• Proceedings of the Membrane Society of Korea Conference
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• 1998.06a
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• pp.171-221
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• 1998

막분리기술은 이제 분리, 정제만의 단순한 개념이 아니며 고도분리정제와 자원재활용등이 복합적으로 해결되는 효율적 공정으로서 "Zero discharge" 및 "Closed-loop System" 으로서의 개념을 가지고 있다. 이것은 Clean Technology의 개념으로서 Membrane기술의 향후 Vision이라고 할 수 있다. 국내에 적용되고 있는 UF/MF막의 용도는 다음과 같다. -수처리분야, 가정용정수기, 폐수처리분야, 식품/생물공정 분야, 전착도장, 흡수식 냉동기의 LiBr 용액정제, 흡수식 냉동기의 LiBr 용액정제

• Proceedings of the Membrane Society of Korea Conference
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• 1998.10a
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• pp.163-165
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• 1998

한외여과 분리막을 이용한 공정은 화학공업을 비롯하여 의약품, 식품, 폐수 처리 및 반도체산업 등의 여러 분야에서 이용되고 있다. 그러나 한외여과 분리 공정에 잇어서 해결되어야 할 중요한 문제점은 투과유속의 감소현상이다. 용액의 투과유속이 순수의 투과유속보다 낮아지는 투과유속의 감소현상은 크게 농도분극과 막오염 현상에 기인한다. 농도분극에 의한 투과유속의 감소는 보통 1분 이내의 매우 짧은 시간 안에 일어나지만 시간이 지속됨에 따라 투과유속이 감소하는 현상은 막오염에 기인한다.

• Proceedings of the Membrane Society of Korea Conference
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• 1995.10a
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• pp.29-30
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• 1995

산업폐수는 종종 희석용액 내에 많은 유독성 물질을 함유하고 있다. 산업폐수를 처리하는 분리공정으로 역삼투막과 한외여과와 같은 막분리 기술은 분리 공정이 간단하고 상변화없이 폐수용량을 크게 감소시킬 수 있고 에너지 소모가 작은 장점을 가지고 있어 그 적용이 확산되고 있다. 계면활성제의 흡착성을 이용한 한외여과 막분리는 높은 막투과속도와 계면활성제의 높은 선택성이 결합된 것인데, Sodium Dodecyl Sulfate(SDS)와 같은 계면활성제를 이용하여 폐수로부터 불용성 중금속 이온과 독성의 유기물질을 분리하는 데에 적용할 수 있다. 임계미셀농도(CMC) 이상에서의 농도에서, 60~200 계면활성제 분자들이 거대분자나 미셀을 형성하면서 서로 응집된다. 그러므로 음으로 하전된 미셀과 결합된 금속 음이온은 2,000에서 10,000 범위의 분자량을 가지는데 역삼투막(RO)보다 작은 압력에서 상당히 큰 막투과속도를 가진 한외여과막에 의해 선택적으로 제거될 수 있다 본 연구의 목적은 중공사 한외여과막의 막투과속도에 미치는 인자들의 영향과, 계면활성제의 흡착성을 이용한 중공사 한외여과 막분리계 성능에 미치는 금속의 형태, S/M 몰비등의 효과를 결정하는데 있다.

• Membrane Journal
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• v.17 no.3
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• pp.197-209
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• 2007

In this study, a multi-staged pilot-scale membrane plant was constructed and operated for the separation of $CO_2$ from LNG-fired boiler flue gas of 1,000 $Nm^3/day$. The target purity and recovery ratio of $CO_2$ required for the pilot plant were 99% and 90%, respectively. For this purpose, we previously developed the asymmetric polyethersulfone hollow fibers and evaluated the effects of operating pressure and feed concentration of $CO_2$ on separation performance[1,2]. The permeation data obtained were also analyzed in relation with the numerical simulation data using counter-current flow model[3,4]. Based on these results, we designed and prepared the demonstration plant consisting of dehumidification process and four-staged membrane process. The operation results using this plant were compared with the numerical simulation results on multi-staged membrane process. The experimental results matched well with the numerical simulation data. The concentration and the recovery ratio of $CO_2$ in the final stage permeate stream were ranged from $95{\sim}99%$ and $70{\sim}95%$, respectively, depending on the operating conditions. This study demonstrated the applicability of the membrane-based pilot plant for $CO_2$ recovery from flue gas.

• Membrane Journal
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• v.24 no.2
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• pp.79-87
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• 2014

Recently, membranes are used for separation of biochemicals in biochemical industry. In this study, there is a special focus on the research that has been applied for membranes in the biochemical industry. Especially, membrane applications for pretreatment and fermentation process were also reviewed. Separation and purification of various biochemicals by membranes has been conducted. Membrane applications for biorefinery using lignocellulose were also reviewed.

• Proceedings of the Membrane Society of Korea Conference
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• 1991.04a
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• pp.27-30
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• 1991

역삼투공정은 선택적 투과성을 가진 막을 이용하여 혼합용액으로부터 특정물질을 분리, 농축 또는 정제하기 위하여 널리 응용되는 분리막기술중의 하나이며, 연속공정이 용이하고 단순히 압력만을 가하는 물리적 조작이므로 원리 및 장치가 간단하여 해수 담수화, 폐수처리, 유용물질 회수, 초순수제조, 식품 및 의약품의 분리, 농축 등 여러 산업분야에서 응용되고 있다. 그러나 매우 큰 삼투압을 나타내는 용액의 농축을 위해서는 삼투압보다 큰 적용압력을 가해주어야 하나 사용된 막은 일정압력 이상에서는 수축되어 제기능을 발휘하지 못하게 되므로 일반적인 역삼투공정으로써는 큰 삼투압을 나타내는 용액의 농축에는 사용될 수 없다. 이는 용액의 삼투압이 씨스템에서 가해줄 수 있는 압력보다 커지기 때문으로, 이 삼투압차를 줄여줄 수 있다면 같은 압력에서도 더 큰 농축효과를 얻을 수 있다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2007.11a
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• pp.105-108
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• 2007

최근 세라믹 막은 우수한 화학적, 열적 안정성으로 기체 분리 공정에 각광을 받아왔다. 특히 혼합기체에서 고 순도의 수소를 분리해 내는 기술은 연료전지 공정에서 화학 에너지를 적기화학 에너지로 전환시키는데 중요한 역할을 차지한다. 본 연구에서는 MTES 템플레이팅 막을 이용하여 이 막 공정의 흡착 및 투과 특성을 규명하고, 이성분 혼합기체에서 고 순도의 수소를 추출해 낼 수 있는 최적 조건을 도출해 내었다. 또한, 기체 분리 거동을 살펴보기 위해 Gproms Simulator를 이용하였으며, 이때 기체상의 물질전달을 모사하기 위해 Dust Gas Model(DGM)을, 표면 확산 거동을 모사하기 위해 Generalized Stefan-Maxwell(GSM)식을 적용하였다. 이를 통해 평형론적 흡착 뿐 아니라 속도론적 흡착을 동시에 적용할 수 있게 하였다. MTES 템플레이팅 막의 흡착 및 분리능을 규명하기 위해 본 연구에서는 혼합기체의 투과, 분리 실험이 선행되었다. 실험 조건은 온도범위 $30{\sim}50$ $^{\circ}C$, 압력범위 $0{\sim}5$ atm에서 수행되었으며, 혼합기체는 2성분으로 수소 메탄, 수소-이산화탄소, 수소-질소로 기체의 구성비는 각각 50:50 이다. 본 연구를 통해 각 혼합 기체들이 정상상태에 도달하는 시간과 분리능을 계산해 내었으며, 이 분리능을 다시 온도와 압력에 따른 결과로 분석하여 어느 조건에서의 수소 분리도가 최고치를 보이는지를 규명했으며, 시뮬레이션과 비교, 대조하여 예측도를 검사하였다.

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.33 no.6
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• pp.551-556
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• 2022

The desalinated water obtained by the water treatment process based on the membrane is attracting a lot of attention as a promising technology that can solve the global water shortage problem. Reverse osmosis membrane-based desalination, one of the most widely used desalination processes, is a technology that desalinates abundant seawater on Earth, thus having great potential in the desalination industry. To improve the performance of the desalination process, it is necessary to understand the reverse osmosis mechanism of the membrane at the atomic/molecular level. In this review, we introduce molecular simulation, which plays an important role in material research today, and the roles of computational simulation at the atomic/molecular level in the development of reverse osmosis membranes.

• Membrane Journal
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• v.28 no.4
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• pp.243-251
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• 2018

Methane is one of the important greenhouse gases and methane is the major component of the biogas. A multiple stage membrane process was developed and analysed with the numerical analysis so that the mole fraction of methane in the final product could be kept higher than 0.95 and simultaneously the recovery of methane was also maintained higher than 99% from the biogas using 3 polysulfone hollow fiber membrane modules which were properly connected. As the feed pressure of the biogas, the mole fraction of methane in the biogas and the membrane area in the membrane module are increased, the methane mole fraction of the final product are found to be increased. However, a proper membrane area in the module should be carefully selected in order to achieve the satisfactory goal of 0.95 mole fraction of methane and 99% recovery of methane from the biogas. Even if the multiple membrane process is utilized with the properly selected membrane modules, the limited operating ranges have to be applied in the following parameters : the feed pressure, the flow rate, the mole fraction of methane in the biogas to get both the target methane concentration and the recovery rate of methane.

• Membrane Journal
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• v.30 no.6
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• pp.450-459
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• 2020

Membrane-based separations have the potential to reduce energy consumption and environmental impact associated with conventional processes. However, many researches have been done to develop new membrane materials with greater selectivity and permeability. Here, we report highly selective membranes by introducing bulky ethyl substituents into the polyimide. The ethyl group in the ortho position to the imide nitrogen interferes the chain packing and increases chain stiffness and the distance between the polymer chains. The polyimide membranes were synthesized from various aromatic dianhydrides and 4,4'-methylenebis(2,6-diethylaniline) (MDEA). The synthesized membranes with increased gas diffusion length due to bulky substituents showed improved propylene/propane (C3H6/C3H8) selectivity. Single gas permeation showed high C3H6/C3H8 selectivity of 14.5, and C3H6 permeability of 7.0 barrer was found in MDEA-polyimide. Mixed-gas permeation results also demonstrate that MDEA-polyimide can achieve high selectivity in mixed-gas environment. Furthermore, this approach could significantly increase the feasibility of economic propylene separation compared to conventional polymer materials.