• 멤브레인
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• 제29권6호
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• pp.362-376
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• 2019

본 연구에서는 열유도상분리법(thermally induced phase separation)을 사용하여 제조한 플라워 형태의 단면을 갖는 PVDF [poly(vinylidene fluoride)] 중공사 분리막에 대한 친수화 코팅과 그에 따른 특성평가에 대한 연구를 수행하였다. 연구에 사용한 중공사 분리막은 (주)퓨어엔비텍에서 제조한 PVDF 소재의 분리막이었으며, 친수화 코팅 실험은 PEBAX 1657, 2533, 3533의 공중합체 고분자를 사용하여 농도가 다른 용액을 제조 후 딥 코팅 방법을 이용하여 실시하였다. 친수화 코팅이 된 중공사 분리막은 친수화 정도를 파악하기 위하여 SEM 촬영 및 접촉각 측정을 실시하였다. SEM 촬영 결과 코팅의 농도가 증가하고 코팅횟수가 증가할수록 코팅층의 두께가 두꺼워짐을 확인하였고, 접촉각 측정의 경우 코팅의 농도가 증가하고 코팅횟수가 증가할수록 접촉각이 낮아짐을 확인하였다. 기체 투과 실험 결과 코팅농도가 증가하고 코팅횟수가 증가할수록 산소 기체투과량이 감소하였으며 친수성이 높은 PEBAX 1657로 코팅한 중공사의 기체투과량이 PEBAX 2533과 3533으로 코팅된 중공사보다 낮은 기체투과량을 가짐을 확인하였다.

• Korean Membrane Journal
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• 제8권1호
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• pp.1-12
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• 2006

In semiconductor industries, dissolved oxygen is one of the most undesirable contaminants of ultrapure water. A method for dissolved oxygen removal (DOR) consists in the use of polymeric hollow fibres, loaded with a catalyst and fed with a reducing agent such as hydrogen. In this work, PVDF hollow fibres loaded with Pd were characterized by means of perporometry, scanning electron microscopy (SEM), energy dispersive X-ray (EDX). The hollow fibre analyzed shows a five-layer structure with remarkable morphological differences. An estimation of pore diameters and their distribution was performed giving a mean pore diameter of 100 nm. The permeance and selectivity of the fibres were measured using $H_2,\;N_2,\;O_2$ as single gases, at different operating conditions. An $H_2$ permeance of $37 mmol/m^2s$ was measured and $H_2/O_2$ and $H_2/N_2$ selectivities of ca. 3 were obtained. $H_2$ permeance was 1/3 when a water stream flows in the shell side. Catalytic fibrebehaviour was simulated using a mathematical model for a loop membrane reactor, considering only $O_2$ and $H_2$ diffusive transport inside the membrane and their catalytic reaction. Dimensionless parameters such as the Thiele modulus are employed to describe the system behaviour. The model agrees well with the experimental reaction data.

• 멤브레인
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• 제23권6호
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• pp.460-468
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• 2013

가압식 MF공정의 전처리공정으로 침전지가 없는 혼화/응집공정에서 적정응집제 투입농도선정 및 유기물 제거성능을 평가하였다. 전처리 공정에서 생성된 플럭이 가압펌프의 임펠러에 의해 해체됨을 확인하였으며 원수탁도가 10 NTU 이하로 유입이 될 때, 혼화/응집조와 펌프후단에서 플럭형성을 위한 최적응집제 투입량은 4 mg/L (as PACl 17%)이었다. 이때의 DOC 제거율은 평균 43%이었으며, 응집제투입량을 계속적으로 증가시켜 8 mg/L (as PACl 17%)로 투입을 하였을 때, DOC 제거율은 평균 48%를 나타내어 제거율은 크게 개선되지 않았다. 전처리가 없는 PVDF 가압식 MF공정의 TMP는 0.54 bar에서 운영이 되었으며, 혼화/응집 전처리 공정을 적용하여 운영 시 TMP는 0.41 bar로 안정적인 운영이 가능하였다.

• 멤브레인
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• 제23권3호
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• pp.220-225
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• 2013

친수성 단량체를 polyvinylidene fluoride (PVDF) 분리막 표면에 열중합으로 lamination하여 분리막을 친수화하였다. 친수화 처리 후 접촉각은 $95^{\circ}$에서 $55^{\circ}$까지 감소하였고 수투과량은 10배 이상 증가하였으며 bovine serum albumin (BSA) 흡착량은 1/4 수준으로 감소하였다. 열중합 공정에서 각 공정변수별 영향을 조사하였고 이를 최적화하였다. 단량체 중 dimethyl oxobuthyl acrylamide (DOAA)가 친수성이 높아 다른 단량체에 비하여 친수화 효과가 우수하였다. 단량체의 농도가 증가함에 따라 성능이 향상되었으나 30 wt% 이상의 경우 homopolymerization을 유발하여 성능을 저하시켰다. 개시제로 사용되었던 azobis (isobutyronitrile)(AIBN)의 활성 온도 범위가 benzoyl peroxide (BPO)의 활성온도 범위보다 넓기 때문에 높은 친수화 효율을 나타내었다. 개시제를 먼저 도포시켜주고 단량체를 나중에 첨가하는 2단계 lamination 방식이 일괄 공급하는 1단계 방식보다 친수화도는 크게 향상됐지만 pore blocking현상이 나타나면서 순수투과도는 매우 감소하였다.

• 멤브레인
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• 제16권4호
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• pp.259-267
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• 2006

다공성 폴리비닐리덴플루오라이드(PVDF, polyvinylidenefluoride) 그리고 폴리테트라플루오르에틸렌(PTFE, Polytetrafluoroethylene)에 대하여 순수한 물, $0.1M{\sim}4.0M$ NaOH 수용액, 그리고 $0.1M{\sim}3.0M\;NaHSO_3$ 수용액을 사용하여 임계투과압력을 측정하였다. 임계투과압력은 동일한 평균 기공 크기의 PVDF보다 PTFE가 크게 나타남을 관찰할 수 있었다. NaOH 수용액의 경우 NaOH의 농도 증가에 따라 임계투과압력은 감소하였으며 1.0 M 농도에서 최소값을 나타낸 후 다시 증가함을 확인하였다. 그러나 NaOH이 아닌 다른 염을 용해한 수용액인 $NaHSO_3$ 수용액의 경우 농도를 3.0 M까지 증가하여도 임계투과압력이 계속 감소함을 알 수 있었다. 이와 같은 현상을 이론적인 Cantor식으로 해석할 수 있었다.

• 대한환경공학회지
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• 제28권2호
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• pp.207-215
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• 2006

본 연구에서는 화학적 1차 처리 침출수(시료 I)와 생물학적 처리 침출수(시료 II)를 대상으로 한 막 분리 공정에서 막의 막힘현상을 개선하기 위한 기술로서 초음파 조사방법을 도입하여 그에 대한 영향을 평가하였다. 초음파의 투과속도 개선효과에 관한 실험은 주기적으로 초음파를 조사할 수 있는 초음파막 분리장치를 제작하여 막의 재질(PS과 PVDF)과 막의 종류(MF와 UF), 초음파의 단일주파수(40 kHz와 120 kHz), 초음파의 세기(200 W와 400 W)에 따라 실시하였으며. 아울러 40 kHz와 120 kHz를 동시에 사용하는 복합초음파 조사 실험을 실시하였다. 주기적인 초음파 조사에 관한 시나리오 실험을 통해 UF막과 MF막을 비교한 결과 MF계열의 막에서 더 높은 투과속도의 개선효과를 나타냈으며, 두 가지 PS와 PVDF재질로 만들어진 MF막의 경우 PVDF재질의 MF막이 더 높은 개선효과를 지속적으로 나타내었다. 또한 용액(폐수)의 특성에 따라 초음파 조사에 의한 투과속도의 개선효과가 다르게 나타났으며, 두 가지 초음파주파수(40 kHz과 120 kHz)를 동시에 활용한 복합초음파를 주기적으로 조사한 경우에 투과속도의 상승률은 세정효과가 큰 낮은 주파수(40 kHz)의 단일초음파를 이용하는 경우보다 작았으나, 재막힘 현상은 복합초음파를 사용하는 경우가 더 크게 억제되어 막의 투과속도 개선효과가 지속적으로 유지되었다.

• 한국공간구조학회논문집
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• 제10권2호
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• pp.127-134
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• 2010

막 구조는 자유로운 형태, 경량성, 내구성, 햇빛 투광성 및 균질성 때문에 전 세계적으로 현대 건축물에 다양하게 사용되어 왔다. 새로운 막 재료의 개발로 새로운 건축 구조설계에 대한 가능성을 열어가고 있다. 최근 주로 사용되는 막 구조의 지붕 재료에는 PVC, PVF, PVDF, PTFE 코팅 막재 및 ETFE 막재가 수로 사용되고 있다. 건축용 막은 내화성, 강도 부족, 인열강도, 내구성 및 탄성 등에 대한 몇가지 문제점들을 가지고 있다. 이러한 문제점들을 평가하기 위해서 본 연구에서는 PVDF 코팅 폴리에스터 막재에 대한 인장강도, 인열 강도 및 반복하중거동 시험을 실시하여 건축용 막재의 기초적인 역학적 특성을 분석하고자 한다. 막재의 탄성계수는 337.30~1257.63N/$mm^2$, 신율은 17.90~26.91%로 주어졌다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제43권1호
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• pp.161-169
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• 2005

PVDF(polyvinylidenefluoride)중공사막 접촉기를 이용한 이산화탄소의 흡수에 관한 수치모사 및 실험을 수행하였다. 흡수제로는 물 또는 모노에탄올아민(monoethanolamine, MEA) 수용액을 사용하였다. 수치모사결과, 막접촉기에서의 이산화탄소의 농도분포는 MEA 수용액을 흡수제로 사용하였을 경우가 물을 흡수제로 사용하였을 경우보다 흡수제 공급속도의 영향을 덜 받았으며, 이산화탄소의 흡수속도 및 물질전달계수는 MEA의 농도가 증가할수록 증가하였다. 실험을 통하여 얻은 이산화탄소의 물질전달계수를 수치모사결과 및 이론치와 비교한 결과, 물을 흡수제로 사용하였을 경우 물질전달계수는 실험값과 수치모사결과, 이론값이 모두 잘 일치하였다. 반면에 MEA 수용액을 흡수제로 사용하였을 경우에는 수치모사결과와 이론값은 잘 일치하였으나, 실험값은 플라즈마로 처리한 경우와 처리하지 않은 경우 모두 수치모사 결과보다 낮은 값을 나타내었다. 그러나 막접촉기에 사용된 중공사막의 내구성은 플라즈마로 처리시킨 막이 플라즈마처리를 수행하지 않은 막보다 우수하였다.

• 한국막학회:학술대회논문집
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• 한국막학회 2004년도 Proceedings of the second conference of aseanian membrane society
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• pp.207-210
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• 2004

The pore-filled anion-exchange membranes were prepared in this study with an asymmetric poly(vinylidene fluoride)(PVDF) membrane as a nascent membrane and poly(vinylbenzyl chloride)(PVBCl) as a polyelectrolyte. The solution of PVBCI having the chloromethylate aryl ring of 80 percents and 1,4-diaminobicyclo [2,2,2]octane(DABCO) was made with the solvent of tetrahydrofuran(THF) and N,N-Dimethylformamide(DMF), which is in the rotio of 8:2. A new preparation method in this study, i.e. in-situ crosslinking, enabled us to produce the pore-filled membranes without change of size, and to control the properties of final membrane with various degree of cross-linking. From the result of surface morphologies of SEM and AFM the polyelectrolyte exists in the pores of nascent membrane as a certain configuration. From the investigation of the solvent affecting much to the permeability and rejection, it was found. that the membranes using DMF and THF showed better performances than the membranes produced by THF only. The water permeability of the final membrane at low pressure(100㎪) showed a typical ultrafiltation membrane's permeability (8-10kg/㎡hr) and good values of rejection(55∼60 percent).

• 상하수도학회지
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• 제18권5호
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• pp.588-597
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• 2004

In this research, we investigated the variation of transmembrane pressure and permeate water quality with pre coagulation and sedimentation with iron based coagulant and chlorination of feed water for PVDF (polyvinylidene fluoride) based MF membrane filtration. NaCIO was fed to the membrane module with dosage of 0.5mg/L and maintained during filtration. To observe the effect of raw water, three types of raw and processed waters, including river surface water, coagulated water and coagulated-settled water, were applied. In case of river surface water, the transmembrane pressure increased drastically in 500 hours of operation. On the contrary, no significant increase in transmembrane pressure was observed for 1,200 hours of operation for coagulated water and coagulated-settled waters. The turbidity of permeate was lower than a detection limit of equipment for all raw waters. The removal efficiency of humic substances of coagulated water and coagulated-settled water was approximate ten times of that of surface river water. And, the removal efficiency of TOC and DOC was approximate two times of that of surface river water. From the results of plant operation, stable operation was maintained at $0.9m^3/m^2{\cdot}day$ filtration flux through the combination of pre-coagulation and pre-chlorination. However, the water quality of permeate was the best when pre-coagulation-sedimentation process was combined with pre-chlorination.