• 한국식품저장유통학회지
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• 제6권4호
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• pp.424-428
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• 1999

복숭아 착즙액을 분획분자량 30,000인 hollow fiber를 사용하여 공정압력 1.0, 1.5, 2.0 bar, 공정온도 20, 35, 5$0^{\circ}C$에서 투과 플럭스와 총저항을 측정하고 막을 통과한 투과액의 성분분석을 행하였다. 공정압력에 따른 복숭아주스의 투과 플럭스는 압력이 증가함에 따라 투과 플럭스가 거의 직선적으로 증가하는 경향이었으며 공정온도 변화에 따른 투과 플럭스의 변화는 온도가 상승할수록 주스의 점도 감소와 확산계수의 증가로 투과 플럭스는 증가하는 경향이었다. 막을 통과한 투과액의 청징 정도를 검토한 결과 청징 전 후의 당도, 산도는 비슷한 수준이었고 탁도는 월등히 개선되었다. 공정시간에 따른 투과 플럭스의 변화는 청징 초기에는 투과 플럭스가 급격히 감소하다 일정시간이 흐른 후 더 이상 회복되지 않음을 알 수 있었는데 이는 시간이 경과되면서 막오염이 진행되어 저항값이 증가하기 때문으로 사료되었다. 또한 공정압력과 온도가 높을수록 투과 플럭스는 많아지게 되지만 막표면의 겔층이 압축되고 막의 압밀화 현상이 일어나기 때문에 총저항, 겔층 저항값이 높게 나타남을 알 수 있었다.

• 대한화학회지
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• 제63권4호
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• pp.260-265
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• 2019

Alcohol dehydrogenase (ADH) (EC 1.1.1.1) was selected as the enzyme which will be immobilized on ultrafiltration membrane by fouling with different transmembrane pressure of 1, 2 and 3 bars. ADH will catalyze formaldehyde (CHOH) to methanol ($CH_3OH$) and simultaneously oxidized nicotinamide adenine dinucleotide (NADH) to $NAD^+$. The concentration of enzyme and pH are fixed at 0.1 mg/ml and pH 7.0 respectively. The objective of the study focuses on the effect of different transmembrane pressure (TMP) on enzyme immobilization in term of permeate flux, observed rejection, enzyme loading and fouling mechanism. The results showed that at 1 bar holds the lowest enzyme loading which is 1.085 mg while 2 bar holds the highest enzyme loading which is 1.357 mg out of 3.0 mg as the initial enzyme feed. The permeate flux for each TMP decreased with increasing cumulative permeate volume. The observed rejection is linearly correlated with the TMP where increase in TMP will cause a higher observed rejection. Hermia model predicted that at irreversible fouling with standard blocking dominates at TMP of 3 bar, while cake layer and intermediate blocking dominates at 1 and 2 bar respectively.

• 대한환경공학회지
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• 제27권6호
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• pp.581-589
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• 2005

최근, 하 폐수 처리에 있어서 처리수의 보다 나은 수질과 엄격한 기준의 만족을 위해 기존의 공정외에 덧붙여 막분리 공정이 이용되고 있다. 그러나, 수처리 과정에서 막분리 공정의 사용은 막의 막힘 현상과 용존 유기오염물 제거의 어려움 등의 문제점이 있다. 본 연구에서는 막분리 공정에 응집제 alum과 PAC을 이용한 응집공정을 첨가하여 막 투과유속과 처리효율을 증가시켰다. 그리고 응집제 주입효과와 최적운전조건은 투과유속, 누적부피, 막의 총저항, 입자크기, 용존성 유기오염물, 용존성 알루미늄, 처리수의 수질을 분석하여 연구하였다. alum 응집에 비교해 PAC 응집은 큰 입자를 형성하여 여과 매체의 막힘현상을 줄이고 높은 투과유속과 누적 부피량을 보였다. 또한 PAC 응집에서 낮은 용존 유기오염물과 용존성 알루미늄은 투과유속 감소율을 낮추었다. $0.2\;{\mu}m$ 막 사용시 케이크여과의 모습을 보였으며, $0.45\;{\mu}m$ 막 사용시 순환운전으로 인한 플럭 깨짐 현상으로 공극보다 작은 플럭의 투과가 발생하여 투과유속이 계속 감소하고 막의 총저항이 증가하는 모습을 보였다. PAC과 alum 모두 약 $300{\pm}50\;mg/L$가 최적 응집주입량이었으며, PAC 응집과 $0.2\;{\mu}m$ 막 사용시 처리 효율이 가장 높고, $0.45\;{\mu}m$ 막 사용시 투과수량이 가장 많았다. 처리 효율은 탁도 99.8%, SS 99.9%, $BOD_5$ 94.4%, $COD_{Cr}$ 95.4%, T-N 54.3%, T-P 99.8%이었다.

• 멤브레인
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• 제18권1호
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• pp.26-34
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• 2008

본 연구에서 처리수를 이용한 주기적인 역세척은 세라믹 정밀여과에 의한 고도정수처리 시스템에서 막오염을 저감하고 투과선속을 향상시키고자 수행되었으며, 물 역세척 주기(FT) 및 시간(BT)의 영향과 최적 운전조건을 규명하고자 하였다. FT의 영향을 알아보기 위해 일정한 BT 3초에서 FT를 $30{\sim}120$초로 변화시켰고, BT 영향 실험에서 일정한 FT 120초에서 BT를 $3{\sim}12$초로 변화시켰다. 그리고 다른 운전변수인 막간압력차는 1.52 bar, 물 역세척 압력 0.98 bar, 유입유량 0.5 L/min, 공급액의 온도 $20^{\circ}C$로 일정하게 유지하였다. 그 결과, 일정한 BT 3초에서 본 실험 범위의 최적 FT는 30초로, 이것은 빈번한 역세척이 막오염의 저감에 더 효과적임을 의미한다. 그러나 너무 짧은 BT로 인하여 FT의 영향은 크지 않았다. 한편, 일정한 FT 120초에서 BT가 증가함에 따라 막오염에 의한 저항($R_f$)은 감소하고 투과선속(J)과 무차원화한 투과선속 ($J/J_o$)은 증가하는 경향을 나타내어, 최대 BT인 12초에서 가장 많은 총여과부피($V_T$)를 얻을 수 있었다.

• 멤브레인
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• 제15권4호
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• pp.338-348
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• 2005

정밀여과 모세관 막을 이용한 무기 콜로이드 현탁액의 투과유속 감소특성을 검토하였다. 무기 현탁입자의 종류에 따른 투과거동은 알루미나 현탁액의 투과유속이 벤토나이트 현탁액보다 평균 2배정도 컸으며, 운전시간 경과에 따른 투과유속의 감소도 알루미나 현탁액이 벤토나이트 현탁액에 비하여 전체적으로 서서히 감소하는 경향을 보였다. 운전 시간 10분까지의 투과유속 감소율을 나타내는 초기투과유속 감소율은 벤토나이트 현탁액이 알루미나 현탁액보다 더 컸다. 막 투과유속 감소는 케익오염과 세공막힘오염에 기인하며, 막오염 형태에 있어 벤토나이트 현탁액의 세공막힘오염이 알루미나 현탁액 보다 현저히 크게 나타났다. 운전압력 $1.0\;kg_f/cm^2$에서 총 막오염에 대한 성분오염의 비율은 알루미나 현탁액의 경우 완전세공막힘 $9.35\%$, 표준세공막힘 $6.82\%$, 케익여과 $83.832\%$이었다. 순환흐름속도의 증가로 인해 투과유속은 증가하였고, 알루미나 현탁액은 $6.5\%$, 벤토나이트 현탁액은 $13.5\%$ 증가하였다. 세공크기가 $0.34\;{\mu}m$인 막의 투과유속은 세공의 크기가 $0.24\;{\mu}m$인 막보다 컸으며, 세공크기의 증가에 따른 투과유속은 알루미나 현탁액이 1.61배, 벤토나이트 현탁액이 1.76배 증가하였다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제17권1호
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• pp.13-19
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• 2014

막분리법에 의한 해수 담수화시 공급 원수 온도는 막성능에 영향을 미친다. 특히 폐열원을 이용하여 분리막 투과량을 증대시키고자 하는 경우에는 고온의 공급 원수가 분리막 성능에 미치는 영향을 정확히 분석하여 적용하는 것이 필요하다. 온도에 의한 막투과 성능 분석을 위해 $10^{\circ}C$에서 $60^{\circ}C$까지 공급 해수 온도를 변화시키면서 실험을 실시하였다. 온도가 상승하면서 투과량이 증가하는 경향을 물의 점성 변화와 막의 변화로 나누어서 분석하였다. NF 막에서는 온도에 따른 물의 점성 변화로 투과량 변화를 예측할 수 있었으나 RO막의 경우는 물의 점성변화로 예측한 투과량과 실험에 의한 투과량은 $60^{\circ}C$에서 30%정도 차이가 나타났다. 이는 RO막이 원수 온도가 상승함에 따라 막의 수축이 일어나 공극의 크기가 8%정도 감소함에 기인하는 것으로 추정된다. 따라서 막분리식 해수 담수화에서 투과량을 증대시키기 위한 온도 상승은 막변형이 일어나지 않는 범위 내에서 효과적으로 수행하여야 할 것이다.

• 멤브레인
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• 제29권3호
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• pp.147-154
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• 2019

BSA 단백질 용액의 전량 막여과에서 상용(commercial) 막모듈의 경사각 변화에 따라 발생된 자연대류 불안정 흐름(NCIF)의 투과 플럭스 증가 효과를 측정한 결과, 막모듈의 경사각이 $0^{\circ}$에서 $180^{\circ}$로 증가하면 NCIF 발생이 커져 플럭스가 증가하였다. 그러나 상용 막모듈은 모듈 내에 존재하는 공기층을 완전히 제거해야 NCIF를 발생시킬 수 있다. 본 연구에서 설계 제작된 custom design 막모듈은 crossward 방향($90^{\circ}$)으로 막투과가 이루어져 모듈 상부에 공기층이 존재하더라도 항상 NCIF가 발생된다. Custom design 막모듈에서 BSA와 dextran 용액의 막여과 실험을 수행한 결과, NCIF의 발생으로 2시간 조작 시 BSA 용액의 경우 약 3.8배, dextran 용액의 경우 약 1.8배까지 투과 플럭스가 증가하였다. 또한 BSA 용액을 대상으로 한 20시간의 조작에서도 NCIF의 발생이 지속되어 플럭스가 약 7.5배까지 증가하였다. 본 연구에서 설계된 막모듈은 항상 NCIF가 발생되므로 막오염 형성 억제에 따른 투과 플럭스 증가를 기대할 수 있어 전량여과 막모듈로서의 활용성이 있음을 확인하였다.

• 멤브레인
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• 제10권4호
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• pp.186-191
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• 2000

Ethyl esters (aroma model compounds; ethyl acetate, ethyl propionate, ethyl butyrate) 수용액으로부터 aroma 화합물의 회수를 위해, 표면 개질한 알루미나막을 이용하여 증기 투과를 수행하였다. Ethyl butyrate의 구동력이 가장 큼에도 불구하고, 투과부에서 ethyl ester의 농도는 ethyl butyrate가 가장 높았으며, ethyl propionate, acetate의 순서로 나타났다. 또한, 물에 대한 ester 화합물의 용해도가 상당히 낮기 때문에 투과부에서 상분리가 일어나 순수한 aroma 화합물을 얻을 수 있었다. 실험 결과, 제조된 소수성 알루미나막은 에스테르 화합물에 대해 높은 선택도와 투과 플럭스를 보여 주었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제52권6호
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• pp.775-780
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• 2014

Micellar enhanced ultrafiltration (MEUF) was used to remove cadmium from an aqueous solution using sodium dodecyl sulfate (SDS) as a surfactant. Operational parameters such as initial permeate flux, retentate pressure, initial cadmium concentration, pH solution, molecular weight cut-off (MWCO), and molar ratio of cadmium to SDS were investigated. Removal efficiency of cadmium from an aqueous solution increased with an increase of retentate pressure, pH solution and molar ratio of cadmium to SDS, and decreased with an increase of initial permeate flux. Higher removal efficiency of cadmium from the aqueous solution was achieved using lower MWCO (smaller membrane pore size). Under optimized experimental condition, cadmium removal efficiency reached 74.6 % within an hour. Using MEUF-ACF hybrid process the removal efficiency of both cadmium and SDS was found to be over 90%.

• KSBB Journal
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• 제13권3호
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• pp.308-311
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• 1998

A novel process was developed to simultaneously produce invertase and yeast extract from baker's yeast using ultrafiltration (UF) and microfiltration (MF) membrane processing. After the extraction of invertase under the optimal condition obtained in this study, invertase was separated from yeast cells using a hollow fiber membrane with a pore size of 0.1 $\mu\textrm{m}$. The resulting permeate containing invertase was concentrated using a hollow fiber membrane with a nominal molecular weight cut-off of 30 kDa. The yeast cell and permeate solutions, which were obtained after MF and UF membrane processing, respectively, were mixed together, and the autolysis was performed at 50$^{\circ}C$ in the presence of 5% (w/v) ethanol and 1% (w/v) NaCl. As a result, the yeast extract and invertase could be simultaneously produced from baker's yeast by this novel process.