• 대한환경공학회지
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• 제35권12호
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• pp.877-882
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• 2013

최근 음용수를 위한 UF, MF 막의 적용이 증가하고 있다. UF/MF 막은 재래식 수처리 공정에 비하여 원수 수질 변화에도 안정적인 운전이 가능하고 부지 면적이 작으며 자동화 운전이 가능하다는 장점을 가지고 있다. 현재 대부분의 UF/MF 막시설은 고분자 막을 사용하고 있다. 최근 세라믹 막은 고분자막에 비하여 경쟁력이 있다고 알려지고 있다. 세라믹 막은 높은 투과유량과 약품세정 빈도가 작으며 막의 수명 또한 길어 최근 적용 사례가 증가하고 있다. 따라서 본 연구는 MF 세라믹 막 pilot plant를 완속모래여과 정수장에 적용하였다. 본 연구에 사용된 세라믹 Pilot plant는 3개의 계열이 있으며, 각 계열별로 원수와 모래 여과수를 막의 유입수로 각각 사용하였다. 또한 세라믹 막 공정의 최적화를 위하여 전처리 응집공정으로서 PACl 응집제를 사용하였다. 그리고 화학세정(Chemical Enhanced Backwashing, CEB)은 황산 (500 mg/L)과 차아염소산 (200 mg/L)을 1.5일에 1번씩 모든 계열에 주입하여 이루어졌다. 본 연구 결과 세라믹 막 공정의 전처리 응집공정에서 최적의 응집제 사용은 막의 유입수로 원수와 모래 여과수에 대한 막의 flux를 크게 증가시켰다. 또한 본 연구에서 사용된 최적 응집제 주입량에서 차압상승률은 원수(25 mg/L)의 경우 2.173 kPa/cycle이며, 모래 여과수(5 mg/L)의 경우 0.301 kPa/cycle으로 나타났다.

• 멤브레인
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• 제23권6호
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• pp.393-408
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• 2013

고분자 분리막을 이용한 기체 분리막은 높은 에너지 효율, 경제적인 장점으로 최근 수년간 지속적으로 개발되어 왔다. 최적화된 경제적 성능을 얻기 위하여 기체 분리막은 높은 투과도와 선택도를 가져야 한다. 따라서 기체분리 분리막용으로 다양한 고분자를 시험한 연구 결과들이 보고되어 왔다. 다양한 소재 중, 폴리이미드는 다양한 기체인자에 대하여 높은 투과 선택도와 높은 화학적 열적 안정성, 그리고 물리적 안정성으로 많은 주목을 받아왔다. 따라서 본고에서는 기체분리용 폴리이미드 소재의 개발동향과 분리막의 제조방법, 기체 분리의 원리에 대하여 다루었다.

• 멤브레인
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• 제7권3호
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• pp.131-135
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• 1997

신규 고분자형 계면활성제($\alpha$-allyl-$\omega$-methoxy polyoxyethylene and maleic anhydride block copolymer)를 사용하는 고분자형 마이셀 촉진 한외여과법을 제안하였다. 제거용질로서는 염료의 중간체이며 발암성 물질인 1-나프틸 아민을 사용하였다. 고분자형 마이셀의 촉진효과는 중공사형 폴리아크리로니트릴 막(분획 분자량 6,000, 표면적 0.017$m^2$)을 사용하여 조사하였다. 플럭스의 선형의존성은 0.6kg/${cm}^2$까지 유지되었고, 점차 압력증가에 따라 플럭스 증가율은 감소하였다. 고분자형 마이셀을 첨가하지 않은 상태에서의 제거율은 2mM의 용질에 대하여 0.19, 2 wt.%의 고분자를 첨가한 상태에서의 제거율은 0.96이었다 고분자형 마이셀 내부로의 가용화가 분리효율을 5배 촉진시킨 것을 확인하였다.

• 한국막학회:학술대회논문집
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• 한국막학회 1998년도 추계 총회 및 학술발표회
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• pp.103-105
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• 1998

Asymmetric polymeric membranes prepared by the phase transition technique usually have either a top layer consisting of closely packed nodules or pores dispersed throughout the membrane surfaces. In this study, we present AFM image of a polysulfone membrane which show a clear evidence for the nodular structure and porous structure resulted from different phase separation mechanisms; spinodal decomposition and nucleation and growth. The surface morphology obtained by SEM and AFM was also compared.

• 멤브레인
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• 제25권5호
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• pp.373-384
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• 2015

지난 수십 년 동안, 고분자막은 기체 분리 분야에서 큰 역할을 해왔다. 온실가스의 주범인 이산화탄소를 분리하기 위해서는 더 높은 투과선택도와 장수명 및 대면적 등을 요구한다. 하지만 기존 고분자 분리막들은 투과도와 선택도의 역상관 관계 특징을 지니고 있으며, 무기물질은 투과성능이 우수하지만 가격이 비싸다는 단점이 있다. 최근 많은 연구가 진행되어온 혼합 매질 분리막은 고분자와 무기물질의 이점들을 혼합하여 기체 분리막의 차세대로서 큰 이목을 이끌고 있다. 혼합 매질 분리막은 대칭적인 구조 또는 비대칭적인 구조를 가지고 있으며, 투과량을 증가시키기 위해서는 비대칭적인 구조가 바람직하다. 혼합 매질 분리막에서 가장 중요한 변수로는 무기입자의 균일한 분산과 무기물과 고분자 사이의 좋은 계면을 형성하는 것이다. 최근에 새로운 분류의 다공성 결정성 물질인 금속 유기 구조체(MOF)는 이산화탄소 분리용 소재로써 많은 관심을 끌고 있다. MOF의 한 종류 중, zeolitic imidazolate frameworks (ZIF)는 가장 흔하게 사용되는 무기입자이며 이는 입자의 크기를 작게 만들 수 있으며, $CO_2$를 분리하기에 적절한 기공의 크기를 가지고 있기 때문이다. 이 밖에 혼합 매질 분리막에 사용되는 특정 물질들을 적용하기 위해서는 선택도와 크기, 호환성, 안정성 등을 동시에 최적화시켜야 한다. 이와 같이 본 총설에서는, 혼합 매질 분리막에 관련된 주요 연구내용과 이러한 연구를 수행하는 대표적인 전략들을 소개하였다.

• 멤브레인
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• 제26권1호
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• pp.55-61
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• 2016

저압 침지식 멤브레인을 이용한 해수 담수화 전처리에 있어서 유기 파울링은 막간 압력 증가로 인한 화학 세정 횟수의 증가 및 에너지 소비 증가 등 멤브레인 운전시 문제점들을 야기한다. 조류대응 해수전처리에서 조류가 배출하는 extracellular polymeric substances의 대표물질인 sodium alginate를 이용하여 침지식 여과에서 파울링 현상을 관찰하였다. 공기 폭기가 적용되지 않은 경우 순수한 aglinate 파울링은 농도가 증가하면서 증가하였다. 그러나 공기 폭기를 적용해 준 경우 alginate 파울링 감소는 매우 효과적이었다. 공기 폭기가 없는 경우 칼슘 농도의 증가에 따라 alginate 파울링은 감소하였다. 동일 조건에서 공기 폭기 시 높은 alginate 파울링 감소효과를 나타내었으나 NaCl 농도를 증가시킨 경우 칼슘 농도의 증가에 따라 파울링 제어를 위한 공기 폭기 효과는 감소하였다. 해수와 유사한 높은 NaCl과 칼슘 농도에서 고농도 sodium alginate의 경우 공기 폭기량 증가를 통해 초기 파울링을 감소시킬 수 있었으나 시간의 경과에 따라 상대적으로 낮은 폭기량에서의 파울링 감소 효과와 큰 차이는 없었다.

• 멤브레인
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• 제9권2호
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• pp.114-125
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• 1999

Poly(1-trimethylsilyl-1-propyne)(PTMSP), poly(dimethylsiloxane)(PDMS) 막 및 PTMSP-g-PDMS막 등의 균질 치밀막을 제조하여 chloroform, trichloroethylene(TCE), perchloroethylene (PCE) 등의 유기염소계 화합물에 대한 투과증발 분리성능을 평가한 결과 PCE 대해 가장 높은 선택성을 나타내었다. PTMSP 막들의 경우는 시간이 지나면서 투과특성이 현저히 감소하였으나 PTMSP-g-PDMS 막은 지속적인 투과특성을 나타내어 시간이 경과되어도 물리적 노화현상은 거의 없었다. 또한 접촉각 측정 결과 본 연구에 사용된 고분자막들은 모두 분리대상 용질에 대해 친화성을 보였으며 균질 치밀 막들에 대한 상대적 팽윤도가 클수록 신택도가 증가하였다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제26권8호
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• pp.1219-1224
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• 2005

We prepared lead ion-selective PVC membranes that were based on N,N'-bis-thiophene-2-ylmethylene-ethane-1,2-diamine as a membrane carrier. The membrane electrode has a linear dynamic range between 1.0 ${\times}$ $10^{-5}$ and 1.0 ${\times}$ $10^{-1}$ M with a Nernstian slope of 29.79 mV per decade, and its detection limit was 2.04 ${\times}$ $10^{-6}$ M at room temperature. The potentiometric response is independent of the pH of the solution in the pH range of 5-7. The proposed electrode revealed good selectivity and response for $Pb^{2+}$ over a wide variety of other metal ions in pH 5.0 buffer solutions, and there was good reproducibility of the base line on the subsequent measurements. The membrane electrode has a relatively fast response time, satisfactory reproducibility and a relatively long life time.

• Membrane and Water Treatment
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• 제6권6호
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• pp.501-512
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• 2015

A laboratory-scale submerged membrane bioreactor (MBR) was continuously operated for 100 d at an infinite sludge retention time (SRT) with the aim of identifying possible relation between the filterability of mixed liquor and sludge properties, such as extracellular polymeric substances (EPS), soluble microbial products (SMP), viscosity of mixed liquor, zeta potential of flocs and particle size distributions (PSD). Research results confirmed that MBR can operate with a complete sludge retention ensuring good treatment performances for COD and $NH_3-N$. However, the long term operation (about 40 d) of MBR with no sludge discharge had a negative influence on sludge filterability, and an increase in membrane fouling rates with the time was observed. There as a strong correlation between the sludge filterability and the fouling rate. Among the different sludge properties parameters, the concentration SMP and EPS had a more closely correlation with the sludge filterability. The concentrations of SMP, especially SMP with MW above 10 kDa, had a strong direct correlation to the filterability of mixed sludge. The protein fractions in EPS were biodegradable and available for microorganism metabolism after about 60 days, and the carbohydrates in EPS had a significantly negative effect on sludge filterability in MBR at an infinite SRT.

• 대한환경공학회지
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• 제22권2호
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• pp.323-329
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• 2000

막결합형 활성슬러지 공정은 막오염으로 인한 플럭스 감소 때문에 시스템의 경제성과 효율성이 떨어지는 문제점을 지니고 있어 막오염에 대한 체계적인 연구가 요구되고 있다. 따라서 본 연구에서는 한외여과막과 결합된 활성슬러지 시스템을 운영하면서 막오염 유발 인자를 규명하고자 하였다. 활성슬러지 공정의 운전 초기에 급격한 플록 크기 감소와 동시에 급격한 플럭스 감소가 관찰되었다. 초기 플럭스 감소현상은 활성슬러지 플록의 입자 크기 감소로 인한 케이크 저항의 증가가 주요 원인이었다. 이것은 운전시간에 따른 각 여과 저항값을 측정하여 확인하였다. 또한, 플록 해체로 인하여 EPS 양이 운전 전보다 약 150 % 가량 증가한 것을 볼 때 EPS 양의 증가가 케이크 저항 증가의 또 다른 원인이 될 수 있음을 제시하였다.