• 상하수도학회지
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• 제22권3호
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• pp.343-350
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• 2008

Many reports have warned of insufficient water supply in most countries in future and prospected providing safe and clean water become more difficult by lack of access to sustainable drinking water resources. Several facts and figures explained the impact by natural climate change and human activity results in the water scarcity and deterioration. Among many scientific solutions, the seawater desalination using a reverse osmosis membrane, so called SWRO (Seawater Reverse Osmosis) process, has been recognized as one of the most promising alternatives because of its stability and efficiency in producing large amount of drinking water from seawater through desalination by membrane filtration. Recently, in Korea, numerous researches are conducted to develop more productive and cost effective SWRO process for its wide implementation. The objective of this paper is to review the patents concerning SWRO technologies involving the plant engineering, maintenance including pretreatment of seawater and fouling control, module design, and mechanical units development for energy saving. The patents in Korea, U.S., Japan, Europe, and PCT were intensively researched and analyzed to provide the state of the art as well as leading edge technology on SWRO. This information can hopefully suggest meaningful guidelines on future research and development.

• 멤브레인
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• 제12권3호
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• pp.165-170
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• 2002

씻어나온 쌀(무세미) 생산공정 중 발생하는 쌀뜨물 중 함유된 유효성분, 특히 단백질 회수를 위한 분리막 공정에 관하여 검토하였다. 먼저 dead-end형 Amicon 여과셀을 이용하여 단백질 농축에 적절한 분리막을 선정하였으며 이를 토대로 중공사형 한외여과 모듈 또는 가정용 정수기에 사용되는 나권형 나노여과 및 역삼투 모듈을 이용한 투과실험을 행하였다. 그 결과, 분획분자량이 10,000 dalton인 한외여과막은 쌀뜨물내 유효성분 내지는 단백q질을 농축하기에 적절하지 않았다. 그러나 역삼투 또는 나노여과 모듈에 9% 가량의 단백질이 함유된 원료용액을 250%까지 농축할 경우, 역삼투 모듈 농축액중에 단백질의 농도는 22%로서 약 2.4배가 농축되었으며 나노여과 모듈의 경우는 약 2배까지 단백질을 농축할 수 있었다.

• Membrane and Water Treatment
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• 제10권3호
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• pp.239-244
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• 2019

Plating wastewater containing various heavy metals can be produced by several industries. Specifically, we focused on the removal of copper (Cu2+) and nickel (Ni+) ions from the plating wastewater because all these ions are strictly regulated when discharged into watershed in Korea. The application of both nanofiltration (NF) and reverse osmosis (RO) technologies for the treatment of wastewater containing copper and nickel ions to reduce fresh water consumption and environmental degradation was investigated. In this work, the removal of copper (Cu2+) and nickel (Ni+) ions from synthetic water was studied on pilot scale remove by before using two commercial nanofiltration (NF) and reverse osmosis(RO) spiral-wound membrane modules (NE2521-90 and RE2521-FEN by Toray Chemical). The influence of main operating parameters such as feed concentration on the heavy metals rejection and permeate flux of both membranes, was investigated. Synthetic plating wastewater samples containing copper ($Cu^{2+}$) and nickel ($Ni^{2+}$) ions at various concentrations(1, 20, 100, 400 mg/L) were prepared and subjected to treatment by NF and RO in the pilot plant. The results showed that NF, RO process, with 98% and 99% removal for copper and nickel, respectively, could achieve high removal efficiency of the heavy metals.

• 멤브레인
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• 제33권2호
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• pp.70-76
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• 2023

중수는 경수와 다른 물리화학적 특징으로 다양한 생물화학적 변화를 유도할 수 있다. 기존 분리공정의 단점인 에너지소비량을 줄이고자 전기방사 폴리아마이드 분리막을 이용하여 정삼투공정을 이용하였다. 유도용액으로 NaCl과 인산을 사용하였다. 중수농도를 정량화하기 위해 FT-IR 분광법을 활용하였다. 인산과 수소/중수소의 특별한 상호작용력을 분광학적으로 확인하였으며, 정삼투공정으로 농축이 가능할 수 있다는 것을 관찰하였다.

• 멤브레인
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• 제23권6호
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• pp.439-449
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• 2013

본 연구는 상용화된 방향족 폴리아미드 역삼투막에 diphenylamine (DPA)을 표면개질 시킴으로써 내염소성과 내오염성이 향상된 역삼투 복합막을 제조하고 최적화시키는 방법에 대해서 연구하였다. 역삼투막의 내염소성과 내오염성을 증가시키기 위해 반응성이 뛰어난 아민(amine)기를 가지고 있고 열적 화학적 안정성이 뛰어난 페닐기 2개가 있는 DPA를 사용하였고, 개질 온도와 시약 농도를 변화시켜가며 개질 조건을 최적화시켰다. XPS, AFM 그리고 contact angle을 이용하여 역삼투막의 표면 개질을 통한 표면 특성 변화를 확인하였으며 역삼투막의 투과성능 평가 결과 역삼투막의 내염소성과 내오염성이 향상된 역삼투 분리막을 제조하였다.

• 멤브레인
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• 제27권4호
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• pp.291-312
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• 2017

해수담수화는 최근 전 세계적으로 대두되고 있는 물부족 현상을 해결하기 위한 최적 기술 중 하나이다. 막분리 및 투과 현상의 근본적인 이해는 차후의 막여과 기술의 발전을 위해서 뿐만 아니라, 현재 막기술 증진을 위한 통합적 디자인, 최적화 제어법, 그리고 중장기적 유지관리를 위해서도 매우 중요하다. 이에, 본 연구는 물질 전달 및 여과 현상에 대한 기존의 주요 모델들을 상세히 재검토하고, 통계물리학에 근간하여 주요 막분리 현상들을 이론적으로 분석하며, 원천적 모델에 기초한 물리적 의미와 그들이 실제 막공정에서 미치는 영향들에 대해서 함축적으로 토의하고자 한다. 이론적 재검토의 과정에서 새로이 유도된 복합적 막오염도(Combined Fouling Index (CFI))의 소개도 포함한다.

• Membrane and Water Treatment
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• 제13권2호
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• pp.63-72
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• 2022

Choline chloride-glycerol (1:2 mol), a natural deep eutectic solvent (NADES) is examined as a draw solution in forward osmosis (FO) for dewatering application. The NADES is easy to prepare, low in toxicity and environmentally benign. A polyamide thin film composite membrane was used. Characterization of the membrane confirmed porous membrane structure with good hydrophilicity and a low structural parameter (722 ㎛) suitable for FO application. A dilute solution of 20% (v/v) NADES was enough to generate moderate water flux (14.98 L m^-2h^-1) with relatively low reverse solute flux (0.125 g m^-2h^-1) with deionized water feed. Application in dewatering industrial wastewater feed showed reasonably good water flux (11.9 L m^-2h^-1) which could be maintained by controlling the external concentration polarization and fouling/scaling mitigation via simple periodic deionized water wash. In another application, clarified sugarcane juice could be successfully concentrated. Recovery of the draw solute was accomplished easily by chilling utilizing thermo responsive phase transition property of NADES. This study established that low concentration NADES can be a viable alternative as a draw solute for dewatering of wastewater and other heat sensitive applications along with a simple recovery process.

• 멤브레인
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• 제2권1호
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• pp.33-48
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• 1992

역삼투공정과 비교하여 효율적인 농축공정인 OSRO공정에 의한 농축공정을 개발하여 에탄올 농축에 적용한 결과 역삼투공정에 비하여 높은 에탄올 농축효과를 얻었으며, 에탄올 분리효과가 뛰어난 OSRO용 막의 배발 및 농축장치를 다단으로 사용할 경우 산업화가 가능하다는 결과를 얻었다. 역삼투공정에 대한 OSRO공정의 농축도차($DC_{OSRO}-DC_{RO}$)는 전 실험범위에서 0보다 큰 값을 보이므로 에탄올 농축에 있어서 OSRO공정이 역삼투공정에 비해 효과적임을 확인하였다. OSRO공정에서 공급용액의 농도 및 부피유속이 감소하고 적용압력이 증가하는 것이 조업조건으로서 유리하였다. OSRO공정에 대한 이론식의 수치모사에 의한 해석적 결과로부터 단수가 증가할 수록 역삼투공정 및 OSRO공정의 농축도값은 커짐을 알 수 있었고, 같은 단내에서는 적용압력이 상승함에 따라 농축도값은 증가하는 경향을 보였다. 또한 수치모사에 의한 농축도 이론치는 실험치와 약 15% 이내에서 일치하였다. 농축도는 적용압려과 osmotic sink solution의 부피유속에는 비례하여 증가하며, 공급액 농도와 부피유속에 대해서는 감소함을 알 수 있었으며, 본 연구에서는 실험범위외의 수치모사에 의한 농축도 이론치도 제시하였다.

• 멤브레인
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• 제15권4호
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• pp.320-329
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• 2005

본 연구에서는 polyamide계 방향족 역삼투막이 염소 라디칼에 의해 polyamide 결합이 분해되어 염배제율이 급격히 감소되는 반면 수투과도는 증가되는 것을 확인하였다 이러한 polyamide 역삼투막의 염소에 대한 저항성을 향상시키기 위해서 불소기 함유 실란커플링제(fluorine-containing silane coupling agent, FSCA)를 이용하여 역삼투막 표면 개질 후 막에 대한 표면 특성 및 내염소성 변화를 관찰하였다. 그 결과 FSCA의 농도가 증가될수록 막 표면이 dense하게 도포되었으며, 원소분석을 통해 FSCA가 부착되어 있음을 확인하였다. 또한 개질한 막 표면 조도는 감소되고 표면의 소수성이 증가됨을 접촉각의 증가로 확인 할 수 있었다. 이 결과를 종합하여 볼 때, 역삼투막을 FSCA로 표면개질 함으로써 개질막의 염소에 대한 저항성을 향상시킬 수 있었다.

• 상하수도학회지
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• 제25권3호
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• pp.285-291
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• 2011

Membrane fouling is an unavoidable phenomenon and major obstacle in the economic and efficient operation under sea water reverse osmosis (SWRO). When fouling occurs on the membrane surface, the permeate quantity and quality decrease, the trans-membrane pressure (TMP) and operation costs increase, and the membrane may be damaged. Therefore, chemical cleaning process is important to prevent permeate flow from decreasing in RO membrane filtration process. This study focused on proper chemical cleaning condition for Shuaibah RO plant in Saudi Arabia. Several chemical agents were used for chemical cleaning at different contact time and concentrations of chemicals. Also autopsy analysis was performed using LOI, FT-IR, FEEM, SEM and EDX for assessment of fouling. Specially, FEEM analysis method was thought as analyzing and evaluating tool available for selection of the first applied chemical cleaning dose to predict potential organic fouling. Also, cleaning time should be considered by the condition of RO membrane process since the cleaning time depends on the membrane fouling rate. If the fouling exceeds chemical cleaning guideline, to perfectly remove the fouling, certainly, the chemical cleaning is increased with membrane fouling rate influenced by raw water properties, pre-treatment condition and the point of the chemical cleaning operation time. Also choice of cleaning chemicals applied firstly is important.