• Korean Membrane Journal
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• 제7권1호
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• pp.34-41
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• 2005

The wastewater discharged from a paper plant was filtrated by 3 kinds of tubular carbon ceramic UF and MF membranes with $N_2$-backflushing. The filtration time (FT) was fixed at 8 min or 16 min, and $N_2$-backflushing time (BT) was changed in 0${\~}$60 sec. The optimal condition was discussed in the viewpoints of total permeate volume ($V_T$), dimensionless permeate flux (J/Jo) and resistance of membrane fouling ($R_f$). In the viewpoints of $V_T$, J/Jo and $R_f$, the optimal $N_2$-BT was 40 sec at both FT for M9 (MWCO: 300,000 Daltons) and C005 ($0.05{\mu}m$) membranes. However, for C010 ($0.1{\mu}m$) it was 10 sec at FT=8 min, and 20 sec at FT=16 min in the viewpoints of J/Jo and $R_f$, and 5 sec at both FT in the viewpoints of $V_T$. It means that the short $N_2$-BT could reduce the membrane fouling and recover the permeate flux sufficiently for MF membrane having a large pore size as C010. Average rejection rates of pollutants were higher than $99.0\%$ for turbidity and $22.8{\~}59.6\%$ for $COD_{cr}$, but rejection rates of total dissolved solid (TDS) were lower than $8.9\%$. Therefore, the low turbidity water purified in our system could be reused for paper process.

• 한국정밀공학회지
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• 제33권12호
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• pp.971-977
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• 2016

Recently, the problem of the accumulation of fine sludge from the cutting oil generated during machining processes has become a major threat to the environment. The fine sludge has adverse affects on the human body and the environment, and significantly contributes to marine pollution. However, a microfiltration technique that can process the sludge still needs to be studied and developed on a global scale. Therefore, it is necessary to develop eco-friendly equipment such as an ECO vacuum filter system and eco-friendly technologies for processing cutting oil. In this study, a structural analysis was carried out using a finite element method (FEM). Improved models of the suction chamber for the ECO vacuum filter system were proposed based on the analysis of the displacement and stress of the system. The model with the best result was then optimized using the commercial software, ANSYS. It was confirmed that, in the optimized model, displacement and stress were reduced in comparison with the initial model. Finally, the structural stability of the optimized model was verified through analysis.

• 멤브레인
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• 제23권4호
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• pp.267-277
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• 2013

고도정수처리를 위한 관형 세라믹 정밀여과와 이산화티타늄($TiO_2$) 광촉매 첨가 PES (polyethersulfone) 구의 혼성공정에서 역세척 주기(FT)와 역세척 시간(BT)의 영향을 막오염에 의한 저항($R_f$) 및 투과선속(J), 총여과부피($V_T$) 측면에서 기존의 질소 역세척 결과와 비교하였다. FT가 짧아질수록 $R_f$는 감소하고 J와 $V_T$는 증가하였다. 탁도의 처리효율은 물과 질소역세척 모두 NBF (no back-flushing)에서 최대이고, FT가 짧아질수록 처리효율이 다소 증가하였다. 유기물질 처리효율은 물역세척 시 FT 4분에서 최대이었으나, 질소 역세척 시 FT가 짧아질수록 증가하였다. BT가 길어질수록 $R_f$와 가역적 막오염 저항($R_{rf}$)은 감소하고, J와 $V_T$는 증가하였다. 탁도 처리효율은 물 역세척 시 98% 이상으로 거의 일정하였으나, 질소 역세척 시 NBF를 제외하고 BT가 길어질수록 증가하였다. 유기물질 처리효율은 물 역세척시 BT 6초에서 최대이고, 질소 역세척 시 NBF를 제외하고 BT가 길어질수록 증가하였다. BT 30초와 FT 2분에서 최대 $V_T$값을 나타내어서, 본 실험 범위에서 최적 조건은 FT 2분마다 BT 30초이다.

• 멤브레인
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• 제24권1호
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• pp.39-49
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• 2014

고도정수처리를 위한 관형 세라믹 정밀여과와 이산화티타늄($TiO_2$) 광촉매 첨가 PES (polyethersulfone) 구의 혼성공정에서 pH 및 산소 역세척의 영향을 막오염에 의한 저항($R_f$) 및 투과선속(J), 총여과부피($V_T$)의 관점에서 고찰하였다. pH가 높아질수록 $R_f$가 감소하고, J는 증가하는 경향을 보였다. 결과적으로 pH 9에서 최대의 $V_T$를 나타내었다. 탁도의 처리효율은 pH와 무관하게 98.7~99.0%의 비슷한 처리효율을 보였다. 용존유기물질(DOM)의 처리효율은 pH가 높아질수록 감소하였다. 산소와 질소 역세척의 차이를 비교한 결과, $R_{f,180}$ 값이 산소 역세척 시 질소보다 낮게 나타났고, 초기투과선속($J_0$)으로 무차원 화한 최종투과선속($J_{180}/J_0$)은 역세척 주기(FT) 10분과 12분을 제외하고 산소 역세척이 질소 보다 높게 유지되었다. 산소 역세척 시 탁도물질의 처리효율은 질소 보다 다소 높게 나타났지만, 그 차이는 미비하다. 질소 역세척 시 DOM의 처리율은 산소보다 높게 나타났다. 또한, 포화산소 조건에서 탁도물질의 처리율은 산소 또는 질소 역세척 경우와 비슷하게 나타났지만, 포화산소가 광촉매와 반응하여 OH 라디칼을 생성하였기 때문에 DOM의 처리효율은 큰 폭으로 증가하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제43권2호
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• pp.236-242
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• 2005

대표적인 단백질 물질인 bovine serum albumin(BSA), lysozyme, pepsin, casein 그리고 ovalbumin의 이성분계 단백질 혼합물의 미세 분리 막에서 보이는 막 오염 현상에 관한 실험을 고찰하였다. 트랙 에치법에 의해 제조된 $0.2{\mu}m$ 폴리카보네이트 미세 막을 이용하여 단백질 혼합물 용액의 조성과 종류가 여과유량감속에 미치는 영향에 대한 실험을 일정한 압력(14 kPa)과 수소이온농도(pH=11) 하에서 수행하였다. 각각의 이성분 단백질 혼합물에 대한 막오염 현상을 확인하였으며, 유량 감속 데이터는 최근에 개발된 pore blockage-cake formation 모델을 이용하여 분석한 결과, 실험 결과와 일치하였다. 이성분계 단백질 혼합물의 조성과 단백질 종류가 막오염 및 유속변화에 미치는 영향은 공극막힘속도(${\alpha}$), 단백질 침적층의 초기 저항($R_{po}$) 및 단백질 저항의 증가속도(${\beta}$)에 의해 설명 할 수 있었다. 대체로 공극막힘속도의 변화는 유속감소현상과 일치함을 알 수 있으며, 특히 casein이 존재하는 단백질 혼합물에서의 급격한 유량감속은 casein에 의한 단백질 침적층의 초기저항에 크게 기인된 것으로 판단된다.

• Membrane and Water Treatment
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• 제4권3호
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• pp.175-189
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• 2013

A membrane bioreactor (MBR) with sludge retention time (SRT) of 300 days was maintained for over 2 years. Polypropylene microfiltration (MF) membrane with pore size of 0.2 ${\mu}m$ was used in the MBR system. The fouling behaviors of various sludge fractions from the MBR were studied and sub-divided resistances were analyzed. It was observed that $R_{cp}$ was a dominant resistance during the filtration of activated sludge, contributing 63.0% and 59.6% to the total resistance for MBR and sequential batch reactor (SBR) respectively. On the other hand, $R_c$ played the significant role during the filtration of supernatant and solutes, varying between 54.54% and 67.18%. Compared with $R_{cp}$ and $R_c$, $R_{if}$ was negligible, and $R_m$ values remained constant at $0.20{\times}10^{12}m^{-1}$. Furthermore, resistances of all sludge fractions increased linearly with rising mixed liquor suspended solids (MLSS) concentration and growing trans-membrane pressure (TMP), while the relationship was inversed between fraction resistances and cross flow velocity (CFV). Among all fractions of activated sludge, suspended solid was the main contributor to the total resistance. A compact cake layer was clearly observed according to the field emission scanning electro microscopy (FE-SEM) images.

• 한국생물공학회:학술대회논문집
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• 한국생물공학회 2000년도 추계학술발표대회 및 bio-venture fair
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• pp.260-263
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• 2000

대량발효 후 미세여과막과 MWCO 100K, 50K의 한외여과막을 이용한 막분리시스템을 적용하여 MTGase를 분리한 결과 pore size 1.6, $0.7\;{\mu}m$의 cellulose fiber 재질의 예비여과막과 $0.45\;{\mu}m$ cellulose acetate재질의 미세여과막을 이용하여 얻어진 분리액을 MWCO 100K와 50K를이용하여 농축시킨 결과 enzyme의 농도가 1.29 units/ml, 효소 비활성도는 약 0.2 units/mg protein 으로 나타났으며 초기 배양액에 비해 3.7배의 농축효과를 보였다.

• 상하수도학회지
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• 제25권6호
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• pp.981-987
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• 2011

Biologically treated water contains a large quantity of organic matters and microorganisms which can cause various problems to membrane. The membrane fouling occurred by these reasons is hard to control by single physical cleaning. This study analyzes the efficiency of aeration with chemical backwashing and foulants removal during chemical backwashing. The cleaning efficiency improves when the chemical concentration is high and the contact time of chemical is long. Chemical backwashing with aeration shows exceptional cleaning efficiency which leads the physical cleaning is required during chemical backwashing since it forms flow inside the membrane submerged tank. From the foulants removal analysis, the particles such as turbidity and TOC removal rate increase when the aeration is applied. Dissolved matter of DOC and UV254 removal is dependent on higher chemical concentration. According to FTIR analysis, one of major foulants, the polysaccharide is controlled by the chemical backwashing with aeration condition.

• 멤브레인
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• 제23권2호
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• pp.185-188
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• 2013

본 연구는 정밀여과용 관형 분리막 모듈 내에 자체 설계한 기체분사형 노즐을 장착하여 막오염 감소 효과에 따른 투과유속을 측정하였다. 원료 용액으로는 0.1 wt% yeast 입자를 사용하였으며 공기 주입에 따른 막오염 감소 효과를 확인하기 위하여 공기를 주입하지 않은 경우와 주입한 경우의 투과유속을 비교 분석하였다. 공기를 주입하지 않았을 경우 투과유속은 지속적으로 감소하였지만 공기를 주입할 경우 투과유속은 공기를 주입하지 않은 경우와 비교하여 30% 이상 향상됨을 확인하였다.

• 멤브레인
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• 제28권3호
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• pp.143-156
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• 2018

본 총설은 다양한 저널 게재 논문으로부터 분리막 및 광촉매의 혼성 정수/하수 처리 공정을 요약하였다. 이 총설에는 (1) 분리막 광촉매 반응기(membrane photoreactor, MPR), (2) 분리막 결합 광촉매 공정에서 막오염 관리, (3) 유기 오염물의 분해를 위한 광촉매 분리막 반응기, (4) 정수처리용 막분리 공정과 광촉매 분해의 결합, (5) 휴믹산 분해를 위한 광촉매 및 세라믹 막여과의 혼성공정, (6) 활성슬러지 여과를 위한 한외여과의 막오염에 이산화티타늄 나노입자의 영향, (7) 정수처리용 광촉매 및 정밀여과의 혼성시스템, (8) 선박 평형수 처리용 한외여과 및 광촉매의 혼성공정 및 (9) 분리막 및 광촉매 코팅 프로필렌 구의 혼성수처리 공정이 포함되어 있다.