• 멤브레인
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• 제30권4호
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• pp.252-259
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• 2020

올레핀 가스는 다양한 석유화학물질의 합성에 사용되는 산업적으로 매우 중요한 물질로, 합성 과정에서 미반응된 올레핀은 다량의 질소와 함께 배출된다. 이러한 화학 공정의 경제성을 향상시키기 위해서는 미반응한 올레핀을 질소로부터 효율적으로 회수해야 한다. 본 연구에서는 올레핀 중 프로필렌을 질소로부터 효과적으로 분리하기 위해 PGMA-co-PMMA (PGM) 가지형 공중합체를 합성하고, 4,4'-diaminoazobenzene (DAAB)를 도입하여 가교된 멤브레인을 제조하였다. PGM과 DAAB는 상온에서 에폭사이드-아민 반응을 통해 쉽게 반응하여 별도의 열처리 없이도 가교 구조의 멤브레인을 형성하였다. 유리상 고분자인 PGM 기반의 멤브레인은 C₃H₆에 비해 N₂를 더 빠르게 투과시키는 결과를 나타내었는데, 순수 PGM 멤브레인의 경우, 0.12 barrer의 N₂ 투과도와, 32.4의 높은 N₂/C₃H₆ 선택도를 보고하였다. DAAB가 가교제로 도입됨에 따라 멤브레인의 열적 안정성이 크게 향상된 것을 TGA 결과로부터 확인하였다. 1 wt%의 DAAB 함량에서 N₂/C₃H₆ 선택도는 감소하였으나, N₂ 투과도가 약 4.7배 증가하는 결과를 나타내었다. 본 연구에서는 많이 연구되지 않은 유리상 고분자 기반의 멤브레인에서의 N₂/C₃H₆ 기체 분리 특성을 분석하였으며, 가교를 통해 멤브레인의 열적 안정성을 크게 향상시킬 수 있음을 확인하였다.

• 공업화학
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• 제22권2호
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• pp.125-132
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• 2011

본 연구에서는 차세대 연료전지 기술로서 일체형 재생 연료전지(Unitized Regenerative Fuel Cell, URFC)에 대하여 검토하였다. URFC는 신재생 에너지원과 연료전지의 하이브리드 시스템 구현을 목적으로 하는 필수 기술이며 21세기 수소경제 사회 완성을 위한 신기술로 평가된다. 특히 본 연구에서는 URFC 요소 기술로서 고분자 전해질 막에 대한 연구 결과를 정리하여 URFC 기술의 이해를 돕고자 하는 것이 목적이다. URFC용 고분자 전해질 막은 기능적 특성상 높은 수소이온 전도도, 치수안정성, 기계적 물성 및 계면 안정성이 요구된다. 이를 바탕으로 미래 에너지원인 수소의 생산, 저장, 이용을 일체화된 시스템으로 완성시킬 수 있는 URFC 기술은 향후 연료전지 기술과 더불어 풍력과 태양광 발전 등의 신재생 에너지 관련 기술을 함께 발전시킬 수 있는 새로운 연구 분야가 될 것으로 판단된다.

• 멤브레인
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• 제33권4호
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• pp.149-157
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• 2023

공유 유기 프레임워크(COF)는 분자 분리, 염료 분리, 가스 분리, 여과 및 담수화를 포함한 다양한 응용 분야에서 가능성을 보여주었습니다. COF를 막에 통합하면 투과성, 선택성 및 안정성이 향상되어 분리 공정이 향상됩니다. 단일 벽 탄소 나노튜브(SWCNT)와 COF를 결합하면 염료 분리에 이상적인 높은 투과성과 안정성을 가진 나노 복합막을 생성합니다. COF를 폴리아미드(PA) 막에 통합하면 합성 계면 전략을 통해 투과성과 선택성이 향상됩니다. 혼합 매트릭스 막(MMM)의 3차원 COF 필러는 CO₂/CH₄ 분리를 향상시켜 바이오가스 업그레이드에 적합합니다. COF와 금속 유기 프레임워크(MOF) 막을 결합한 모든 나노 다공성 복합재(ANC) 막은 투과성-선택성 트레이드오프를 극복하여 가스 투과성을 크게 향상시킵니다. 가상 COF (hypoCOF)를 사용한 계산 시뮬레이션은 CO₂ 분리 및 H₂ 정제와 관련하여 우수한 CO₂ 선택성과 작업 능력을 입증합니다. 박막 복합재(TFC) 및 폴리술폰아미드(PSA) 막에 통합된 COF는 유기 오염물, 염 오염물 및 중금속 이온에 대한 거부 성능을 향상시켜 분리 능력을 향상시킵니다. TpPa-SO₃H/PAN 공유 유기 프레임워크 막(COFM)은 대전된 그룹을 활용하여 정전기적 반발을 통해 효율적인 담수화를 가능하게 함으로써 기존의 폴리아미드 막에 비해 우수한 담수화 성능을 보여 이온 및 분자 분리의 잠재력을 제시했습니다. 이러한 연구 결과는 투과성, 선택성 및 안정성을 향상시켜 향상된 분리 공정을 위한 막 기술에서 COF의 잠재력을 강조합니다. 이 검토에서는 분리 공정에 적용된 COF에 대해 논의합니다.

• 한국추진공학회지
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• 제19권1호
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• pp.1-8
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• 2015

MEMS 추력기를 위한 유리 박막 마이크로 점화기를 개발하였다. 수십 마이크로 미터의 두께를 가지는 유리 박막을 사용하여 점화기의 구조적 안정성을 향상시켰다. 마이크로 점화기는 박막 형성을 위한 감광 유리의 이방성 식각과 점화 코일 형성을 위한 Pt/Ti 증착 공정으로 제작되었다. 개발된 점화기는 유리 박막의 구조적 안정성으로 인하여 특별한 장치없이 추진제 충전이 가능하였다. 점화 실험이 성공적으로 이뤄졌으며 최소 점화 지연은 27.5 ms, 최소 점화 에너지는 19.3 mJ 이였다.

• 한국세라믹학회지
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• 제32권1호
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• pp.63-70
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• 1995

A crack-free ceramic composite membrane with micropores has been synthesized by the pressurized sol-gel coating technique using the mixed Al2O3-SiO2 sols. The mixed sols were prepared by mixing nanoparticulate SiO2 and boehmite sols. These sols were more stable at lower pH, but very unstable when their copositions were in the range of 50~75mol% of SiO2 at the same pH. The mixed Al2O3-SiO2 membrane prepared from the mixed sol (0.2mol/$\ell$ of solid content and pH=2) containing 40mol% of SiO2 had the mean pore radius of 0.80nm and the specific surface area of 280$m^2$/g. The nitrogen permeability through the coated Al2O3-SiO2 layer was 42$\times$107mol/$m^2$.s.Pa. It was found that the thermal stability of aluminosilicate membranes, even through similar to that of SiO2 membranes, was much improved in comparison with ${\gamma}$-alumina membranes.

• 멤브레인
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• 제27권3호
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• pp.255-262
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• 2017

본 연구에서는 graphene oxide (GO)를 polyacrylonitrile (PAN)에 첨가하여 전기방사법을 이용해 나노섬유 복합막을 제조한 뒤 물리적 특성을 관찰하였다. GO의 제조는 개선된 Hummer's 방법을 이용하였으며, 표면처리가 되지 않은 GO의 경우 0.5 wt% 이상에서 전기방사가 이루어지지 않았다. GO의 안정성 및 분산도 증가를 개선하기 위해 계면활성제를 이용하여 GO의 표면처리를 하였다. 표면처리가 된 GO를 사용하여 나노섬유 복합막의 GO의 함량을 0.5 wt% 이상 첨가할 수 있었다. 특히, 표면처리가 된 GO가 첨가된 나노섬유 복합막은 향상된 물리적 특성을 가지며, 이는 나노섬유 분리막 내의 GO의 분산도와 상관관계가 있는 것으로 보인다.

• 상하수도학회지
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• 제22권4호
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• pp.429-436
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• 2008

Membrane system has been increasingly considered as a safe and cost-effective water treatment process especially in case of small scale water works. This research is a basis of membrane application in water works through a long period test with obtaining operation skills and evaluation of water quality and cost competitiveness. For the research, the UF membrane system was installed in small water treatment plant that uses river-bed water as raw water. The system was consisted of 2 stage membrane and operated in constant flow mode (Flux: 1.5, 1.0, 0.9, 0.6). In each different flux condition, TMP trends were showed better results at lower flux condition. And through the high flux condition test, it is certified that membrane system could deal with breakdown of one stage. Water quality of permeate was satisfied the water quality standards especially turbidity. To know what mainly causes fouling on membrane, the test by membrane with several cleaning agents and EDX analysis have done in lab. Through the tests, ferrous concentration in raw water, backwashing water and membrane surface etc. was high and it causes fouling inside and outside of membrane. So acid cleaning using organic acid such as oxalic acid is necessary in Chemical in Place (CIP). At the economical aspect the electrical cost of membrane system is higher than that of slow sand filtration but labor cost can be reduced by automation. However, the use of labor should be determined considering effectiveness and stability of operation. Because during the operation, there are several breakdown such as electrical shock by lightning, water drop in summer, etc.

• 한국안전학회지
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• 제4권1호
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• pp.15-24
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• 1989

The transport of Chromium(Vl) ion from waste water throughl the liquid surfactant membrane containing tri-n-octylamine as a carrier, was analyzed by a slab model and was investigated through experiments. For the experiment of membrane stability, concentrations of surfactant and liquid parafnn oil were analyzed. Extraction euperiments were carried out to observe the effect of system variables, such as stirring speed, concentration of carrier, and NaOH in internal aqueous phase, and concentrations of H$_2$SO$_4$and initial chromium(VI) ion in external aqueous phase at $25^{\circ}C$. It is concluded that the most stable formation of liquid membrane emulsion was obtained when surfactant concentration is above 3 wt. ％ and liquid parafnn oil concentration is 50 vol. ％. The transport of chromium(VI) ion in bacth extractor increased with increasing carrier concentration, the volume ratio of emulsion to external aqueous phases, and initial concentration of chromium(VI) ion under the optimum stirring speed of chromium(VI) ion below 2 ppm. The theoretical equation on the transport of chromium(Vl) ion agreed well with the experimental results.

• 한국막학회:학술대회논문집
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• 한국막학회 1997년도 추계 총회 및 학술발표회
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• pp.5-8
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• 1997

Introduction : Membranes made from inorganic materials are generally superior to organo-polymeric materials in thermal and mechanical stability, and chemical resistance. Among inorganic materials zeolite is a promising candidate for a high performance membrane because of the unique characteristics of zeolite crystals such as molecular sieving, ion exchange, selective adsorption and catalysis. Although there are many recent reportsl on the preparation of zeolitc membranes and the gas permeation through the membranes, only a limited number of publications deal with pervaporation studies. Recently, we have reported a high pervaporation performance of NaA zeolite membrane for the separation of water/organic liquid mixtures. and of NaY zeolite menlbrane for the separation of methanol/MTBE. Here, preparation of zeolite (LTA, ZSM-5 and FAU) membranes and their permeation properties are discussed.

• 한국막학회:학술대회논문집
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• 한국막학회 1993년도 추계 총회 및 학술발표회
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• pp.7-12
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• 1993

Preparation of asymmetric polyimide membranes by the phase inversion process was investigated to develop ultrafiltration, reverse osmosis and pervaporation membranes for organic solutions, using a commercially available solvent-soluble polymaide. The influences of the various factors such as the composition of a cast solution, casting conditions, gelating solutions and others on membrane structure and performance were studied in detail, and it was made clear that a wide variety of asymmetric polyimide membranes ranging from UF to RO for organic solutions could be prepared from the aromatic polyimide used. It was also found that the chemical stability and separation performance of the asymmetric polyimide membranes could be improved by annealing in a liquid or a vacuum at above 200$\circ$. The membrane annealed at 300$\circ$ in a vacuum exhibited the separation factor $\alpha(H_2O/EtOH)$ of 900 with the flux of 1.0 kg/$m^2\cdot h$ at 60$\circ$C for an aqueous ethanol solution of 95 vol%.