• Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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• v.36 no.11
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• pp.791-802
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• 2014

Energy shortage is being exacerbated due to the increase of energy consumption and depletion of fossil fuels. In order to release the energy crisis, new types of energy resources such as small hydropower, solar power, wind power and biomass have been already developed or actively researched. Recently, osmotic power, which harvests energy from salinity gradient between seawater and fresh water, is considered as a feasible candidate. Among the osmotic power processes, pressure retarded osmosis (PRO) is widely gaining attention because of no emission of carbon dioxide and less sensitivity to the external environmental conditions. However, PRO process is facing difficulties such as the lack of specialized PRO membrane and optimization technologies. Therefore, PRO was reviewed in this paper in terms of theoretical background, membrane development, process development and fouling mechanism to provide insights and suggest the future direction of PRO research.

• Membrane Journal
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• v.31 no.4
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• pp.253-261
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• 2021

Solutions to water pollution, global warming, and climate change have been currently discussed. Pressure retarded osmosis (PRO) using a difference in salt concentration between two fluids is proposed to meet the demand for clean water and produce eco-friendly energy. Although PRO has been researched continuously, it has not been commercialized yet due to limitations such as lack of technology and the high price of membranes. Meanwhile, the membrane is one of the most significant parts of the PRO engine and salinity gradient power (SGP) technology. Research continues to technologically develop graphene oxide membranes and nanocomposite membranes used in salinity gradient power generation. Studies on efficient membranes, solvents, and solutes are active to enable high energy efficiency of the osmotic heat engine even at low temperatures of waste. Studies have been conducted on reducing internal concentration polarization and increasing power density by using membranes with balanced permeability and selectivity. In this review, dealing with these studies, we discuss the types of PRO membranes, theoretical modeling of technologies through efficient membranes, and other technologies to develop the process efficiency.

• Prospectives of Industrial Chemistry
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• v.14 no.6
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• pp.21-28
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• 2011

이온교환막을 이용한 전기적 탈염기술은 막모듈 내에 양이온교환막과 음이온교환막을 교대로 장착시키고 모듈의 양단 전극에 전압을 적용함으로써 물속에 용존되어 있는 양이온과 음이온들을 전기의 힘을 이용하여 선택적으로 투과시키는 원리를 기반으로 하는 청정공정 기술이다. 이온교환막 공정은 전통적으로 산/알칼리의 생산, 산업폐수의 중금속의 제거, 해수의 담수화, 반도체 산업의 초순수의 제조, 해수에서 식염의 제조, 발효산업의 유기산 및 아미노산의 회수 등 다양한 산업분야에서 응용되어 왔다. 최근에는 이러한 기존의 응용분야에서 벗어나 새롭게 응용분야가 넓어지고 있다. 이온교환막과 다공성 탄소전극을 결합한 막축전식 해수담수화기술, 해수와 담수의 염도차를 이용한 역전기투석식 해수발전 등의 새로운 선택분리기능 및 응용분야를 가진 이온교환막의 개발 및 공정에 관한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 그러나 국내에서는 이온교환막이 아직 상용화되지 않고 있어 이온교환막을 이용한 응용연구가 활발하게 진행되지 못하고 있어 그 개발이 시급하다. 본 논문에서는 먼저 이온교환막을 이용한 전기투석식 탈염기술, 물분해 전기투석, 전기탈이온 공정에 관한 동향을 조사하였다. 아울러 미래의 이온교환막의 응용기술인 해수담수화기술로서 역삼투법과 경쟁하여 에너지를 낮게 소모할 것으로 예상되는 분리막을 이용한 막축전식 탈염기술과 무한한 신재생에너지원인 해수와 담수를 이용한 역전기투석 해수발전기술에 대해 기술의 원리들과 최근의 연구동향 등을 정리하였다.