• 멤브레인
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• 제8권1호
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• pp.50-58
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• 1998

Polysulfone 재질의 다공성 평판막 및 실관막에 키토산 피막층을 형성시킨 후 반응성 염료인 Cibacron Blue 3GA를 고정화시켜 human serum albumin(HSA)의 결합용량이 최대 70 $\mu{g/cm}^2$인 단백질 친화성 막을 제조하였다. 친화성 평판막 모듈을 대상으로 HSA에 대한 용출 크로마토그래피 실험을 수행하여 eluent 용액의 최적 환경조건을 결정하였는바, 1M KCl이 첨가된 농도 0.06 M, pH 10의 universal buffer를 eluent로 사용했을 때 리간드와 결합된 단백질의 용출이 가장 우수하였다. 친화성 평판막 및 실관막 모듈을 대상으로 HSA의 전열 크로마토그래피 실험을 수행하여 단백질에 대한 동적 결합용량을 측정하였다. 이 결과 동적 결합용량은 평판막 모듈의 경우에는 loading 용액의 유량과 HSA의 농도가 증가함에 따라 평형 결합용량 값으로부터 크게 감소하였으나, 실관막 모듈의 경우에는 loading 용액의 유량과 HSA의 농도에 관계없이 항상 평형 결합용량 수준을 유지하였는바, 따라서 실관막 모듈이 평판막 모듈보다 단백질 친화성 크로마토그래피 분리관으로서 더 효과적이었다.

• 멤브레인
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• 제30권1호
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• pp.66-77
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• 2020

본 연구에서는 정삼투 중공사막 모듈에서 중공사막의 가닥을 비틀어 배치하였을 때의 효과를 알아보기 위해 CFD전산 유체 역학 프로그램을 통해 5개의 다른 각도로 비틀린 중공사막 모듈을 설계하고 시뮬레이션하여 비틀리지 않은 모듈과 비교하였다. 실험 결과, 중공사막이 비틀렸을 때, 모듈 내부의 유도 용액의 농도가 비틀리지 않을 때에 비해 고르게 분포하였다. 모듈 입구의 압력은 중공사막의 비틀림과 관계없이 일정한 값을 보였지만 출구의 압력은 중공사막이 비틀린 정도가 커질수록 증가하는 추세를 보였다. 출구의 압력이 높아짐에 따라 막 내부의 유체 속도가 감소하고 모듈 체류 시간이 증가하여 막사이의 물질 교환이 원활하게 이루어질 것으로 예측된다. 이는 결과적으로 막이 비틀려 있을 때의 모듈 플럭스가 투과 수량이 차지하는 비율이 그렇지 않을 때에 비해 2배 증가하였다.

• Membrane and Water Treatment
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• 제8권1호
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• pp.35-50
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• 2017

The theoretical membrane gas absorption module treatments in a hollow fiber gas-liquid membrane contactor using Happel's free surface model were obtained under countercurrent-flow operations. The analytical solutions were obtained using the separated variable method with an orthogonal expansion technique extended in power series. The $CO_2$ concentration in the liquid absorbent, total absorption rate and absorption efficiency were calculated theoretically and experimentally with the liquid absorbent flow rate, gas feed flow rate and initial $CO_2$ concentration in the gas feed as parameters. The improvements in device performance under countercurrent-flow operations to increase the absorption efficiency in a carbon dioxide and nitrogen gas feed mixture using a pure water liquid absorbent were achieved and compared with those in the concurrent-flow operation. Both good qualitative and quantitative agreements were achieved between the experimental results and theoretical predictions for countercurrent flow in a hollow fiber gas-liquid membrane contactor with accuracy of $6.62{\times}10^{-2}{\leq}E{\leq}8.98{\times}10^{-2}$.

• 상하수도학회지
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• 제30권3호
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• pp.313-319
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• 2016

In this study, the performance experiment was conducted to compare the permeate flux of hollow fiber Vacuum Membrane Distillation module according to leak problem between module housing and membrane bundle. For the permeate flux performance experiment of the two Vacuum Membrane Distillation modules, the Lab-scale experimental equipment was built in the capacity of $1m^3/day$. The performance test of the two Vacuum Membrane Distillation modules were analyzed according to the feed water conditions. As a result, it was analyzed that the leak VMD module decreased about 14% of permeate flux than normal VMD module.

• KSBB Journal
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• 제17권2호
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• pp.182-188
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• 2002

푸마르산으로부터 숙신산 생물전환을 위하여 E. faecalis RKY1을 HFBR에 친정화하여 연속생산 공정에 대한 가능성을 모색하였다. E. faecalis RKY1은 실관의 spongy 부분에 효과적으로 고정화되었으며, transverse mode로 HFBR 조업시 실관가닥이 50개 및 200개일 경우 거의 비슷한 경향을 나타냈다. 또한 배지의 공급속도를 0.25, 0.5, 1.0 mL/min로 증가시키면서 조업한 결과, 정상상태에 도달하는 시간이 각각 24, 12, 9시간으로서 유속이 증가할수록 정상상태에 도달하는 시간은 단축되었지만, 반응기 내의 기질 및 생성물 분포는 그 변화가 심하였다. 실관 생물반응기를 이용하여 숙신산 생물 전환시 배지의 공금 유속이 증가할수록 숙신산 생산성은 증가하였지만 전환수율이 감소하여 미반응 푸마르산은 증가하였다. 최대 숙신산 생산성 및 이 때의 수율은 푸마르산염 농도 80 g/L 및 배지 공금 유속 2.0 mL/min일 때 17.1 g/L ·hr 및 0.54 g/g이었으며, 최적 숙신산 생산성 및 이 때의 수율은 푸마르산염 농도 50 g/L 및 배지 공급 유속 1.0 mL/min일때 9.0 g/L · 및 0.90 g/g으로서 회분식 생물전환의 경우보다 더 우수하였다.

• 드라이브 ㆍ 컨트롤
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• 제16권4호
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• pp.65-73
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• 2019

In this study, flow analysis and fluid-solid interaction analysis were conducted on a hollow fiber membrane module used for analysis of dehumidification characteristics. To ensure the reliability of the flow analysis results, the dehumidification experiment was performed under the temperature of 30℃ and relative humidity of 30% RH. The results of the dehumidification experiments were compared with the flow analysis results. The results of dehumidification experiments and flow analysis had a difference of approximately 5%. A 1-Way fluid-solid interaction analysis with various materials was conducted. From the results, it was found that the baffle with the largest shape deformation (polyethylene material) was subjected to 2-way fluid-solid interaction. The analysis of fluid flow and dehumidification characteristics were analyzed according to the shape deformation of the baffle.

• Membrane and Water Treatment
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• 제8권2호
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• pp.137-147
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• 2017

A water treatment utility in South Korea operates a large system of pressurized hollow fiber membrane (PHFM) modules. The optimal selection of membrane module for the full scale plant was critical issue and carried out using Risk-based Life Cycle Cost (RbLCC) analysis based on the historical data of operation and maintenance. The RbLCC analysis was used in the process of decision-making for replacing aged modules. The initial purchasing cost and the value at risk during operation were considered together. The failure of modules occurs stochastically depending on the physical deterioration with usage over time. The life span of module was used as a factor for the failure of Poisson's probability model, which was used to obtain the probability of failure during the operation. The RbLCC was calculated by combining the initial cost and the value at risk without its warranty term. Additionally, the properties of membrane were considered to select the optimum product. Results showed that the module's life span in the system was ten years (120 month) with safety factor. The optimum product was selected from six candidates membrane for a full scale water treatment facility. This method could be used to make the optimum and rational decision for the operation of membrane water purification facility.

• Membrane and Water Treatment
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• 제4권1호
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• pp.53-67
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• 2013

In this study, ageing characteristics of an industrial hollow-fiber membrane module were investigated after 50 months of drinking water production. For this purpose, the industrial module was opened to make 18 smaller modules with hollow-fibers taken from different parts of the industrial module. These modules were probed by the use of a magnetic nanoparticle (NP) challenge test based on magnetic susceptibility (K) measurement of permeate. No magnetic susceptibility was detected in permeate when the challenge test was performed on an intact membrane module, indicating the complete retention of nanoparticles by the membrane. The compromised membrane module can be successfully detected by means of magnetic susceptibility measurement in permeate. So, this study clearly demonstrates that ageing of ultrafiltration membranes can be monitored by measuring the magnetic susceptibility of permeate from an ultrafiltration membrane module. These results showed that the hollow fibers in the center zones of the bundle would age faster than those in the outer zones around the bundle. This result is in agreement with numerical simulation (Daurelle et al. 2011).

• 멤브레인
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• 제7권2호
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• pp.95-109
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• 1997

Active layer의 형성법에 따른 첫번째 모듈 set와 두번째 모듈 set 사이의 성능변화가 축방향 속도와 용질 농도변화를 통하여 각 모듈 set별로 비교, 고찰되었다. 모든 실험들은 같은 transmembrane pressure와 막면적당 에너지 소모하에서 동시에 수행되었다. 첫번째 모듈 set에 대해서 Dean vortices가 존재하는 나선형 모듈과 Dean vortices가 없는 선형모듈로 수행된 모든 비교 실험에서 용질 flux와 투과계수는 vortex flow의 경우 훨씬 큰 값을 보였다. 두번째 모듈 set에 대해서 순수에 대한 두 모듈의 투과계수는 다른 값을 보이고 있으며 선형 모듈의 투과계수가 나선형 모듈에 비해 약 150% 높은 것으로 나타났다. 이는 두 모듈의 막이 완전히 달라졌음을 보여준다.

• 멤브레인
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• 제28권2호
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• pp.83-89
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• 2018

열유도상분리법(TIPS) 및 연신의 복합공정으로 막증류(Membrane distillation, MD)용의 소수성 및 다공성 PVDF 중공사 분리막을 제조하였다. 제조된 분리막을 막증류 공정에 적용하여 처리수량을 극대화하기 위한 방안으로 모듈의 형태와 운전조건 및 병렬 연결 시 배관의 크기 영향을 확인하고자 하였다. 진공 막증류 모듈의 최적화 실험에서는 모듈 내 분리막의 충진율과 길이가 증가할수록 플럭스는 감소하며, 진공포트의 위치는 모듈을 수직으로 연결하였을 때 원수의 inlet 방향에 위치할수록 플럭스 측면에서 가장 유리한 것으로 확인되었다. 모듈의 헤더배관의 크기선정에서는 중공사막의 내경면적과 헤더배관의 내경면적이 동일할 경우 최대 플럭스를 나타냄을 확인할 수 있었으며, 모듈 내 선속도가 높을수록 높은 플럭스를 나타내지만 모듈에 작용하는 압력 역시 비례하여 증가하기 때문에 최적 선속도를 찾는 것이 필요하다.