• 제목/요약/키워드: Oxygen membrane

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폴리수폰 중공사막에 의한 산소농축 및 공정변수의 영향 (Enrichment of Oxygen and process engineering aspects using polysulfone hollowfiber membrane)

  • 조정식;김종수;이광래
    • 한국막학회:학술대회논문집
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    • 한국막학회 1997년도 추계 총회 및 학술발표회
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    • pp.65-66
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    • 1997
  • 1. 서론 : 현재의 막분리 기술로는 단 단계 분리공정(single-stage separation)으로 약 40%의 산소농축공기(oxygen-enriched air)를 얻을 수 밖에 없지만 심냉법(cryogenic techniques)보다는 에너지 소비율이 적으며, 공정이 비교적 간단하기 때문에 용도에 따라 순 산소를 꼭 필요로 하지 않는 제철소, 발전소 등의 연소분야, 호흡기 환자를 위한 의료분야, 생물공학이나 항공기 분야 등에 편리하게 이용될 수 있다. 이와 같이 용도가 다양한 산소를 분리막을 이용하여 보다 편리하고 값싸게 얻기 위해서는 산소와 질소의 막투과에 대한 새로운 지식을 얻고 막투과가 기체의 어떤 성질에 지배되고 있는가를 조사할 필요가 있다. 본 연구에서는 고무상 고분자막(rubbery polymer membrane)에 대한 산소/질소의 수착특성과 순수한 기체의 투과율(permeation rate)을 기초로 하여 혼합기체의 투과율, 분리인자(separation factor), 막분리 공정변수에 의한 중공사 분리막에서의 기체분리특성에 대하여 연구하였다.

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분자동역학 전산모사를 활용한 실크 피브로인 복합막의 산소 차단성 연구 (Study of Oxygen Barrier Properties of Silk Fibroin Composite Membrane Using Molecular Dynamics Simulation)

  • 서영진;권나영;박치훈
    • 멤브레인
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    • 제33권6호
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    • pp.447-453
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    • 2023
  • 컴퓨터 시스템의 성능 및 다양한 전산모사 프로그램의 발전으로 더 복잡한 원소로 이루어진 화학시스템의 해석이 가능해지고, 그에 따라 분자동역학 전사모사를 활용한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 특히, 기존에는 실험위주로 진행되던 고분자 막에 대한 기체 투과 특성을 계산하는 연구가 관심을 받고 있고, 식품포장, 의약품등에 사용되고 있는 기체차단성 막에 대한 분자동역학 연구가 많이 이루어지고 있다. 최근 실크 피브로인을 이용해 코팅막을 만들었을 때 기체 차단 효과가 나타난다는 보고가 있었고, 본 연구에서는 이러한 실크 피브로인을 활용해 복합막을 만들었을 때 산소 차단 효과가 나타나는지 확인하고자 분자동역학 전산모사를 이용해 연구를 진행하였다. 단일 모델을 제작하고 기체 투과 특성을 계산하고 실험값과 비교를 통해 모델이 실제 실험 결과를 반영하는 것을 확인하였고, 실제 복합막 모델을 만들어 고분자 내에서 기체 이동경로 분석을 진행한 결과 산소 분자가 피브로인 영역을 통과하지 못하고 막히는 것을 보여주었다. 따라서, 실크 피브로인이 도입된 복합막이 산소 차단 성능이 우수하여, 식품포장 등에 유용할 것으로 기대된다.

Effects of Mitochondrial Reactive Oxygen Species on Neuronal Excitability in Rat Spinal Substantia Gelatinosa Neurons

  • Lee, Hae-In;Park, A-Reum;Chun, Sang-Woo
    • International Journal of Oral Biology
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    • 제37권1호
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    • pp.17-23
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    • 2012
  • Recent studies indicate that reactive oxygen species (ROS) are critically involved in persistent pain primarily through spinal mechanisms, and that mitochondria are the main source of ROS in the spinal dorsal horn. To investigate whether mitochondrial ROS can induce changes in membrane excitability on spinal substantia gelatonosa (SG) neurons, we examined the effects of mitochondrial electron transport complex (ETC) substrates and inhibitors on the membrane potential of SG neurons in spinal slices. Application of ETC inhibitors, rotenone or antimycin A, resulted in a slowly developing and slight membrane depolarization in SG neurons. Also, application of both malate, a complex I substrate, and succinate, a complex II substrate, caused reversible membrane depolarization and enhanced firing activity. Changes in membrane potential after malate exposure were more prominent than succinate exposure. When slices were pretreated with ROS scavengers such as phenyl-N-tert-buthylnitrone (PBN), catalase and 4- hydroxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine-1-oxyl (TEMPOL), malate-induced depolarization was significantly decreased. Intracellular calcium above $100{\mu}M$ increased malateinduced depolarization, witch was suppressed by cyclosporin A, a mitochondrial permeability transition (MPT) inhibitor. These results suggest that enhanced production of spinal mitochondrial ROS can induce nociception through central sensitization.

막결합형 연속회분식 생물반응조에서 여과 및 공기공급용으로 분리막을 사용할 때 공기공급이 막여과 성능에 미치는 영향 (Filtration Performance in MSBR (Membrane-Coupled Sequencing Batch Reactor) using a Membrane for Both Filtration and Aeration)

  • 류관영;박병규;이정학
    • 한국물환경학회지
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    • 제21권4호
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    • pp.337-346
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    • 2005
  • An MSBR using a membrane for not only filtration but also aeration (MA-MSBR) was designed to reduce membrane fouling and to enhance water quality, and compared with an MSBR using a membrane for only filtration (BA-MSBR). COD removal efficiency of the MA-MSBR was similar to that of the BA-MSBR, but membrane performance of the MA-MSBR was better than that of the BA-MSBR. The MA-MSBR had more small particles in mixed liquor, so the specific cake resistance of flocs in the MA-MSBR was higher than that in the BA-MSBR. However, in the aerobic reaction step of the MA-MSBR, air went through membrane pores and out of the membrane surface, so cake layers on the membrane surface and a portion of organics adsorbed on membrane pores could be removed periodically. Therefore, cake resistance, $R_c$, and fouling resistance by adsorption and blocking, $R_f$, for the MA-MSBR increased more slowly than those for the BA-MSBR. Additionally, in order to compare the energy efficiency for two MSBRs, oxygen transfer efficiency and power to supply air into the reactor by a membrane module and a bubble stone diffuser were measured using deionized water. From these measurements, the transferred oxygen amount per unit energy was calculated, resulting that of MA-MSBR was slightly higher than that of BA-MSBR.

Effects of Surface Modification of the Membrane in the Ultrafiltration of Waste Water

  • Cho Dong Lyun;Kim Sung-Hyun;Huh Yang Il;Kim Doman;Cho Sung Yong;Kim Byung-Hoon
    • Macromolecular Research
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    • 제12권6호
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    • pp.553-558
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    • 2004
  • An ultrafiltration membrane (polyethersulfone, PM 10) was surface-modified by treating it with low-tem­perature plasmas of oxygen, acrylic acid (AA), acetylene, diaminocyolohexane (DACH), and hexamethyldisiloxane (HMDSO). The effects that these modifications have on the filtration efficiency of a membrane in waste water treat­ment were investigated. The oxygen, AA, and DACH plasma-treated membranes became more hydrophilic. The water contact angles ranged from < $10^{\circ}\;to\;55^{\circ}$ depending on the type of plasma and the treatment conditions. The oxygen plasma-treated membranes displayed a higher initial flux $(312-429\%),$ but lower rejection $(6-91\%),$ than did an untreated membrane. The AA plasma-treated membranes displayed lower or higher initial flux $(42-156\%),$ depending upon the treatment conditions, but higher rejection $(224-295\%)$ in all cases. The DACH plasma-treated membranes displayed lower initial flux. All of them, especially the AA plasma-treated membrane, displayed improved fouling resistance with either a slower or no flux decline. Acetylene and HMDSO plasma-treated membranes became more hydrophobic and displayed both lower initial flux and lower fouling resistance.

폴리폰설 중공사막에 대한 산소와 질소의 수착 및 투과특성 (Sorption and Permeation Characteristics of Oxygen and Nitrogen for Polysulfone Hollow-Fiber Membrane)

  • 조정식;김종수;이광래
    • 멤브레인
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    • 제9권1호
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    • pp.25-35
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    • 1999
  • 산소농축공기 제조용 폴리설폰 실관막에 대한 산소.질소의 수착 및 투과실험을 수행하였다. 폴리설폰 실관막에 대한 산소의 수착량이 질소의 수착량보다. 1.5배 ~2 배 높았다. 저압영역(약 3 kgf/$cm^2$이하) 에서는 Henry-type 수착량 ($C_D$)이 전체수착량의 약 15% 이었으며, Langmuir 수착이 약 85%이었다. 고압영역(약 3 kgF/$cm^2$이상)에서는 Langmuir 수착은 거의 포화되어 일정한 값에 도달하였으며, Henry 용해에 의한 수착($C_D$ = $k_D$.p) 의 증가에 의하여 전체 수착량이 증가하였다. 산소와 질소의 수착은 dual-mode sorption 모델을 만족시켰다. 산소의 투과 활성화에너지(Ep)가 질소보다 컸고, 이상분리인자 (${O_2}/{N_2}$)는 2~4를 나타내었으나 , 혼합물의 실제 분리인자는 1.7 ~2.2로 낮아졌다.

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