• 상하수도학회지
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• 제22권6호
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• pp.633-640
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• 2008

In this research, the $3.6m^3/day$ scale pilot plant consisting preozonation, coagulation, flocculation, and ceramic membrane processes was operated for long term period to evaluate the validity of ceramic membrane filtration process for treating lake water containing high concentration manganese. The higher concentration of dissolved manganese($Mn^{2+}$) was effectively oxidized to the bigger insoluble colloidal manganese ($MnO^2$) by 1~2 mg/L ozone. The colloidal manganese reacted with coagulant (poly aluminium chloride, PAC) and then formed the big floc. Ceramic membrane rejected effectively manganese floc during membrane filtration. Dissolved organic carbon(DOC) removal was dependent upon $Mn^{2+}$ concentration. While average $Mn^{2+}$ concentration was 0.43 and 0.85 mg/L in raw water, DOC removal rate in preozonation was 26.5 and 13.5%, respectively. The decrease rate of membrane permeability was faster without preozonation than with preozonation while membrane fouling decreased with NOM oxidation by ozone. In conclusion, raw water containing high concentration of manganese can be effectively treated in preozonation-coagulation-ceramic membrane filtration system.

• 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.

• 멤브레인
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• 제15권1호
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• pp.52-61
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• 2005

폴리에틸렌 정밀여과 모세관막을 이용한 벤토나이트 콜로이드 현탁액의 투과유속 감소특성을 검토하였다. 운전시간이 경과하면서 투과유속이 감소되는 원인은 막표면 위에서 케익층의 성장과 입자들에 의한 세공막힘 때문이었으며, 운전시간이 경과하여 정상상태에 도달하면 투과유속은 케익여과 모델에 의해 지배받는다. 운전압력이 높은 경우의 투과유속 감소는 세공막힘과 케익층이 치밀해졌기 때문이다. 운전압력이 증가함에 따라 J/J₁는 감소하였으며, 0.5 kg/sub f//㎠일 때의 45%, 2.0 kg/sub f//㎠일 때 38%로 감소하였다. 운전압력 0.5 kg/sub f//㎠에서 총 막오염에 대한 성분오염의 비율은 표준세공막힘 14.6%, 완전세공막힘 23.4% 그리고 케익여과 62.0% 이었다. 순환흐름속도의 증가로 인해 투과유속은 증가하였고, 그 효과는 운전압력이 1.0 kg/sub f//㎠일 때가 운전압력 2.0 kg/sub f//㎠ 경우보다 컸다. 세공크기가 0.34 ㎛인 막의 투과유속은 세공의 크기가 0.24 ㎛인 막보다 컸으며, 용액의 농도에 따른 투과유속은 농도가 낮은 용액이 컸다. 세공크기가 0.34 ㎛인 막의 막오염 형태는 유사하지만 농도가 200 ppm인 용액의 경우 1000 ppm인 용액에 비하여 상대적으로 미약한 세공막힘 현상을 보였다.

• 멤브레인
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• 제8권3호
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• pp.130-137
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• 1998

막결합형 활성슬러지 시스템의 운전에서 운전 시간에 따른 막 여과 특성의 변화를 살펴보았다. 슬러지의 순환 과정에서 전단력에 의한 플럭 크기의 변화가 여과 저항에 미치는 영향을 살펴보기 위해 여과 저항 모델식을 사용하였으며 또한 케이크 층의 특성 변화를 살펴보기 위해 입자의 비저항을 측정하였다. 플럭의 크기는 운전 초기 4~6시간 내에 급격한 감소 양상을 보였으며 이후 서서히 감소하여 20$\mu$m 부근의 값을 유지하였다. 운전 시간에 따른 입자의 비저항의 증가는 시간에 따른 입자 크기의 감소로부터 예상되는 결과와 잘 일치하였다. 플럭의 구성 성분 중에서 용존 유기물과 미생물이 플럭스 감소에 미치는 영향은 상대적으로 작았으며 콜로이드성 입자가 가장 큰 플럭스 감소 요인으로 작용하였다. 미생물 플록과 비교하여 콜로이드성 입자는 높은 비저항을 가졌으며 이로 인해 상대적으로 높은 케이크 저항을 나타내었다.

• 공업화학
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• 제34권1호
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• pp.51-56
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• 2023

광촉매 기반의 수처리 공정에서 TiO₂ 나노입자와 기공형 고분자로 구성된 복합체 멤브레인은 광촉매 반응후 나노입자를 회수하기 용이하다는 장점과 멤브레인 파울링(fouling) 억제가 가능하다는 측면에서 다양하게 연구되어 왔다. 하지만, TiO₂ 나노입자가 복합체 멤브레인에 고착된 이후 나노입자의 광촉매 특성이 어떻게 변할지에 대한 연구는 상대적으로 많이 진행되지 않았다. 이러한 측면에서, 본 연구에서는 polyethersulfone (PES)/TiO₂ 복합체 멤브레인을 제조하고 유기염료분해 반응에 대한 광촉매 특성을 연구하였다. 복합체 멤브레인에 고착된 TiO₂ 나노입자의 염료분해반응 속도를 콜로이드 상에서 분산된 TiO₂ 나노입자와 비교함으로써 멤브레인에 고착화되기 전후의 TiO₂ 나노입자의 촉매 효율을 비교하였다.

• 한국결정성장학회지
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• 제31권3호
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• pp.137-142
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• 2021

본 연구에서는 상온경화형 silica-based 코팅제의 제조 및 해양구조물에 적용하여 가혹한 해양환경에서 방식 및 방오 성능 발현을 위한 실용화 개발 연구를 수행하였다. 구조상 외부에 노출된 부분이 많은 해양(플랜트) 구조물은 강한 자외선, 극심한 온도차, 염수에 의한 부식 등 가혹한 해양환경에 고립되어 운용된다. 이러한 환경 하에서는 쉽게 열화 되고 파도 등 물리적 자극에도 쉽게 침식되는 유기계 페인트들은 그 역할을 제대로 할 수 없다. 해양구조물에 치밀한 세라믹 코팅을 형성시킬 경우 녹이 발생하지 않고 경도가 높아 시설물을 해수환경 하에서도 치밀하게 보호할 수 있다. 세라믹 코팅제의 경우 그 기능의 장점들로 인해 해양 구조물에서 그 용도와 적용범위는 크게 증진될 수 있을 것이다. 따라서 colloidal silica를 기반으로 실란계 커플링제, 경화제 및 세라믹 충진제로 구성된 silica-based 코팅제 조성개발과 해수중 방식 및 방오용 보호코팅제로의 응용에 대해 연구하였다.

• 멤브레인
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• 제25권4호
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• pp.301-309
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• 2015

최근 해수담수화 기술에 관한 관심이 증가하면서 해수 전처리 기술의 중요성이 날로 증가하고 있다. 해수담수화 기술은 미래 수처리 핵심기술로 자리매김하고 있고 이를 위한 전처리 기술의 올바른 선택과 운영은 향후 해수담수화 기술의 효율향상과 공정 최적화를 위해 중요하게 고려되어야 할 것이다. 해수담수화 전처리 기술의 목적은 주로 해수에 존재하는 입자성 물질, 콜로이드성 물질, 유기물질, 무기물질 그리고 미생물 오염물질 등의 처리를 통해 후단 담수화 기술의 효율성을 향상시키기 위함이나 전처리 기술 대상 처리물질의 범위는 매우 다양하여 맞춤형 전처리 기술의 적절한 적용이 필요하다. 해수담수화에서 올바른 전처리 기술의 적용은 후단 담수화 시설의 높은 처리효율 및 문제점을 최소화시킴과 동시에 해수의 큰 수질변동과 기후적인 그리고 지역적인 영향 등에 즉각적으로 대처할 수 있으므로 전처리 기술의 운영전략은 미래 해수담수화 기술의 성공여부를 결정짓기 위해 매우 중요하게 다루어져야 한다. 또한 최근에 많은 관심을 가지고 있는 해수 미세조류의 번성은 담수화 전처리 기술의 선정에 있어서 잠재적인 장애가 되고 있어 이에 대한 올바른 이해도 반드시 필요하다. 본 총설에서는 해수담수화 전처리 기술에 관한 그동안의 연구동향을 분석하고 해수담수화 전처리 기술의 선택 및 운전 최적화 달성을 위한 향후 도전과제들을 제시하고자 한다.

• 청정기술
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• 제5권2호
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• pp.25-35
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• 1999

Si 미립자를 함유한 콜로이드용액의 중공사막에 의한 한외여과 투과유속 감소특성을 검토하였다. 중공사막의 시간변화에 따른 투과유속 감소현상은 막표면에 형성된 케익층의 증가 및 세공막힘에 기인하였다. 흐름형태를 달리했을 경우의 준 정상상태에서 dead-end flow의 투과유속은 cross flow의 약 60 % 이었다. Cross flow에서 운전압력이 증가함에 따라 $J/J_w$는 감소하였으며, $0.5kg_f/cm^2$일 때의 64.2 %에서 $2.0kg_f/cm^2$일 때 45.7%로 감소하였다. 공급유량이 3 L/min일 때 초기저항은 세공막힘이 지배적이며, 공급유량이 1 L/min에서 3 L/min로 증가함에 따라 $R_c$는 약 40 % 감소한 $1.79{\times}10^{12}{\sim}2.34{\times}10^{12}m^{-1}$ 이었으나 $R_p$는 크게 변하지 않은 $1.71{\times}10^{12}m^{-1}$이었다.