바이오가스 정제를 위한 막접촉기 압력-분배 탈기 공정 개발

박아름이,김영미,김정,조영훈,박호식,남승은,박유인 한국막학회 2018 한국막학회 총회 및 학술발표회 Vol.2018 No.05

압력-분배 탈기방식으로 막접촉기를 구성하여 바이오가스 정제를 하였다. 폴리프로필렌(PP) 중공사막 모듈과 물리흡수제를 이용하여 막접촉기 성능 평가를 수행하였다. 실험은 흡수 압력, 가스의 유량, 흡수 온도 및 흡수제의 농도등 다양한 조건에서 수행하였다. 특히 CO2 흡수능이 높은 상용 흡수제인 프로필렌카보네이트(PC)와 물의 혼합흡수제를 사용하여 회수성능이 향상되었다. 탈기 방법이 개선된 압력-분배 탈기방식의 막접촉기는 50% CO2/50% CH4의 바이오가스 모사가스로부터 바이오메탄을 98% CH4 순도와 91%의 회수율로 정제하였다. 따라서 압력-분배 막접촉기를 통해 바이오가스로부터 수송용 바이오메탄의 생산이 가능함을 확인하였다.

제주 용암해수를 용매로 한 제주 작물 추출물의 항산화 효능

박아름이,이연지,강나래,강도형,허수진 한국식물생명공학회 2022 JOURNAL OF PLANT BIOTECHNOLOGY Vol.49 No.4

Jeju lava seawater’s abundant minerals are known to exert antioxidant effects that remove the free radicals responsible for aging. Therefore, lava seawater reportedly possesses high commercial value as a functional food material. This study compared and analyzed the antioxidant activities of extracts from crops produced in Jeju (carrots, blueberries, and mandarins) using distilled water and lava seawater as solvents. Lava seawater extracts exhibited higher total polyphenol and flavonoid contents of blueberries and mandarins than distilled water extracts. Furthermore, the antioxidant enzymatic and 2, 2-diphenyl-1- picrylhydrazyl radical-scavenging activities of these crops were higher in lava seawater extracts than in distilled water extracts. In particular, using Vero cells, the ROS-scavenging efficacies of blueberries and mandarins were found to be higher in lava seawater extracts. Meanwhile, the antioxidant activities of carrots were higher in lava seawater extracts, despite no difference in total polyphenol and flavonoid contents. These results suggest that lava seawater exhibits favorable potential as a solvent in the functional food industry, and lava seawater-based Jeju crop extracts are potentially useful as functional food ingredients.

CO2/CH4 분리를 위한 프로필렌카보네이트/물 흡수제 특성 평가 및 막접촉기의 적용 연구

박아름이,김성중,이평수,남승은,박유인 한국막학회 2016 한국막학회 총회 및 학술발표회 Vol.2016 No.05

바이오 메탄을 생산하기 위해 물리흡수제 특성평가 및 CO2/CH4 흡수 연구를 진행하였다. 상용 물리흡수제 중 프로필렌카보네이트(PC)는 PP 중공사막과 가장 높은 58.3° 접촉각을 보였고, 5 wt% PC를 물과 혼합할 경우 90° 이상의 접촉각 이 관찰되었다. PC/물 혼합 흡수제는 약 0.150 mmol/g의 흡수량으로 물 흡수제에 비해 높은 CO2 흡수능을 같는 것으로 보이며, 막접촉기에 가장 적합한 물 리흡수제로 선정되었다. PC/물 혼합 흡수제를 막접촉기을 통해 측정된 CO2 제 거율 약 98.0%, CH4 순도는 약 98.4%으로 바이오 메탄 정제를 위한 흡수제로 높은 가능성을 보여주었다. 그러나 물보다 우수한 PC의 CO2 흡수능에 맞추어 막접촉기 탈기 막 모듈 및 시스템 개선이 필요하다.

CO2/CH4 분리를 위한 프로필렌카보네이트/물 흡수제 특성 평가 및 막접촉기의 적용

박아름이,김성중,이평수,남승은,박유인 한국막학회 2016 멤브레인 Vol.26 No.2

To produce renewable biomethane from biogas, the properties of physical absorbents such as water, methanol, 1-methyl-2-pyrrolidone (NMP), poly(ethylene glycol) dimethylether (PEGDME), and propylene carbonate (PC) were studied, and PC was applied to membrane contactor systems. Among physical absorbents, PC exhibited a high contact angle of 58.3° on polypropylene surface, and a PC/water mixture (5 wt%) increased the contact angle to 90°. Furthermore, the PC/water mixture presented higher CO2 absorption capacities (0.148-0.157 mmol/g) than that of water (0.121 mmol/g), demonstrating a good property as an absorbent for membrane contactors. Actual operations in membrane contactors using the PC/water mixture resulted in CO2 removal of 98.0-97.8% with biomethane purities of 98.5-98.3%, presenting a strong potential for biogas treatment. However, the PC/water mixture yielded moderate improved in CO2 removal and methane recovery, as compared with water in the membrane contactor operation. This is originated from insufficient desorption processes to reuse absorbent and low CO2 flux of the PC/water absorbent. Thus, it is requiring optimizations of membrane contactor technology including development of absorbent and improvement of operation process. 바이오 가스로부터 바이오 메탄을 생산하기 위해 물리흡수제 특성평가 및 CO2/CH4흡수 연구를 진행하였고, polypropylene (PP) 중공사막 막접촉기에 적용해보았다. 물리흡수제 중 propylene carbonate (PC)는 PP 중공사막과 가장 높은58.3° 접촉각을 보였고, 5 wt% PC를 물과 혼합할 경우 90° 이상의 접촉각이 관찰되었다. 또한 CO2 흡수실험에서 PC/물 혼합흡수제는 물 흡수량(0.121 mmol/g) 보다 높은 0.148-0.157 mmol/g의 흡수량을 보이며, 막접촉기에 가장 적합한 물리흡수제로선정되었다. PC/물 혼합 흡수제를 막접촉기에 적용 후 얻어진 CO2 제거율(98.0-97.8%)과 CH4 순도(98.5-98.3%)는 바이오 메탄으로서 매우 높은 가능성을 보여주었다. 하지만 PC/물 혼합 흡수제의 경우에는 물 흡수제와 비교하여 성능 변화가 매우 미비하였다. 이는 물보다 우수한 PC 흡수능과 함께 그에 따른 막접촉기 탈기 막 모듈 및 시스템 개선과 공급 유량 조절을 통해CH4 손실 최소화 등 공정 최적화가 필요한 것으로 분석된다.

바이오가스 정제를 위한 막접촉기 공정 연구

박아름이,김영미,김정,이평수,조영훈,박호식,남승은,박유인,이광현 한국막학회 2017 한국막학회 총회 및 학술발표회 Vol.2017 No.05

we present a novel pressure-cascaded stripping configuration for membrane contactor biogas upgrading processes. Employing polypropylene (PP) hollow fiber membrane modules and water as physical absorbent, the effects of absorption pressure, gas-liquid flowrate, and vacuum mode were systematically studied. In addition, exploiting the solubility difference between CO2 and CH4, as well as the preferential absorption of CO2 in water, a pressure-cascaded stripping tank was implemented to recover and recycle the absorbed CH4 in high purity. The proposed configuration simultaneously enhanced the bio-methane yield (90%) and purity (97%). This project is supported by the "R&D Center for reduction of Non-CO2 Greenhouse gases (2013001690002)" funded by Korea Ministry of Environment(MOE) as "Global Top Environment R&D Program".

Hebei spirit 유류유출 지역에 서식하는 울타리고둥 (Monodonta labio)의 생리와 번식학적 연구

박아름이,홍현기,강창근,박흥식,심원준,최광식 대한조선학회 2011 대한조선학회 학술대회자료집 Vol.2011 No.6

CO₂/CH₄ 분리를 위한 프로필렌카보네이트/물 흡수제 특성 평가 및 막접촉기의 적용

박아름이,김성중,이평수,남승은,박유인,Park, Ahrumi,Kim, Seong-Joong,Lee, Pyung Soo,Nam, Seung Eun,Park, You In 한국막학회 2016 멤브레인 Vol.26 No.2

바이오 가스로부터 바이오 메탄을 생산하기 위해 물리흡수제 특성평가 및 $CO_2/CH_4$흡수 연구를 진행하였고, poly-propylene(PP) 중공사막 막접촉기에 적용해보았다. 물리흡수제 중 propylene carbonate (PC)는 PP 중공사막과 가장 높은 $58.3^{\circ}$ 접촉각을 보였고, 5 wt% PC를 물과 혼합할 경우 $90^{\circ}$ 이상의 접촉각이 관찰되었다. 또한 $CO_2$ 흡수실험에서 PC/물 혼합 흡수제는 물 흡수량(0.121 mmol/g) 보다 높은 0.148-0.157 mmol/g의 흡수량을 보이며, 막접촉기에 가장 적합한 물리흡수제로 선정되었다. PC/물 혼합 흡수제를 막접촉기에 적용 후 얻어진 $CO_2$ 제거율(98.0-97.8%)과 $CH_4$ 순도(98.5-98.3%)는 바이오 메탄으로서 매우 높은 가능성을 보여주었다. 하지만 PC/물 혼합 흡수제의 경우에는 물 흡수제와 비교하여 성능 변화가 매우 미비하였다. 이는 물보다 우수한 PC 흡수능과 함께 그에 따른 막접촉기 탈기 막 모듈 및 시스템 개선과 공급 유량 조절을 통해 $CH_4$ 손실 최소화 등 공정 최적화가 필요한 것으로 분석된다. To produce renewable biomethane from biogas, the properties of physical absorbents such as water, methanol, 1-methyl-2-pyrrolidone (NMP), poly(ethylene glycol) dimethylether (PEGDME), and propylene carbonate (PC) were studied, and PC was applied to membrane contactor systems. Among physical absorbents, PC exhibited a high contact angle of $58.3^{\circ}$ on polypropylene surface, and a PC/water mixture (5 wt%) increased the contact angle to $90^{\circ}$. Furthermore, the PC/water mixture presented higher $CO_2$ absorption capacities (0.148-0.157 mmol/g) than that of water (0.121 mmol/g), demonstrating a good property as an absorbent for membrane contactors. Actual operations in membrane contactors using the PC/water mixture resulted in $CO_2$ removal of 98.0-97.8% with biomethane purities of 98.5-98.3%, presenting a strong potential for biogas treatment. However, the PC/water mixture yielded moderate improved in $CO_2$ removal and methane recovery, as compared with water in the membrane contactor operation. This is originated from insufficient desorption processes to reuse absorbent and low $CO_2$ flux of the PC/water absorbent. Thus, it is requiring optimizations of membrane contactor technology including development of absorbent and improvement of operation process.

해수담수화를 위한 막증류 공정

박아름이,김태경,박유인,박호식 한국막학회 2016 한국막학회 총회 및 학술발표회 Vol.2016 No.05

최근 인구 폭발적 증가, 기후변화 등으로 인해 전 세계적으로 이용 가능한 수 자원이 감소할 것으로 예측되고 있어 대체 수자원에 대한 관심이 확대되고 있으며, 이의 대안으로 해수담수화 기술이 주목받고 있다. 해수담수화 방법에는 증류방식과 분리막 기술인 역삼투 공정이 대표적 기술이라 할 수 있으나, 최근 에는 증류법과 분리막법을 접목한 막증류법의 해수담수화 분야 적용 가능성이 점차 확대되고 있다. 막증류 공정은 기본적으로 증류 기반의 공정으로, 별도의 압력이 필요 없으며, 현재 가장 범용화된 분리막 기술인 역삼투 공정에 비해 높은 염 제거율 및 회수율로 인해 차세대 해수담수화 기술로 주목받고 있다. 따라서 본 발표에서는 막증류 공정용 분리막 소재 개발에 대한 내용을 소개하도록 한다.

아크릴계 라텍스 유화중합에 있어서 비이온계/음이온계 혼합에 따른 계면물성이 라텍스 입도 및 형상에 미치는 영향

박아름이,김영호,송인승,유범수 한국공업화학회 2009 한국공업화학회 연구논문 초록집 Vol.2009 No.-

용암해수 추출물을 활용한 제주 식물의 항산화 효능 비교

박아름이,이연지,강나래,강도형,허수진 제주학회 2022 제주학회 학술발표논문집 Vol.2022 No.2