• 제목/요약/키워드: spiral wound

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나권형 모듈을 이용한 압력지연삼투 공정의 에너지생산에 관한 연구 (Assessment of Power Generation by Pressure Retarded Osmosis Process from Spiral-Wound Membrane Pilot-Plant)

  • 고길현;박태신;강임석
    • 대한환경공학회지
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    • 제38권9호
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    • pp.476-481
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    • 2016
  • 압력지연삼투는 삼투압을 구동력으로 하여 에너지를 생산하는 새로운 막 기술이다. 압력지연삼투는 반투과성 막을 사이에 두고 삼투압으로 인해 저농도의 유입원수가 고농도의 유도용액으로 이동하는 것이다. 본 연구는 역삼투 공정의 농축수를 유도용액으로, 역삼투 공정의 생산수를 유입원수로 하여 8인치 나권형 막모듈의 성능을 평가 하였다. 실험에 사용된 유입원수와 유도용액의 유량은 2.4 L/min, 5.0 L/min, 10.0 L/min, 압력범위는 5 bar에서 30 bar이다. 유입원수와 유도용액의 농도, 유입유량, 유입비에 따른 공정 성능의 영향을 본 연구에서 확인 하였다. 중요 결과로 유도용액의 농도의 증가는 압력지연삼투 공정의 전력밀도, 투과수량을 향상시키는 결과를 보였다. 유입유량의 증가 또한 전력밀도와 투과수량을 향상시키는 결과를 보였다. 또한 최대 전력밀도를 형성하는 유입원수와 유도용액의 최적 유입비는 1:1의 비에서 나타났다.

PVdF 나노섬유 나권형 정밀여과와 입상 활성탄의 혼성 수처리에서 활성탄 충진량의 영향 (Effect of GAC Packing Mass in Hybrid Water Treatment Process of PVdF Nanofibers Spiral Wound Microfiltration and Granular Activated Carbon)

  • 경규명;박진용
    • 멤브레인
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    • 제27권1호
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    • pp.68-76
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    • 2017
  • 고강도, 내약품성, 무독성, 내연소성의 장점을 가지고 있는 PVdF (polyvinylidene fluoride) 나노섬유로 기공이 $0.4{\mu}m$ 평막을 제조한 후, 부직포와 평막으로 나권형 모듈을 제작하였다. 용존유기물의 흡착 제거를 위한 입상 활성탄(GAC, granular activated carbon) 흡착 컬럼과 자체 제작한 나권형 모듈로 혼성 수처리 공정을 구성하였다. 카올린과 휴믹산으로 조제한 모사 용액을 대상으로, 처리수를 재순환하는 경우와 배출하는 경우 각각 GAC 충진량의 영향을 알아보았다. 여과실험 후 물 역세를 하여 회복률과 여과저항을 계산하였다. 또한, 탁도와 $UV_{254}$ 흡광도를 측정하여 GAC의 흡착 효과를 고찰하였다. 그 결과, 처리수를 재순환하는 경우와 배출하는 경우 모두 탁도 처리율에는 GAC 충진량의 영향이 없었다, 하지만 GAC의 $UV_{254}$ 흡광도 처리율이 처리수를 순환하는 경우 0.7~3.6%이었는데, 처리수를 배출하는 경우 3.2-5.7%로 증가하였다. 처리수를 순환하는 경우 GAC의 충진량이 증가함에 따라, 가역적 여과저항($R_r$)과 비가역적 여과저항($R_{ir}$)은 감소하는 경향을 보였다. 그러나 총여과저항($R_t$)은 거의 일정하였고, 물 역세 회복률($R_b$)은 다소 증가하는 경향을 보였다.

Brackish Water의 탈염공정 운전사례

  • 이현교;김영택
    • 한국막학회:학술대회논문집
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    • 한국막학회 1992년도 추계 총회 및 학술발표회
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    • pp.61-62
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    • 1992
  • 당사에서는 대호저수지의 Brackish Water를 R.O 설비로 탈염하여 complex에 필요한 각정 공업용수 및 생활용수로 공급하고 있다. 설비의 용량은 처리수 기준 70,000 m$^3$/DAY 이며, 현재 일 30,000 ~ 35,000$m^3$ 정도를 생산하고 있다. R.O 설비에는 약 90억원이 투입되었고, 일본의 Toray Engineering Co.에서 설계 공급하였으며, Toray사의 SU-700 Series인 PA Spiral Wound Membrane이 장착되어 있다.

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향류식 역삼투 나권형 모듈을 이용한 염분리농축 특성 해석 (Analysis of the Salt Separation and Concentration Using Counter-current Reverse Osmosis Spiral Wound Module)

  • 조한욱;민병렬;최광호
    • 멤브레인
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    • 제4권3호
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    • pp.142-151
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    • 1994
  • 역삼투 공정을 농축공정에 이용하기 위해 향류식 역삼투 나권형 모듈을 고안, 제작하여 염수의 농축실험을 수행하였다. 역삼투 분리의 배제도와 농축도의 관계를 고찰한 결과, 배제유량에 대한 투과유량의 비가 양쪽 관계의 중요한 매개 변수이며, 반사계수 값에 따라, 역삼투막의 배제도와 농축도가 Spiegler-Kedem 식의 경향을 따른다. 향류식 역삼투 공정은 일반 역삼투 농축 공정에 비해 농축의 장애 요소인 삼투압차를 효과적으로 저하시키는 효과가 있으며 농축도가 상대적으로 우수하였다. 향류식 나권형 모듈의 수치모사 결과 농축공정의 농축도 증가를 위해서는 모듈의 지름보다 모듈의 길이를 늘리는 것이 유리함을 알 수 있었다.

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Spiral Structure and Mass Inflows in Barred-Spiral Galaxies

  • Kim, Yonghwi;Kim, Woong-Tae
    • 천문학회보
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    • 제38권2호
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    • pp.39.1-39.1
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    • 2013
  • We use high-resolution hydrodynamic simulations to study nonlinear gas responses to imposed non-axisymmetric stellar potentials in barred-spiral galaxies. The gas is assumed to be infinitesimally thin, isothermal, and unmagnetized. We consider various spiral-arm models with differing strength and pattern speed, while fixing the bar parameters. We find that the extent and shapes of spiral shocks as well as the related mass drift depend rather sensitively on the pattern speed. In models where the arm pattern is rotating more slowly than the bar, the gaseous arms extend from the bar ends all the way to the outer boundary, with a pitch angle slightly smaller than that of the stellar counterpart. The arms drive mass inflows at a rate of ${\sim}0.5-2.5M{\odot}/yr$ to the bar region to which the shock dissipation, external torque, and self-gravitational torque contribute about 50%, 40%, and 10%, respectively. About 85% of the inflowing mass is added to bar substructures such as an inner ring, dust lanes, and a nuclear ring. while the remaining 15% encircles the bar region. On the other hand, models where the arms corotate with the bar exhibit mass outflows, rather than inflows, over most of the arm region. In these models, spiral shocks are much more tightly wound than the stellar arms and cease to exist in the region where $M{\bot}/sinp*{\geq}25-40$, where $M{\bot}$ denotes the Mach number of a rotating gas perpendicular to the arms with pitch angle p*. We demonstrate that the distributions of line-of-sight velocities and densities can be a useful diagnostic tool to distinguish if the arms and bar corotate or not.

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"Leak Current" correction for critical current measurement of no-insulation HTS coil

  • Song, Jung-Bin;Hahn, Seungyong
    • 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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    • 제19권2호
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    • pp.48-52
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    • 2017
  • Discrepancy between a power supply current and an actual "spiral" coil current makes the conventional 4-probe measurement of a critical current ($I_c$) of a no-insulation (NI) high temperature superconductor (HTS) coil inaccurate and time-consuming. This paper presents a fast and accurate approach for $I_c$ measurement of NI HTS coils. With an NI HTS coil energized at a constant ramping rate, a complete analytic expression for the spiral coil current was obtained from a first-order partial differential equation that derived from an equivalent circuit model of the NI coil. From the analytic solution, both spiral coil current and radial leak current can be obtained simultaneously, which enables fast and accurate measurement of the NI coil $I_c$. To verify the proposed approach, an NI double-pancake (DP) coil, wound with GdBCO tapes of $6mm{\times}0.1mm$, was constructed and its $I_c$ was repeatedly measured with various ramping rates in a bath of liquid nitrogen at 77 K. The measured results agreed well with the calculated ones, which validates the proposed approach to measure $I_c$ of an NI HTS coil.

Pressure drop characteristics of concentric spiral corrugation cryostats for a HTS power cable considering core surface roughness

  • Youngjun Choi;Seokho Kim
    • 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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    • 제25권2호
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    • pp.19-24
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    • 2023
  • Recently, interest in renewable energy such as solar and wind power has increased as an alternative to fossil fuels. Renewable energy sources such as large wind farms require long-distance power transmission because they are located inland or offshore, far from the city where power is required. High-Temperature Superconducting (HTS) power cables have more than 5 times the transmission capacity and less than one-tenth the transmission loss compared to the existing cables of the same size, enabling large-capacity transmission at low voltage. For commercialization of HTS power cables, unmanned operation and long-distance cooling technology of several kilometers is essential, and pressure drop characteristic is important. The cryostat's spiral corrugation tube is easier to bend, but unlike the round tube, the pressure drop cannot be calculated using the Moody chart. In addition, it is more difficult to predict the pressure drop characteristics due to the irregular surface roughness of the binder wound around the cable core. In this paper, a CFD model of a spiral corrugation tube with a core was designed by referring to the water experiments from previous studies. In the four cases geometry, when the surface roughness of the core was 10mm, most errors were 15% and the maximum errors were 23%. These results will be used as a reference for the design of long-distance HTS power cables.

NF용 중공사 분리막의 발전 (Progress of Nanofiltration Hollow Fiber Membrane)

  • 장한나;김성중;이용택;이규호
    • 공업화학
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    • 제24권5호
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    • pp.456-470
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    • 2013
  • 중공사형 막은 지난 수십 년간 빠르게 성장하고 있는 새로운 기술의 하나이다. 또한, 고분자 소재를 이용한 분리막은 기체분리, 연료전지, 수처리, 폐수처리, 유기물 분리 등 여러 분야에서 주목 받고 있다. 그중에서도 액체분리용 역삼투(RO)와 한외여과(Ultrafiltration)막의 중간 특성을 갖는 나노여과(Nanofiltration)막은 상대적으로 역삼투 막에 비하여 낮은 투자비와 낮은 운전압력, 높은 투과 성능을 가지며 다가 음이온 염과 $200{\sim}1000gmol^{-1}$사이의 유기물에 대한 높은 제거율을 갖는 막이다. 본 논문에서는 NF 중공사 분리막의 소재, 제조 방법(상전이법과 계면중합법)에 따른 멤브레인의 구조 제어 및 다양한 특성 평가에 관한 연구동향을 살펴보고자 한다. 현재 대부분의 NF용 분리막은 평막형(plate and frame type)이나 나권형(spiral wound type)으로 제품화 되고 있는데, 중공사형(hollow-fiber type)의 제품화가 지연되고 있는 것은 기존 소재를 바탕으로 제조할 경우 강도면에서 안정적이지 못한 면이 있으므로 새로운 소재를 개발하거나 기존 소재의 개선이 필요할 것으로 보인다. 이러한 부분을 보완할 수 있을 만한 제조 기술이 확보된다면 중공사 형태의 나노여과막이 점차 나권형막을 대체하여 시장에서 높은 점유율을 나타낼 수 있을 것이다.

Polyethersulfone을 이용한 관형막의 제조와 그 특성에 관한 연구

  • 민병렬;김도연
    • 한국막학회:학술대회논문집
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    • 한국막학회 1994년도 추계 총회 및 학술발표회
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    • pp.58-60
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    • 1994
  • 막 모듈의 종류에는 평판형(Plate and Frarne), 나권형(Spiral Wound), 중공사형(Hollow Fiber), 관형(Tubular) 등이 있다. 이 중에서 관형 모듈은 공업적 스케일의 한외여과 장치로써 그 특징은 공급액 유로가 일반적으로 커서 전처리를 행하지 않고도 막히는 것이 적으며, 또한 막 표면의 세정이 약품에 의한 것 이외에 스폰지 볼 등에 의한 물리적 세정이 가능한 것이 있으므로 공업용이나 폐액처리 등에 적용할 수 있다는 것이다.

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나권형 역삼투 모듈에 의한 Cephalosporin C의 농축분리에 관한 실험연구 (Experimental Study on Separation of Cephalosprotin C by Spiral-Wound Reverse Osmosis Module)

  • 신동엽;류정;이용철
    • 공업화학
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    • 제10권4호
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    • pp.563-567
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    • 1999
  • 용질배제율이 우수한 나권형 FT-30 폴리아미드 복합막을 상용하여 cephalosporin C를 농축하기 역삼투 농축실험을 하였다. $4{\sim}20kg/cm^2$의 압력과 100~1000 mg/L의 농도, 그리고 2.8과 5.6 L/min의 유속을 갖는 실험 조건하에서 cephalosporin C 수용액의 수투과율과 용질의 배제율 및 물질전달 계수를 구하였다. Cephalosporin C를 분리하는데 있어서 압력이 증가함에 따라 투과 플럭스가 증가하는 것으로 나타났다. 이 결과는 Kedem-Katchalsky 모델에서 예측한 것과 일치하였다. 그리고 배제율은 1에 가까웠다. 또한 공급액의 농도가 증가할수록 cephalosporin C의 배제율은 낮아지는 것으로 나타났다. 배제율은 고농도보다는 저온도에서 높게 나타났으나 그 감소 정도는 작았다.

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