• Membrane Journal
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• v.14 no.1
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• pp.57-65
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• 2004

The effect of porous support layer resistance and PDMS (polydimethylsiloxane) coating thickness on ethylene/nitrogen separation of composite membranes was studied with the model of Pinnau and Wijmans〔1〕. To control the support resistance (or permeance), PES porous membranes were prepared by phase inversion process with various PES/NMP dope concentrations. The thickness of selective PDMS top layer was controlled by using a spin coater. Its cross-section and coating thickness were observed by scanning electron microscope (SEM). Pure gas permeation test was done with ethylene and nitrogen, respectively. The experimental result for olefin/nitrogen separation process matched well with theoretical result from the model used. The result shows that optimization between PDMS coating thickness and support resistance is important to get PDMS composite membranes with best performance.

• Proceedings of the Membrane Society of Korea Conference
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• 1994.04a
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• pp.33-33
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• 1994

세라믹 막을 이용한 정밀여과 (microfiltration)나 한외여과(ultrafiltration)에 있어서 가장 중요한 점은 높은 선택적 투과성(permselectivity)을 유지하면서도 투과량(permeation flux)이 각각 500 ~ 1000 $l/m^2.hr$와 30 ~ 100 $l/m^2.hr$ 정도로 상당히 높아야 한다. 기체분리 공정에서도 마찬가지로 높은 투과성이 요구되기 때문에 이상과 같은 고투과량을 갖는 복층 세라믹막의 제조방법과 투과특성에 대한 연구를 수행하였다.

• Proceedings of the Membrane Society of Korea Conference
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• 1998.04a
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• pp.37-39
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• 1998

1. 서론 : 최근 낮은 에너지 소비, 적은 투자설비비로 인하여 분리기술 분야에 분리막을 적용시키는 연구가 활발히 진행되고 있으며 상업화 추진도 진행중에 있다. 특히 기체 분리 시장에서 분리막의 이용이 연구되고 있으나, 일반적인 분리막들이 가지고 있는 공통적인 특징인 투과도가 높아지면 선택도가 낮아지고, 반대로 선택도가 높아지면 투과도가 낮아지는, trade-off현상으로 인하여 분리막의 사용에는 많은 제약이 따르게 되었다. 따라서 이를 방지하기 위한 연구가 진행중이며 그로부터 얻은 결과중 하나가 6FDA를 이용한 polyimide 분리막의 적용이다.(생략)

• Proceedings of the Membrane Society of Korea Conference
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• 1993.04a
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• pp.54-55
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• 1993

본 연구에서는 물-에탄올 혼합액에서 물을 탈수시켜 분리하기 위한 고분자 복합막을 제막하고, 그 투과증발 분리 특성을 고찰하였다. 친수성을 갖는 poly(acrylonitrile) [PAN] 을 상전환법에 의하여 지지막을 만득고, dextran 혼합용액으로 한외여과에 의하여 지지막의 성능을 평가, 분석하였다. 이 지지막의 표면에 poly(acrylic acid) [PAA] 수용액을 도포하고 열처리시킨 복합막에 대한 투과증발 분리의 성능에 관하여 고찰하였다.

• Proceedings of the Membrane Society of Korea Conference
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• 1992.04a
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• pp.58-59
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• 1992

투과 증발법에 의한 유기 성분을 포함하는 물의 농축은 일반적으로 water-selective와 organic-selective인 2개의 투과 증발 장치를 연결하여 사용되어지며 이때 organic permeate는 재순환되고 그리고 organic retentate는 회수되어지며, water retentate는 다른 곳에 사용된다. 본 논문에서는 이중 두번째 단계인 water- selective 막을 이용한 투과 증발 분리에 대해 조사하였다.

• Proceedings of the Membrane Society of Korea Conference
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• 1998.10a
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• pp.115-117
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• 1998

생물 발효 공정에 의해 생산된 부탄올 수용액은 농도가 희박하여 농축 공정이 필요하다. 기존의 농축 공정 중 투과증발공정은 공비혼합물이나 비점이 근접한 혼합물등을 분리하는데 에너지가 적게 들고, 분리 효과가 뛰어나며, 조업이 용이하고, 공정이 차지하는 공간이 적다는 장점을 가지고 있다. 산업적으로 관심을 갖는 5 wt% 이하의 부탄올 수용액을 효과적으로 농축시키기 위해 투과증발공정이 사용된다. 현재 투과증발공정에 사용되는 막에는 elastomeric membrane, plasma treated membrane, UV-grafted membrane, polymer blend membrane이 연구 개발되어 사용되고 있는데, 이중 플라즈마 처리방법을 통해 막을 제조 할 경우, 플라즈마 대상 물질의 선택 폭이 넓고, 분리물과 막간의 친화력을 향상 시키기 위해 분리물과 유사한 화학구조를 갖게 할 수 있으며, 형성된 코팅 층이 crosslinking되어 안정성을 갖는 장점이 있다. 따라서 본 연구에서는 플라즈마 처리법을 통해 투과증발막을 제조하고 제조된 막을 부탄올 농축에 사용하여 막의 성능을 조사하였고, 막의 성능과 접촉 각, sorption, heat of mixing간의 상관 관계에 대해 살펴 보았다.

• Proceedings of the Membrane Society of Korea Conference
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• 1997.04b
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• pp.27-28
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• 1997

최근 들어 분리공정의 발달과 산업의 고도화에 따라 기체 및 액체분리의 중요성이 강조되면서 열적, 화학적 그리고 기계적 안정성이 좋으며, 수명이 길고, 세척과 재생이 용이하며, 미생물에 의한 손상이 없는 무기막에 대한 연구가 진행중이다. 무기막은 기공의 크기에 따라 크게 다공성 막과 비다공성 막의 두 종류로 구분된다. 비다공성 금속막은 특정 기체에만 투과성을 가지며, 이때 기체는 용해-확산(solution-diffusion)기구에 의해 금속막을 투과하므로 특정기체에 대한 선택도는 매우 크나 투과도가 매우 작고 가격이 비싼 단점을 가지고 있다. 다공성 막은 기체 투과율이 큰 반면 기체 선택도가 작은 단점을 가지고 있다. 현재 기체분리에 사용되고 있는 무기막은 기공크기가 40${\AA}$ 이상으로 기체 분리가 Kundsen diffusion에 의해 이루어지므로, 기체 투과도는 큰 반면에 기체에 대한 선택도는 그리 크지 않다. 따라서 최근 들어서는 다공성 담체에 기공이 작은 ($d_{pore}<20{\AA}$)박막을 담지시켜 기체의 분리 선택도를 향상시키기 위한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 본 연구에서는 유기금속 화학증착법(metal-organic chemical vapor deposition:MOCVD)을 이용하여 수소 선택성을 가지는 $SiO_2/Al_2O_3$ 복합막을 비율별로 제조하여 증착속도를 알아보고, 열과 수분에 노출시켜 박막의 기체투과도 변화를 살펴보았다.

• Membrane Journal
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• v.10 no.3
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• pp.121-129
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• 2000

The membrane requires both high in selectivity and flux. However, the permselective membrane has low flux. In this study, the porous alumina membrane was coated with silane coupling agent in order to enhance the flux with proper selectivity. The contact angle of water to the surface-modified alumina membrane was greater than 90$^{\circ}$, which indicated the high hydrophobicity. The modified membrane was tested in vapor permeation for the concentration of aqueous ethanol, isopropanol, and n-butanol. With the increase of ethanol, isopropanol, butanol concentration in the feed, permeation flux increased due to the greater affinity of ethanol, isopropanol, butanol with surface-modified alumina membrane than that of water. The experimental results showed that the permeation tate of surface-modified alumina membrane was 20~1000 times greater than that of a polymer membranes.

• Proceedings of the Membrane Society of Korea Conference
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• 1997.04b
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• pp.30-31
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• 1997

기체분리용 막에서 높은 투과성능을 얻기 위해서는 다공성 지지체 표면에 얇은 skin layer를 갖는 막을 제조하는 것이 가장 중요하다. 이 skin layer는 결함이 없고 가능한 한 얇아야 고선택도를 유지하면서 투과도를 높일 수 있다. 이러한 skin layer를 갖는 비대칭막을 wet phase inversion method를 이용하여 제조하는 연구를 하였다. 본 연구에서는 wet phase inversion method를 이용하여 표면에 skin layer를 갖는 polyimide 비대칭 평막을 제조하는데 있어서 제막조건에 따른 막 구조 조정과 투과특성을 평가하고자 하였다.

• Membrane Journal
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• v.2 no.1
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• pp.21-32
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• 1992

Hydrogen-permselective silica membranes were synthesized within tim walls of porous Vycor tubes by chemical vapor depostion of $SiO_2$. Film deposition was carried out using $SiCl_4$ hydrolysis either in the oppm shag reactants or in the one-sided geometry. At temperatures above $600^{\circ}C$ the permeation rate of hydrogen thorough the silica films varied between 0.01 and $025cm^3(STP)/cm^2-min-atm$ depending on the reaction geometry and the $H_2 : N_2$ permeation ratio was about 1000. Permeation rates of both $H_2$ and $N_2$ increased with increasing temperature. The silica membranes produced by one-sided deposition have higher hydrogen permmeation rates than those produced by the opposing reactants geometry although the membranes formed in an opposing reactants geometry were relatively stable during the heat treatment or after exposure to ambient air. These membranes can be applied to high temperature gas separations or membrane reactors once the film deposition process is optimized to get high permeability as well as good stability.