• Membrane Journal
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• v.23 no.6
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• pp.393-408
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• 2013

Gas separation processes using polymeric membranes have been greatly developed during the last few decades due to high energy efficiency and economic advantages. To achieve optimum economic performance, gas separation membranes required high permeability and selectivity. So, a number of reports examining the various polymeric materials for gas separation membranes have been published. Among the studied materials, polyimide (PI), which exhibit high permselectivity for various gas pairs, high chemical resistance, thermal stability, and mechanical strength, have attracted much attention. This paper focuses on the basic principle of gas separation, preparation procedure of membrane along with the recent developments and research trends of PI based materials for gas separation.

• Proceedings of the Membrane Society of Korea Conference
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• 1998.04a
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• pp.37-39
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• 1998

1. 서론 : 최근 낮은 에너지 소비, 적은 투자설비비로 인하여 분리기술 분야에 분리막을 적용시키는 연구가 활발히 진행되고 있으며 상업화 추진도 진행중에 있다. 특히 기체 분리 시장에서 분리막의 이용이 연구되고 있으나, 일반적인 분리막들이 가지고 있는 공통적인 특징인 투과도가 높아지면 선택도가 낮아지고, 반대로 선택도가 높아지면 투과도가 낮아지는, trade-off현상으로 인하여 분리막의 사용에는 많은 제약이 따르게 되었다. 따라서 이를 방지하기 위한 연구가 진행중이며 그로부터 얻은 결과중 하나가 6FDA를 이용한 polyimide 분리막의 적용이다.(생략)

• Proceedings of the Membrane Society of Korea Conference
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• 1994.10a
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• pp.26-27
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• 1994

이산화탄소는 지구 온난화를 일으키는 대표적인 온실 기체로 알려져 왔으며 이에 따라 고온의 배가스에서 이산화탄소를 효율적으로 분리해 낼수 있는 기술이 국가 산업적 필요성을 갖게 되었다. 막을 이용한 기체 분리 기술은 낮은 가격, 비교적 간단한 공정상의 잇점 등 때문에 많은 관심을 끌고 있는 분리 기술이며, 특히 무기막은 열적, 화학적 안정성 등의 장점으로 인해 혹독한 조건에의 응용이 가능하다. 본 연구에서는 다공성 지지체에 염을 함침시킨 무기막(Immmobilized Salt Membrane)을 제조하여 기체 분리 특성을 조사하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2005.11a
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• pp.51-59
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• 2005

수소 분리막의 적용 분야는 석탄가스, 천연가스, 메탄가스 혼합기체이며, 고온/고압 및 수소농도가 낮은 혼합기체에서 고순도의 수소를 제조하는 곳이다. 특히 치밀질 세라믹 멤브레인은 고온에서 가스화한 석탄가스나 차세대의 쓰레기 처리 기술인 가스화 용융처리에서 생긴 고온가스로부터 고순도의 수소를 분리할 수 있다. 분리한 수소는 고온을 유지하기 때문에 연료전지 발전에 최적이다. 종래의 연료전지는 발전을 위해서 수소의 가열이 필요했으나 이것이 불필요하게 되어 발전 전체의 효율이 향상된다. 석유화학 산업에서 발생하는 혼합기체에서 수소를 분리하여 사용하고 남은 기체는 연료로 재사용할 수 있다. 분리막의 재질로는 고분자계가 개발되고 있으며 고분자 지지체에 백금이나 로듐과 같은 촉매를 코팅하는 방법이다. 이는 기공의 제어가 용이하고 대량생산이 가능한 장점이 있지만 고온에서 사용이 불가능하고 입자상 물질에 의해 분리막의 손상이 문제가 되고 있다. 이에 비해 치밀질 세라믹 멤브레인은 세라믹의 특성에 의해 고온 및 고압에서도 적용이 가능하며, 실온이나 저압의 조건에서도 적용이 가능한 특징을 가진다. $900^{\circ}C$의 고온에서 적용시 세라믹 멤브레인에는 특성열화가 없어 수명이 긴 장점을 가지게 된다. 수소가 포함되어 있는 기체에서 수소 만을 분리하는 방법은 흡착이나 분리막을 이용하는 방법이 일반적이며 흡착에 의한 방법은 일부 실용화가 진행되고 있다. 고효율의 수소를 분리하는 방법으로 분리막을 이용하는 방법이 있다. 현재 치밀질 수소 분리막의 연구는 외국(미국, 일본 등)에서도 초기 연구 단계이다. 국내에서도 이런 연구가 선행되어 외국과의 기술 격차를 줄이고 에너지 자원에 대한 확보가 필요하기 때문에 이 연구가 수행되었다. 치밀질 멤브레인의 소재로는 proton 및 전자전도가 가능한 소재로서 Ba-Ce-Y계를 기본조성으로 하여 내구성과 전기전도도를 향상시키기 위해 Ca, La, In, Yb를 치환하였다. 제조한 재료의 물리화학적 특성을 평가하였고, 수소여과 장치를 이용하여 여과 효율을 평가하였다.

• Proceedings of the Membrane Society of Korea Conference
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• 1994.04a
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• pp.47-48
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• 1994

분리막을 이용한 기체의 분리는 각 기체의 막에 대한 투과도 차이에 의해 분리하는 방법으로 에너지 소비가 적고, 열 안정성이 약한 물질을 저온에서 분리할 수 있는 장점, 좁은 공간에서도 이용할 수 있다는 점 등으로 미루어 볼때 기존 공정에 대한 새로운 경쟁자로서 그 가능성이 한층 커지고 있다. 분리막의 특성은 투과도(Permeability)와 선택투과도(Permselectivity)에 의해 결정되고 이 두가지 특성을 모두 높이기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 그 연구방향은 (1) 새로운 고분자의 합성 및 고분자의 개질 (2) 복합재료의 개잘 (3) 액정 (4) 촉진수송법 등으로 나눠질수 있다. 이 중 촉진수송(Facilitated Transport)이란 특정한 기체와 가역적 친화력 또는 흡착력을 갖는 운반체(ㅊㅁㄱ\ulcornerㄱ)를 액체나 고체막에 분산시켜 원하는 특정 기체만을 선택적으로 수용하는 것을 말한다.

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.21 no.5
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• pp.481-487
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• 2010

Recently membrane-based gas separation has attracted a great deal of research interests due to the growing demands on greener technologies. Current membrane-based gas separation is dominant by polymer membranes and limited mostly to non-condensable gases even though condensable gases such hydrocarbon isomers are much more attractive. This is primarily due to the limitations of polymer materials. Zeolites and their composites with polymer can offer alternative to current polymeric membranes owing to their superior separation and chemical/thermal properties. This review is intended to provide a brief overview on zeolite and zeolite/polymer composite membranes for gas separation applications.

• Proceedings of the Membrane Society of Korea Conference
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• 1996.04a
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• pp.11-15
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• 1996

무기막은 고분자막에 비해 기계적, 열화학적 안정성이 매우 크기 때문에 다양한 분야에 응용이 가능하다. 따라서, 이러한 무기막의 장점을 이용한 분리 공정의 개발 및 분리 성능이 탁월한 새로운 형태의 무기막을 개발하려는 노력이 활발히 이루어지고 있다. 현재까지는 주로 액상분리, 농축 공정 등에 활용이 되어왔으나, 최근 들어서는 기체 분리 또는 반응 등의 분야에 이용하기 위한 다양한 형태의 막 제조와 이들을 이용한 공정개발에대한 연구가 많이 이루어지고 있다. 특히, 고분자막의 활용이 불가능한 200$\circ$C 이상의 고온조건에서 이루어지는 기체분리 또는 촉매반응 등의 분야에 무기막을 이용하려는 연구가 활발하다. 본 연구에서는 상압화학증착법을 이용하여 다공성 유리관 위에 타이타니아, 실리카, 알루미나 등의 복합박막을 제조하고, 제조변수가 분리막의 특성에 미치는 영향에 대해 살펴보았다.

• Membrane Journal
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• v.30 no.6
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• pp.385-394
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• 2020

In the gas separation process, the separation membranes have to not only show high gas transport and selectivity but also exhibit exceptional stability at high temperature and pressure. However, when the polymeric membranes (particularly, glassy polymers) are exposed to the condensable gases (i.e., CO2, H2S, hydrocarbon, etc.), the polymer chains are prone to swell, leading to low stability. As a result, the plasticization behavior reduces the gas selectivity in the separation of mixture gases at high pressures and thus results in limited applications to the separation processes. To address these issues, many strategies have been studied such as thermal treatment, polymer blending, thermally rearrangement, mixed-matrix membranes, cross-linking, etc. In this review, we will understand the plasticization behavior and suggest potential methods based on the previously reported studies.

• Proceedings of the Membrane Society of Korea Conference
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• 1996.04a
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• pp.58-59
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• 1996

기체 막분리 공정은 상업적으로 많은 개발의 여지를 가지고 있지만 RO, UF, MF 등과 같은 수처리분야 정도로 공정의 개발 및 실제 응용분야는 매우 미약한 형편이다. 이와 같은 현실에서 최근 청정 에너지로 각광을 받고 있으며 화학공정의 주원료로 잠재적인 수요를 가지고 있는 수소 기체와 지구 온난화 물질 중 가장 대표적인 물질로 주목받고 있는 이산화탄소의 분리를 목적으로 공정 개발의 타당성 연구를 전산모사를 통해서 수행하였다. 본 전산모사의 목적은 공정 형태별 최적의 공정조건 선정을 위한 타당성 연구를 목적으로 하고 있다.

• Membrane Journal
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• v.26 no.1
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• pp.38-42
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• 2016

Polyvinylpyrrolidone (PVP), which is glassy polymer to have amide functional group, was induced to fabricate the facilitated olefin transport membranes for olefin/paraffin separation. Separation performance for the mixed gas consisting of propylene and propane (50 : 50 vol%) was measured by gas chromatography and bubble flow meter. The properties of membranes were confirmed by scanning electron microscope and FT-IR. The results of long-term separation tests showed the selectivity of 15 and permeance of 1.3 GPU. The membranes was compared with poly(2-ethyl-2-oxazoline) $(POZ)/AgBF_4/Al(NO_3)_3$ membranes and the characteristics were confirmed as polymer matrix for facilitated transport membranes.