• 한국막학회:학술대회논문집
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• 한국막학회 2001년도 추계 총회 및 학술발표회(한국막학회)
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• pp.139-142
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• 2001

• 폴리머
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• 제38권2호
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• pp.205-212
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• 2014

본 연구에서는 폴리에테르설폰(polyethersulfone, PES)을 연소배가스에 포함된 수증기를 분리 및 회수하기 위한 고분자 분리막 소재로 사용하기 위해 다양한 물리 화학적 표면개질 방법을 사용하여 PES 평막 표면의 친수성을 향상시키고자 하였다. 균일한 PES 평막을 제조한 후 친수성 향상을 위한 개질 방법으로 산처리, 블렌딩 및 플라즈마 처리를 통해 표면개질을 하였고, 표면 특성을 비교하였다. PES 평막 표면의 특성 변화는 ATR-FTIR, XPS, SEM 및 접촉각 측정을 통해 관찰하였다. 황산을 이용한 산처리 방법과 양친매성 고분자를 이용한 블렌딩 방법에 의해 개질된 PES 평막에서는 접촉각의 변화가 크지 않았다. Ar 플라즈마 처리를 한 경우, 플라스마 처리 시간이 증가함에 따라 PES 표면의 친수성이 크게 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 본 결과를 통해 다양한 표면개질 방법 중 플라즈마 방법을 적용하여 PES 표면을 처리하는 것이 PES 막 표면의 친수성 향상에 가장 효과적임을 확인하였다.

• Korean Journal of Chemical Engineering
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• 제35권11호
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• pp.2241-2255
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• 2018

RSM methodology was applied to present mathematical models for the fabrication of polyvinylidene fluoride (PVDF) dual-layer hollow fibers in membrane distillation process. The design of experiments was used to investigate three main parameters in terms of polymer concentration in both outer and inner layers and the flow rate of dope solutions by the Box-Behnken method. According to obtained results, the optimization was done to present the proper membrane with desirable properties. The characteristics of the optimized membrane (named HF-O) suggested by the Box-Behnken (at the predicted point) showed that the proposed models are strongly valid. Then, a morphology study was done to modify the fiber by a combination of three types of a structure such as macro-void, sponge-like and sharp finger-like. It also improved the hydrophobicity of outer surface from 87 to $113^{\circ}$ and the mean pore size of the inner surface from 108.12 to 560.14 nm. The DCMD flux of modified fiber (named HF-M) enhanced 62% more than HF-O when it was fabricated by considering both of RSM and morphology study results. Finally, HF-M was conducted for long-term desalination process up to 100 hr and showed stable flux and wetting resistance during the test. These stepwise approaches are proposed to easily predict the main properties of PVDF dual-layer hollow fibers by valid models and to effectively modify its structure.

• 멤브레인
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• 제21권4호
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• pp.360-366
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• 2011

음식물 폐기물 침출수를 처리하는 분리막 결합 고온 혐기성소화공정(생물학적 반응조) (Anaeorobic Membrane Bioreactor, AnMBR)의 파일럿 운전에서 분리막의 교차여과 속도와 막간압력이 파울링에 미치는 영향을 관찰하였다. 연구 결과 정압여과 하에서 교차여과 속도가 증가할수록 파울링의 속도는 현격히 감소되었다. 그러나 이와 같은 영향은 낮은 막간압력에서 더욱 효과적이었다. 막간압력이 증가할수록 여과대상 물질의 압축성으로 인해 투과성이 상대적으로 낮은 파울링층(혹은 케익층)이 분리막 표면에 형성된 것에 기인된 듯하다. 여과대상 시료의 입도분석을 해 본 결과 입자크기는 약 $10{\sim}100{\mu}m$ 범위에서 분포하였고 이에 따라 브라운확산에 의한 역수송보다 분리막 표면에서 교차여과에 의해 발생하는 전단력이 입자의 역수송에 더욱 기여하고 있음을 예측할 수 있었으며 이는 AnMBR의 연속운전을 통해 재확인할 수 있었다. 운전 후 막 부검을 실시한 결과 유기 및 무기 파울링이 모두 관찰되었으나 어느 것이 지배적인 파울링 기작을 나타내는지는 앞으로 더욱 연구가 필요하다. 무기 파울링의 경우 대부분 분리막 표면에서 스케일링 형성이 지배적이었으며, 따라서 분리막의 공극 막힘에 주로 기여하는 작은 콜로이드성 유기물질의 경우 분리막 표면에서 전단력에 의한 역수송 효과는 그다지 크지 않을 것으로 사료된다.

• 멤브레인
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• 제30권5호
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• pp.283-292
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• 2020

산업분야에서는 다양한 용액을 대상으로 분리, 정제, 농축 등의 공정이 필요하며, 분리막이 그 역할을 잘 수행해 오고 있다. 반면, 처리 대상 용액이 강산을 함유하고 있는 경우, 대부분의 분리막은 산에 취약하기 때문에 사용이 제한적일 수밖에 없다. 현재 내산성 분리막으로 상용화 되고 있는 분리막은 투과속도가 낮은 문제점을 갖고 있다. 이에, 투과속도가 높은 폴리아마이드 분리막에 내산성을 부여하기 위한 접근 방법을 모색하기 위한 기초 자료로 본 총설에서는 폴리아마이드 분리막이 산성 용액 노출 시 표면성질 및 투과특성이 변화하는 원인과 기작에 대해 살펴보고자 한다.

• 한국표면공학회지
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• 제47권2호
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• pp.57-62
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• 2014

The biogas holder is composed of an outer membrane and an inner membrane which are subject to outdoor exposure and gas exposure respectively. The influence of weathering conditions on the photo-degradation of a biogas holder was investigated. Tests were performed under three different methods - outdoor exposure tests (Seosan, Arizona), accelerated tests (Xenon-are lamp) with the outer-membrane of biogas. Moreover, the changes in the aging process were monitored using color difference, gloss, the contact angle and an optical microscope. Changes in physical properties, such as decrease reduction in gloss, decrease in the contact angle, increase in color difference were observed in the aging process. The comparison between membrane 3B, 4B and membrane 5B under xenon-arc were discussed. Membrane 5B was very sensitive to ultraviolet (UV) ray. There were many difficulties in the outdoor exposure test due to acid rain, dust, and stain resistance.

• Elastomers and Composites
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• 제30권3호
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• pp.185-194
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• 1995

Membrane process has been employed to separate a specific substance from gas or liquid mixture, and treat wastewater. This is due to the fact that the substance of mixture can be permeated and separated selectively by membrane. Since Initial equipment and operation costs are not expensive, membrane process has been adopted in various fields such as petroleum Industry, chemistry, polymer, electronics, foods, biochemical industry and wastewater treatment. In this study, $CaCO_3$ particles impregnated in silicone rubber network were extracted by using supercritical carbon dioxide and pore distribution of silicone $rubber-CaCO_3$ was investigated with varying amount of extract. Silicone rubber has excellent mechanical properties such as heat-resistance, cold-resistance etc. and $CaCO_3$ has microporous structure. It is possible to make silicone $rubber-CaCO_3$ composite sheets via work-intensive kneading processes. In so doing $CaCO_3$ particles become distributed and impregnated in silicone rubber network. Supercritical carbon dioxide diffuse through composite sample, then sample is swollen. $CaCO_3$ in silicone rubber network Is dissolved in supercritical carbon dioxide, and its sites become pores. Pore distribution, pore shape and surface area are observed by SEM(scanning electron microscope) micrograph and BET surface area analyzer examination respectively. Pore characteristics of membrane suggest the possibilities that the membrane can be used for process of mixture separation and wastewater treatment.

• Korean Journal of Chemical Engineering
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• 제35권11호
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• pp.2290-2295
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• 2018

An acceleration stress test (AST) was performed to evaluate the durability of a polymer membrane in a polymer electrolyte membrane fuel cell (PEMFC) for 500 hours. Previous studies have shown that hydrogen crossover measured by linear sweep voltammetry (LSV) increases when the polymer membrane deteriorates in the AST process. On the other hand, hydrogen crossover of the membrane often decreases in the early stages of the AST test. To investigate the cause of this phenomenon, we analyzed the MEA operated for 50 hours using the AST method (OCV, RH 30% and $90^{\circ}C$). Cyclic voltammetry and transmission electron showed that the electrochemical surface area (ECSA) decreased due to the growth of electrode catalyst particles and that the hydrogen crossover current density measured by LSV could be reduced. Fourier transform infrared spectroscopy and thermogravimetric/differential thermal analysis showed that -S-O-S- crosslinking occurred in the polymer after the 50 hour AST. Gas chromatography showed that the hydrogen permeability was decreased by -S-O-S- crosslinking. The reduction of the hydrogen crossover current density measured by LSV in the early stages of AST could be caused by both reduction of the electrochemical surface area of the electrode catalyst and -S-O-S- crosslinking.

• KSBB Journal
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• 제11권4호
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• pp.420-430
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• 1996

열처리된 Salmonella typhimurium 항원을 모델 분석물질로 선택하여 단지 시료만을 첨가함으로써 측정을 수행할 수 있는 1단계 immuno--chromatogra phy 분석시스템이 개발되었다. 개발된 시스템은 분 석물질 특정항체(감지항체)-gold 중합체가 건조된 상태로 축적된 glass fiber membrane(하단), 분석 물질의 다른 epltope를 인지하는 항체(포획항체)와 항 감지항체 특정항체들이 공간적으로 분리되어 고정화된 nitrocellulose membrane(중단) 그리고 흡수대로 선택된 cellulose membrane ( 상단)들로 구성된다. 이와 같은 구성성분들은 분석물질을 포함한 시료수용액이 모세관현상에 의해 연속적으로 이동되도록 부분척으로 포개어 배열되었다. 분석시스템의 성능을 조절하는 변수들은 포획항체의 농도 및 membrane 상의 고정화 위치, membrane 표면처리 와 시료운반용액에 샤용된 비반응성 단백질의 종류, 그리고 중합체의 농도로써 확인되었다. 최적조건하 에서, 시스템의 하부로부터 시료수용액을 흡수 후 15분 이내에 포획항체가 고정화된 membrane 상의 지역에 샌드위치 형상의 항원 항체 면역결합체가 형성되었고 이로부터 발생된 발색신호는 분석물질의 농도에 비례하는 것으로 나타났다. 분석물질의 측정 하한농도는 $1{\times}106$ Salmonella cells/mL인 것으로 나타났다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제25권5호
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• pp.687-693
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• 2004

Composite membranes with a titania layer were prepared by soaking-rolling method with the titania sol of nanoparticles formed in the sol-gel process and investigated regarding the vapor permeation of various organic mixtures. The support modification was conducted by pressing $SiO_2$ xerogel of 500 nm in particle size under 10 MPa on the surface of a porous stainless steel (SUS) substrate and designed the multi-layered structure by coating the intermediate layer of ${\gamma}-Al_2O_3$. Microstructure of titania membrane was affected by heat-treatment and synthesis conditions of precursor sol, and titania formed at calcination temperature of 300$^{\circ}C$ with sol of [$H^+$]/[TIP]=0.3 possessed surface area of 210 $m^2$/g, average pore size of 1.25 nm. The titania composite membrane showed high $H_2/N_2$ selectivity and water/ethanol selectivity as 25-30 and 50-100, respectively. As a result of vapor permeation for water-alcohol and alcohol-alcohol mixture, titania composite membrane showed water-permselective and molecular-sieve permeation behavior. However, water/methanol selectivity of the membrane was very low because of chemical affinity of permeants for the membrane by similar physicochemical properties of water and methanol.