• 한국막학회:학술대회논문집
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• 한국막학회 1995년도 춘계 총회 및 학술발표회
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• pp.26-27
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• 1995

Most of synthetic polymeric membranes used in ultrafiltration, reverse osmosis and microfiltration processes are prepared by phase inversion(or phase separation) technique. In this technique, a homogeneous polymer solution is cast into thin film or hollow fiber shape and then immersed into a nonsolvent coagulant bath. The exchange of solvent and nonsolvent across the interface between casting solution and coagu!ant can make the casting solution phase-separate and form a membrane with a symmetric or asymmetric structure. Because of importance of this technique in membrane field, many investigations have been dedicated to elucidate the mechanism of membrane formation by phase inversion technique.[1-10] These investigation have suggested that the structure formation and permeation properties of phase inversion membrane depend on the variables such as the nature and content of casting solution and coagulant, temperature of casting solution and coagulant, and the diffusional exchange rate of solvent and nonsolvent etc. which can be related to the thermodynamic and kinetic properties of the casting system. The variables such as the nature and content of casting solution can also be the important factor affecting the structure formation and permeation property of the phase inversion membrane.

• Membrane and Water Treatment
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• 제13권3호
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• pp.139-145
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• 2022

Development in advanced separation processes leads to the significant advancement in polymeric membrane preparation methodology. Therefore, present research investigated the preparation and characterization of cellulose acetate membrane by phase inversion separation method to determine optimized operating parameters. Prepared CA membrane's performance was been analyzed in terms of % rejection and flux. Investigation was conducted to study effect of different parameters such as polymer concentration, evaporation rate, thickness of film, coagulation bath properties, temperature of polymer solution and of the coagulation bath etc. CA membrane was fabricated by taking polymer concentration 10wt% and 11wt% with zero second evaporation time and varying film thickness over non-woven polyester fabric. Effect of coagulation bath temperature (CBT) and casting solution temperature were also been studied. The experimental results from SEM showed that the surface morphology had been changed with polymer r concentration, coagulation bath and casting solution temperature, etc. Lower polymer concentration leads to lower precipitation time giving porous membrane. The prepared membrane was tested for advanced waste water treatment of relevant effluent stream in pilot plant to study flux and rejection behavior of the membrane.

• KSBB Journal
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• 제14권1호
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• pp.66-70
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• 1999

A pullulans와 S Cerevisiae의 납 제거 특성을 비교하고, 미생물이 분비하는 세포외고분자물질의 영향에 대해 고찰하였다. A pullulans의 경우에 미생물의 보관시간이 증가할수록 미생물이 분비하는 세포외고분자물질의 양도 증가하였으며, 납 제거능도 우수해졌다. 그러나 세포외고분자물질을 제거한 A pullulans세포에서는 납 흡착량이 약 10%로 매우 적었다. S Cerevisiae의 경우에는 세포외고분자물질은 거의 분비되지 않았으며, 보관시간에 따른 납 흡착량의 변화는 거의 없었다. 또한 보관시간이 경과할수록 흡착 평형에 도달하는 시간은 점점 짧아졌다. 따라서 A pullulans와 S Cerevisiae의 납제거 기작은 세포외고분자물질의 유무에 따라 매우 달라짐을 알 수 있었다.

• 멤브레인
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• 제34권1호
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• pp.79-86
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• 2024

고분자 분리막의 대표적인 형태 중 하나인 평판형 분리막은 제조가 용이하여 실험실에서 분리막 소재 연구에서부터 실제 상용 분리막 생산에 이르기까지 널리 활용되는 분리막의 형태이다. 정밀여과 및 한외여과 등에 사용되는 평판형의 다공성 고분자 분리막은 주로 상분리 공정을 통해 제조할 수 있으며, 여기에는 비용매 유도 및 증기 유도 상분리 공정이 활용된다. 그러나 상분리 공정 특성상 주변 환경과 실험자에 따라 샘플 간 편차가 쉽게 발생하여 재현성의 확보가 어려운 점이 있다. 따라서 개발된 제조기술을 스케일업 및 재현성 확보를 위해 제어된 환경에서 연속식 대면적 제조가 가능한 롤투롤 제조장치가 필요하며, 본 연구에서는 실험실 스케일의 제조기술을 나이프 및 슬롯다이 롤투롤 공정으로 스케일 업 했을 때 나타나는 제조 환경 차이에 따른 분리막의 특성 변화를 비교하였다. 최종적으로 연속식 제조공정 인자에 대한 최적화를 통해 대면적 제조 시 분리막의 균일성을 확보하였다.

• 분석과학
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• 제12권3호
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• pp.224-229
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• 1999

최근 캐리어를 이용한 액체막의 연구가 대단히 활발하다. 항생물질의 모넨신을 사용하여 옥타놀의 유기용매에 용해시켜 양이온교환막을 제조하였다. 이막의 평가를 Nernst-Planck식과 Fick식으로 막전위와 물질의 투과선택도를 분석하였다. 사용한 알카리이온의 농도에 대한 높은 투과선택성을 확인하였고, 시간에 따른 이온농도값은 선형관계를 알았다. 그러나 이온의 높은농도에서 변화량은 선형이 아니였다. 이를 위한 해석은 정지층(Stagnent Layer)을 하나 더 도입하여 업 - 힐 수송에서 직선관계를 얻었다.

• 멤브레인
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• 제22권1호
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• pp.23-34
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• 2012

중공사 고분자 분리막을 이용한 SF6를 분리 농축을 위한 운전조건을 결정하기 위해서는, 온도와 압력이 투과특성에 미치는 영향에 관한 연구가 필요하다. 본 연구에서는 다양한 온도와 압력이 부과된 조건에서 단일기체 투과실험을 수행하여, 중공사 고분자 분리막(PSF, PC, PI)을 통한 기체($N_2$, $O_2$, $SF_6$, $CF_4$)의 투과특성을 연구하였다. 실험결과, 기체의 투과플럭스는 온도와 압력의 증가에 따라 일반적으로 증가하는 것으로 나타났으나, 분리막에 따른 투과플럭스의 차이가 관찰되었으며, 온도, 압력에 따른 투과플럭스 변화율은 기체의 특성(분자크기)에 따라 다른 것으로 나타났다. 온도 압력에 대한 투과플럭스를 3차원적으로 표현했을 때, 투과플럭스는 근사적인 평면 위에서 변화하는 것으로 관측되었다. 온도와 압력에 의한 투과플럭스 변화를 열역학적으로 분석하였으며, 투과플럭스 예측을 위한 경험적 모델로 평면특성의 1차 다항식 모델과 곡면 특성을 가진 2차 다항식 모델을 제안하였다. 그 결과 두 경험적 모델 모두 관측자료에 대한 높은 적합도를 보여 적용가능성을 확인하였다.

• Membrane and Water Treatment
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• 제1권2호
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• pp.103-120
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• 2010

Surface modification of microfiltration and ultrafiltration membranes has been widely used to improve the protein adsorption resistance and permeation properties of hydrophobic membranes. Several surface modification methods for converting conventional membranes into low-protein-binding membranes are reviewed. They are categorized as either physical modification or chemical modification of the membrane surface. Physical modification of the membrane surface can be achieved by coating it with hydrophilic polymers, hydrophilic-hydrophobic copolymers, surfactants or proteins. Another method of physical modification is plasma treatment with gases. A hydrophilic membrane surface can be also generated during phase-inverted micro-separation during membrane formation, by blending hydrophilic or hydrophilic-hydrophobic polymers with a hydrophobic base membrane polymer. The most widely used method of chemical modification is surface grafting of a hydrophilic polymer by UV polymerization because it is the easiest method; the membranes are dipped into monomers with and without photo-initiators, then irradiated with UV. Plasma-induced polymerization of hydrophilic monomers on the surface is another popular method, and surface chemical reactions have also been developed by several researchers. Several important examples of physical and chemical modifications of membrane surfaces for low-protein-binding are summarized in this article.

• Membrane and Water Treatment
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• 제10권2호
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• pp.179-189
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• 2019

This study aimed to investigate the effect of temperature and solid retention time (SRT) on membrane fouling in a membrane bioreactors (MBRs). For this purpose, a lab-scale submerged MBR system was used. This system operated at two SRTs of 15 and 5 days, three various temperatures (20, 25 and $30^{\circ}C$) and hydraulic retention time (HRT) of 8 h. The results indicated that decreased the cake layer resistance and increased particles size of foulant due to increasing temperature and SRT. Fourier transform infrared (FTIR) analysis show that the cake layer formed on the membrane surface, contained high levels of proteins and especially polysaccharides in extracellular polymeric substances (EPS) but absorbance intensity of EPS functional groups decreased with temperature and SRT. EEM analysis showed that the peak on the range of Ex/Em=220-240/350-400 in SRT of 15 and temperature of $30^{\circ}C$ indicates the presence of fulvic acid in the cake. In addition, as the temperature rise from 20 to $30^{\circ}C$, concentration of soluble microbial products (SMP) increased and COD removal reached 89%. Furthermore, the rate of membrane fouling was found to increase with decreasing temperature and SRT.

• 멤브레인
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• 제27권2호
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• pp.121-128
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• 2017

Mesoscale simulation은 원자의 그룹을 묶어서 하나의 단위로서 계산을 수행하는 전산모사 기술로 $ns{\sim}{\mu}s$의 시간 및 $nm{\sim}{\mu}m$의 크기까지 모사가 가능하다. 이러한, mesoscale simulation에는 (1) 입자 자체의 움직임을 계산하여 시스템을 모사하는 particle-based mesoscale, (2) 입자의 움직임이 아닌 chemical potential filed나 density field 등의 변화를 계산하여 시스템을 모사하는 field theory 등의 방법 등이 있는데, 두 방법 모두 고분자의 거시적 특성을 살펴보기 위한 강력한 전산모사 기술로서, 에너지-환경 분야용 고분자 분리막의 다양한 응용분야에서 활용되고 있다. 기존에는 주로 블록 공중합체 분야에서 연구결과들이 보고되었으나, 최근 들어 실제 고분자 분리막의 제조 조건 등을 모사한 연구 결과와 같이 좀 더 응용 분야에 가까운 다양한 에너지-환경용 고분자 분리막 관련 연구가 진행되고 있다. 이온 교환막의 경우에는 이온 전달 채널 형성을 분석 및 예측하기 위한 다양한 mesoscale simulation 결과들이 발표되고 있고, 최근에는 CNT, graphene 등의 나노 첨가물 소재에 대한 연구도 활발히 진행되고 있다. 본 총설에서는 mesoscale simulation 관련 연구에 대한 동향을 정리하고, 어떤 분야에서 유용하게 활용 가능한지 제시하며, 에너지-환경 분야에 종사하는 분리막 연구자들이 mesoscale simulation 기술에 좀 더 쉽게 다가갈 수 있는 기회를 제공하고자 한다.

• Fibers and Polymers
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• 제3권1호
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• pp.14-17
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• 2002

Development of a novel fixed site carrier membrane (FCM), supported by PET fabric for metal ion separation is reported. The membranes were prepared by dipping PET fabric into the methylene chloride solution of Poly(5-vinyl-m-phe-nylene-m'-phenylene-32-crown-10) (P(VCE)), a polymeric metal ion carrier. It was found that the flux of mono-valent metal ion transported across the membrane is signif=cantly differed from each other and the flux decreases in the order $Cs^+$>$Rb^+$>$K^+$>$Na^+$>$Li^+$ irrespective to the anion except perchlorate anion. It was explained in terms of the stability of the complex, formed by crown ether unit of the P(VCE) and the various metal ions, meanwhile, the lower rate of transport in the presence of perchlorate anion was ascribed to its low hydrophilicity.