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      • KCI등재

        소수성 다공성 평막의 표면 친수화를 통한 막성능 향상

        김백암(Baek Ahm Kim),이학민(Hak Min Lee),이보성(Bo Seong Lee),김성표(Sung Pyo Kim),정성일(Seong Ihl Cheong),임지원(Ji Won Rhim) 한국고분자학회 2011 폴리머 Vol.35 No.5

        소수성 막의 파울링 현상 개선, 젖음성 향상을 통한 투과도 증가 등을 위하여 poly(vinyl amine), poly(styrene sulfonic acid), poly(vinyl sulfonic acid), 그리고 poly(acrylamide-co-acrylic acid) 등의 다양한 흡착소재를 polyethylene (PE) 다공성막 표면에 흡착용액 농도, 흡착시간, 염의 종류, 이온세기 등을 변화시키면서 순수 투과도를 측정하였다. 일반적으로 흡착용액의 농도, 흡착시간, 그리고 이온세기가 증가하면 투과도는 초기에 증가하다가 감소하는 경향을 보였다. Poly(vinyl sulfonic acid) 1000 ppm, Mg(NO3)2의 이온세기 0.1, 그리고 흡착시간 150초 조건에서 순수 투과도가 35% 향상된 375 L/m2h(LMH)를 얻었으며, poly(styrene sulfonic acid) 1000 ppm, NaCl의 이온세기 0.1과 0.2, 그리고 흡착시간 60초에서 각각 50%(411 LMH), 35%(374 LMH)의 순수 투과도 증가율을 보였다. In order to enhance water permeability through the improvement of fouling phenomena and wettability of hydrophobic porous membranes, various adsorption materials, i.e., poly(vinyl amine), poly (styrene sulfonic acid), poly(vinyl sulfonic acid), and poly(acrylamide-co-acrylic acid) were adsorbed onto the surface of polyethylene (PE) porous membrane. The concentration of adsorption solutions, adsorption time, the sort of salts and their ionic strength were varied, and the pure water permeability of their resulting adsorbed membranes was measured. In general, water permeability increased with an initial increase in the concentration of adsorption solution, adsorption time, and ionic strength and then decreased with a further increase. The pure water permeability of 375 L/m2h(LMH), 35% enhancement, was obtained at a condition of poly(vinyl sulfonic acid) 1000 ppm, Mg(NO3)2 ionic strength(IS) 0.1, and adsorption time 150 sec, while the 50% (411 LMH) and 35% (374 LMH) enhancements were obtained at conditions of poly(styrene sulfonic acid) 1000 ppm, adsorption time 60 sec, and NaCl IS 0.1 and 0.2, respectively.

      • KCI등재

        Physical Adsorption of Water-Soluble Polymers on Hydrophobic Polymeric Membrane Surfaces via Salting-Out Effect

        정성일,김백암,이학민,임지원 한국고분자학회 2013 Macromolecular Research Vol.21 No.6

        In this study, polyvinylamine (PVAm), poly(vinyl sulfonic acid) (PVSA), and poly(styrene sulfonic acid)(PSSA) were physically adsorbed, using the ‘salting-out’ effect, onto hydrophobic membrane surfaces such as polysulfone (PSf), polyvinylidene fluoride (PVDF), and polyethylene (PE), commonly used as ultrafiltration (UF)and microfiltration (MF) membranes. The physical adsorption of such hydrophilic polymers were monitored as a function of concentration, time, type of salt, and ionic strength, and the resulting adsorbed membranes were characterized using a contact angle measurement, a gravimetric analysis, X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), and scanning electron microscopy (SEM). In most cases, with increasing the adsorption time, the wettability of surface-modified membranes was significantly improved. Physical adsorption of hydrophilic polymers on hydrophobic membrane surfaces, facilitated by the salt-out effect, was almost achieved within a few minutes. Typically, a contact angle of 47o was observed at ionic strength (IS)=0.1Mg(NO3)2·6H2O and PVAm 2,000 ppm for a PSf membrane. The weight changes by adsorption were varied with adsorption time in the cases of PVSA and PSSA, while the weight change for PVAm approached the equilibrium rapidly after the initial adsorption time.

      • 반도체 세정공정 중 발생하는 IPA 폐액으로부터 증기투과 분리막 공정을 이용한 고농도 IPA의 회수

        심재훈,정윤영,이성수,임채성,김백암,곽윤호 한국폐기물자원순환학회 2017 한국폐기물자원순환학회 학술대회 Vol.2017 No.05

        반도체 소자가 초고집적화 되면서 제조 공정은 다양해지고 더욱 복잡해졌으며, 각 공정 후에는 많은 잔류물과 오염물이 웨이퍼 표면에 남게 된다. 따라서 이 잔류물과 오염물을 제거하는 세정공정은 반도체 공정에서 매우 중요한 과정 중 하나이다. 반도체 제조 공정은 약 400개 단계의 제조공정으로 이루어져 있으며 이들 중 적어도 20% 이상의 공정이 웨이퍼의 오염을 막기 위한 세정공정과 처리공정으로 이루어져 있다. 제조과정에서 발생하는 Water mark를 제거하기 위해 IPA(Iso propyl alcohol)를 사용하여 웨이퍼 표면을 세정 및 건조하는데, 공정 후 배출되는 IPA 폐액의 경우 그 독성으로 인해 미생물이 사멸되어 기존의 처리방법으로는 처리가 어려우며, 이를 폐기물로 위탁 처리하고 있다. IPA 세정공정에서 배출되는 폐액의 IPA농도는 30% 수준으로 기존 증류법을 통한 증발농축으로 IPA를 농축하는데 많은 Utility 비용이 소요된다. 따라서 본 연구에서는 이러한 IPA를 95%이상 고농도로 농축하기 위해 분리막을 이용한 증기투과 공정을 설계하였고, Lab scale 장치에서 다음과 같은 조건(공급 IPA 농도 30%, 조작온도 130℃, 유량 3kg/hr)에서 IPA 농도는 99% 수준으로 나타났다. 이를 토대로 Scale-up화하여 Pilot scale 장치에서 공급 IPA 농도, 온도, 유량 등의 운전인자를 변화시켜 IPA를 95%이상으로 농축하기 위한 최적조건을 도출해 보고자 하였다.

      • Benzoin Oxime 을 이요한 Mo 분리 , 정제 특성 연구

        박경배,박진호,이규일,정명원,김백암 한국공업화학회 1999 응용화학 Vol.3 No.1

        The radioisotope Mo-99 is the only parent nuclide of Tc-99m, an extremely useful tool for medical diagnosis because it has good nuclear properties; its short half life (6.02 hours) and low gamma energy (140Kev). And Tc-99m is used in greater than 80% of nuclear medicine applications. Benzoin oxime precipitation process is one of various processes for separation & purification of fission ^99Mo. In this study, the recovery yield of Mo and charateristics of precipitation reaction were investigated to obtain optimum operating condition and process design data. In the results of experiments, recovery yield Mo was reached above 96% in condition of 20 B.O./Mo weight ratio and 1N free acidity of Mo solution.

      • KCI등재

        PU/PDMS-PTFE 복합막을 이용한 증기투과공정에 의한 물로부터 휘발성 유기화합물 제거

        임지원,천세원,윤태일,신현수,김백암,정래익 한국막학회 2005 멤브레인 Vol.15 No.1

        유기증기에 대한 PDMS의 단점을 보완하기 위해 4,4'-diphenylmethane diisocyanate (MDI)와 1,4-butanediol(BD)를 이용하여 poly(dimethylsiloxane)를 기초로 한 polyurethane-polysiloxanes (PU/PDMS)를 합성하였다. 그리고 poly(tetrafluoroethylene) (PTFE)를 다공성 지지체로 이용하여 복합막을 제조하여 SEM 분석으로 코팅층의 존재와 두께를 확인하였다. 증기투과실험에서 투과온도와 feed의 농도가 증가할수록 flux는 점차 증가하였고, separation factor는 이와 반대로 점차 감소하는 'trade-off'현상을 보였다. 본 연구에서의 PU/PDMS는 soft segment의 함량보다는 비교적 hard segment의 함량이 높기 때문에 투과온도의 증가에 따른 영향이 크지 않았던 것으로 사료된다. PU/PDMS막은 VOCs와 상대적으로 높은 친화도를 가지고 있기 때문에 PU/PDMS 균질막과 비교하여 복합막의 형태에서도 향상된 flux와 높은 separation factor를 나타내었다. Polyurethane-polysiloxanes (PU/PDMS) was synthesized using 4,4'-diphenylmethane diisocyanate (MDI) and 1,4-butanediol (BD) to overcome the weakness to the organic chemicals. The composite membranes were prepared onto porous poly(tetrafluoroethylene) (PTFE) supports. In vapor permeation experiments, the flux increased with increasing operating temperatures and feed concentrations while the separation factors showed the opposite trend, so-called 'trade-off'. In this study, the effect of the flux on the operating temperatures was not severe since the content of the soft segments is fairly higher than that of the hard segments. The composite membrane type of PU/PDMS maintained high flux and separation factor as well when comparing with the dense type membranes.

      • 반도체 세정공정 중 발생하는 IPA 폐액으로부터 증기투과 분리막 공정을 이용한 고농도 IPA의 회수

        심재훈 ( Jea-hoon Shim ),정윤영 ( Yoon-yong Jung ),이성수 ( Sung-soo Lee ),임채성 ( Chae-sung Lim ),김백암 ( Baek-ahm Kim ),곽윤호 ( Yoon-ho Kwak ) 한국폐기물자원순환학회(구 한국폐기물학회) 2017 한국폐기물자원순환학회 춘계학술발표논문집 Vol.2017 No.-

        반도체 소자가 초고집적화 되면서 제조 공정은 다양해지고 더욱 복잡해졌으며, 각 공정 후에는 많은 잔류물과 오염물이 웨이퍼 표면에 남게 된다. 따라서 이 잔류물과 오염물을 제거하는 세정공정은 반도체 공정에서 매우 중요한 과정 중 하나이다. 반도체 제조 공정은 약 400개 단계의 제조공정으로 이루어져 있으며 이들 중 적어도 20% 이상의 공정이 웨이퍼의 오염을 막기 위한 세정공정과 처리공정으로 이루어져 있다. 제조과정에서 발생하는 Water mark를 제거하기 위해 IPA(Iso propyl alcohol)를 사용하여 웨이퍼 표면을 세정 및 건조하는데, 공정 후 배출되는 IPA 폐액의 경우 그 독성으로 인해 미생물이 사멸되어 기존의 처리방법으로는 처리가 어려우며, 이를 폐기물로 위탁 처리하고 있다. IPA 세정공정에서 배출되는 폐액의 IPA농도는 30% 수준으로 기존증류법을 통한 증발농축으로 IPA를 농축하는데 많은 Utility 비용이 소요된다. 따라서 본 연구에서는 이러한 IPA를 95%이상 고농도로 농축하기 위해 분리막을 이용한 증기투과 공정을 설계하였고, Lab scale 장치에서 다음과 같은 조건(공급 IPA 농도 30%, 조작온도 130℃, 유량 3kg/hr)에서 IPA 농도는 99% 수준으로 나타났다. 이를 토대로 Scale-up화하여 Pilot scale 장치에서 공급 IPA 농도, 온도, 유량 등의 운전인자를 변화시켜 IPA를 95%이상으로 농축하기 위한 최적조건을 도출해 보고자 하였다.

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