• 멤브레인
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• 제31권5호
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• pp.343-350
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• 2021

본 연구에서는 다공성 중공사형 분리막(multi-bore capillary membrane module)을 생물막 반응기(MBR)에 침지시켜 운전시간에 따른 흡입 압력을 측정하였다. 공칭 세공크기가 0.2㎛, 외경이 6.4 또는 4.2 mm이고 육각 형태인 중공사형모듈을 MLSS 8,000 mg/L 활성 슬러지 수용액에 각각 침지시키고 투과 유속, 공기량에 따른 변화를 확인하였다. 여과운전/정지이완(FR) 및 정지이완 시 역세척(FR/BW) 및 사인파형 투과유속 연속운전(SFCO) 방식으로 조작하였다. SFCO의 흡입 압력은 30 L/m²·hr에서 낮았으며, 50 L/m²·hr에서는 FR의 흡입 압력이 높게 나타났다. 또한 외경이 작은 모듈의 흡입 압력 상승이 비교적 낮았으며, 외경이 큰 모듈의 흡입 압력은 높게 상승하였지만 역세척으로 40% 이상 감소시킬 수 있었다.

• 유기물자원화
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• 제28권4호
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• pp.43-52
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• 2020

멤브레인을 이용한 기체 분리 기술이 발전함에 따라 분리 과정을 설명하기 위해 다양한 수학적 모델을 개발하고 적용해 왔다. 본 연구에서는 셀룰로오스 아세테이트(CA) 중공사 분리막을 제조하여 실험에 사용하였다. 메탄, 질소, 산소 및 이산화탄소 순수가스를 이용하여 투과도를 측정하고, 향류 흐름 모델(Counter-current model)을 적용하여 실험데이터와 비교/해석하였다. CA 막에 대한 이산화탄소와 메탄의 투과도는 각각 25.82 GPU와 0.65 GPU로 나타났다. CO2/CH4 선택도는 39.7이었다. 순수가스 테스트 후 세 가지 모의 혼합가스에 대한 분리 테스트를 수행하였으며, 다양한 stage-cut 조건에서 투과된 가스의 농도를 측정하였다. 실험으로 얻은 데이터를 향류 흐름 모델로 비교한 결과 상당히 일치하는 것으로 나타났으며, CA 멤브레인 모듈을 사용한 바이오가스 분리를 수학적 모델로 구현할 수 있었다. 또한 유한차분법(FDM)을 적용하여 멤브레인에서 바이오가스의 분리 거동을 유추할 수 있었다. 향후 향류 흐름 모델은 바이오가스 분리 공정을 위한 모델로서 활용 가능할 것으로 기대된다.

• 상하수도학회지
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• 제21권5호
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• pp.559-569
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• 2007

The purposes of this study were to find the main foulant of membrane and the optimal chemical cleaning method for MF(microfiltration) drinking water treatment system using D dam water as water source. The MF pilot plant which can treat maximum $500m^3/d$ consisted of 3 racks and was operated for 10 months under various operation conditions. After 10 months operation, $1^{st}$ and $2^{nd}$ rack of membrane pilot plant system were cleaned chemically and the degree of the restoration of the fouled membrane in terms of the pure water flux was detemnined. Inorganic compounds which contained in chemical cleaning waste was analyzed by Inductively Coupled Plasma (ICP). One membrane module for 3rd rack was disjointed and membrane fouling materials, especially inorganic compounds were investigated by Electron Probe Microanlysis (EPMA) to elucidate the reason of TMP increase. And also, the various chemical reagents (1N HCl or $H_2SO_4$, oxalic acid as acid and 0.3% NaOCl as alkali) were tested by combination of acid and alkali to determine the optimal chemical cleaning method for the MF system using micro-modules manufactured using the disjointed module. It was verified that the inside and outside of membrane module was colorized with black. As a result of the quantitative and semi-qualitative analysis of membrane foulant by ICP, most of inorganic foulant was manganese which is hard to remove by inorganic acid such as HCI. Especially, it was observed by EPMA that Mn was attached more seriously in inside surface of membrane than in outside surface of that. It was supposed that Mn fouling in inside surface of membrane might be caused by the oxidation of soluble manganese (Mn(II)) to insoluble manganese ($MnO_2$) by chlorine containing in backwashing water. The optimal cleaning method for the removal of manganese fouling was consecutive cleaning with the mixture of 1N HCl and 1% of oxalic acid, 0.3% NaOCl, and 1N HCl showing 91% of the restoration of the fouled membrane.

• 멤브레인
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• 제29권6호
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• pp.329-338
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• 2019

알루미나 콜로이드 용액의 막여과에서 막모듈의 중력에 대한 경사각 변화로 유발된 자연대류 불안정 흐름(natural convection instability flow, NCIF)의 콜로이드 물질의 막오염 제어 효과를 정압(constant-pressure) 막여과 시 플럭스 증가와 정투과량(constant-flux) 막여과 시 막차압 감소 정도로 측정하고, 플럭스 결과를 막힘여과 모델로 해석하였다. 막모듈의 경사각이 0°에서 180°로 커지면 NCIF 유발이 증가하여 막오염 제어 효과가 커져 2시간의 막여과에서 플럭스는 최대 2.8배까지 증가하고, 막차압은 최대 85%까지 감소하였다. 막힘여과 모델을 적용하여 NCIF의 유발에 따른 플럭스 결과를 해석하여 운전 시간 15분 이내에서는 중간막힘모델 그 이후에는 케이크여과모델로 평가하는 것이 타당하였다. 막모듈 경사각 180°에서 유발된 NCIF는 15분 이내의 운전 초기에는 중간막힘 오염을 52% 감소시키고, 그 이후의 운전 시간에서는 케이크층 오염을 93% 감소시켰다. 따라서 막모듈에 유발된 NCIF의 주된 막오염 제어기작은 막표면에의 입자상 콜로이드 물질의 케이크층 형성을 억제시키는 것으로 평가하였다.

• 한국염색가공학회지
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• 제17권3호
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• pp.34-42
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• 2005

In this work, a practical separation performance was investigated on aqueous alcohol solutions, especially for iso-propyl alcohol (IPA), which is usually used during the semi- conductor rinsing process. The removal of various substances from waste aqueous IPA solutions was carried out by microfiltration with $0.1\~1{\mu}$m pore size of mean diameter as a pre-filter. Permeability and molecular weight cut-off of the functional polysulfone(PSf) ultrafiltration membrane to purify waste aqueous IPA solutions were measured through the ultrafiltration test. The solute rejection of PSf membrane had $92\%$ in 1,000ppm aqueous PEG solution with PEG molecular weight 10,000, the molecular weight cut-off had 10,000. The IPA concentration on the $CMPA-K^+$ membrane performance using pervaporation module system could be increased from $95.04 wt\%$ to more than $98.50wt\%$ in about 9hr at operation temperature of $70^{\circ}C$ using the pervaporation module system.

• Membrane and Water Treatment
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• 제7권4호
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• pp.297-311
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• 2016

Modeling and simulation of air humidification by hollow fiber membrane contactors are investigated in the current study. A computational fluid dynamic model was developed by solving the k-epsilon turbulence 2D Navier-Stokes equations as well as mass conservation equations for steady-state conditions in membrane contactors. Finite element method is used for the study of the air humidification under different operating conditions, with a focus on the humidity density, total mass transfer flux and velocity field. There has been good agreement between simulation results and experimental data obtained from literature. It is found that the enhancement of air stream decreases the outlet humidity from 0.392 to 0.340 (module 1) and from 0.467 to 0.337 (module 2). The results also indicated that there has been an increase in air velocity in the narrow space of shell side compared with air velocity wide space of shell side. Also, irregular arrangement has lower dead zones than regular arrangement which leads to higher water flux.

• 드라이브 ㆍ 컨트롤
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• 제16권4호
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• pp.65-73
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• 2019

In this study, flow analysis and fluid-solid interaction analysis were conducted on a hollow fiber membrane module used for analysis of dehumidification characteristics. To ensure the reliability of the flow analysis results, the dehumidification experiment was performed under the temperature of 30℃ and relative humidity of 30% RH. The results of the dehumidification experiments were compared with the flow analysis results. The results of dehumidification experiments and flow analysis had a difference of approximately 5%. A 1-Way fluid-solid interaction analysis with various materials was conducted. From the results, it was found that the baffle with the largest shape deformation (polyethylene material) was subjected to 2-way fluid-solid interaction. The analysis of fluid flow and dehumidification characteristics were analyzed according to the shape deformation of the baffle.

• 한국막학회:학술대회논문집
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• 한국막학회 1992년도 추계 총회 및 학술발표회
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• pp.34-35
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• 1992

Synthetic membrane processes are widely used in many industrial applications for concentrating and fractionating various components in solutions and suspensions. Advantages for using these processes include no phase change, direct separation without the use of additives, exploitation of large property differences.

• 멤브레인
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• 제16권3호
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• pp.188-195
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• 2006

본 연구의 목적은 침지형(YEF 750D-2) 모듈을 적용하여 공기유량에 따른 유체 유속과 간헐적인 세정공기의 공급에 의한 오염제거를 평가하는 것이다. 공기유량에 따라 모듈의 유체 유속은 선형적으로 증가하였으며, MLSS의 농도가 1,000 mg/L 증가할 때 마다 $3\times10^{-4}m{\cdot}min/sec{\cdot}L$의 비율로 유체 유속이 감소하였다. 세정공기의 공급이 정지되는 시간에 전여과가 일어나 흡인여과 시간 동안 겔층 위에 케익층이 형성되었다. 20초 정지와 20초 공기공급의 간헐공기주입으로 형성된 케익층이 역세정에 의하여 제거되면서 압력증가율이 가장 낮게 나타났다. 겔층이 제거되는 메커니즘은 세정 공기공급을 교대로 하여 겔층 위에 케익층을 형성시켜 케익층이 제거될 때 겔층이 함께 제거되는 원리로 설명할 수 있다.

• 멤브레인
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• 제16권1호
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• pp.51-58
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• 2006

본 연구는 침지형 분리막 모듈에 자체 설계한 회전원판을 적용하여 운전시간 경과에 따른 막오염 감소효과와 최적의 운전조건을 투과실험으로 알아보았다. 원료용액으로는 kaolin과 bentonite를 농도별로 제조하여 사용하였고, 원판의 회전수를 120 rpm까지 변화시키면서 60분 동안 실험하였다. 회전원판에 의한 막오염 감소 효과로 kaolin 수용액을 대상으로 한 실험에서는 흡입압력이 약 28%까지 감소하였다. 또한 kaolin 농도에 따라서 최적 투과유속이 감소하였으며 0.4wt% 일 경우는 60 내지 70 LMH가 적당하였다. Bentonite 수용액에 대하여 투과유속이 30 LMH 일 경우에 원판의 회전속도가 80 rpm 이상이 되면 흡입압력이 대략 0 mmHg에 접근하였다.