SF₆ 기체분리 회수기술 연구

남승은,박아름이,박유인,김범식 한국공업화학회 2012 한국공업화학회 연구논문 초록집 Vol.2012 No.-

팔라디움 복합막의 제조 및 응용

남승은,이규호 한국공업화학회 2002 공업화학 Vol.13 No.3

팔라디움(Pd)계 막들은 수소에 대한 선택투과도가 매우 높아서 고온의 혼합 기체 중에서 고순도 수소기체의 분리에 효과적으로 이용되고 있으며 탈수소 반응 등과 연계되어 많은 연구가 이루어져왔다. 순수한 팔라디움 금속 막의 경우 수소를 투과하면 수소농도에 따라 α 상 이외에 β 상이 형성되어 격자 평창에 의한 뒤틀림 현상이 발생하여 부스러지기 쉬우며 이를 보완하기 위해 니켈, 구리, 은 등 다른 금속과의 합금이 반드시 요구된다. 또한 높은 수소투과 속도와 기계적 강도를 함께 유지하기 위해 복합막 형태의 팔라디움 막이 제조되며 복합막 제조시 박막의 핀홀을 최소화하고 장기적 안정성을 유지하는 것이 매우 중요한 문제이다. 이러한 팔라디움 막을 막반응기에 활용함으로써 탈수소 반응이나 수증기 개질 반응 등의 반응효율을 크게 높일 수 있다. 본고에서는 팔라디움 막의 구조 및 수소와 다른 기체투과 메카니즘, 여러 팔라디움 복합막 제조 방법 및 이에 따른 특성 그리고 이들의 응용분야에 대해 살펴보고자 한다. Palladium(Pd) and palladium alloy membranes, which are well-known nonporous membranes with high perm-slectivity of hydrogen, have been used to separate hydrogen of high purity from vatious gas mixtures. The study of these membrane systems as hydrogen separation membranes and membrane reactors has been rather extensive for the past several decades. Pd alloys with other metals such as nickel, copper and silver are preferred over pure Pd, since pure Pd is subject to the α-β phase transformation due to the adsorption of hydrogen, which changes the atom spacing in the metal lattice and becomes brittle after repeated cycles of hydrogen sorption and desorption. For high flux of hydrogen permeation together with mechanical stability, Pd membranes have been mostly composite type structure with thin coating layer over a memchanically strong porous supporting layer. Minimization of pin holes and maintenance of long term stability of thin coating layer are very important factors in the preparation of composit membranes. The reaction effeciency of de-hydrogenation and water vapor reforming reaction was improve by the membrane reactors made with these palladium membranes. In this paper the structure of palladium membranes, the transport mechanism of hydrogen and gases, the preparation and characteristics of various composite palladium membranes and their applications will be discussed.

Preparation of Nafion/Poly(ether(amino sulfone)) Acid-Base Blend Polymer Electrolyte Membranes and Their Application to DMFC

남승은,박선미,최원춘,이재욱,강영구 한국고분자학회 2013 Macromolecular Research Vol.21 No.12

Nafion/poly(ether(amino sulfone)) (PEAS) acid-base blend polymer electrolyte membranes were prepared by the solution blend method that used a homogeneous mixing of Nafion and PEAS for a direct methanol fuel cell (DMFC). The dependence of the membrane proton conductivity, methanol permeability, and water-uptake properties on the extent of the substitution of PEAS and on the PEAS content were investigated. The increase in the amine groups of the PEAS and the contents of the PEAS in the blend membranes resulted in decreased water uptake and methanol permeability. Also, all the composite membranes showed the higher selectivity (the proton conductivity to methanol permeability ratio) than the Nafion membrane. The cross-linked Nafion/PEAS membrane showed significantly lowered methanol permeability, which could make them candidates for DMFCs. The performance of the DMFC with the Nafion/PEAS blend membranes was found to be higher than those using Nafion 115 membranes at high methanol concentrations.

팔라듐 합금 복합막에 의한 수소 분리

남승은,이규호 한국공업화학회 1999 한국공업화학회 연구논문 초록집 Vol.1999 No.0

N/A

탄소분자체 중공사형 복합막 제조 및 프로필렌/프로판 장기 투과 특성 평가

남승은,김성중,박호식,박유인 한국막학회 2018 한국막학회 총회 및 학술발표회 Vol.2018 No.11

Carbon molecular sieve (CMS) membrane surpasses the upper-bound trade-off and plasticization phenomenon of polymer membrane. Recently, supported CMS membranes have been investigated to provide both high performance and mechanical strength. Herein, we have investigated the supported CMS hollow fiber membranes on low-cost alumina hollow fiber. To prepare the thin and uniform layers, the dip-coating parameters for intermediate and polymeric layers were varied in terms of the withdrawal rate and solution viscosity, respectively. Then, in order to confirm its feasibility in real industry, mixture gas was permeated through prepared CMS membranes. Moreover, the property of long-term stability was characterized in harsh conditions and further modified.

Preparation of Nafion/sulfonated poly(phenylsilsesquioxane) proton exchange nanocomposite membrane for high temperature

남승은,김상옥,강영구,이재욱,이규호 한국고분자학회 2008 한국고분자학회 학술대회 연구논문 초록집 Vol.33 No.1

Gas-Liquid Displacement Porometer와 Liquid-Liquid Displacement Porometer를 이용한 세라믹 분리막 특성 분석

남승은,김여진,김성중,김정,조영훈,박호식,이평수,박유인,박호범 한국막학회 2017 멤브레인 Vol.27 No.3

분리막의 기공 크기 및 분포도를 분석하기 위한 다양한 측정법이 있지만 10-50 nm 범위의 한외여과막 기공크기를 정확하게 측정하기가 까다롭다. 따라서 gas-liquid displacement porometer (GLDP)와 liquid-liquid displacement porometer (LLDP) 기공 특성 측정법 두 가지를 이용하여, 10-100 nm의 기공크기를 갖는 세 종류의 세라믹 분리막(K-100, A-100, A-20) 의 기공 크기 및 분포도를 비교 분석하였다. GLDP는 한외여과막의 최대 기공크기를 측정하는데 적합한 분석법으로 확인되었고, LLDP로 측정된 평균 기공크기가 분리막의 분리 성능 결과와 더 연계되어 있었다. 또한 LLDP는 10-50 nm 범위의 기공크기를 측정하는데 적합한 기공 분석법으로 확인되었으나, GLDP 보다 낮은 정밀도와 높은 민감도를 나타내었다. 다양한기공 특성 분석법 가운데, 최근 상용화된 LLDP 기술은 종래의 측정법으로 알지 못했던 유용한 결과들을 제공할 수 있을 것으로 기대된다. There are several different methods to characterize membrane pore size distribution, however, it is yet difficult to accurately measure pore size range of 10-50 nm. In this work, we employed gas-liquid displacement porometer (GLDP) and liquid-liquid displacement porometer (LLDP) to characterize in-house alumina hollow fiber membrane (K-100) and commercial membranes (A-100, A-20) that exhibit pore sizes between 10-100 nm. GLDP method was more suitable for measuring the maximum pore size, and the measured mean pore size of the membranes by LLDP were better correlated with water permeability and solute rejection. It was determined that LLDP is effective for measuring pore sizes between 10-50 nm; however, the method holds intrinsic disadvantages such as low precision and high sensitivity compared to that of GLDP. Nevertheless, it is expected that the recently commercialized LLDP technique can provide useful data that other methods cannot.

불화 온실 가스 저감 및 분리회수 기술의 연구개발 동향

남승은,박아름이,박유인 한국막학회 2013 멤브레인 Vol.23 No.3

과불화질소, 육불화황, 삼불화질소와 같은 불소를 포함한 불화가스는 이산화탄소 온실가스에 비교해 배출량은 적지만 지구온난화지수가 매우 높아 지구온난화에 미치는 영향이 크다. 이러한 불화가스의 주요배출원이 국가 중추산업인 반도 체/LCD 산업이나 중전기 산업 등에 집중되어 있어 더욱 심각하다. 따라서 본 논문에서는 불화가스 저감 기술 중 분리막 기반 불화가스 회수 분리 공정을 중심으로 불화가스 저감 기술 개발 현황을 살펴보고자 하였다. F-gases, gases containing fluorine such as perfluorocarbons (PFCs), sulfurhexafluoride (SF6), nitrogen trifluoride (NF3) are known to have green house effects. Although the net emission rates of gases containing fluorine are much lower than those of CO2, their contribution to global warming cannot be ignored because of their extremely high global warming potential (GWP). F-gases mainly have been used for a variaty of applications in the semiconductor/LCD processes and in the electric power distribution industry of the national key industry. One of practical solutions of controlling the emission rates of F-gases is to reuse by separation and recovery of F-gases of low concentration from the gases mixtures with nitrogen or air. This work investigates some methods for F-gases recovery and separation around the membrane-based process.

HMDSO 플라즈마 고분자 막의 구조가 기체의 투과 특성에 미치는 영향

남승은,이규호 ( Seung Eun Nam,Kew Ho Lee ) 한국공업화학회 1995 공업화학 Vol.6 No.3

초박막 활성층은 유기 실리콘 화합물인 헥사메틸디실록산을 사용하여 플라즈마 중합에 의해 폴리 설폰 한외 여과 다공성 지지체 위에 증착시켜 제조하였으며 주사전자현미경(SEM)에 의해 방전 출력이 증가함에 따라 제조된 활성층의 두께를 관찰하였다. 방전 출력이 증가할수록 활성층의 두께가 증가하였으나 방전 출력이 30watt 이상에서 활성층의 두께는 일정하게 나타났다. 플라즈마 고분자의 화학 구조 특성을 알아 보고자 FT-IR 과 XPS spectrum을 관찰하였는 바, 제조된 플라즈마 고분자의 IR 특성 피크인 1110∼1000㎝^(-1)에 나타난 Si-O 피크가 증가하였고 Si 원소 성분이 증가하였다. 방전 출력을 달리하여 제조된 복합막의 수소, 질소, 산소, 이산화 탄소 기체에 대한 투과 실험을 수행한 결과, 방전 출력이 증가함에 따라서 질소에 대한 산소 및 이산화탄소 기체의 선택성이 향상되었으며 수소, 질소의 투과도는 감소하였다. Thin active layers were deposited onto polysulfone ultrafiltration porous substrates by plasma polymerization of organosilicon compounds, hexamethyldisiloxane(HMDSO). The thickness of active layer was observed by SEM : With increasing the level of radio frequency power, the thickness of active layers was increased but kept constant over 30watt to 50 watt. The characteristics of chemical structure of plasma polymer were studied by FT-IR and XPS : With increasing level of radio frequency power, the characteristic FT-IR peak of plasma polymer, Si-O stretching(1100∼1000㎝^(-1)), and Si atomic composition were increased. Also, the permselectivities of oxygen and carbon dioxide over nitrogen were improved and the permeabilities of hydrogen and nitrogen were decreased with increasing the level of radio frequency power.

전기 도금법에 의한 팔라듐 합금 복합막의 제조 및 수소 기체 투과 특성

남승은,이상학,이규호 한국공업화학회 1998 한국공업화학회 연구논문 초록집 Vol.1994 No.1