• 멤브레인
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• 제13권4호
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• pp.283-290
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• 2003

BSA 용액을 대상으로 한 dead-end 및 cross-flow 한외여과에서 막모듈에의 초음파 조사가 막성능 향상에 미치는 효과를 연구하였다. 이 결과 막모듈에의 간헐적 또는 연속적 초음파 조사는 막오염의 형성 억제 및 막오염 층의 제거에 상당한 효과가 있음이 확인되었다. 초음파 조사에 의한 막성능 향상 효과는 막오염을 크게 유발시키는 운전조건(도입액 농도와 TMP가 높고, 유량이 낮은 운전조건)일수록 더 컸으며, 막모듈에 초음파를 조사시키면 조사시키지 않은 경우와 비교할 때 dead-end 한외여과에서는 최대 약 1.9배, cross-flow 한외여과에서는 최대 약 1.5배의 투과플럭스 향상을 얻을 수 있었다.

• 멤브레인
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• 제21권1호
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• pp.13-21
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• 2011

본 연구는 폴리에틸렌 정밀여과 막을 이용한 $Al_2O_3$ 콜로이드 현탁액의 운전압력 순환변화에 따른 투과거동을 검토하였다. 운전압력의 순환은 0.49에서 1.96 bar까지 증가시키는 증압운전 후 다시 0.49 bar로 감소시키는 감압운전으로 행하였다. 연속적으로 운전압력을 순환변화 시킨 결과, 증압운전과 감압운전의 투과유속이 서로 다른 이력(hysteresis)을 나타냈다. 현탁액의 투과저항은 감압운전의 경우가 증압운전의 경우보다 컸으며, 투과저항 증가율도 컸다. 막오염 형태는 증압운전과 감압운전 모두 운전초기에 케익오염이 강하게 나타났으며, 막오염의 크기는 감압운전의 오염이 증압운전의 오염보다 컸다.

• 공업화학
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• 제7권3호
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• pp.443-452
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• 1996

석유화학공정에서 fouling현상은 열교환기, 보일러, desalter 등 주요 전처리 시설 및 공정에 polymer, heavy paraffine, chemicals, heavy organics, asphaltene, resin, metallics, salts 등 불순물들이 침적 및 부식을 일으켜 각종 조업에 있어서 에너지의 다량소비 및 product yield의 감소 또는 공정의 중단으로 말미암아 생산성의 손실이 대단히 크다고 볼 수 있다. 본 연구에서는 석유화학 공정에서 foulants의 분리되는 양을 계산하고, 제어할 수 있는 model의 개발을 위하여 fouling 현상에 대한 modeling을 연속열역학과 Peng-Robinson 상태 방정식, 고분자 용액 이론, 다성분계 열역학 이론 등을 이용하여 fouling 현상에 대한 메카니즘규명과 모델링을 하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권8호
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• pp.105-114
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• 2018

전기응집 (Electro-coagulation)을 활용한 분리 막 생물반응기 (Membrane Bio-Reactor) 공정의 막 오염 저감 현상을 확인하고 이를 해석하고자 하였다. 전기응집의 주요 운전 인자인 전류밀도와 접촉시간 변화가 활성슬러지 혼합액의 막 여과에 미치는 영향을 관찰하고 전기응집 과정에서 발생하는 수산화금속염이 막 오염에 미치는 역할에 대해 연구하였다. 전류밀도를 $10A/m^2$으로 높게 유지한 경우에는 전기응집 시간이 증가하여도 막 오염 감소 효과가 크지 않은 반면 $2.5A/m^2$의 낮은 전류밀도 하에서는 전기응집 시간이 증가하면 추가적인 막 오염 감소가 관찰되었다. 즉, 막 오염을 감소시키는 전류밀도와 접촉시간의 곱이 전체 막 오염 저감 정도를 지배하고 있음을 확인하였다. 또한 주어진 전류밀도와 인가시간에서 입도분포는 크게 변화하지 않은 것으로 나타나 콜로이드 입자와 막 오염 저감과는 큰 관련성이 없는 것으로 판단되었다. 그러나 전기응집을 통해 생성된 수산화알루미늄 (인산알루미늄)이 막 여과 과정에서 동적 막 (Dynamic Membrane)을 형성하여 막 오염 현상을 완화하는 것으로 확인되었다. 전기응집에서 발생한 수산화금속염이 막 표면에 동적 막을 형성하고 이로 인해 유입수의 입자성분이 직접 막 표면과 내부에 침적되는 것을 방해하고 동적 막에 주로 쌓이게 함으로써 막 오염이 감소된 것이다. 본 연구에서 밝힌 수산화금속염에 의한 동적 막의 역할은 전기응집을 활용한 MBR 공정의 후 막 오염 감소 메커니즘을 해석하는데 중요한 역할을 한다고 결론지을 수 있다.

• 상하수도학회지
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• 제20권1호
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• pp.122-127
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• 2006

The aim of this study was to investigate the characteristics of membrane fouling caused by soluble organic materials in a membrane bioreactor process. For the removal of filterable organic materials (FOC) smaller than $1{\mu}m$, coagulants and activated carbon were added. A membrane bioreactor using a submerged $17{\mu}m$ metal sieve was operated in laboratory scale to examine the possibility of membrane fouling control. As the dosage of GAC and coagulant increased, the residual FOC concentration decreased and the permeate flow rate increased markedly. The permeate flux increased with an increased PACl addition at the range from 0 to 50 mg/l. At coagulant dosage of 27mg/l, the removal of FOC was about 46% and the flux increased to 3.5 times compared to the case without PACl addition. The permeate flux increased gradually with an increase in GAC dosage. At GAC dosage of 50mg/L, the permeate flux was about 2 times higher compared that for raw water. The particle in the range of $0.1{\sim}1.0{\mu}m$ were removed effectively by the addition of GAC and coagulant. Higher osage of GAC and coagulant, led to higher removal of FOC. A different set of experiments was also performed to investigate the effect of pretreatment on the permeation ability of MBR system using the metal sieve membrane. After 40 hours of operation, the permeate flux was about 1,000 ($L/m^2-hr$), which is 20 times higher compared to the results in literature. It is likely that combined pretreatment using coagulant and activated carbon was the most effective to resolve membrane fouling problems. Moreover, the continuous operations could be successful by applying this pretreatment method.

• 한국항해항만학회지
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• 제26권5호
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• pp.505-510
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• 2002

본 논문은 국제해사기구 - 해양환경보호위원회 제46차(외교회의 결정 2001년 10월 5일)회의에서 유기주석계 방오도료 사용금지 (2003년 1월 1일 선체 사용금지, 2008년 1월 1일 선체 잔존금지)에 따른 국내 업계의 동향을 조사·분석하고 이를 바탕으로 유해방오시스템 협약과 연계된 국내법 마련(해양환경관리법 입법 방향, 선박안전법의 개정안)과 아울러 국제방오시스템증서 발급 방안, 효과적인 유해방오시스템 규제 방안(항만국 통제의 방안)을 마련하였다.

• 멤브레인
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• 제21권2호
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• pp.163-170
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• 2011

수처리 분리막 공정에서 막 오염 제어 기술은 현장 적용 기술 및 경제성 확보에 있어 매우 중요하다. 본 연구에서는 형광 나노 입자 및 형광 분광 분석법을 도입함으로써 수처리 분리막 공정에서 막 오염 정도를 실시간으로 측정 모니터링 할 수 있는 센싱 기술을 개발하고자 하였다. 막 오염 정도를 모니터링 할 수 있는 분리막 제조를 위해 세 종류의 형광물질 OB, FP, KCB를 담지한 다공성 polysulfone (PSf) 비대칭 막을 제조하였다. 형광 분광 분석 시스템을 이용하여 분리막 표면에서의 오염 정도를 실시간으로 측정한 결과, 형광 물질을 첨가한 막은 막 오염이 진행됨에 따라 형광 신호가 크게 감소함을 보여 막 표면 오염층의 모니터링 분석이 가능함을 확인하였다.

• 한국물환경학회지
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• 제33권4호
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• pp.403-408
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• 2017

In these days, wastewater reclamation and seawater desalination play essential role in addressing the challenge of worldwide water scarcity. Particularly, reverse osmosis (RO) for seawater desalination process is commonly used due to less energy consumption than conventional thermodynamic systems. However, membrane fouling and electrical energy consumption during operation of RO system for seawater desalination haver continued to be a obstruction to its application. In this study, therefore, wastewater secondary effluent is used for osmotic dilution of seawater. Firstly, fouling behaviour of RO by simulating wastewater effluent in osmotic dilution process was measured and we calculated energy consumption of overall desalination process by theoretical equations and commercial program. Our results reveal that RO membrane fouling can be efficiently controlled by pre-treatment systems such as nano filtration (NF) or forward osmosis (FO) process. Especially FO system for osmotic dilution process is a non-pressurized membrane system and, therefore, the operating energy consumption of overall desalination system was the lowest. Moreover, fouling layer on FO membrane is comparatively weak and reversible enough to be disrupted by physical cleaning. Thus, RO system with low salinity feed water through FO process is possible as a less energy consuming desalination system with efficient membrane fouling control.

• 멤브레인
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• 제24권4호
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• pp.276-284
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• 2014

본 연구에서는 소수성 PVDF막 표면에 중성 친수성 고분자인 Poly(vinyl alcohol) (PVA)를 코팅한 후 순수 투과도를 측정하고 대표적인 단백질 오염물질인 bovin serum albumin (BSA)에 대하여 파울링 실험을 수행하였다. BSA 용액 20 ppm 조건에서 파울링 실험을 수행한 결과, 코팅 전 막에 비하여 순수 투과도는 감소하였지만 내오염성은 현저히 증가됨을 알 수 있었다. 코팅된 PVA의 분자량이 커질수록 순수 투과도는 감소하였으나, 내오염성이 증가하는 경향을 보였다. 또한, 코팅된 PVA의 농도가 높아질수록 순수 투과도는 감소하였고, 내오염성이 증가하였다. 이는 접촉각과 AFM 측정 결과와 관련하여 코팅 후 막 표면에 친수성의 증가와 거칠기가 감소했기 때문으로 여겨진다.

• 한국물환경학회지
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• 제22권1호
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• pp.1-6
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• 2006

In this study, five commercially available fouling resistant low-pressure RO membranes were investigated for the treatment of seasonally brackish surface water with high organic content (${\approx}24mg/L$). The membranes investigated are LFC-1 (Hydranautics), X20 (Trisep), BW30FR1 (FilmTec), SG (Osmonics), and BE-FR (Saehan). The results of surface characterization revealed that each of these membranes has one or two unique surface characteristics to minimize the adherence of the fouling materials to the membrane. Specifically, the LFC1 membrane features a neutral or low negative surface to minimize electrostatic interactions with charged foulants. The X20, on the other hand, shows a highly negatively charged surface, and thus, is expected to perform well with feed waters containing negatively charged organics and colloids. The BW30FR1 exhibits a relatively neutral and hydrophilic surface, which could be beneficial for lessening organic and/or biofouling. The SG membrane has a smooth surface that makes it quite resistant to fouling, particularly for colloidal deposition. Lastly, BE-FR membrane demonstrated a medium surface charge and a slightly higher hydrophobicity. In the pilot study, all of the four membranes experienced a gradual increase in MTC (water mass transfer coefficient or specific flux) over time, indicating no fouling occurred during the pilot study. The deterioration of permeate water quality such as TDS was also observed over time, suggesting that the integrity of the membranes was compromised by the monochloramine used for biofouling control.