophilic membrane. In conclusion, the decrease in the pore volume, which was caused by the organic adsorption into the internal pore, was greater with the hydrophobic membrane than with the hydrophilic membrane. In case of the effect of membrane properties on permeate flux, the rate of flux decline for the hydrophobic membrane was significantly greater than that for the hydrophilic membrane.

• Proceedings of the Membrane Society of Korea Conference
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• 1998.10a
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• pp.123-126
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• 1998

1960년 Allcock이 공기중에서 안정한 포스파젠고분자를 합성한 이래 포스파젠고분자는 열적, 화학적 안정성, 그리고 -P=N-골격에 다양한 측쇄를 부착함으로써 화학적으로 쉽게 고분자를 변형시킬 수 있다는 특징으로 인하여 이온교환막을 위한 기본고분자로 많은 관심을 끌고 있다. 1986년 MaCaffery등은 trifluoro- ethoxy를 치환한 고분자막을 합성하여 고온 안정성에 대한 특성을 실험한 바 있으며 1989년 Allen과 Macffrey등은 bistrifluoroethoxy를 치환시킨 포스파젠고분자를 합성하여 Co와 Mn이 들어있는 용액으로부터 Cr을 분리하였다. 그러나 trifluoroethoxy가 치환된 막은 소수성의 특징을 보이기 때문에 친수성이 요하는 곳에의 응용에는 사용할 수가 없었다. 친수성 포스파젠고분자의 합성의 경우는 1988년 Allcock과 Kwon등이 방사선을 이용하여 가교결합시켜 물에 녹지 않는 포스파젠 친수성 겔을 합성한 바 있으며 1990년 Wycisk등은 포스파젠 고분자를 슬폰화시켜 친수성을 가진 이온교환막을 합성하였다.

• Proceedings of the Membrane Society of Korea Conference
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• 1997.10a
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• pp.135-136
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• 1997

1. 서론 : 친수성 고분자와 소수성 고분자를 blend한 것을 막재료로 뛰어난 투과 특성을 가진 고분자막을 개발하기 위하여 제막 및 UF 투과실험을 하였다. 이 blend막은 안정성이 있고, 기계적 강도가 뛰어나기 때문에 인공투석막으로서 상당히 흥미있는 막재료이다. 이런 관점에서 친수성 고분자로서 poly(vinyl-alcohol)[PVA]을 기본재료로 하여, 여기에 각종 소수성 고분자를 blend 시키는 막에 관한 검토가 필요하다.

• Proceedings of the Membrane Society of Korea Conference
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• 1997.04b
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• pp.56-58
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• 1997

최근 polyolefin계열의 고분자 분리막이 많이 사용되고 있는데 특히 그 중 polypropylene막은 특성상 내약품성 및 내열성이 뛰어나 막 손상이나 성능 저하가 비교적 적은 고분자 막으로 평가되고 있다. 그러나 재질의 소수성 특성 때문에 심각한 fouling을 유발하게 되어 이를 방지하기 위해 막 표면을 hydrophilic agent로 개질 시켜 fouling을 제어하는 기술이 진행되고 있다. 일반적으로 막 재질을 개질 시키기 위하여 sulfonating agents, ozone, 그리고 hydrophilic monomer등을 grafting하는 방법들이 사용되고 있는데, 이는 공정상의 어려움이 있고 완벽한 친수성의 부여를 기대하기가 어렵다. 또한 막 기공 구조의 변화와 붕괴를 초래한다는 단점이 있다. 이밖에 hydrophilizing agent 등을 이용하여 wetting시킴으로써 일시적인 친수화 처리를 하는 방법이 있다. 그러나 이 방법은 membrane matrix로 부터 hydrophilizing agent가 새어 나가므로 영구적으로 사용할 수 없으며, 특히 의료용 분리막으로 이용될 경우 유출된 hydrophilizing agent가 cell membrane을 공격하여 cell 분해와 같은 인체에 해로운 결과를 초래하기 때문에 부적당하다. 최근 들어 저온 plasma를 이용한 표면 개질의 방법이 연구되고 있는데, 이는 plasma가 고분자 물질의 구조나 화학적 반응성과는 상관없이 모든 고분자 물질의 표면을 일정하게 개질 시킬 수 있으며 여타의 다른 방법들과는 달리 막 제조시 residual solvent의 문제점과 swelling의 문제점들이 발생하지 않는 장점 때문에 최근 각광받고 있는 기술 중의 하나이다. 또한 다른 방법에 비해 막과 plasma와의 강한 흡착력 때문에 영구적 친수성을 가지게 할 수 있다. 본 연구에서는 저온 plasma를 이용한 표면 개질이 막의 친수성 향상 및 fouling 방지에 미치는 영향에 대하여 조사하였다.

• Proceedings of the Membrane Society of Korea Conference
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• 1994.10a
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• pp.64-65
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• 1994

근래 환경 문제의 중요성이 크게 대두되면서 여러 제조 공정에서 방출되는 폐수등을 처리하는데 필요한 내구성이나, 내미생물성, 내약품성이 우수한 분리막 재료에 대한 연구가 진행되고 있다. 내구성이 우수한 역삼투막 재료를 얻기 위한 방법의 하나로 엔지니어링 플라스틱을 친수화시키는 방법이 개발되어 왔다. 특히 PPO (poly(2-6-dimethyl-1,4-phenylene oxide))로 만들어진 분리막은 내산화성이 우수하고 내구성이 뛰어나다고 알려져왔고 본 연구에서는 PPO에 carboxyl기를 도입하여 친수성을 부여하고, 상전이법을 이용하여 얇은 표피층이 선택성을 높이고 다공성 구조가 표피층을 지지하도록 만든 비대칭성 구조의 분리막을 제조하고 그 투과특성을 살펴보았다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• v.45 no.6
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• pp.669-676
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• 2007

The raw water was fractionated into hydrophobic (HPO), transphilic (TPI), and hydrophilic portions (HPI) using XAD resins. The raw water DOC contains 39% of hydrophilics, 43% of hydrophobics, and 18% of transphilics. When fractionated NOM (natural organic matter) was passed through hydrophilic membrane with 100 kDa, hydrophobic portion (HPO) caused the most fouling and hydrophilic portion (HPI) caused the least fouling. This could be related to size and adsorption capability of organics. Small sized organics would pass through membrane pores, but large sized organics would be attracted to either membrane pores or surface, which led to the fouling. An effect of membrane pore size on membrane fouling is related to the availability of organics at membrane pores. As the pore size became larger, the more organics were transported into the membrane pore. Some organics caused pore blocking, and others caused pore adsorption, which resulted in membrane fouling. Membrane material is also important for membrane fouling. More fouling occurred at hydrophobic membrane than hydrophilic membrane regardless of its pore size. Hydrophobic interaction caused more fouling at hydrophobic membrane.

• Proceedings of the Membrane Society of Korea Conference
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• 1995.10a
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• pp.54-55
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• 1995

현재 수처리용 분리막으로 널리 사용되고 있는 상업용 polyamide membrane은 주사슬을 이루고 있는 amide bond가 chlorine에 쉽게 분해됨으로써 주쇄의 절단이 일어나므로 막이 파괴되는 결과를 초래하여 역삼투 분리막의 기능이 저하되는 문제점을 갖고 있다. 또한 분리막의 성능으로써 수투과도의 향상도 기존의 분리막의 개선점으로 지적되고 있다. 본 연구에서는 재료 자체의 친수성이 강한 hydroxyl group을 가진 vinyl계 화합물을 기존의 amine계 monomer와 혼합하여 가교반응을 시킴으로써 전체적인 분리막의 수투과도 및 내염소성의 향상을 도모하였다. 기존의 polyamide 분리막의 소재인 1,3-phenylenediamine(MPDA)에 친수성기인 hydroxyethylmethacrylate(HEMA) monomer를 첨가하고 가교제인 trymesoyl chloride(TMC)로 이를 가교시켜 HEMA 및 PVA의 친수성에 의한 수투과도 및 내염소성의 향상을 유도하여 보았다.

• Proceedings of the Membrane Society of Korea Conference
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• 1994.10a
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• pp.66-67
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• 1994

Polysulfone은 물리적, 화학적 성질이 우수하고 내열성과 내유기용매성등이 우수한 열가소성 수지로서 투과성능도 좋고 배제율도 높아 한외여과막이나 역삼투막, 기체분리막 등에 널리 이용되고 있다. 그러나 소수성 물질이기 때문에 처리과정에 있어서 fouling 발생이 큰 문제점으로 대두되고 있다. 따라서 이러한 fouling 현상을 억제하기 위해 화학적인 개질을 통하여 친수성을 높히는 방법이 필요하다. 본 실험에서는 친수성 고분자를 얻기 위하여 $-R_3N^+$기를 치환을 통하여 도입하였다. quaternary polysulfone의 치환여부를 확인하기 위하여 NMR, FT-IR를 이용하였고, 투과도와 용질배제율을 측정하여 개질의 효과를 살펴 보았다. 그리고 이온반발력을 이용하여 염료용액의 배제율을 향상시킬 수 있었다.

• Membrane Journal
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• v.6 no.1
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• pp.10-21
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• 1996

This study is undertaken to investigate the major factor which causes a fouling phenomenon in membrane separation system and effect of hydrophilic treatment on fouling repression of hydrophobic polymer (polysulfone, PSf). Chlorosulfonic acid (CSA) and sulfuric acid as a sulfonating agents are used to produce sulfonated PSf (SPSf). SPSf membrane is prepared under several conditions to investigate it's separation process. The extent of fouling-repression is measured by membrane filtration index (MFI) value. With increasing the ion exchange capacity (I.E.C), the flux of SPSf membrane is decreased but the rejection is increased and the flux is less reduced. According to the MFI value, the SPSf membrane has a fouling-retardant effect.