• 한국막학회:학술대회논문집
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• 한국막학회 2002년도 추계 총회 및 학술발표회
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• pp.119-121
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• 2002

• 전기화학회지
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• 제17권2호
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• pp.94-102
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• 2014

바나듐 레독스 흐름 전지 (Vanadium redox flow battery, VRB) 시스템 운전 중 양이온 교환막을 통한 바나듐이온의 투과로 인하여 성능이 저하되는 문제점을 보완하기 위해 판상형태의 탄소물질인 산화그라핀 (Graphene Oxide, GO)을 기존에 사용하였던 양이온 교환막인 Nafion 양이온 교환막 표면에 열압착 방식으로 코팅하여 양이온 교환막 개선 및 VRB 성능 향상을 도모하였다. 개선된 양이온 교환막의 물리화학적 특성분석을 위하여 SEM (Scanning Electron Microscopy)분석, 이온 교환 용량, 수분 흡수 및 수소이온 전도도를 측정하였다. 산화그라핀층을 코팅한 결과, SEM 분석을 통해 양이온 교환막 표면에 약 $0.93{\mu}m$의 산화그라핀층이 형성된 것을 확인할 수 있었다. 산화그라핀을 코팅하여 개선된 양이온 교환막의 수소이온 전도도 측정 결과, 상용 양이온 교환막의 27% 수준으로 감소하였음을 확인하였으며, 동시에 바나듐이온 투과실험을 실시한 결과, 개선된 양이온 교환막의 바나듐이온 투과도가 기존 상용 양이온 교환막의 25% 이하 수준으로 감소하였음을 확인할 수 있었다. VRB 단위전지 성능실험을 실시하여 충-방전 특성을 분석한 결과, 산화그라핀을 코팅하여 개선된 양이온 교환막을 VRB 시스템에 적용하였을 경우, 바나듐이온의 투과도 감소로 인하여 쿨롱효율이 증가하였음을 확인할 수 있었고, 그로 인하여 전체적인 에너지효율이 상용막을 적용하였을 때 보다 증가하였음을 확인할 수 있었다. 따라서, 본 연구를 통해 양이온 교환막 표면에 판상형태의 탄소물질인 산화그라핀을 코팅하는 방법이 바나듐이온 투과도를 저하시키고 VRB의 시스템성능을 향상시킬 수 있는 효과적인 방법임을 제시할 수 있었다.

• Membrane and Water Treatment
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• 제8권5호
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• pp.463-481
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• 2017

Bacteria have been considered as a major foulant that initiates the formation of biofilm on the polymeric membrane surface. Some polymeric membranes are naturally antibacterial and have low fouling properties, however, numerous efforts have been devoted to improve their antibacterial performance. These modifications are mostly carried out through blending the membrane with an antibacterial agent or introducing the antibacterial agent on the membrane surface by chemical grafting. Currently, a significant number of researches have reported nanocomposite membrane as a new approach to fabricate an excellent antibacterial membrane. The antibacterial nanoparticles are dispersed homogenously in membrane structure by blending method or coating onto the membrane surface. Aim of the modifications is to prevent the initial attachment of bacteria to membrane surface and kill bacteria when attached on the membrane surface. In this paper, several studies on antibacterial modified membranes, particularly for water treatment, will be reviewed comprehensively. Special attention will be given on polymeric membrane modifications by introducing antibacterial agents through different methods, such as blending, grafting, and coating.

• 멤브레인
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• 제32권6호
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• pp.496-513
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• 2022

본 연구에서는 음이온 교환막 수전해 시스템에 적용가능성을 확인하고자 상용 음이온 교환막인 FAA-3-50, Neosepta-ASE, Sustainion grade T, Fujifilm type 10의 관련 물성을 평가하였다. 음이온교환막을 이용하는 특성상 음이온교환기의 확인을 위하여 SEM/EDX를 이용하여 상용막의 모폴로지와 표면의 원소를 분석하여 상용막이 포함하고 있는 작용기의 분포를 확인하였다. 또한, UTM과 TGA를 이용하여 기계적 강도 및 열분해온도를 측정하여 수전해의 구동조건을 만족하는지 확인하였다. 음이온 교환막으로서의 성능을 파악하기 위하여 중요한 특성인 이온교환용량과 이온전도도를 측정하였으며, 알칼리 환경에서 구동되기 때문에 각각의 상용막의 내알칼리성을 확인하기 위한 내구성 테스트를 진행하여 비교하였다. 최종적으로 막-전극 접합체를 제조하여 수전해 single cell test를 진행하여 60℃, 70℃, 80℃의 온도 조건에서 cell 성능을 확인하였고 장기 cell test로 다른 온도에서 20 cycle 측정하여 수전해 성능을 비교하여 상용막의 음이온 교환막 수전해에 적용가능성을 비교하여 확인하였다.

• 멤브레인
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• 제33권6호
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• pp.377-382
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• 2023

본 연구는 PEBAX/PVDF 복합막을 제조하고 에탄올/물 혼합액에 대한 투과증발 성능을 평가하였다. 또한 PVDF 지지체 표면에 ZIF-8 층을 형성하여 복합막의 투과증발 성능을 향상시키고자 하였고, PEBAX 선택층 두께에 따른 성능 비교를 통해 최적의 막을 선정하였다. 제작된 복합막을 물과 에탄올이 95/5 중량비로 혼합된 공급액에 대하여 투과증발 실험을 수행하였다. 그 결과 ZIF-8 충이 형성된 PVDF 지지체를 사용한 복합막의 경우 플럭스 1.98 kg/m²h, 분리 계수 3.88로 일반 PVDF 지지체를 사용한 복합막보다 투과량과 선택도가 모두 높은 값을 나타내었다.

• 한국막학회:학술대회논문집
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• 한국막학회 2003년도 The 4th Korea-Italy Workshop
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• pp.11-16
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• 2003

A mathematical model describing the performance of a three phase catalytic membrane reactor for the partial oxidation of propane has been developed. The theoretical study pointed out that the recovery of products in the gas phase is strongly related to the membrane hydrophobicity.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제16권1호
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• pp.82-91
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• 2005

Polymer membrane needs to maintain appropriate moisture. Insufficient moisture causes low conduction of hydrogen ion because of increased contact resistance between electrode and membrane by shrinking membrane, and abundant moisture decreases fuel cell performance as difficulty of diffusion reacting gas. Therefore, water controlling system is very consequential for the polymer membrane fuel cell. If hollow fiber membrane humidification is used between fuel and air lines, it is possible to supply heat to fuel and air by using thermal exchanger. It can supply appropriate humidity depending on operating temperature, and can recover heat from exhaust gas which contains water vapor and air. Because of simple structure of humidification system, this system can be easily applied in the PEMFC and cut down cost.

• Membrane and Water Treatment
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• 제8권5호
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• pp.437-448
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• 2017

A high quality Na-X zeolite membrane was synthesized on a seeded ${\alpha}-alumina$ disc by the secondary growth method. Structural characterization was done by X-ray spectroscopy, FT-IR spectroscopy, SEM and AFM imaging. The performance evaluation of the membrane was firstly tested in separation of glucose/water solutions by pervaporation process. There was obtained a separation factor $182.7{\pm}8.8$, while the flux through the membrane was $3.6{\pm}0.3kg\;m^{-2}\;h^{-1}$. The zeolite membrane was then used for desalination of aqueous solutions consisting of $Na^+$, $Ca^{2+}$, $Cs^+$ and $Sr^{2+}$ because of the importance of these ions in water and wastewater treatments. The effects of some parameters such as temperature and solution concentration on the desalination process were studied for investigating of diffusion/adsorption mechanism in membrane separation. Finally, high water fluxes ranged from 2 up to $9kg\;m^{-2}\;h^{-1}$ were obtained and the rejection factors were resulted more than 95% for $Na^+$ and $Ca^{2+}$ and near to 99% for $Cs^+$ and $Sr^{2+}$. Based on the results, fluxes were significantly improved due to convenient passage of water molecules from large pores of NaX, while the fouling was declining dramatically. Based on the results, NaX zeolite can efficiently use for the removal of different cations from wastewaters.

• Korean Membrane Journal
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• 제10권1호
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• pp.46-52
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• 2008

Optimization of ionomer solution was conducted in order to improve the performance of MEAs in PEMPC. The interface between membrane and electrodes in MEAs is crucial region determining fuel cell performance as well as ORR reaction at cathode. Through the modification of Nafion ionomer content at the interface between membrane and electrodes, an optimal content was obtained with Nafion 115 membranes. Two times higher current density was obtained with the outer Nafion sprayed MEA compared with the non-sprayed one. In addition, the symmetrical impedance spectroscopy mode (SM) exhibited that the resistances of membrane area, proton hydration, and charge transfer decreased as the outer Nafion is sprayed. From the polarization curves and SM, the highest current density and the lowest resistance was obtained at the outer ionomer content of $0.15\;mg\;cm^{-2}$.

• 멤브레인
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• 제22권6호
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• pp.450-460
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• 2012

스펀지 형태의 담체가 첨가된 침지형 막결합 연속회분식 생물반응기에서 담체가 제거효율과 여과성능에 미치는 영향을 조사하였다. 담체는 반응기 부피 기준으로 각각 5%, 10% 및 20% 첨가하였고, 담체를 첨가하지 않은 반응기를 대조군으로 하였다. COD, T-N 및 T-P에 대한 제거효율은 담체 첨가 유무에 관계없이 큰 차이가 없었다. 그러나 담체를 첨가한 경우, 첨가하지 않은 경우에 비해 조업시간에 따른 막간차압(TMP)은 매우 서서히 증가하였다. 이러한 결과는 폭기에 의해 상승하는 담체가 막 표면과 충돌하게 되고, 이때 막 표면에 형성된 케이크 층을 제거시키기 때문이다. 결론적으로 담체가 첨가된 막결합형 연속회분식 생물반응기는 담체가 없는 반응기에 비해 여과성능이 크게 개선되어, 폐수처리에 효과적으로 활용될 수 있을 것이다.