• 상하수도학회지
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• 제16권6호
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• pp.717-725
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• 2002

A bench-scale submerged-type membrane filtration system (SMFS) was constructed to study a feasibility of membrane filtration for solid-liquid separation in water and wastewater treatment processes. In the case of applying the SMFS to a biological wastewater treatment process, so-called membrane bioreactor, aeration underneath membrane modules is usually employed in order to provide oxygen demand for microbial growth as well as to control membrane fouling. A study was investigated the effects of operation parameters by aeration intensity, feed concentration, foulant type and airlift pore size on critical flux. Critical flux tends to increase with aeration rate. Optimal aeration flow rate was found to be 10 L/min/module. Feed concentration and foulant type has a significant effect on membrane fouling and filtration performance. But downward position and pore size of airlift has no a significant effects on membrane fouling and filtration performance.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제20권6호
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• pp.696-700
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• 1999

A method has been developed for the determination of trace anion impurities in concentrated hydrogen peroxide. The method involves on-line decomposition of hydrogen peroxide, ion chromatographic separation and subsequent suppressed-type conductivity detection. H2O2 is decomposed in Pt-catalyst filled Gore-Tex membrane tubing and the resulting aqueous solution containing analytes is introduced to the injection valve of an ion chromatograph for periodic determinations. The oxygen gas evolving within the membrane tubing escapes freely through the membrane wall causing no problem in ion chromatographic analysis. Decomposition efficiency is above 99.99% at a flow rate of 0.4mL/min for a 30% hydrogen peroxide concentration. Analytes are quantitatively retained. The analysis results for several brands of commercial hydrogen peroxides are reported.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제17권12호
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• pp.1117-1123
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• 1996

Chiral recognition models for resolving π-basic N-acyl-α-(1-naphthyl)alkylamines and π-acidic N-(3,5-dinitrobenzoyl)-α-amino alkyl esters on a (S)-tyrosine-derived chiral stationary phase (CSP) containing both π-basic and π-acidic interaction site have been proposed. In the models, the CSP was supposed to interact with the analytes through the π-π interaction between the 3,5-dinitrophenyl or the 3,5-dimethylphenyl group of the CSP and the 1-naphthyl or the 3,5-dinitrophenyl group of the analyte, and through the hydrogen bonding interaction between the appropriate N-H hydrogen of the CSP and the appropriate carbonyl oxygen of the analyte. In this instance, the alkyl substituent of the pertinent enantiomer of the analyte was found to intercalate between the adjacent strands of the bonded phase and consequently control the trends of the separation factors.

• 공업화학
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• 제7권5호
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• pp.877-887
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• 1996

산소 전극 시스템에 사용되는 합성막은 산소에 대해 선택적인 투과를 해야 하며, 화학적으로 불활성이고 또한 우수한 기계적 강도를 가져야 한다. 본 실험에서는 산소 전극에 적합한 막 제조에 목표를 두고, 열적 안정성과 기계적 강도가 우수한 polysulfone을 막 재료로 선택하였다. 막 제조시 용매로서 THF, NMP 그리고 methylene chrolide를 사용하여, 용매에 따른 막의 특성 변화를 조사하였다. PSf막을 통한 산소와 질소의 투과도 계수는 각각 가압법과 전기화학적 방법으로 측정하였으며, 가압법에 의해 측정한 산소의 투과도 계수가 약 20% 큰 값을 나타내었다. 가압법에 의한 투과 실험 결과, 공급부의 압력이 증가함에 따라 산소와 질소의 투과도 계수는 약간 감소하였으며, 이러한 거동은 유리상 고분자막을 통한 기체의 투과에서 일반적으로 나타난다. 한편 용매로서 methylene chrolide를 사용한 PSf막의 고분자 함량을 변화시켜 실험한 결과, 큰 차이를 나타내지 않았다. 산소 전극에의 PSf막의 밀착 문제를 완화하고자 막의 유연성을 향상시키기 위해 가소제로서 TCP를 첨가하여 막을 제조 하였으며, 가소제를 소량 첨가했을 때, 투과 특성에는 큰 영향을 미치지 않고, 막의 유연성이 증가됨을 알 수 있었다. 본 실험에서 제조한 PSf막의 산소 전극에의 사용 가능성을 조사하기 위해 PSf막을 산소 전극에 설치하여 실험하였다. -0.3~-1.0V에서 전류의 변화가 plateu를 나타내었으며, 산소 분압과 전류의 상관계수가 0.99949로서 PSf막을 산소전극에 적절하게 사용할 수 있으리라 생각된다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제45권6호
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• pp.619-626
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• 2007

막을 이용한 분리 공정은 상(phase) 변화가 없고 낮은 에너지 소비, 장치의 간소화, 큰 선택성, 가공의 용이성, 낮은투자 및 운용비용 등 여러 가지 장점으로 인하여 다른 방법들에 비해 분리가 간단하다는 장점 때문에 여러 분야에서 광범위하게 응용되고 있다. 여러 가지 기체 분리 방법 중 막을 이용한 기체 분리는 막 층 내에서의 기체 분자의 투과성의 차이를 이용하여 기체 분리를 할 수 있다. 이러한 기체 투과 특성을 예측하기 위해서 본 연구에서는 PDMS, ${\gamma}-radiated$ PDMS, PTFE, PTFE-X 기체 분리막을 선택하였다. 네 가지 분리막의 기체 투과 실험의 결과를 이용하여 열역학적으로 고찰, 분석 후 실험데이터의 reduction 및 regression을 통하여 온도, 압력등의 외부 조건과 기체 분자의 열역학적 특성값에 따른 기체 투과특성 예측식을 개발하였다. 이렇게 개발된 예측식으로 구한 값과 실험데이터를 비교하여 객관적 신뢰성을 확인하였다. 이로 인하여 분리막이 분리 조건과 각각의 기체의 열역학적 특성값($\sigma$, $\varepsilon/k$)으로 기체 투과특성을 알 수 있으므로 예측식을 여러 분야에서 활용할 수 있다 하겠다.

• 멤브레인
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• 제29권1호
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• pp.51-60
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• 2019

분리막 소재의 투과도와 선택도 사이의 trade-off 관계로 인해 여전히 많은 연구가 필요하다. 특히 고분자 분리막에 무기물 나노입자가 들어가 있을 때, 기체투과 거동의 학문적 이해는 여전히 부족하다. 따라서 본 연구에서는 분리막 소재로 가장 많이 사용되는 PDMS에 2~5 nm의 기공을 가지고 있으며 직경이 약 5 nm 크기의 aluminosilicate hollow nanoparticles인 allophane을 이용하여 복합매질 분리막을 제조하여 기체투과특성을 연구하였다. 대표적인 분리막 소재인 PDMS에 친수성 allophane, 그리고 나노입자에 undecylenic acid로 표면을 개질한 allophane을 막 내부에 고르게 분산시켜 함량 별로 복합매질 분리막을 제조하였다. 나노입자가 분산된 혼합매질 분리막 내에서 기체의 투과 특성을 파악하고, 이에 따른 기체투과 거동과 나노입자가 가지고 있는 기공의 역할을 평가하고자 하였다. 표면개질된 allophane을 첨가함에 따라 기체 투과도와 산소/질소 그리고 이산화탄소/메탄의 선택도가 동시에 점진적으로 향상되는 결과를 얻었다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제24권2호
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• pp.174-181
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• 2007

본 연구에서는 졸-겔 공법을 이용하여 가스 차단 특성을 갖는 $SiO_2/EVOH$(에틸렌 비닐알콜 공중합체) 하이브리드 물질을 제조하였다. 제조된 여러 조성의 하이브리드 졸을 표면 처리한 biaxially oriented polypropylene (BOPP) 기지재에 스핀 코팅 방식을 이용하여 코팅하였다. X선 회절 및 DSC 분석에 의해 하이브리드 내의 EVOH 상과 실리카 상 사이의 결합에 따른 결정화 거동의 변화를 조사하였다. 또한 $SiO_2/EVOH$ 하이브리드 겔의 모폴로지 관찰을 통하여, 100nm 이하의 실리카 입자들이 균열하게 분산된 매우 치밀한 상 미세구조를 갖는 하이브리드 물질을 제조하기 위해 필요한 Tetraethylorthosilicate (TEOS) 무기전구체의 최적 함량이 존재함을 알 수 있었다. 첨가된 TEOS 함량이 최적 함량보다 낮거나 높은 경우에는 큰 도메인의 입자 클러스터들이 형성되어 매우 불안정한 모폴로지를 나타내는 상분리 현상이 관찰되었다. 이러한 모폴로지 결과는 하이브리드 코팅 필름의 산소 투과도의 변화 결과와 일치하였는데, TEOS 함량이 0.01 - 0.02mol로 첨가되어 제조된 하이브리드로 코팅된 필름의 경우 매우 우수한 산소 차단 특성을 나타냈으며, 0.04mol 이상으로 첨가되었을 때는 상 분리 및 미세 균열 발생으로 인하여 그 차단 특성이 급격하게 감소하는 것으로 나타났다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제50권1호
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• pp.1-5
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• 2012

외경 1.02 mm, 내경 0.437 mm를 갖는 $Ba_{0.5}Sr_{0.5}Co_{0.8}Fe_{0.2}O_{3-{\delta}}$ 중공사를 상전이 방적기술로 제조하였다. 초기 $Ba_{0.5}Sr_{0.5}Co_{0.8}Fe_{0.2}O_{3-{\delta}}$ 선구 분말은 착체중합법을 이용하여 합성하였고, $900^{\circ}C$에서 하소하였다. 합성한 분말을 고분자 용액에 분산시킨 후 이중관형 노즐을 통해 중공사를 사출하였다. 최종적으로 산소분리에 사용 가능한 치밀 $Ba_{0.5}Sr_{0.5}Co_{0.8}Fe_{0.2}O_{3-{\delta}}$ 중공사막을 $1,080^{\circ}C$에서 2 시간 동안 소결하여 얻을 수 있었다. 또한 0.58 mm의 매우 얇은 분리막임에도 불구하고, BSCF 중공사 분리막은 602.5 MPa의 적당한 기계적 강도를 유지하였다.

• 청정기술
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• 제10권2호
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• pp.101-109
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• 2004

PSA (Pressure Swing Adsorption) 공정과 VSA (Vacuume Swing Adsorption) 공정은 산소를 얻기 위산 중/소규모의 분리 공정들 중에서 가장 널리 쓰이는 공정들이다. PSA 공정과 VSA 공정은 주기적인 압력 변화에 따른 각각의 흡착질의 흡착제에 대한 흡착량의 차이를 이용하여 분리하는 공통점을 가지고 있지만 가압과 탈착 압력에서 차이가 있다. 이번 연구에서는 압력평등화를 포함하는 6단계 PSA 공정과 5단계 VSA 공정을 제시하였고, 흡착 시간과 가압 시간, 그리고 압력 평등화 시간의 변화에 따른 산소순도와 회수율의 변화를 살펴보았다. 그 결과, 제올라이트 10X를 사용한 VSA 공정은 제올라이트 5A를 사용한 PSA 공정과 제올라이트 13X를 사용한 VSA 공정보다 우수한 성능을 보였다. 또한, 동일한 시간에서 PSA와 VSA 공정의 순도와 회수율간의 관계를 비교하여 200Torr 정도의 진공압력 상태에서는 VSA 공정이 PSA 공정보다 회수율과 생산성이 높았다. 이 사실을 바탕으로 높은 생산성과 대규모화에는 PSA 공정에 비해 VSA 공정이 적합하다는 사실을 알아내었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제48권2호
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• pp.185-192
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• 2010

매체 순환식 연소는 연소 공정 자체에서 질소 산화물 생성이나 부가적인 에너지 소비 없이 이산화탄소 분리가 이루어지는 신공정이다. 이 공정은 금속 산화물 입자가 두 개의 반응기를 순환하며 산화와 환원을 거치는 과정으로 구성되어 있다. 이 연구에서는 bentonite에 담지된 산화철 산소 공여 입자의 반응 속도 식을 shrinking core 모델을 통하여 수립하였다. 반응성 결과를 바탕으로 반응기 설계 기준인 고체 순환량과 입자 충전량을 도출하였다. 매체 순환식 연소 공정의 적용을 위하여 두 가지 형태의 연결된 유동층 즉, 상승관과 기포 유동층이 각각 한 개씩인 형태, 상승관 한 개와 기포 유동층이 두 개로 구성된 형태로 시스템을 설계하였다. 고체 순환량은 loop-seal을 통하여 $30kg/m^2s$ 정도까지 변화시켰다. 고체 순환량은 loop-seal의 기체 주입량이 증가할수록 증가하였으며 보조 기체를 주입하면 그 양이 더 증대되었다. 고체 순환량이 증가함에 따라 상승관 내부의 고체량은 증가하였다. 상승관으로부터 다른 반응기로의 기체 누출량은 1% 미만의 수준이었다.