• 상하수도학회지
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• 제18권4호
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• pp.493-499
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• 2004

Rejection characteristics of heavy metals by nanofiltration membranes were investigated. Nanofiltration membranes rejected heavy metals much better than chloride, sulfate and TOC, of which concentration in synthetic wastewater was higher than that of heavy metals. To consider rejection characteristics of various metals by nanofiltration membranes, separation coefficient, which is the ratio of the metal permeation rate to the chloride ion or TOC permeation rate, was introduced. In spite of different materials and different nominal salt rejection of nanofiltration membrane used, the separation coefficients of metals were nearly the same. In particular, the separation coefficient of arsenic against chloride ion and TOC was larger than any other separation coefficient of heavy metals. These phenomena were observed in the relationship between the molar conductivity and the separation coefficient for heavy metals.

• Environmental Engineering Research
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• 제17권4호
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• pp.185-190
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• 2012

Rejection characteristics of perchlorate ($ClO_4^-$) were examined for commercially available reverse osmosis (RO) and nanofiltration (NF) membranes. A bench-scale dead-end stirred-cell filtration system was employed to determine the toxic ion rejection and the membrane flux. Model water solutions were used to prepare $ClO_4^-$ solutions (approximately, $1,000{\mu}g/L$) in the presence of background salts (NaCl, $Na_2SO_4$, and $CaCl_2$) at various pH values (3.5, 7, and 9.5) and solution ionic strengths (0.001, 0.01, and 0.01 M NaCl) in the presence of natural organic matter (NOM). Rejection by the membranes increased with increasing solution pH owing to increasingly negative membrane charge. In addition, the rejection of the target ion by the membranes increased with increasing solution ionic strength. The rejection of $ClO_4^-$ was consistently higher for the RO membrane than for the NF membrane and $ClO_4^-$ rejection followed the order $CaCl_2$ < NaCl < $Na_2SO_4$ at conditions of constant pH and ionic strength for both the RO and NF membranes. The possible influence of NOM on $ClO_4^-$ rejection by the membranes was also explored.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제52권2호
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• pp.272-277
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• 2014

본 연구는 인쇄회로기판(PCB) 제조 시 에칭공정에서 발생되는 구리이온($Cu^{+2}$)을 고농도로 함유한 황산 폐에칭액을 NF 막분리법을 사용하여 에칭액 회수와 구리이온 처리를 효율적으로 수행하기 위한 NF 막여과 공정의 운전조건을 설정하기 위한 기본 자료를 확보하는데 있다. 이를 위해 미국 Koch사의 SelRO MPS-34 4040 NF 막을 대상으로 구리이온을 고농도(5~30 g/L)로 함유한 모의 황산 폐에칭액의 cross-flow 나노여과 실험을 수행하여 투과 플럭스와 구리이온의 총괄 배제도를 측정하였다. 이 결과 투과 플럭스는 황산 폐에칭액 내 구리이온의 농도가 증가할수록, 황산 폐에칭액의 pH가 낮을수록 작아졌으며, 그 값은 최소 $4.5L/m^2{\cdot}h$에서 최대 $23L/m^2{\cdot}h$이었다. 황산 폐에칭액 내 구리이온의 총 배제도는 구리이온의 농도가 클수록, 용액의 pH가 낮을수록 그리고 폐에칭액의 순환유량이 작을수록 낮아졌으며, 황산 폐에칭액의 pH가 1 이상인 상태에서 70% 이상의 구리이온 배제가 가능하였다. NF 막을 12개월 동안 황산용액 내에 보관하여도 투과 플러스 와 구리이온 배제도의 유의한 변화가 없어 SelRO MPS-34 막모듈을 강산 조건에서 1년이상 막모듈의 교체 없이 산성 폐에칭액 처리에의 사용이 가능하였다.

• 멤브레인
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• 제28권6호
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• pp.388-394
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• 2018

탄소나노튜브(CNT) 기반의 멤브레인은 높은 물 전달률과 직경에 따른 이온 배제율로 해수담수, 물질 정화 등을 위한 분리막으로써의 가능성을 보여 주었다. 이온 선택성은 CNT 기반 멤브레인의 응용 분야를 확대하기 위한 중요한 요소이며, 기능기를 이용하여 이온 선택성의 조절이 가능함이 보고되었다. 다양한 원자가/크기의 이온이 혼합될 경우, 이온-기능기간 작용력 뿐만 아니라 이온-이온간의 작용력, 이온의 크기에 의한 반발력 등이 복합적으로 작용한다. 이에 본 연구에서는 분자동역학 전산모사를 통하여, 상이한 원자가/크기를 가진 이온의 혼합이 기능화된 CNT의 이온 선택성에 미치는 영향을 연구하였다. Potential of Mean Force 계산을 통하여 이온 투과에 대한 자유 에너지 장벽을 계산하였으며, CNT 크기 변화, 전하량 변화를 통하여 이온 선택성과 배제에 영향을 미치는 요소를 분석하였다. 본 연구는 CNT 멤브레인을 이용한 분리막 설계, 생체 이온 전달 채널 모사 등에 유용할 것으로 기대한다.

• Membrane and Water Treatment
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• 제12권2호
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• pp.59-64
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• 2021

The rejection of sodium chloride (NaCl) and calcium chloride (CaCl2) single salt solutions were carried out for commercial nanofiltration NFDK membrane. Results showed that the NFDK membrane had a negative surface charge and had a higher observed rejection of 93.65% for calcium (Ca2+) ion and 78.27% for sodium (Na+) ions. Prediction of rejection for aqueous solutions of both salts was made using Donnan Steric Pore Model based on Extended Nernst-Planck Equation in addition to concentration polarization film theory. A MATLAB program was developed to execute the model calculations. Absolute Average Relative Error (% AARE) was found below 5% for real rejection of the NFDK membrane. This research could be used successfully to assess the membrane characterization parameter using a proposed procedure which can reduce the number of experiments.

• 멤브레인
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• 제23권1호
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• pp.92-99
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• 2013

본 연구는 인쇄회로기판(PCB) 제조 시 에칭공정에서 발생되는 구리이온($Cu^{+2}$)을 고농도로 함유한 황산 폐에칭액을 NF 막분리법을 사용하여 에칭액 회수와 구리이온 처리를 효율적으로 수행하기 위한 NF 막여과 공정의 운전 조건을 설정하기 위한 기본 자료를 확보하는데 있다. 이를 위해 미국 Koch사의 SelRO MPS-34 4040 NF 막을 대상으로 구리이온을 고농도(5~25 g/L)로 함유한 모의 황산 폐에칭액의 회분식(dead-end) 나노여과 실험을 수행하여 투과 플럭스와 구리이온의 총괄 배제도를 측정하였다. 이 결과 황산용액에의 막 보관기간이 길수록, 황산용액의 pH가 낮을수록 황산에 의한 NF 막의 손상이 더 크게 발생하여 순수 투과 플러스가 증가하였다. 황산 폐에칭액의 투과 플럭스는 황산용액 내 구리이온의 농도가 증가할수록 막 표면에의 구리이온 농축(농도분극)의 증가에 따라 감소하였으며, 구리이온의 배제도는 구리이온의 농도가 높을수록, pH가 낮을수록, 황산용액 내의 막 보관기간이 길수록 낮아져 초기 37%에서 최소 15% 수준으로까지 감소하였다.

• 한국생물공학회:학술대회논문집
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• 한국생물공학회 2000년도 춘계학술발표대회
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• pp.489-492
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• 2000

발효액으로부터 유산을 정제하기 위해서 나노여과를 이용할 때, hardness의 제거효율은 발효액내 이온성분의 분포와 밀접한 관련이 있다. 특히 음전하를 띠고 있는 막의 경우, 용액내 이가 음이온에 의해서 모든 이온들이 영향을 받으며 일가 음이온의 반발력은 거의 없는 것으로 관찰되었다. 따라서 발효액내 일가 음이온의 양을 줄이거나 더 높은 전하밀도를 가진 막을 사용한다면 나노여과를 이용하여 발효액내 hardness를 효과적으로 제거할 수 있으리라 생각된다.

• 공업화학
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• 제3권2호
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• pp.349-359
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• 1992

염료속에 함유된 무기염(NaCl, $Na_2SO_4$)의 선택적 제거를 위해 역확산과 역삼투를 결합한 방법과 nanofiltration(NF)을 각각 이용하였다. 역확산에 의한 염의 제거율은 염의 종류에 따라 1회(one pass)에 1~30%를 나타냈으며 염과 염료의 분리비는 10~500의 매우 큰 값을 갖는 반면 염료의 손실율은 0.3% 이하였다. 염료용액을 순환시킬수록 음이온인 $Cl^-$ 이온의 제거율이 증가하고 양이온인 $Na^+$ 이온의 제거율이 감소하는 도난투석현상이 관찰되었다. 또한 공급용액의 유속이 염의 제거에 미치는 영향을 살펴보았다. 역확산에 의해 염이 제거된 염료를 평판형 역삼투막을 사용하여 농축하였으며 $Cl^-$ 이온의 배제율을 solution-diffusion 모델식에 적용하였다 2회의 Diafiltration(DF)을 수행한 NF에서도 역확산에서와 마찬가지로 도난투석에 의해 $Cl^-$ 이온의 배제율 감소와 음배제율을 관찰하였다. 특히 두번째 DF에서 도난투석의 효과는 더욱 크게 나타났다.

• ETRI Journal
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• 제31권2호
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• pp.243-245
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• 2009

A novel ultra-low-power readout circuit for a pH-sensitive ion-sensitive field-effect transistor (ISFET) is proposed. It uses an ISFET/reference FET (REFET) differential pair operating in weak-inversion and a simple current-mode metal-oxide semiconductor FET (MOSFET) translinear circuit. Simulation results verify that the circuit operates with excellent common-mode rejection ability and good linearity for a single pH range from 4 to 10, while only 4 nA is drawn from a single 1 V supply voltage.

• Membrane and Water Treatment
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• 제7권4호
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• pp.277-296
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• 2016

The aim of this research was to investigate the ability of nanofiltration (NF) and ultrafiltration (UF) membranes as a filtration unit for groundwater treatment for drinking water resources. Commercial membranes denoted as TS40, TFC-SR3 and GHSP were used to study the performance based on rejections and fluxes. The investigation has been conducted using natural groundwater obtained from a deep tube well with initial concentration of iron (Fe) and manganese (Mn) at 7.15 mg/L and 0.87 mg/L, respectively. Experimental results showed that NF membranes exhibited higher fluxes than UF membrane with pure water permeability at 4.68, 3.99 and $3.15L.m^{-2}.h^{-1}.bar^{-1}$, respectively. For metal rejection, these membranes have performed higher removal on Fe with TS40, TFC-SR3 and GHSP membranes having more than 82%, 92% and 86% respectively. Whereas, removal on Mn only achieved up to 60%, 80% and 30%, for TS40, TFC-SR3 and GHSP membranes respectively. In order to achieve drinking water standard, the membranes were efficient in removing Fe ion at 1 and 2 bar in contrast with Mn ion at 4 and 5 bar. Higher rejection of Fe and Mn were achieved when pH of feed solution was increased to more than 7 as TFC-SR3 membrane was negatively charged in basic solution. This effect could be attributed to the electrostatic effect interaction between membrane material and rejected ions. In conclusion, this study proved that NF membrane especially the TFC-SR3 membrane successfully treated local groundwater sources for public drinking water supply in line with the WHO standard.