• 한국물환경학회지
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• 제22권5호
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• pp.926-932
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• 2006

A series of bench-scale membrane filtration experiments were performed to systematically investigate the removal mechanisms of reverse osmosis (RO) and nanofiltration (NF) membranes for BTEX (benzene, toluene, ethylene, xylene), trichloroethylene (TCE) and tetrachloroethylene (PCE). The molecular weight of these organic compounds ranged from 78 to 166 dalton. The rejection of organic compounds by RO/NF membranes varied significantly from 59.6 to 99.2% depending on solute and membrane types. Specifically, experimental results demonstrated that the removal efficiency of RO/NF membranes increased as solute molecular characteristics such as W/L (molecular width/length) ${\times}$ $M_W$ (molecular weight) and octanol-water partition coefficient increased. This observation suggested that the rejection of small organic compounds by RO/NF membranes was determined by the combined effect of physical (molecular size and shape) and chemical (hydrophobicity) properties.

• Journal of Electrochemical Science and Technology
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• 제14권3호
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• pp.283-292
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• 2023

Currently, spray coating has attracted interest in the mass production of anode catalyst layers for proton exchange membrane water electrolysis (PEMWE). The solvent in the spray ink is a critical factor for the catalyst dispersion in ink, the microstructure of the catalyst layer, and the PEMWE performance. Herein, various pure organic solvents were examined as a substitute for conventional isopropanol-deionized water (IPA-DIW) mixture for ink solvent. Among the polar solvents that exhibited better IrO₂ dispersion over nonpolar solvents, 2-butanol (2-BuOH) was selected as a suitable candidate. The PEMWE single cells were fabricated using 2-BuOH at various ionomer contents, spray nozzle types, and drying temperatures, and their performance was compared to the cells fabricated using a conventional IPA-DIW mixture. The PEMWE single cells with 2-BuOH solvent showed good performances comparable to the conventional IPA-DIW mixture case and highly durable performances under accelerated degradation tests.

• 한국막학회:학술대회논문집
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• 한국막학회 1999년도 Energy Saving Membrane Separtion Systems 에너지 절약형 막분리 시스템
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• pp.39-39
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• 1999

Membrane separation technology has become a more attractive technology on waste water treatment and water recycle in recent years. On this application, membrane does not take main part of treatment, such as decomposition or handling of organic matter in the waste water, but it is very important supporting method in the total system. Activated sludge is most popular method as main part. In the system , membrane works as a separator to obtain clear water after biological treatment, by which the permeate could be released, recycled or applied to further additional treatment, instead of conventional sedimentation, coagulation and sand filtration. We would like to introduce our system cases for waste water treatment and water recycle, in which membrane separation technology works. In most of cases, membranes are applied to solid- liquid separation of activated sludge. Our experiences will be introduced as following items.

• 멤브레인
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• 제24권1호
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• pp.20-30
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• 2014

C/N 비가 낮은 농촌마을 하수의 고도처리를 위하여 $0.4{\mu}m$의 세공크기를 갖고 있는 평막이 침지된 연속회분식 반응기를 사용하였다. 분말활성탄의 투입, 폭기량 및 유입 유기물 농도가 처리효율과 여과 성능에 미치는 영향을 조사하였다. 54일 이내의 조업 초기에서는 C/N 비가 증가할수록 COD, T-N 및 T-P의 제거율과 MLSS 농도는 증가하였다. 조업 89일 후의 COD, T-N 및 T-P의 제거율은 각각 97.1%, 75.0% 및 48.3%이었다. 막여과에 의해 처리수에서 SS는 검출되지 않았으며, T-P의 제거율이 낮게 나온 이유는 과잉의 슬러지를 배출하지 않았기 때문이다. 분말활성탄을 투여한 경우 조업이 진행됨에 따라 분말활성탄의 혼합강도와 충돌빈도가 증가하여 슬러지의 입자크기가 감소하였으며, 이로 인해 분말활성탄을 투여하지 않은 경우에 비해 TMP 상승이 크게 나타났다.

• 멤브레인
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• 제30권3호
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• pp.149-157
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• 2020

유기 양이온과 유기/무기 음이온을 포함하고 있는 이온성 액체는 저온 용융 염의 종류이며 이산화탄소 분리 기능에 대한 잠재력을 갖고 있다. 지구 온난화와 기후 변화의 문제점을 극복하기 위해 이온성 액체를 기반으로 한 막을 개발하여 연도가스에서 이산화탄소를 걸러내는 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 리뷰에서는 홀로 설 수 있는 중합 이온성 액체(PIL), 이온성 액체와 이온성 액체 복합 막의 혼합의 기술이 논의될 것이다. 새로운 이온성 액체의 모노머 도입, 그리고 중합 이온성 액체 막과 복합 막의 미세구조변형은 막의 기계적 특성을 향상시켜 가스투과율과 선택도를 크게 향상 시키는데 시용되어 왔다. 이온성 액체 모너머의 양이온과 음이온의 다양한 변형은 막의 가스 분리성에 큰 영향이 있다.

• 멤브레인
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• 제22권5호
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• pp.326-331
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• 2012

수중 이 취미를 유발시키는 대표적인 미량오염물질인 2-methylisoborneal (MIB)과 geosmin(지오스민)의 배제율을 소수성 polyethersulfone (PES) 나노분리막(분획분자량 : 400 Da)을 적용하여 다양한 용액조성에서 관찰하였다. 실험결과 적용된 모든 조건에서 지오스민이 2-MIB보다 다소 높은 배제율을 나타내었다. 용액의 pH 효과를 관찰한 결과 pH가 증가할수록 2-MIB와 지오스민 양쪽 모두 배제율이 증가하는 경향을 나타내었다. 한편, 수중 자연유기물질의 존재는 두 미량유기물질의 배제율을 크게 증가시켰으며 이와 같은 현상은 높은 pH일수록 더욱 뚜렷하게 나타났다. 소수성 분리막을 친수성 $TiO_2$ 입자로 표면코팅 시킨 후 배제율을 관찰한 결과 분리막의 표면을 친수화한 후 소수성인 2-MIB와 지오스민의 배제율은 증가하는 경향을 나타내었다. 따라서 소수성 상호작용은 미량유기물질 나노여과 배제율의 중요한 기작 중 하나임을 확인할 수 있었다.

• 멤브레인
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• 제21권4호
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• pp.351-359
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• 2011

For advanced drinking water treatment of high turbidity water, we used the hybrid process that was composed of photocatalyst packing in space of between outside of multi-channel ceramic microfiltration membrane and membrane module inside. Photocatalyst was polypropylene (PP) beads coated $TiO_2$ powder by CVD (chemical vapor deposition) process. Instead of natural organic matters (NOM) and fine inorganic particles in natural water source, standard NOM solution was prepared with humic acid and kaolin. Water-back-flushing of 10 sec was performed per every period of 10 min to minimize membrane fouling. Resistance of membrane fouling ($R_f$) increased and J decreased as concentration of humic acid changed from 2 mg/L to 10 mg/L, and finally the highest total permeate volume ($V_T$) could be obtained at 2 mg/L. Then, treatment efficiency of turbidity and $UV_{254}$ absorbance were above 96.4% and 78.9%, respectively. As results of treatment portions by membrane filtration, photocatalyst adsorption, and photo-oxidation in (MF), (MF + $TiO_2$), (MF + $TiO_2$ + UV) processes, turbidity was treated little by photocatalyst adsorption, and photo-oxidation. However, treatment portions of $UV_{254}$ absorbance by adsorption (MF + $TiO_2$) and photo-oxidation (MF + $TiO_2$ + UV) at humic acid of 4 mg/L and 6 mg/L were above 9.0, 9.5 and 8.1, 10.9%, respectively.

• 멤브레인
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• 제29권3호
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• pp.130-139
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• 2019

그래핀, 제올라이트, metal-organic frameworks (MOF)s 등 다양한 나노 소재를 이차원 나노쉬트 형태로 제조하고, 이를 이용한 초박막 고성능 분리막을 개발하고자 하는 연구가 활발히 진행되고 있다. 특히, 산화그래핀의 경우, 2000년대 초반에 관련 연구가 시작된 이후, 다양한 합성 및 박막 코팅 기술이 축적되어 있어 빠른 속도로 분리막 분야에 응용되고 있다. 다층으로 적층된 산화그래핀 박막은 층간 거리를 조절함에 따라 물리적 거름막으로 작용할 수 있으며, 또한 표면의 기능기 및 삽입된 물질과 거르는 물질 간의 상호작용을 제어함에 따라 다양한 물질의 선택적 분리가 가능하다. 본 총설에서는 산화그래핀의 나노여과막 응용분야에 관하여 중점적으로 다루고자 한다. 본고에서는, 다양한 용매 내에서 산화그래핀 박막의 분리 기작 및 성능에 영향을 미치는 핵심 요소들에 대해 요약하였으며, 그 외 산화그래핀 기반 분리막의 실질적인 상용화에 필요한 핵심 기술요소 및 개발 동향에 대하여 논하고자 한다.

• 멤브레인
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• 제32권2호
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• pp.83-90
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• 2022

정유소와 석유 공장에서 발생하는 폐수는 심각한 환경오염으로 이어진다. 기름이 있는 물을 정수 처리하는 데에는 많은 방법이 존재하지만, 가장 효과적인 방법은 막을 이용한 기술이다. 물에서 기름기를 제거하는 데 사용되는 유기재료로 만들어진 고분자 막은 파울링이라는 고질적인 문제를 가지고 있다. 무기성 막은 수명이 길다는 점에서 유기성 분리막보다 효율적이다. 제올라이트 막은 우수한 화학적 안정성을 갖고 있으며 오랜 기간 재활용할 수 있다. 막에서 친수성의 존재는 막의 수 투과량을 증가시킨다. 제올라이트로 만들어진 세라믹 분리막은 물과 기름을 분리하는 데 사용되는 효율적인 무기막 중 하나이다. 본 리뷰논문은 i) 순수 제올라이트 막과 ii) 다른 물질과 혼합된 제올라이트 복합막, 2가지로 분류되는 제올라이트 기반의 무기막을 사용하는 물과 기름 분리 기술을 중점으로 다루고 있다.

• Membrane and Water Treatment
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• 제9권6호
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• pp.481-487
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• 2018

Membrane clogging or fouling of the membrane caused by organic, inorganic, and biological on the surface is one of the main obstacles to achieve high flux over a long period of the membrane filtration process. So researchers have been many attempts to reduce membrane fouling and found that there is a close relationship between membrane surface hydrophilicity and membrane fouling, such that the same conditions, a greater hydrophilicity were less prone to fouling. Nanotechnology in the past decade is provided numerous opportunities to examine the effects of metal nanoparticles on the both hydrophilic and antibacterial properties of the membrane. In the present study the improvement of hydrophilic and antimicrobial properties of the membrane was evaluated by adding nanoparticles of titanium dioxide and copper oxide. For this purpose, 4% copper oxide and titanium dioxide nanoparticles with a ratio of 0, 30, 50, and 70% of copper oxide added to the polymeric membrane and compare to the pure polymeric membrane. Comparison experiments were performed on E. coli PTCC1998 in two ways disc and tube and also to evaluate membrane hydrophilic by measuring the contact angle and diameter of pores and analysis point SEM has been made. The results show that the membrane-containing nanoparticle has antibacterial properties and its impact by increasing the percentage of copper oxide nanoparticles increases.