춘계 총회 및 학술발표회...한 국 막 학 회 2 0 1 6 년 도 춘 계 총 회 및 학 술 발 표 회 한 국 막 학 회 The Membrane Society of Korea 한•국•막•학•회

한국막학회

2016년도

춘계

총회

및

학술발표회

한

국

막

학

회 The Membrane Society of Korea

한•국•막•학•회

한 국 막 학 회

2016년도

춘계 총회 및 학술발표회

2016년 5월 11일(수)~5월 13일(금)May 11(Wed) ~ May 13(Fri), 2016

주 최 :

주 관 : 한양대학교 에너지공학과

The Membrane Society of Korea


한 국 막 학 회

2016년도



주 최 :


- i -

한 국 막 학 회2016년도 춘계 총회 및 학술발표회 일정표

❙ 2016년 5월 11일(수요일) 장소 : 서울역 만복림

17:00~18:00 2016 한국막학회 평의원회

18:00~19:00 5차(5월) 이사회의

❙ 2016년 5월 12일(목요일)

08:30~09:30 등 록

　 A 강연장 B 강연장

분 야

시 간　신에너지 환경기술 (1MA)

좌장 : 박정훈 교수 (동국대학교)

가정용 정수기술 및 오염물질과 인증 동향 (1MB)

좌장 : 강상현 연구부문장

(코웨이㈜ 환경기술연구소)

09:30~09:50이산화탄소 포집용 접촉막 분리막 기술

박정훈 교수 (동국대학교)

우리나라 음용수 수질기준 제정 절차와

수돗물 중 미량오염물질 모니터링

표희수 책임연구원 (KIST)

09:50~10:10

고분자 연료전지용

술폰화 폴리아릴렌에테르 전해질 막

박기태 박사 (한국에너지기술연구원)

NSF 프로토콜 477 가정용 정수기의

음용수 내 마이크로시스틴 처리평가

이소영 본부장 (한국 NSF 워터사업부)

10:10~10:30

고부가가치 화합물 제조를 위한

염수전해공정에서의 이온선택성 분리막의 중요성

이창현 교수 (단국대학교)

구리 기반 하이브리드 살균 기술

이창하 교수 (UNIST)

10:30~10:50역전기투석 염분차발전 기술 개발

김찬수 박사 (한국에너지기술연구원)

소형 가전 제품 적용을 위한 전기탈이온 기술 개발

문성민 선임연구원 (코웨이㈜ 환경기술연구소)

10:50~11:00 휴 식

11:00~11:40초청 강연 : 올레핀/파라핀 분리를 위한 표면이 활성화 된 은 나노입자를 이용한 고체 촉진수송 분리막

강용수 교수 (한양대학교)

11:40~12:10 총 회

12:10~13:30 점 심

- ii -


분 야

시 간　Oral Session1 : 분리막 제조


Oral Session2 :

환경에너지/기체분리막/분리막신기술/수처리

박치훈 교수 (경남과학기술대학교)

13:30~13:45

염수전해성능에 대한 상업용

과불소계 술폰화 이오노머막의 영향

박인기 (단국대학교)

효율적인 축전식 탈염을 위한

세공충진 이오노머 멤브레인 제조 및 특성 평가

김도형 (상명대학교)

13:45~14:00EAD 공정용 이온 교환막 제조와 특성평가

손태양 (경상대학교)

폐수의 막 전기 화학적 산화와 수소연료발생

Tahir Iqbal (경북대학교)

14:00~14:15

높은 투과도와 장기 안정성을 가지는

열전환 고분자를 이용한 해수담수화 기술

박상현 (한양대학교)

석탄화력 발전소 배 가스 이산화탄소 포집을 위한

분리막 공정 연구

이성훈 (한양대학교)

14:15~14:30

고투과성 한외여과막의 제조와 바이러스와

박테리아 제거 성능 평가

우승문 (경상대학교)

생체 적합성이 우수한

nanofiber smart membrane의 제조와 투과 특성

고은주 (경희대학교)

14:30~14:45 　 역삼투막의 세정에 따른 막표면 유기물 특성변화

김효전 (KAIST)

14:45~14:55 휴 식

분 야

시 간　포스터 3분 Speech1 (막 제조)

강상욱 교수 (상명대학교)

포스터 3분 Speech2 (막 활용)

조철희 교수 (충남대학교)

14:55~15:30 포스터 3분 Speech1 포스터 3분 Speech2

15:30~16:30 포스터 세션

16:30~16:40 휴 식

분 야

시 간　Oral Session3 : 분리막 제조/수처리

김종학 교수 (연세대학교)

Oral Session4 : 환경에너지

최정규 교수 (고려대학교)

16:40~16:55

Cellulose acetate-graft-( glycidylmethacrylate

-g-PEG)의 합성과 AMC와의 blending을 통한

중금속 이온들의 제거율 향상

Jayalakshmi Ayyavoo (UNIST)

셰일가스 폐수처리용 정삼투 공정에서

유입수 성상과 유도용액의 영향

이승윤 (한국기계연구원)

16:55~17:10

대기공 정밀여과막을 이용한

pore-filling 기술개발 및 성능평가

이강원 (㈜필로스)

연소 후 이산화탄소 포집을 위한

다단막공정 디자인 및 파일럿 실증연구

이정현 (한국에너지기술연구원)

17:10~17:25

효과적인 공기세정으로 막오염 저감가능한

MBR 모듈의 개발 및 적용

이태섭 (㈜필로스)

압력지연삼투 공정의 순 에너지 향상을 위한

필요조건

김유창 (한국기계연구원)

17:40 간친회

- iii -

❙ 2016년 5월 13일(금요일)

8:30~9:30 등 록


분 야

시 간　

차세대 에너지발생 및

저장장치용 고분자전해질막 (2MA)

좌장 : 김태현 교수 (인천대학교)

정수처리용 막여과 및 막증발 기술 (2MB)

좌장 : 이상호 교수 (국민대학교)

09:30~09:50연료전지용 비대칭 다공성 폴리벤즈이미다졸 막

박진수 교수 (상명대학교)

낙동강 수계 원수를 대상으로

조류 대응 막여과 시스템 검토

김효상 박사 (GS건설)

09:50~10:10

저가습연료전지 운전을 위한

술폰산화 멀티블록고분자 전해질막의 개발

배병찬 박사 (한국에너지기술연구원)

2단 막여과 정수처리 시스템 개발

하금률 박사 (대림산업)

10:10~10:30

고분자전해질 연료전지 및

전기분해의 상용화를 위한 분리막의 요구: 강화복합막


선박 엔진폐열을 활용한

진공식 막증발 시스템 개발 및 평가

황태문 박사 (KICT)

10:30~10:50

연료전지 및 바나듐 흐름전지 용 폴리설폰

소재 기반 음이온 교환막

정민석 박사 (롯데케미칼)

Macro puncture를 이용한

지지층 개질 MD 분리막 개발

정성필 박사 (KIST)

10:50~11:10

역전기투석과 레독스흐름 전지를 위한

세공충진 이오노머 멤브레인의 개발

강문성 교수 (상명대학교)

막여과 정수처리 공정설계 프로그램 개발

이상호 교수 (국민대학교)

11:10~12:20 포스터 세션

12:20~14:00 점심 식사


분 야

시 간　혐기성 MBR 수처리공정 (2MC)

좌장 : 박찬혁 선임연구원 (한국과학기술연구원)

이산화탄소 분리용 기체분리막 (2MD)

좌장 : 박호범 교수 (한양대학교)

14:00~14:20

납석광물소재를 이용한

세라믹 분리막 개발 및 혐기성 세라믹 MBR 적용

박찬혁 박사 (KIST)

기체분리고분자막의 투과도/선택도성능

상한선 극복방안

박호범 교수 (한양대학교)

14:20~14:40혐기성 MBR을 이용한 하폐수처리

송경근 박사 (KIST)

제올라이트 분리막은 기체분리 분야에서

기술경제적 경쟁력이 있는가?

조철희 교수 (충남대학교)

14:40~15:00혐기성 MBR 기술의 기계세정 및 에너지 저감방안

김정환 교수 (인하대학교)

고성능 가스 분리를 위한

사다리형 폴리실세스퀴옥산 포함하는 기체분리막 개발

이종석 박사 (KIST)

15:00~15:10 휴 식

15:10~15:30고농도 혐기소화액 처리를 위한 여과농축분리막 적용

김영오 박사 (현대건설)

연소후 탄소 포집을 위한 제올라이트 분리막

최정규 교수 (고려대학교)

15:30~15:50

슬러지 감량조를 포함하는

공기주입형 가압식 MBR 공정

남덕현 박사 (대림산업(주))

연소배가스 포집 공정을 위한 분리막 공정

여정구 박사 (한국에너지기술연구원)

- iv -

❙ 초청강연 : 2016년 5월 12일(목요일)

11:00~11:40 강 용 수 (한양대학교)

올레핀/파라핀 분리를 위한 표면 활성화된 은 나노입자를 이용한 고체 촉진수송 분리막

❙ 2016년 5월 12일(목요일)

A 강연장

신에너지 환경기술 (1MA) 좌장 : 박정훈 교수 (동국대학교)

1MA-1

(09:30~09:50)

이산화탄소 포집용 접촉막 분리막 기술 (동국대)이홍주, 채진웅, 박정훈*

1MA-2

(09:50~10:10)

고분자 연료전지용 술폰화 폴리아릴렌에테르 전해질 막 (한국에너지기술연구원)박기태*

1MA-3

(10:10~10:30)

고부가가치 화합물 제조를 위한 염수전해공정에서의

이온선택성 분리막의 중요성

(단국대)박인기, 이창현*

(한국전력연구원)이지현, 심재구

1MA-4

(10:30~10:50)

역전기투석 염분차발전 기술 개발 (한국에너지기술연구원)김찬수*,

황교식, 한지형, 김한기, 정남조

B 강연장

가정용 정수기술 및 오염물질과 인증 동향 (1MB) 좌장 : 강상현 연구부문장 (코웨이㈜)

1MB-1

(09:30~09:50)

우리나라 음용수 수질기준 제정 절차와 수돗물 중

미량오염물질 모니터링

(KIST)표희수*

1MB-2

(09:50~10:10)

NSF 프로토콜 477 가정용 정수기의 음용수 내 마이크로시스틴

처리평가

(NSF 인터내셔널 글로벌 워터 사

업부)박지연, 이소영*

1MB-3

(10:10~10:30)

구리 기반 하이브리드 살균 기술 (UNIST)이창하*

1MB-4

(10:30~10:50)

소형 가전 제품 적용을 위한 전기탈이온 기술 개발 (코웨이㈜)문성민, 이준영,

이국원, 강상현*

- v -

❙ 2016년 5월 13일(금요일)

A 강연장

차세대 에너지발생 및 저장장치용 고분자전해질막 (2MA) 좌장 : 김태현 교수 (인천대학교)

2MA-1

(09:30~09:50)

연료전지용 비대칭 다공성 폴리벤즈이미다졸 막 (상명대)신문식, 박진수*

2MA-2

(09:50~10:10)

저가습연료전지 운전을 위한 술폰산화 멀티블록고분자

전해질막의 개발

(한국에너지기술연구원)배병찬*

2MA-3

(10:10~10:30)

고분자전해질연료전지 및 전기분해의 상용화를 위한

분리막의 요구: 강화복합막

(단국대)표세연, 황진표, 안주희,

임윤재, 이창현*

(단국대, 한국자동차부품연구원)

박종준

(한국자동차부품연구원)구영모

(강원대)조용훈

2MA-4

(10:30~10:50)

연료전지 및 바나듐 흐름전지 용 폴리설폰 소재 기반

음이온 교환막

(롯데케미칼)정민석*

(일리노이 공대)Christopher Arges,

Javier Parrondo, Vijay Ramani

2MA-5

(10:50~11:10)

역전기투석과 레독스흐름 전지를 위한 세공충진

이오노머 멤브레인의 개발

(상명대)김도형, 강문성*

혐기성 MBR 수처리공정 (2MC) 좌장 : 박찬혁 선임연구원 (한국과학기술연구원)

2MC-1

(14:00~14:20)

납석광물소재를 이용한 세라믹 분리막 개발 및

혐기성 세라믹 MBR 적용

(KIST)정영미, 이상협, 박찬혁*

(㈜칸세라 기술연구소)김명중

(고려대)홍승관

2MC-2

(14:20~14:40)

혐기성 MBR을 이용한 하폐수처리 (KIST)송경근*, 신재원

2MC-3

(14:40~15:00)

혐기성 MBR 기술의 기계세정 및 에너지 저감방안 (인하대학교)김정환*

2MC-4

(15:10~15:30)

고농도 혐기소화액 처리 위한 여과농축분리막 적용 (현대건설)김영오*, 장하영

2MC-5

(15:30~15:50)

슬러지 감량조를 포함하는 공기주입형 가압식 MBR 공정 (대림산업㈜)남덕현, 나지훈*,

손한형, 강기훈

(광운대학교)이영수

- vi -

B 강연장

정수처리용 막여과 및 막증발 기술 (2MB) 좌장 : 이상호 박사 (국민대학교)

2MB-1

(09:30~09:50)

낙동강 수계 원수를 대상으로 조류 대응 막여과 시스템 검토 (GS건설㈜)김효상, 이상도, 정경미,

서선근, 오영기*

2MB-2

(09:50~10:10)

2단 막여과 정수처리 시스템 개발 (대림산업㈜)하금률, 윤정연, 손한형,

강기훈*

(㈜에코니티)김병석, 김진호

(한국건설기술연구원)황태문

2MB-3

(10:10~10:30)

선박 엔진폐열을 활용한 진공식 막증발 시스템 개발 및 평가 (한국건설기술연구원)구재욱, 남숙현,

김은주, 황태문*

(국민대)이상호

2MB-4

(10:30~10:50)

Macro puncture를 이용한 지지층 개질 MD 분리막 개발 (KIST)정성필, 김홍석, 이석헌*

(건국대학교)이강호

2MB-5

(10:50~11:10)

막여과 정수처리 공정설계 프로그램 개발 (국민대)이상호

이산화탄소 분리용 기체분리막 (2MD) 좌장 : 박호범 교수 (한양대학교)

2MD-1

(14:00~14:20)

기체분리고분자막의 투과도/선택도성능 상한선 극복방안 (한양대)박호범*

2MD-2

(14:20~14:40)

제올라이트 분리막은 기체분리 분야에서 기술경제적

경쟁력이 있는가?

(충남대)조철희*

2MD-3

(14:40~15:00)

고성능 가스 분리를 위한 사다리형 폴리실세스퀴옥산

포함하는 기체분리막 개발

(KIST)박성환, 안희성, 이성수,

황승상, 이종석*

2MD-4

(15:10~15:30)

연소후 탄소 포집을 위한 제올라이트 분리막 (고려대)김은주, 최정규*

2MD-5

(15:30~15:50)

연소배가스 포집 공정을 위한 분리막 공정 (한국에너지기술연구원)여정구*,

이정현, 오웅진, 이다훈, 문종호,

(한양대)김진국, 이성훈

- vii -

❙ 2016년 5월 12일(목요일)

구 두 (13:30~17:25)

A 강연장 좌장 : 이창현 교수 (단국대학교) / 김종학 교수 (연세대학교)

MO-1 염수전해성능에 대한 상업용 과불소계 술폰화 이오노머막의

영향

(단국대)박인기, 이창현*

(한국전력연구원)이지현, 심재구,

MO-2 EAD 공정용 이온 교환막 제조와 특성평가 (경상대)손태양, 윤준성, 남상용*

MO-3 높은 투과도와 장기 안정성을 가지는 열전환 고분자를

이용한 해수담수화 기술

(한양대)박상현, 김지훈, 문선주,

이영무*

(The University of Calabria)

Enrico Drioli

MO-4 고투과성 한외여과막의 제조와 바이러스와 박테리아 제거

성능 평가

(경상대)우승문, 남상용*

((주)퓨어멤) 정연석

MO-5 Cellulose acetate-graft-( glycidylmethacrylate –g-PEG)의

합성과 AMC와의 blending을 통한 중금속 이온들의 제거율

향상

(UNIST)Jayalakshmi Ayyavoo,

권영남*

(한국화학연구원)김인철

MO-6 대기공 정밀여과막을 이용한 pore filling 기술개발 및 성능

평가

(㈜필로스)이강원, 김정학*

(한국과학기술정보연구원)이영석

MO-7 효과적인 공기세정으로 막오염 저감가능한 MBR 모듈의 개

발 및 적용

(㈜필로스)이태섭, 이강원, 김정학*

B 강연장 좌장 : 박치훈 교수 (경남과학기술대학교) / 최정규 교수 (고려대학교)

MO-8 효율적인 축전식 탈염을 위한 세공충진 이오노머

멤브레인의 제조 및 특성 평가

(상명대)김도형, 박진수, 강문성*

MO-9 폐수의 막 전기 화학적 산화와 수소연료발생 (경북대)Tahir Iqbal, 추광호*

MO-10 석탄화력 발전소 배 가스 이산화탄소 포집을 위한 분리막

공정 연구

(한양대)이성훈, 윤석원, 여영구,

김진국*

(동국대)Michael Binns

MO-11 생체 적합성이 우수한 nanofiber smart membrane의

제조와 투과 특성

(경희대)고은주, 박희민, 이용택*

MO-12 역삼투막의 세정에 따른 막표면 유기물 특성변화 (한국과학기술원)김효전, 강석태*

(한국수자원공사)임재림, 이영주,

안광택

MO-13 셰일가스 폐수처리용 정삼투 공정에서 유입수 성상과 유도

용액의 영향

(한국기계연구원)이승윤, 박상진

(한국기계연구원,

과학기술연합대학원대학교)김유창*

MO-14 연소 후 이산화탄소 포집을 위한 다단막공정 디자인 및

파일럿 실증연구

(한국에너지기술연구원)이정현,

오웅진, 여정구*, 이다훈, 문종호

(한양대)김진국, 이성훈

MO-15 압력지연삼투 공정의 순 에너지 향상을 위한 필요조건 (한국기계연구원)이승윤, 김유창*

- viii -

❙ 2016년 5월 12일(목요일)

포스터 (09:00~18:00)

분리막 제조 분과

MP-1 Aluminosilicate hollow nanoparticles를 도입한 폴리에테르-

아마이드 공중합체 혼합막의 기체투과특성

(명지대)박상훈, 정범석*

MP-2 N-alkoxymethyl로 치환된 poly(ether-b-amide)의

기체 투과특성

(명지대)여경우, 박상훈, 정범석*

MP-3 납석기반 세라믹 지지체 수처리 적용평가 및 모듈 간격에

따른 파울링 현상관찰

(인하대)장호석, 박은영, 김정환*

(㈜에이이)이성재, 최낙철

MP-4 수투과도 및 내오염성 향상을 위한 PVDF-modified MWCNT

분리막 제조 및 특성

(경희대)오희수, 박희민, 이용택*

MP-5 내산성이 향상된 복합 NF membrane 제조 및 특성 (경희대)임지은, 이용택*

MP-6 이온그룹이 도입된 입자를 활용한 양이온 교환막의 제조와

특성평가

(경상대)윤준성, 손태양, 남상용*

MP-7 망간-철 산화물을 이용한 PVdF 나노섬유복합막의 제조 (계명대)박예지, 윤재한, 장원기,

이정훈, 변홍식*

MP-8 PVdF/GO 복합체 나노섬유 멤브레인을 활용한 중금속 제거 (계명대)이정훈, 장원기, 후건, 변홍식*

MP-9 열 유도 상전이와 비 용매 상전이 현상을 이용한 막 형태의

조절

(한양대)정준태, 김정, 왕호현, 이영무*

(한양대,ITM-CNR)Enrico Drioli*

(Solvay Specialty Polymers)

Emanuele di Nicolo

MP-10 친수성 고분자의 코팅을 통한 소수성 막 표면의 친수화 및

이의 투과성능 향상 연구

(한남대)전이슬, 임지원

MP-11 정밀여과막의 성능에 있어 인산 및 인산에스터 첨가제 영항 (동의대)정보람, 김노원*

MP-12 가압법과 상전이에 의한 나노여과 중공사 복합막의 제조 및

성능 연구

(한남대)신도형, 임지원*

MP-13 PEMFC의 Sulfonated Poly(sulfone ether ketone) 블록

공중합체의 합성

(DGIST)유태현, SangarajuShanmugam*

MP-14 정삼투 공정에서 N-isopropylacrylamide를 이용한 표면 개질

및 개질된 분리막의 특성 변화 고찰

(UNIST)전병문, 누엔티팡냐, 이형개,

김우정, 권영남*

MP-15 막증류법에 소수성 향상을 위한 폴리머의 물리적, 화학적 개질 (UNIST)이형개, 전병문, 누엔티팡냐,

김우정, 권영남*

MP-16 수처리용 패턴 분리막의 막오염 방지 효과 (연세대)박정원, 임주완, 곽효은,

민소진, 김기홍, 박병규*,

(서울대)최동찬, 장준희, 이정학

MP-17 PEGMA를 코모노머로 사용한 Pore-filled 폴리스티렌계

음이온교환막의 제조

(한국화학연구원)문혜진, 신소라,

김정훈, 장봉준*

- ix -


MP-18 응고조에 들어가는 주조된 poly (vinylidene fluoride) 도프

용액의 속도에 따른 한외여과막의 기공크기에 관한 연구

(연세대)이주성, 조형준, 서진아,

민병렬*

(한국상하수도협회)이현호

수처리 시스템 기술 분과

MP-19 미세다공성 PVDF 분리막의 형성 중 열 유도 상전이 변수들의

영향

(한양대)왕호현, 정준태, 김정, 이영무*

(한양대, ITM-CNR)Enrico Drioli

(Solvay Specialty Polymers)

Emanuele di Nicolo

MP-20 MBR 내 침지식 중공사막의 Aeration에 따른 SFCO 투과특성 (서울과학기술대)정도인, 김선일,

정세영, 정건용*

MP-21 새로운 CDI 셀 디자인 및 CFD 분석에 따른 염 제거 효율 비교 (한남대)전이슬, 임지원*

MP-22 역삼투 분리막과 이온교환수지를 이용한 방사성 이온 제거 (한남대)신도형, 임지원*

MP-23 이온교환능력을 향상 시킨 양이온 교환막의 분자동역학모사 실험 (경상대)손태양, 남상용*

(Research Institute for Membrane

Technology ITM-CNR)Elena Tocci

(경남과학기술대)박치훈

MP-24 Citric acid 금속염을 이용한 해수담수화 평가 (한국화학연구원)양지훈, 이혜진,

최진일, 장한나, 송두현, 이덕로,

권세이, 김인철*

MP-25 해수담수화 플랜트의 에너지 저감을 위한 FO/RO hybrid pilot

plant 실증 연구

(㈜휴비스워터)라동일, 신경용, 이상학*

MP-26 SWRO공정의 Feed Dilution 문제점 및 Hybrid Module Design

을 통한 개선방안

(㈜포스코건설)이은수, 곽동근,

김관엽, 김윤중, 남해욱*

MP-27 정족수 감지 억제를 통한 중공사막 수처리 공정에서의

생물막 형성 저감

(서울대)권혁필, 이기백, 이정학*

MP-28 해수담수화 전처리 선정을 위한 서해연안 해수특성 분석 (현대제철)이상형*, 이중원, 심주현,

(한국건설기술연구원)최준석

기체 분리막 분과

MP-29 이산화탄소 분리를 위한 산화그래핀 기반 분리막을 이용한

모듈제조

(한양대)이슬기, 유명진, 신재은,

선지현, 이현희, 박호범*

MP-30 기체분리용 고분자 복합 분리막을 위한 그래핀 옥사이드 개질 (한양대)선지현, 유명진, 신재은,

박호범*

MP-31 가교 결합을 통한 그래핀 옥사이드/고분자 나노복합 분리막

제조 및 기체 투과 특성

(한양대)이현희, 신재은, 박호범*

MP-32 폴리설폰 중공사막 모듈을 이용한 바이오가스 고질화 (한국화학연구원)박보령, 김정훈*

(한국화학연구원, 충북대)성문숙

- x -


MP-33 CO2 포집을 위한 PEG기를 도입한 Polyimide 랜덤 공중합체

제조 및 중공사 기체 분리막의 제조

(경상대)이정우, 박정호, 남상용*

MP-34 높은 투과도와 선택도를 가지는 PSf-PEG 분리막의 기체 투과

성능

(경상대)정문기, 남상용*

MP-35 Troger’s Base를 도입한 폴리 이미드 고분자의 합성 (한양대)이원희, 성종근, 도유성,

이영무*

(Hunan대)Yongbing Zhuang,

Michael D. Guiver

MP-36 PEG 첨가를 통한 PEBAX 복합분리막의 투과 성능 향상 (한국에너지기술연구원)이윤표, 이정현,

여정구*

환경 에너지 분과

MP-37 고분자전해질연료전지용 술폰화 폴리아릴렌에테르술폰

랜덤 공중합체-테플론 강화복합막

(단국대)안주희, 이창현*

MP-38 리튬이차전지용 in-situ 겔 폴리머 전해질-폴리올레핀

강화복합막 제조

(단국대)맹주희, 안주희, 차우주, 이창현*

MP-39 과불소계 술폰산 이오노머막 특성에 대한 용매효과 (단국대)김우영, 이창현*

MP-40 클로-알칼리 공정을 위해 방사선 그라프트 중합법을 이용한

술폰화된 폴리 아닐린 에테르 술폰 공중합체-실리카

나노복합 막

(단국대)차우주, 이창현*

MP-41 고분자 전해질막 연료전지용 과불소계 이오노머 나노분산막 (단국대)표세연, 이창현*

MP-42 개질된 폴리이미드 분리막의 제조와 탄화수소 혼합물의 분리 (경상대)박윤환, 남상용*

분리막 신기술 분과

MP-43 다양한 기기분석법을 통한 고분자 분리막의 특성평가 (경상대)이별님, 남상용*

MP-44 알루미나 중공사 접촉막 모듈을 적용한 CO2 분리 공정 (동국대)이홍주, 채진웅, 임수민,

유예인, 박정훈*

- xi -

❙ 2016년 5월 13일(금요일)

포스터 (09:00~16:00)


MP-45 상전이 변수인 Evapration time의 변화에 따른 PVDF UF막의

Morphology 연구

(연세대)조형준, 이주성, 민병렬*

(한국상하수도협회)이현호

MP-46 내산성이 우수한 나노분리막 제조 및 특성 평가 (경희대)박희민, 이용택*

MP-47 고투과성과 제거성능이 높은 다층형 중공사분리막의 제조 (경상대)우승문, 남상용*

(㈜퓨어멤)정연석

MP-48 건식법을 이용한 폴리프로필렌 중공사 분리막에서의

결정화도의 효과


(㈜퓨어멤)정연석

MP-49 표면 개질 폴리술폰 분리막 제조와 유사 크기의 단백질 분리 (경상대)손태양, 남상용*

MP-50 자외선 그라프트 중합법에 의해 제조된

bacterial cellulose-g-acrylic acid의 흡착특성

(동의대)최용진*, 이광현

MP-51 열유도상분리공정과 비용매유도상분리공정의 중공사막

제조에서 내부 응고액이 중공사막의 구조에 미치는 영향

(경희대)윤은정, 이소영, 김성수*

MP-52 표면이 하전된 단분산 입자의 수처리 막에 도입에 따른 수투과

특성 조사

(경상대)윤준성, 손태양, 남상용*

MP-53 연료전지 적용을 위한 SPAES/MMT 복합막에 관능기가 끼치는

영향

(경상대)배수진, 김득주, 남상용*


MP-54 CVD 그래핀 분리막의 결함을 통한 기체 투과 거동 (한양대)노지수, 이현희, 박호범*

MP-55 그래핀 옥사이드 분리막을 통한 기체 투과 속도 향상 방법 (한양대)신재은, 이현희, 박호범*

MP-56 고분자 gutter layer가 그래핀 옥사이드 분리막의 기체 투과

특성에 미치는 영향

(한양대)유명진, 신재은, 박호범*

MP-57 PEBAX/Chitosan 복합 막의 제조 및 기체투과 특성연구 (상명대)김선희, 이현경, 홍세령*

MP-58 폴리(에틸렌 옥사이드)/폴리(에틸렌-비닐아세테이트)/다중벽

탄소나노튜브 혼성막 제조

(상명대)강민지, 홍세령, 이현경*

MP-59 PDMS 조성에 따른 폴리이미드계 공중합체 고분자막의 CO2

기체 투과특성 연구

(인천대)유혜림, 김태현*

MP-60 CO2/CH4 분리용 Cardo-type의 폴리이미드 합성 및 기체투과

특성

(한국화학연구원)박채영, 신소라,

성문숙, 김정훈*

MP-61 PTMSP-Graphene oxide(GO) 복합막의 기체투과특성에 대한

연구

(상명대)이슬기, 이현경, 홍세령*

- xii -


MP-62 Si-PEG로 코팅된 복합막의 제조와 이산화탄소 포집을 위한

기체분리 특성

(경상대)박윤환, 남상용*

MP-63 SPAES 기체분리막의 제조 및 이산화탄소 용해도 특성 평가 (경상대)이정우, 박정호, 남상용*

MP-64 폴리에틸렌글리콜이 첨가된 폴리술폰 공중합체의 제조와

기체투과특성 평가


MP-65 기체 분리를 위한 기능화된 기공 실리카 막 (한국원자력연구원)김형주*, 양희철,

정동용, 문제권, 최종원

MP-66 기체 분리용 열전환 폴리(벤즈옥사졸-이마이드) 비대칭

중공사막 제조

(한양대)김주성, 우경택, 이종명,

Guangxi Dong, 도유성, 이영무*

MP-67 Ce0.8Sm0.2O2–δ―Sm0.1Sr0.9Cu0.2Fe0.8O3–δ Dual-phase 분리막을

통한 산소 분리

(동국대)박세형, 김은주, 이단비, 박정훈*

MP-68 메탄/이산화탄소 분리 중공사 3단 모듈 공정 전산모사 (충남대)차경환, 이용택*

MP-69 연소 후 배가스의 CO2 제거를 위한 분리막 공정의 경제성 분석 (한양대)윤석원, 이성훈, 여영구, 김진국*

MP-70 선형 가교제를 이용한 가교 Polyimide 분리막의 제조 및 기체

분리막에서의 특성평가

(경상대)정문기, 남상용*

MP-71 PEG계 공중합체 분리막의 제조 및 기체 투과 특성 (경상대)정문기, 남상용*

환경에너지 분과

MP-72 블록 조성에 따른 이미다졸염 블록형 고분자막의 모폴로지 및

막 특성에 관한 연구

(인천대)임해량, 김태현*

MP-73 대장균과 Bacillus subtilis균 및 탁도 유발물질의 제거를 위한

한외여과 막의 이용

(동의대)이광현*, 최용진

MP-74 크라운 에테르가 부착된 고분자 나노화이버 분리막을 이용한

리튬 회수

(명지대)Lawrence A. Limjuco,

Grace M. Nisola, Russel Galanido,

Rey Eliseo C. Torrejos, 김헌, 서정길,

정욱진*

MP-75 역삼투 해수담수 공정의 전처리로 이산화탄소

HIID(hydrate-Induced Ice Desalination)공정의 적용 가능성

(UNIST)한상우, 김우정, 전병문, 이형개,

권영남*

MP-76 술폰화된 SEBS 블록공중합체의 합성과 탄화수소 혼합물의 분리 (경상대)박윤환, 남상용*

MP-77 알칼리연료전지용 PEEK계 분리막 소재의 암모늄기의 영향에

대한 연구

(경상대)김득주, 남상용*


MP-78 술폰화된 폴리스티렌계 입자의 제조 및 이를 이용한 복합막의

특성평가



- xiii -

환경에너지 분과

MP-79 개질된 라포나이트계 무기물의 제조 및 이를 이용한 복합막의

특성평가


MP-80 분자동력학 시뮬레이션을 이용한 관능기를 가지는 폴리에테르

에테르케톤 고분자 분리막의 투과거동에 대한 분석



MP-81 분자 동력학 시뮬레이션을 이용한 탄화수소계 고분자 블렌드막

의 이온 및 메탄올 투과도의 분석



MP-82 다가 카복실산계 정삼투 유도용질의 해수담수화 적용 (한국화학연구원)이혜진, 양지훈,

최진일, 장한나, 송두현, 이덕로,

권세이, 김인철*

MP-83 산에 안정한 폴리아미드 나노여과막의 제조 (한국화학연구원)장한나, 안은숙,

권세이, 송두현, 이혜진, 김인철*

MP-84 블루 에너지 생산을 위한 열 전환 고분자 분리막 (한양대)문선주, 김지훈, 박상현, 이영무*

MP-85 다양한 음이온 교환기를 가지는 음이온교환막의 Na+이온의

투과 특성 평가

(한양대)김영미, 조두희, 이강혁, 이영무*

MP-86 과불소계 이오노머 막의 실시간 기체투과거동 (단국대)임윤재, 이창현*

MP-87 N-herterocyclic carbene-iron(III) 촉매 (전남대)노현준, 정호영*

- xiv -

3분 스피치 발표시간 안내

❙ 2016년 5월 12일(목요일)

A강연장

분리막 제조

순서 시 간 포스터 No. 성 함 소 속 발표 제목

1 14:55~14:58 MP-1 박상훈 명지대학교Aluminosilicate hollow nanoparticles를 도입한 폴리에테르-

아마이드 공중합체 혼합막의 기체투과특성

2 14:58~15:01 MP-2 여경우 명지대학교N-alkoxymethyl로 치환된 poly(ether-b-amide)의 기체 투과

특성

3 15:01~15:04 MP-3 장호석 인하대학교납석기반 세라믹 지지체 수처리 적용평가 및 모듈 간격에 따른

파울링 현상관찰

4 15:04~15:07 MP-4 오희수 경희대학교수투과도 및 내오염성 향상을 위한 PVDF-modified MWCNT

분리막 제조 및 특성

5 15:07~15:10 MP-6 윤준성 경상대학교이온그룹이 도입된 입자를 활용한 양이온 교환막의 제조와

특성평가

6 15:10~15:13 MP-7 박예지 계명대학교 망간-철 산화물을 이용한 PVdF 나노섬유복합막의 제조

7 15:13~15:16 MP-8 이정훈 계명대학교 PVdF/GO 복합체 나노섬유 멤브레인을 활용한 중금속 제거

8 15:16~15:19 MP-10 전이슬 한남대학교친수성 고분자의 코팅을 통한 소수성 막 표면의 친수화 및 이를

통한 투과성능 향상 연구

9 15:19~15:22 MP-11 정보람 동의대학교 정밀여과막의 성능에 있어 인산 및 인산에스터 첨가제 영항

10 15:22~15:25 MP-12 신도형 한남대학교가압법과 상전이에 의한 나노여과 중공사 복합막의 제조 및

성능 연구

수처리 시스템

11 15:25~15:28 MP-20 정도인 서울과학기술대학교 MBR내 침지식 중공사막의 Aeration에 따른 SFCO 투과특성

12 15:25~15:31 MP-21 전이슬 한남대학교 새로운 CDI 셀 디자인 및 CFD 분석에 따른 염 제거 효율 비교

13 15:31~15:34 MP-22 신도형 한남대학교 역삼투 분리막과 이온교환수지를 이용한 방사성 이온 제거

- xv -

B강연장

기체분리막

순서 시 간 포스터 No. 성 함 소 속 발표 제목

1 14:55~14:58 MP-29 이슬기한양대학교

에너지공학과

이산화탄소 분리를 위한 산화그래핀 기반 분리막을 이용한 모

듈제조

2 14:58~15:01 MP-30 선지현 한양대학교 기체분리용 고분자 복합 분리막을 위한 그래핀 옥사이드 개질

3 15:01~15:04 MP-31 이현희 한양대학교가교 결합을 통한 그래핀 옥사이드/고분자 나노복합 분리막


4 15:04~15:07 MP-32 성문숙 한국화학연구원 폴리설폰 중공사막 모듈을 이용한 바이오가스 고질화

5 15:07~15:10 MP-33 이정우

경상대학교

나노신소재융합

공학과

CO2 포집을 위한 PEG기를 도입한 Polyimide 랜덤 공중합체


6 15:10~15:13 MP-34 정문기

경상대학교

나노신소재융합

공학과

높은 투과도와 선택도를 가지는 PSf-PEG 분리막의 기체 투과

성능

7 15:13~15:16 MP-35 이원희 한양대학교 Troger’s Base를 도입한 폴리 이미드 고분자의 합성

8 15:16~15:19 MP-36 이윤표한국에너지기술

연구원PEG 첨가를 통한 PEBAX 복합분리막의 투과 성능 향상

환경 에너지

9 15:19~15:22 MP-37 안주희 단국대학교고분자전해질연료전지용 술폰화 폴리아릴렌에테르술폰 랜덤

공중합체-테플론 강화복합막

10 15:22~15:25 MP-38 맹주희 단국대학교리튬이차전지용 in-situ 겔 폴리머 전해질-폴리올레핀 강화

복합막 제조

11 15:25~15:28 MP-39 김우영 단국대학교 과불소계 술폰산 이오노머막 특성에 대한 용매효과

12 15:28~15:31 MP-40 차우주 단국대학교클로-알칼리 공정을 위해 방사선 그라프트 중합법을 이용한

술폰화된 폴리 아닐린 에테르 술폰 공중합체-실리카 나노복합 막

13 15:31~15:34 MP-41 표세연 단국대학교 고분자 전해질막 연료전지용 과불소계 이오노머 나노분산막

14 15:34~15:37 MP-42 박윤환 경상대학교 개질된 폴리이미드 분리막의 제조와 탄화수소 혼합물의 분리

분리막 신기술

15 15:37~15:40 MP-43 이별님 경상대학교 다양한 기기분석법을 통한 고분자 분리막의 특성평가

16 15:40~15:43 MP-44 이홍주 동국대학교 알루미나 중공사 접촉막 모듈을 적용한 CO2 분리 공정

- 1 -

초 청 강 연

올레핀/파라핀 분리를 위한 표면 활성화된

은 나노입자를 이용한 고체 촉진수송 분리막

강 용 수

(한양대학교)

- 3 -

올레핀/파라핀 분리를 위한 표면 활성화 은 나노입자를

이용한 고체 촉진수송 분리막

김영래1, 문기현1, 채일석2, 이정현3, 강상욱4, 강용수1*

한양대학교1*, RWTH-Aachen대학교2, 한국에너지기술연구원3, 상명대학교4

Solid State Facilitated Transport Membranes Containing

Surface Activated Ag Nanoparticles for Olefin/Paraffin

Separation

Young Rae Kim1, Gi Hyeon Moon1, Ilseok Chae2, Jung Hyun Lee3,

Sang Wook Kang4 and Yong Soo Kang1*

Hanyang University1*, RWTH-Aachen University2, Korea Institute of Energy

Research3, Sangmyung University4

[email protected]

Facilitated transport membranes in the solid state have been attractive

because they can improve both the permeability and the selectivity

simultaneously to overcome the trade-off behavior. The carrier activity for

facilitated transport plays a key role in determining separation performance.

We have reported the solid-state facilitated transport membranes containing

surface-activated Ag nanoparticles (NPs) as an olefin carrier for separation of

olefin/paraffin mixtures, particularly propylene/propane mixture. Interestingly,

the surface positive charge density of Ag atom in Ag NPs was linearly

correlated with the propylene solubility and also with the propylene/propane

selectivity. In addition, the separation performance has been maintained

unchanged up to 500 hours.

초청강연

- 5 -

신에너지 환경기술 (1MA)(1MA-1~1MA-4)

(A 강연장)

- 7 -

이산화탄소 포집용 접촉막 분리막 기술

이홍주, 채진웅, 박정훈*

동국대학교 화공생물공학과

Membrane contactor technology for CO2 capture

Hong Joo Lee, Jin Woong Che, Jung Hoon Park*

Department of Chemical & Biochemical Engineering, Dongguk University

접촉막은 기존 흡수 공정과 분리막의 장점을 결합한 하이브리드 공정으로써,

고효율-저에너지 공정으로 주목받고 있다. 접촉막에 사용되는 분리막은 물질전

달 저항을 최소화하기 위하여 높은 소수성과 기공도가 확보되어야하며, 화학 흡

수제에 대한 내성이 필요하다. 따라서, 본 연구에서는 화학적, 열적 안정성이 뛰

어난 세라믹 소재의 중공사막 제조하고, 소수성으로 개질하여 모듈화하였다. 또

한, 세라믹 중공사막 모듈을 이용하여 CO2 흡수 성능을 평가하고 분석하였다.

사사 : 이 논문은 2014년도 정부(미래창조과학부)의 재원으로 (재)한국이산화탄소포

집 및 처리연구개발센터의 지원을 받아 수행된 연구임(No. 2014M1A8A1049314).

신에너지 환경기술 1MA-1

- 8 -

고분자 연료전지용 술폰화 폴리아릴렌에테르 전해질 막

박기태*

한국에너지기술연구원 그린에너지공정연구실

Synthesis and Characterization of Sulfonated

poly(arylene ether sulfone) membranes for PEMFCs

Ki Tae Park*

Green Energy Process Laboratory, Korea Institute of Energy Research

Sulfonated poly(arylene ether sulfone) copolymers are prepared by an

aromatic substitution polymerization reaction as polymer electrolyte

membranes for polymer electrolyte membrane fuel cells (PEMFCs). Thin,

ductile films are fabricated by the solution casting method, which resulted in

membranes with a thickness of approximately 50μm. The synthesized

copolymers and membranes are characterized by 1H NMR, FT-IR, TGA, ion

exchange capacity, water uptake and proton conductivity measurements. The

prepared membranes are tested in a 9 cm2 commercial single cell at 80 ℃

and 120 ℃ in humidified H2/air under different relative humidity conditions.

The prepared membrane is found to perform better than the commercial

Nafion 112 membrane at 120℃ under low humidity condition.


- 9 -

고부가가치 화합물 제조를 위한 염수전해공정에서의

이온선택성 분리막의 중요성

박인기 1, 이지현 2, 심재구 2, 이창현 1*

단국대학교 에너지 공학과 330-7141

한국전력연구원 305-7602

Importance of ion-selective membranes in salined water

electrolysis for valued chemicals production

In Kee Park1, Ji Hyun Lee2, Jae Goo Shim2, and Chang Hyun Lee1*1Energy Engineering Department, Dankook University 330-714

2Korea Electric Power Research Institute 305-760

Salined water electrolysis is an electrochemical reaction to produce

chlorine gas and sodium hydroxide as major products from salined water.

Perfluorinated sulfonic acid (PFSA) ionomers and their derivatives have been

usually used as polymeric electrolytes with high sodium ion selectivity and

barrier property to chlorine and hydrogen gases. In spite of their industrial

importance, there is little information on the relationship of their chemical

features and electrochemical performances. In this study, membrane

requirements for salined water electrolysis are described and fundamental

and electrochemical characteristics of PFSA and hydrocarbon ionomer

materials are compared each other. The obtained results are expected to

provide membrane material design factors for low energy-consuming salined

water electrolysis.


- 10 -

역전기투석 염분차발전 기술 개발

김찬수*, 황교식, 한지형, 김한기, 정남조

한국에너지기술연구원 해양융복합연구실

Development of Reverse Electrodialysis

Power Generation Technology

Chan-Soo Kim*, Kyo-Sik Hwang, Ji-Hyung Han,

Han-Ki Kim, Nam-Jo Jeong

Marine Energy Convergence & Integration Laboratory,

Korea Institute of Energy Research

최근 해수와 담수의 염분농도차를 이용하여 발전하는 역전기투석(Reverse

Electrodialysis; RED)은 잠재량이 크고 지속적 전력생산이 가능한 친환경적이며

미래지향적 신재생에너지로 인식되어 연구가 활발히 진행되고 있다. 염분차발전

은 무한 청정의 바닷물을 이용하는 기술로, 발전 과정에서 이산화탄소, 방사성

물질, 오염 폐수가 거의 발생되지 않는 친환경 미래 블루에너지 기술이다. RED

기술의 상용화를 위해서는 최적화된 소재, 스택 설계 및 공정기술의 개발이 필

요하다. 특히 스택의 대용량화 및 막 성능 향상 등 시스템 효율과 관련된 원천

기술의 확보가 필수적이다. KIER에서는 kW급 염분차발전 기술과 전용막 개발을

수행 중에 있으며, 최근 발전성능에서 세계 최고수준의 2.4 W/m2를 얻었다.


- 11 -

가정용 정수기술 및 오염물질과

인증 동향 (1MB)(1MB-1~1MB-4)

(B 강연장)

- 13 -

우리나라 음용수 수질기준 제정 절차와 수돗물 중

미량오염물질 모니터링

표희수*

한국과학기술연구원 분자인식연구센터

Enactment Procedure for Drinking Water Quality Standard

and Monitoring of Trace Hazardous Compounds in

Drinking Water in Korea

Heesoo Pyo*

Molecular Recognition Research Center, Korea Institute of Science and

Technology

물은 신체의 대부분을 구성하고 있는 기본 물질로서 생명유지의 필수 요소이

다. 특히 WHO에서는 인류 건강유지의 1등 공신으로 깨끗한 물공급을 꼽고 있

다. 우리나라는 산업화, 도심화를 통해 신규오염물질 발생이 증가하고 있으며

특히 먹는물의 경우 중금속 및 소독부산물 중심의 관리에서 난연제, 코팅제, 의

약물질 등 신규오염물질 관리에 주력하고 있다.

우리나라 먹는물 수질기준은 1963년 최초 도입된 이래 1984년, 1986년 개정

강화되었으며, 1995년 먹는물 관리법이 제정되었고 1997년 감시항목이 설정되

어 기준과 감시의 2원화된 관리체계가 유지되고 있다. 먹는물 수질기준은 외국

사례 도입방식에서 체계적 장기 모니터링을 통한 위해도 평가를 수행하여 기준

을 강화하고 있으며 현재 60개 항목으로 확대 강화되었다.

가정용 정수기술 및 오염물질과 인증 동향 1MB-1

- 14 -

NSF 프로토콜 477

가정용 정수기의 음용수 내 마이크로시스틴 처리평가

박지연, 이소영*

NSF 인터내셔널 글로벌 워터 사업부

NSF Protocol 477

Residential water treatment for microcystin

in drinking water

Jiyeon Park, Soyoung Lee*

NSF International Global Water Programs

NSF developed NSF p477, which covers POU active media systems. Exact

types and quantities of cyanotoxins vary. In 2015 USEPA set recommended

health advisories for microcystins in drinking water at or below 0.3 µg/L for

children less than 6 years old, and at or below 1.6 µg/L for older children

and adults. NSF developed and characterized a natural source for

microcystin compounds to be used as a contaminant challenge for the POU

active media systems being tested. Analytical methodologies were refined to

reliably identify and quantify microcystin at levels in the sub part per billion

range. Laboratory column studies using various activated carbons were

conducted to determine the relative retention of various microcystin

congeners, to assess the appropriateness of various congeners for testing

purposes.


- 15 -

구리 기반 하이브리드 살균 기술

이창하*

울산과학기술원(UNIST) 도시환경공학부

Disinfection Using Copper-Based Hybrid Systems

Changha Lee*

School of Urban and Environmental Engineering,

Ulsan National Institute of Science and Technology (UNIST)*

The biocidal activity of Cu(II) is greatly enhanced by the addition of H2O2

or hydroxylamine (HA), which accelerates the production of cytotoxic Cu(I)

and generates a reactive oxidant (cupryl ion, Cu(III)) capable of exerting

oxidative cell damages. The bimetallic Fe-Cu nanoparticles also exhibit

excellent biocidal activity in the similar biocidal mechanism. These

copper-based hybrid disinfection systems were assessed for their potential to

inactivate surrogate bacteria and viruses. In addition, combinations of Cu(II)

with HA and H2O2 (i.e., Cu(II)/HA, Cu(II)/H2O2, and Cu(II)/HA/H2O2 systems)

were tested for the control of bacterial biofilms on reverse osmosis (RO)

membranes. The detailed mechanisms for the cell inactivation by different

copper-based disinfection systems were discussed.


- 16 -

소형 가전 제품 적용을 위한 전기탈이온 기술 개발

문성민, 이준영, 이국원, 강상현*

코웨이 환경기술연구소

Development of electro-deionization technology for

home appliances

Sungmin Mun, Junyoung Lee, Gukwon Lee, Sangheon Kang

Coway Environmental Technology Institute

역삼투막 기술은 이온을 효과적으로 제거할 수 있어 다양한 분야에 널리 활

용되고 있으며, 가정용 정수기에도 사용되고 있다. 그러나 역삼투막 기술은 투

과율과 회수율이 낮은 단점이 있다. 소형 가전제품에 적용하기 위해서는 이러한

단점들을 극복하는 것이 필요하다. 이를 극복할 수 있는 대체 기술의 하나로 전

기탈이온 방식을 들 수 있다. 전기탈이온 방식은 역삼투막과 중공사막의 장점을

결합한 것으로 이온교환 및 전극 소재에 전기를 걸어 높은 제거율과 풍부한 유

량을 구현하는 기술이다. 또한, 전기적인 힘을 조절해 역삼투막급(순정수)와 미

네랄을 함유한(청정수)를 생성할 수 있다. 본 발표에서는 전기탈이온 기술 개발

동향에 대해서 소개하고 소형 가전제품에 적용하기 위한 응용 연구사례를 소개

하고자 한다.


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차세대 에너지발생 및

저장장치용 고분자전해질막 (2MA)(2MA-1~2MA-5)

(A 강연장)

- 19 -

연료전지용 비대칭 다공성 폴리벤즈이미다졸 막

신문식, 박진수*

상명대학교 공과대학 환경공학과

Asymmetric porous polybenzimidazole membranes for

fuel cells

Mun-Sik Shin, Jin-Soo Park*

Department of Environmental Engineering, College of Engineering,

Sangmyung University

The asymmetric porous polybenzimidazole membranes were prepared to

increase the doping level of phosphoric acid to increase ionic conductivity,

to block the fuel/oxidant gas permeation to keep open circuit potential and

to maintain chemical and mechanical stability to have good durability for

proton exchange membrane fuel cells. The poly(benzimidazole) was

synthesized and the asymmetric porous membranes were prepared by pore

forming agents and proprietary film formation technology. As a result, it

showed higher ionic conductivity, low gas permeability and similar chemical

and mechanical stability.

ACKNOWLEDGMENTS

This research is supported by Basic Science Research Program through the

National Research Foundation of Korea (NRF) funded by the Ministry of

Science, ICT and Future Planning (NRF-2014R1A1A1006067).

차세대 에너지발생 및 저장장치용 고분자전해질막 2MA-1

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저가습연료전지 운전을 위한 술폰산화 멀티블록고분자

전해질막의 개발

배병찬*

한국에너기술연구원

Development of Sulfonated Multi-Block Copolymer

Membranes for Low RH PEMFC Operation

Byungchan Bae*

Korea Institute of Energy Research (KIER)

Novel sulfonated poly(arylene ether sulfone)s multi-block copolymer

membranes containing highly sulfonated hydrophilic blocks were synthesized.

Different local concentration of sulfonic acid in their hydrophilic blocks

affected chemical and physical properties of the SPAES. To investigate the

effects of chemical composition on their membrane properties, different

hydrophilic oligomers sharing same hydrophobic blocks gave us exact

comparison of effect of hydrophilic blocks. The higher concentration of

sulfonic acid groups resulted in higher proton conductivity under certain

relative humidity conditions than that of the state-of-the-art perfluorinated

sulfonic acid membrane and showed that the well-developed phase

separation of SPAES.


- 21 -

고분자전해질 연료전지 및 전기분해의 상용화를 위한 분리막의 요구 : 강화복합막

표세연 1, 황진표 1, 안주희 1, 임윤재 1, 박종준 1,2, 구영모 2, 조용훈 3, 이창현 1*

1단국대학교 에너지공학과 330-7142한국자동차부품연구원, 330-912

3강원대학교 화학공학과, 245-711

Membrane requirements for commercialization of polymer electrolyte fuel cells and electrolysis: pore-filling membranes

Seyeon Pyo1, Jin Pyo Hwang1, Juhee Ahn1, Yoon Jae Lim,

Jongjun Park1,2, Youngmo Goo2, Yong-Hun Cho3, and Chang Hyun Lee1*1Energy Engineering Department, Dankook University, 330-714, Republic of

Korea2Korea Automotive Technology Institute, 330-912, Republic of Korea

3Department of Chemical Engineering, Kangwon National University, 245-711, Republic of Korea

*[email protected]

Ionomers are polymeric materials containing fixed charged ions (e.g., –

SO3-) to transport their counter ions (e.g., H+, Li+, Na+ and so on) selectively

and have been widely used as key components for membrane and unit cell formation targeted for renewable energy generation (e.g., polymer electrolyte

membrane fuel cells(PEMFC), redox flow batteries, and reverse electro-

dialyses) and valued chemical production (e.g., water and brine electrolysis). There are advantages such as high processability, easy solvent evaporation,

and chemical inertness, when the ionomers are in the dissolved or dispersed

states in water-alcohol mixtures to be applied for these applications. Unfortunately, it is difficult to make homogeneous solution or dispersion us-

ing the ionomers with hydrophilic levels undissolved in water. In this study,

water-alcohol nanodipsersion with perfluorinated or hydrocarbon sulfonic acid ionomers are fabricated and their feasibilities as PEMFC and electrolysis

materials are evaluated.


- 22 -

연료전지 및 바나듐 흐름전지 용

폴리설폰 소재 기반 음이온 교환막

정민석a*, Christopher Argesb, Javier Parrondob, Vijay Ramanib

a롯데케미칼, 대전, 대한민국 b일리노이 공대, 시카고, 일리노이, 미국

Anion exchange membranes (AEMs) with polysulfone

backbone with different cation chemistries for anion

exchange membrane fuel cells (AEMFC) and vanadium

redox flow batteries (VRFB)

Minsuk Junga*, Christopher Argesb, Javier Parrondob, Vijay Ramanib

aLOTTE CHEMICAL, Daejeon, KoreabIllinois Institute of Technology, Chicago, Illinois, USA

The water uptake, ionic conductivity, vanadium (VO2+) permeability and

stability of polysulfone (PSF) based AEMs in alkaline media and in strongly

oxidizing solutions were assessed. The highest ion conductivity was obtained

with PSF-trimethylammonium (TMA)+. PSF-TMA+ also had better alkaline

stability in comparison to PSF-AEM with different bases. PSF-TMA+ was

demonstrated to show fuel cell performance. PSF-TMA+ demonstrated a

40-fold reduction in vanadium (VO2+) permeability when compared to

Nafion® membrane. Comprehensive 2D NMR studies verified that PSF-TMA+

remained chemically stable even after exposure to a 1.5 M vanadium(V)

solution for 90 days. Excellent energy efficiencies (85%) were attained and

sustained over several charge–discharge cycles for a vanadium redox flow

battery prepared using the PSF-TMA+ separator.


- 23 -

역전기투석과 레독스흐름 전지를 위한

세공충진 이오노머 멤브레인의 개발

김도형, 강문성*

상명대학교 환경공학과

Development of pore-filled ionomer membranes for reverse

electrodialysis and redox flow batteries

Do-Hyeong Kim, Moon-Sung Kang*

Department of Environmental Engineering, Sangmyung University

Recently, there has also been much attention towards ion-exchange

membranes (IEMs) for the applications in the energy generation and storage

systems such as reverse electrodialysis (RED) and redox flow batteries (RFBs).

IEMs are one of the key components dominating the overall performances

of both the RED and RFB processes. Low ion transport resistance through

membrane, excellent chemical and mechanical stability, high permselectivity,

and low cross-over rate of undesirable components are required for the

successful applications of the IEMs in the processes. In this work, we have

prepared high performance pore-filled IEMs for successful RED and RFB

applications. (this work was supported by the project, No. 10047796)


- 25 -

혐기성 MBR 수처리공정 (2MC)(2MC-1~2MC-5)

(A 강연장)

- 27 -

납석광물소재를 이용한

세라믹 분리막 개발 및 혐기성 MBR 적용

정영미1, 김명중2, 이상협1, 홍승관3, 박찬혁1*

한국과학기술연구원 물자원순환연구단1*, ㈜칸세라 기술연구소2,

고려대학교 건축사회환경공학부3

Development of Pyrophyllite-Based Ceramic Membranes

and Their Applications to Anaerobic Membrane Bioreactors

Yeongmi Jeong1, Myungjoong Kim2, Sang-Hyup Lee1,

Seungkwan Hong3, Chanhyuk Park1*

Center for Water Resource Cycle Research, Korea Institute of Science and

Technology1*

R&D Center for Ceramics, Khancera Co. Ltd.2

School of Civil, Environmental, and Architectural Engineering, Korea

University3

납석광물(Al2Si4O10(OH)2)은 알루미나, 실리카 등으로 조성된 비금속광물로 국

내 매장량이 풍부하고 매장상태가 양호하여 산업원료소재로서 가치가 높다. 비

금속광물 중 전라남도 A 광산에서 생산되는 납석은 세계 납석가격의 표준이 될

정도로 높은 품질을 보유하고 있으나, 분체기술력의 부족으로 원료만 수출하고

있는 실정이다. 본 연구에서는 납석 세라믹 분리막 지지체 표면에 알루미나 코

팅액을 사용하여 0.3μm의 기공크기를 가진 세라믹 분리막을 개발하였다. 또한,

혐기성 분리막 생물반응조 운전을 통해 세라믹 분리막의 여과 성능을 평가하였

으며, 바이오 메탄가스 발생량 측정과 체류시간 변화에 따른 슬러지의 물리화학

적 특성변화 조사를 통해 분리막 파울링의 원인을 규명하고자 하였다.

혐기성 MBR 수처리공정 2MC-1

- 28 -

혐기성 MBR을 이용한 하폐수처리

송경근*, 신재원

한국과학기술연구원 물자원순환연구단*

Wastewater Treatment using Anaerobic MBR

Kyung Guen Song*. Jae Won Shin

Center for Water Resource Cycle, Korea Institute of Science and Technology

혐기성 MBR은 에너지 소비가 높은 기존 호기성 처리를 대체할 수 있는 에너

지 중립형 기술로서 최근 하폐수 처리의 차세대 기술로 주목받고 있다. 혐기성

MBR은 다양한 장점을 가지고 있지만, 분리막 파울링은 해결해야하는 과제이다.

따라서 본 연구에서는 막 파울링 억제를 위하여 섬유볼 미디어와 회전판을 이

용하여 혐기성 MBR의 막 파울링을 제어하였다. 혐기성 MBR을 이용하여 저농

도의 유기물 부하 조건에서 안정적인 처리수질을 보였으며, 유기물 부하가 높을

수록 높은 메탄가스 생산량을 보였다. 이를 토대로 혐기성 MBR의 적용에 효율

적일 것으로 보이는 고농도 폐수의 처리 가능성 확인하기 위하여 음폐수를 대

상으로 혐기성 MBR의 처리 특성을 살펴보고 고효율 혐기성 MBR 기술의 에너

지 자립의 가능성을 평가하였다.


- 29 -

혐기성 MBR 기술의 기계세정 및 에너지 저감방안

김정환*

인하대학교 환경공학과

Mechanical Cleaning and Energy Reduction in Anaerobic

Membrane Bioreactor Tecnology

Jeonghwan Kim*

Department of Environmental Engineering, Inha University

기존의 혐기성 MBR 기술의 파울링 제어방식은 높은 에너지가 요구되어 저에

너지 파울링 감소기술의 개발이 필요하다. 혐기성 유동상 MBR 기술은 혐기성

유동상 생물학적 반응기와 침지식 멤브레인 기술이 조합된 기술로서 에너지원

인 바이오가스의 파울링 제어를 위한 사용 없이 반응기 내부 벌크용액의 순환

하에 유동메디아를 유동시켜 파울링을 감소시키는 기술이다. 본 연구에서는 혐

기성 유동상 MBR 기술의 최적화를 위해 유동메디아 기계세정의 이해와 에너지

저감방안에 대한 연구들과 향후 연구방향을 제시하고자 한다.


- 30 -

고농도 혐기소화액 처리위한 여과농축분리막 적용

김영오*, 장하영

현대건설 연구개발본부

Application of UF exchanging membrane system to treat

high strength digestate

YOUNG-O KIM*. HA YOUNG JANG

R&D Division, HYUNDAI Engineering & Construction

혐기성 Membrane Bioreactor 공정은 기존 단점을 보완하고 고-액을 효과적

으로 분리시켜 혐기슬러지를 소화조로 재순환시켜 미생물 체류시간을 연장시킬

뿐만 아니라 슬러지 멤브레인 폐쇄공정 속에서 취급되기 때문에 악취발생도 최

소화되는 장점이 있다. 본 연구에 적용된 UF 여과막 결합 혐기소화공정에서 사

용된 음폐수 유입 pH는 4.12, TS 12%이었다. UF 여과 분리막은 운전 335일 이

후부터 가동시켰으며, flux는 15～20 LMH, TMP는 1～3 kgf/㎠(In-Out), 교차여

과속도는 1～3 m/sec로 운전하였다. 유입수의 TCOD와 SCOD의 는 각각 113 ±

29, 62 ± 8 g/L로 변화될 때, 유출수의 TCOD, SCOD는 각각 25 ± 6, 12 ± 3

g/L이었다.


- 31 -

슬러지 감량조를 포함하는 공기주입형 가압식 MBR 공정

남덕현1, 나지훈1*, 손한형1, 이영수2, 강기훈1

대림산업㈜1, 광운대학교2

Airlift Sidestream MBR Process Operated with Anaerobic

Sludge Holding Tank

Duck-Hyun Nam1, Ji-Hun Na1*, Han-Hyung Son1, Young-Soo Lee2, Ki-Hoon Kang1

Daelim Industrial Co., Ltd.1

KwangWoon University Department of Environmental Engineering2

국문요약

현재, 하수처리분야에서 MBR 공정은 대부분 침지식 분리막에 의존하고 있다. 하

지만, 실제 적용현장에서는 유지관리 및 막오염 제어의 어려움 그리고 낮은 처리

flux로 인해 대안이 필요한 실정이다.

본 연구에서는 이러한 침지식 MBR의 문제점을 보완하고자 가압식 분리막을 이용

한 85m3/일 규모의 MBR 공정을 구성하여 운전 특성을 고찰하였다. 슬러지 원천감

량 기술을 결합한 가압식 MBR공정은 분리막 내부로 MLSS와 공기를 동시에 주입함

으로써 40~50 LMH의 높은 여과 성능을 나타냈을 뿐 아니라 약 60%의 잉여슬러지

감량효과도 보여 주었다.


- 33 -

정수처리용 막여과 및

막증발 기술 (2MB)(2MB-1~2MB-5)

(B 강연장)

- 35 -

낙동강 수계 원수를 대상으로 조류 대응 막여과 시스템 검토

김효상, 이상도, 정경미, 서선근, 오영기*

GS건설㈜

A study on MF/UF membrane process for dealing with algal

fouling in water supply plant

Hyosang Kim, Sangdo Lee, Kyungmi Chung, Sunkeun Seo, Youngkhee Oh*

GS Engineering & Construction

기후 변화 및 상수원 오염 등으로 원수 내 조류 증식의 빈도가 높아짐에 따라 모

래여과와 마찬가지로 막여과 정수처리 공정 운영에서도 문제를 유발할 수 있기 때

문에 이에 대한 기술적 대응 방안이 수립되어야 한다. 특히 우리나라와 같이 계절적

구분이 뚜렷한 지역에서 조류는 수온에 따라 우점하는 조류의 종이 변화하여, 외형

적 형태 및 성상이 종별로 다른 조류의 특성을 감안한 대처 방안이 검토되어야 한

다. 본 연구는 낙동강 수계를 원수로 하는 500m3/d 규모의 파일럿 플랜트를 이용하

여 계절별로 상이하게 유입되는 조류의 분류에 따라 겨울철 저수온 시기에 규조류

가 번성할 경우 염기 역세정 방법을 적용하고, 여름철 시기에 남조류가 번성할 경우

에는 분말활성탄으로 처리하는 조류 대응 막여과 운전 방법과 전처리 공정에 대해

검토하였다.

정수처리용 막여과 및 막증발 기술 2MB-1

- 36 -

2단 막여과 정수처리 시스템 개발

하금률, 윤정연, 손한형, 김병석1, 황태문2, 김진호1, 강기훈*

대림산업㈜), ㈜에코니티1, 한국건설기술연구원2

Development of dual membrane filtration system

for drinking water and residual treatment

Ha Keum-ryul, Yoon Jeong-yeon, Son Han-hyung,

Kim Byeong-seok1, Hwang Tea-moon2, Kim Jin-ho1, Kang Ki-hoon*

Daelim Industrial Co., Ltd, Econity1,

Korea Institute of Civil engineering and Building Technology2

수처리에 있어 막여과 기술은 안전한 처리수질의 보장, 시스템의 집약화 및

자동화 등의 장점으로 인해 활발히 도입되고 있다. 하지만 핵심 기자재인 막 모

듈의 설계나 전체 정수처리 공정의 안정성 부분에 대해서는 아직 기술개발의

여지가 남아 있다. 본 연구에서는 막여과 공정의 연속 운전에 있어서 막오염을

완화시키기 위한 목적으로 수행하는 물리적인 역세척의 효율 향상과 더불어 이

때 발생하는 역세배출수를 막 모듈 외부로 원활히 배출할 수 있도록 한 가압식

막여과 기술과, 이 때 발생한 가압식 막여과 배출수를 이중 구조로 구획된 침지

막조 이용하여 원활히 처리할 수 있는 침지식 막여과 기술을 결합하여 기존 기

술에 비해 고회수율의 달성은 물론, 집약적이고 실용적인 2단 막여과 정수처리

시스템을 개발하고자 하였다.


- 37 -

선박 엔진폐열을 활용한 진공식 막증발 시스템 개발 및 평가

구재욱1, 남숙현1, 김은주1, 이상호2, 황태문1*

한국건설기술연구원 환경플랜트연구소1

국민대학교 건설시스템공학과2

Operation optimization of vacuum membrane distillation

using the shipboard waste heat

Jae-Wuk Koo1, Sook-Hyun Nam1, Eun-Joo Kim1,

Sangho Lee2, Tae-Mun Hwang1*

Environmental and Plant Engineering Research Institute, Korea Institute of

Civil Engineering and Building Technology (KICT)1

Civil and Environmental Engineering, Kookmin University2

[email protected]

선박에 주로 사용되는 기존 해수담수화 공정의 경우 많은 에너지가 소모 된

다는 단점이 있다. 막증발법(MD)은 유입수의 삼투압으로 인한 구동력의 저하가

역삼투공정에 비해서 낮은 장점을 가지며, 비교적 낮은 온도(60 ∼ 80℃)에서 운

전 가능하기 때문에 선박의 엔진 폐열, 해수열원 등을 활용하여 운전 비용을 절

감할 수 있다. 본 연구에서는 실험실 규모의 진공식 막증발 장치에서 도출된 조

건을 바탕으로 3 m3/일 규모의 실제 VMD 파일럿플랜트를 설계 및 제작하여

성능을 평가하였다. 운전결과, 3～5 L/㎡-hr의 플럭스와 99.99%의 염제거율을

나타냈다.

사 사

본 연구는 해양수산부 재원으로 한국해양과학기술진흥원의 ‘폐열활용 해양선

박 삼투구동 담수화 시스템 개발’ 과제의 연구비 지원으로 수행되었습니다.


- 38 -

Macro puncture를 이용한 지지층 개질 MD 분리막 개발

정성필1, 이강호2, 김홍석1, 이석헌1*

한국과학기술연구원1, 건국대학교2

Modification of bi-composite membrane support layer by

macro puncture for membrane distillation application

Seongpil Jeong1, Kangho Lee2, Hong-Seok Kim1, Seockheon Lee1*

Korea Institute of Science and Technology1, KonKuk University2

Membrane distillation (MD) is a hydrid membrane process using the

temperature difference as a driving force. In order to enhance the

performance (flux) of the MD process, various membrane structures

(asymmetric or bi-composite) and materials (PP, PVDF or PTFE) have been

suggested. In this study, the support layer of the commercial PTFE/PP

bi-composite membrane is modifed by forming the macro punctures in it.

The size and location of macro punctures were varied according to the

designed support layer porosities (50, 60, 70 and 80 %). The modified

membrane test was conducted by using the DCMD configuration. The flux

of a modified membranewas enhanced up to 27 % compared with that of

pristine membrane when the size of the macro puncture and overall

porosity of the support layer were larger than 20 mm2 and 60 %,

respectively.


- 39 -

막여과 정수처리 공정설계 프로그램 개발

최용준, 장용선, 이상호*

국민대학교 건설시스템공학부

Development of Process Design Program for Membrane

Water Treatment

Yongjun Choi, Yongsun Jang, Sangho Lee*

School of Civil and Environmental Engineering, Kookmin University

* Corresponding author

최근 막여과 정수처리에 대한 관심이 높아지고 있으나, 공정설계를 위한 소프

트웨어가 널리 보급되어 있지 않아서 현장적용의 어려움이 발생하고 있다. 본

연구에서는 막여과 정수처리 공정설계를 지원할 수 있는 프로그램과 설계기법

을 개발하고자 하였다.

사사

본 연구는 환경부 에코이노베이션 프로젝트의 지원(GT-SWS-11-02-007-9)에

의하여 수행되었습니다.

정수분과 2MB-5

- 41 -

이산화탄소 분리용 기체분리막

(2MD)(2MD-1~2MD-5)

(B 강연장)

- 43 -

기체분리고분자막의 투과도/선택도성능 상한선 극복방안

박호범*

한양대학교 에너지공학과

Upper bound of Polymeric Membranes –

How to Improve it Further?

Ho Bum Park*

Hanyang University, Department of Energy Engineering

Synthetic membranes, based on polymers or inorganic membranes, are

now used in a wide variety of gas separations. For gas separation

membranes, during the 1980’s, permeability data on six common gases were

complied, and the tradeoff relationship was analyzed. The upper bound

relationship was established empirically. Recognizing the exquisite

permeability and selectivity of biological membranes and the deleterious

nature of broad pore size distributions and flexibility of polymer chains on

permeability/selectivity combinations, a number of approaches have been

pursued to develop membranes with better transport and separation

properties. There has been an evolution in design of materials for both gas

and liquid separation membranes, brought about by advances in structural

control of materials and by better understanding of natural membranes.

기체분리막 2MD-1

- 44 -

제올라이트 분리막은 기체분리 분야에서

기술경제적 경쟁력이 있는가?

조철희*

충남대학교 에너지과학기술대학원 에너지과학기술학과

Does zeolite membrane technology have techno-economic

advantages in gas separation?

Churl-Hee Cho*

Graduate School of Energy Science and Technology(GEST), Chungnam

National University

제올라이트 분리막은 알루미나 등 다공성 지지체 표면에 3차원적으로 서로

연결된 주기적인 미세기공을 갖는 제올라이트 층을 치밀하게 코팅한 복합 소재

이다. 현재 LTA, FAU, CHA 제올라이트 분리막이 투과증발 분야에서 상업화되었

고 이는 PVA 판형 막에 비하여 현저한 물 투과도와 물/알코올 선택도를 갖기

때문이다. 국내의 경우도 ㈜파인텍에서 LTA 제올라이트 분리막과 시스템이 사

업화되었다. 최근 제올라이트 분리막을 이산화탄소 포집, 수소 회수 등 기체분

리에 이용하려는 연구가 시도되고 있다. 제올라이트 분리막은 고분자 분리막에

비하여 가격이 비싸다고 알려져 있으나 원자재 측면에서 보면 오히려 저렴할

수 있다. 대량 생산, 생산 공정 개선 등이 이루어진다면 폴리머 분리막과 대등

한 가격경쟁력을 가질 것이 예상된다.


- 45 -

고성능 가스 분리를 위한 사다리형 폴리실세스퀴옥산

포함하는 기체분리막 개발

박성환1, 안희성1, 이성수2, 황승상2, 이종석1,*

한국과학기술연구원, 녹색도시기술연구소1,*,

한국과학기술연구원, 미래융합기술연구본부2

Engineering molecular structures of ladder-structured

polysilsesquioxane containing membranes for high

performance gas separations

Sunghwan Park1, Heseong An1, Albert S. Lee2,

Seung Sang Hwang2, Jong Suk Lee1,*

Korea Institute of Science and Technology, Green City Technology Institute1,*,

Korea Institute of Science and Technology, Materials and Life Science

Research Division2

Polysilsesquioxanes are essentially hybrid materials consisting of inorganic

framework and organic functional groups. A proof of concept study for a

new type of gas separation membrane was considered based on the

ladder-structured poly(phenyl-co-glycidoxypropyl) silsesquioxanes with

phenyl:glycidoxypropyl copolymer ratio of 6:4 (LPG64), which were

synthesized by a base-catalyzed sol-gel reaction. Also, by selectively

introducing polyethylene oxide (PEO) groups covalently bound to the LPSQ,

we effectively suppressed the PEO crystallization, allowing for excellent

CO2/H2 and CO2/N2 separation under single as well as mixed gas

conditions. Engineering molecular structures of LPSQs will be discussed in

detail to investigate the fundamentals of gas transport in LPSQ-based

membranes as well as their extended application.


- 46 -

연소후 탄소 포집을 위한 제올라이트 분리막

김은주 1, 최정규 1,2*

1 고려대학교 공과대학 화공생명공학과2 고려대학교 그린스쿨대학원

Zeolite membranes for post-combustion carbon capture

Eunjoo Kim1 and Jungkyu Choi1,2*

1Department of Chemical & Biological Engineering, Korea University2Green School, Korea University

분자체(molecular sieve)로 알려진 제올라이트 분리막 중에 8-membered ring

구조를 지닌 제올라이트를 연속적인 film 형태로 제작하여 분자체 역할을 할 수

있는 분리막으로 사용하고자 한다. 이 분리막을 이용하여 석탄기 반의

화력발전소에서 발생하는 배가스 내에 존재하는 이산화탄소를 효과적으로

분리⋅포집하려고 한다. 높은 이산화탄소/질소 분리 성능을 확보하는 목표를

바탕으로 제올라이트 분리막을 제작하고 있으며, 특히 수분이 존재하는

상황에서 높은 이산화탄소/질소 분리 능력을 지닐 수 있도록 분리막을

제작하고자 한다. 이번 발표에서는 최신 결과 위주로 이산화탄소 포집 능력과

관련된 내용을 발표하고자 한다.


- 47 -

연소배가스 포집 공정을 위한 분리막 공정

여정구1,*, 이정현1, 오웅진2, 이다훈2, 문종호2, 김진국3, 이성훈3

창의소재연구실, 한국에너지기술연구원1

저탄소공정연구실, 한국에너지기술연구원2

화학공학과, 한양대학교3

Membrane Process for Post-combustion

Flue Gas Treatment

Jeong-gu Yeo1,*, Jung Hyun Lee1, Woong Jin Oh2, Dahun Lee2,

Jongho Moon2, Jin-Kuk Kim3, Sunghoon Lee3

Advanced Materials and Devices Laboratory, Korea Institute of Energy

Research1

Low Carbon Process Laboratory, Korea Institute of Energy Research2

Department of Chemical Engineering, Hanyang University3

Membrane is a relatively new industrial gas separation technology and has

been studied as an alternative CO2 capture technologies to amine

absorption. Membrane processes have a merit such as low energy use, small

footprint, no by-products formation, and simple operating condition. When

applied to flue gas CO2 capture, low CO2 concentration and normal pressure

of flue gas stream places a practical limits on the membrane operation. The

up-to-date membranes should allow module performance to rise to levels

practical for fossil-fuel power station use. In this talk, membrane module is

being evaluated for flue gas treatment. Membrane processes using several

membranes, which are now being studied under the R&D projects granted

by KCRC, are investigated to capture CO2 from the simulated gas.


- 49 -

구두 발표(MO-1∼MO-15)

5월 11일(목요일)

- 51 -

염수전해성능에 대한 상업용 과불소계

술폰화 이오노머막의 영향

박인기 1, 이지현 2, 심재구 2, 이창현 1*

단국대학교 에너지 공학과 330-7141

한국전력연구원 305-7602

Effects of perfluorinated sulfonic acid ionomer membranes

on electrochemical chlor-alkali performances

In Kee Park1, Ji Hyun Lee2, Jae Goo Shim2, and Chang Hyun Lee1*1Energy Engineering Department, Dankook University 330-714

2Korea Electric Power Research Institute 305-760

(*corresponding author: [email protected]†)

The Chlor-alkali (CA) membrane cell is a major electrolysis system to

produce valued chemicals such as chlorine gas and sodium hydroxide. The

CA membrane process has been attracted in the industries, since it has

relatively low energy consumption when compared with other CA processes.

The key component in CA process is perfluorinated sulfonic acid ionomer

membranes, which provide ion-selectivity and barrier properties to produced

gases. Unfortunately, there is limited information to determine which factors

should be satisfied for CA applications. In this study, the influences of PFSA

membranes on CA performances are disclosed. They include ion transport

behaviors, gas evolution capability, and chemical/electrochemical resistances

under CA operation conditions.

구두 발표 MO-1

- 52 -

EAD 공정용 이온 교환막 제조와 특성평가

손태양, 윤준성, 남상용*

경상대학교 대학원 나노신소재융합공학부 융합공학과1

Preperation and characterization of ion exchange

membrane for EAD process

Tae Yang Son, Jun Seong Yun, Sang Yong Nam*

Department of Materials Engineering and Convergence Technology,

Engineering Research Institute, Gyeongsang National University,

Jinju 660-701 Korea*[email protected]

전기탈이온(EDI) 공정은 전기투석법과 이온교환수지법을 혼합한 공정이다. 그

리고 공정에 이용되는 모듈은 전기투석을 위한 양･음이온교환막이 있으며 두

막 사이에 이온교환수지로 채워지는 형태이다. 그리고 모듈의 성능을 결정하는

인자로는 이온교환수지의 균질한 크기 분포도가 있다. 이러한 점들을 바탕으로

현재 이온교환수지를 글라인딩하여 bipolar형태의 막으로 만든 electro-

adsorption-deionization(EAD) 공정 모듈이 생산되고 있다. 본 연구는 현재 생산

되고 있는 모듈보다 높은 이온교환능력을 가지며 바인더 역할을 할 수 있는 고

무상의 고분자를 합성하고 이온교환수지대신 이온교환능을 가진 nano particle

을 이용하여 복합막을 제조하였다.

구두 발표 MO-2

- 53 -

높은 투과도와 장기 안정성을 가지는 열전환 고분자를

이용한 해수담수화 기술

박상현1, 김지훈1, 문선주1, Enrico Drioli1,2, 이영무1*

1한양대학교 에너지공학과2The University of Calabria, Department of Environmental and Chemical

Engineering, Rende, CS, Italy

Highly water permeable and long-term stable thermally

rearranged (TR) polymer membrane for desalination

Sang Hyun Park1, Ji Hoon Kim1, Sun Ju Moon1,

Enrico Drioli1,2 and Young Moo Lee1*

1Department of Energy Engineering, College of Engineering, Hanyang

University, Seoul 133-791, Korea2The University of Calabria, Department of Environmental and Chemical

Engineering, Rende, CS, Italy

Membrane distillation (MD) has been researched as one of the promising

seawater desalination processes, because of its advantages such as (1) high

energy efficiency, high water flux and less fouling sensitivity. [1]

Herein, thermally rearranged (TR) polymer membranes are introduced for

MD application. The TR membranes were investigated by SEM, contact

angle, CFP and LEPw. TR membranes showed a great MD performance with

high water flux and long-term stability.

References

1. J.H. Kim, S.H. Park, M.J. Lee, S.M. Lee, W.H. Lee, K.H. Lee, N.R. Kang, H.J.

Jo, J.F. Kim, E. Drioli, Y.M. Lee, Energy & Environmental Science 9(3),

878-884 (2016)

구두 발표 MO-3

- 54 -

고투과성 한외여과막의 제조와 바이러스와

박테리아 제거 성능 평가

우승문1, 정연석2, 남상용1,*

경상대학교 나노신소재융합공학과 공학연구원1,*,

㈜퓨어멤2

Preparation of high flux ultrafiltration membrane module

for removing virus and bacteria

Seung Moon Woo1, Youn Suk Chung2, Sang Yong Nam1*



Jinju 660-701 Korea1,

Puremem Co. Ltd, Hwasung 445-909 Korea2

본 실험에서는 고분자의 농도, 첨가제의 종류 및 함량에 따라 도프 용액을 이

용하여 분리막제조하였다. 분리막의 모폴로지는 전자주사현미경(SEM)을 통해 관

찰 하였으며, 막의 모폴로지와 순수투과도의 관계를 확인 할 수 있었다. 필터화

모듈을 제조하여 수투과도 및 바이러스, 박테리아 등과 같은 미생물 제거성능을

측정하였다. 제조된 중공사막의 단면은 sponge 형태로 표명으로 갈수록 치밀한

형태를 띄는 것을 확인하였으며, 수투과도는 50-70 ml/min 으로 높은 값을 나

타내었으며, 필터화모듈의 경우 수투과도는 1.6 LPM의 높은 투수량을 나타내며,

박테리아와 바이러스의 제거성능은 log 6 의 값의 높은 수치를 보였다.

구두 발표 MO-4

- 55 -

Cellulose acetate-graft-( glycidylmethacrylate -g-PEG)의

합성과 AMC와의 blending을 통한 중금속 이온들의

제거율 향상

자일락쉬미 아이야우a, 김인철b, 권영남a*

a유니스트 도시환경공학부b한국화학연구원

Incorporation of Cellulose acetate –graft-

( glycidylmethacrylate -g-PEG) into AMC Membranes in the

enhancement for Rejection of heavy metal ions

Jayalakshmi Ayyavooa, In-Chul Kimb, Young-Nam Kwona*

aSchool of Urban and Environmental Engineering, Ulsan National Institute of

Science and Technology, Ulsan 689-798, Republic of KoreabEnvironment & Resources Research Center, Korea Research Institute

Chemical Technology, Daejeon 305-606, Republic of Korea

Abstract

Cellulose acetate-graft-(glycidylmethacrylate-g-polyethylene glycol) (CA-g-

(GMA-g-PEG) was synthesized and incorporated into acetylated methyl cellu-

lose (AMC) to prepare high rejection performance ultrafiltration membranes.

H1-NMR and X-ray photoelectron spectroscopy study confirmed the success-

ful synthesis of CA-g-(GMA-g-PEG) and utilized for hydrophilic modification

agent. Polyethyleneimine(PEI), HumicAcid(HA) and Citric Acid(CA) ligands was

used to bind the metal ions in aqueous solution.The rejection efficiency of

AMC/CA-g-(GMA-g-PEG) blend membranes was studied in terms of pH, con-

centration and time. The successful developments would allow the safe and

economical advancement in the fabrication of AMC blend membranes for ul-

trafiltration applications.

Keywords : Heavy metals, CA-g-(GMA-g-PEG), ligands, rejection performance

구두 발표 MO-5

- 56 -

대기공 정밀여과막을 이용한

pore filling 기술개발 및 성능평가

이강원1, 이영석2, 김정학1+

㈜필로스 분리기술연구소1

한국과학기술정보연구원2

Pore filling technology development and performance

evaluation using large pore micro-filtration

Kangwon Lee1, Youngsuk Lee2, Jeong-Hak Kim1+

Separation Technology R&D Center, PHILOS Co., Ltd.1*

Korea Institute of Science and Technology Information2

Pore filling 기술을 적용한 base 분리막은 평균기공이 5㎛정도를 갖는 대기공

MF막으로써 polyester 재질의 braid로 보강된 PVDF 중공사막을 제조하여 사용

하였다. 이렇게 제조된 대기공MF막의 기공내에 기능성이 확보된 친수성 고분자

를 채워 넣은 후 화학 반응으로 영구 고정시키거나 유동막으로 고정하여 다양

한 기능을 가지는 막을 개발하는 연구를 진행하였다. 본 연구에서는 친수성 고

분자중에서 대표적으로 사용되는 poly viny alcohol을 기공에 채워 넣은 후

Aldehyde로 가교시키는 방법으로 pore filling막을 제조하였다. 이렇게 얻어진

분리막은 입자 제거율은 UF정도 수준으로 되고 투과량은 기존UF 분리막에 비

해 1.5배 이상 증가하는 것을 확인하였다.

구두 발표 MO-6

- 57 -

효과적인 공기세정으로 막오염 저감가능한 MBR 모듈의

개발 및 적용

이태섭, 이강원, 김정학*

㈜필로스 분리기술연구소 *

Development and Application of Effective Aeration MBR

Module for Fouling Control

Taeseop Lee, Kangwon Lee, Jeonghak Kim*

Separation Technology R&D Center, PHILOS Co., Ltd.*

MBR공정에서 물리적 세정방법인 공기폭기(Aeration)는 장기간 막성능을 유지

시키기 위한 주요 핵심 방법으로, 기존의 연구들은 산기관의 성능을 극대화시켜

공기세정을 최적화시키려 하였다. 분리막의 효율적인 슬러지 탈리를 위해 폭기위

치⋅시간⋅균일 배출성 및 데드존(Dead Zone) 감소 등에 대한 다양한 연구들이

진행되어 왔으나, 이를 통한 더 이상의 성능향상은 기대하기 어려운 상황이다.

본 연구에서는 기존의 분리막 모듈을 개량하여 공기폭기의 효과를 극대화 하

는 연구를 진행하였다. 선행연구로 진행된 Lab-scale실험을 기반으로, Pilot-scale

장치를 세팅하여 장기평가 및 분석 등을 진행하였다. 동일 site에서 개량모듈한

것과 그렇지 아니한 것에 대하여 비교분석하였다.

구두 발표 MO-7

- 58 -

효율적인 축전식 탈염을 위한

세공충진 이오노머 멤브레인의 제조 및 특성 평가

김도형, 박진수, 강문성*

상명대학교 환경공학과

Preparation and characterizations of pore-filled ionomer

membranes for efficient capacitive deionization

Do-Hyeong Kim, Jin-SooPark, Moon-SungKang*

Department of Environmental Engineering, Sangmyung University

Capacitive deionization (CDI) is one of the promising desalination

processes. It consumes relatively small energy for operation compared with

other competing processes such as reverse osmosis. Additionally, it does not

produce any secondary wastes for a re-use. Comparing to the conventional

CDI, membrane-CDI (MCDI) which uses porous carbon electrodes together

with ion-exchange membranes (IEMs) has gained great interests due to the

higher ion selectivity and removal efficiency. In this work, we have

developed a pore-filled IEMs (PFIEMs) for the applications to cost and

energy efficient CDI processes. As a result, they were shown to possess

excellent electrochemical and mechanical properties. Their electrochemical

characteristics have also been optimized for the successful applications to

MCDI processes. (NRF-2015H1C1A1034436)(MOTIE-No. 10047796)

구두 발표 MO-8

- 59 -

폐수의 막 전기 화학적 산화와 수소연료발생

타히르 이크발, 추광호*

경북대학교 환경공학과

Membrane Electrochemical Oxidation of Municipal

Wastewater with Simultaneous Hydrogen Fuel Generation

Tahir Iqbal, Kwang-Ho Choo*

Department of Environmental Engineering, Kyungpook National University

80 Daehak-ro, Buk-gu, Daegu, 702-701, [email protected]

Abstract

Membrane based water and wastewater treatment becomes more and

more popular; however, membrane fouling is still a critical obstacle for its

extensive use. Most of the membranes being used are polymeric and have

limitations in physical, chemical, and thermal stability, even though various

novel materials were introduced. In this study, metal membranes were

fabricated to solve those weak points of polymeric membranes. We

evaluated the physical properties of a metal membrane, such as pore size

distribution, surface morphology, and water flux, and finally used the

membrane for electrochemical oxidation of municipal wastewater with

simultaneous hydrogen fuel generation. The metal membrane removed

50-70% of the feed organic matter by electrochemical oxidation; 10-30 %

removal by electrochemical oxidation plus 40% by membrane rejection.

구두 발표 MO-9

- 60 -

석탄화력 발전소 배 가스 이산화탄소 포집을 위한

분리막 공정 연구

이성훈1, 윤석원1, Michael Binns2, 여영구1, 김진국1*

한양대학교1, 동국대학교2

Study of membrane process design options for CO2

capture from coal-fired power plant flue gas

Sunghoon Lee1, Sukwon Youn1, Michael Binns2,

Yeong-Koo Yeo1, Jin-Kuk Kim1*


Department of Chemical and biochemical Engineering, Dongguk University2

분리막 공정은 압력장치에 사용되는 전기 사용량이 많아 이를 줄이기 위한

다양한 공정 옵션이 연구되고 있다. 본 연구에서는 분리막 공정에서 막 모듈에

sweeping 기체를 permeate에 불어넣어 모듈의 구동력을 증가시키는 방법으로,

특별한 공정 장치 추가 없이도, 효율적인 CO2 분리가 되는 공정을 연구하였다.

분리막 공정은 주요 장치비용(분리막, 압축기 등)과 운영비용(전기, 스팀)을 평가

하였다. MATLABⓇ에서 분리막 모델을 개발하었으며, 분리막 공정에 가능한 모

든 구조들을 초구조로 경제성 평가 모델을 기준으로 평가되었다.

본 연구는 2014년도 정부(미래창조과학부)의 재원으로 (재)한국이산화탄소포

집 및 처리연구개발센터의 지원을 받아 수행된 연구임(2014M1A8A1049305).

구두 발표 MO-10

- 61 -

생체 적합성이 우수한 nanofiber smart membrane의

제조와 투과 특성

고은주. 박희민, 이용택*

경희대학교 화학공학과

Preparation and characterization of nanofiber smart

membranes with high-biocompatibility for selective flux

Eunjoo Koh, Hee Min Park, Yong Taek Lee*

Department of Chemical Engineering, Kyung Hee University

In this study investigated a facile method to prepare modified hydrophilic

polypropylene-grafted-maleic anhydride/polyamide 6 (PP-grafted-MAH/PA6),

poly(methyl methacrylate) (PMMA) substrate and polyvinyl alcohol-chitosan

(PVA-Chitosan) nanofiber membranes for selective urea and excess water flux

under various conditions. Fiber diameters and pore sizes were controlled via

electrodeposition spinning. The prepared membranes were applied to

blood-dialysis membrane, such and a high water and urea flux of 150-250

mg/g membranes were found under the defined optimum conditions.

Smaller fiber diameter with a mesopore density increased the efficiency of

urea and water flux in blood. In the as-prepared smart membranes showed

high flux capacity and selectivity, and promising demonstration.

구두 발표 MO-11

- 62 -

역삼투막의 세정에 따른 막표면 유기물 특성변화

김효전1, 임재림2, 이영주2, 안광택2, 강석태1*

한국과학기술원 건설 및 환경공학과1, 한국수자원공사2

Changes of Organic Foulant Properties During the Cleaning

of Reverse Osmosis Membrane

HyoJeon Kim1, Jaelim lim2, Youngju Lee2,

Kwangtaek Ahn2, Seoktae Kang1*

Department of Civil and Environmental Engineering, KAIST1,

K-water2

기후변화에 따른 수자원 불균형 문제의 해결을 위해 최근 역삼투막 공정을

이용한 해수 담수화 시설 등이 다양하게 고려되고 있다. 본 연구에서는 역삼투

막의 막오염을 제어하기 위해 화학세정을 실시할 때, 세정효율과 오염막 표면의

잔류물질과의 상관관계를 규명하고자 공업용수 생산에 사용된 RO 막의 화학세

정 전⋅후의 막표면 분석을 진행하였다. 막표면에 존재하는 주요 오염물은 미생

물에서 유래된 유기물로 나타났으며, 전형적인 화학세정 결과 대부분의 막표면

유기물이 제거되어 RO 막의 초기 성능이 회복되었다. 그러나 고분자 구조의 방

향족 유기물 특성을 나타내는 미생물 유래물질은 세정후에도 막표면에 잔류하

는 것으로 나타나 장기적인 역삼투막 운전을 저해할 것으로 판단된다.

구두 발표 MO-12

- 63 -

셰일가스 폐수처리용 정삼투 공정에서

유입수 성상과 유도용액의 영향

이승윤1, 김유창1,2,*, 박상진1

한국기계연구원1, 과학기술연합대학원대학교2

The Effect of Feed and Draw Solution on Forward Osmosis

Process performance for Shale gas Wastewater Treatment

Sungyun Lee1, Yu Chang Kim1,2,*, Sang-Jin Park1

Korea Institute of Machinery & Materials1,

University of Science & Technology2

최근 셰일가스 산업의 호황과 더불어 셰일가스전에서 배출되는 폐수처리가

중요한 환경문제로 부각되고 있다. 셰일가스전 폐수는 총 용존고형물의 농도가

10에서 200g/L로 높기 때문에 역삼투 담수공정을 적용하기에 어려움이 있다.

본 연구에서는 셰일가스전 폐수를 처리하기 위해 저압에서 운전 가능한 정삼투

공정(FO)의 적용 가능성을 연구하였다. 특히 대표적으로 널리 활용되고 있는 유

도용액인 NaCl과 NH3-CO2를 사용하여 셰일가스전 폐수에 포함되어 있는 2가

양이온이 FO공정에 미치는 영향을 알아보았다. FO공정 유도용액의 역확산은 막

의 플럭스와 스케일로 인한 막오염에 중요한 영향을 끼치는 것으로 나타났다.

이를 통해 FO공정의 폐수 성상에 따라 유도용액 종류 선택 및 공정 디자인의

중요성이 입증되었다.

구두 발표 MO-13

- 64 -

연소 후 이산화탄소 포집을 위한 다단막공정 디자인 및

파일럿 실증연구

이정현1, 오웅진1, 이다훈2, 문종호2, 김진국3, 이성훈3, 여정구1,*

창의소재연구실, 한국에너지기술연구원1

저탄소공정연구실, 한국에너지기술연구원2

화학공학과, 한양대학교3

Process Design of Multi-stage Cascade and Pilot Test for

Post-combustion CO2 Capture

Jung Hyun Lee1, Woong Jin Oh1, Dahun Lee2, Jongho Moon2,

Jin-Kuk Kim3, Sunghoon Lee3, Jeong-gu Yeo1,*

Advanced Materials and Devices Lab., Korea Institute of Energy Research1

Low Carbon Process Lab., Korea Institute of Energy Research2


The carbon capture and storage (CCS) technology from industrial flue-gas

has been an important environmental issue in these days. However, mem-

brane process has a number of breakthrough-point to commercialization in

scale-up. In this work, process optimization for high purity and high CO2

recovery with lower the capture cost has been investigated. Lab-made mem-

brane pilot process using real flue gas has been also set up to derive in-

dustrial factor.

구두 발표 MO-14

- 65 -

압력지연삼투 공정의 순 에너지 향상을 위한 필요조건

김유창*, 이승윤

한국기계연구원

Requirement for Net Energy Enhancement of Pressure

Retarded Osmosis Process

Yu Chang Kim*, Sungyun Lee

Korea Institute of Machinery & Materials

압력지연삼투(pressure retarded osmosis; PRO) 공정은 염도차가 있는 두 종

류의 물과 에너지 변환을 위한 멤브레인과 터빈을 이용하여 에너지를 생산하는

공정이다. PRO용 멤브레인의 전력밀도(W/m2)가 에너지 생산을 위해 가장 중요

하지만, PRO공정에는 멤브레인 외에도 여러 핵심 장비가 존재한다. 따라서, 본

연구에서는 시스템의 경계를 펌프와 터빈 등을 포함하는 영역으로 확장하여 여

러 영향 요소들에 따른 순 에너지의 크기를 비교 분석하였다. 결과에 따르면 멤

브레인을 통한 저염도수의 투과율, 저염도수의 유량 분율, 멤브레인 양측의 압

력차, 멤브레인 모듈에서 저염도수 측의 압력강하, 모듈의 멤브레인 면적, 에너

지회수장치의 효율 등의 변화에 따라 PRO공정의 순 에너지가 크게 영향을 받

았다.

구두 발표 MO-15

- 67 -

포스터 발표(MP-1∼MP-87)

- 69 -

Aluminosilicate hollow nanoparticles를 도입한

폴리에테르-아마이드 공중합체 혼합막의 기체투과특성

박상훈, 정범석*

명지대학교 환경에너지공학과

Gas Transport Properties of Mixed Matrix Membranes

Fabricated with PEBAX®-1657 and Aluminosilicate Hollow

Nanoparticles

Sanghoon Park, Bumsuk Jung*

Department of environment engineering and energy, Myongji university

PEBAX®는 폴리에테르가 우수한 CO2용해도를 나타내어 기체분리막의 소재로

주목받고 있지만 폴리아마이드의 crystallinity로 인해 투과성능면에서 제약을 받

는다고 알려져 있다.

본 연구에서는 PEBAX® 막의 기체투과특성을 향상시키기 위해 합성된

aluminosilicate hollow nanoparticles를 막 내부에 고르게 분산시켜 함량별로 혼

합막을 제조한다. 분산된 나노입자의 함량에 따른 CO2 용해도 증가, 확산 속도

의 증가로 인하여 선택도와 투과도의 향상을 예측할 수 있다.

첨가된 나노입자의 morphology와 yield를 확인하고, 첨가량이 증가할수록 선

택도의 변동없이 투과도가 증가하는 것을 알 수 있다.

포스터 발표 MP-1

- 70 -

N-alkoxymethyl로 치환된 poly(ether-b-amide)의

기체 투과특성

여경우, 박상훈, 정범석*

명지대학교 환경에너지공학과

Gas Transport Properties of N-alkoxymethyl

Poly(ether-b-amide) through Chemical Modification

Kyoung Woo Yeo, Sanghoon Park, Bumsuk Jung*

Department of environment engineering and energy, Myongji University

기체분리막에 널리 사용되는 소재인 poly(ether-b-amide)는 고분자 사슬 내

아마이드기 간의 수소결합으로 인해 crystallinity가 높아 투과도가 낮은 것으로

알려져 있다.

본 연구는 수소결합과 그에 따른 crystallinity를 줄여 투과도를 향상시키려 한

다. 이를 위해 poly(ether-b-amide)의 아마이드기를 N-alkoxymethyl로 치환하여

수소결합을 방해한다. 개질된 poly(ether-b-amide)로 재조된 기체분리막의

crystallinity는 감소하고, 투과도는 향상되길 기대한다.

현재 N-methoxymethyl group이 치환된 정도에 따른 poly(ether-b-amide)들

의 기체 투과특성을 평가 중이다.


- 71 -

납석기반 세라믹 지지체 수처리 적용평가 및 모듈 간격에

따른 파울링 현상관찰

장호석1, 박은영1, 이성재2, 최낙철2, 김정환1*

인하대학교 환경공학과1, ㈜에이이2

*교신저자: [email protected], 032-860-7502

Evaluations of pyrophylite ceramic support for water

treatment and membrane fouling by module distance

Hoseok Jang1, Eunyoung Park2. Sungjae Lee2, Nakcheol Choi2,

and Jeonghwan Kim1*

Department of Environmental Engineering, Inha University1,

AEE Co., Ltd.2

Department of Environmental Engineering, Inha University

*corresponding author:[email protected], 032-860-7502

새로운 알루미나 (Al2O3)와 실리카(SiO2)로 이루어진 규산알루미나질 납석광물

을 적용하여 세라믹 지지체를 개발하고 수처리 적용가능성을 평가하였다. 납석

세라믹 지지체의 순수투과도는 약 1370 L/m2.hr.bar 였으며 지표수의 탁도 및

유기물의 제거율은 각각 98 %와 75 %였다. 실 하수처리장 MBR의 MLSS를 취

수하여 실험한 결과 완벽한 SS 제거효율을 나타내었다. 모듈간격에 따른 납석지

지체 파울링 현상을 관찰한 결과 모듈간격이 증가할수록 파울링은 감소하였으

나 일정 모듈간격(3.5 cm)이상인 경우 파울링은 증가하였고 이는 공기 폭기량이

증가할수록 증가하는 경향을 나타내었다.

본 논문은 중소기업청에서 지원하는 2015년도 구매조건부신제품개발사업(과

제번호: S2286002)의 연구수행으로 인한 결과물임을 밝힙니다.


- 72 -

수투과도 및 내오염성 향상을 위한

PVDF-modified MWCNT 분리막 제조 및 특성

오희수, 박희민, 이용택*

경희대학교 공과대학 화학공학과

Preparation and characterization of PVDF-modified MWCNT

membrane for improvement of water flux and antifouling

Hee Su Oh, Hee Min Park, Yong Taek Lee*


PVDF(Polyvinylidene fluoride)는 물리⋅화학적 물성이 우수하지만 극소수성을

띠어 유기물에 의한 오염이 쉽다. 따라서 본 연구에서는 친수성기를 가진 기능

성 말단기가 부착된 탄소나노튜브 (MWCNT)를 첨가하여 PVDF막의 친수성 증가

를 통하여 수투과도 및 내오염성을 향상시키고자 하였다. 초음파를 통하여

MWCNT를 분산시킨 후 상전이 공정으로 분리막을 제조하였으며, 말단기의 종

류 및 농도차이에 따른 성능 변화를 확인해 보았다. 그 결과, PVDF-ODA

MWCNT막이 PVDF막 보다 수투과도가 2배 이상 향상되었으며, 내오염성도 우수

하였다. 제조된 분리막의 특성은 SEM, FT-IR, XRD를 이용하여 분석하였다.


- 73 -

내산성이 향상된 복합 NF membrane 제조 및 특성

임지은ㆍ이용택*


Preparation and characterization of the composite NF

membrane for improved acid resistance

Ji Eun Lim, Yong Taek Lee*


본 연구에서는 제련 공정에서 발생하는 희소금속을 함유한 폐산용액을 효율

적/경제적으로 회수하기 위해 부식 억제 특성을 가진 지방족 아민(Aliphatic

Amine)를 첨가제로 사용하여 내산성이 향상된 복합 NF 분리막을 제조하고자

한다. 지방족 아민를 첨가한 내산성 NF 분리막은 다공성 지지막 위에

polyamide 계면중합법을 이용하여 제조하였고 제조한 내산성 NF 분리막은 15

wt% 황산에 노출한 후, 75psi 압력의 cross-flow 방식으로 내산성 투과실험을

진행한 결과를 flux와 rejection을 통해 확인하였다. 또한 XPS, FE-SEM,

ATR-FTIR 등을 통해 제조된 막의 특성을 분석하였다.


- 74 -

이온그룹이 도입된 입자를 활용한 양이온 교환막의

제조와 특성평가

윤준성, 손태양, 남상용*

경상대학교 대학원 나노신소재융합공학부 융합공학과, 공학연구원*

Preparation and characterization of introduced ionic group

for application of cation exchange membrane

Jun-Seong Yun, Tae-Yang Son and Sang-Yong Nam*


Engineering Research Institute, Gyeongsang National University, Jinju 660-701

Korea*

수처리 공정에 대한 관심도가 매우 높음에 따라 본 연구에서는 이온교환막에

사용되는 이온교환수지를 대신할 물질로 이온그룹을 도입한 입자를 제조하였다.

기존의 이온교환 수지보다 나노 단위의 입자가 표면적으로 증가시켜 더 높은

이온교환능이 기대된다. 양이온은 –NH3+,-NR3

+,-PR3+,-SR2

+등의 관능기를 그리고

음이온은 -SO3-,-COO-,-PO3

-,-C6H4O-등의 관능기를 도입한 단분산된 나노크기의

입자를 제조하여 각각 양전하와 음전하로 높게 하전시킬 수 있다. 입자들에 대

해 제타전위를 측정하고, IEC, FT-SEM 및 FR-IR을 측정하여 특성평가를 진행하

였다.


- 75 -

망간-철 산화물을 이용한 PVdF 나노섬유복합막의 제조

박예지, 윤재한, 장원기, 이정훈, 변홍식†

계명대학교 화학공학과

Preparation of PVdF composite nanofiber membrane

by using Manganese-Iron Oxide

Yeji Park, Jaehan Yun, Wongi Jang, Junghun Lee, Hongsik Byun

Department of Chemical Engineering, Keimyung University, Daegu 704-701,

Korea

본 연구는 수중 비소제거를 위해 망간-철 산화물을 합성하고, PVdF와 복합화

하여 전기방사법으로 제조하였다.

TEM에서 산화물은 철이 망간을 감싼 형태이다. 인장강도는 PMF10이 PVdF보

다 2배 증가하였고 기공크기는 PVdF보다 작아지는 것이 확인되었다.

비소제거 실험에서 산화물은 As(Ⅲ)제거율이 80%이상 나왔고, As(V)도 제거되

었다. As(Ⅲ) 제거율은 PMF01이 30%로 상대적으로 우수한 결과를 보였다. 따라

서 이 산화물은 나노섬유와 복합화를 통해 수처리 필터소재에 대한 기초연구에

활용될 것으로 기대된다.

감사

본 연구는 환경부 친환경혁신사업(Global-Top project, E615-00112-0402-1,

No. 2014001080001)으로부터 지원받아 진행하였으며, 이에 감사 드립니다.


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PVdF/GO 복합체 나노섬유 멤브레인을 활용한 중금속 제거

이정훈, 장원기, 후건, 변홍식*

계명대학교 화학공학과

Preparation of PVdF/GO composite nanofiber membrane

and its waste water applications

Jeonghun Lee1, Wongi Jang2, Hou Jian³, Hongsik Byun*

Department of Chemical Engineering, Keimyung University

본 연구는 Hummer`s method를 이용하여 GO를 합성 후, 필터링을 통해 GO

막을 만들어. PVdF를 이용하여 나노섬유 막을 제조하였다. PVdF의 경우 접촉각

측정의 분석을 통해 친수성의 특징이 나타남을 알 수 있었으며, SEM, FT-IR, 라

만 분석 및 인장시험기, flux 실험을 실시하여, 카드뮴 이온 및 납 이온이 제거

되는 것을 확인할 수 있었다.

PVdF/GO 나노섬유 막의 경우 수처리에 활용 시, 중금속이온의 함량이 감소할

것이라 예상된다.

감사

본 연구는 환경부 “글로벌탑 환경기술개발사업”으로 지원받은 과제입니다.

(과제번호 : E614-00112-0402-1, 201401008001)


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열 유도 상전이와 비 용매 상전이 현상을

이용한 막 형태의 조절

정준태1, 김정1, 왕호현1, Emanuele di Nicolo3, Enrico Drioli1,2*, 이영무1*

한양대학교 에너지공학과1, ITM-CNR2, Solvay Specialty Polymers3

Controlling the membrane morphology by tailoring

nonsolvent induced phase separation (NIPS) and thermally

induced phase separation (TIPS) phenomena

Jun Tae Jung1, Jeong Kim1, Ho Hyun Wang1, Emanuele di Nicolo3,

Enrico Drioli1,2*, Young Moo Lee1*

Department of Energy Engineering, Hanyang University1, ITM-CNR2, Solvay

Specialty Polymers3

Since Loeb and Sourirajan has introduced phase inversion method for

membrane fabrication, the phase separation technique became the

mainstream of membrane fabrication methods. Phase inversion includes

solvent evaporation, vapor induced phase separation, thermally induced

phase separation (TIPS) and nonsolvent induced phase separation (NIPS).

Among those, NIPS and TIPS process is widely studied and employed for

membrane fabrication. Depending on the membrane fabrication processes

such as NIPS and TIPS, corresponding morphology differs from macrovoid

structure to spherulitic structure, respectively. In this presentation,

comparison of NIPS and TIPS effect on the final membrane morphology and

controlling the membrane morphology by tuning the NIPS and TIPS effect

will be presented.


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친수성 고분자의 코팅을 통한 소수성 막 표면의 친수화 및

이의 투과성능 향상 연구

전이슬, 임지원*

한남대학교

Studies on the enhancement of the flux performances for

the water-soluble polymers onto the hydrophobic

membrane surfaces

Yi Seul Jeon, Ji Won Rhim*

Hannam University , Hannam University*

본 연구에서는 소수성 다공성 막의 투과 성능을 향상시키기 위하여 친수성

고분자를 염석법으로 코팅하였다. 코팅된 소수성 막의 코팅유무는 접촉각과

SEM을 이용하여 확인하였다. 막의 내구성을 향상시키기 위하여 Glutaric

aldehyde(GA)를 이용하여 코팅용액과 함께 가교하였다. 가장 좋은 친수성 고분

자로는 poly(styrere-sulfonic acid-co-maleic acid) (PSSA_MA)이었으며, 이를 이

용하여 코팅하였을 때 투과도 측면에서 80% 향상된 결과를 나타내었다. 또한

가장 좋은 코팅 조건은 코팅용액의 농도 150-300ppm, 이온세기는 0.15, 코팅시

간은 20분으로 도출되었다.


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정밀여과막의 성능에 있어 인산 및 인산에스터 첨가제 영항

정보람, 김노원*

동의대학교 환경공학과

The effect of phosphoric acid and phosphate on the

performance of microfiltration membrane

Boram Jung, Nowon Kim*

Department of Environmental Engineering, Dongeui University

대칭막이 가지는 유량 한계성과 비대칭막이 가지는 한계 압력 향상을 위한

분리막 제막 방법으로 인산 및 인산 에스테르 화합물을 포함한 PSF 고분자 지

지층을 제조하였다. 활성층 두께와 구조를 조절하기 위하여 냉각판의 온도와 캐

스팅 용액의 두께가 조절되었으며 비대칭성 확보를 위하여 VIPS-NIPS 공정을

적용하였다. 상전이 안정성을 확인하기 위하여 용매 비교 실험이 진행되었으며

가장 비대칭 구조가 우수한 것은 NMP, 재현성이 뛰어난 용매는 DMAc로 확인

되었다. 운전 조건에 가장 민감하게 변화하였다. DMAc 용매 역시 Template 표

면층– 최소기공층– 비대칭 거대 기공층의 구조를 가지면서 BP 13 – 18 psig,

통기성 3140 cc/sec의 고유량 비대칭성 정밀여과막을 제조할 수 있었다.


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가압법과 상전이에 의한 나노여과 중공사 복합막의

제조 및 성능 연구

신도형, 임지원*

한남대학교

Preparation of hollow fiber NF membranes

by pressurization(PSP) method and phase separation

and their performance studies

Do Hyoung Shin, Ji Won Rhim*


염석효과를 바탕으로 가압법과 상전이를 이용하여 복합막을 제조하였다. 수용

성을 띄는 고분자 폴리스티렌설폰산(poly(styrene sulfonic acid)과 폴리에틸렌이

민(polyethylene imine)을 사용하였으며, 질산마그네슘의 첨가로 생긴 고분자입

자들을 다공성 폴리비닐리덴플루오라이드 (polyvinylylidene –fluoride) 막 표면에

가압하는 방식으로 기공 내부로 들어가게 하여 막을 제조하였다. 제조된 막은

가정용 정수기에 대한 적용 가능성을 확인하고자 100ppm의 NaCl용액에 대해

4 bar하에서 배제율과 투과도를 측정하였다. PSSA 4 min, PEI 2 min 동안 코팅

한 2중층 복합막에 대해 배제율 81.7%, 투과도 148.3 LMH의 결과값을 얻을 수

있었다.


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PEMFC의 Sulfonated Poly(sulfone ether ketone)

블록 공중합체의 합성

유태현, SangarajuShanmugam*

대구경북과학기술원(DGIST)

Sythesis of Sulfonated Poly(sulfone ether ketone) Block

Copolymers for Proton Exchange Membrane Fuel Cells

Taehyun Yoo and SangarajuShanmugam*

Department of Energy Systems Engineering, Daegu Gyeongbuk Institute of

Science & Technology(DGIST)

Abstract

Polymer electrolyte membrane fuel cells (PEMFC) are considered as

prospective energy conversion systems because of high efficiency and

environmental advantage. However, the current PEMFC technology uses

commercialized perfluorosulfonic acid (PFSA) polymers as a proton exchange

membrane, which has the issues of high production cost, poor recyclability

at intermediate temperature.

In this study, We have synthesized a non-fluorinated hydrocarbon

membrane. Also, non-fluorinated membrane has a symmetric chemical

structure and sulfonated block copolymer was prepared and characterized

using 1H-NMR, and the proton conductivity, ion exchange capacity (IEC),

and water uptake. properties were evaluated. The synthesis, characteristic

and fuel cell performance and newly prepared membrane will be discussed.


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정삼투 공정에서 N-isopropylacrylamide를 이용한

표면 개질 및 개질된 분리막의 특성 변화 고찰

전병문, 누엔티팡냐, 이형개, 김우정, 권영남*

유니스트 도시환경공학부

Investigation of N-isopropylacrylamide on surface

modification and its characterization in FO process

Byung-Moon Jun, Thi Phuong Nga Nguyen,

Hyung Kae Lee, Woo Jeong Kim, Young-Nam Kwon*

School of Urban and Environmental Engineering, Ulsan National Institute of

Science and Technology, Ulsan 689-798, Republic of Korea

본 연구에서는 친수성을 가지고 있으며 외부 온도에 따라 형태를 변하는 특

성을 가지는 N-isopropylacrylamide (NIPAM)를 이용하여 상용화 된 정삼투막인

HTI 분리막에 표면 개질을 하고 그에따른 표면 및 투과 특성 변화를 고찰 하고

자 한다. 표면 개질을 확인 하는 방법으로 푸리에 변환 적외선 분광기 (FT-IR)

및 광전자분광기 (XPS)를 이용하였으며, 이러한 표면 개질이 정삼투 공정에 미

치는 영향을 알아보기 위하여 표면의 친수성을 측정 할 수 있는 접촉각 측정

및 수투과도/Reverse salt flux와 같은 투과 특성 평가를 이용 하였다. 위와 같은

표면 및 투과 특성 평가를 바탕으로 성공적으로 표면 개질을 되었음을 증명 할

수 있었다.


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막증류법에 소수성 향상을 위한

폴리머의 물리적, 화학적 개질

이형개, 전병문, 누엔티팡냐, 김우정, 권영남*

유니스트 도시환경공학부

Physical and chemical modification of polymer to improve

hydrophobicity in membrane distillation

Lee Hyung Kae, Byung-Moon Jun, Thi Phuong Nga Nguyen,

Woo-Jung Kim, Young-Nam Kwon*

School of Urban and Environmental Engineering, Ulsan National Institute of

Science and Technology, Ulsan 689-798, Republic of Korea

이 연구의 목적은 폴리머의 물리적, 화학적 방법을 통해 막증류 법에 사용되

는 막의 소수성 향상시킴으로써 막의 젖음 현상을 개선하는 것을 목표로 한다.

막의 소수성을 향상시키기 위해, 폴리머에 소수성을 향상 시켜줄 수 있는 시약

을 화학적 결합 또는 물리적 섞음 방법을 통해 개질을 한다. 화학적 결합으로는

styrene, pentafluorostyrene 등을 ATRP(atom transfer radical polimerization)를

통해 합성하고, 물리적 섞음으로는 PTFE(poly tetra fluoro ethylene)을 섞어 준

비하였다. 두 방법 모두 평막을 제조하여 ft-ir로 결과를 확인하였고, 접촉각을

측정해 소수성을 평가하는 것으로 폴리머의 소수성 향상 여부를 확인하였다.


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수처리용 패턴 분리막의 막오염 방지 효과

박정원1, 최동찬2, 장준희2, 임주완1, 곽효은1, 민소진1, 김기홍1, 박병규1*, 이정학2

연세대학교 환경공학부1, 서울대학교 화학생물공학부2

Fouling prevention effect of patterned membrane

for water treatment

Jeongwon Park1, Dong-Chan Choi2, Jun Hee Jang2, Joowan Lim1, Hyoeun

Kwak1, Sojin Min1, Kihong Kim1, Pyung-Kyu Park1*, Chung-Hak Lee2

Yonsei University1, Seoul National University2

수처리용 분리막 여과 공정에서 막오염의 문제는 여전히 해결해야 할 난제이

다. 막오염 현상을 제어하기 위한 방안으로 막표면에 패턴을 도입하는 방법이

연구되어 왔다. 분리막의 패턴은, 막표면에서의 유체 흐름에 변화를 일으켜 오

염물이 쌓이지 않게 하거나 쌓인 오염물이 일부 떨어져 나가는 효과를 주는 것

으로 보고된 바 있다. 본 연구에서는 수처리용 패턴 분리막을 제조하고, 패턴의

막오염 방지 효과를 평가하고자 하였다. 이를 위하여 CFD 기법을 이용하여 유

체 흐름을 시뮬레이션으로 분석하고, 시뮬레이션 결과와 실제 실험 결과를 비교

분석하기 위해 구형의 모델 입자로 막여과 실험을 수행하였다. 다양한 크기의

모델 입자를 이용함으로써 오염물의 크기에 따른 패턴의 막오염 방지 효과를

분석해 보고자 하였다.


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PEGMA를 코모노머로 사용한

Pore-filled 폴리스티렌계 음이온교환막의 제조

문혜진1, 신소라1, 김정훈1,, 장봉준1,*

한국화학연구원1

The Preparation of Pore-filled and Polystyrene-based Anion

Exchange Membranes Using PEGMA as a Comonomer

Hye-jin Mun1, So-ra Shin1, Jung-hoon Kim1, Bong-jun Chang1,*

KRICT1

While commercial polystyrene-based ion exchange membranes have simple

manufacturing processes, they also possess the poor durability due to their

brittleness. Poly(ethylene glycol)methyl ether methacrylate with hydrophilic

side chain of poly(ethylene glycol) (PEG) was used as a co-monomer to

make the membranes have improved flexibility. Hydrophilicity/hydrophobicity

of the anion exchange membrane was able to be adjusted by varying the

chain lengths of the PEG. For the preparation of the anion exchange

membranes, a porous PE substrate was immersed into monomer solutions

and thermally polymerized. The prepared membranes were then

subsequently post-aminated using trimethylamine. The prepared pore-filled

anion exchange membranes were evaluated in terms of ion exchange

capacity, electric resistance and water uptake.


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응고조에 들어가는 주조된 poly (vinylidene fluoride) 도프

용액의 속도에 따른 한외여과막의 기공크기에 관한 연구

이주성1, 조형준1, 이현호2, 서진아1, 민병렬1*

연세대학교 화공생명공학과1, 한국상하수도협회2*

A Study on Pore Size of Ultrafiltration Membrane With

Velocity of Casted Poly (vinylidene fluoride) Dope Solution

Getting Into the Coagulation Bath

Ju Sung Lee1, Hyung Jun Jo1, Hyun Ho Lee2, Jin Ah Seo1, Byoung Ryul Min1*

Department of Chemical and Biomolecular Engineering, Yonsei University1

Water Industry Team, Korea Water and Wastewater Works Association2

뛰어난 물성을 가진 poly (vinylidene fluoride) (PVDF)는 정밀여과 (MF)와 한

외여과 (UF) 분리막의 소재로써 많이 연구되고 있다. 기공의 크기를 조절하는

것은 분리막을 제조하는데 있어 중요한 요소이다. 본 연구에서는 매우 간단한

방법으로 분리막의 기공 크기를 조절하는 새로운 방법을 제시하고자 한다.

PVDF 한외여과 분리막의 기공 크기는 유리판 위에 150 ㎛의 두께로 주조된

PVDF 도프 용액이 응고조 (증류수)속으로 들어가는 속도를 통해 조절되었다. 이

때 PVDF 한외여과 분리막의 기공 크기는 응고조에 들어가는 PVDF 도프 용액의

속도가 감소될수록 증가하는 경향을 보였다.


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미세다공성 PVDF 분리막의 형성 중

열 유도 상전이 변수들의 영향

왕호현1, 정준태1, 김정1, Emanuele di Nicolo3, Enrico Drioli1,2*, 이영무1*

한양대학교 에너지공학과1, ITM-CNR2, Solvay Specialty Polymers3

Effects of Thermally Induced Phase Separation (TIPS)

parameters during the fabrication of microporous PVDF

membranes

Ho Hyun Wang1, Jun Tae Jung1, Jeong Kim1, Emanuele di Nicolo3,

Enrico Drioli1,2*, Young Moo Lee1*

Department of Energy Engineering, Hanyang University1, ITM-CNR2, Solvay

Specialty Polymers3

The thermally induced phase separation(TIPS) method offers higher

reproducibility with lower tendency for defect formation and narrower pore

size distribution, rendering the method more suitable for microfiltration(MF)

and ultrafiltration(UF) applications. PVDF is widely used in membrane

technology due to their excellent chemical resistance and strong mechanical

properties. In case of MF and UF applications, the stretching method has

been applied for increasing the performance of membrane by extending

pore size. In this work, the effects of dope and bore flow rates and dope

composition on the tensile strength of membranes was investigated. A

design of experiment(DOE) analysis was used to understand the effects of

the stretching parameters such as temperature, stretching ratio and holding

time on the membrane performance.


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MBR 내 침지식 중공사막의 Aeration에 따른 SFCO 투과특성

정도인, 김선일, 정세영, 정건용†

서울과학기술대학교 화공생명공학과

Aeration Effect on SFCO permeation of a Submerged

Hollow Fiber Membrane in MBR

Do In Jeong, Sun Il Kim, Seo Young Jung, Kun Yong Chung†

Department of Chemical and Biomolecular Engineering

Seoul National University of Technology & Science

하수처리장 반송슬러지를 채취하여 안정시킨 후 중공사막 모듈을 침지시키고

운전시간에 따른 막간차압(TMP)를 막 오염의 정도로 측정하였다. 사용한 분리막

은 공칭 세공크기 0.4㎛인 P사의 중공사막이며 유효 막면적이 약 0.01m2 되도

록 실험실적으로 모듈을 제작하였다. 기존 MBR공정에서 사용하는 운전 및 휴지

(F/R)방식과 동시에 자체적으로 개발한 사인파형 투과유속 연속운전(Sinusoidal

flux continuous operation; SFCO)방법을 적용하였다. 운전변수으로는 Aeration

을 0, 100, 300 및 500 cc/min으로 변화시키면서 각 조건에 대한 막 오염 정도

를 측정하였다.


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새로운 CDI 셀 디자인 및 CFD 분석에

따른 염 제거 효율 비교

전이슬, 임지원*

한남대학교

Cell design of CDI : Analysis of designed cells by CFD

method and its salt removal efficiency comparison

Yi Seul Jeon. Ji Won Rhim*


본 연구에서는 capacitive deionization(CDI) 공정에 사용되는 셀을 디자인하여

염 제거 성능비교 연구를 수행하였다. 디자인한 셀의 데드존을 알아보기 위하여

computational fluid dynamics(CFD)로 분석하였다. CFD분석은 15, 25, 35ml/min

의 유속에서 진행하였으며, 같은 유속에서의 CDI 결과와 비교하였다. hexagon

flow channel 1(HFC1), hexagon flow channel 2(HFC2)의 경우 15ml/min의 유

속에서 88-124%효율을, 25ml/min 에서는 49-50%의 염 제거 효율을 나타내었

다. 35ml/min의 유속에서는 HFC1과 HFC2를 foursquare flow channel (FFC)와

비교해보았을 때 차이가 없었다.


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역삼투 분리막과 이온교환수지를 이용한

방사성 이온 제거

신도형, 임지원*

한남대학교

The removal of radioactive ions

using RO membranes and ion exchange resins

Do Hyoung Shin. Ji Won Rhim*


본 연구에서는 RO(Reverse osmosis) membrane과 이온교환수지를 이용하여

방사성 이온을 제거하였다. RO필터 2개회사, 3종(1종은 세정한 폐필터)으로 요

오드와 세슘을 포함하는 공급수에 대해 2bar, 4bar의 압력, 10, 50, 100ppm의

공급수 농도로 실험을 하였다. 대체적으로 고압에서 높은 제거율을 얻을 수 있

었으며, 고농도에서 높은 제거율을 얻을 수 있었다. 세정한 폐필터에 대한 결과

값으로 미루어 보았을 때, 세정효과가 큰 것을 확인할 수 있었다. 이온교환수지

도 3개회사의 제품을 사용하였으며, 같은 농도하에서 수지의 양을 달리하여 제

거율을 비교하였다. 비교적으로 요오드보다 세슘에 대한 제거율이 높았으며, 혼

합수지에 비해 단일수지의 제거율이 높은 것을 확인 할 수 있었다.


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이온교환능력을 향상 시킨 양이온 교환막의

분자동역학모사 실험

손태양1, Elena Tocci2, 박치훈3, 남상용1,*


Research Institute for Membrane Technology ITM-CNR2

경남과학기술대학교 융합기술공과대학 에너지공학과3

Molecular dynamics simulation study of cation exchange

membrane with improved ion exchange capacity

Tae Yang Son1, Elena Tocci2, Chi Hoon Park3, Sang Yong Nam1,*



Jinju 660-701 Korea1

Research Institute for Membrane Technology ITM-CNR, University of Calabria,

Via P. Bucci, 17/c, 87030, Rende (CS), Italy2

Department of Energy Engineering, Gyeongnam National University of

Science and Technology, Jinju, Korea3

기존의 전기 탈이온 공정(EDI)은 전기투석법과 이온교환수지법을 혼합한 공정

으로 알려져있다. 여기서의 모듈은 전기투석을 위한 양이온교환막과 음이온교환

막이 있고 이 막 사이에 이온교환수지를 채워 넣는 형태로 제조된다. 이에 이용

되는 양이온교환막으로 술폰화시켜 이온교환능을 가지게한 sulfonated SEBS

triblock copolymer를 이용했다. 게다가 술폰화시킨 SEBS, 물 분자, 히드로늄 이

온을 모델링하고 술폰화시킨 SEBS, 히드로늄 이온과 물분자의 의 동역학을 분

자동역학시뮬레이션을 이용해서 살펴보았다. 그리고 실제 실험을 통한 비교분석

을 진행했다.


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Citric acid 금속염을 이용한 해수담수화 평가

양지훈1, 이혜진1, 최진일1, 장한나1, 송두현1, 이덕로1, 권세이1, 김인철*1

한국화학연구원 그린화학소재연구본부 분리막연구센터1

Evaluation of seawater desalination using of

citric acid metallic salts

Ji-Hun Yang1, Hye-Jin Lee1, Jin-Il Choi1, Hanna Jang1, Du-Hyun Song1,

Duck-lo Lee1, Se-i Kwon1, In-Chul Kim*1

Advanced Green Chemical Materials Division Center for Membrane, Korea

Research Institute of Chemical Technology

2025년 세계 국가의 20%, 전세계 인구의 38%가 물 부족에 시달릴 것이라는

예측에 따라 향후 물 부족 문제는 전 세계적인 관심사가 되고 있다. 따라서 지

구 물 자원의 97.5%를 차지하고 있는 해수로부터 음용수, 공업용수를 생산하는

정삼투에 대한 관심이 점차 증가하고 있다. 정삼투 시스템의 경우 가압 조건이

필요하지 않으므로 에너지 비용을 저감할 수 있고, 막 오염 및 파쇄 현상이 역

삼투 시스템에 비해 발생하지 않는다는 장점이 있다. 이에 사용되는 유도 용질

의 경우 높은 친수성을 가져야 하며, 농도 대비 높은 삼투압을 보여야 한다. 또

한 유도용액 후처리 공정에서의 분리가 용이하여야 한다. 본 연구에서는 정삼투

시스템의 유도용질로 Citric acid 금속염을 사용하여 성능평가를 수행하였다.


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해수담수화 플랜트의 에너지 저감을 위한

FO/RO hybrid pilot plant 실증 연구

라동일, 신경용, 이상학*

(주)휴비스워터

Study of FO/RO hybrid pilot plant for energy saving

seawater desalination plant

Dongil Ra, Kyungyong Shin, Sanghak Lee*

Huvis Water Corporation

본 연구는 RO 공정을 통한 해수담수화 플랜트의 에너지 저감을 위한 FO/RO

hybrid pilot plant 실증 연구에 관한 것이다. 폐수처리 방류수를 이용하여 FO

공정을 통해 해수를 희석시키고, 희석된 해수는 RO 공정을 통해 담수를 생산하

는 공정으로 폐수재이용과 저에너지 담수화를 목적으로 하였다. 이 공정은 RO

공정에 유입되는 해수의 염도가 낮아지기 때문에 담수화 에너지를 획기적으로

낮추는 것이 가능하다. 운전된 system은 유입수 기준 1ton/hr의 처리용량을 가

지는 FO/RO hybrid 공정으로 화력발전소 내의 해수담수화 설비내에서 운전하

였다. 이를 통하여 기존 RO system 대비 약 20~30%정도의 에너지 소비 저감

효과 및 RO의 fouling 개선 효과가 있음을 확인하였다.


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SWRO공정의 Feed Dilution 문제점 및

Hybrid Module Design을 통한 개선방안

이은수, 곽동근, 김관엽, 김윤중, 남해욱*

(주) 포스코건설

Improvements for Feed Dilution Trouble of SWRO

Processes by Hybrid Module Design

Eunsu Lee. Donggeun Kwak, Kwanyeop Kim. Yunjung Kim. Heawook Nam*

POSCO E&C

본 연구에서는 SWRO공정의 Feed Dilution에 따른 SWRO Permeate Flow의

민감도 분석 및 Hybrid Module Design을 통한 개선방안을 검토하였다.

사사

본 연구는 국토교통부 물관리연구사업의 연구비지원(12기술혁신C01)에 의해

수행되었습니다.


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정족수 감지 억제를 통한 중공사막 수처리 공정에서의

생물막 형성 저감

권혁필1, 이기백1, 이정학1*

1서울대학교 화학생물공학부

Mitigation of biofilm formation on the hollow fiber module

in MBR using quorum quenching

Hyeokpil Kwon1. Kibaek Lee1. Chung-Hak Lee1*. 1School of Chemical and Biological Engineering, Seoul National University

수처리용 분리막 시스템의 경우, 생물막 형성됨에 따라 분리막의 효율성 이

저해된다. 이러한 문제를 완화 시키고자 생물막 형성을 방해하는 정족수 감지

억제 기술이 연구 되고 있다. 본 연구에서는 미생물의 내생기작과 외생기작을

각각 적용하여 생물막 저감 효과를 한 줄로 구성된 중공사막 모듈과 다발형 모

듈에서 비교하였다. 그 결과 한 줄로 구성된 모듈에서는 내생기작과 외생기작이

미생물 생성 억제 성능에 큰 차이가 없었지만, 다발형 모듈에서는 외생 기작이

더 효과적인 것으로 나타났다. 따라서 다발형 모듈로 구성된 실제 중공사 수처

리 시스템에서는 외생 기작을 가진 정족수 감지 억제 미생물을 사용하여 분리

막 표면에 생기는 생물막을 저감하는 것이 내생 기작을 가진 미생물을 적용하

는 것 보다 효율적인 것으로 보여진다.


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해수담수화 전처리 선정을 위한 서해연안 해수특성 분석

이상형*, 이중원, 심주현, 최준석1

현대제철, 한국건설기술연구원1

Characteristics Analysis of Sea Water in the West Coast to

choose Pre-treatment of Desalination

SANGHYUNG LEE, Jung Won Lee, Ju Hyun Sim, Jun Seok Choi1

Hyundai Steel Co.*, KICT1

해수 담수화에 있어 RO막오염을 방지하기 위한 전처리로 MF 및 UF에 대하

여 연구되어 왔으며, MF/UF의 전처리로 오토스트레이너를 사용하여 100μm 이

상의 입자를 제거하는 것이 일반적이다. 그러나, 서해안의 경우 남해보다 높은

고탁도 물질이 다량으로 함유되어 있어 정확한 해수 특성분석에 따른 전처리

공정이 선정되어야 할 것으로 판단된다. 따라서 본 연구에서는 서해안 지역의

해수 특성에 대하여 분석하여 적합한 전처리를 선정하기 위한 조건을 도출하고

자 하였다. 서해안 지역의 15지점 해수에 대하여 탁도, SS, SiO2, TOC, UV254,

보론, TEP 등 20여개 항목에 대하여 분석하였다. 해수의 탁도는 평균 6.5∼

11NTU를 나타내었으며 입도분석결과 2∼20μm 입자가 97% 이상 존재하였다.


- 97 -

이산화탄소 분리를 위한 산화그래핀 기반 분리막을

이용한 모듈제조

이슬기, 유명진, 신재은, 선지현, 이현희, 박호범*


Graphene Oxide-based Membrane and its Membrane

Module for CO2 Separation

Seul Ki Lee, Myung Jin Yoo, Jae Eun Shin, Ji Hyun Seon, Hyun Hee Lee and

Ho Bum Park*

Department of Energy Engineering, Hanyang University, Seoul 04763 Republic

of Korea

Carbon nanomaterials such as graphene and its derivatives can be used

for membrane applications due to its scalable area and one-atom-thickness,

if pores or channels can be well-engineered. Particularly, graphene oxide

(GO), a highly oxidized graphene sheet, shows promising membrane building

block for gas separation as well as liquid separation. Due to its various

polar groups, GO-based membranes also show good candidate for CO2

separation. In this regard, we tried to prepare large-scale GO-based,

thin-film composite membrane for post-combustion CO2 capture, and also

fabricated membrane modules (e.g., spiral wound membrane or

plate-and-frame modules) to apply for real flue gas separation. In this study,

the separation performance of two kinds of membrane modules will be

compared in terms of gas permeance, selectivity, and pressure drop.


- 98 -

기체분리용 고분자 복합 분리막을 위한

그래핀 옥사이드 개질

선지현, 유명진, 신재은, 박호범*

한양대학교

Modified-Graphene Oxide/Polymer Composite Membranes

for Gas Separation

Ji Hyun Seon, Myung Jin Yoo, Jae Eun Shin and Ho Bum Park*

Department of Energy Engineering, Hanyang University, Seoul 04763,

Republic of Korea.

Graphene oxide (GO) can be used as a membrane material itself or a

nanofiller to enhance gas separation performance of polymer membranes.

Since GO has high CO2 affinity due to some polar groups, particularly GO

membranes or GO/polymer membranes have been extensively studied for

CO2 separation. Although ultrathin GO membranes show outstanding CO2

separation properties, the gas permeance through GO membranes is still low

owing to high tortuosity caused by high aspect ratio of GO sheets. In this

study, mixed-matrix membranes consisting of modified GO (as a dispersed

phase) and high permeable polymer were prepared by combining each

advantage of GO and high permeable polymer for improving gas separation

performance. Both single-gas and mixed-gas permeation experiments were

conducted with or without humidified feeds for post-combustion CO2

capture.


- 99 -

가교 결합을 통한 그래핀 옥사이드/고분자 나노복합 분리막


이현희, 신재은, 박호범*

한양대학교

Crosslinked Graphene Oxide/Polymer Nanocomposite

Membranes for Gas Separation

Hyunhee Lee, Jae Eun Shin and Ho Bum Park*


Republic of Korea

Graphene oxide (GO) is an intriguing two-dimensional nanosheet, a highly

oxidized graphene sheet. Due to its various oxygen-containing polar

functional groups, graphene oxide shows high CO2 sorption properties, and

also thin-film GO membranes exhibit good CO2 separation properties,

particularly in the presence of water molecules. Recently, GO nanosheets

have been incorporated into polymer membranes, in the form of

mixed-matrix membranes, to expect the synergistic effect of GO and

polymer matrix. Here, we prepared novel GO/polymer membranes via

crosslinking reactions between polar groups on basal plane of GO and

bi-functional crosslinking agents, and then conducted the gas permeation

measurements to see the possible enhancement for permeability/selectivity

performance.


- 100 -

폴리설폰 중공사막 모듈을 이용한 바이오가스 고질화

성문숙1,2, 박보령1, 김정훈1*

한국화학연구원 분리막센터1, 충북대학교 대학원2

Biogas Upgrading by Polysulfone Hollow Fiber

Membrane Module

Mun Suk Seong1,2, Bo Ryoung Park1 and Jeong Hoon Kim1*

Korea Research Institute of Chemical Technology1,

Chungbuk National University2,

([email protected])

지구 온난화 현상은 화석연료의 사용으로 발생하고 있으며 그에 따른 심각성

은 더욱 커지고 있다. 따라서 온난화 현상을 일으키는 온실가스의 감축에 큰 관

심이 모이고 있다. 바이오가스의 형태로 배출되는 메탄과 이산화탄소를 분리 정

제하여 온실가스를 감축 하여 신재생 에너지로 사용하기 위한 노력이 진행되고

있다.

본 연구에서는 혐기성 소화조에서 발생되는 바이오가스 내 포함된 메탄의 농

도를 95%이상으로 분리 농축하기 위한 연구를 진행하였다. 혐기성 소화조에서

발생되는 바이오 가스를 처리하기 위한 다단 분리막 공정을 설계하였고 막 면

적 및 막 면적 비율에 따른 성능을 알아보았다.


- 101 -

CO2 포집을 위한 PEG기를 도입한 Polyimide 랜덤 공중합체


이정우, 박정호, 남상용*

경상대학교 나노 신소재 융합공학과*

Fabrication of Polyimide-PEG Random copolyimide hollow

fiber membrane to capture CO2

Jeong Woo Lee, Jeong Ho Park, Sang Yong Nam*



Korea*

이산화탄소를 분리하기 위한 한 방법으로 고분자 기체 분리막을 이용한 기술

이 발전하고 있다. 다양한 폴리머 멤브레인 재료 중에서도 폴리이미드(PI) 는 우

수한 열 및 기계적 특성, 좋은 화학적 안정성과 높은 가스 수송 특성 을 가지고

있다. 하지만 고분자 분리막은 아직 낮은 투과, 선택성을 가지고 있기 때문에

이를 높이기 위해 많은 연구가 이루어지고 있다. 한편 고무상 고분자인 폴리에

틸렌글리콜 (PEG)은 이산화탄소에 대한 높은 친화성으로 우수한 이산화탄소 분

리성능을 가지고 있다. 이에 본 연구에서는 높은 자유 체적을 가지는 durene

group을 포함한 PI와 PEG를 공중합 시켜 높은 소재의 기체 투과성능을 확인하

고 이 소재를 이용하여 중공사 제조 변수를 조절에 따른 기체 투과도를 확인

하였다.


- 102 -

높은 투과도와 선택도를 가지는 PSf-PEG 분리막의

기체 투과 성능

정문기, 남상용*


High permselectivitive PSf-PEG copolymer membrane

Introduced fluorene group for gas separation

Moon Ki Jeong, Sang Yong Nam*



Korea*

본 연구에서는 매우 벌키한 그룹인 플루오렌기를 도입하고 CO2와 친화력이

좋은 현상을 이용해 선택도와 투과도를 높일 수 있는 PEG기와의 공중합반응을

통해 위 두 인자들을 조절하였다. FT-IR을 통해 PEG의 특성 피크 (2950 cm−

1,1110cm−1)가 잘 나타나 있는 것을 확인하였다. PSf-PEG 분리막이 유리전이온

도를 하나만 가지는 것을 확인하였으며 분자량이 6000인 PEG가 10 mol%가 포

함 된 PSf-PEG 분리막에서만 60 °C 부근에서 용융점이 나타난 것을 확인할 수

있었다. PSf-PEG 분리막의 이산화탄소 기체투과도는 PEG 함량에 반비례하여 감

소하였지만 이산화탄소 선택도는 증가하는 경향을 보였다. 같은 함량에서 PEG

의 분자량이 증가할수록 이산화탄소의 투과도 또한 증가하는 경향을 확인 할

수 있었다.


- 103 -

Tröger's Base를 도입한 폴리 이미드 고분자의 합성

이원희1, 성종근1, Yongbing Zhuang2, 도유성1,

Michael D. Guiver2, 이영무1*

1 한양대학교 에너지공학과2 Hunan대학교 화학공학과

Synthesis of Polyimide Membraes Incorporating

Tröger's Base (PI-TB)

Won Hee Lee1, Jong Geun Seong1, Yongbing Zhuang2, Yu Seong Do1,

Michael D. Guiver2, Young Moo Lee1*

1 Department of Energy Engineering, Hanyang University2 College of Chemistry and Chemical Engineering, Hunan University of Arts

and Sciences

Polymeric materials have been widely used in energy-related applications

including fabrication of batteries and fuel cells, pressure retarded osmosis,

gas separation and reverse electrodialysis processes. Despite these various

versatility, their poor mechanical properties still remain as obstacles for

applying to industrial levels. As a way of improving the mechanical

properties, Tröger's Base (TB) which is a rigid, V-shaped, and bridged

bicyclic amine have been recently introduced.

In this work, polyimides incorporating TB units (PI-TBs) were synthesized

in-situ polycondensation reaction using dimethoxymethane (DMM). PI-TB

membranes were prepared and physicochemical characteristics including

mechancial properties were investigated.


- 104 -

PEG 첨가를 통한 PEBAX 복합분리막의 투과 성능 향상

이윤표, 이정현, 여정구*

창의소재연구실, 한국에너지기술연구원

Enhanced Permeability of Composite PEBAX Membrane

Using Poly ethylene glycol Additive

Yun Pyo Lee, Jung Hyun Lee, and Jeong-gu Yeo*

Advanced Materials and Devices Lab., Korea Institute of Energy Research

PEBAX는 높은 CO2 선택도로 인하여 CO2 포집을 위한 분리막 연구에 널리 사

용하고 있다. 본 연구에서는 Poly(ether block amides) (PEBAX) 2533을 에탄올

에 용해, support를 PAN(Polyacrylonitrile), PSf(Polysulfone)로 사용하여 복합평

막을 제조하였다. 투과선택도를 향상시키기 위하여 Poly (ethylene glycol) (PEG)

를 첨가하여 막을 제조한 후 CO2, 와 N2 기체에 대한 투과도와 선택도를 평가

하였다. PEG도입에 의한 PEBAX 복합막 제조는 PEBAX가 가지고 있는 투과도 한

계를 향상 시킬 수 있다.


- 105 -

고분자전해질연료전지용 술폰화 폴리아릴렌에테르술폰 랜덤

공중합체-테플론 강화복합막

안주희, 이창현*

충청남도 천안시 동남구 단대로 119번길 (우)330-714 단국대학교 에너지공학과

Sulfonatedpoly(aryleneether sulfone) random

copolymer-PTFE reinforced membranes for polymer

electrolyte membrane fuel cells

Juhee Ahn and Chang Hyun Lee*

Energy Engineering Department, Dankook University, 330-714

Sulfonated poly(arylene ether sulfone) (SPAES)random copolymers have

been perceived as alternatives to perfluorinated sulfonic acid (PFSA)

ionomers owing to their cheap production cost and low hydrogen

permeability. In spite of their advantages, there are some issues to

overcome such as membrane durability and relatively low proton

conductivity in the low humidity range. An approach to solve these

problems is to fill SPAES copolymers into porous support films (e.g.,

poly(tetra fluoro ethylene), PTFE). However, it is difficult to make defect-free

pore-filling membranes. In this study, SPAES nanodispersion in a

water-alcohol mixture is made under a modified supercritical condition and

used to make highly proton conductive and chemical durable SPAES-PTFE

pore-filling membranes.


- 106 -

리튬이차전지용 in-situ 겔 폴리머 전해질-폴리올레핀

강화복합막 제조

맹주희, 안주희, 차우주, 이창현*


In-situ formation of gel polymer electrolyte-polyolefin

reinforced membranes for lithium ion batteries

Juhee Maeng, Juhee Ahn, Wooju Cha, and Chang Hyun Lee*

Energy Engineering Department, Dankook University, 330-714

Lithium ion battery are one of representative rechargeable batteries with

high energy density, tiny memory effect, and low self-discharge and

composed of anode, cathode, electrolyte, and membrane separator. The

importance of membrane separator has been improved further as electric

vehicle market increases rapidly. The conventional membrane separators are

based on polyolefin (e.g., polyethylene and/or polypropylene). In case of

lithium ion battery with a high capacity, polyolefin membrane separators are

suffering from low thermal resistance and easy short-circuit formation

leading to overheating. For these reasons, in this study, gel polymers are

in-situ synthesized in electrolytes used as solvent, which are located in pores

of polyolefin separators to obtain gel polymer electrolyte-polyolefin

reinforced membranes.


- 107 -

과불소계 술폰산 이오노머막 특성에 대한 용매효과

김우영, 이창현*

충청남도 천안시 동남구 단대로 119 (우)31116 단국대학교 천안캠퍼스

에너지공학과

Solvent effect on perfluorinated sulfonic acid ionomer

membrane characteristics

Woo Young Kim, and Chang Hyun Lee*

Energy Engineering Department, Dankook University, 31116, Republic of Korea

Perfluorinated sulfonic acid (PFSA) ionomers such as Nafion® and 3M

ionomers have been used as polymer electrolyte membrane materials for

fuel cells owing to their excellent chemical inertness, and high proton

conductivity. The membrane characteristics are highly affected by their

fabrication history as well as chemical structure. It is important to choose

appropriate solvents for membrane preparation, since a relatively low

solubility of PFSA ionomers may result in fairly different morphological

features, which influence the transport behavior of small molecules such as

proton and water through the resulting membranes. In this study, PFSA

membranes are prepared using a variety of solvents with different properties

and their fundamental characteristics and morphologies are compared each

other.


- 108 -

클로-알칼리 공정을 위해 방사선 그라프트 중합법을 이용한

술폰화된 폴리 아닐린 에테르 술폰 공중합체-실리카

나노복합 막

차우주, 이창현*

충청남도 천안시 동남구 단대로 119번길 (우)31116 단국대학교 에너지공학과

Radiation-grafted sulfonated Poly(arylene ether

sulfone)-silica nanocomposite for chlor-alkali Process

Woo Ju Cha and Chang Hyun Lee*

Energy Engineering Department, Dankook University 31116

*Contact email address: [email protected]

Salined water electrolysis is one of representative commercial processes to

produce valued chemicals such as chlorine, hydrogen. The most important

issue in the electrolysis is to reduce energy consumption. A plausible

solution is to accelerate Na+ion transport through cation exchange

membranes and to reduce interfacial resistance with electrodes. The

conventional membrane materials are based on PFSAs such as Nafion®. In

spite of their robust chemical resistance, there are several critical demerits

including expensive production cost and difficult tuning capability. For this, a

SPAES random copolymer-silica nanocomposite is used as a membrane

matrix with a high ionic conductivity and radiation-grafted with a highly

sulfonated poly(strylene) to provide a branched polymer architecture for

improved interfacial characteristics.


- 109 -

고분자 전해질막 연료전지용 과불소계 이오노머 나노분산막

표세연, 이창현*


Perfluorinated sulfonic acid ionomer(PFSA) nanodispersion

membranes for polymer electrolyte membrane fuel cells

Se Youn Pyo, and Chang Hyun Lee*

Energy Engineering Department, Dankook University, 330-714, Republic of

Korea

*[email protected]

Polymer electrolyte membrane fuel cells (PEFCs) are eco-friendly energy

conversion systems to convert hydrogen directly into electricity via an

electrocatalytic reaction. Representative membrane materials of PEFCs are

Perfluorinated sulfonic acid (PFSA) ionomers including Nafion® and 3M

ionomers. In spite of high proton conductivity, it is difficult to apply PFSA

free-standing membranes in real PEFC applications owing to their weak

mechanical failures and thermo-chemical decomposition during PFEC

operations, in addition to a relatively high production cost. In this study,

Nafion nanodispersions in water-alcohol mixtures are fabricated using a

supercritical fluid technique. The fundamental membrane characteristics are

compared with those of counterpart membranes obtained from a

commercially available Nafion emulsion.


- 110 -

개질된 폴리이미드 분리막의 제조와

탄화수소 혼합물의 분리

박윤환, 남상용*

경상대학교 나노신소재융합공학부 융합공학과*

Preparation of Modified Copolyimide Membranes

and Separation of Hydrocarbon Mixture

Yun Hwan Park and Sang Yong Nam*



Korea*

분리막을 이용한 투과증발법은 에너지 소모가 적고 경제적이며 환경친화적이

기 때문에 분자스케일 액체/액체 분리에 있어서 매우 주목 받고 있는 기술이다.

방향족 화합물과 지방족 화합물을 분리하는 공정은 석유정제, 석유화학공정 등

에서 특히 중요한 분리공정 중의 하나이다. 본 연구에서는 벤젠에 대한 고선택

성을 나타내는 PEG가 함유된 폴리이미드 공중합체를 합성하였고, 1H-NMR 스

펙트럼과 FT-IR 스펙트럼에서 PEG 특성 피크의 확인을 통하여 PEG가 도입되었

음을 확인 하였다. 혼합물 분리를 위한 투과증발 실험 장치를 제작하여 PEG 함

량이 다른 막을 제조하여 벤젠 조성 변화에 따른 투과증발 실험을 실시하였으

며, 그에 따른 투과유량 및 투과도를 계산하여 투과특성을 확인하였다.


- 111 -

다양한 기기분석법을 통한 고분자 분리막의 특성평가

이별님, 남상용*

경상대학교 나노신소재공학부*

Properties of polymer membranes use of various

instrumental analysis

Byeol Nim Lee, Sang Yong Nam*



Korea*

고분자 분리막은 연료전지, 정수 및 기체분리 등과 같은 여러 과학기술분야에

서 핵심 요소로 각광받고 있다. 본 연구에서는 고분자 분리막을 제조와 특성평

가를 실시하였다. Zeta potential, 전기영동이동도를 측정하여 전기적특성평가를

진행하였으며, Time lag를 통하여 특정 기체에 대한 분리막의 diffusivity와

solubility를 측정하였다. 분리막의 기공크기에 따른 분리와 이온의 흡착작용 등

으로 수투과를 실시하여 water purity를 증가시켰다. 그리고 수분투습도 측정기

(WVTR)와 산소투과도 측정기(OTR)을 이용한 분석과 BET 비표면적 측정기를 이

용한 고분자 시료의 비표면적 및 기공 크기분포 분석을 통한 특성평가가 이루

어졌다.


- 112 -

알루미나 중공사 접촉막 모듈을 적용한 CO2 분리 공정

이홍주, 채진웅, 임수민, 유예인, 박정훈*

동국대학교 화공생물공학과*

CO2 separation process using the alumina hollow fiber

membrane contactor module

Hong Joo Lee, Jin Woong Che, Soo Min Lim, Yea In You, Jung Hoon Park*

Department of Chemical & Biochemical Engineering, Dongguk University*

아민 흡수제를 이용한 흡수 공정은 CO2 포집 기술 중 가장 널리 알려진 공정

이지만, 커다란 규모의 장치와 높은 재생에너지를 필요로 하는 문제점이 제기되

고 있다. 따라서 기존 흡수 공정보다 높은 효율을 달성할 수 있는 접촉 분리막

공정 연구가 주목받고 있다. 특히, 본 연구에서는 화학적, 열적 안정성이 뛰어난

세라믹 소재의 중공사막을 적용하여 장기 안정성을 확보하였으며, 이를 모듈화

하여 실험실 규모의 CO2 흡수 성능을 평가하였다.

사사 : 이 논문은 2014년도 정부(미래창조과학부)의 재원으로 (재)한국이산화탄

소포집 및 처리연구개발센터의 지원을 받아 수행된 연구임(No. 2014M1A8A1049314)


- 113 -

상전이 변수인 Evapration time의 변화에 따른 PVDF UF막의

Morphology 연구

조형준1, 이주성1, 이현호2, 민병렬1*

연세대학교 화학생명공학과1

한국상하수도협회2

A study of poly (vinylidene fluoride) membrane

ultrafiltration membrane according to the variation of

evaporation time as a phase inversion parameter

Hyung Jun Jo1, Ju Sung Lee1, Hyun Ho Lee2, and Byoung Ryul Min1*

Department of Chemical and Biomolecular Engineering, Yonsei University1

Water Industry Team, Korea water and wastewater Works association2

PVDF Membrane has been used as material for the UF membrane through

in-situ interfacial polymerization (IP) because of it’s outstanding properties

such as high chemical resistance, thermal stability, and mechanical strength.

In this study, surface morphology change of PVDF membrane was

researched depending on evaporation time. 13% PVDF 6020 was used for

casting and the evaporation time period was from 5s to 600s.

The surface morphology of the membrane was investigated by scanning

electron microscopy (SEM) and filtration was conducted in the cross flow

method to evaluate the a performance of UF membrane.

As a result, average pore size was increased with longer evaporation times

which caused the decrease of rejection.


- 114 -

내산성이 우수한 나노분리막 제조 및 특성 평가

박희민ㆍ이용택*


Preparation and characterization of acid-stable

nano-filtration membrane

Hee Min Park, Yong Taek Lee*


유가 및 희소 금속을 함유한 폐황산은 제련 산업 공정에서 다량 방출되고 있

으며 처리기술 부족으로 중화법을 통해 폐기되고 있다. 본 연구에서는 폐황산에

존재하는 금속들을 경제적으로 회수하기 위해 막분리 공정을 적용하고자 내산성

나노분리막을 제조하였다. 나노분리막은 다공성 지지막 에 aliphatic amine과

trimesoyl chloride (TMC)를 계면 중합하여 제조하였다. 제조한 분리막의 초기 유

량 및 제거율은 25 GFD, 95 %의 결과를 나타냈으며, 내산성은 20일 동안 유지

하였다. 또한, FTIR, XPS, FE-SEM의 분석 통해 제조된 막의 특성을 확인하였다.


- 115 -

고투과성과 제거성능이 높은 다층형 중공사분리막의 제조



㈜퓨어멤2

Preparation of multi layer hollow fiber membrane with

high flux and high removal properties






본 연구에서는 높은 제거성능을 가지는 분리막 개발하기 위해, 상전이법을 이

용하여 이중구조의 중공사형 한외여과막을 제조하였다. 방사조건에서 에어갭,

내부응고제를 조절하여 중공사를 제조하였다. 분리막의 단면과 표면 모폴로지는

전계방출형주사현미경(FE-SEM)을 이용하여 관찰 할 수 있었으며, 수투과도와 제

거성능 평가는 0.2cm2 의 테스트 모듈을 제작하여 각각 측정하였다. 50nm PS

latex bead를 이용하여 분리막의 공칭공경을 측정하였다. 측정결과 50nm 이하

의 공칭공경을 가지는 것을 확인 할 수 있었으며, 박테리아 제거성능은 우수한

것을 확인 하였다.


- 116 -

건식법을 이용한 폴리프로필렌 중공사 분리막에서의

결정화도의 효과



㈜퓨어멤2

Effect of crystallinity on the preparation of polypropylene

hollow fiber membranes by dry process






본 실험에서는 폴리프로필렌를 이용하여 중공사의 형태로 제조되었다. 권취속

도를 달리하여 중공사막을 제조하였으며, 코어로는 질소를 사용하였다. 제조된

중공사는 만능재료시험기를 이용하여 응력과 변현율을 측정하였다. 그리고 시차

주사열량계(DSC)를 이용하여 각각의 샘플의 결정화도를 측정하였고, 권취속도와

어닐링 효과에 따른 결정화도의 거동을 조사하였다. 냉연신과 열연신을 거친 중

공사 분리막은 전계방출형주사현미경(FE-SEM)을 이용하여 단면, 표면의 모폴로

지를 관찰 하였다.

Keywords : polypropylene, hollow fiber, stretching, melt spinning


- 117 -

표면 개질 폴리술폰 분리막 제조와 유사 크기의 단백질 분리

손태양, 남상용*


Charge-based Separation of Similarly Sized Proteins with

Quaternized Polysulfone Membrane

Tae Yang Son, Sang Yong Nam*



Jinju 660-701 Korea*[email protected]

현재의 단백질 분리 공정들은 비용과 시간이 많이 들고 오래 걸리는 단점을

가지고 있다. 이러한 단점을 해결하기 위해서 분리막을 이용한 방법들이 계속적

으로 연구되고 있다. 먼저, 단백질 분리공정에는 단백질 크기에 따른 분리공정

과 pH에 따른 단백질 표면의 전하 차이를 이용한 분리 공정이 있다. 그 중에서

도 본 연구는 유사한 크기의 단백질을 분리하기 위해 폴리술폰을 개질하여 전

하를 부여하였으며, 상전환법을 이용하여 분리막을 제조하였고 제조된 분리막

표면의 Zeta potential을 측정하여 pH에 따른 표면의 전위차를 확인하였다.

FT-IR 과 1HNMR을 이용하여 화학구조를 분석하였으며, UV Spectrometer를 이

용하여 단백질의 농도를 측정하였다.


- 118 -

자외선 그라프트 중합법에 의해 제조된

bacterial cellulose-g-acrylic acid의 흡착특성

최용진*, 이광현

동의대학교 공과대학 화학공학과

Adsorption of bacterial cellulose-g-acrylic acid prepared by

UV graft polymerization

Yong Jin Choi*, Kwang Hyun Lee

Department of Chemical Engineering, Dongeui University, Busan, 47340,

Korea

본 연구에서는 환경 친화적 재료를 제조할 목적으로 자연계에 풍부한 bacteri

al cellulose를 지지체로 하여 이온교환 특성이 있는 acrylic acid 단량체를 자외

선 그라프트 중합법으로 고정시켰다. 이 중합체를 중금속 흡착제로서 막분리 hy

brid시스템에 적용하기 위해 모델 용질로 Pb에 대한 흡착거동을 조사하였고 이

에 대한 흡착 등온식 및 Benaissa model과 Kurniawan model 속도식을 적용하

여 해석하였다.


- 119 -

열유도상분리공정과 비용매유도상분리공정의 중공사막

제조에서 내부 응고액이 중공사막의 구조에 미치는 영향

윤은정1,, 이소영1,, 김성수*

경희대학교1,*

Effect of internal coagulant on structure and

performance of PVDF hollow fiber membrane in

Polymer/Diluent/Solvent System

Eun Jeong Youn1,, So Young Lee1,, Sung Su Kim*

Kyung Hee University1,*

The hollow fiber membranes were prepared via hybrid process of the

thermally induced phase separation(TIPS) and the non-solvent induced phase

separation(NIPS). The spinning dope solution consisted of poly(vinylidene

fluoride) (PVDF) / dibutyl phthalate (DBP) / 1-methyl-2-pyrrolidone (NMP),

where DBP was used as a diluent and NMP as a solvent for PVDF. Various

bore fluids were tested different ratio solvent/diluent mixture. Depending on

the miscibility of dope solution and internal coagulant the samples

underwent the different phase separation mechanisms and rates. Phase

separation mechanism study for various combinations were performed to

support the interpretation of the membrane structure. Membrane

characterizations were performed such as water flux, porosity, pore size, and

mechanical strength.


- 120 -

표면이 하전된 단분산 입자의 수처리 막에 도입에

따른 수투과 특성 조사

윤준성, 손태양, 남상용*

경상대학교 대학원 나노신소재융합공학부 융합공학과, 공학연구원*

The measurement of water permeability electric

charged monodisperse particles application of water

treatment membrane

Jun-Seong Yun, Tae-Yang Son and Sang-Yong Nam*



Korea*

본 연구에서는 최근 분리, 흡착과 같은 물리적인 수처리 공정이 중요해짐에

따라 Track-etched polycarbonate(PC) membrane이 친수성이며 균일한 기공크

기를 가지고 기계적 강도가 우수하다는 점을 이용하여 표면이 하전되어있는 입

자를 포함한 콜로이드 용액의 제거능력에 대해 조사형 분리 특성을 파악하였다.

유화중합을 이용하여 각각 양전하, 음전하로 각각 하전된 균일하며 착색된 나노

입자(70 ~200nm)를 제조하고, SEM, DSC, FT-IR 및 제타 전위를 측정하여 라텍

스의 특성을 파악하였다. 이후 PC membrane의 표면전하 및 기공크기와 입자의

표면전하 및 입자크기에 따른 수투과도 및 배제율을 조사하였다.


- 121 -

연료전지 적용을 위한 SPAES/MMT 복합막에

관능기가 끼치는 영향

배수진, 김득주, 남상용*

경상대학교 나노신소재공학부

Effect of functional Groups on SPAES/MMT composite

membrane for fuel cell application

Soo Jin Bae, Deuk Ju Kim, Sang Yong Nam*

School of Materials Science and Engineering, Engineering Research Institute,

Gyeongsang National University, Jinju, Korea

본 연구에서는 각기 다른 관능기를 가진 유기화된 무기입자를 sol-gel법을 이

용해 제조하여 montorillonite가 가진 단점을 보완하였으며, 이를 sulfonated

poly(arylene ether sulfone)(SPAES)고분자에 첨가해 복합막을 제막하였다. 제조

된 무기물은 사용한 실란화합물에 따라 상이한 색상 및 물성을 나타내었다. 최

종적으로 물리적 성능, 전기적 성능 등 복합막의 전반적인 물성변화를 나타내었

으며 이에 따라 최적화된 관능기를 찾는 연구를 진행하였다.

Keywords : PEMFC, Sol-gel, solid acid, composite membranes


- 122 -

CVD 그래핀 분리막의 결함을 통한 기체 투과 거동

노지수, 이현희, 박호범*


Gas Permeation Behavior through Structural Defects in

CVD Graphene Membrane

Ji Soo Roh, Hyun Hee Lee and Ho Bum Park*

Department of Energy Engineering, Hanyang University,

Seoul, Republic of Korea

Graphene is well-known as a perfect barrier because of its dense and

delocalized cloud consisting of p-orbitals. However, graphene membrane

synthesized by chemical vapor deposition (CVD) intrinsically contains

structural defects (e.q., grain boundaries and point defects), which allow any

small molecules to penetrate through the defective graphene membrane.

Here we prepared polycrystalline graphene membranes including such

defects, and investigated the gas transport behavior through the graphene

membrane. Also, we compared the gas permeation behavior (or barrier

properties) of large-area, single crystalline graphene membrane without any

structural defects.


- 123 -

그래핀 옥사이드 분리막을 통한 기체 투과 속도 향상 방법

신재은, 이현희, 박호범*

한양대학교

Way to improve gas permeation rate through graphene

oxide membranes

Jae Eun Shin, Hyun Hee Lee and Ho Bum Park*


Republic of Korea

Recently, graphene oxide (GO) has been extensively investigated for gas

and liquid separation because thin-film GO membranes show quite

interesting separation performance. However, even GO membranes exhibit

relatively low gas permeability due to high tortuosity caused by high aspect

ratio of GO. Normally, the size of GO is in the range from a few hundred

nanometers to a few micrometers, so inherent gas permeability would be

very varied. For practical applications of GO membranes, the gas

permeability should be improved. As such, in this study, we have modified

the pristine GO sheets to reduce the gas permeation pathway, with

maintaining GO’s excellent gas separation properties. This study will provide

a further insight on how such two-dimensional nanosheets can be used for

membrane applications, competing with existing membrane materials.


- 124 -

고분자 gutter layer가 그래핀 옥사이드 분리막의 기체 투과

특성에 미치는 영향

유명진, 신재은, 박호범*

한양대학교

Effect of Gutter Layer on the Gas Permeation Properties in

Graphene Oxide Thin-Film Composite Membranes

Myung Jin Yoo, Jae Eun Shin and Ho Bum Park*

Department of Energy Engineering, Hanyang University, Seoul 04763, Korea

Graphene oxide (GO) has received a lot of attention in membrane science

for its CO2-philic nature, which can facilitate CO2 separation performance. In

addition, GO has attractive properties for gas separation membrane material

due to thin-film membrane formation and tunable transport channel. GO

membrane can be generally prepared by coating GO nanosheets on

microporous polymer supports for mechanical stability. However, the

substrates for in thin GO layer should be carefully chosen for good

adhesion between GO layer and support surface with maintaining good

separation performance. In this study, we tried to modify the surface

properties of high permeable support membranes by using gutter layer as

an intermediate layer, and measured the gas transport properties of these

GO thin-film composite membranes.


- 125 -

PEBAX/Chitosan 복합 막의 제조 및 기체투과 특성연구

김선희, 이현경, 홍세령*

상명대학교 화학과, 상명대학교 공업화학과, 상명대학교 교양대학*

Preparation and Gas Permeation Characteristic Study of

PEBAX/Chitosan Composite Membranes

Sun-Hee Kim, Hyun-Kyung Lee, Se-Ryeong Hong*

Department of Chemistry, Sangmyung University

College of General Studies, Sangmyung University*

Poly(ether-block-amide)(PEBA, PEBAX)는 열가소성 탄성체로서 단단하고 견고

한 성질과 부드럽고 유연한 성질을 동시에 지니고 있기 때문에 분리 막 이용

시 우수한 기계적 특성, 선택도, 높은 투과도를 제공할 수 있다. Chitosan은 갑

각류에서 얻을 수 있는 친환경적인 고분자 물질이나 Chitosan을 분리 막 이용

시 낮은 기계적 안정성, 열적 안정성, gas barrier 성질들로 인해 이용하는데 한

계가 있다.

본 실험에서는 PEBAX와 Chitosan을 사용해 복합 막을 제조하고 물리화학적

특성을 알아보았다. 기체 투과 실험은 국산 Sepra Tek사재 VPA-601을 사용하여

측정하였다. 기체투과실험은 일정압력의 조건에서 온도별, 고분자의 함량별로

행하였다.


- 126 -

폴리(에틸렌 옥사이드)/폴리(에틸렌-비닐아세테이트)/

다중벽 탄소나노튜브 혼성막 제조

강민지, 홍세령1, 이현경*

상명대학교 공업화학과, 상명대학교 교양대학1

Preparation of Poly(ethylene oxide)/Poly(ethylene-co-vinyl

acetate)/Multi-walled Carbon Nanotube Hybrid Membranes

Min Ji Kang, Se Ryeong Hong1, Hyun Kyung Lee*

Department of Industrial Chemistry, Sangmyung University

College of General Studies, Sangmyung University1

탄소나노튜브(MWCNT)는 그 구조적 특징에 따라 열적, 기계적 안정성이

우수하며 고분자 매트릭스 내에 소량만 첨가하여도 향상된 물성을 얻을 수

있다. 그러나 탄소나노튜브를 고분자 복합체에 응용 시 분산이 필수적으로

요구되기 때문에 전처리 기술이 필요하다. 본 연구에서는 PEO 막의 CO2 투과도

향상을 위해 PEO/EVA 혼합물에 산처리를 통해 표면에 친수성기가 도입된

다중벽 탄소나노튜브(MWCNT-COOH)를 첨가하여 PEO/EVA/MWCNT 혼성막을

제조하였다. 제조된 혼성막의 특성을 FT-IR, TGA, SEM 분석으로 확인하였다.


- 127 -

PDMS 조성에 따른 폴리이미드계 공중합체 고분자막의 CO2

기체 투과특성 연구

유혜림, 김태현*

대한민국 인천광역시 연수구 아카데미로 119 인천대학교 화학과

유기재료합성실험실

PDMS-based polyimide block copolymer: the effect of

PDMS composition on CO2 separation

Hye-Lim You, Tae-Hyun Kim*

Organic Material Synthesis Laboratory, Department of Chemistry, Incheon

National University, 119 Academy-ro, Yeonsu-gu, Incheon, Korea

Polyimides (PI) have the high mechanical, thermal, and chemical stability.

However, they have low permeability resulting from rigid chain structure. On

the other hand, PDMS is a highly CO2 permeable soft polymer.

To overcome low permeability of polyimide, we developed PDMS-based

polyimide block copolymer. The effect of PDMS contents on the gas

separation properties will be discussed in detail.


- 128 -

CO2/CH4 분리용 Cardo-type의 폴리이미드 합성 및

기체투과특성

박채영, 신소라, 성문숙, 김정훈*

한국화학연구원

Synthesis of cardo-type polyimide for CO2/CH4 separation

and their gas transport properties

Chae Young Park1,2, So Ra Shin1, Mun Suk Seong1,

and Jeong Hoon Kim1,*

Korea Research Institute of Chemical Technology1

Hanyang university2

폴리이미드는 높은 기계적 강도, 내열성, 내화학성을 가지고 있으며 여러 기

체에 대하여 우수한 투과선택성을 가지고 있다. 그러나 많은 강점에도 불구하고

유기용제에 대한 낮은 용해성으로 인해 막을 제조할 때 많은 제약을 받고 있다.

따라서 본 연구에서는 이러한 단점을 극복하기 위해 cardo-type의 diamine을

이용하여 가용성 폴리이미드를 합성하였다. 또한, 합성된 폴리이미드의 성능을

향상시키기 위해 다양한 dianhydride와 diamine 단량체를 첨가하여 폴리이미드

공중합체를 합성하였다. FT-IR을 통해 합성이 성공적으로 이루어졌음을 확인하

였고, time-lag를 이용하여 CO2와 CH4의 기체투과특성을 알아보았다.


- 129 -

PTMSP-Graphene oxide(GO)

복합막의 기체투과특성에 대한 연구

이슬기, 이현경, 홍세령*

상명대학교 화학과, 상명대학교 공업화학과, 상명대학교 교양대학*

The study on gas permeability properties of

PTMSP-Graphene oxide(GO) composite membrane

Seulki Lee, Hyun-Kyung Lee, Se-Ryung Hong*

Department of Chemistry, Sangmyung University

Department of Industrial Chemistry, Sangmyung University

College of General Science, Sangmyung University*

PTMSP[poly(1-trimethylsilyl-1-propyne)]는 구조적으로 trimethylsilyl의 크기와

큰 자유부피를 인하여 기체의 투과도가 매우 우수한 장점을 가지고 있으나, 선

택도가 낮은 단점이 있다. GO(Graphene oxide)는 흑연으로부터 제조하여 재료

의 습득이 용이하고, 단일막 제조시, 기체투과에 선택적 배리어로서 작용한다.

본 연구에서는 PTMSP-GO 복합막을 제조하여 물리화학적 특성을 분석하고,

기체투과도를 측정하여 상대적 선택도를 도출하는 연구를 실행하였다.


- 130 -

Si-PEG로 코팅된 복합막의 제조와 이산화탄소 포집을 위한

기체분리 특성



Preparation of Composite Membrane coated Si-PEG and

Gas Separation Properties for CO2 Capture




Korea*

본 연구는 둘 이상의 기체혼합물에서 높은 이산화탄소 분리성능을 목적으로

하는 복합막의 제조이며 지지체 위에 실리콘 코팅을 하여 SEM 사진으로 복합

막의 코팅층 확인 및 Bubble flowmeter로 기체투과 성능을 조사하였다. 코팅제

는 Isocyanate와 Si-PEG, 소량의 촉매를 사용하여 지지체 위에 코팅하였고 고온

에서 가교과정을 거친 후 복합막을 제조 하였다. 코팅층은 3 um 이하로 고른

분포를 보이고, 50 GPU의 이산화탄소 투과값과 질소에 대한 이산화탄소 선택도

는 15의 결과를 보였다. 또한 코팅 방법과 코팅제의 조성을 다양하게 하여 각각

의 기체 (N2, O2, CO2) 투과 성능을 확인 하였다.


- 131 -

SPAES 기체분리막의 제조 및 이산화탄소 용해도 특성 평가

이정우, 박정호, 남상용*


Preparation of SPAES Membrane and characterization CO2

Gas Solubility for Gas Separation

Jeong Woo Lee, Jeong Ho Park, Sang Yong Nam*



Korea*

고분자 분리막을 통한 기체 분리는 기체의 용해 및 확산으로 진행되며 따라

서 기체 분리 성능은 기체의 용해도 또는 확산도에 좌우된다. 이에 이산화탄소

와 같은 극성 기체의 용해도를 향상시키기 위해 acylation, bromination,

sulfonation과 같은 화학적 개질을 통한 연구들이 진행되었으며 또한 술폰산기

를 가지는 고분자에 금속이온을 치환시켜 이산화탄소 선택도를 증가시킨 연구

가 보고되었다. 본 연구에서는 biphenol기와 fluorene기를 가지는 Sulfonated

Poly(arylene ehter sulfone) (SPAES) 고분자 분리막을 제조하였으며 술폰화 정

도와 치환된 극성 그룹의 종류에 따른 기체투과특성을 알아보고자 하였다.


- 132 -

폴리에틸렌글리콜이 첨가된 폴리술폰 공중합체의 제조와

기체투과특성 평가

우승문, 남상용*

경상대학교 나노신소재융합공학과 공학연구원

Preparation and gas permeability of polysulfone random

copolymer containing poly(ethylene glycol)

Seung Moon Woo, Sang Yong Nam*



Jinju 660-701 Korea

*[email protected]

최근 온실가스로 인해 기후 이상현상이 급증하면서 이산화탄소 분리 및 포집

기술에 관한 관심이집중 되고 있다. 본 연구에서는 이산화탄소 분리를 위한 고

분자 분리막 재료로 극성 기체인 CO2에 대한 높은 용해선택도를 보이는

polyethylene glycol(PEG)와 폴리설폰 공중합체를 제조하였다. 공중합체의 합성

여부는 H-NMR 및 FT-IR 분석을 통해 확인되었다. 도입된 PEG 분자량에 따른

기체 분리 특성 및 열적, 물리적 특성이 평가되었다. 도입된 PEG의 분자량이 증

가할수록 이산화탄소 투과도와 CO2/N2 선택도가 증가하는 것을 확인 하였다.


- 133 -

기체 분리를 위한 기능화된 기공 실리카 막

김형주*, 양희철, 정동용, 문제권, 최종원

한국원자력연구원, 대전, 대한민국

Functional Porous Silica Membranes for Gas Separations

Hyung-Ju Kim*, Hee-Chul Yang, Dong-Yong Chung, Jei-Kwon Moon,

Jong-Won Choi

Korea Atomic Energy Research Institute, Daejeon, Korea

Membrane-based gas separations are becoming relevant. Ordered

mesoporous silicas have uniform pore channels with a mesopore range. The

mesopores are advantageous for rapid diffusion of target molecules, can be

modified in a variety of ways, allowing for separation applications. We first

describe the technologically scalable fabrication based upon mesoporous

silica membranes on polymeric hollow fibers. Furthermore, we modify the

mesopores using amine-containing polysilsesquioxane molecules. The

resulting modified membranes exhibit promising permeability and selectivity

in separation of CO2 from N2 or CH4. Also, the CO2 and N2 transport

properties of aziridine-functionalized mesoporous silica membranes are

investigated. The hyperbranched aminosilica membrane shows bi-functional

gas transport property regarding humidity of gas streams.


- 134 -

기체 분리용 열전환 폴리(벤즈옥사졸-이마이드)

비대칭 중공사막 제조

김주성, 우경택, 이종명, Guangxi Dong, 도유성, 이영무*


Fabrication of thermally rearranged

poly(benzoxazole-co-imide) (TR-PBOI) asymmetric hollow

fiber membranes for gas separation

Ju Sung Kim, Kyung Teak Woo, Jongmyeong Lee, Guangxi Dong,

Yu Seong Do and Young Moo Lee*

Department of Energy Engineering, College of Engineering, Hanyang

University, Seoul 04763, Republic of Korea

Thermally rearranged polybenzoxazole (TR-PBO) membranes has a excellent

gas separation properties due to its high fractional free volume and suitable

cavity size.1) Furthermore, thermally rearranged poly(benzoxazole-co-imide)

(TR-PBOI) materials show the improved mechanical strength and gas

separation properties.2)

In this study, TR-PBOI asymmetric hollow fiber membranes was fabricated

via NIPS method. In detail, the influence of co-solvent system and polymeric

additives with various molecular weight on gas separation performance was

observed. For further performance optimization, dope & bore flow rate and

coagulation temperature were controlled.3) The characterization on

membranes was conducted by FE-SEM, pure and mixed gas permeation test

with micro-GC system.


- 135 -

Ce0.8Sm0.2O2–δ―Sm0.1Sr0.9Cu0.2Fe0.8O3–δ Dual-phase 분리막을

통한 산소 분리

박세형, 김은주, 이단비, 박정훈*

동국대학교

Oxygen Separation through

Ce0.8Sm0.2O2–δ―Sm0.1Sr0.9Cu0.2Fe0.8O3–δ Dual-phase membrane

Se Hyung Park, Eun Ju Kim, Dan bi Lee, Jung Hoon Park*

Dongguk University

Ce0.8Sm0.2O2–δ―Sm0.1Sr0.9Cu0.2Fe0.8O3–δ dual-phase membranes were prepared

with one-pot method and citric acid sol-gel process. After calcination of the

powder at 850 ℃, the dual-phase membranes were prepared by uniaxially

pressing the powder. The dual-phase membranes were sintered at 1150 ℃

for 5h with heating/cooling rates of 2 ℃/min. The phase structure and

microstructure of the sintered membrane were studied by XRD and SEM.

Elemental analysis of the membrane surface and cross section was

performed. The oxygen permeation fluxes of Cu-containing dual-phase

membranes were evaluated in the temperature range of 800―950 ℃ with

He and CO2 as the sweep gas.


- 136 -

메탄/이산화탄소 분리 중공사 3단 모듈 공정 전산모사

차경환, 이용택*

충남대학교 화학공학과*

Membrane process Simulation for CH4/CO2 Separation

Using 3-stage Hollow Fiber Membrane Modules

Gyounghwan Cha, Yongtaek Lee*

Dept. of Chem. Eng.,College of Eng.,Chungnam National University*

매립지에서 발생되는 바이오 가스를 정제하여 고순도 메탄을 얻음으로써 높

은 열량을 갖는 가스로 전환 시킬 수 있다. 이를 자동차 연료나 도시가스로 활

용할 경우 경제적 효과가 매우 클 것으로 예상된다. 본 연구에서는 다양한 조건

의 공급기체 변화와 그에 따른 공정조건의 변화를 통해 최종 메탄농도 95%와

회수율 95%를 만족하는 3단 중공사막 모듈 재순환 공정에 대하여 메탄과 이산

화탄소 혼합기체 투과실험으로 얻은 메탄 분압의 함수로 나타낸 투과도를 이용

하여 메탄농도 75%∼80%, 공급유량 30 L/min∼100 L/min, 공급압력 5 atm∼15

atm, 막면적 0.85 m2∼3.42 m2 으로 변화시켜 전산모사를 수행하였으며, 이러한

조건 변화들에 따른 메탄순도와 회수율의 변화를 전산모사 하고자 하였다.


- 137 -

연소 후 배가스의 CO2 제거를 위한

분리막 공정의 경제성 분석

윤석원, 이성훈, 여영구, 김진국*

한양대학교 화학공학과

Technical Economic Analysis of Membrane-based CO2

Removal Process from Flue Gas

Sukwon Youn, Sunghoon Lee, Yeong-Koo Yeo, Jin-Kuk Kim*

Department of Chemical Engineering, Hanyang University

분리막 및 다양한 CO2 포집공정들의 연구에 있어, 경제성 평가는 각 공정들

을 비교 분석하며 개발된 기술의 경제적 타당성을 검토하는데 중요한 역할을

한다. 본 연구에서는 분리막 기반의 CO2 포집공정에 대한 경제성 분석을 수행

하여 그 결과를 살펴보았다. 분리막 공정의 전산모사와 최적화를 위하여 분리막

모델링 및 Aspen HYSYS®를 활용하였으며, 최적화 결과를 바탕으로 CAPEX 및

OPEX를 제시하여 분리막 공정의 경제성 평가를 진행하였다.

사사 : 본 연구는 2014년도 정부(미래창조과학부)의 재원으로 (재)한국이산화탄

소포집 및 처리연구개발센터의 지원을 받아 수행된 연구임(2014M1A8A1049305).


- 138 -

선형 가교제를 이용한 가교 Polyimide 분리막의 제조 및

기체 분리막에서의 특성평가



Preparation and characterization of cross-linked polyimide

introduced linear cross-linking agent for gas separation

membrane




Korea*

가교(cross-link)는 사슬 내 외부의 유동성 감소 및 사슬 간격 변화, 내화학성,

내가소성, 선택도 등 기체분리막의 성능을 향상시키기 위한 여러 가지 개질 방

법 중 하나이다. 본 연구는 선형의 지방족 가교제를 도입하여 폴리이미드 분리

막을 제조하였고 기존 폴리이미드 분리막이 가지고 있는 기체 분리 성능보다

더욱 향상시키고자 하였다. 가교 후 지방족 가교제의 분해와 주쇄의 이미드 고

리의 풀림으로 인해 가교 전 보다 열분해 온도는 감소함을 확인하였다. 또한,

가교제의 사슬길이, 가교도와는 관계없이 가교 후 기체의 확산 감소로 인한 투

과도가 감소하는 것을 확인하였다. 기체분리특성은 CH4, N2, O2, CO2에 대한 단

일 기체로 측정하였으며 CO2/CH4, O2/N2 선택도는 가교 전보다 후가 더욱 향상

된 결과를 나타내었다.


- 139 -

PEG계 공중합체 분리막의 제조 및 기체 투과 특성



Preparation and gas permeation properties of co-polymer

membranes introduced PEG




Korea*

본 연구에서는 이산화탄소를 선택적으로 분리하기 위한 기체분리용 고분자

분리막을 제조하기 위해 폴리에틸렌글리콜(PEG)계 공중합체를 제조하였다. 우수

한 기계적, 열적, 화학적 특성을 가지는 폴리술폰계, 폴리이미드계 고분자에 폴

리에틸렌글리콜을 도입하여 보다 우수한 이산화탄소 선택성을 가지는 분리막을

제조하고자 하였다. 또한 보다 높은 투과성능을 가지는 분리막을 제조하기 위하

여 높은 자유체적을 가지는 카도비스페닐플루오렌 및 Durene을 도입하였다.

NMR, FT-IR로 화학적 구조를 확인하였고 TGA 및 DSC로 열적 특성, WAXD로

결정화도를 평가하였다. 또한 CO2, O2, N2, CH4의 기체 투과도 역시 측정하였다.

측정에 사용 된 기체는 모두 순수 기체를 사용하였다.


- 140 -

블록 조성에 따른 이미다졸염 블록형 고분자막의

모폴로지 및 막 특성에 관한 연구

임해량, 김태현*

대한민국 인천광역시 연수구 아카데미로 119 인천대학교 화학과

유기재료합성실험실

Block ratio effect on morphology and properties of

comb-shaped alkyl imidazolium PES block copolymers

HaeRyang-Lim, Tae-Hyun Kim*

Organic Material Synthesis Laboratory, Department of Chemistry, Incheon

National University, 119 Academy-ro, Yeonsu-gu, Incheon, Korea

The anion exchange membrane fuel cells (AEMFCs) have been noticed as

the promising power sources. One of the most important components in

AEMFC is the anion exchange membranes(AEMs). Recently various materials

for AEMs have been investigated for fuel cell applications.

Imidazolium-based long alkyl chain multiblock copolymers have drawn much

interest due to their well-defined phase separation between hydrophilic and

hydrophobic blocks.

We report herein the investigation of the effect of block ratio on the

phase separation as well as mechanical and electrical properties of the

corresponding membranes.


- 141 -

대장균과 Bacillus subtilis균 및 탁도 유발물질의 제거를 위한

한외여과 막의 이용

이광현*, 최용진

동의대학교 공과대학 화학공학과

The Use of Ultrafiltration Membrane for Removal of

Coliform, Bacillus subtilis and Turbidity-induced Materials

Kwang Hyun Lee*, Yong Jin Choi

Department of Chemical Engineering, Dongeui University, Busan, 47340,

Korea

본 연구에서는 한외여과 막을 사용하여 대장균 단독, 대장균 및 Bacillus subtil

is 균을 혼합액을 대상으로 제거 효과를 고찰하였으며, 아울러 kaolin, CaCO3 및

urea와 같은 탁도 유발 성분들과 대장균 단독, 대장균 및 Bacillus subtilis 균과의

혼합액에서의 상호작용을 검토하고자 pH 변화, 탁도 제거 효율, urea, kaolin, Ca

CO3 제거 효율, 대장균 군 및 Bacillus subtilis 균의 제거 효과를 고찰하였다.


- 142 -

크라운 에테르가 부착된 고분자 나노화이버 분리막을

이용한 리튬 회수

로렌스 림주코, 그레이스 니솔라, 러셀 갈라니도,

레이 토레호스, 김헌, 서정길, 정욱진*

*corresponding author: Tel.: 82-31-330-6687; fax: 82-31-337-2902;

e-mail: [email protected]

에너지환경융합기술연구소, 에너지융합공학과, 명지대학교, 명지로 116, 남동,

처인구, 용인시, 경기도 17058, 대한민국

Polymeric nanofiber membrane-supported crown ethers

(CE) with bulky and rigid subunit as Li+ adsorbents

Lawrence A. Limjuco, Grace M. Nisola, Russel Galanido, Rey Eliseo C.

Torrejos, Hern Kim, Jeong Gil Seo, Wook-Jin Chung*

Energy and Environment Fusion Technology Center (E2FTC), Department of

Energy and Science Technology (DEST), Myongji University, Myongji-ro 116,

Nam-dong, Cheoin-gu, Yongin-si, Gyeonggi-do 17058, Republic of Korea

Abstract

Synthesis of Li+-selective 14-crown ether (CE) having rigid and bulky

subunits was reported. CE-poly(vinyl alcohol) (PVA) dope solutions were

electrospun. CEs were immobilized on PVA matrix via acid-catalyzed

acetalization using novel aerosol method. Structures of new compounds and

their immobilization to PVA were confirmed and characterized. Adsorption

experiments show superior lithium capacity and selectivity among previously

reported solid-supported CEs. Dihydroxy-dibenzo-14-crown-4 ether-PVA

nanofiber membrane showed superior performance. This research was

supported by Basic Science Research Program through the National Research

Foundation of Korea (NRF) funded by the Ministry of Science, ICT and

future Planning (2015R1A2A1A15055407) and Ministry of Education

(2009-0093816).


- 143 -

역삼투 해수담수 공정의 전처리로 이산화탄소

HIID(hydrate-Induced Ice Desalination)공정의 적용 가능성

한상우, 김우정, 전병문, 이형개, 권영남*

울산과학기술원

The potential of CO2 HBID(Hydrate-Induced Ice

Desalination) process for the pretreatment of RO(Reverse

Osmosis) desalination

Sang-Woo Han, Woojeong Kim, Byung-Moon Jun, Hyung Kae Lee,

Young-Nam Kwon*

Ulsan National Institutes of Science and Technology(UNIST)

역삼투 해수담수공정의 전처리로 CO2 가스하이드레이트를 이용한 급속동결담

수(HIID)공정의 가능성 평가를 목적으로 실험을 진행하였다. CO2 가스하이드레

이트는 가압된 CO2가스를 GUEST로 사용하여 만들어지는 얼음형태의 결정을 의

미하며, 이때, 가압된 압력을 상압으로 감압하게 되면 흡열반응이 진행되어 온

도가 급감하게 된다. HIID공정은 이 온도감소를 구동력으로 해수를 동결하였다.

이 전처리된 해수를 225psi로 역삼투막을 6시간 저압 운전시 수투과도가 14

LMH이상, 제거율이 98.5-99%로 관찰되었다. 이 실험으로 HIID공정이 역삼투공

정의 전처리로 사용가능함을 확인하였으며, 후단의 역삼투공정에서 운전하는 압

력을 기수조건으로 가능하게 하였다. 이를 통해 저비용으로 해수담수가 가능함

을 확인하였다.


- 144 -

술폰화된 SEBS 블록공중합체의

합성과 탄화수소 혼합물의 분리



Synthesis of Sulfonated SEBS Block Copolymer and

Separation of Hydrocarbon Mixture




Korea*

연료로부터 벤젠 또는 톨루엔과 같은 유독한 방향족 성분의 제거 및 분리는

최대 허용 농도의 감소로 인해 점점 더 많이 주목 받고 있다. 그 중에서도 가솔

린의 벤젠 함량은 지금 법률상으로 유럽에서 1% 이하로 제한되고 있다. 이러한

분리공정에 있어서 에너지의 소모를 줄이고 분리효율을 높일 수 있는 투과증발

공정이 각광을 받고 있다. 본 연구에서는 벤젠에 대한 고선택성을 나타내는

sulfonated SEBS 공중합체를 합성하였고, 1H-NMR과 FT-IR 분석을 통해 술폰화

가 되었음을 확인 하였다. 혼합물 분리를 위한 투과증발 실험 장치를 제작하여

sulfonated SEBS막을 제조하여 벤젠 조성 변화에 따른 투과증발 실험을 실시하

였으며, 그에 따른 투과유량 및 투과도를 계산하여 투과특성을 확인하였다.


- 145 -

알칼리연료전지용 PEEK계 분리막 소재의

암모늄기의 영향에 대한 연구

김득주1, 박치훈2, 남상용1*

경상대학교 나노신소재융합공학과, 공학연구원1*

경남과학기술대학교 에너지공학과2

Study on effect of quaternary ammonuim in the PEEK

based membrane for AEMFC application

DeukJu Kim1, ChiHoon Park2, SangYong Nam1*

1*Department of Materials Engineering and Convergence Technology,

Engineering Research Institute, Gyeongsang National University, Jinju, Korea2Department of Energy Engineering, Gyeongnam National University of

Science and Technology, Jinju, Korea

본 연구에서는 4차 암모늄기를 가지는 모노머를 합성한 이후 이를 이용하여

PEEK(polyetheretherketone)계 고분자 소재를 합성하였으며 알칼리 연료전지에

적용하기 위한 특성평가를 진행하였다. 도입된 암모늄기의 함량을 조절하여 다

양한 종류의 분리막을 준비하였으며, 암모늄기의 함량변화에 따른 물성변화를

관찰하였다. 제조된 PEEK계 분리막의 경우 도입된 암모늄기의 함량이 증가할수

록 이온교환능력, 이온전도도등 전기화학적 물성이 증가가 됨과 동시에 일부 샘

플의 경우 장기 안정성을 나타내는 것을 확인할 수 있었다.


- 146 -

술폰화된 폴리스티렌계 입자의 제조 및 이를 이용한

복합막의 특성평가




Prepararion and characterization of composite membrane

using sulfonated polymeric particles





본 연구에서는 유화중합을 이용하여 폴리스타이렌계 나노사이즈의 입자를 제

조하였으며 이를 후술폰화 공정을 이용하여 술폰산기를 도입시킨 고분자 입자

를 제조 하였으며, 이를 이용하여 술폰화된 PEEK내에 도입하여 복합막을 제조

하였다. 도입된 입자의 경우 고분자 분리막 내에 고르게 분산이 되었으며 제조

된 분리막의 경우 입자의 함량이 증가됨에 따라 향상된 이온교환 능력 및 프로

톤 전도도를 나타냄으로써 연료전지용 젼해질 막으로써의 적용가능성을 확인할

수 있었다.


- 147 -

개질된 라포나이트계 무기물의 제조 및 이를 이용한

복합막의 특성평가

김득주, 남상용*

경상대학교 나노신소재융합공학과, 공학연구원

Characterization of composite membrane using modified

Laponite based inorganic material

DeukJu Kim, SangYong Nam*


Engineering Research Institute, Gyeongsang National University, Jinju, Korea

본 연구에서는 라포나이트계 무기물 소재를 이온교환방법을 이용하여 실리케

이트 층내에 술폰산기를 도입시켰으며 이를 이용하여 복합막을 제조한 후 특성

평가를 진행하였다. 층상구조를 가지는 라포나이트의 도입을 통하여 메탄올 투

과도가 감소하는 것을 확인할 수 있었으며, 동시에 술폰산기의 도입을 통하여

프로톤 전도도가 향상됨을 확인 할 수 있었다.


- 148 -

분자동력학 시뮬레이션을 이용한 관능기를 가지는

폴리에테르에테르케톤 고분자 분리막의 투과거동에

대한 분석




Permeation behavior analysis for PEEK based polymeric

membrane containing functional groups by molecular

dynamic simulation





본 연구에서는 술폰산기, 암모늄기를 가지는 폴리에테르에테르케톤계 고분자

소재에 대한 투과거동을 분석하기 위하여 분자 동력학 시뮬레이션을 이용하여

분석을 진행하였다. 술폰산기와 암모늄기의 함량을 조절하여 다양한 모델을 구

성하였으며, 도입된 관능기의 함량의 변화에 따른 하이드로니움, 히드록사이드

이온의 투과 거동에 대한 분석을 진행하였으며, 실제 실험 결과와 비교를 진행

하였다.


- 149 -

분자 동력학 시뮬레이션을 이용한 탄화수소계 고분자

블렌드막의 이온 및 메탄올 투과도의 분석




Analysis of ion and methanol permeation property of

hydrocarbon based polymeric membrane by molecular

dynamic simulation





컴퓨터 시스템의 발전과 더불어 과학적 이론의 수식화와 체계화를 통해 고분

자 소재의 물성을 예측할 수 있는 다양한 종류의 시스템이 개발되어 왔으며 실

제 분자동력학 시뮬레이션을 이용한 고분자 소재의 물성예측은 다양한 분야에

적용되어 왔다. 본 연구에서는 탄화수소계 고분자인 술폰화폴리아릴렌이서술폰

계　 고분자와 상용화된 폴리이서술폰, 폴리비닐리덴플로라이드 고분자 소재를

이용한 블렌드 막을 제조하였으며, 제조된 분리막의 함량변화에 따른 이온과 메

탄올 투과물성 변화 예측에 대한 연구를 진행하였으며, 실제 실험결과와 비교분

석을 진행하였다.


- 150 -

다가 카복실산계 정삼투 유도용질의 해수담수화 적용

이혜진, 양지훈, 최진일, 장한나, 송두현, 이덕로, 권세이, 김인철*,

한국화학연구원 그린화학소재연구본부 분리막연구센터1

Polyvalent carboxylic acid series draw solute for

desalination

Hye-Jin Lee, Ji-Hun Yang, Jin-Il Choi, Hanna Jang, Du-Hyun Song, Duck-Lo

Lee, Se-I Kwon, In-Chul Kim*

Advanced Green Chemical Materials Division Center for Membrane, Korea

Research Institute of Chemical Technology

물 부족 현상을 해결하기 위하여 저에너지 해수담수화가 가능한 정삼투 시스

템에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 정삼투 시스템의 경우 가압 조건이 필

요하지 않으므로 에너지 비용을 저감할 수 있고, 막 오염 및 파쇄 현상이 역삼

투 시스템에 비해 발생하지 않는다는 장점이 있다. 이에 사용되는 유도 용질의

경우 높은 친수성을 가져야 하며, 농도 대비 높은 삼투압을 보여야 한다. 또한

유도용액 후처리 공정에서의 분리가 용이하여야 한다. 최근에는 탄소 양자점 유

도용질, 고분자 전해질을 이용한 유도용질, 온도감응성 고분자를 이용한 유도용

질의 연구가 진행되었다. 본 연구에서는 물에 대한 용해도가 큰 다가 카복실산

계 유도용질을 합성하고 정삼투 공정에서의 성능평가 및 다른 유도용액과 비교

실험을 수행하였다.


- 151 -

산에 안정한 폴리아미드 나노여과막의 제조

장한나, 안은숙, 권세이, 송두현, 이혜진, 김인철*

한국화학연구원 그린화학소재연구본부 분리막연구센터

Fabrications of remarkable acid resistance of polyamide

nanofiltration membranes

Hanna Jang, Eun Suk An, Sei Kwon, Du-Hyun Song,

Hye-Jin Lee, and In-Chul Kim*

Center for Membrane, Advanced Green Chemical Materials Division,

Korea Research Institute of Chemical Technology

습식제련 공정은 대부분 황화광석을 원료로 하기 때문에 제련 과정 중 황산

농도 2～15 wt%의 불순물을 함유한 폐 황산이 발생하게 된다. 발생하는 폐 황

산에는 다양한 희소금속들이 포함되어 있으나, 현재 공정수에서 희소금속 처리

기술부족으로 중화되어 폐기되고 있다. 이 과정에서 막분리 공정을 적용할 경우

희소금속을 친환경적이면서 효율적으로 회수할 수 있다. 본 연구에서는 폴리아

미드 계면중합을 위하여 다공성 지지막 위에 방향족 아민모노머와 트리메조일

클로라이드를 사용하여 산에 안정한 폴리아미드 나노여과막을 제조하였고, 제조

된 막의 투과분리 성능에 대하여 살펴보았다. 그리고 제조된 분리막이 내산성을

가지는지 평가하기 위하여 15 wt%의 황산용액에 침지하여 일별 투과수량 및

이온제거율을 측정하였다.


- 152 -

블루 에너지 생산을 위한 열 전환 고분자 분리막

문선주, 김지훈, 박상현, 이영무*


Thermally rearranged (TR) polymeric membranes

for blue energy production

Sun Ju Moon, Ji Hoon Kim, Sang Hyun Park, Young Moo Lee*

Department of Energy Engineering, Hanyang University, 222 wangsimni-ro,

Seongdong-gu, Seoul, Republic of Korea

1. Abstract

Pressure retarded osmosis (PRO) has been considered as promising

technology utilizing blue energy1. However, polymeric thin film composite

membranes are insufficient to meet requirements: robustness, high

permeability and selectivity.

In this study, new type of membrane has been developed consisting of

thermally rearranged poly(benzoxazole) (TR-PBO) electrospun membrane as a

support layer and ultra-thin polyamide (PA) active layer2. Because TR-PBO

has high mechanical strength, it can be used at high hydraulic pressure. This

means that high concentrated solution can be used as a draw and,

subsequently, high power density can be obtained. The characteristics and

performance of the membrane will be presented.

2. Reference

1. Logan, B. E. et al., Nature 2012 488, 313-319.

2. R. Sahay. et al., J. Mater. Chem 2012 22, 12953-12971.


- 153 -

다양한 음이온 교환기를 가지는 음이온교환막의

Na+이온의 투과 특성 평가

김영미, 조두희, 이강혁, 이영무*


Characterization of Na+ ion transport properties on

anion exchange membranes having various cationic

functional groups

Young Mi Kim, Doo Hee Cho, Kang Hyuck Lee, Young Moo Lee*

Department of Energy Engineering, Hanyang University, 222 wangsimni-ro,

Seongdong-gu, Seoul, Republic of Korea

1. Abstract

Reverse electrodialysis (RED) is green energy technologies to produce

electric power using the salinity gradient. The salinity gradient generates

chemical potential difference by transport of ions through the membranes.

In RED system, anion exchange membrane (AEM) and cation exchange

membrane (CEM) play a major role in transporting cation (Na+) and anion

(Cl-), respectively. Significant technical issue is how to enhance conductivity

and permselectivity of membrane simultaneously in the system.

In this study, we characterized influences of cationic functional groups on

AEM. We evaluated conductivity and permselectivity of AEM introduced

three types of cationic salt functional groups.

2. Reference

1) E. Guler, Y. Zhang, M. Saakes, and K. Nijmeijer, ChemSusChem. 5,

2262-2270,(2012)


- 154 -

과불소계 이오노머 막의 실시간 기체투과거동

임윤재, 이창현*

충청남도 천안시 동남구 단대로 119 (우)31116 단국대학교 천안캠퍼스

에너지공학과

Gas transport behavior of perfluorinated sulfonic acid

ionomer membranes

Yoon Jae Lim, and Chang Hyun Lee*

Energy Engineering Department, Dankook University, 31116, Republic of

Korea

Perfluorinated sulfonic acid (PFSA) ionomers have been widely used as

representative polymer electrolyte membrane (PEM) materials for fuel cells

and water/salined water electrolysis. The PFSA membranes need to satisfy

selective transport behaviors to small molecules including gases and ionic

species; the PFSA membranes have to transport protons as fast as possible,

while they should act as hydrogen barriers, since the permeated gas induces

the thermal degradation of cathode catalyst, resulting in rapid

electrochemical reduction. In this study, hydrogen permeation properties of

PFSA membranes are evaluated using a handmade measurement system,

which is designed for measuring gas transport properties through PEM

materials or membrane-electrode assembly under actual fuel cell operation

conditions.


- 155 -

N-herterocyclic carbene-iron(III) 촉매

노현준, 정호영*

광주광역시 북구 용봉로 77 전남대학교 환경에너지공학과 500-757

The N-heterocyclic carbene-iron(III) Catalyst.

Hyeon-Jun Noh, Ho-Young Jang*

Department of Environment & Energy Engineering chonnam National

University, 77 Yongbong-ro, Buk-gu, Gwangju, 500-757, Republic of korea

PS-N-heterocyclic carbene-metal catalysts were prepared using

chloromethyl polystrene bead via two-step reaction. For the preparation of

novel catalyst, imiazolium chloride salt provided ionic liquid moitery. The

formation of metal complex with the polymer-supported N-heterocyclic

carbene ligand was analyzed by XRD, FT-IR, SEM and EDX the reaction

possibility was founded by viscosity measurement.


학 회 임 원 명 단학 회 임 원 명 단

한국막학회 2016년도 춘계 총회 및 학술발표회

2016년 5월 4일 인쇄 2016년 5월 10일 발행

발 행 : 사단 한 국 막 학 회법인

서울특별시 강남구 학동로 64길 7, 101-1403전 화 : (02) 3443-5523, FAX : (02) 3443-5528

발행인 : 김 성 수

인 쇄 : 극 동 디 앤 씨(주)

전 화 : (02) 2274-7800, FAX : (02) 2266-4427

회 장 김 성 수 (경 희 대 학 교 화 학 공 학 과) 기 획 이 사 허 형 우 (효 성 굿 스 프 링 스)

수석부회장 이 (동 의 대 학 교 화 학 공 학 과) 이 재 (광 주 과 학 기 술 원 환 경 공 학 부)

부 회 장 문 승 (광 주 과 기 원 환 경 공 학 부) 이 상 호 (국 민 대 학 교 건 설 시 스 템 공 학 부)

김 권 일 (롯 데 케 미 칼) 박 정 훈 (동 국 대 학 교 화 공 생 물 공 학 과)

염 충 균 (세 프 라 텍) 김 인 철 (한 국 화 학 연 구 원)

김 지 태 (경 기 대 학 교 환 경 에 너 지 공 학 과) 이 종 석 (K I S T 녹 색 도 시 기 술 연 구 소)

임 희 석 (도 레 이 케 미 칼) 강 석 태 (K A I S T 건 설 및 환 경 공 학 과)

임 우 섭 ((주)효 성 굿 스 프 링 스) 홍 승 (고 려 대 학 교 건 축 사 회 환 경 공 학 부)

최 원 근 (더 블 유 스 코 프) 재 무 이 사 김 진 수 (경 희 대 학 교 화 학 공 학 과)

장 문 석 ((주)에 코 니 티) 하 성 용 ((주)에 어 레 인)

최 동 찬 (금 호 건 설) 이 용 환 (도 레 이 첨 단 소 재(주))

이 진 호 (한 국 수 자 원 공 사) 김 석 찬 (한 국 P A L L(주))

이 규 (웰 크 론) 박 병 재 ((주)세 프 라 텍)

이 원 근 ((주)티 피 에 스) 이 선 용 (코 웨 이(주) 환 경 기 술 연 구 소)

김 정 학 ((주)필 로 스) 강 주 용 ((주)광 륭)

이 용 택 (경 희 대 학 교 공 과 대 학 화 학 공 학 과) 김 정 식 ((주)테 크 윈 (연 구 소))

제 갈 종 건 (한 국 화 학 연 구 원) 산 학 이 사 정 범 석 (명 지 대 학 교 환 경 에 너 지 공 학 과)

감 사 홍 택 (한 국 화 학 연 구 원) 이 무 석 (코 오 롱 인 더 스 트 리(주))

박 진 용 (한 림 대 학 교 환 경 생 명 공 학 과) 김 형 건 (포 스 코 건 설 설 계 그 룹)

무 이 사 김 정 훈 (한 국 화 학 연 구 원) 김 병 (더 블 유 스 코 프 연 구 소 장)

총 무 이 사 박 유 인 (한 국 화 학 연 구 원) 김 종 두 (금호건설토목⋅플랜트사업본부녹색사업팀)

편 집 이 사 남 상 용 (경 상 대 학 교 나 노 신 소 재 공 학 부) 서 완 석 (뮤 솔 루 션)

김 정 환 (인 하 대 학 교 환 경 공 학 과) 장 재 ((주)퓨 어 엔 비 텍)

김 노 원 (동 의 대 학 교 환 경 공 학 과) 최 정 훈 (L G 전 자 멤 브 레 인 사 업)

김 종 학 (연 세 대 학 교 화 공 생 명 공 학 과) 박 용 균 (G S 건 설)

강 상 욱 (상 명 대 학 교 화 학 과) 조 직 이 사 최 용 진 (동 의 대 학 교 화 학 공 학 과)

권 남 (U N I S T 도 시 환 경 공 학 부) 김 종 표 (롯 데 케 미 칼 연 구 소 연 구 6 팀)

학 술 이 사 박 호 범 (한 양 대 학 교 에 너 지 공 학 과) 강 상 (코 웨 이(주) 환 경 기 술 연 구 소)

조 철 희 (충 남 대 학 교 에 너 지 과 학 기 술 학 과) 장 (한 국 화 학 연 구 원)

이 창 (단 국 대 학 교 에 너 지 공 학 과) 최 형 삼 (L G 화 학)

김 하 (광 주 과 학 기 술 원 환 경 공 학 부) 김 식 (롯 데 케 미 칼 연 구 소 연 구 6 팀)

최 우 (한국에너지기술연구원 수소연료전지산학연협력센터) 이 상 학 (휴 비 스(주))

강 문 성 (상 명 대 학 교 환 경 공 학 과) 홍 보 이 사 박 치 훈 (경 남 과 학 기 술 대 학 교 에 너 지 공 학 과)

김 태 (인 천 대 학 교 화 학 과) 윤 성 로 ((주)앱 스 필 기 술 연 구 소)

최 정 규 (고 려 대 학 교 화 공 생 명 공 학 과) 김 완 호 (효 성 굿 스 프 링 스 담 수 사 업 팀)

이 상 (울 산 과 학 기 술 대 학 교 에 너 지 및 화 학 공 학 부) 이 경 (상 명 대 학 교 공 업 화 학 과)

김 종 오 (한 양 대 학 교 건 설 환 경 공 학 과) 김 진 호 ((주)에 코 니 티)

장 암 (성 균 관 대 학 교 건 축 토 목 공 학 부) 김 우 찬 (제 주 특 별 자 치 도 상 하 수 도 본 부)

기 획 이 사 이 정 (고 려 대 학 교 화 공 생 명 공 학 과) 추 호 (경 북 대 학 교 환 경 공 학 과)

한국막학회

2016년도

춘계

총회

및

학술발표회

한

국

막

학

회 The Membrane Society of Korea


한 국 막 학 회

2016년도



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