• 공업화학
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• 제9권7호
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• pp.950-955
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• 1998

본 연구는 두 종류의 Polyethlene Glycol(PEG, Mw; 8000, 20000)을 cross-flow로 한외여과(막; 분획분자량 6000, 20000)함에 있어서 시간, 운전압력, 유입농도, 그리고 순환유량의 변화에 따라 투과유속과 제거율의 관계를 조사하는데 목적을 두고 있다. 실험진행에 있어서 운전압력은 7, 14, 28 psi의 3단계로, 순환유량은 1000 mL/min와 2000 mL/min 두 가지로, 그리고 유입농도도 100 mg/L과 1000 mg/L의 두가지로 하여 실행하였다. 투과유속은 PEG의 분자량과 농도가 작을수록 압력증가와 함께 증가하였으며, 겉보기제거율($R_o$)은 PEG의 분자량과 농도가 클수록 증가하였다. 그러나 압력이 증가되었을 때 $R_o$는 감소하였다. 일정한 압력하에서 PEG수용액의 투과유속과 $R_o$는 시간변화(8 h)에 관계없이 일정하였다. 순환유량의 변화에 있어서 투과유속에는 거의 영향이 없었으나, $R_o$는 순환유량이 큰 경우가 높게 나타났으며, 두 순환유량의 경우 모두 압력증가와 함께 $R_o$는 감소하였다. 한편, 투과유속과 조작압력의 거동을 분석하기 위해 사용된 투과도비($\alpha$)는 조작압력과 순환유량의 증가와 함께 증가하였으며, 모든 경우에서 1보다 작게 나타났기 때문에 농도분극현상을 분석할 수 있었다. 그리고 물질전달계수로부터 얻은 진제거율(R)은 압력증가와 함께 감소하였으며, 선유속과 PEG의 분자량이 클수록 높게 나타났다.

• 한국가스학회지
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• 제23권3호
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• pp.7-19
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• 2019

본 연구에서는 석탄층 메탄가스전에서의 영향반경 내 저류층 압력에 따라 변화하는 투과도를 고려한 저류층 생산성을 산출하고 그 저류층의 생산특성을 반영한 물질평형법을 사용하여 향후 생산거동을 예측하는 모델을 개발 하였다. 석탄층 메탄가스전을 대상으로 개발한 방법과 전통적인 방법의 저류층 생산성을 유정시험 측정치를 기준으로 비교하였다. 그 결과, 전자의 경우 결정계수($R^2$)가 약 0.76, 후자의 경우 0.69이었다. 이를 통해 석탄층 메탄가스전의 생산성을 대표할 때, 영향반경 내 저류층 압력과 압력 의존 투과도를 고려한 저류층 생산성이 더 적합함을 확인하였다. 이 과정을 통해 유정시험 측정치가 존재할 때, 압력 의존 투과도를 계산하기 위한 영향반경 내 저류층 압력을 산정하는 방법을 제안하였다. 산출한 저류층 생산성과 물질평형법을 이용하여 31개 가스정의 향후 15년간의 생산거동을 예측하여 압력 의존투과도를 고려하지 않은 문헌의 시뮬레이션 결과와 비교하였다. 적용된 현장의 압력 의존 투과도는 최대 1.17배 상승하여 각 가스정당 일일 생산량이 문헌의 결과 대비, 최대 약 15% 증가하는 결과가 도출되었다. 문헌들에 따르면, 석탄층 메탄가스전의 투과도는 저류층 압력에 따라 6~25배 증가하기도 한다. 그 경우, 생산거동은 전통적인 가스 전과 큰 차이가 나타날 것으로 사료된다.

• 청정기술
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• 제5권2호
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• pp.69-78
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• 1999

수용성 에멀젼형 절삭유의 한외여과 및 정밀여과 특성을 실험적으로 연구하였다. 한외여과막의 경우 오일/물 에멀젼의 투과 거동은 film model을 잘 따랐으나 정밀여과막인 ASYPOR막의 경우에는 이러한 거동을 벗어났다. 본 연구에서 사용된 모든 분리막의 경우 운전압력이 투과유속에는 큰 효과를 나타내지 않았다. 저압에서는 투과 초기 및 후기에서의 투과유속 감소율이 적은 반면 고압에서는 초기 투과유속은 매우 컸으나 투과유속의 감소율이 커서 후기에는 모두 비슷한 투과유속을 보여 주었다. 소수성이 큰 polycarbonate 정밀여과막의 경우 일반적인 경우와는 달리 운전시간이 증가함에 따라 투과유속이 증가하는 경향을 나타내었다. 교반하지 않은 cell에서의 임계투과압력은 150 ppm의 에멀젼 농도에서 약 $2.2kg_f/cm^2$이었으나 500 ppm의 농도에서는 $3.8kg_f/cm^2$ 압력에서 나타났다.

• 멤브레인
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• 제1권1호
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• pp.34-43
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• 1991

물에 대해 수착선택성이 높은 아세트산 셀룰로오스 치밀막(CA막)과 에탄올에 대해 수착선택성이 높은 실리콘 고무막(SR막)을 통한 물(1)/에탄올(2) 이성분 혼합액의 투과증발에 있어서 막의 친화성과 최적 조업조건의 관계를 조사하였다. CA막과 SR막을 제조하여, 이들 막에서의 수착량, 수착선택도, 투과증발 분리도 및 투과증발 속도를 실험으로 구하고 서로 비교하였다. 하류압력의 영향을 Thompson다이아그램을 써서 분석하였고, 공급액 농도와 조업 온도 변화에 따른 수착 및 투과증발 특성을 활동도 계수, 가소화 효과, 활성화에너지 등으로 설명할 수 있었다. CA막을 사용한 물의 분리의 경우에는 물에 대한 투과증발 분리도 ($[\alpha^2_1]_{PV}$) 및 투과증발 속도 모두 하류압력이 낮고, 공급액의 농도가 중간 정도이고, 온도가 높은 조업조건이 유리하였다. 그러나 SR막을 사용한 에탄올의 분리의 경우에는 에탄올에 대한 투과증발 분리도 ($[\alpha^2_1]_{PV}$) 는 하류압력이 높을수록, 공급액 중의 에탄올 농도가 낮을수록, 조업온도가 낮을수록 증가하였지만, 투과증발 속도는 반대의 경향을 나타내었다.

• 멤브레인
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• 제16권4호
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• pp.259-267
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• 2006

다공성 폴리비닐리덴플루오라이드(PVDF, polyvinylidenefluoride) 그리고 폴리테트라플루오르에틸렌(PTFE, Polytetrafluoroethylene)에 대하여 순수한 물, $0.1M{\sim}4.0M$ NaOH 수용액, 그리고 $0.1M{\sim}3.0M\;NaHSO_3$ 수용액을 사용하여 임계투과압력을 측정하였다. 임계투과압력은 동일한 평균 기공 크기의 PVDF보다 PTFE가 크게 나타남을 관찰할 수 있었다. NaOH 수용액의 경우 NaOH의 농도 증가에 따라 임계투과압력은 감소하였으며 1.0 M 농도에서 최소값을 나타낸 후 다시 증가함을 확인하였다. 그러나 NaOH이 아닌 다른 염을 용해한 수용액인 $NaHSO_3$ 수용액의 경우 농도를 3.0 M까지 증가하여도 임계투과압력이 계속 감소함을 알 수 있었다. 이와 같은 현상을 이론적인 Cantor식으로 해석할 수 있었다.

• KSBB Journal
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• 제5권1호
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• pp.69-74
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• 1990

이눌린, 물 및 알콜로 구성된 용액에서 물과 알콜의 투과플럭스와 막투과 압력, 이눌린 농도, 재순환속도 사이의 함수관계를 millipore사의 랩카\ulcornerV시스템을 사용하여 구명하여 보았다. 본 연구의 결과에 의하면 NMWL이 1000이고 이눌린 농도가 1wt%내지 5wt%, 막투과 압력이 $0.4kgf/\;{\textrm{cm}^2}$내지 $3.2kgf/\;{\textrm{cm}^2}$, 재순환 속도가 4ml/sec인 경우에는 투과플럭스와 막투과 압력 및 이눌린농도 사이의 함수관계가 다음식으로 표현되는 겔분모델로 잘 해석됨을 알 수 있었다. Jv=(0.0022P + 0.0003) lu \frac{3p\;+\;2.1}{C_b}$

• 터널과지하공간
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• 제31권1호
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• pp.41-51
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• 2021

치밀 저류층의 투과도 증진을 위해 개발된 수압파쇄 기술은 셰일가스와 같은 비전통자원과 심부지열 개발에 필수적인 기술 중 하나이다. 파쇄형태가 단순하고 파쇄효율이 좋지 않은 수압파쇄를 개선하기 위해 다양한 파쇄유체를 이용한 실험적 연구가 진행되었다. 물, N2, CO2 가스를 파쇄유체로 사용하여 치밀 암석에 대한 파쇄형태와 효율성을 분석하였다. 파쇄유체로 물을 일정 주입속도로 주입한 경우 순간적으로 압력이 상승하여 파쇄가 발생하였으나, 파쇄유체로 가스를 주입한 경우 서서히 압력이 증가되면서 물보다 낮은 파쇄압력을 보였다. 3D 단층촬영 기법을 이용하여 물과 가스 주입으로 생성된 균열을 관찰한 결과는 기존 공극부피 대비 파쇄 자극부피가 각각 5.71%(물), 12.72%(N2), 43.82%(CO2) 증가되었다. 또한 파쇄유체의 파쇄 효율성을 검정하기 위한 파쇄 전후 투과도 변화 실험에서는 가스 파쇄에 의해 증가되는 투과도 증가 값이 물을 이용한 파쇄보다 훨씬 높게 측정되었다. 파쇄 이후 인공균열의 생성과 주변응력에 의해 다시 균열이 닫히는 현상을 고려하여 생성된 인공균열에 구속압을 단계별로 증가시켜 투과도 변화를 측정하였다. 구속압이 2MPa에서 10MPa로 증가시켰을 경우 초기 투과도 대비 각각 89%(N2), 50%(CO2) 감소하였다. 본 연구는 가스파쇄기술이 수압파쇄보다 투과도 증진 효과가 크고 이후 주변 응력에 의한 투과도 감소가 적은 것으로 나타났다.

• 멤브레인
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• 제7권2호
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• pp.75-83
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• 1997

직선형(Type 1), 곡선형(Type 2) 및 병렬형 (Type 3) baffle을 설치한 역삼투용 판틀형 모듈을 설계 제작하였으며 NaCl과 sucrose 용액을 각각의 모듈에 공급하여 용액농도 및 운전압력등이 분리특성에 미치는 효과를 측정하고 각 모듈의 특성치를 비교하였다. 운전압력 35bar, 원료 공급유량 6 l/min 이내의 운전조건에서 Type 3가 투과선속 및 배제율 측면에서 가장 우수하였다. NaCl 수용액의 경우, Type 1에 대한 Type 2 및 3의 투과선속 향상율은 운전압력이 증가함에 따라서 감소하였다: 1wt% NaCl 수용액에 대한 Type 3 투과선속 향상율은 10bar 근처에서 약 100%이었으나 35bar에서는 약 10%로 감소하였다. 그러나 sucrose 수용액에 대한 Type 2 및 3의 투과선속 향상율은 농도 및 운전압력에 따라서 크게 변화하였다. 또한 Type 3의 경우, 원료용액의 공급속도 변화에 따른 투과선속의 의존성은 거의 선형적으로 나타났으며 이는 baffle이 존재하지 않는 난류영역에서 보다 큰 값이었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.283.2-283.2
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• 2014

열필라멘트 화학증착공정(Hot Wire Chemical Vapor Deposition)에서 기상 에서 생성되는 하전된 실리콘 나노입자와 저온결정성 실리콘박막 증착의 연관성을 압력의 변화에 따른 상호비교를 통해 조사하였다. 필라멘트 온도는 $1800^{\circ}C$로 고정시키고 0.3~2 torr의 범위에서 공정 압력을 변화시키면서 증착하였다. 압력이 증가함에 따라 증착된 실리콘 박막의 결정화도는 증가하였으며, 증착속도는 감소하였다. 반응기 압력에 따른 기상에서 생성되는 나노입자의 크기분포의 변화를 조사하기 위하여 탄소막이 코팅된 투과전자현미경(Transmission Electron Microscopy) 그리드 위에 실리콘 나노입자를 포획하고 관찰하였다. 포획된 실리콘 나노입자의 크기분포와 개수농도는 압력이 증가함에 따라 감소하였다. 투과전자현미경을 이용하여 분석한 결과, 나노입자는 결정성 구조를 보였다. 압력이 증가함에 따라 나노입자의 크기가 감소하고 개수농도가 감소하는 것은 증착속도의 감소와 관련됨을 알 수 있다. 한편, 공정압력 증가에 따른 나노입자의 크기분포 및 개수농도 감소와 증착속도의 감소는 일반적으로 알려진 기상에서 석출하는 고상의 평형석출량(equilibrium amount of precipitation)이 압력의 증가함에 따라 증가한다는 사실과 일치하지 않는다. 이러한 압력경향성은 Si-H 시스템이 0.3~2 torr의 압력 영역에서 retrograde solubility를 갖는 것을 의미한다. 나노입자의 하전여부, 크기분포 및 개수농도를 측정하기 위하여 입자빔질량분석장비(Particle Beam Mass Spectroscopy)를 이용하였다. 그 결과, 실리콘 나노입자는 양 또는 음의 극성을 가진 하전된 상태임을 확인하였고, 투과전자현미경(TEM) grid에 포획한 실리콘 나노입자의 크기와 경향성이 일치하였다. 이는 나노입자가 저온의 기판에서 핵생성되어 성장하여 생성된 것이 아니라 열필라멘트 주위의 고온영역에서 생성된 것을 의미한다.

• 멤브레인
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• 제3권1호
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• pp.29-34
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• 1993

본 논문에서는 역삼투막 공정과 투과 증발막 공정이 Paul과 Ebra-Lima 모델을 사용하여 이론적으로 서로 비교되어졌다. 이 모델로부터 막내에 있는 액의 농도를 역삼투 공정의 경우 압력이 막의 윗쪽에 가하여졌을 때 (반면에 투과 증발 공정의 경우는 가하여진 압력이 무한대일 때) 막 -n-hexane 그리고 rubber 막-benzene 계들에 대하여 계산되어졌다. 또한 polyethylene-n-hexane 그리고 polyethlene-benzene 계들에 대하여 역삼투 및 투과 증발 공정의 투과도가 계산되어졌고 비교되어졌다. 이론적으로는, 투과 증발 공저으이 투과도가 역삼투 공저의 투과도 보다 더 컸음을 알 수 있었다.