• 공업화학
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• 제19권6호
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• pp.633-639
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• 2008

상전환법을 이용하여 폴리설폰, n-메틸피롤리돈과 톨루엔으로 이루어진 제막용액으로부터 고분자 분리막이 제조되었다. 톨루엔은 폴리설폰에 대한 비용매로서 제막용액에 첨가되었으며, 침지용 비용매로는 이소프로필알코올이 사용되었다. 제조된 모든 분리막은 밀집 형상의 표면층과 스폰지 형상의 하부층으로 구성된 이중구조 형태의 비대칭성 구조를 보였다. 첨가된 톨루엔은 제막용액의 열역학적 성질을 변화시켜 열역학적 상분리를 촉진하는 역할을 할 수 있음을 보였으며, 제조된 분리막은 톨루엔을 첨가에 의해 막의 표면층 두께가 증가하는 특성을 보였다. 분리막의 투과 특성을 측정한 결과, 톨루엔이 첨가되었을 때 밀집 표면층의 두께 증가에도 불구하고 거의 동일한 배제율을 유지하면서 투과플럭스는 5배 이상 증대하는 효과를 보였다.

• 한국막학회:학술대회논문집
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• 한국막학회 2004년도 Proceedings of the second conference of aseanian membrane society
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• pp.155-160
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• 2004

Permeation experiments of a commercial nanofiltration membrane (nominated as ESNA 1) were carried out with aqueous solutions of various single salts, that is, five chlorides (NH$_4$Cl, NaCl, KCl, MgCl$_2$ and $CaCl_2$), three nitrates $(NaNo_3,\;Mg(No_3)_2\;and\;Ca(NO_3)_2)\;and\;three\;sulfates\;((NH_4)_2SO_4,\;Na_2SO_4\;and\;MgSO_4)$. The experimental results showed that (1) the permeate volume flux of the ESNA 1 membrane increased and decreased with the growth of the applied pressure and the feed concentration of salts, respectively. The real rejection of ESNA 1 membrane to most single salts increased with the growth of the permeate volume flux. (2) The reflection coefficients of ESNA 1 membrane to chlorides, nitrates and sulfates are 0.97, 0.96 and 0.99, respectively. The solute permeability of most salts except for magnesium and calcium salts increased with the growth of feed concentration. (3) The sequence of the rejections of ESNA 1 membrane to anions is $R({SO_4}^{2-})>R(CI)>R(NO_3)$ at the same feed concentration. While the sequence of the rejections to cations is cataloged into two cases: $R(Na^+)>R(K^+)>R(Mg^{2+})>R(Ca^{2+})$ at the concentration of 10 mol/$m^3$ and $R(Mg^{2+})>R(Ca^{2+})>R(Na^+)>R(K^+)$ at the concentration of 100 mol/$m^3$. The separation capability of a NF membrane is usually affected by the electrostatic effect and the steric-hindrance effect. In this case, the electrostatic effect is the major factor at low concentration and the steric-hindrance effect is the major factor at high concentration. Both the specific sorption and the hydration also reasonably influenced the separation performance of NF membrane to salts.

• 멤브레인
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• 제7권2호
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• pp.75-83
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• 1997

직선형(Type 1), 곡선형(Type 2) 및 병렬형 (Type 3) baffle을 설치한 역삼투용 판틀형 모듈을 설계 제작하였으며 NaCl과 sucrose 용액을 각각의 모듈에 공급하여 용액농도 및 운전압력등이 분리특성에 미치는 효과를 측정하고 각 모듈의 특성치를 비교하였다. 운전압력 35bar, 원료 공급유량 6 l/min 이내의 운전조건에서 Type 3가 투과선속 및 배제율 측면에서 가장 우수하였다. NaCl 수용액의 경우, Type 1에 대한 Type 2 및 3의 투과선속 향상율은 운전압력이 증가함에 따라서 감소하였다: 1wt% NaCl 수용액에 대한 Type 3 투과선속 향상율은 10bar 근처에서 약 100%이었으나 35bar에서는 약 10%로 감소하였다. 그러나 sucrose 수용액에 대한 Type 2 및 3의 투과선속 향상율은 농도 및 운전압력에 따라서 크게 변화하였다. 또한 Type 3의 경우, 원료용액의 공급속도 변화에 따른 투과선속의 의존성은 거의 선형적으로 나타났으며 이는 baffle이 존재하지 않는 난류영역에서 보다 큰 값이었다.

• 공업화학
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• 제22권6호
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• pp.703-710
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• 2011

분리막 모듈 내 스페이서는 용액의 원활한 흐름을 위한 공간 확보와 더불어 유체의 난류를 형성시키므로 농도분극화 현상을 감소시키고 막 표면에 축적되는 오염물을 용액 내로 혼합하여 높은 투과유속과 분리막 모듈을 장기간 운전하는데 도움을 준다. 본 연구에서는 분리막 모듈 내 원형, 십자형, 다이아몬드형 및 육각형 단면의 스페이서와 스페이서의 배열 각도, 용질 배제율 및 투과유속에 대한 농도 변화를 "COMSOL Multiphysics" 프로그램으로 수치 해석하여 최적화하였다. 4가지 형태의 스페이서 중에서 십자형 단면 스페이서를 포함한 모듈의 경우가 분리막 표면 농도를 가장 낮게 유지하였으며 스페이서의 배열 각도는 $30^{\circ}$가 효율적이었다. 스페이서가 없는 모듈 출구에서 분리막 표면의 농도는 입구보다 약 2.09배까지 증가하였으나 가장 효율적인 십자형 스페이서를 $30^{\circ}$로 배열할 경우 약 1.29배로서 최대 37% 낮았다. 또한 투과유속이 증가할수록 십자형 스페이서의 농도분극 감소효과는 급격히 증가하였다.

• 멤브레인
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• 제27권3호
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• pp.263-272
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• 2017

분리막의 기공 크기 및 분포도를 분석하기 위한 다양한 측정법이 있지만 10-50 nm 범위의 한외여과막 기공크기를 정확하게 측정하기가 까다롭다. 따라서 gas-liquid displacement porometer (GLDP)와 liquid-liquid displacement porometer(LLDP) 기공 특성 측정법 두 가지를 이용하여, 10-100 nm의 기공크기를 갖는 세 종류의 세라믹 분리막(K-100, A-100, A-20)의 기공 크기 및 분포도를 비교 분석하였다. GLDP는 한외여과막의 최대 기공크기를 측정하는데 적합한 분석법으로 확인되었고, LLDP로 측정된 평균 기공크기가 분리막의 분리 성능 결과와 더 연계되어 있었다. 또한 LLDP는 10-50 nm 범위의 기공크기를 측정하는데 적합한 기공 분석법으로 확인되었으나, GLDP 보다 낮은 정밀도와 높은 민감도를 나타내었다. 다양한 기공 특성 분석법 가운데, 최근 상용화된 LLDP 기술은 종래의 측정법으로 알지 못했던 유용한 결과들을 제공할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제11권4호
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• pp.1391-1398
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• 2010

S전자에서 발생되는 유기성 산업폐수의 생물학적 처리인 MBR 공정의 유출수를 LCD 제조공정의 용수로 재사용하기 위하여 $32m^3/d$ 규모의 pilot-scale RO 막분리 공정을 구축하고 RO 막분리 공정의 운전압력과 투과유량에 따른 막간차압 및 CIP 주기 그리고 TOC와 전기전도도의 용질분리에 대한 영향을 분석하였다. MBR 공정의 유출수는 일반적인 처리수 재사용 수질기준을 만족하나 LCD 제조공정의 S전자 자체 재사용 용수 수질기준인 TOC<1mg/L와 전기전도도<$100{\mu}S/cm$를 만족하지 못하므로 후속 처리가 불가피하다. RO 막분리 공정의 회수율을 85%로 일정하게 유지한 상태에서 투과유량을 12.5 LMH에서 22.0 LMH로 증가시키면서 운전한 결과 모든 투과유량에서 RO 투과수는 자체 재활용 용수 수질기준을 만족하였다. 그러나 RO 막오염에 의한 막간차압이 상승되어 CIP 주기는 투과유량이 증가되면 짧아지는 효과가 나타났다. RO 막분리 공정의 최적 운전인자는 회수율 85%에서 투과유량 16.5~18.5 LMH이었으며 운전압력은 $6.7{\sim}12.4kgf/cm^2$, CIP 주기는 투과생산량/운전비에 적절한 20일~25일로 나타났다.

• 멤브레인
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• 제4권4호
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• pp.221-231
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• 1994

Dextran(Mw.:500,000)용액의 한외여과에 있어서, 현재 나권형 모듈의 유로형성체로 사용되는 난류촉진물체를 적용하여 실험한 결과, 난류촉진물체의 mesh가 증가할수록 막투과 flux가 향상되었으며, 난류영역에서는 층류영역에 비해 순환유속과 난류촉진물체의 사용에 따른 막투과 flux에 대한 영향이 상대적으로 적었다. 난류촉진물체의 사용에 따른 막투과 flux 향상율은 사용한 membrane의 종류에 따라 층류영역의 경우 최대 112%, 난류영역의 경우 50%에 달하였다. 또한 난류촉진물체를 사용함으로써 한외여과막의 고분자 용질에 대한 배제 성능을 높일 수 있었으며, 이러한 flux 및 배제 성능 증가 등의 효과들은 높은 조작압력차와 낮은 순환유속(농도분극이 상대적으로 심한 영역)에서 더욱 두드러졌다. 그러나, 난류촉진물체의 mesh 수와 순환유속이 증가함에 따라 한외여과 cell 내에서의 압력손실도 증가하였으며, 특히 난류영역에서는 그 영향이 매우 심하였으므로 실제 공정 설계시 순환유속과 압력차 및 난류촉진물체 형태에 따른 압력손실을 반드시 고려해 주어야 함을 알 수 있었다. 물질전달계수 예측을 위한 기존의 물질전달 상관관계식을 농도분극층에서의 고분자 물질의 물성변화를 고려하고 경계층 저항 모델에 근거하여 보정하였는 바, 기존의 관계식에 비해 오차를 줄일 수 있었으며, 이때의 관계식은 다음과 같았다.$N_{sh}=0.151(N_{Re})^{0.199}(N_{Sc})^{0.22}(N_{Scm})^{0.197}\;(625 $N_{sh}=0.0165(N_{Re})^{0.428}(N_{Sc})^{0.33}(N_{Scm})^{0.223}\;(5015

• 멤브레인
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• 제31권1호
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• pp.35-51
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• 2021

나노여과를위한 박막 나노복합체(TFN) 멤브레인 기술의 발전은 천연 자원에서 오염 물질을 제거하는 데 중요하다. 최근에는 기존의 박막 복합체(TFC) 및 나노복합체 멤브레인에서 불가피한 단점을 극복하기 위해 다양한 금속유기구조체(MOF) 수정이 테스트되었다. 일반적으로 MIL-101(Cr), UiO-66, ZIF-8 및 HKUST-1 [Cu3(BCT2)]은 용매 투과성 및 용질 제거 측면에서 막 성능을 현저하게 향상시키는 것으로 입증되었다. 이 리뷰에서는 이러한 MOF가 나노 여과에 미치는 영향에 대한 최근 연구가 논의될 것이다. 서로 다른 금속유기구조체의 동시 사용 및 고유한 금속유기구조체 레이어링 기술(예: 딥 코팅, 스프레이 사전 배치, Langmuir-Schaefer 필름 등)과 같은 다른 새로운 기능도 멤브레인 성능을 향상시켰다. 이러한 MOF 변형 TFN 멤브레인은 각각의 TFC 및 TFN 멤브레인에서 분리 성능을 향상시키는 것으로 자주 나타났을 뿐만 아니라 많은 보고서에서 비용 효율적이고 환경 친화적인 공정에 대한 잠재력을 설명한다.