• Proceedings of the Membrane Society of Korea Conference
• /
• 1997.06a
• /
• pp.37-54
• /
• 1997

가까운 미래에 분리막 기술이 에너지와 환경 산업에 광범위하게 응용될 것이다. 분리막 공정이 에너지 절약형이라는 것이 잘 알려져 에너지 문제를 해결하는 데 중요한 역할을 담당하게 될 것이다. 따라서 대표적인 에너지 절약형 분리막 공정인 기체분리막 및 투과증발막에 대한 수요가 크게 증가할 것이다. 환경산업분야에서는 수처리에 대한 응용분야가 더욱 확대될 것이고, 물속이나 공기중에서 VOC (volatile organic compounds)를 제거하는 분리막의 응용분야도 매우 큰 잠재 수요를 갖고 있다. 아울러 생물화학 분야에 단백질 분리 등과 같은 새로운 응용 분야를 개척하므로써 분리막의 응용범위를 더욱 증대시킬 것이다. 다음에 국내의 분리막 연구 및 산업에 대한 현황과 미래에 대해 간단히 요약하고자 한다.

• Journal of Energy Engineering
• /
• v.13 no.1
• /
• pp.34-39
• /
• 2004

The process of energy separation in a low pressure vortex tube with compressed air as a working medium is studied in detail. Experimental data of the temperature of the cold and hot air leaving the vortex tube are presented. The variation of the maximum wall temperature along the inner surface of a vortex tube and the temperature distribution in a vortex tube provide useful information about the location of the stagnation point of the flow field at the axis of the vortex tube Analysis of the results enabled to find the optimum ratio of nozzle area and the optimum shape of an orifice. From this optimum geometric setup of a low pressure and big vortex tube the effectiveness of energy separation was better than a high pressure and small vortex tube.

• Proceedings of the Membrane Society of Korea Conference
• /
• 1995.04a
• /
• pp.60-61
• /
• 1995

유업에 있어서 분리막의 이용은 에너지 절약면에서 많은 관심을 끌고 있다. 현재, 분리 농축에 있어서는 증발 또는 진공 농축법이 주로 이용되고 있다. 그러나 이들은 대량의 에너지를 사용하고 있기 때문에 에너지 손실이 크며, 특히 열변성이 일어나는 문제점이 있다. 이러한 문제의 해결책으로서 관심을 끌게 된것이 막분리 공정을 응용한 농축공정이다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
• /
• 2008.05a
• /
• pp.522-525
• /
• 2008

최근 세라믹 막은 우수한 화학적, 열적 안정성으로 기체 분리 공정에 각광을 받아 왔다. 특히 혼합기체에서 고 순도의 수소를 분리해 내는 기술은 연료전지 공정에서 화학 에너지를 전기화학 에너지로 전환시키는데 중요한 역할을 차지한다. 본 연구에서는MTES 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 Dynamic 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 323$\sim$473 K, 압력범위 0$\sim$7 atm에서 수행되었으며, 혼합기체는2성분으로 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.

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

• Proceedings of the KAIS Fall Conference
• /
• 2011.12b
• /
• pp.596-599
• /
• 2011

볼텍스 튜브는 고압의 가스를 이용하여 고온 가스와 저온 가스를 분리하거나 입자상 물질의 분리에 사용할 수 있는 장치이다. 본 연구에서는 직경 8mm 볼텍스 튜브의 길이변화가 에너지분리 특성에 미치는 영향을 실험을 통하여 분석하였다. 결론적으로 튜브길이 변화에 따른 영향력은 미미하였으나, 그 중 가장 짧은 튜브길이 64mm에서 고온 출구 측의 온도차가 가장 우수한 성능을 나타내었다. 반면, 저온 출구 측에서는 거의 영향을 미치지 못하는 것을 확인하였다. 본 연구는 볼텍스 튜브의 기초설계자료로 활용될 예정이다.

• Proceedings of the Korean Fiber Society Conference
• /
• 2003.10b
• /
• pp.185-186
• /
• 2003

막을 이용한 분리기술은 다양한 종류의 혼합물에서 원하는 물질을 분리 정제하는 기술로 여기에는 고-액, 액-액, 기-액분리가 모두 포함된다 현재까지 분리공정은 주로 여과, 증류, 추출, 흡착등 방법이 있으나 에너지소비가 많고, 설비투자비가 많이 들며 효율이 낮아 비경제적이라는 문제점을 가지고 있고 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 최근 주목받고 있는 기술이 막을 이용한 분리기술이다. 막을 이용한 분리기술의 장점은 앞서 언급한 바와 같이 에너지소비와 설비비를 최소화하면서도 고효율의 분리효과를 얻을 수 있다는 점에 있다. (중략)

• Membrane Journal
• /
• v.32 no.2
• /
• pp.163-171
• /
• 2022

Many studies on pervaporation (PV) for the separation of dilute alcohols as an alternative to conventional energy-intensive technique of distillation have been conducted earlier. The pervaporation transition behavior of ethanol-water mixtures through the PDMS/PSF membrane is important, in order to understand the mechanism of diffusion process. Therefore, in the present work, transient PV behavior for 50 wt% EtOH/H₂O mixture at 50℃ was investigated by using 1194 cm² PDMS/PSF hollow fiber membrane modules. The overall total flux and the separation factor of all the membrane modules increased initially and then gradually decreased with respect to PV time. The initial increase can be attributed to fact that membrane fibers were dry and it took time to dissolve into the membrane surface, but the subsequent decrease is due to the depletion of ethanol concentration in the feed. Therefore, it was confirmed that the ethanol permeation through a PDMS membrane is governed by the solution-diffusion mechanism.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
• /
• v.35 no.5
• /
• pp.517-524
• /
• 2011

A vortex tube is a device that can separate small particles from a compressed gas or separate a compressed gas into hot and cold flows. We experimentally analyzed the energy-separation characteristics of a vortex tube with a diameter of 10 mm. We measured the energy-separation characteristics of the vortex tube for different inlet air pressures, orifice diameters, and tube lengths. The orifice diameter and inlet pressure are important for the vortex tube design and operation. The tube length has a small effect on the energy-separation performance. Maximum energy separation occurs for a vortex tube with Dc = 0.7 D and L = 16 D.

• Membrane Journal
• /
• v.33 no.6
• /
• pp.344-351
• /
• 2023

The membrane separation process for carbon dioxide capture from hydrogen reformer exhaust gas has been developed. Using a commercial membrane module, a multi-stage process was developed to achieve 90% of carbon dioxide purity and 90% of recovery rate for ternary mixed gas. Even if a membrane module with being well-known properties such as material selectivity and permeability, the process performance of purity and recovery widely varies depending on the stage-cut, the pressure at feed and permeate side. In this study, we verify the limits of capture efficiency at single-stage membrane process under various operating conditions and optimized the two-stage recovery process to simultaneously achieve high purity and recovery rate.