• Membrane and Water Treatment
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• 제2권2호
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• pp.91-103
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• 2011

The flux behavior in the separation of equimolar bovine serum albumin (BSA) and bovine hemoglobin (HB) in aqueous solutions by cross-flow ultrafiltration (UF) was investigated, in which polyacylonitrile membrane with a molecular weight cut-off (MWCO) of 100 kDa was used. BSA and HB have comparable molar mass (67,000 vs. 68,000) but different isoelectric points (4.7 vs. 7.1). The effects of process variables including solution pH (6.5, 7.1, and 7.5), total protein concentration (1.48 and 7.40 ${\mu}M$), transmembrane pressure (69, 207, and 345 kPa), and solution ionic strength (with or without 0.01 M NaCl) on the separation were examined. It was shown that the ionic strength had a negligible effect on separation performance under the conditions studied. Although BSA and HB are not rigid bodies, the flux decline in the present cross-flow UF did not result from the mechanism of cake filtration with compression. In this regard, the specific cake resistance when pseudo steady-state was reached was evaluated and discussed.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제34권5호
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• pp.1513-1520
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• 2013

Novel chitosan (CS) based membrane networks were developed by solution casting and followed by crosslinking with different crosslinkers such as glutaraldehyde, urea-formaldehyde, and thiourea-formaldehyde. The developed membrane networks were designated as CS-GA, CS-UF and CS-TF. Crosslinking reaction of CS membranes was confirmed by Fourier transform infrared spectroscopy. Membrane rigidity and compactness were studied by the differential scanning calorimetry. The surface morphology of CS membranes was characterized by scanning electron microscopy. The sorption behaviour with respect to contact time, initial pH and initial metal ion concentration were investigated. The maximum adsorption capacity of CS-GA, CS-UF and CS-TF sorbents was found to be 1.03, 1.2 and 1.18 mM/g for $Cu^{2+}$ and 1.48, 1.55 and 2.18 mM/g for $Ni^{2+}$ respectively. Swelling experiments have been performed on the membrane networks at $30^{\circ}C$. Desorption studies were performed in acid media and EDTA and it was found that the membranes are reusable for the metal ion removal for three cycles. The developed membranes could be successfully used for the separation of $Cu^{2+}$ and $Ni^{2+}$ metal ions from aqueous solutions.

• 멤브레인
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• 제33권3호
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• pp.87-93
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• 2023

전기투석(ED)은 이온교환막을 통한 이온의 분리에서 중요한 과정이다. 해수담수화로 발생하는 염수 처리는 환경적으로 큰 문제이며 막분리 기술을 통한 재활용 효율이 높다. 마찬가지로 알칼리는 가죽, 전기도금, 염색, 제련 등과 같은 여러 화학 산업에서 생산된다. 폐기물의 고농도 알칼리는 부식성이 높고 화학적 산소 요구량(COD) 값이 높기 때문에 환경에 방출하기 전에 처리해야 합니다. 칼슘과 마그네슘의 농도는 염수의 거의 두 배이며 주요 환경 오염 물질인 이산화탄소의 흡착에 완벽한 후보입니다. 수산화나트륨은 양극성 막 전기투석 공정으로 쉽게 생산되는 금속 탄산화 공정에 필수적입니다. 역삼투압(RO), 나노여과(NF), 초여과(UF), ED 등 다양한 공정을 통해 회수가 가능하다. 본 검토에서는 알칼리 회수를 위한 이온교환막에 의한 ED 공정에 대해 논의한다.

• 농업과학연구
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• 제31권1호
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• pp.15-25
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• 2004

균류발효물질의 사료가치를 평가하고 착유우 사료에 대한 발효물질 첨가가 in vitro 반추위액 발효상태 증진 효과를 규명하기 위하여 비발효(Unfermented; UF)구와 Formitella flaxinea(FF)와 Sarcodon aspratus(SA)에 의한 톱밥+소맥피 배양물 성분변화와 48시간 발효 후 소화율을 측정하고 기본유우사료 (Basal diet)에 이들 발효물을 0, 1, 3 및 5%를 첨가하여 in vitro 건물소화율, pH 및 용해성 당류의 변화 등을 규명하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 발효물의 영양소 함량변화는 Neutral detergent fiber(NDF)에서 차이가 크게 나타났는데 SA와 UF(80.4와 82.2%)가 FF(88.3%)에 비해 낮게 나타났다(P<0.05). In vitro 반추위 소화시험(48시간)에서는 SA(21.2%)가 UF와 FF(17.9 및 12.2%)보다 높게 나타났다(P<0.05). 2. 균류 첨가 사료에 대한 건물소화율을 발효 24시간에서 기본사료(44.98%)에 비하여 FF 1%(49.18%)에서 높게 나타났으며(P<0.05), 기타 균류첨가사료에서는 높게 나타나는 경향을 보였다. 그러나 발효 48 및 72시간에서는 기본사료와 첨가사료간에 유의차가 나타나지 않았다. 3. 반추위 pH는 발효 24시간 및 48시간에서 기본사료(6.64 및 6.91)에 비하여 첨가사료가 낮은 경향(5.37~6.01 및 6.04~6.07)을 보였으며 (P<0.05), 발효 72시간에서는 SA 1%(6.74)가 기본사료(6.41)에 대하여 높게 나타났으나(P<0.05) 기타 첨가구에서는 유의차가 나타나지 않았다. 4. 가용성당 함량은 발효 24시간에서는 기본사료 첨가구에서 유의차가 보이지 않았으나 48시간은 기본사료(1.44%)에 비하여 SA 5%(1.71)에서 높게 나타났고 발효72시간에서는 기본사료(1.44%)에 비하여 첨가구사료(1.64~1.74%)가 모두 높게 나타났다(P<0.05). 5. 이상의 결과로 보아 균류발효물질의 사료나 사료 첨가제로서 in vitro 반추위 소화율 증진 효과가 나타났고 가용성당함량 증가효과도 보였다. 따라서 앞으로 첨가제를 순수한 균사로만 분리 제조하면 효과가 더욱 증진될 것으로 기대되며 톱밥균류 발효물질 전체를 사료의 5%내에서 이용효과도 기대된다고 판단되었다.

• 대한환경공학회지
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• 제22권12호
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• pp.2205-2213
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• 2000

NF와 RO를 이용한 용존성 물질의 제거특성을 관찰하기 위해 UF로 전처리된 지하수가 파일럿플랜트에 6개월 동안 연속 공급되었다. 그리고 NF와 RO에서 발생한 막 오염의 특성을 파악하고 막 오염물질을 규명하기 위해서 파일럿플랜트에서 NF와 RO를 분리하여 autopsy test를 실시하였다. Autopsy test에서는 파일럿플랜트에서 사용된 막의 투과플럭스와 화학세정에 따른 플럭스의 회복율을 측정하였다. 아울러 여기서 발생한 폐세정액의 수질을 분석하여 막 오염물질의 구성성분을 알아보고자 하였다. NF와 RO1의 비플럭스는 운전시간 100일 이후에 급격히 감소하기 시작하였고 RO1에서의 감소율이 NF에서보다 컸다. 회수율이 낮온 RO2의 비플럭스는 점진적으로 감소하였다. 파일럿플랜트에서 용존성 무기물질의 제거율은 전기전도도로 NF, RO1, RO2 막에서 각각 76.3%, 88.2%, 95.3%로 RO2에서 가장 높았다. 용존성 유기물질의 제거율은 TOC로 80%정도였다. 와권형 NF와 RO의 막 오염은 원수 유입부보다는 농축수 유출부에서 많이 발생하였다. 이것은 유출부로 갈수록 막면선속도가 낮아지고 원수 중 오염물질의 농도가 높아졌기 때문이다. 막 오염물질의 주성분은 무기성 Ca염과 유기성 Si염인 것으로 생각되며 비가역적 막 오염에 기여도가 가장 큰 물질은 Fe인 것으로 생각된다. 막 오염물질의 형상을 SEM으로 관찰한 결과 최근접 표면에 유기물질이 부착되어 있고 그 위에 판상모양의 무기성분이 쌓여 있는 형태가 관찰되었다. 미생물 막 오염은 거의 관찰되지 않았는데 이것은 UF에서 1차로 대부분의 미생물이 제거되었기 때문이다.

• 멤브레인
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• 제6권2호
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• pp.86-95
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• 1996

본 연구에서는1축 회전판형 한외여과막 모듈의 순수 투과율 예측모델과 기름 에멀션의 분리 특성 및 투과율 예측모델을 유도하였다. 1축 RDM은 한외여과막(UOP사, 직경 0.22m)으로 제작된 회전판막을 장착하여 $25^{\circ}C$에서 압력, 각속도($\omega$), 농도 변화에 따라 분리특성을 조사하였다. 회전판막의 각속도가 0에서 52.36rad/s로 증가할수록 회전판내 유체가 받는 원심력에 의한 압력 강하와 분리막 표면의 미끄럼 흐름에 의한 압력 강하로 순수 투과율은 최대 각속도에서 3.9% 감소하였다. 원심력과 미끄럼 흐름에 의한 압력 강하는 선속도(${\omega}r$)의 자승에 비례하였다. 회전판의 각속도가 52.36에서 2.62rad/s로 감소할 때 5% 절삭유의 투과율은 30.16% 감소하였고 농도가 낮을수록 막회전과 투과율에 미치는 영향은 적었다. 절삭유의 투과율(J; $kg/m^{2} \cdot s$)은 회전에 의한 압력 강하를 고려한 유효압력차($\Delta P_{T}$ ; Pa), 벌크농도($C_{B}$; %), 선속도($\omega$r; m/s) 등에 영향을 받으며 실험 결과에 저항 모델을 적용하여 다음과 같은 식을 유도하였다.

• 한국축산식품학회지
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• 제31권6호
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• pp.907-913
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• 2011

본 연구는 한외여과기법이 모짜렐라 치즈의 갈변화, 지방분리, 신전성 그리고 용융성에 미치는 영향을 모색하는데 그 목적이 있다. 한외여과로 농축한 우유로 제조한 UF-모짜렐라 치즈의 갈변화, 지방분리, 그리고 신전성은 모두 원료유의 지방함량, 모짜렐라 치즈 제조 시의 스타터와 렌넷 첨가량, 완성된 모짜렐라 치즈의 굽는(baking) 온도에 따라서 많은 영향을 받았다(p<0.05). 갈변화와 지방분리는 굽는 온도가 높고 저장기간이 길수록 증가하여 바람직하지 않았고, 신전성은 온도가 올라갈수록 향상되었지만 저장기간이 길어짐에 따라서 감소하였다(p<0.05). 용융성은 지방함량, 농축계수, 저장기간에 많은 영향을 받는 것으로 나타났다(p<0.05). 본 연구에서 한외여과기술로 처리된 UF-치즈유를 모짜렐라 치즈 제조에 사용하여도 기호성에 적절한 기능성 특성을 가지고 있다는 결과를 보여주었다.

• 한국식품과학회지
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• 제35권1호
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• pp.72-76
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• 2003

회분처리법으로 박층류식 평막 test cell에 의한 재래간장의 한외시험을 실시한 결과 공급액 주입속도별 투과유속의 감소는 용량감소율의 대수값에 비례하여 감소하였고 본 연구에서 사용한 분획분자량 200,000 dalton의 막에 의한 재래간장의 한외여과에서는 1.5L/min의 유속으로 공급액을 주입하는 것이 농도분극화현상을 최소화하면서 장시간 작업할 수 있음을 알 수 있었다. 간장의 한외여과시험에서 간장내의 총질소와 소금성분은 투과유속이 빠를수록 막에 의한 저지율이 더 높아졌고 따라서 500 nm에서의 간장의 흡광도는 더 낮아졌으며 Cu, Mn 및 Mg와 같은 무기성분도 다소 저지되었다. 미생물 균체는 공급간장의 유속에 상관없이 분획분자량 200,000 dalton의 한외여과막으로 100% 저지되었으나 유리아미노산은 거의 저지되지 않아 투과됨을 알 수 있었다.

• 한국축산시설환경학회지
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• 제16권1호
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• pp.51-60
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• 2010

본 연구는 시설재배에서 관비, 양액재배에 가축액비를 활용하기 위하여 한외여과막(UF) 분리 후 역삼투막 (RO)에서 농축액비를 제조하였다. 농축액비의 양분불균형을 조정하기 위하여 친환경농자재를 첨가하여 액비를 제조하였다. 처리구는 농축액비와 친환경농자재를 혼합하여 시용하는 조합처리를 두었으며 농축액비 단독처리구 (CS), 농축액비의 부족성분인 인산을 보충한 농축액비+골분혼합처리구 (CS+BM), 농축액비에 안산, 질소성분 보충을 위한 골분, 동물성아미노산 혼합처리구 (CS+BM+AA), 농축액바에 인산, 질소, 무기물 성분 보충을 위한 골분, 동물성아미노산, 해초분말 혼합처리구 (CS+BM+AA+SW)와 대조구로 원예연구소 상추 표준양액구 (NS) 등 5개 처리구를 두었다. 상추(Lactuca sativa L.)를 공시하여 수경재배에서 상추의 생육과 수량에 미치는 액비의 영향을 검토하였다. 1. UF/RO 공정을 통하여 SS (Suspended solid)의 수치가 20 이하로 양액 재배시 막힘 문제가 없는 액비의 생산이 가능하였다. UF/RO에서 생산된 농축액의 비료가치는 식물생육에 필요한 질소, 칼리, 황 등 다량의 다량원소와 다양한 미량원소를 함유하고 있어서 비료로서 가치가 있었으나 칼리함량이 상대적으로 높고 질소, 인산 함량이 낮아 농축액비 (CS) 단독처리구는 양분의 불균형을 초래하여 생육이 불량하여 상추수량이 화학양액대비 51%의 저조한 수량을 나타내었다. 2. 농축액비에 골분, 동물성아미노산, 해초분말을 혼합한 시용구는 대조구인 표준양액과 대비 84% 상추수량을 나타내었다. 따라서 농축액비에 골분, 동물성아미노산, 해초분말을 첨가한 혼합용액을 조제하면 화학양액에 비하여 수량감소가 16% 있었으나 유기물에서 유래한 액비로 상추 수경재배에 활용이 가능 할 것으로 판단된다.

• 한국막학회:학술대회논문집
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• 한국막학회 1996년도 제4회 하계분리막 Workshop (초순수 제조와 막분리 공정)
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• pp.177-189
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• 1996

Raverase osmosis or ultrafiltration systems have generally been regarded as hard to validate about WFI production. Though the Japanese and US Pharmacopoeias have allowed distillation and RO to be applied to WFI production process, only water stills, especially multiple effects have practically been employed for parenteral water production. On the other hand, the latest analysis has shown that even distillate contains such volatile organic matters as trihalomethanes and traces of heavy metals at a little higher concentration than supposed. The JP requires TOC to be monitored in WFI process based on RO or UF systems to control the concentration below 300ppb, but very few monographs or papers have so far been published about the concentrations of organic volatile matters in distillate. (See table 1-1) Therefore, this paper proposes a new applicable WFI systems based on the result of purified water analysis with some membranes used in the process. A well combined membrane system with other units could be expected to provide less amount of impurities in membrane-treated water than in distillate.