• 멤브레인
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• 제32권6호
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• pp.401-410
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• 2022

수산화리튬(LiOH)에 대한 수요는 현재의 대안들에 비해 환경에 대한 효율성과 안전성 때문에 매년 증가하고 있다. 리튬은 다른 염분과 염수 호수에서 발견될 수 있으며, 나중에 합성되어 다양한 용도로 LiOH를 생성한다. 리튬 이온을 분리 및 회수하기 위해 다양한 방법이 사용되며, 그 중 가장 일반적인 방법은 전기투석법(ED)이다. ED는 이온을 한쪽에서 다른 쪽으로 밀어내는 구동력으로서 그 층의 전위차에 작용하는 멤브레인 기반 분리 기술이다. ED의 이온교환막(IEM)은 유체역학적 부피에 따라 상이한 이온의 선택성이 달라지기 때문에 공정을 효율적으로 만든다. 본 총설에서는 리튬이온의 회수를 향상시키기 위한 ED와 IEM의 서로 다른 변화 전략이 논의된다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제32권5호
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• pp.684-688
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• 2003

L- $\alpha$ -glycerophosphate oxidase(GPO)는 L- $\alpha$-glycero-phosphate를 산화시켜 dihydroxyacetone phosphate와 과산화수소의 생성을 촉매시켜 주는 효소로서 혈중에 존재하는 triglyceride의 양을 측정하는 kit를 개발하는데 이용할 수 있으며 본 연구 결과로 종균을 개발 및 확보하였으며, 이 종균의 사용으로 GPO의 발효공정기술을 확립하였고, 또한 이들 조효소로부터 순수한 효소를 생산할 수 있는 정제공정 기술을 확립하였다. 먼저 ATCC에서 네 가지 균주와 KCTC에서 세 가지 균주, 그리고 본 연구실에서 분리한 Streptococcus faecium $M_{74}$.LC 균주 등 8가지 균주의 성장상태를 비교하고 GPO의 역가를 측정 해 본 결과, 배양액 1 L당 ATCC 19634는 65 units, ATCC 12755는 60 units, S. faecium $M_{74}$. LC는 67 units로 S. faecium $M_{74}$.LC가 제일 높은 역가를 생산하였다. 또한 발효조에서 배지의 양을 3 L로 하여 배양온도는 $37^{\circ}C$, 교반속도는 300 rpm, 통기량은 0.5 L/min, 17시간 배양하였을 때 가장 많은 양의 균체가 생성되었으며, GPO의 생산량도 가장 많았다(256 units/L). 이 때 배지 조성은 glucose 0.1%, glycerol 0.2%, tryptone 1.0%, yeast extract 1.0% 및 $K_2HP0_4$0.5%로 하여 배양하였고 GPO의 정제공정은 염투석 분획과 이온 교환수지 공정으로 대별할 수 있으며, 이온교환수지는 DEAE-cellulose 칼럼을 이용한 정제수율은 약 47%를 얻을수 있었다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제22권6호
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• pp.749-758
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• 2011

The present work explores the performance and operation limit of electrodialysis cell for HI concentration in sulfur iodine thermochemical hydrogen production process, For this purpose, the electrodialysis cell was assembled with Nafion 117 as a PEM membrane and two activated carbon papers as the electrodes. HIx solution was prepared with composition of HI: $I_2$: $H_2O$ = 1: 0.5~2.5: 5.2 in molar ratio. The cell and its peripheral apparatus were placed in the specially designed convective oven in order to uniformly maintain the operation temperature. As operation temperature increased, the amount of water transport from anode to cathode increased, thus reducing HI molarity in catholyte. Meanwhile, the current efficiency was constant as about 90 %, irrespective of temperature change. The cell voltage increased with initial $I_2$ mole ratio as well as anolyte to catholyte mole ratio. Moreover the cell voltage overshot took place within 10 h cell operation, which is due to the $I_2$ precipitation inside the cell. From the analysis of $I_2$ mole ratio in the anolyte, it is noted that operation limit (in $I_2$ mole ratio) of the electrodialysis cell, arising from was measured to be 3.2, which is much lower than bulk solubility limit of 4.7.

• 멤브레인
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• 제34권1호
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• pp.58-69
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• 2024

역전기투석(reverse electrodialysis, RED)은 해수와 담수의 농도 차로부터 에너지를 얻는 이온교환막을 이용한 전기막 공정이다. 해수와 담수에 포함된 다가 이온은 이온교환막의 고정 전하 그룹에 강하게 결합하여 높은 저항을 유발하며 uphill transport를 통해 개방회로 전압과 전력 밀도를 저하시킬 수 있다. 본 연구에서는 RED 응용을 위해 1가 이온 선택성 및 전기화학적 특성이 우수한 세공충진 음이온교환막(pore-filled anion-exchange membrane, PFAEM)을 제조하였다. 제조된 막의 1가 이온 선택성은 3.65였으며 동일 조건에서 1.27의 선택성을 갖는 상용막(ASE, Astom Corp.)보다 우수한 수준을 나타내었다. 또한 제조된 막은 ASE 대비 낮은 전기적 저항 등 우수한 전기화학적 특성을 나타내었다. 0.459 M NaCl/0.0510 M Na₂SO₄의 해수와 0.0153 M NaCl/0.0017 M Na₂SO₄의 담수 조건에서 RED 성능을 평가한 결과 제조된 막을 적용하여 1.80 W/m²의 최대 전력 밀도를 얻었으며 이는 ASE 막 대비 40.6% 향상된 출력 성능이었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제61권1호
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• pp.155-161
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• 2023

이온 농도 분극 현상은 전기투석, 전기화학 전지에서 일어나는 기초 이동 현상일 뿐만 아니라, 생체 물질 전처리용 농축 장치의 핵심 기작으로 활용된다. 외부 인가 전압에 의해 발생한 이온 농도 분극 현상은 분석 물질의 농축에 필요한 국소적으로 증폭된 전기장을 통해 물질의 농축을 가능케 한다. 그러나 기존의 농축 기작은 농축의 평형 지점이 불분명하며, 농축 플러그의 유체역학적 불안정성의 두가지 문제점을 가지고 있다. 본 연구에서는, 이온 농도 분극 기반의 농축 기작의 한계점을 해결하기 위해 막다른 미세유로와 양이온 교환막을 사용한 농축 방법을 연구하였다. 막다른 미세유로의 공간 제약적 구조를 통해 유체역학적 안정성을 확보할 수 있으며, 분석 물질의 농축 지점이 이온 공핍 영역의 충격 전단과 일치함을 수치적으로 확인하였다. 또한 농축 공정의 핵심 인자로써 인가 전압과 미세유로의 체적 전하 농도를 변화시켜가며, 농축 물질의 전기동역학적 거동을 연구하였다. 본 연구의 결과는 현장 진단 검사(point-of-care)와 같은 초단시간의 농축을 필요로 하는 미세유체역학 장치에 유효한 기작으로 사용될 수 있을 것이다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제16권4호
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• pp.227-238
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• 2013

본 연구의 목적은 해수담수화 과정 중 황산이온과 염소이온은 제거하고 유용미네랄인 마그네슘, 칼슘은 잔존 시키는 미네랄 수질 조정 기술로 먹는물 수질기준에 맞는 고경수 제조 공정 개발에 있다. 역삼투막(RO)에 통과시켜 농축수(Concentrated deep seawater)와 탈염수(desalted deep seawater)를 제조하고, 나노여과막(NF)를 사용하여 염화나트륨이 제거되지 않은 1차 미네랄 농축수(Mineral enriched deep seawater)를 제조하여, 전기투석 이온교환막(ED)을 가동하여 염화나트륨을 제거한 탈염 미네랄농축수(Mineral enriched desalted water)를 제조하여 이를 RO 탈염수와 희석하여 고경도 먹는해양심층수를 제조하였다. 역삼투막은 해수(해양심층수) 원수에서 용존물질과 담수를 분리할 수 있으며, 2차에 걸쳐 역삼투막을 사용하면, 용존성분 중 99.9% 이상 제거되고, 경도 1이하, 염소이온의 농도 2.3 mg/L인 용존물질이 완전히 제거된 탈염수(순수)를 제조할 수 있었다. 나노여과막 (NF 막)의 간극은 $10^{-9}$ m으로 마그네슘과 칼슘은 50%정도 통과시키며, 염소이온과 나트륨 같은 일가이온은 95%이상 통과한다. 나노여과막은 마그네슘과 칼슘과 같은 경도 성분과 나트륨과 염소이온과 같은 염분성분을 분리 농축할 수 있지만, 완벽하게 분리하지는 못한다. 전기투석막(ED)은 전기전도도에 따라 경도성분의 이가이온과 염분성분인 일가이온이 분리된다. 전기전도도 20 mS/cm 이상에서 경도성분(마그네슘이온, 칼슘 이온 등)은 제거되지 않는 반면, 염분성분 (나트륨이온, 염소이온 등)은 지속적으로 제거되었다. 따라서, 나노여과막을 이용하여 마그네슘과 칼슘과 같은 경도 성분을 농축하고, 전기투석막을 이용하여 경도농축수에서 염분성분을 분리하여 경도농도 12,600 mg/L, 염소이온 농도 2,446 mg/L의 염분성분이 배제된 고경도 농축수를 제조할 수 있었다. 이러한 고경도수를 역삼투막을 이용하여 용존물질이 모두 제거된 2차 RO 생산수로 10배 희석하면 염소이온 농도 244 mg/L 로 먹는물 수질기준에 적합하면서 경도농도 1,260 mg/L 인 고경도 수 제조도 가능하였다. RO/NF/ED 또는 NF/ED 연계공정은 해수의 증발 없이 역삼투막, 나노여과막과 전기투석막만을 이용하여 염소이온과 나트륨, 칼륨, 황산이온과 같은 염분성분을 제거하면서 마그네슘과 칼슘과 같은 경도성분은 농축할 수 있어서 먹는물 수질기준에 적합한 고경도수 제조가 가능하였으며, 이 과정 중 소모되는 에너지를 줄일 수 있었다.

• 한국신뢰성학회:학술대회논문집
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• 한국신뢰성학회 2001년도 정기학술대회
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• pp.375-375
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• 2001

금년 7월 1일부터 개정 시행되는 품질경영촉진 및 공산품안전관리범파, 2002 년 7 월 1 일부터 시행되는 제조물책임(Product Liability； PL)법으로 인하여 제품의 안전성을 제고하기 위한 노력이 정부와 기업. 학계에서 다각도로 진행중이다. 그러나, 그 추진방향들이 아직 제각각이어서 하나의 조직적인 체계를 갖추진 못하고 있다. 그 이유는 제조물책임에 대응하기 위한 제품안전성 향상이 어느 한 분야의 활동으로는 충족시킬 수 없기 때문이지만, 기본적으로는 제품안전이 담당하여야 하는 책임의 범위가 어디까지인지 기업을 비롯한 관계자들이 명확히 이해하고 있지 못하기 때문이다. 본 연구에서는 이와 관련하여, 기존에 이미 시행착오를 겪은 선진국들의 소송사례를 중심으로 제품결함 중 어느 부분에 문제가 제기되는가를 살펴보고, 그 대응책을 제시하고자 하였다. 먼저 제조물책임법의 제정 취지와 법에서 정하고 있는 책임범위가 어디까지인지를 살펴보고, 선진국의 소송사례를 중심으로 그 적용범위를 확인하였다 또한 제조물책임에 대응하기 위한 방법이 어떻게 진행되는지를 살펴보고, 그 중 제품 안전성 (Product Safety) 을 향상시키기 위하여 신뢰성이나 품질측면에서 경영상의 어떤 노력이 경주되어야 하는가를 검토하였다. 한편, 리스크 관리상의 리스크 분석과 위험성 분석과의 관계, 위험성 분석의 기법들, 위험성 분석기법의 선정요령, 제품의 안전성을 평가하기 위하여 기존의 위험성 분석기법을 어떻게 활용할 것인가, 적용상의 문제점은 없는가 검토하였다. 마지막으로, 현재 기업들이 가장 소홀하게 대응하고 있는 표시상의 결함에 대하여 소송 및 보상사례를 살펴보고, 그에 대한 대책으로서 픽토그램, 라벨, 경고문구, 그리고 사용설명서의 작성 및 표시 방안에 대하여 대응방안을 고찰하였다. 용융이 발생될 수 있다. 따라서, 이러한 현상을 방지하기 위해서는 진공 분위기 하에서 적절한 접합 틈새를 유지할 수 있는 공정 및 장비의 개발이 필요하다.(Icing화) 문제가 발생하기 때문에 배기가스의 Icing을 방지하기 위하여 압축기 끝단에서 공기를 추출하여 배기부분에 송출할 필요성이 있는 것으로 판단되었다. 출구가스의 기체 유동속도가 매우 빠르므로 (100-l10m.sec) 이를 완화하기 위한 디퓨저의 설계가 요구된다고 판단된다. 또 연소기 후방에 물을 주입하는 경우 열교환기 및 기타 부분품에 발생할 수 있는 부식 및 열교환 효율 저하도 간과할 수 없는 문제로 파악되었다. 이러한 기술적 문제가 적절히 해결되는 경우 비활성 가스 제너레이터는 민수용으로는 대형 빌딩, 산림, 유조선 등의 화재에 매우 적절히 사용되어 질 수 있을 뿐 아니라 군사적으로도 군사작전 중 및 공군 기지의 화재 그리고 지하벙커에 설치되어 있는 고급 첨단 군사 장비 등의 화재 뿐 아니라 대간첩작전 등에 효과적으로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.가 작으며, 본 연소관에 충전된 RDX/AP계 추진제의 경우 추진제의 습기투과에 의한 추진제 물성 변화는 미미한 것으로 나타났다.의 향상으로, 음성개선에 효과적이라고 사료되었으며, 이 방법이 편측 성대마비 환자의 효과적인 음성개선의 치료방법의 하나로 응용될 수 있으리라 생각된다..7%), 혈액투석, 식도부분절제술 및 위루술·위회장문합술을 시행한 경우가 각 1례(2.9%)씩이었다. 13) 심각한 합병증은 9례(26.5%)에서 보였는데 그중 식도협착증이 6례(17.6%), 급성신부전증 1례(2.9%), 종격동기흉과 폐염이 병발한 경우와 폐염이 각 1례(2.9%)였다. 14) 식도경 시행회수는 1회가 17례(54.8%), 2회가 9례(29.0%), 3회 이상이

• 생명과학회지
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• 제15권1호
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• pp.9-14
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• 2005

난황 단백질의 효소에 의한 가수분해에서 에탄올의 농도가 증가할수록 고형물과 단백질의 회수가 증가함을 알 수 있었다. 이것은 유화층을 에탄올의 증가가 감소시켰기 때문이다. 그러나 가수분해물에서 단백질 함량이나 sialic acid의 함량은 에탄을 농도와는 관계없이 일정하였다. 한외여과 후에 retentate에 대한 에탄올의 영향을 조사하였다. 마찬가지로 고형물의 회수는 에탄을 농도의 증가와 함께 증가하였다. 그리고 retentate에서 sialic acid의 함량은 대략 $2.5\%$정도로 일정하고 에탄올의 농도에 영향을 받지 않았다 이상의 결과로부터 난황 단백질의 효소 가수분해를 통해 sialic acid가 함유된 제품을 얻고자 할 때는 원료 난황단백질에 포함된 에탄올의 함량을 증가시킬수록 높은 수율의 제품을 얻을 수 있다. 본 실험에서는 원료 난황 단백질 중에서 $40\%$의 에탄을 함량까지는 제품 수율이 계속 증가하는 경향을 보였다. 난황 단백질 가수분해물의 한외여과에서 농축단계에서는 막 모듈의 MWCO의 차이에도 불구하고 retentate에서 총 고형물의 회수율은 비슷함을 나타내었으며, 투석에서 회수율은 MWCO가 작을수록 높아지지는 않았다. 제품에서의 sialic acid의 함량은 사용한 모듈에서 약 $2.0\%$를 나타내었다. 이것은 단백질 가수분해물에 비해 5배정도 상승한 결과이다. 본 연구에서 사용된 막 모듈 가운데서 Amicon 모듈이 제품의 회수율과 함량면에서 가장 우수한 특성을 보였다. 결론적으로 난황 단백질의 protease에 의한 가수분해에서 한외여과에 의해 순도를 높일 때 MWCO, 막 모듈의 type 그리고 운전조건 등을 잘 고려해 줄 때 최적의 조업조건을 얻을 수 있었다.

• 멤브레인
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• 제34권2호
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• pp.87-95
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• 2024

최근 연구는 역삼투압(RO), 나노여과(NF) 및 전기투석(ED)과 같은 막 공정에서 고급 용량성 탈이온화(CDI) 및 막 변형(MCDI)을 포함하는 광범위한 담수화 및 수처리 방법을 탐구합니다. 비교 분석은 저염도 시나리오에서 ED의 비용 효율성을 보여주는 반면 하이브리드 시스템(NF-MCDI, RO-NF-MCDI)은 향상된 염 제거 및 에너지 효율성을 보여줍니다. 새로운 이온 분리 방법(NF-CDI, NF-FCDI)은 향상된 효율성과 에너지 절감을 제공합니다. 이러한 연구는 또한 다양한 산업에 특정한 복잡한 폐수를 처리하는 데 있어 이러한 방법의 효율성을 강조합니다. 환경 영향 평가는 시스템 선택의 지속 가능성의 필요성을 강조합니다. 또한 마이크로 제작된 센서를 멤브레인에 통합하면 실시간 모니터링이 가능하여 기술 개발이 진전됩니다. 이러한 연구는 새로운 담수화 및 수처리 기술의 다양성과 가능성을 강조합니다. 이는 효율성 향상, 에너지 사용 최소화, 산업별 문제 해결 및 기존 방법 한계를 능가하는 혁신을 위한 귀중한 통찰력을 제공합니다. 다양한 응용 분야에서 효율성 향상, 환경 영향 최소화 및 적응성 보장에 초점을 맞춘 지속적인 발전으로 지속 가능한 수처리의 미래는 밝습니다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제40권1호
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• pp.1-9
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• 2012

본 연구는 홍조류를 기질로 사용한 바이오에탄올 생산 공정에서 전처리(홍조류 가수분해) 공정의 효율을 높이기 위하여 성능이 우수한 신규 아가레이즈를 발굴하는 데 있다. 남해안에 서식하는 해조류를 채집하여 이로부터 아가레이즈 활성을 갖는 3종의 균주들을 순수 분리 하였다. 이들 균주들을 4일간 배양한 후, 황산암모늄 침전과 투석에 의하여 배양액으로부터 조효소를 회수하였다. 세포외 분비 효소를 포함하는 배양 상등액으로부터 얻은 조효소와 세포 내 효소를 포함하는 세포 추출물에서 얻은 조효소 모두에서 아가레이즈 활성이 측정되었고, 동일 균주에서 세포외 분비 단백질이 세포내 축적 단백질보다 높은 활성을 나타내었다. 3종의균주 중 GNUM08122 조효소가 단위 단백질 당 아가레이즈 활성은 낮았으나, p-nitrophenyl-${\alpha}$-D-galactopyranoside의 ${\alpha}$-결합을 끊는 것으로 관찰되어 ${\alpha}$-agarase 활성이 있을 것으로 추측되어 균주 동정을 실시하였다. GNUM08122 균주의 16S rRNA 염기서열을 결정하고 계통수 분석을 수행한 결과 Pseudoalteromonas issachenkonii KMM 3549 및Pseudoalteromonas tetraodonis IMA 14160 균주와 99.7%이상 상동성을 보였는데, 이는 GNUM08122가 Pseudoalteromonas속 균주임을 나타낸다. 균주의 생화학적 생리적 특성을 조사하였다. GNUM08122는 $40^{\circ}C$, 산성 조건(pH 4)는 물론 약 알칼리(pH 8)에서도 활발히 성장하였다. 높은NaCl(10%, w/w)에서도 세포생장이 저해를 받지 않았고 다양한 탄수화물을 사용하는 것으로 확인되었다.