• 멤브레인
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• 제13권4호
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• pp.283-290
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• 2003

BSA 용액을 대상으로 한 dead-end 및 cross-flow 한외여과에서 막모듈에의 초음파 조사가 막성능 향상에 미치는 효과를 연구하였다. 이 결과 막모듈에의 간헐적 또는 연속적 초음파 조사는 막오염의 형성 억제 및 막오염 층의 제거에 상당한 효과가 있음이 확인되었다. 초음파 조사에 의한 막성능 향상 효과는 막오염을 크게 유발시키는 운전조건(도입액 농도와 TMP가 높고, 유량이 낮은 운전조건)일수록 더 컸으며, 막모듈에 초음파를 조사시키면 조사시키지 않은 경우와 비교할 때 dead-end 한외여과에서는 최대 약 1.9배, cross-flow 한외여과에서는 최대 약 1.5배의 투과플럭스 향상을 얻을 수 있었다.

• Membrane and Water Treatment
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• 제1권4호
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• pp.253-271
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• 2010

A theoretical study for the flux enhancement by pulsation of transmembrane pressure is presented for osmotic pressure controlled ultrafiltration under laminar flow regime. The transient velocity profile is solved analytically using Green's function method. Time dependent convective diffusive equation is solved to quantify the membrane surface concentration and the permeate flux, numerically. The effects of the amplitude and frequency of pulsation on flux, surface concentration and observed retention are studied.

• Membrane and Water Treatment
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• 제2권2호
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• pp.91-103
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• 2011

The flux behavior in the separation of equimolar bovine serum albumin (BSA) and bovine hemoglobin (HB) in aqueous solutions by cross-flow ultrafiltration (UF) was investigated, in which polyacylonitrile membrane with a molecular weight cut-off (MWCO) of 100 kDa was used. BSA and HB have comparable molar mass (67,000 vs. 68,000) but different isoelectric points (4.7 vs. 7.1). The effects of process variables including solution pH (6.5, 7.1, and 7.5), total protein concentration (1.48 and 7.40 ${\mu}M$), transmembrane pressure (69, 207, and 345 kPa), and solution ionic strength (with or without 0.01 M NaCl) on the separation were examined. It was shown that the ionic strength had a negligible effect on separation performance under the conditions studied. Although BSA and HB are not rigid bodies, the flux decline in the present cross-flow UF did not result from the mechanism of cake filtration with compression. In this regard, the specific cake resistance when pseudo steady-state was reached was evaluated and discussed.

• Membrane and Water Treatment
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• 제3권3호
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• pp.151-168
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• 2012

Gas sparging is one of the techniques used to control the concentration polarization during ultrafiltration. In this work, the effects of gas sparging in stratified flow regime were investigated during gel layer controlling cross flow ultrafiltration in a rectangular channel. Synthetic solution of pectin was used as the gel forming solute. The liquid and gas flow rates were selected such that a stratified flow regime was prevalent in the channel. A mass transfer model was developed for this system to quantify the effects of gas flow rates on mass transfer coefficient (Sherwood number). The results were compared with the case of no gas sparging. Gas sparging led to an increase of mass transfer coefficient by about 23% in this case. The limitation of the developed model was also evaluated and it was observed that beyond a gas flow rate of 20 l/h, the model was unable to explain the experimental observation, i.e., the decrease in permeate flux with flow rate.

• 멤브레인
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• 제9권1호
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• pp.36-42
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• 1999

본 연구에서는 Si 미립자를 함유한 반도체 세정폐수의 관형막을 이용한 한외여과특성을 검토하였다. 관형막의 시간변화에 따른 투과유속의 감소현상은 막표면에 형성된 케익층의 증가 및 기공막힘에 기인하며, cross flow는 케익여과에 의한 막오염 형태를 보였으나 dead-end flow는 기공막힘과 케익여과에 의한 혼합형태를 보였다. Cross Flow의 케익저항의 크기는 3.16$\times$$10^{12}$ ~4.34$\times$$10^{12}$ $m^{-1}$ 였고, dead-end flow 는 6.6 $\times$$10^{12}$ ~12.19$\times$$10^{12}$ $m^{-1}$였다. 운전초기의 흐름형태에 따른 투과유속은 cross flow 가 dead-end flow 의 약 7 배였다. Cross flow 투과유속은 약 42 $\ell$/$m^2$ hr, 용질배제율은 약 96 % 였으며, 분리막공정을 거친 투과수 중의 Si 입자의 평균크기는 20nm였다.

• Korean Membrane Journal
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• 제5권1호
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• pp.54-60
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• 2003

The rejection properties and flux rates of silica nanoparticles in ultrafiltration membranes has been investigated. Cross-flow permeation experiments were conducted using polycarbonate track-etch flat membranes with pore sizes of 30 and 50 nm, and a silica nanoparticle solute with particle sizes of 5 and 18 nm with narrow size distributions. The fluxes and rejection factors were investigated at various particle concentrations, cross-flow velocities, pH, and ionic strengths of solution. Even though the size of the silica nanoparticles was much smaller than that of the membrane pores, the observed rejection rates were very high compared with those for a similar-sized polymer (dextran). The observed rejection rate decreased with increasing ionic strength, which implies that the transport mechanism of the silica nanoparticles is significantly influenced by electrostatic repulsion between particles and membranes.

• 한국식품과학회지
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• 제24권3호
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• pp.199-203
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• 1992

한외여과를 이용하여 다시마 열수추출물로 부터 가용성 저분자량의 정미성분을 회수하는데 필요한 조건을 최적화하기 위해, 분리막 선정 및 온도, 압력, Flow rate의 영향을 고찰하였고 선정된 최적 조건하에서 한외여과와 Diafiltration을 실시하여 투과유량의 flux profile과 정미성분의 회수율을 비교하였다. 분리막은 소수성인 GR 51PP가 친수성인 FS 형태보다 높은 투과유량을 유지하였다. Flow rate의 증가에 따라서 투과유량도 증가하는 경향을 보였으나 3.7 l/min에서 한계값을 나타내었다. 한편, 압력이 높은 경우에는 Steady-state에서 투과유량이 감소하는 경향을 보였고 온도 증가에 따라서는 큰 변화는 없었다. 한외여과와 Diafiltration 실시에 따른 투과유량의 Flux profile과 전체 고형분과 정미성분의 회수율을 조사한 결과 한외여과를 실시한 경우가 비교적 높은 회수율을 보였으나 투과유량은 전반적으로 Diafiltration 보다 낮았다.

• 멤브레인
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• 제8권2호
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• pp.102-108
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• 1998

본 연구는 Si 미립자를 함유한 반도체 세정폐수의 평판막을 이용한 한외여과특성을 검토하였다. 평판막의 투과유속은 시간이 경과함에 따라 점차 감소하는 경향을 나타냈으며, 이현상은 막표면에 형성된 케익층의 증가 및 기공막힘에 기인한다. 흐름형태에 따른 투과유속은 cross flow가 dead-end flow의 약 1.4배 높았다. Si 미립자에 의한 막오염을 제거하는데는 역세법이 sweeping법 보다 우수하였다. 막오염으로 인한 투과유속의 감소는 질소가스로 역세척하여 초기투과유속의 약 85% 정도 회복되었다. 평판막을 이용한 cross flow 공정의 용질배제율은 약 90%였으며, 투과수증의 Si 미립자의 크기는 평균 70 nm였다.

• 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.

• 수도
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• 제23권1_2호통권76_77호
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• pp.61-70
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• 1996