• 멤브레인
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• 제23권5호
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• pp.367-374
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• 2013

본 논문에서는 Pebax-2533 판형 분리막을 1-프로판올과 n-부탄올 혼합용매를 이용하여 용해, 건조하여 제조하였고 time-lag 장치를 이용하여 $CO_2$, $N_2$ 투과특성을 평가하였다. 제조된 분리막은 평가조건에 따라서 130-288 barrer의 $CO_2$ 투과율을 가졌으며, $CO_2/N_2$ 투과선택도는 5-8이었다. Time-lag 장치의 주입부 압력이 증가함에 따라서, 투과온도가 낮아짐에 따라서, 그리고 혼합용매의 n-부탄올 양이 증가함에 따라서 $CO_2$ 투과도는 감소하였다. 이러한 실험 자료는 Pebax-2533 분리막의 $CO_2$ 투과율이 $CO_2$ 용해에 매우 의존할 것이라 예측과 달리, $CO_2$ 용해뿐만 아니라 $CO_2$ 확산도 매우 중요한 단계임을 의미하였다.

• Korean Membrane Journal
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• 제8권1호
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• pp.21-30
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• 2006

A faujasite NaY zeolite membrane was prepared on a tubular ${\alpha}-Al_2O_3$ support by the secondary growth process, and effects of permeation test conditions on the $CO_2/N_2$ separation were investigated. A NaY zeolite membrane with good $CO_2/N_2$ separation was successfully synthesized by using the hydrothermal solution ($Al_2O_3:SiO_2:Na_2O:H_2O$ = 1:6:14:840 in a molar base): at a permeation temperature of $30^{\circ}C$, its $CO_2$ permeance and $CO_2/N_2$ separation factor were $2.5{\times}10^{-7}mol/m^2secPa$ and 34, respectively. The $CO_2$ and $N_2$ permeations were highly dependent on permeation test conditions (feed composition, feeding rate, feed pressure, He sweeping rate and permeation temperature). The results indicated that (i) $CO_2$ and $N_2$ permeations through NaY zeolite membrane are governed by surface and micropore diffusions, respectively, (ii) the preparation of NaY zeolite membrane with a large permeating area is one of the most difficult hurdles for its real applications, and (iii) the retardation of $N_2$ permeation is an effective key to improve $CO_2/N_2$ separation factor in NaY zeolite membrane.

• 한국세라믹학회지
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• 제52권4호
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• pp.234-236
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• 2015

$Y_2O_3$-SiC composite membrane was dip-coated using $Y_2O_3$ sol solution; this membrane was compared with a non- coated one. Each membrane was characterized by XRD, FE-SEM and BET techniques. Hydrogen and CO permeation were tested with self-manufactured Sievert's type equipment. $Y_2O_3$ coating was enhanced for the selectivity of the membrane ($H_2$ versus CO). The hydrogen permeation was measured at 1 bar with increasing temperatures. In case of the coated membrane, hydrogen permeation was found to be $1.24{\times}10^{-7}mol/m^2sPa$ with perm-selectivity of 4.26 at 323 K.

• 멤브레인
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• 제23권6호
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• pp.409-417
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• 2013

이산화탄소의 효과적인 분리 및 포집을 위해서 등방성 다공성 구조의 폴리프로필렌(pp) 격자의 내부에 제올라이트 입자들이 표면 덮임 없이 균일하게 분포되어 있는 흡착투과중공사막(APM: adsorptive permeation hollow fiber membrane)을 개발하였다. 본 연구에서는 이산화탄소/질소 혼합물을 모사 기체혼합물로 사용하였는데, 공급되는 기체혼합물 모두가 APM을 투과하면서 이산화탄소는 APM 내 분포되어 있는 흡착제에 흡착되고 질소는 투과하여 배출된다. APM이 장착된 모듈을 제조하여 이에 대한 흡착투과실험을 수행하여 흡착투과 성능을 분석하였고 또한 포화 흡착된 APM을 진공압에서 탈착 재생하여 그 결과를 재생효율과 에너지소모 관점에서 고찰하였다.

• 멤브레인
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• 제21권3호
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• pp.290-298
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• 2011

팔라듐이 코팅된 $V_{53}Ti_{26}Ni_{21}$ 합금 분리막을 통해 수소 투과시 혼합가스의 영향에 대해 알아보았다. 순수 수소, 수소, 이산화탄소 및 일산화탄소의 혼합가스를 공급가스로 주입할 때, $450^{\circ}C$, 1-3 bar의 압력에서 팔라듐이 코팅된 $V_{53}Ti_{26}Ni_{21}$ 합금 분리막의 수소 투과 실험을 수행하였다. 수소만을 공급한 투과 실험에서 팔라듐 코팅된 $V_{53}Ti_{26}Ni_{21}$ 합금 분리막(두께: 0.5 mm)의 수소 투과량은 3 bar, $450^{\circ}C$ 조건에서 $5.36mL/min/cm^2$였다. 또한 수소/이산화탄소, 수소/일산화탄소 및 수소/이산화탄소/일산화탄소를 공급한 투과실험에서 $V_{53}Ti_{26}Ni_{21}$ 합금 분리막의 수소 투과량은 각각 4.46, 5.20, $3.91mL/min/cm^2$였다. 따라서, 수소/이산화탄소, 수소/일산화탄소 및 수소/이산화탄소/일산화탄소 혼합가스를 각각 공급할 때 투과량은 온도와 압력에 상관없이 수소 분압 감소만큼 감소하였고 모든 경우 Sievert 법칙을 잘 만족시켰다. 투과 후 분리막의 XRD 결과로부터 $V_{53}Ti_{26}Ni_{21}$ 합금 분리막은 여러 혼합가스에 대해 안정성과 내구성이 우수하다는 것을 알 수 있었다.

• Elastomers and Composites
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• 제33권1호
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• pp.37-43
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• 1998

The permeation of gas through polymer membrane at temperatures above its glass transition, generally occurs by a solution-diffusion mechanism. This mechanism is performed by the affinity difference between polymeric materials and gas molecules, and various technologies, such as copolymerization, impregnation and so on, have been researched to improve the affinity of polymeric material for the gases. In this study, permeability and selectivity for some gases were obtained from steady-state rates of gas permeation through silicone rubber membrane which is prepared by supercritical fluid extraction method. The permeability was measured by the volumetric method proposed by Barrer. Permeability was increased generally with temperature and permeation pressure. Silicone rubber membrane shows a higher permeability to $CO_2$ than to $O_2$, $N_2$. This results probably reflect the relatively high solubility of CO_2 in silicone rubber membrane, which is due to the affinity of $CO_2$ molecules. Since separation powers of $CO_2/N_2$, $CO_2/O_2$ were more than 200, and 100, respectively, it is able to separate $CO_2$ from the air, and the optimum temperature and pres-sure was 328.15 K, 60 cmHg respectively. In future, it is possible that the silicone rubber membrane can be used for separation or concentration of $CO_2$ through experiment for mixed gas separation.

• 한국막학회:학술대회논문집
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• 한국막학회 2003년도 The 4th Korea-Italy Workshop
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• pp.87-89
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• 2003

Thermoplastic polyurethane(PU)-based blend membranes were prepared by the solvent evaporation process. The gas sorption, diffusion, and permeation properties of PU-based blend membranes have been studied. The morphology of PU-based blend membranes was investigated by SEM. The result showed that phase separation occurred with increasing blend ratio. $CO_2$ permeation behaviors of blend membranes were affect by blend composition. Thermoplastic polyurethane(PU)-based membranes showed high $CO_2$ permeation and $CO_2$/$N_2$ selectivity of the blend membrane was improved with increasing the blend ratio.

• 멤브레인
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• 제4권4호
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• pp.197-204
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• 1994

본 연구에서는 hollow fiber 막모듈을 통한 순수 $CH_4,\;CO_2$기체와 $CH_4/CO_2$ 혼합기체의 투과 특성을 살펴 보고, 이를 모사값과 비교하여 보았다. 순수 기체의 투고율은 온도에 따라 Arrhenius type으로 증가하였으며, 활성화에너지는 $CO_2$는 6.61kJ/mol, $CH_4$는 25.26kJ/mol로 나타났다. 혼합기체의 투과에 있어서 투과부의 유량과 $CO_2$ 조성, 그리고 배제부의 $CH_4$조성은 cut의 증가에 따라 증가하였다. 분리인자는 5~20atm의 압력과 cut이 20으로 고정된 상태에서 20~40의 범위에 있었으며, 압력이 증가하고 온도가 감소할수록 증가하는 경향을 나타내었다. 실험결과와 모사결과는 투과부 유량과 $CO_2$조성의 경우 8% 이내에서, 배제부의 $CH_4$조성의 경우 15% 이내에서 일치하였다.

• 한국세라믹학회지
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• 제50권6호
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• pp.485-488
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• 2013

A SiC-$CeO_2$ composite membrane was successfully fabricated using an ally-hydridopolycarbosilane (AHPCS) binder and treated by dip-coating at 60 times with a $CeO_2$ sol solution. The dip-coated SiC membrane was calcined at 773 K and then sintered at 1173 K under an air atmosphere. The coated membrane was characterized by X-ray diffraction (XRD), field-emission scanning electron microscopy (FE-SEM) and a BET surface analysis. The difference in permeation performance between $H_2$ and CO gases was measured by varying the temperature. The permeation flux of $H_2$ on the SiC membrane with layered $CeO_2$ was obtained as $8.45{\times}10^{-6}\;mol/m^2sPa$ at room temperature. The CO permeation flux was $2.64{\times}10^{-6}\;mol/m^2sPa$ at room temperature. The reaction enthalpy (${\Delta}H^{\circ}$) for the hydrogen permeation process was calculated as -7.82 J/mol by Arrhenius plots.

• 한국세라믹학회지
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• 제38권9호
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• pp.787-793
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• 2001

고상 반응법으로 제조된 $La_{0.6}Sr_{0.4}Co_{0.2}Fe_{0.8}O_{3-{\delta}}$ 분리막의 소결거동을 살펴보고, 분리막 양면에 산소농도의 차이를 부여하여 산소투과량을 측정하였다. 최적 소결조건에서 제조된 상대밀도 98%의 치밀한 분리막 자체의 산소공공을 통한 혼합전도에 기인해 750$^{\circ}$C∼950$^{\circ}$C의 온도구간에서 산소가 투과되었으며, 850$^{\circ}$C에서 약 0.1ml/$cm^2{\cdot}$min의 투과량을 나타내었다. 안정한 산소 투과량에 도달하기 위해서는 산소투입 후 일정한 시간이 요구되었고, 이러한 산소투과량은 산소부분압의 조절로 제어가 가능하였다.