• Title/Summary/Keyword: 삼투

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Theoretical Backgrounds of Reverse Osmosis (막분리의 기본 원리 -역삼투(Reverse Osmosis)-)

  • 민병렬
    • Proceedings of the Membrane Society of Korea Conference
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    • 1997.06a
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    • pp.159-174
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    • 1997
  • 삼투현상이란 반투막을 사이에 두소 저농도의 용매가 고농도의 용액으로 이동하는 현상으로 막양측 용매의 화학포텐셜이 같아지게 되면 용매의 이동은 정지되고 수두차 만큼의 삼투압차가 발생한다. 이 때 고농도 용액측에 삼투압차 이상의 압력을 가하게 되면 삼투현상과는 반대로 고농도 용액측의 용매가 저농도의 용액측으로 역류하는데 이를 역삼투현상이라 한다. 역삼투현상을 이용하여 물질을 분리하는 역삼투 공정은 막의 물리화학적 특성, 분리대상물질의 물리화학적 특성, 그리고 압력차를 추진력으로 하는 세가지 요소의 조합에 의해 행하여 진다. 역삼투는 분자크기에 따른 분리조작이 아니므로 정밀여과나 한외여과에서와 같은 유기물질의 침착현상이 적으며 결과적으로 막의 수명도 길어진다. 역삼투막은 용존염을 분리제거할 뿐만 아니라 분자량이 적은 유기물 및 Aromatic hydrocarbon 등의 분리조작에도 그 이용가능성이 고조되고 있다.

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Intrinsic Flux Inequality in Forward Osmosis (FO) and Pressure-Retarded Osmosis (PRO) Processes (수학적 귀납법을 이용한 정삼투 및 압력지연삼투 공정의 투과율 불균형 해석)

  • Kim, Albert S.;Lee, Seung-won
    • Membrane Journal
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    • v.25 no.4
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    • pp.367-372
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    • 2015
  • In pressure-retarded osmosis (PRO) and forward osmosis (FO) processes, solvent (permeate) flux depends on which surface the draw solution faces. There are two operation modes. PRO mode indicates that the active layer faces the draw solution, and FO mode means that the porous substrate fronts the draw stream. It is often observed that the PRO mode produces higher flux than that of FO under the same operating conditions. The current work uses the method of proof by contradiction, and mathematically proves the intrinsic flux inequality between the two modes.

향류식 역삼투 농축공정을 이용한 NaCl 용액의 농축연구

  • 조한욱
    • Proceedings of the Membrane Society of Korea Conference
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    • 1997.04b
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    • pp.3-10
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    • 1997
  • 제염농축공정은 증류, 증발법을 일반적으로 사용하나, 에너지 절약차원에서 전기투석 (Electro dialysis)장치를 증발기 선단에 도입한 복합공정을 국내에서도 사용하고 있는 실정이다. 그러나, 전기투석장치는 전기적인 소모와 막의 재생, 교체처리비가 문제점이 되므로 역삼투 장치를 제염농축 공정 최선단에 도입한 복합공정을 이용할 경우 전기 투석 및 증발 복합공정에 비해 40%의 에너지 절감 효과를 기대할 수 있다. 이와 같은 장점에도 불구하고 역삼투 공정은 공급용액의 삼투압보다 큰 적용압력을 막표면에 가하여 물질분리를 수행하므로 농축공정에서 유발되는 배제액 농도의 상승은 삼투압의 증가를 일으켜 실적적용압력의 효과를 떨어뜨리게 되며 결과적으로 농축효과를 감소시키게 된다. 본 연구에서는 효과적인 염농축 공정을 위하여 막모듈 투과부에 고농도 삼투압 감소액(osmotic sink solution)을 향류식(막투과흐름을 맞받아치며 흐르는 방식)으로 유입시키는 향류식 역삼투 (counter-current reverse osmosis, CCRO) 나권형 모듈을 고안 제작하였으며, 제작된 모듈을 기존 역삼투 공정과 향류식 염삼투 공정에 적용하여 염농축도의 성능을 상호 비교하고 염농축에 관계되는 공급농도, 공급유량, 투과유량, 배제유량, 향류 유입유량, 압력구배, 삼투압차 및 농축단수 등의 인자들을 이용하여 두 공정에 대한 염농축 분리조작의 제반조건과 제작된 모듈 내의 농축관련 특성을 실험 및 수치적으로 비교, 고찰하였다.

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Concentration characteristics of Ethanol by Countercurrent Reverse Osmosis (향류식 역삼투공정을 이용한 에탄올 농축특성)

  • 이광현;민병렬
    • Proceedings of the Membrane Society of Korea Conference
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    • 1991.10a
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    • pp.39-40
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    • 1991
  • 향류식 역삼투공정이란 일정 농도 이상의 용존염 및 에탄올 용액 농축시 막약단의 삼투압차가 크게 증가되므로 유효 압력차를 유지하려면 적용 압력을 높여야 하는 역삼투 분리공정의 단점을 해결하기 위해 개발된 공정으로, 막하부 쪽에 고농도의 용액을 흘려보내 막 양측의 삼투압차를 감소키며 외부에서 가해주어야 하는 수력학적 압력을 낮게한 상태에서도 역삼투 공정을 진행할 수 있도록 한 것이다.

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The effect of osmotic pressure in W/O/W multiple emulsion (다상 에멀전 형성에 있어 삼투 현상이 미치는 영향)

  • 신중진;이근수;강기춘;표형배
    • Journal of the Society of Cosmetic Scientists of Korea
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    • v.26 no.1
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    • pp.139-148
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    • 2000
  • The osmotic pressure is a one of the most important factor affecting stabilization of multiple emulsion in a law hours after experiment. To understand and decrease osmotic pressure between Wl phase and W2 phase, a kinds of humectants were introduced in outer water phase. As a result, Betaine and Glucose had an excellent effect reducing osmotic pressure and NaCl made W/O/W emulsion more stable than MgSO4 did when introduced in inner water phase.

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Quality Characteristics of Osmotic Dehydrated Sweet Pumpkin by Different Drying Methods (건조방법에 따른 삼투처리 단호박의 품질 특성)

  • Hong, Joo-Heon;Lee, Won-Young
    • Journal of the Korean Society of Food Science and Nutrition
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    • v.33 no.9
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    • pp.1573-1579
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    • 2004
  • This study was conducted to develop intermediate material for new processed food from sweet pumpkin. Osmotic dehydration was carried out as pretreatment before drying. After the sweet pumpkins were pretreated under optimized osmotic dehydration conditions, they were dried by three drying methods (hot air drying, vacuum drying and cold air drying). The moisture contents of dried sweet pumpkin products by osmosis treatment (sucrose) and hot air drying, vacuum drying, and cold air drying were 14.48, 14.09 and 13.87%, respectively. Cold air drying preserved more vitamin C content and showed lower color difference than hot air drying and vacuum drying. As a result of microscopic analysis, cold air dried sweet pumpkin was observed regular tissue, while hot air and vacuum dried sweet pumpkins were observed a cell collapse following the loss of water.

A Study on the Ethanol Concentration Characteristics of Commercial Membranes for Countercurrent Reverse Osmosis Process (향류식 역삼투공정에 의한 상용막의 에탄올 농축특성 연구)

  • 진병복;이광현;민병렬
    • 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.

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역삼투법 해수담수화 시스템의 최적설계 (먹는물을 생산하기 위한 시설을 중심으로)

  • 김충환
    • Proceedings of the Membrane Society of Korea Conference
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    • 1997.04a
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    • pp.131-153
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    • 1997
  • 먹는물 생산용 역삼투법 해수담수화 시설의 도입에서 시설은 원수의 수질에 대하여 먹는물 수질기준을 충분히 달성할 수 있는 능력을 가져야 하고, 또한 시설의 배치, 유지관리 및 경제성을 고려한 최적공정이 선정되어야 한다. 역삼투법에 의한 먹는물 생산용 담수화시스템의 설비는 기본적으로 막의 성능을 안정적으로 유지하기 위한 전처리설비, 역삼투막모듈로 원수를 공급하기 위한 고압펌프 및 용존염의 제거하기 위한 역삼투막모듈 등의 세부분으로 구성되지만, 실용화 장치에서는 원수를 공급하기 위한 취수설비, 막으로 처리된 생산수를 먹는물로 급수하기 위한 후처리설비, 기타 세정설비 및 세정배수처리설비 등으로 구성된다.

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Quality Characteristics of Hot-Air and Freeze Dried Apples Slices after Osmotic Dehydration (사과의 삼투압처리 후 열풍 및 동결건조에 따른 품질 특성)

  • Kim, Gi-Chang;Lee, Sun-Young;Kim, Kyung-Mi;Kim, Young;Kim, Jin-Sook;Kim, Haeng-Ran
    • Journal of the Korean Society of Food Science and Nutrition
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    • v.40 no.6
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    • pp.848-852
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    • 2011
  • The aim of our study was to develop drying process of apple slice. Quality characteristics of apple slices dried by hot-air and freeze drying after osmotic dehydration was investigated in different sucrose solution (20, 40, $60^{\circ}Brix$) and steeping time (2, 4, 8 hours). The weight of apple slice before and after osmotic dehydration was measured for characteristic of mass transfer. Consequently, osmotic dehydration increases weight reduction, water loss and solid gain of apple slice as the concentration of the sucrose solution and steeping time increased. Moisture contents of apples slices dried hot-air and freeze were about 3 to 7%. Hunter color L, a, b value was lower than non-treatment to osmotic dehydration of apple slice. In hot-air drying, L value decreased as the concentration of the sucrose solution and steeping time increased. The hardness increased as the concentration of the sucrose solution and steeping time increased. Contents of monosaccharide (glucose, fructose) decrease by osmotic dehydration but sucrose increased. In comparison with hot-air drying, freeze drying was high in contents of free sugar.

Surface Modification of Reverse Osmosis Membrane with Diphenylamine for Improved Chlorine and Fouling Resistance (Diphenylamine에 의해 표면개질된 역삼투막의 내염소성 및 내오염성 향상)

  • Kwon, Sei;Jee, Ki Yong;Lee, Yong Taek
    • Membrane Journal
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    • v.23 no.6
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    • pp.439-449
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    • 2013
  • This study investigated the aromatic polyamide reverse osmosis membrane was modified with diphenylamine (DPA) for enhanced chlorine and fouling resistance and how to optimize. DPA has high reactivity and thermo chemical stability. The performance of a modified membranes was investigated and its surface analyzed using atomic force microscopy (AFM), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and contact angle measurement. The experiment was conducted while changing the conditions of temperature and DPA solution concentration.