• 한국막학회:학술대회논문집
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• 한국막학회 2003년도 The 4th Korea-Italy Workshop
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• pp.133-135
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• 2003

The removal of dissolved oxygen(DO) from water was studied using a poly(vinyliene fluoride)(PVDF) hollow fiber membrane contactor(HFMC) with the vacuum degassing process(VDP), Asymmetric porous PVDF hollow fiber membranes (HFM) for membrane contactor were prepared by a wet phase inversion method. In spinning of these PVDF hollow fibers, dimethy lacetamide (DMAc), LiCl and pure water were used as a solvent, a pore-forming additive and internal/external coagulant, respectively. The characteristics of the structure(pore size, porosity etc.) of the prepared PVDF HFMs as a function of concentration of pore-forming additive in polymer dope solution were studied. Also, the removal efficiency of DO from water according to flow rates of water, using PVDF HFMC with VDP, was studied. The performance of the asymmetric porous PVDF HFMC and a symmetric porous PP HFMC commercialized were compared. As a result, the asymmetric porous PVDF HFMC showed higher removal efficiency of DO than that of a symmetric porous PP HFMC.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제49권4호
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• pp.498-504
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• 2011

본 연구는 폴리이미드와 폴리이서설폰 중공사막을 이용하여 매립가스의 메탄 회수를 위한 메탄과 질소에 대한 투과도와 선택도를 실험하였다. 폴리이미드와 폴리이서설폰 소재를 건/습식 상전이 법을 이용하여 중공사 형태로 제조하고 표면 실리콘 코팅 후 모듈을 제조하였다. 전자주사 현미경 관찰을 이용하여 제조된 중공사 막의 구조가 치밀한 표면과 망상구조의 비대칭으로 형성된 것을 확인하였다. 압력과 온도가 증가함에 따라 메탄과 질소의 투과도는 증가하였으나 선택도($CH_4/N_2$)는 감소하는 것으로 나타났다. Air gap이 증가할수록 메탄과 질소의 투과도는 감소하였으며 용매치환을 한 중공사막의 투과도는 3.2~7.0배 증가하였다.

• Membrane and Water Treatment
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• 제14권2호
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• pp.85-93
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• 2023

Membrane separation is widely used for several applications such as water treatment, membrane reactors and climate change. Cross-linked organic-inorganic hybrid polyvinylidene fluoride (PVDF) / Tetraethyl orthosilicate (TEOS) was adopted for the preparation of optimized hollow membrane (HFM) for membrane distillation or other low pressure separators for mechanical properties and permeability under varying pretreatment schemes. HFMs were prepared on semi-pilot membrane fabrication system. Novel adopted post-treatment schemes involved soaking in glycerol, magnesium sulphate (MgSO₄), sodium hypochlorite (NaOCl), and isopropanol for different durations. All fibers were characterized for morphology using a scanning electron microscope (SEM), surface roughness using atomic force microscope (AFM), elemental composition by examining Energy Dispersive Spectroscopy (EDS), water contact angle (CA°) and porosity. The performance of the fibers was evaluated for pure water permeation flux (PWF). Post-treatment with MgSO₄ gave the highest both tensile modulus and flux. Assessment of properties and performance revealed comparable results with other organic-inorganic separators, HF or flat. In spite of few reported data on post treatment using MgSO₄ in presence of TEOS, this proves the potential of low cost treatment without negative impact on other membrane properties. The flux is also comparable with hypochlorite which manifests substantial precaution requirements in actual industrial use.The relatively high values of flux/bar for sample treated with TEOS, post treated with MgSO₄ and hypochlorite are 88 and 82 LMH/bar respectively.

• Membrane and Water Treatment
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• 제15권2호
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• pp.79-88
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• 2024

Modification of Polyvinylidene fluoride (PVDF) hollow fiber membranes (HFMs) characteristics and performance were investigated via post treatment using different oxidants. sodium hypochlorite (NaOCl), hydrogen peroxide (H₂O₂) and potassium persulfate (KPS). Fourier transform infrared (FTIR) and Proton nuclear magnetic resonance (¹H-NMR) results revealed no structural differences after post treatment. Cross-sectional micrographs show finger-like structures at the outer and inner walls of the HFMs and sponge-like structures in middle, where NaOCl and KPS post treated fibers exhibited a decrease in finger-like structures in addition to aggregates appearing on the surface, consequently leading to an increase in the surface roughness (Ra) from 48 nm to 52.8nm and 56 nm, respectively. Hydrogen peroxide post treatment only was observed to decrease the water contact angle from 98° to 81.4°. It was also observed that the elongation at break and the modulus deceased after NaOCl post treatment from 34.5 to 28.5% and from 19.3 Mpa to 16.6 Mpa, respectively. Moreover, pure water flux after H₂O₂ post treatment increased from 87.8 LMH/bar to 113 LMH/bar at 0.45 bar, while no changes were detected for the methylene blue dye rejection (74%) between raw and hydrogen peroxide post treated fibers at the same pressure. According to the findings hydrogen peroxide post treated PVDF HFMs have the most uniform surfaces, with almost no alterations in structural and mechanical properties or porosities with enhanced hydrophilicity and pure water flux maintaining appropriate rejection. Therefore, it is considered an efficient surface modifying agent for UF/NF membranes or low-pressure separators.

• Membrane and Water Treatment
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• 제1권3호
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• pp.215-230
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• 2010

Poly(vinylidene fluoride-co-hexafluoropropylene), PVDF-HFP, hollow fiber membranes were prepared by the dry/wet spinning technique using different polyethylene glycol (PEG) concentrations as non-solvent additive in the dope solution. Two different PEG concentrations (3 and 5 wt.%). The morphology and structural characteristics of the hollow fiber membranes were studied by means of optical microscopy, scanning electron microscopy, atomic force microscopy (AFM) and void volume fraction. The experimental permeate flux and the salt (NaCl) rejection factor were determined using direct contact membrane distillation (DCMD) process. An increase of the PEG content in the spinning solution resulted in a faster coagulation of the PVDF-HFP copolymer and a transition of the cross-section internal layer structure from a sponge-type structure to a finger-type structure. Pore size, nodule size and roughness parameters of both the internal and external hollow fiber surfaces were determined by AFM. It was observed that both the pore size and roughness of the internal surface of the hollow fibers enhanced with increasing the PEG concentration, whereas no change was observed at the outer surface. The void volume fraction increased with the increase of the PEG content in the spinning solution resulting in a higher DCMD flux and a smaller salt rejection factor.

• KSBB Journal
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• 제17권2호
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• pp.182-188
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• 2002

푸마르산으로부터 숙신산 생물전환을 위하여 E. faecalis RKY1을 HFBR에 친정화하여 연속생산 공정에 대한 가능성을 모색하였다. E. faecalis RKY1은 실관의 spongy 부분에 효과적으로 고정화되었으며, transverse mode로 HFBR 조업시 실관가닥이 50개 및 200개일 경우 거의 비슷한 경향을 나타냈다. 또한 배지의 공급속도를 0.25, 0.5, 1.0 mL/min로 증가시키면서 조업한 결과, 정상상태에 도달하는 시간이 각각 24, 12, 9시간으로서 유속이 증가할수록 정상상태에 도달하는 시간은 단축되었지만, 반응기 내의 기질 및 생성물 분포는 그 변화가 심하였다. 실관 생물반응기를 이용하여 숙신산 생물 전환시 배지의 공금 유속이 증가할수록 숙신산 생산성은 증가하였지만 전환수율이 감소하여 미반응 푸마르산은 증가하였다. 최대 숙신산 생산성 및 이 때의 수율은 푸마르산염 농도 80 g/L 및 배지 공금 유속 2.0 mL/min일 때 17.1 g/L ·hr 및 0.54 g/g이었으며, 최적 숙신산 생산성 및 이 때의 수율은 푸마르산염 농도 50 g/L 및 배지 공급 유속 1.0 mL/min일때 9.0 g/L · 및 0.90 g/g으로서 회분식 생물전환의 경우보다 더 우수하였다.

• 멤브레인
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• 제21권1호
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• pp.98-105
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• 2011

본 연구에서는 셀룰로오스 트리아세테이트(CTA) 고분자를 이용한 중공사형 분리막을 상분리법에 의해 제조하였으며, 제조된 중공사 분리막의 기체분리 성능을 평가하였다. 제조된 중공사형 분리막의 기체분리 특성을 부여하기 위해서 1,4-dioxane을 10 wt.% 내외로 첨가하였다. 1,4-dioxane의 첨가에 의해 중공사 표면에 치밀층 형성을 위해서는 1,4-dioxane이 표면에서 증발되는 것이 필수적이며, 이를 위해 air-gap의 조절에 의해 중공사 표면에 치밀층이 생성되도록 하였다. 제조된 CTA 중공사형 기체분리막의 표면 및 단면의 모폴로지 측정을 위하여 전자주사현미경을 사용하였다. 또한 CTA 중공사형 기체분리막의 산소, 질소, 이산화탄소에 대한 기체투과도를 측정하였으며, 이 때 $P_{CO2}$ = 17 GPU, ${\alpha}_{CO2/N2}$ = 48을 나타내었다.

• 한국재료학회지
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• 제10권5호
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• pp.343-349
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• 2000

자전연소합성(SHS)법을 이용하여 탄소섬유와 티타늄, 지르코늄, 니오븀, 규소, 붕소, 중석, 몰리브덴의 분말로부터 여러 가지 섬유상 탄화물의 합성을 시도하였다. 티타늄과 지르코늄은 예열없이, 그 이외의 경우는 전기로 또는 화학로를 사용하여 예열하여 반응을일으킨 결과, TiC, ZrC, NbC, SiC, $B_4$C, WC,$ Mo_2$C 의 순수한 탄화물의 형성되었다. TiC, ZrC, NbC 및 $B_4$C 탄화물의 형상은 속의 빈 섬유상이었고, SiC는 보다 작은 입자와 미세 휘스커로 이루어진 섬유상을 하고 있었고 WC와 $Mo_2$C 는 비섬유상을 하고 있었다. 여러 가지 형상의 원인에 대하여 합리적 설명을 시도하였으며 정성적 메카니즘을 제안하였다.

• 한국광학회지
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• 제21권5호
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• pp.200-205
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• 2010

본 논문에서는 포토닉 밴드갭 광섬유(Photonic Bandgap Fiber: PBGF) 사이에 중공광섬유(Hollow Optical Fiber: HOF)를 융착 접속시켜 만든 광섬유 간섭계와 넓은 모드 면적을 가지는 광자결정 광섬유(Large Mode Area-Photonic Crystal Fiber: LMA-PCF)사이에 HOF를 융착접속시켜 만든 광섬유 간섭계의 온도 및 스트레인에 대한 광학적 특성을 분석하였다. PBGF 또는 LMA-PCF와 HOF의 융착접속시 광섬유내 공기구멍을 최대한 유지하도록 융착조건을 최적화하여 접속 손실을 줄였다. PBGF와 HOF로 구성된 광섬유 간섭계의 온도 및 스트레인에 대한 민감도는 각각 15.4 pm/$^{\circ}C$와 0.24 pm/${\mu}\varepsilon$으로 측정되었으며, LMA-PCF와 HOF로 구성된 광섬유 간섭계의 온도 및 스트레인에 대한 민감도는 각각 17.4 pm/$^{\circ}C$와 0.2 pm/${\mu}\varepsilon$으로 측정되었다.

• 멤브레인
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• 제21권1호
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• pp.62-71
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• 2011

공기 중 산소의 분압이 높아지면 불연성인 질소의 감소로 높은 열효율을 낼 수 있으며, 고농도의 질소는 LNG선의 방폭기체 및 청과류의 신선도를 유지하는데 이용되므로 효율적인 공기 중의 산소/질소 분리 공정은 매우 중요하다. 분리막은 적은 에너지 소모로 산소와 질소를 동시에 분리 농축시킬 수 있다. 본 연구에서는 막 재료로 폴리이서설폰을, 방사용매로 NMP를 그리고 첨가제로는 비용매이면서 PES를 잘 팽윤시키는 Acetone을 사용하였다. 방사용액을 아세톤의 첨가량의 변화에 따라 0, 6.5, 15, 25, 31.5% (wt%)로 조절하여 제조하였고, 각 방사용액을 0~10 cm의 방사높이 변화에 따라 방사하였다. 제조된 중공사막은 실리콘을 코팅하여 산소 및 질소의 선택도 및 투과도를 코팅전후와 비교하여 조사하였다. Acetone의 함량 변화에 크게 관계없이 방사높이가 증가할수록 투과도는 감소하고 선택도는 증가하였다. 연신방법을 이용하여 방사한 결과 자유낙하(free fall)로 방사한 중공사막에 비해 선택도는 약간 감소하였지만 투과도는 증가하는 것으로 나타났다. 최적의 중공사막은 폴리이서설폰 37 wt%, Acetone 6.5 wt% NMP 56.5 wt%의 용액을 사용하였고, 실리콘 코팅 후에 외경 $320{\mu}m$와 7.3의 $O_2/N_2$ 선택도 및 산소투과도 4.3 GPU의 우수한 성능을 나타내었다.