• 한국방사성폐기물학회:학술대회논문집
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• 한국방사성폐기물학회 2005년도 춘계 학술대회
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• pp.32-39
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• 2005

원자력연구시설의 핫셀 내 바닥이나 장치표면에 부착된 방사성 오염입자의 제거를 위해서 PFC 제염기술을 적용한다. 고가인 PFC 제염용액의 재사용을 위해서는 여과장치의 개발이 필요하고 제염종료 후 이차폐기물의 양을 최소화할 필요가 있다. 여과막을 이용한 입자의 제거효율 측면에서 보면 Ceramic, PVDF, PP 막 모두가 $95\%$ 이상의 높은 여과 성능을 보였다. 기공 크기가 같은 동일 여과막에서는 입자가 크거나 공급되는 압력이 높을수록 좀더 성공적인 입자의 제거효율을 나타내었다. 투과 성능은 PVDF 막이 가장 높은 수준을 나타내었고 Ceramic과 PP 막에서는 다소 낮은 성능을 보였다. PVDF 막은 낮은 압력과 짧은 여과시간으로 최대(한계) 투과량에 도달함을 확인하였다. Ceramic 막은 모의입자의 제거효율은 높지만 다소 낮은 투과 성능을 나타냈다. 또한, 막 자체의 비싼 가격과 쉽게 부서지는 성질의 단점을 지니고 있지만 무기화합물의 재질로 되어있기 때문에 알파방사능 환경에서 $H_2$ 가스를 발생하는 고분자 막인 PVDF, PP 막과 비교하여 훨씬 안정적이므로 실제 핫셀에 적용 가능함을 알 수 있었다.

• 한국식품과학회지
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• 제31권2호
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• pp.458-464
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• 1999

난백 lysozyme은 박테리아 세포벽을 선택적으로 분해하므로 식품 가공 및 저장용 천연 식품보존제로서의 이용 가치가 높다. 농도(0.25, 0.5, 1.0%, w/v)를 달리한 난백 용액을 예비여과하여 얻은 여액(PFS)과 PFS를 $35^{\circ}C$에서 한외여과하여 얻은 여액(PMS)의 단백질 농도와 lysozyme 농도를 측정하고 비활성도와 purification factor를 계산하여 최적 분리 농도를 결정하였다. 난백 용액의 각 단계별 lysozyme의 분리 정제도를 겔 크로마토그래피와 전기영동으로 확인하였으며, PM30 막에 대한 난백 단백질의 막 침착도는 SEM으로 관찰하였다. 예비여과와 한외여과 단계를 거치면서 lysozyme 이외의 비효소성 단백질은 99% 이상이 제거되었다. 비활성도는 0.25% PMS>0.50% PMS>1.0% PMS 순이었으며 PFS에 비해 PMS의 비활성도는 한외여과 단계를 거치면서 최저 18배에서 최고 31배까지 증가하였으므로, 비활성도와 purification factor가 가장 높은 0.25% 난백 용액을 최적 농도로 결정하였다. 난백 용액(0.25%, w/v)의 겔투과 크로마토그래피 결과 비효소 획분은 대부분 ovalbumin으로 판명되었으며, 전기영동 결과 PMS내에는 고순도의 lysozyme이 존재하였다. 분자량이 큰 단백질들이 $0.9{\mu}m$의 두께로 한외여과 막 표면에 침착되었으나, SEM 관찰 결과 이들 침착 단백질의 대부분은 0.1 N NaOH로 세척시 제거되는 것으로 나타났다. 따라서, polysulfone계의 PM30 막을 사용한 한외여과 공정이 고순도의 lysozyme만을 선택적으로 분리하는데 매우 효과적이었다.

• 멤브레인
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• 제28권5호
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• pp.340-350
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• 2018

본 연구에서는 바늘형 종결정 코팅 양을 조절함으로써 결정학적으로 b-축 그리고 c-축으로 배향된 모데나이트(MOR) 제올라이트 분리막을 제조하고 결정학적 배향이 투과증발 에탄올 탈수 거동에 미치는 영향을 고찰하였다. c-축으로 배향된 종결정의 코팅 양이 증가할수록 b-축에서 c-축으로 배향된 분리막이 얻어졌고 이는 진화론적 성장으로 설명되었다. b-축 방향으로 배향된 분리막의 경우 1000 이상의 높은 선택도와 $0.2kg/m^2h$의 총 투과도를 나타내었으며 c-축 배향된 분리막 보다 우수한 분리성능을 나타내었다. 이는 물의 운동역학적 직경이 b-축 방향으로 단일 존재하는 8R 기공채널의 직경에 비하여 작기 때문에 물의 이동이 방해되지 않는 반면 에탄올은 상대적으로 방해받기 때문으로 설명되었다. 따라서 본 연구로부터 바늘형 종결정 코팅 양을 조절함으로써 모데나이트 분리층의 결정학적 배향을 조절할 수 있었고, b-축으로 배향된 모데나이트 분리막이 보다 우수한 투과증발 에탄올 탈수 거동을 보임을 확인할 수 있었다.

• 대한환경공학회지
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• 제28권3호
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• pp.337-344
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• 2006

응집플록은 그 특성에 따라 분리막 오염에 지대한 영향을 미친다. 기존의 연구결과에서 보면, 자연입자에 의해 형성된 플록함유수는 인공입자에 의한 플록함유수에 비하여 낮은 투과량을 보이는 것으로 나타났다. 따라서 본 연구에서는 응집플록의 특성을 정량적으로 분석하고, 분리막 오염과의 상관성을 알아보고자 하였다. 이를 위해 응집 플록에 대한 image analysis, specific cake resistance 및 cake compressibility 등을 측정하였다. Image 분석은 플록의 fractal dimension을 구하는데 이용되었으며, dimension은 플록의 다공성, 크기나 표면의 거칠기를 표현하는데 유용하게 사용된다. 또한 케익 압축능은 플록이 쌓여 만들어진 막표면층의 특성을 분석하는데 사용되었다. 두 가지의 다른 특성을 가지는 플록으로서 자연입자를 핵으로 하는 응집플록과 카올린 입자를 핵으로 하는 응집플록을 선택하여 실험하였다. 실험결과에 따르면 자연입자와 인공입자에 의해 형성된 플록의 fractal dimension($D_2$) 값은 $1.79{\pm}0.07,\;1.84{\pm}0.06$을 각각 나타내었으며, 이것은 자연입자에 의해 형성된 플록이 인공입자에 의한 것 보다 더 다공성의 느슨한 형태로 존재하고 있다는 것을 나타내는 것이다. 자연입자에 의해 형성된 다공성의 느슨한 플록이 분리막 표면에서 케익층을 형성 할 때에는 상대적으로 쉽게 압축되어 케익비저항이 커지는 것을 확인하였다.

• 한국식품과학회지
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• 제29권3호
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• pp.417-426
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• 1997

미강을 혈중 콜레스테롤 저하 효과가 있는 기능성 식품소재의 원료로 활용하는 데 필요한 기초 자료를 얻기 위하여 미강 단백질의 가수 분해물을 제조하여 담즙산 결합 획분을 분리하고 일부 물리화학적 특성을 조사하였다. 미강 단백질을 탈지 미강으로부터 알칼리 추출과 등전점 침전 방법을 이용하여 제조하였다. 미강 단백질을 기질로 하여 pH-drop method로 측정한 효소의 상대적 활성과 가수분해시 가수분해율의 변화를 비교 평가하여 기질의 가수분해에 적합한 효소를 선택하였다. Esperase에 의한 가수분해물을 한외여과(MWCO : 10 kDa)하여 두 부분으로 나누었다. 각 분획물을 cholic acid를 공유결합 시킨 ${\omega}-aminohexyl$ Sepharose 4B column에 걸어, 소수성 상호작용에 의해 cholic acid와 결합하는 폴리펩티드 및 펩티드를 deoxycholate 완충용액으로 용출시켜 분리하였다. 겔투과 크로마토그래피(Sephadex G-50)를 이용하여 한외여과 여과백의 담즙산 결합물에 대해 분자량 분포를 측정한 결과, 대부분 $2\;kDa{\sim}10\;kDa$에 걸쳐 넓게 분포하였고 일부는 $0.2\;kDa{\sim}0.6\;kDa$사이에 존재하였다. 한외여과 잔류액의 담즙산 결합물에 대해서는 preparative reverse phase HPLC를 실시하여 미강 단백질 가수분해물에서 3개(R-1, 2, 3)의 Peak를 분리하였다. 각 peak의 총 아미노산과 유리 아미노산 조성을 분석하여 단백질, 폴리펩티드 및 펩티드 부분의 아미노산 조성을 조사하였다. 그 결과 미강 단백질 가수분해물에서 얻은 peak의 경우 proline 함량이 미강 단백질의 4배에 달했고, 평균 소수도가 높은 peak일수록 유리 아미노산이 함량이 높았으며 평균 소수도는 미강 단백질보다 다소 높은 것으로 나타났다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제53권3호
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• pp.295-301
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• 2015

폴리설폰 분리막을 이용한 바이오 메탄 가스 농축 특성을 이론적 방법으로 분석하였다. 병류 흐름 분리막 공정의 지배 방정식을 유도하고 Compaq Visual Fortran 6.6 소프트웨어를 이용하여 유도된 비선형 상미분 방정식을 수치 해석하였다. 공급 메탄 몰분율이 0.7로 주어진 전형적 운전조건에서 분리막 입구로부터 출구로 이동하면서 잔류 측 메탄몰분율은 0.7에서 0.76로 증가하였고 공급유량 대비 잔류유량 비는 1에서 0.79로 감소하였다. 공급 메탄 몰분율 또는 공급 압력이 증가할수록 잔류 측 메탄 몰분율은 증가하였다. 분리막 길이를 고정한 상태에서 분리막 면적이 감소하거나 투과 측 압력 대 공급 측 압력 비가 증가함에 따라 잔류 측 메탄 몰분율이 감소함을 확인하였다. 총 투과 분율이 증가할수록 잔류 측 메탄 몰분율은 증가하였고 메탄 회수율은 감소함을 관찰할 수 있었다.

• 대한화장품학회지
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• 제43권3호
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• pp.189-194
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• 2017

피부는 외부의 유해한 인자로부터 신체를 보호하는 장벽 기능을 한다. 이러한 피부의 장벽기능은 유효 물질이 피부에 투과되기 어려움이 있다. 본 연구에서는 피부의 투과도를 높이기 위해 입자의 크기를 줄이는 고압 유화 공정을 거친 시료를 제작하여 피부에 도포한 후 유효 물질의 투과도를 비침습적으로 측정하고자 하였다. 유효물질인 niacinamide는 고압유화 공정을 거친 시험시료가 그렇지 않은 대조시료에 비해 1.56배 많이 흡수되었으며 tape-stripping을 통해 떼어낸 각질의 여섯 번째 층까지 유의하게 많이 흡수되어 더 깊게 투과되었음을 확인하였다. 또한 niacinamide가 함유된 시험 시료의 미백 효능 평가를 사용 전과 사용 6주 후 평가하였을 때 색소침착 부위와 비색소침착부위에서 유의하게 피부색 명도값이 개선된 것을 확인하였다. 본 연구를 통해 각질 tape-stripping을 통해 비침습적으로 시료의 투과도를 시각적 및 정량적으로 확인할 수 있으며 고압유화 공정으로 입자의 크기를 줄인 시료는 유효물질의 피부 투과도가 높아 피부 미백에 도움을 주는 것으로 사료된다.

• 대한화장품학회지
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• 제36권2호
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• pp.115-120
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• 2010

피부에서 표피를 통한 물질의 수송은 피부의 여러 가지 보호 작용으로 인해 경피 흡수가 쉽게 이루어지지 않아 결과적으로 생리 활성 성분이 그 효과를 발휘하는 진피층까지 도달하기 어렵다. 본 연구는 피부에서 매우 낮은 농도가 투과되는 친수도가 높은 약물(알부틴)의 경피흡수를 촉진하는 화학적 촉진제의 in vitro 흡수 양상에 대한 연구이다. 화학적 촉진제로 N-methyl-2-pyrrolidone (NMP)을, 경피흡수장치는 Franz diffusion cell을 사용하였다. NMP는 약물의 경피흡수에 상당히 영향을 준다는 것을 알 수 있었다. NMP는 피부 지질층의 유동성에 영향을 주지 않고 약물의 보조흡수제로 작용하여 알부틴의 경피흡수촉진비율을 약 1.3~1.5배 증가 시켰지만 지연 시간의 변화는 없었다. 따라서 NMP는 친수성 생리활성 물질의 효과적인 화학적 경피흡수 촉진제로 작용하였으며, 향후 화장품 제형 및 약물전달체계에 응용이 기대된다.

• 멤브레인
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• 제15권4호
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• pp.297-309
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• 2005

다수의 잠재적인 내분비계장애물질이 환경에 방출됨으로써 새로운 환경문제로 세계적 관심이 모아지고 있다. 이러한 물질들을 측정하고 감시하기 위한 고감도이며 신뢰성 있는 분석방법의 개발이 필수적이다. 이 연구에서는 기체크 로마토그래피 질량분석법과 액체크로마토그래피 질량분석법이 내분비계장애물질들의 분석을 위해 이용되었으며 두 가지 분석방법들이 DEHP, BBP, PCP, BPA에 대해 비교 및 평가되었다 그 결과 액체크로마토그래피 질량분석법이 더 낮은 검출 한계를 나타내는 것으로 조사되었다. 또한 액체크로마토그래피 질량분석법은 대부분의 순수한 분자들로서 내분비계장애물질들을 측정 가능함이 판명되었다. 이 연구에서는 음용수에서 내분비계장애물질들을 제거하는 방법으로 유기막과 세라믹막을 제시하였으며 십자류 나노여과 방식이 내분비계장애물질들을 $100\%$ 제거하는 것으로 조사되었고 분획분자량 250 나노여과는 내분비계장애물질을 제거함에 있어 효과적인 것으로 판명되었다. 나노여과, 고속한외여과, 저속한외여과의 투과플럭스와 물질전달계수와의 비는 0.67, 3.4, 그리고 0.44였으며 나노여과와 저속한외여과는 확산이 주요한 조건에서 운전되며 고속한외여과는 대류가 주요한 조건에서 운전된다. 더욱이, 확산이 주요한 나노여과와 저속한외여과에서 내분비계장애물질의 제거율이 높은 것으로 측정되었다. 한외여과에 의한 제거는 내분비계장애물질들의 분자량에 의존하는 것으로 조사되었으며 내분비계장애물질들은 확산이 주요한 수리동역학적 조건에서 제거됨이 판명되었다.

• 멤브레인
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• 제15권4호
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• pp.310-319
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• 2005

본 연구는 LNG를 연료로 하는 화력발전소의 보일러를 대상으로 여기에서 배출되는 $8\~15\%$ 내외의 이산화탄소 배가스 1,000 $Nm^3$/일로부터 이산화탄소를 회수율 $90\%$, 농도 $99\%$로 회수하기 위한 다단 막분리 공정을 설계 및 제작하기 위한 선행연구결과이다. 본 연구실에서 이산화탄소에 대한 가소화안정성 및 이산화탄소/질소의 분리특성이 탁월한 폴리이서술폰(PES)소재를 대상으로 비대칭구조의 중공사형 분리막 및 모듈이 개발되었다[1].. 개발된 중공사막을 대상으로 모듈의 투과현상을 전산모사 하였으며 이를 이용하여 막분리 공정의 최종 회수조건에 적합하게 하기 위해 재순환공정이 가능한 4단 막분리 공정을 전산모사 하였다. 설계된 다단계 막분리 공정의 타당성을 입증하기 위해 개발된 중공사막모듈을 대상으로 설계된 운전 압력(공급측의 압력 및 투과측의 압력)과 공급 농도의 변화에 따른 막분리 공정의 투과량 및 농도를 조사하였다. 얻어진 결과를 공정모사를 통하여 계산된 결과를 비교한 결과 운전조건에 따른 유량, 순도, 막 면적 등에서 이론치와 실험치가 매우 잘 일치함을 확인할 수 있었다.