• 제목/요약/키워드: Osmotic Pressure

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랩온어칩 내부 미세유동 제어를 위한 새로운 장치의 개발 및 적용 (Development of A New Device for Controlling Infinitesimal Flows inside a Lab-On-A-Chip and Its Practical Application)

  • 김보람;김국배;이상준
    • 유체기계공업학회:학술대회논문집
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    • 유체기계공업학회 2006년 제4회 한국유체공학학술대회 논문집
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    • pp.305-308
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    • 2006
  • For controlling micro-flows inside a LOC (lab-on-a-chip) a syringe pump or an electronic device for EOF(electro-osmotic flow) have been used in general. However, these devices are so large and heavy that they are burdensome in the development of a portable micro-TAS (total analysis system). In this study, a new flow control system employing pressure chambers, digital switches and speed controllers was developed. This system could effectively control the micro-scale flows inside a LOC without any mechanical actuators or electronic devices We also checked the feasibility of this new control system by applying it to a LOC of micro-mixer type. Performance tests show that the developed control system has very good performance. Because the flow rate in LOC is controlled easily by throttling the speed controller, the flows in complicate microchannels network can be also controlled precisely.

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THE REVERSE OSMOSIS PROCESS

  • Erickson, Steve
    • 한국막학회:학술대회논문집
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    • 한국막학회 1991년도 춘계 총회 및 학술발표회
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    • pp.9-9
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    • 1991
  • This paper will begin by describing osmosis and how reverse osmosis works. It will show how osmotic pressure affects reverse osmosis operations. It uill explain salt rejection, membrane flux, and recovery rates and the affect that salt built up has on membrane performance. It wil 1 explain the limitations of RO performance and why pretreatment is important. It will describe the two basic types of membrane, asymmetric and thin-film composite and explain the difference between these types plus compare cellulose acetate types to aromatic polyamide type membranes. It will discuss operating efficiences as it compares to feedwater pressure, concentration, temperature and pH. Finally, it will discuss the differences between tubular, plate and frame, hollow fiber and spiral wound element design. It will be a paper that talks about the basics of RO systems and should give a person who is unfamiliar with RO a basic introduction to this type of separation technology.

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참다래 과실의 생장에 따른 과실조직의 일중 수분상태 변화 (Diurnal Change in Water Statue of Fruit Tissues During the Growth of Kiwifruit(Actinidia deliciosa))

  • Han Sang Heon
    • 생물환경조절학회지
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    • 제10권1호
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    • pp.1-9
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    • 2001
  • 참다래 과실의 생장은 2중 S자 곡선적으로 생장을 하지만, 그 곡선은 해에 불확실할 때가 있다. 이러한 원인을 과실조직의 수분상태에 의한 것으로 생각되어, 1995년과 1996년에 참다래 과실의 생장기간 중에 psychrometer를 사용하여 일중 과실조직의 수분상태 변화를 조사했다. 과실조직의 수분 포텐셀의 변화는 1996년의 과실생자의 제3기를 제외하고는 크지 않앗다. 1995년과 1995년 모두 과실의 수확기에 가까울수록 수분 포텐셜이 점진적으로 떨어졌다. 한편, 과실조직의 삼투 포텐셜은 수분 포텐셜과 비슷하게 변화를 했지만, 1995년 10월 14일의 동이 트기 전에 -1.5MPa로 급격히 떨어진 후, 3시간이 경과한 후 -1MPa로 회복되었고, 과실수확 적기에는 -1.7MPa까지 떨어졌다. 1996년의 과실은 1995년 과실보다 낮은 삼투 포텐셜을 나타냈다. 도관의 수분상태에 관계되는 잎의 수분 포텐셜은 1996년의 경우, 과실생장 제2깅 동이 트기 전에 불구하고 -1MPa 이하로 떨어졌다. 1995년은 과실수확 적기에만 1996년과 같이 -1MPa 이하로 떨어졌다. 1996년 과실은 과실생각 제2기에 과실의 삼투 포텐셜과 팽압의 상승이 1995년 과실보다 높았다. 이러한 요인들이 1996년 과실의 당 농도를 높게 하였다. 이들 parameter의 변화는 1996년 과실이 과실생장의 제3기에 수체가 수분 스트레스를 받았다는 사실을 암시하는 것이다. 따라서, 1995년 과실과 1996년 과실의 생장 차이는 기상변화에 따른 과실 조직의 수분상태에 의한 것으로 판단된다.

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고분자 전해질 연료전지의 전해질 막내의 함수율과 성능 예측 (Prediction of Fuel Cell Performance and Water Content in the Membrane of a Proton Exchange Membrane Fuel Cell)

  • 양장식;최경민;김덕줄
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제14권6호
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    • pp.151-159
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    • 2006
  • A one-dimensional numerical analysis is carried out to investigate the effects of inlet gas humidities, inlet gas pressures, and thicknesses of membrane on the performance of a proton exchange membrane fuel cell. It is found that the relative humidity of inlet gases at anode and cathode sides has a significant effect on the fuel cell performance. Especially, the desirable fuel cell performance occurs at low relative humidity of the cathode side and at high humidity of the anode side. In addition, an increase in the pressure ranging from 1 atm to 4 atm at the cathode side results in a significant improvement in the fuel cell performance due to the convection effect by a pressure gradient toward the anode side, and with decreasing the thickness of membrane, the fuel cell performance is enhanced reasonably.

IN VIVO에서 고양이 상아세관을 통한 상아세관액의 흐름 (FLOW OF DENTINAL FLUID THROUGH CAT DENTINAL TUBULES IN VIVO)

  • 손호현;박수정;이광원
    • Restorative Dentistry and Endodontics
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    • 제20권1호
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    • pp.342-350
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    • 1995
  • To determine the factors which affect the flow of dentinal fluid through cat dentinal tubules in vivo, the flow of fluid was measured by observing the movement of the fat droplets of dilute milk in a glass capillary with a microscope connected to the monitor. After measuring the exposed area of dentin, hydraulic conductances of dentin were calculated. The mean pressure which stoped the outward flow of dentinal fluid was 9.5mmHg. The hydraulic conductance of dentin under the condition of pulp exposed was increased by 21 % from that under the condition of dentin exposed. Under the conditions of pulp cut and pulp removed, the hydraulic conductances of dentin were increased by 22 % and 31 % respectively from that under the condition of dentin exposed. These results show that the direction and rate of dentinal fluid flow in cat dentin is affected mainly by the hydrostatic pressure of interstitial fluid of pulp tissue in the state of low compliance. Both of the osmotic effect produced by the protein constituents of interstitial fluid across the odontoblast tell layer and the change of interstitial fluid pressure produced by the state of the microcirculation of the pulp also affect the direction and rate of dentinal fluid in some degree.

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PRO 분리막 및 모듈성능에 지지체가 미치는 영향 (The effect of backing layer for pro membranes and modules)

  • 한만재;전은주;심연주;이종화
    • 상하수도학회지
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    • 제30권5호
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    • pp.553-559
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    • 2016
  • There has been increasing global interest in the environmental pollution problems produced by fossil fuel consumption and greenhouse gas emissions. In order to tackle these issues, new renewable energy such as solar, wind, bio gas, fuel cell and pressure retarded osmosis(PRO) have been developed extensively. Among these energy sources, PRO is one of the salinity gradient power generation methods. In PRO, energy is obtained by the osmotic pressure generated from the concentration difference between high and low concentration solutions separated by a semipermeable membrane. The development for high power density PRO membranes is imperative with the purpose of commercialization. This study investigates development of thin film composite PRO membrane and spiral wound module for high power density. Also, the influence of membrane backing layer on power density was identified, and the characteristic factors of PRO membranes was determined. Different backing layers were used to improve power density. As expected, the PRO membrane with more porous backing layer showed higher power density.

산채류 산지농법 실용화 연구(IV) - P-V 곡선에 의한 곰취(Ligularia)속 3종의 수분특성 - (Studies on the Agroforestry Methods of Wild Edible Greens (IV) - Water Relations Parameters of Three Ligularia Species Leaves Obtained from P-V Curves -)

  • 한상섭;이경철;전성렬
    • 한국산림과학회지
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    • 제99권1호
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    • pp.131-135
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    • 2010
  • 본 연구는 P-V 곡선법을 적용하여 곰취, 곤달비, 한대리곰취의 내건성 진단과 적지재배 환경의 구명을 위해 수행되었다. 최대팽압시 삼투포텐셜 ${\Psi}_{\circ}{^{sat}}$은 곰취와 곤달비가 -0.8MPa로 한대리곰취(-0.7 MPa)보다 낮았다. 초기원형질분리점의 삼투포텐셜 ${\Psi}_{\circ}{^{tlp}}$은 곰취와 곤달비가 -0.9 MPa로 한대리 곰취(-0.8MPa)보다 낮게 나타났다. 최대탄성계수 $E_{max}$는 곰취와 곤달비가 29 MPa로 한대리곰취의 14.5MPa 보다 약 2배 가량 높았다. 초기원형질분리점에서의 상대함수율은 곰취 95%, 곤달비 93%, 한대리곰취가 94%로 비슷한 값을 나타냈다. 따라서 곰취류는 비교적 내건성이 약하고, 함수율이 매우 높은 상태에서 초기원형질분리가 일어나므로 비교적 습윤한 지역이 생육에 적합함을 알 수 있었다.

P-V곡선에 의한 꼬리진달래(Rhododendron micranthum Turcz.)의 수분특성 (Water Relations Parameters of Rhododendron micranthum Turcz. from P-V Curves)

  • 김남영;이경철;한상섭;박완근
    • 한국자원식물학회지
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    • 제23권4호
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    • pp.374-378
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    • 2010
  • 식물 수분 특성을 규명하는 것은 재배뿐만 아니라 현지외 보전에도 필수적인 연구이다. 본 연구에서는 희귀식물로 알려진 꼬리진달래의 현지외 보전을 목적으로 P-V 곡선법을 이용하여 수분특성을 조사하였다. 꼬리진달래 잎의 최대팽압시의 삼투포텐셜은 월악산과 석포리의 개체가 각각 -1.5 MPa 이었고, 연하리의 삼투포텐셜이 -1.2 MPa로 다소 높게 나타났으며, 초기원형질분리점의 삼투포텐셜은 월악산 -1.29 MPa, 연하리 -1.02 MPa, 석포리 -1.26 MPa로 연하리의 초기원형질분리점이 다소 높게 나타났다. 꼬리진달래의 세포막의 최대탄성계수($E_{max}$)값은 석포리 14.0 MPa로 나타냈고, 월악산 8.67 MPa로 다소 낮은 값을 나타냈으며, 연하리 4.00 MPa로 석포리에 비해 3배정도 낮은 값으로 나타났다. 초기원형질분리점의 상대함수율은 월악산 83.2%, 연하리 83.1%, 석포리 83.8%으로 비교적 수분보존 기능이 비교적 좋은 수종이다. 따라서, 꼬리진달래는 수분특성상 다른 진달래와 철쭉, 관목류들과 비슷한 경향을 나타냈으며 현지외 이식시 자생지간 내건성이 상대적으로 좋은 월악산, 석포리의 개체가 좋을 것으로 판단된다.

Potassium Pentane-1,3,3,5-tetracarboxylate 유도용질 합성 및 이를 이용한 정삼투 공정 응용 (Potassium Pentane-1,3,3,5-tetracarboxylate Draw Solute Synthesis and Application of Forward Osmosis Process)

  • 이혜진;최진일;권세이;김인철
    • 멤브레인
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    • 제29권2호
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    • pp.111-121
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    • 2019
  • 정삼투 공정에 유용한 유도용질로서 diethyl malonate를 사용한 citrate 계열의 유기 화합물을 합성하였다. 최종적으로 얻은 potassium pentane-1,3,3,5-tetracarboxylate는 $^1H-NMR$$^{13}C-NMR$을 통하여 확인하였다. 유도용질의 물성을 확인하기 위해 삼투압, 용해도, 수투과도, 역염 투과도를 측정하였다. 합성한 유도용액을 사용하여 정삼투 공정을 진행한 결과, 동일한 citrate 계열인 trisodium citrate 및 tripotassium citrate보다 높은 수투과량을 나타내었으며 염의 역확산 정도는 NaCl에 비하여 매우 낮은 값을 나타내었다. 합성된 유도용질의 삼투압은 NaCl보다 약 25% 낮았으나 물에 대한 용해도는 NaCl의 8.8배인 317 g/100 g water의 값을 나타내었다. 정삼투 종료 후 유도용질의 회수를 위해 상용화된 나노여과막을 사용하였고, 낮은 압력에서 효율적으로 회수가 가능하였다.

SWRO-PRO 복합해수담수화 신공정기술의 연구 (The study of a novel SWRO-PRO hybrid desalination technology)

  • 김지숙;여인호;이원일;박태신;박용균
    • 상하수도학회지
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    • 제32권4호
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    • pp.317-324
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    • 2018
  • SWRO-PRO hybrid desalination technology is recently getting more attention especially in large desalination markets such as USA, Middle East, Japan, Singapore, etc. because of its promising potential to recover a considerable amount of osmotic energy from brine (a high-concentration solution of salt, 60,000 - 80,000 mg/L) and also to minimize the impact of the discharged brine into a marine ecosystem. By the research and development of the core technologies of the SWRO-PRO desalination system in a national desalination research project (Global MVP) supported by Ministry of Land, Infrastructure, and Transport (MOLIT) and Korea Agency for Infrastructure Technology Advancement (KAIA), it is anticipated that around 25% of total energy consumption rate (generally 3 to $4kWh/m^3$) of the SWRO desalination can be reduced by recovering the brine's osmotic energy utilizing wastewater treatment effluent as a PRO feed solution and an isobaric pressure exchanger (PX, ERI) as a PRO energy converter. However, there are still several challenges needed to be overcome in order to ultimately commercialize the novel SWRO-PRO process. They include system optimization and integration, development of efficient PRO membrane and module, development of PRO membrane fouling control technology, development of design and operation technology for the system scaling-up, development of diverse business models, and so on. In this paper, the current status and progress of the pilot study of the newly developed SWRO-PRO hybrid desalination technology is discussed.