• 멤브레인
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• 제34권1호
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• pp.20-29
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• 2024

분리막 기술은 해수담수화, 기체분리 등 산업용 분리 정제 공정을 비롯하여 우리 주변의 생활용품, 의료 및 헬스케어 제품 등에서 쉽게 찾아볼 수 있다. 최근 지속가능한 친환경 분리막 제조 기술 또한 환경오염을 줄이기 위해 연구되고 있으며, 특히 polylactic acid (PLA), polybutylene adipate terephthalate (PBAT), polybutylene succinate (PBS) 등 생분해성 소재를 활용한 분리막 제조기술이 보고되어 왔다. 기존 분리막 소재와 마찬가지로 생분해성 고분자 소재들 또한 상분리 공정을 통해 다공성 분리막을 제조하는 연구가 이루어지고 있다. 본 총설을 통해 대표적인 생분해성 고분자인 PLA 기반의 상분리 공정을 활용한 분리막 제조 기술 개발 동향을 살펴보고 향후 연구 개발 및 적용 가능성에 대해 고찰해보고자 한다.

• 멤브레인
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• 제27권2호
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• pp.199-204
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• 2017

본 연구에서는 펄프공정으로부터 배출되는 리그닌 추출물 내의 금속이온분리를 위한 연구를 진행하였다. ${\alpha}$-Alumina 분말에 DMAc (N,N-dimethylacetamide) 용매와 PESf (Polyethersulfone) 고분자를 혼합하고 PVP (Polyvinylpyrrolidone) 분산제를 첨가하여 슬립 캐스팅 방법으로 분리막을 제조하였다. 분리막은 CFP (Capillary Flow Porometer) 장치를 통해 기공크기를 측정하고 FE-SEM (Field Emission Scanning Electron Microscope) 장치를 이용하여 실제 분리막 표면과 단면을 관찰하였다. 플럭스는 분리 실험장치를 이용하여 시간당 여과된 무게를 측정하여 계산하였다. 기공크기측정은 0 psi에서 30 psi까지 서서히 증가하는 승압조건에서 진행하였다. 분리막의 기공크기는 $0.4{\mu}m$ 크기를 가지며 플럭스는 분리막의 파울링에 의해 초기 플럭스 값인 $6.36kg{\cdot}m^{-2}{\cdot}h^{-1}$에서 $1.98kg{\cdot}m^{-2}{\cdot}h^{-1}$으로 감소하여 3시간 이후부터 일정해지는 것을 확인하였다. 투과 실험 후 막 오염물질은 간단한 세척을 통해 제거 가능하였다. 분리실험을 통해 초기 리그닌 추출물 내에 포함되어 있던 Na은 69%만큼 줄었고, Fe은 87%, K은 95%, Ca은 93%, Mg은 96%만큼 제거됨을 보였다.

• 공업화학
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• 제10권4호
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• pp.515-522
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• 1999

상분리 방법으로 비대칭 폴리에테르이미드막을 제조하였고, 수산화나트륨 수용액으로 막의 표면층을 개질 했을 때의 몰폴로지 변화를 반응기간과 반응용액 농도에 대하여 살려보았다. 표면층 몰폴로지는 개질 용액의 농도가 증가함에 따라 치밀한 구조에서 둥근 입자상의 형태로 변화되었고, 개질 시간이 증가될수록 치밀 영역이 증가되었다. 그러나 반응 농도가 아주 높거나 장시간 개질을 하면 비대칭 폴리에테르이미드막의 표면에서 치밀 구조층이 없어지는 결과를 나타냈다. 결과적으로, 표면의 몰폴로지는 개질 용액의 농도와 시간에 따라 크게 좌우됨을 알 수 있었다. 이러한 결과는 폴리에테르이미드가 수산화나트륨에 의해서 폴리아믹산으로 가수분해되면서 나타나는 현상으로 추측되었다.

• Korean Membrane Journal
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• 제3권1호
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• pp.59-68
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• 2001

Unlike existent field flow fractionation, new method, osmotic sink field flow fractionation is introduced and used ultrafiltration hollow fiber membranes as separation channel. This hollow fiber osmotic sink field flow fractionation is called HF-OSFFF. A theory that describes the retention, relaxation, resolution, plate number for the system, has been developed and experimentally verified by separation model of po1ystyrene latex beads. At external field, it is measured that radial flow rates change according to various concentrations of PEG solutions. Concentration of PEG solution vs. radial flow rate is a linear relation. For diameter distribution of unknown polymer sample, HF-OSFFF compared with the commercial capillary hydrodynamic flow fractionation (CHDF).

• 멤브레인
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• 제33권4호
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• pp.222-232
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• 2023

본 연구에서는 중공사형 지지체막을 폴리술폰(polysulfone, PSf) 고분자를 이용하여 비용매 상분리법(non solvent induced phase separation, NIPS)에 의해 제조하였다. 제조된 중공사 지지체막을 PDMS와 Pebax를 코팅하여 중공사형 복합막을 제조하고 CO₂, H₂, O₂ 그리고 N₂에 대한 순수 투과도(permeance)와 선택도를 측정하였다. 제조된 복합막 모듈 중에서 선택도(CO₂/H₂)가 가장 높은 모듈을 선정하여 모사가스를 사용하여 스테이지컷(stage cut, SC)의 변화에 따라 분리성능을 측정하였다. 이때 사용된 모사가스는 PSA에서 버려지는 off gas의 농도인 CO₂ 70% : H₂ 30%인 것을 사용하였다. 1단 실험에서는 H₂ 농도 약 60%, H₂ 회수율 12%의 값을 얻을 수 있었다. 낮은 H₂ 농도와 회수율을 극복하기 위해 2단 직렬 테스트를 수행하였으며, 이를 통해 H₂ 농도 약 70%, H₂ 회수율 70%를 달성할 수 있었으며, 이를 통해 CO₂/H₂ 분리에 대하여 분리 공정 구성을 도출할 수 있었다.

• 멤브레인
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• 제31권6호
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• pp.456-470
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• 2021

본 연구에서는 비용매 유도 상분리법을 이용하여 폴리에테르이미드 계열의 중공사형 분리막을 제조하였다. 제조된 중공사막의 모폴로지 조절을 위해 첨가제로는 THF, Ethanol, LiNO₃를 사용하였다. 또한 높은 수소분리막의 개발을 위해 모폴로지와 기체투과성능을 특성평가를 통해 방사조건을 최적화하였다. 그 결과 THF의 함량이 증가할수록 수소/이산화탄소 선택도가 증가하였다. 하지만 trade-off 관계로 인하여 투과율은 감소하였다. Ethanol을 첨가하였을 때는 finger-like 구조를 나타냈고, LINO₃를 첨가하였을 때 Sponge 구조를 보였다. 특히, PDMS 코팅층을 최적화한 중공사막의 경우, 투과율은 40 GPU, 수소/이산화탄소 선택도는 5.6을 나타냈다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제16권2호
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• pp.150-158
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• 2005

Added ratio of 8YSZ powder and organic compounds (solvent, plasticizer, dispersant, binder) properly. It manufactured electrolysis membrane by wet process that make slurry and dry process that do not use organic compounds. In the case of wet process, harmony combination and method of organic compound are an importance element in slurry manufacture. This slurry did calcine at temperature of 140$^{\circ}C$ in Furnace and manufactured electrolyte disk by Dry pressing method. Like this, manufacturing disk sintered at temperature of $1300^{\circ}C,\;1400^{\circ},\;1500^{\circ}C$ in Furnace and completed electrolysis membrane. Confirmed change of crystal structure and decision form through analysis of density, SEM, XRD according to change of sintering temperature, and considered relation with ion conductivity.

• Membrane and Water Treatment
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• 제13권3호
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• pp.139-145
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• 2022

Development in advanced separation processes leads to the significant advancement in polymeric membrane preparation methodology. Therefore, present research investigated the preparation and characterization of cellulose acetate membrane by phase inversion separation method to determine optimized operating parameters. Prepared CA membrane's performance was been analyzed in terms of % rejection and flux. Investigation was conducted to study effect of different parameters such as polymer concentration, evaporation rate, thickness of film, coagulation bath properties, temperature of polymer solution and of the coagulation bath etc. CA membrane was fabricated by taking polymer concentration 10wt% and 11wt% with zero second evaporation time and varying film thickness over non-woven polyester fabric. Effect of coagulation bath temperature (CBT) and casting solution temperature were also been studied. The experimental results from SEM showed that the surface morphology had been changed with polymer r concentration, coagulation bath and casting solution temperature, etc. Lower polymer concentration leads to lower precipitation time giving porous membrane. The prepared membrane was tested for advanced waste water treatment of relevant effluent stream in pilot plant to study flux and rejection behavior of the membrane.

• 멤브레인
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• 제22권2호
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• pp.142-154
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• 2012

DME 제조공정에서 발생하는 혼합가스 중 $CO_2$를 제거하기 위해서 $H_2$ 투과도보다 $CO_2$투과도가 우수한 고무상 고분자를 분리소재로 선정하여 복합막을 제조하고 $CO_2/H_2$의 분리성능을 검증하여 보았다. 지지체 중공사막 소재로 PEI를 이용하여 지지체 중공사막을 제조하였으며, 제조된 지지체 중공사막의 기체투과도를 각 가스별로 측정하여 PDMS의 경우는 $CO_2$ 투과도 300 GPU 이상, $CO_2/H_2$의 선택도가 4.3 이상, PEBAX를 사용한 경우 $CO_2$ 투과도 120 GPU 이상 $CO_2/H_2$의 선택도가 5 이상인 복합 중공사를 제조하였다.

• 공업화학
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• 제10권8호
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• pp.1099-1103
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• 1999

침지코팅법에 의해 지르코늄이 혼성된 폴리카르보실란(PZC)을 알루미나 지지체 위에 코팅한 후 573~823 K에서 열분해하여 무기 복합막을 제조하였으며 $1{\mu}m$의 두께를 갖는 균일한 막을 얻을 수 있었다. 무기 복합막의 기체 투과 시험은 투과기체를 He, $N_2$, $CO_2$, $O_2$로 하고 투과온도 범위를 303~423 K에서 수행하였다. 투과온도가 증가할수록 기체 투과계수와 분리계수는 증가하였다. 이러한 현상을 통해 PZC 복합막에 대해서 기체투과흐름은 activated 확산 현상을 나타내고 있음을 확인하였으며 특히 $CO_2$의 경우에 $N_2$에 대한 분리계수는 4.9로 가장 큰 값을 보였다.