• Title/Summary/Keyword: 기체투과성

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(PIM-co-Ellagic Acid)-based Copolymer Membranes for High Performance CO2 Separation ((PIM-co-Ellagic Acid)-기반의 이산화탄소 분리막의 개발)

  • Hossain, Iqubal;Husna, Asmaul;Kim, Dongyoung;Kim, Tae-Hyun
    • Membrane Journal
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    • v.30 no.6
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    • pp.420-432
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    • 2020
  • Random copolymers made of both 'polymer of intrinsic microporosity (PIM-1)' and Ellagic acid were prepared for the first time by a facile one-step polycondensation reaction. By combining the highly porous and contorted structure of PIM (polymers with intrinsic microporosity) and flat-type hydrophilic ellagic acid, the membranes obtained from these random copolymers [(PIM-co-EA)-x] showed high CO2 permeability (> 4516 Barrer) with high CO2/N2 (> 23~26) and CO2/CH4 (> 18~19) selectivity, that surpassed the Robeson upper bound (2008) for both pairs of the gas mixture. Incorporation of flat-type ellagic acid into the PIM-1 not only enhances the gas permeability by disturbing the kinked structure of PIM-1 but also increases the selectivity of CO2 over N2 and CH4, due to an increase of rigidity and polarity in the resultant copolymer membranes.

Synthesis of $H_2$-Permselective Silica Films by Chemical Vapor Deposition (화학증착(CVD)에 의한 선택적 수소 투과성 실리카막의 제조)

  • 남석우;하호용;홍성안
    • Membrane Journal
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    • v.2 no.1
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    • pp.21-32
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    • 1992
  • Hydrogen-permselective silica membranes were synthesized within tim walls of porous Vycor tubes by chemical vapor depostion of $SiO_2$. Film deposition was carried out using $SiCl_4$ hydrolysis either in the oppm shag reactants or in the one-sided geometry. At temperatures above $600^{\circ}C$ the permeation rate of hydrogen thorough the silica films varied between 0.01 and $025cm^3(STP)/cm^2-min-atm$ depending on the reaction geometry and the $H_2 : N_2$ permeation ratio was about 1000. Permeation rates of both $H_2$ and $N_2$ increased with increasing temperature. The silica membranes produced by one-sided deposition have higher hydrogen permmeation rates than those produced by the opposing reactants geometry although the membranes formed in an opposing reactants geometry were relatively stable during the heat treatment or after exposure to ambient air. These membranes can be applied to high temperature gas separations or membrane reactors once the film deposition process is optimized to get high permeability as well as good stability.

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Permeability of the Lateral Air Flow through Unstructured Pillar-like Nanostructures (비정형 기둥 형상을 가진 나노구조에서의 가스 투과성 실험 연구)

  • Hyewon Kim;Hyewon Lim;Jeong Woo Park;Sangmin Lee;Hyungmo Kim
    • Tribology and Lubricants
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    • v.39 no.5
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    • pp.197-202
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    • 2023
  • Recently, research on experimental and analytical techniques utilizing microfluidic devices has been pursued. For example, lab-on-a-chip devices that integrate micro-devices onto a single chip for processing small sample quantities have gained significant attention. However, during sample preparation, unnecessary gases can be introduced into the internal channels, thus, impeding device flow and compromising specific function efficiency, including that of analysis and separation. Several methods have been proposed to mitigate this issue, however, many involve cumbersome procedures or suffer from complexities owing to intricate structures. Recently, some approaches have been introduced that utilize hydrophobic device structures to remove gases within channels. In such cases, the permeability of gases passing through the structure becomes a crucial performance factor. In this study, a method involving the deposition and sintering of diluted Ag-ink onto a silicon wafer surface is presented. This is followed by unstructured nano-pattern creation using a Metal Assisted Chemical Etching (MACE) process, which yields a nanostructured surface with unstructured pillar shapes. Subsequently, gas permeability in the spaces formed by these surface structures is investigated. This is achieved by experiments conducted to incorporate a pressure chamber and measure gas permeability. Trends are subsequently analyzed by comparing the results with existing theories. Finally, it can be confirmed that the significance of this study primarily lies in its capability to effectively evaluate gas permeability through unstructured pillar-like nanostructures, thus, providing quantitative values for the appropriate driving pressure and expected gas removal time in practical device operation.

Fabrication of Polysulfone Hollow Fiber Membranes for N2/NF3 Separation (N2/NF3 분리용 폴리썰폰 중공사막 제조 연구)

  • Lim, Min Su;Kim, Seong-Joong;Kang, Ha Sung;Park, Ho Bum;Nam, Seung Eun;Park, Ho Sik;Lee, Pyung Soo;Park, You In
    • Membrane Journal
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    • v.26 no.1
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    • pp.76-85
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    • 2016
  • Fabrication of polysulfone (PSf) hollow fiber membranes was investigated for the separation of $N_2/NF_3$ gas mixtures, which are emitted from the display and the semiconductor industries. A combination of the non-solvent induced phase separation (NIPS) and the vapor-induced phase separation (VIPS) technique was applied to develop high flux hollow fiber membranes. Thin polymer layers were further coated onto the surface of the hollow fiber membranes by using polydimethylsiloxiane (PDMS) or Teflon AF1600(R), which contributes to improve the $N_2/NF_3$ selectivity. The $N_2/NF_3$ separation performances of our PSf hollow fiber membranes were determined by the intrinsic properties of coating materials. Especially, the PSf hollow fiber membrane coated with Teflon AF 1600(R) exhibited a higher $N_2/NF_3$ selectivity (> 14) with a slightly lower $N_2$ permeance (4.5 GPU), as compared to the commercial PSf counterparts. This feature provides a good potential as a membrane structure to separate $N_2/NF_3$.

Changes in Quality Characteristics of Bell Pepper Packaged with Different Films (포장 조건에 따른 피망의 저장 중 품질 특성 변화)

  • 박우포;조성환;김철환
    • Food Science and Preservation
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    • v.10 no.2
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    • pp.131-135
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    • 2003
  • Bell pepper was packed with several plastic films, and investigated the quality Characteristics such as gas composition, weight loss, microbial load, soluble solid content, ascorbic acid and color during storage at 10$^{\circ}C$. Cast polypropylene (CPP), low density Polyethylene (LDPE), Polyolefin (MPD, PD961) and linear low density polyethylene (LLDPE) were used for this purpose. Oxygen concentration inside packages generally showed a 10∼14% after 1∼2 weeks, but package with CPP maintained above 15% throughout the storage. Carbon dioxide concentration of CPP was above 2%, but other treatments showed below 2%. Weight loss of all treatments was below 3.0% after 5 weeks. Total microbial count showed a similar pattern compared to yeast and mold, and CPP maintained the highest microbial load after 3 weeks. Yellowness (b value) of bell pepper was generally increased throughout the storage, and MPD and PD961 were higher than other treatments.

Natural antibrowning treatments on fresh-cut apple slices (천연 갈변방지제를 이용한 최소가공 사과 절편 개발)

  • Son, Seok-Min
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • v.8 no.1
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    • pp.151-155
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    • 2007
  • A comprehensive study to evaluate the relative antibrowning activity of 5 known natural juices was conducted. Among the juices tested, rhubarb juice showed the highest inhibitory activity on apple browning (${\Delta}L=0.47$ & ${\Delta}E=1.8$ after 6 storage days at $4^{\circ}C$). Even 50% diluted rhubarb juice was very effective in controlling apple discoloration, showing very limited change in Hunter's L and E values. No significant difference in apple slices browning was observed with respect to the packaging material (LDPE or nylon/PE). However, gas composition inside package was closely related to apple browning.

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Condensable Gas Separation using Phenol! Alumina Composite Activated Carbon Hollow Fiber Membranes (페놀수지/알루미나 복합 활성탄소중공사막을 이용한 응축성 기체 분리)

  • Shin, Kyung-Yong;Park, You-In;Kim, Beom-Sik;Koo, Kee-Kahb
    • Membrane Journal
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    • v.20 no.4
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    • pp.312-319
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    • 2010
  • Carbon membrane materials have received considerable attention for the gas separation including hydrocarbon mixture of ingredients of the volatile organic compounds(VOCs) because they possess their higher selectivity, permeability, and thermal stability than the polymeric membranes. The use of activated carbon membranes makes it possible to separate continuously the VOCs mixture by the selective adsorption-diffusion mechanism which the condensable components are preferentially adsorbed in to the micropores of the membrane. The activated carbon hollow fiber membranes with uniform adsorptive micropores on the wall of open pores and the surface of the membranes have been fabricated by the carbonization of a thin film of phenolic resin deposited on porous alumina hollow fiber membrane. Oxidation, carbonization, and activation processing variables were controlled under different conditions in order to improve the separation characteristics of the activated carbon membrane. Properties of activated carbon hollow fiber membranes and the characterization of a gas permeation by pyrolysis conditions were studied. As the result, the activated carbon hollow fiber membranes with good separation capabilities by the molecular size mechanism as well as selective adsorption on the pores surface followed by surface diffusion effective in the recovery hydrocarbons have been obtained. Therefore, these activated carbon membranes prepared in this study are shown as promising candidate membrane for separation of VOCs.

Fabrication of a palladium alloy composite membrane by vacuum electrodeposition (Vacuum electrodeposition에 의한 팔라듐 합금 금속막 제조 및 수소 분리에 관한 연구)

  • 남승은;이규호
    • Proceedings of the Membrane Society of Korea Conference
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    • 1998.10a
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    • pp.96-98
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    • 1998
  • 1. 서론 : 팔라듐이나 이의 합금막들은 높은 선택적 투과특성으로 인해 수소 정제나 분리막 반응기와 같은 산업응용 분야에서 매우 높은 관심을 갖고 있다. 상업적으로 이용되고 있는 이러한 막들은 통상적인 metallugical process에 의해 제조괸 self-supported type으로 수소 투과 속도가 낮을 뿐만 아니라 팔라듐 등은 고가의 귀금속이므로 비경제적이다. 따라서 현재 대부분의 연구자들은 기계적 강도를 유지하기 의한 다공성 지지체 위에 얇은 금속 박막을 코팅함으로서 투과성을 높이는 동시에 경제적인 복합막 형태의 막을 만드는데 연구의 촛점을 맞추고 있다. 이러한 형태의 막을 제조하기 위한 금속 박막 제조법은 무전해 도금법(electroless deposition), 화학증착법(CVD), 스퍼터링(sputtering), 전해도금법(electrodeposition) 등이 시도되었다. 그러나 수소에 대한 우수한 선택적 투과 특성을 갖기 의해서는 대부분 5$\mu$m 이상의 두꺼운 막을 제조하였으며 이보다 얇은 막의 제조에 한계가 있기 때문에 이들 막에 대한 기체 투과 특성에 대한 연구결과는 많지 않다. 본 연구에서는 기존의 전기도금법을 응용한 소위 'vacuum electrodeposition' 이란 새로운 기술을 도입함으로써 우수한 선택적 투과성을 갖는 2$\mu$m 이하의 팔라듐 합금 박막 제조를 가능하게 하였다. 지지체 표면의 거칠음 정도, 평균 기공 크기 등의 지지체 성질의 조절에 의한 금속 박막의 핀홀을 최소화함으로써 질소와 같은 inert gas의 투과도는 거의 없게 유지하는 동시에 금속 박막 두께, 결정 구조(e.g. grain size), 합금 조성 등을 조절함으로써 수소의 투과도를 높이고자 하였다. 있다. 후자의 경우, 미량의 과산화수소수 (1~10,000 ppm)를 이용해 처리 해주는 방법의 경우 경제적으로 큰 장점이 있고, 처리가 단순하다는 장점이 있으나 과산화수소수 자체에 포함하고 있는 높은 impurit level, 그리고 처리후 장시간의 flushing time을 가져야 한다는 단점등이 존재 하고 있다.요구된다. 몰입이 가능하여 임계치가 저하된 것으로 여겨진다. 또한 광학적 이득의 존재는 이 구조에 의한 극단파장 반도체 레이저다이오드의 실현 가능성을 나타내는 것이다.548 mL에 비해 통계학적으로 의의 있게 적었다(p<0.05). 결론: 관상동맥우회로 조성수술에서 전방온혈심정지액을 사용할 때 희석되지 많은 고농도 포타슘은 fliud overload와 수혈을 피하고 delivery kit를 사용하지 않음으로써 효과적이고 만족할 만한 심근보호 효과를 보였다.를 보였다.4주까지에서는 비교적 폐포는 정상적 구조를 유지하면서 부분적으로 소폐동맥 중막의 비후와 간질에 호산구 침윤의 소견이 특징적으로 관찰되었다. 결론: 분리 폐 관류는 정맥주입 방법에 비해 고농도의 cisplatin 투여로 인한 다른 장기에서의 농도 증가 없이 폐 조직에 약 50배 정도의 고농도 cisplatin을 투여할 수 있었으며, 또한 분리 폐 관류 시 cisplatin에 의한 직접적 폐 독성은 발견되지 않았다이 낮았으나 통계학적 의의는 없었다[10.0%(4/40) : 8.2%(20/244), p>0.05]. 결론: 비디오흉강경술에서 재발을 낮추기 위해 수술시 폐야 전체를 관찰하여 존재하는 폐기포를 놓치지 않는 것이 중요하며, 폐기포를 확인하지 못한 경우와 이차성 자연기흉에 대해서는 흉막유착술에 더 세심한 주의가 필요하다는 것을 확인하였다. 비디오흉강경수술

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Effect of Postharvest Treatments on Storage Quality of Buckwheat Sprouts (메밀 새싹채소의 저장품질에 대한 수확 후 처리공정 효과)

  • Lee, Hyun-Hee;Hong, Seok-In;Kim, Dong-Man
    • Korean Journal of Food Science and Technology
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    • v.43 no.1
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    • pp.98-104
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    • 2011
  • The storage quality of fresh buckwheat sprouts, as influenced by pretreatment and packaging within processing steps, was investigated to establish appropriate postharvest handling treatment for the commodity. After harvest, the sprouts were dipped in chlorine water (100 ppm), rinsed twice with clean water, pre-cooled with iced water, de-watered, and packed in plastic trays. Sprout samples taken from each processing step were stored at $5^{\circ}C$ for 6 days to measure quality attributes. Viable cell counts of mesophilic aerobes and coliform bacteria were lower by about 1 log scale in the postharvest treated samples compared to an untreated control, although the initial microbial reduction due to the postharvest treatments was offset by cell growth during storage. All sprout samples showed a decrease of fresh weight by approximately 4% after 6 days of storage. However, moisture and soluble solid contents were maintained at the initial levels of the sprouts. No significant difference in surface color was observed among sample treatments. For sensory properties including discoloration, wilting, decay, and visual quality, there were no significant differences among sample treatments. The present results suggest that proper postharvest processing treatments can exert positive effects on extending the shelf-life of fresh buckwheat sprout.

분리 대두 단백질과 옥수수 전분을 혼합하여 제조한 필름의 특성

  • 김재연;이종욱
    • Proceedings of the Korean Society of Postharvest Science and Technology of Agricultural Products Conference
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    • 2003.10a
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    • pp.172.2-173
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    • 2003
  • 단백질, 탄수화물, 유지 등과 같은 생고분자를 소재로하여 제조하는 가식성 또는 생분해성 필름은 식품표면을 코팅하거나, 식품의 내부에 사용하여 식품을 외부의 충격으로부터 보호하고 식품의 저장수명을 증가시키는 동시에 수분, 기체 및 용질의 이동을 방지하는 기능을 한다. 이러한 가식성 필름의 소재 중 하나인 전분은 비교적 저가의 재료이고 기체투과를 방지하는 성질은 우수하지만, 탄력성이 적은 단점을 가지고 있다. 생고분자필름의 물리적 강도를 증진시키고 수증기의 투과성을 낮추는 방법으로 단백질과 탄수화물을 복합적으로 사용한다 본 실험에서는 분리 대두 단백질(SPI)과 옥수수 전분을 혼합하여 가식성의 생분해성 필름을 제조하고 이들의 이화학적 특성에 대해 연구하였다. SPI 필름은 SPI 5g에 증류수 100$m\ell$을 가해 glycerol 2g을 첨가해 제조하였으며, 옥수수 전분필름은 옥수수 전분 6g에 증류수 100$m\ell$을 가해 glycerol 1.2g을 첨가해 제조하였다. SPI와 옥수수 전분의 혼합필름은 SPI와 옥수수 전분의 양을 1:1 비율로 혼합하여 제조하였다. SPI 필름, 옥수수 전분 및 SPI와 옥수수 전분 용액의 혼합필름의 각각의 수증기 투과도는 7.49$\times$$10^{-11}$, 2.69$\times$$10^{-11}$, 4.24$\times$$10^{-11}$ g.m/m$^2$.s.Pa이었다. 본 실험으로 SPI의 단일재료로만 필름을 제조하였을 때보다 SPI 용액에 옥수수 전분용액을 혼합해 필름을 제조하면 탄력성을 유지하면서 수증기 투과도를 낮출 수 있다는 결과를 얻을 수 있었다.현미밥의 유리아미노산 분석 결과 필수아미노산을 포함한 다량의 아미노산이 존재하였으며 혈압강하 기능성 성분인 GABA(${\gamma}$ -amino butyric acid) 함량은 현미가 4.7 mg/100 g, 발아현미 20.8 mg/100 g이었으며, 동결건조 후 분석한 발아현미밥의 GABA 함량은 5.7 mg/100 g이었다. 발아현미밥의 관능검사 결과는 색, 윤기, 맛, 부착성, 응집성, 탄력성이 A가 유의적으로 높았으며, 외관의 경우도 A가 더 높은 평가를 받았다. 또한 전반적으로 A가 B에 비해 유의적인 차이를 나타내진 않았지만 더 나은 선호도를 나타내었다.좋게 평가되었다.*값은 63-68사이로, a*값은 0.13에서 -0.89사이를 b*값은 2-5값 사이에서 변화하여 제조한 죽의 색이 옅은 황색임을 알 수 있었다. 고형분 함량, 퍼짐성과 pH에 대한 $R^2$은 각각 0.4280, 0.5433과 0.2406임을 볼 때 버섯, 당근, 대파의 비율에 따라 제조한 쇠고기 야채 쌀죽의 고형분 함량, 퍼짐성과 pH는 설정된 범위내에서 그 유의성이 인정되지 않아 큰 영향을 미치지 않음을 알 수 있었다. 관능검사 결과, 색과 향에 대한 반응표면 회귀식의 $R^2$은 각각0.6000과 0.7825이고 P-value는 각각 0.4290과 0.0942로서 5% 수준에서 유의한 상관성이 없음을 확인할 수 있었다. 맛과 점성에 대한 $R^2$은 0.8717과 0.8068이고 P-value는 각각 0.0195 (p <0.05)와 0.0612로서 야채의 배합비에 따라 맛에 있어서 유의확률 5%수준에서 그 유의성이 인정되었으며, 전체적인 기호도에 대한 유의성은 $R^2$이 0.8463이고 P-value는 0.034

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