• The Microorganisms and Industry
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• v.20 no.2
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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.

• Proceedings of the Membrane Society of Korea Conference
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• 1996.10a
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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.

• Membrane Journal
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• v.23 no.5
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• pp.319-331
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• 2013

Electrodialysis with bipolar membranes (EDBM) has recently gained increasing attention for the recovery and production of acids or bases from the corresponding salt solutions and other high value-added business like food processing and biochemical industry. EDBM possesses economical and environmental benefits and can complex with other process such as ion exchange process, extraction and adsorption. So this paper investigates a brief overview of development for bipolar membrane and EDBM with the practical application.

• Membrane Journal
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• v.12 no.3
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• pp.143-150
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• 2002

Electrodialysis(ED) is a reliable and effective process for the separation and concentration of ionic compounds. However, commercial uses of ED are often hindered by the cost of the stack that mainly resulted from the ion-exchange membrane cost. In order to minimize the membrane cost, it is desired to operate ED at the highest practicable current density. In an actual ED system the high current operation is limited by the concentration polarization phenomenon. This article illustrates the transport phenomena of ions through ion exchange membranes using current-voltage relations as a characterizing method. Also recent studies on electroconvection and water-spitting phenomena caused by concentration polarization were reviewed.

• Clean Technology
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• v.3 no.2
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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.

• Proceedings of the Membrane Society of Korea Conference
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• 1997.04b
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• pp.3-10
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• 1997

제염농축공정은 증류, 증발법을 일반적으로 사용하나, 에너지 절약차원에서 전기투석 (Electro dialysis)장치를 증발기 선단에 도입한 복합공정을 국내에서도 사용하고 있는 실정이다. 그러나, 전기투석장치는 전기적인 소모와 막의 재생, 교체처리비가 문제점이 되므로 역삼투 장치를 제염농축 공정 최선단에 도입한 복합공정을 이용할 경우 전기 투석 및 증발 복합공정에 비해 40%의 에너지 절감 효과를 기대할 수 있다. 이와 같은 장점에도 불구하고 역삼투 공정은 공급용액의 삼투압보다 큰 적용압력을 막표면에 가하여 물질분리를 수행하므로 농축공정에서 유발되는 배제액 농도의 상승은 삼투압의 증가를 일으켜 실적적용압력의 효과를 떨어뜨리게 되며 결과적으로 농축효과를 감소시키게 된다. 본 연구에서는 효과적인 염농축 공정을 위하여 막모듈 투과부에 고농도 삼투압 감소액(osmotic sink solution)을 향류식(막투과흐름을 맞받아치며 흐르는 방식)으로 유입시키는 향류식 역삼투 (counter-current reverse osmosis, CCRO) 나권형 모듈을 고안 제작하였으며, 제작된 모듈을 기존 역삼투 공정과 향류식 염삼투 공정에 적용하여 염농축도의 성능을 상호 비교하고 염농축에 관계되는 공급농도, 공급유량, 투과유량, 배제유량, 향류 유입유량, 압력구배, 삼투압차 및 농축단수 등의 인자들을 이용하여 두 공정에 대한 염농축 분리조작의 제반조건과 제작된 모듈 내의 농축관련 특성을 실험 및 수치적으로 비교, 고찰하였다.

• Journal of Industrial Technology
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• v.21 no.B
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• pp.27-30
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• 2001

For the development of a large-scale dialysis process for silk fibroin solution, a batch and continuous dialysis chamber was designed and built, which are to be used as a unit module for the process. A series of dialysis experiments were carried out to estimate the kinetic parameters for dialysis using the solutions of salt-solubilized silk fibroin. The solution was dialyzed by distilled water either batch-wise or continuously. Dialysis kinetics was monitored by measuring refractometery at high salt concentration and conductivity at lower salt concentration. The apparent dialysis coefficients were $5.4g/m^2-hr$ and $1.8g/m^2-hr$, for well mixed batch and continuous dialysis, respectively. The alteration of molecular weight distribution of dialyzed silk fibroin solution was monitored.

• Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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• 1995.05b
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• pp.921-927
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• 1995

수지충전식 전해재생조내에서 바나듐-철-Picolinate 착화물이 함유된 모의 LOMI 제염폐액의 재생거동에 대한 공정변수의 영향을 조사하였다. 전기투석에 의해 양이온종이 제염 폐액으로부터 제거되는 재생 분리효율에 대한 전류밀도, 제염폐액 공급유량 및 재생조내 수지층두께 등 공정변수의 영향은 바나듐이온이 가장 크게 받는다. 공정변수의 영향을 총괄 파라미터인 공정변수비 $\alpha$로 정의하여 나타낼 때 재생 분리효율 95%이상을 얻기 위해서는 $\alpha$가 0.2 이하로 유지되어야 한다. LOMI 제염폐액의 재생시 전기투석 flux는 공정변수비, $\alpha$값이 증가함에 따라 철이온이 바나듐이온에 비해 더욱 커지는 경향을 보였다. 재생종료 후 발생되는 음극폐액내 철 및 코발트 등 방사성이온종은 음극액의 초기 수소이온 농도를 조절하면 침전제의 첨가 얼이 음극반응에 의해 음극액의 pH를 산성에서 알카리성으로 바꿀 수 있어, 수산화물 형태의 침전물 입자로 만들어 쉽게 제거할 수 있다. 재생시 바나듐이온은 대부분 $V^{III}$(Pic)$_2$$^{+}$ 착화물형태로 전기투석된다. 음극액으로 formate용액을 사용하면 철 및 코발트 등 방사성이온종을 제거한 음극액은 농축된 LOMI제염제로 회수하여 필요시 산화가를 조정한 후 재생된 착화제와 혼합하여 제염제로 재사용할 수 있어, 더욱 효과적으로 제염폐액을 재생하는 향상된 재생방법이다.다.

• Membrane Journal
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• v.12 no.2
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• pp.55-66
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• 2002

fouling phenomena of ion exchange membranes were reviewed for improved design and operation of electodialysis. The membrane fouling index for electrodialysis (EDMFI) was defined for the quantitative analysis of fouling potential as an analogy to the pressure-driven membrane process. fouling phenomena were compared in the electrodialysis experiments with inorganic foulant (silica sol) and organic foulants (humate and bovine serum albumin (BSA)), and their fouling potentials were analyzed using the fouling index. The comparison showed that the EDMFI could be used as a quantitative measure of the fouling tendency in electrodialysis processes. As a novel fouling mitigation method, square wave power was reported to be effective in electrodialysis with organic foulants. The square wave powers having the pulsed electric field enabled to reduce the membrane fouling significantly at an optimal frequency.

• Resources Recycling
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• v.31 no.5
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• pp.3-19
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• 2022

Electro-membrane technology is a process for separating and purifying substances in aqueous solution by electric energy using an ion exchange membrane with selective permeability, such as electrodialysis (ED) and bipolar electrodialysis (BMED). Electro-membrane technology is attracting attention as an environmental friendly technology because it does not generate by-products during the process and the recovered base or acid can be reused during the process. In this paper, we investigate the principles of ED and BMED technologies and various characteristics and problems according to the cell configuration. In particular, by investigating and analyzing research cases related to the treatment of waste sodium sulfate (Na₂SO₄), which is generated in large amounts during the metal recovery process.