• Membrane and Water Treatment
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• 제3권1호
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• pp.51-62
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• 2012

The permeate flux declination along an ultrafilter membrane is due mainly to the concentration-polarization resistance increment and the decline in transmembrane pressure. It was found in previous works that the concentration polarization resistance could be reduced in a ring-rod tubular membrane ultrafilter using the turbulent behavior. In the present study, the performance was further improved by properly and gradually decreasing the baffled-ring distance along the cross-flow channel coupled with properly adjusting the number of baffled rings. This theoretical analysis is based on the mass and momentum balances as well as the application of the resistance-in-series model. The correlation predictions are confirmed with the experimental results for dextran T500 aqueous solution ultrafiltration.

• Molecules and Cells
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• 제37권3호
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• pp.196-201
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• 2014

Pulmonary arterial hypertension (PAH) is a progressive disease characterized by the vascular remodeling of the pulmonary arterioles, including formation of plexiform and concentric lesions comprised of proliferative vascular cells. Clinically, PAH leads to increased pulmonary arterial pressure and subsequent right ventricular failure. Existing therapies have improved the outcome but mortality still remains exceedingly high. There is emerging evidence that the seven-transmembrane G-protein coupled receptor APJ and its cognate endogenous ligand apelin are important in the maintenance of pulmonary vascular homeostasis through the targeting of critical mediators, such as Kr$\ddot{u}$ppel-like factor 2 (KLF2), endothelial nitric oxide synthase (eNOS), and microRNAs (miRNAs). Disruption of this pathway plays a major part in the pathogenesis of PAH. Given its role in the maintenance of pulmonary vascular homeostasis, the apelin-APJ pathway is a potential target for PAH therapy. This review highlights the current state in the understanding of the apelin-APJ axis related to PAH and discusses the therapeutic potential of this signaling pathway as a novel paradigm of PAH therapy.

• Membrane and Water Treatment
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• 제8권2호
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• pp.149-160
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• 2017

This study investigated effects of NaOH cleaning on the intrinsic permeability of polyvinylidene fluoride (PVDF) membranes and flux recoveries and membrane resistances under various conditions encountered during ultrafiltration in water treatment plants. The NaOH cleaning using 10,000 mg/L NaOH led to discoloration of PVDF membranes and had little effect on water flux. The NaOH cleaning was efficient in removing the fouling layer caused by humic water. However, long filtration induced a fouling layer that was not removed easily by NaOH cleaning. The lower temperature during filtration yielded rapid increases in transmembrane pressure and decreases in NaOH cleaning efficiency. The alkaline cleaning of PVDF changed the membrane properties such as the hydrophobicity and morphology. Foulant properties, operational conditions such as temperature, and chemical agents should be considered for cleaning strategies for PVDF applied in water treatment.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제41권1호
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• pp.19-26
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• 2024

Recently, separation membranes have been applied to fields such as water supply, sewage treatment, gray water reuse, and air pollution control. Chemical cleaning technology is attracting attention among the methods of reusing these expensive separation membranes. It was found that the separation membrane could be regenerated using chemical cleaning. Specifically, it was found that the use time of the separation membranes regenerated by chemical cleaning was sustainable for more than 1,700 hours. Additionally, it was found that the flux recovery ratio after chemical cleaning was maintained at least 60%. In addition, the flux recovery ratio of HYDREX 4710, an organic membrane cleaner, and 4703, an inorganic membrane cleaner, was 76% and 62%, respectively, showing the highest flux recovery ratio among the chemicals used. Considering that the target raw water of this study is biological secondary treatment water, it was suggested that chemical cleaning could be actively used to regenerate separation membranes in future water treatment.

• 멤브레인
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• 제10권2호
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• pp.83-91
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• 2000

불용성 농축어육단백질(fish protein concentration, FPC)의 기능성을 개선하기 위한 목적으로 한외여과막 반응기 (MWCO 5,000)를 사용하여 효소적 가수분해를 시도하였다. 막반응기에서 불용성인 FPC의 막힌현상(fooling)을 완화시키기 위하여 회분식에서 pepsin으로 1차 가수분해하였으며, 그 가수분해물을 한외여과막 반응기에서 pronase E를 사용하여 2차 가수분해하였다. 회분식에서 FPC의 최적가수분해 조건은 45$^{\circ}C$, pH 2.0, 기질 대 효소비 150 (w/w)였으며, 이때의 가수분해도는 약 89%였다. 회분식에서 반응속도 상수 $K_{m}$ 및 V$_{max}$는 각각 1.25%, 0.89 mg/$m\ell$/min이었으며, 기질농도 1.5% 이상에서 기질저해가 있었다. 한외여과막 반응기는 순환속도 474 $m\ell$/min, 투과압력 15 psi로 작동하였으며, 온도에 따른 투과유속은 증가하였으나 pH에 대해서는 거의 일정하였다. 막반응기에서 기질과 2차 가수분해효소 pronase E의 비 (S/E)는 200 (w/w)이 가장 효율적이었으며, 이때의 가수분해물의 생산량은 효소 mg당 702 mg으로 회분식 51 mg에 비해 13배 이상 높았다. FPC 가수분해물의 분자량은 1차 가수분해물의 경우 2,500~20,000 Da 영역에 분포하였으며, 2차 가수분해물은 700~10,000 Da 이었다.

• 멤브레인
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• 제25권1호
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• pp.67-74
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• 2015

본 연구에서는 dimethylformamide (DMF)와 acetone의 혼합용액에 산화그래핀(graphene oxide, GO)을 분산시키고 기질 고분자인 PVdF (polyvinylidene fluoride)를 도입하여 전기방사법으로 나노섬유를 제조하였다. 또한 PVdF/GO 복합 나노섬유를 평막 형태로 적층시켜 기공크기 $0.4{\mu}m$인 정밀여과막을 제조하였다. 그리고 GO의 고유한 항균 특성으로 생물학적 오염을 줄일 수 있는 PVdF/GO 복합막의 막오염을 평가하기 위하여 막간 압력차(transmembrane pressure, TMP)를 측정하였다. 유효 막면적이 $0.01m^2$인 PVdF/GO 평막과 상용화된 MBR용 CPVC (chlorinated polyvinyl chloride) 평막을 MLSS 4,500 mg/L인 활성슬러지 수용액 내에서 동시에 투과 실험하였다. 공기를 주입하지 않을 경우, 투과유속이 $10L/m^2{\cdot}h$일 때 PVdF/GO 막의 TMP는 CPVC 막의 최대 79%까지 감소하였다. 또한 운전/휴직 방식으로 운전할 경우, $10L/m^2{\cdot}h$일 때 PVdF/GO 막의 TMP는 CPVC 막의 최대 69%까지 감소함을 확인하였다.

• 대한환경공학회지
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• 제35권9호
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• pp.624-629
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• 2013

본 연구는 해수담수화 전처리 기술로서 개발된 가압식 정밀여과(microfiltration: MF) 중공사막 모듈(막 면적 $35m^2$)의 성능평가를 목적으로 $1,000m^3/day$ 규모 해수담수화 파일럿플랜트를 대상으로 하였다. 약 3개월 동안 용존공기부상법으로 처리한 원수를 공급하여 $1.5m^3/m^2{\cdot}day$ 정유량 조건에서 여과주기, 유지 세정(chemically enhanced backwash: CEB) 농도와 세정 주기 변화 등에 따른 여과성능과 비용을 분석하였다. MF 막 성능 유지를 위한 유지 세정 시 약품 농도에 의한 영향보다는 반복 세정(4회/일)이 효과적이었으나, 경제적 측면에서는 회수율 제고를 위한 단일 세정 방식이 적절한 것으로 나타났다. 막간차압 및 비용분석을 통해 4가지 운전방식 중 1일 1회 NaOCl 100 mg/L 세정 방식을 최적 운전조건으로 도출하였다. MF 전처리 공정의 유지관리 조건 도출 시에는 성능 평가와 함께, 운전방식에 따른 경제성을 함께 고려하는 것이 적절할 것으로 판단된다.

• 멤브레인
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• 제22권5호
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• pp.332-341
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• 2012

실리카 콜로이드 용액의 정유량 한외여과에서 중력 방향에 대한 막모듈의 위치(경사각) 변화에 따라 발생되는 자연대류 불안정 흐름의 막오염 저감효과를 차압의 변화 정도를 측정하여 규명하였다. 막표면에 케이크 층을 형성함으로서 막오염을 발생시키는 나노 사이즈의 실리카 입자(평균 크기 = 7, 12, 22, 50 nm 및 78 nm)가 함유된 5가지 종류의 콜로이드 용액을 사용하여 중력 방향에 대한 막모듈의 위치(경사각 = $0^{\circ}{\sim}180^{\circ}$)에 따른 차압의 변화를 교반이 없는 dead-end 정유량 한외여과 실험을 통해 측정하였다. 상대적으로 크기가 작은 실리카 입자(7, 12 nm 및 22 nm)가 함유된 콜로이드 용액의 정유량 한외여과에서 막모듈 경사각을 $30^{\circ}$ 이상으로 유지하면 막모듈에 자연대류 불안정 흐름이 발생되어 막오염 형성을 크게 억제시켜 차압의 증가가 거의 나타나지 않았다. 이 자연대류 불안정 흐름의 발생은 막표면에 형성된 실리카 케이크층의 벌크용액으로의 역이동(back transport)을 유발시킴으로서 차압의 증가를 억제시키는 막성능 개선 효과를 나타내었다. 그러나 상대적으로 크기가 큰 실리카 입자(50 및 78 nm)가 함유된 콜로이드 용액의 정유량 한외여과에서는 자연대류 불안정 흐름 발생의 효과가 거의 없었다. 임계 플럭스 측정 결과 실리카 입자의 크기가 작을수록 그리고 막모듈 경사각이 클수록 막모듈에의 자연대류 불안정 흐름의 발생 강도가 커져 막오염 형성이 억제되었으며, 이로 인해 임계 플럭스가 증가하였다.

• 상하수도학회지
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• 제23권6호
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• pp.855-864
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• 2009

The main object of this work was to determine the influence of periodic chemical backwash on filtration resistance in membrane filtration system. In this work Hermia's models were used to investigate the fouling mechanisms involved in the microfiltration of $0.45{\mu}m$ filtered sewage feed. Batch microfiltration experiments were performed at transmembrane pressure 0.4 bar and different feed SCOD concentration (9~67 mgSCOD/L). The results showed that the best fit to experimental data corresponded to the intermediate blocking model followed by the standard and complete blocking model for all the experimental conditions tested. From the simulation results of filtration performance, it was found that in order to maintain sustainable operation of membrane filtration system, irreversible foulant component accumulated continuously on membrane surface and/or pore must be effectively removed. In addition, it was verified that periodic chemical backwash using NaOCl or NaOH effectively improved filtration performance of membrane.

• 상하수도학회지
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• 제28권2호
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• pp.181-193
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• 2014

Various treatment system for residuals have applied to save water resources, but most of them were not be satisfied with legal standard consistently. In this study, submerged membrane treatment system was operated to treat water treatment plant residuals and operation parameters was evaluated. Result of this experiment, high concentration organic matters contributed to high increase Transmembrane pressure(TMP) of membrane system(from 0.05 bar to 0.35 bar). And backwash process was effective to stabilize membrane system operation. After Cleaning-In-Place(CIP), permeability was recovered about 100 % from first operation condition. Inorganic matters (Fe, Mn, Al, Ca, Mg) were not effective membrane filtration performance. The quality of residual treatment was satisfied with drinking water quality standard and a treated water from that system was suitable for water reuse.