• Applied Chemistry for Engineering
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• v.8 no.3
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• pp.374-381
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• 1997

Ceramic membranes are prepared by using molding method of the glass materials, ceramic-silicone composite membranes are synthesized with immersing silicone compound of sodiumate, $S_3$-Al, S3and we investigated the properties of gas permeation. Ceramic membranes and ceramic-sodiumate membranes that has been prepared were identified as porous structure and ceramic-$S_3$-Al membranes and ceramic-$S_3$ membranes were showed with dense structure by immersion of silicone compounds. Gas permeation properties through the ceramic membranes and ceramic-sodiumate membranes decreased with increasing temperature and linearly increased with increasing pressure, ceramic-$S_3$-Al membranes and ceramic-$S_3$ membranes increased with increasing temperature and pressure effect was low. Permeation rate was found out high value with ceramic membranes and in order of ceramic-sodiumate membranes, ceramic-$S_3$-Al membranes and ceramic-$S_3$ membranes, but selectivity reversed in the order. Gas permeation mechanism through the ceramic membranes and ceramics-sodiumate composite membrane decreased with increasing temperature, suggesting an Knudsen diffusion mechanism, but ceramic-$S_3$-Al composite membranes and ceramic-$S_3$ composite membranes showed an activated diffusion by which gas permeation rates through the membranes increased with an increase in temperature.

• Proceedings of the Membrane Society of Korea Conference
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• 1994.10a
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• pp.80-80
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• 1994

세라믹막을 이용한 oil 폐수 처리의 기초 연구로서 정밀여과용 세라믹막의 제조와 oil(kerosene)-in-water 타입 에멀젼에 대한 막분리 효율이 연구되었다. 정밀여과 막으로서는 압출(extrusion)법으로 성형하여 제조한 $\alpha$-알루미나 튜브(평균 기공크기 0.9 $\mum$)와 이들 튜브(담체)내부에 $ZrO_2$ 또는 $Al_2O_3$ 다공성 박막을 코팅한 2층 구조의 복합막들을 사용하였다. 담체의 높은 투과율 ($1700 l/m^2\cdot h$ at $\Deltap = 1$ atm)을 어느정도 유지하면서 막분리 효율을 증대시킬 수 있는 새로운 슬러리 코팅법이 개발되엇으며, 코팅후 950-1300$\circ$C 에서 열처리한 코팅층의 두께와 평균 기공크기는 각각 5 - 20 $\mum$정도 이었다. 정밀여과막의 특성평가를 위하여 막 제조조건에 따른 코팅층의 두께 및 결함유무를 SEM으로 일단 관찰한 후에 Bubble Point Test와 Mercury Porosimeter를 이용하여 측정한 최대 및 평균 기공반경과 물의 투과량으로부터 막 전체에 대한 결함 유무와 결함의 허용한도등을 비교 분석하였다.

• Proceedings of the Membrane Society of Korea Conference
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• 1992.10a
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• pp.10-11
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• 1992

막분리 공정의 응용범위 및 시장규모가 증가함에 따라 최근 기능성 분리막의 개발에 대한 많은 연구가 시도되고 있으나 아직까지도 매우 한정된 범위의 유기질 분리막만이 실용화되고 있을 뿐이다. 막분리 공정의 응용성은 분리막의 특성에 의하여 좌우될수 있는데 현재 주로 사용되고 있는 유기질막은 열적, 기계적, 화학 및 생화학적 안정성이 낮고 세척에 의한 재생성이 용이하지 않기 때문에 차후이들을 대체하여 모든 조업조건하에서 효율적으로 장기간 사용될 수 있는 세라믹막의 개발이 요구되고 있는 실정이다. 특히 2000년도 초반부터는 종래의 유기질막으로서는 기대할 수 없는 고기능성을 부여할 수 있는 세라믹막의 공업적 수요가 급증하여 분리막 공정에서 상당한 비중을 점유하게 될 것으로 예상되고 있으나 현재 전 세계적으로 세라믹막의 제조 및 응용에 대한 기초 및 기술이 확립되어 있지 않아서 공업적인 실용화가 이루어지지 못하고 있다.

• Membrane Journal
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• v.3 no.1
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• pp.12-21
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• 1993

세라믹 분리막은 알루미나($Al_2O_3$), 지르코니아($ZrO_2$), Carbon, 실리콘 카바이드, 스테인레스 등의 무기재료를 이용하여 제조된 분리막이다. 압출성형공정으로 제조된 지지체는 1700$^{\circ}C$ 이상의 소결공정을 거치므로 지지체 상단에 슬러리 코팅공정으로 형성된 얇은 막에게 안정된 분리기능을 수행할 수 있도록 커다란 물리적 강도를 제공한다. 따라서, 세라믹 분리막은 다공성 세라믹 구조를 갖는 특징적인 두 개 또는 세 개의 균일한 층으로 구성된 복합막이라 할 수 있다.

• Proceedings of the Membrane Society of Korea Conference
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• 1994.04a
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• pp.33-33
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• 1994

세라믹 막을 이용한 정밀여과 (microfiltration)나 한외여과(ultrafiltration)에 있어서 가장 중요한 점은 높은 선택적 투과성(permselectivity)을 유지하면서도 투과량(permeation flux)이 각각 500 ~ 1000 $l/m^2.hr$와 30 ~ 100 $l/m^2.hr$ 정도로 상당히 높아야 한다. 기체분리 공정에서도 마찬가지로 높은 투과성이 요구되기 때문에 이상과 같은 고투과량을 갖는 복층 세라믹막의 제조방법과 투과특성에 대한 연구를 수행하였다.

• Proceedings of the Membrane Society of Korea Conference
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• 1993.10a
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• pp.24-24
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• 1993

세라믹 분리막은 기존의 유기질막에 비하여 고온 분리공정이 가능하고, 기계적 강도가 크며, 화학 물질에 대해서도 안정하므로 유기질막이 사용 되어질 수 없는 공정 조건에서도 사용이 가능하다. 그러나 기존의 제조법으로 제조한 세라믹 분리막은 복합 분리막의 경우, 코팅시 분리막층에 미세균열이 쉽게 발생하고 막의 재현성이 좋지 않기 때문에 새로운 분리막 제조 공정의 개발 필요성이 대두되고 있다. 본 실험은 이러한 목적하에 반도체 공업에서 주로 사용되어지고 있는 화학기상증착법을 이용하여 세라믹 복합 분리막을 제조하였다.

• Membrane Journal
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• v.18 no.4
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• pp.354-361
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• 2008

Effects of operational conditions and solution chemistry on permeate flux in a hybrid ozone-ceramic ultra-filtration (UF) membrane system treating natural organic matter (NOM) were investigated. Results showed that the extent of permeate flux decline was higher at higher cross-flow velocity and ozone dosage, but it was higher at lower transmembrane pressure (TMP). The mechanism of fouling mitigation was found to be more dependent upon reaction between ozone and natural organic matter at/near catalytic membrane surface than scouring effect due to ozone gas bubbles. Addition of calcium into model NOM solution at high pH led to significant decline in permeate flux while the calcium effect on permeate flux decline was less pronounced at lower pH. After permeate flux decline during the early stage of filtration, the flux started recovering and approached fully to the initial value of it due to degradation of NOM by catalytic ozonation at ceramic membrane surface in the hybrid ozone-ceramic membrane system.

• Proceedings of the Membrane Society of Korea Conference
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• 1994.04a
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• pp.58-58
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• 1994

슬립캐스팅법으로 제조한 튜브형 $\alpha$-알루미나 담체 (평균기공크기 = $0.1 \mum$)에 졸-겔 침지코팅(dipcoating) 또는 가압코팅 (pressurized coating) 법에 의하여 극미세입자 $\gamma$-AlOOH, $TiO_2, SiO_2$, 및 aluminosilicate diphasic 졸을 코팅한 후 300 ~ 500$\circ$C 에서 열처리하여 세라믹 복합막을 제조하였다. 복합막 전체에 대한 균열유무는 $N_2$ 기체투과율의 평균압력에 대한 의존성으로부터 평가하였으며, 한외여과 (ultrafiltration)에의 응용성을 규명하기 위하여 막의 재질 및 제조조건에 따른 polyethylene glycol (PEG) 수용액의 분획분자량 변화를 측정하였다. 합성 세라믹 복합막의 분획분자량 측정 결과 $SiO_2$의 경우 2,000 정도로 매우 우수하였으며 $\gamma-Al_2O_3, TiO_2$, 그리고 aluminosilcate 막들은 6,000 ~ 10,000 범위 값을 갖고 있었다. 또한 막의 기공크기 및 분획분자량을 제어하기 위한 방법으로서 $TiO_2$ 복합막을 300 ~ 700$\circ$C 에서 열처리하였으며 이들에 대한 분획분자량 변화를 비교 분석하였다.

• Proceedings of the Membrane Society of Korea Conference
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• 2001.11a
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• pp.146-148
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• 2001

• Proceedings of the Membrane Society of Korea Conference
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• 1994.04a
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• pp.28-28
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• 1994

세라믹 분림가은 세라믹 고유의 열적, 기계적 특성으로 인해 유기질막이 사용되어질 수 없는 작업환경에서도 사용가능하다는 장점이 있다. 기존의 세라믹 분리막 제조방법으로는 졸겔법등이 있는데, 최근들어 새롭게 주목받고 있는 것이 화학기상중착법 (chemical vapor deposition)에 의한 제조이다. CVD 법은 막의 두께를 비교적 정확하게 조절할 수 있고, 균일한 두께의 막을 제조할 수 있다는 장점이 있다.