목 적：복부 자기공명영상 검사는 호흡에 의한 움직임으로 인하여 최적의 영상 구현에 어려움이 많았다. 이에 본 연구에서는 복부자기공명검사 시 일정한 호흡을 돕는 메트로놈(Metronome)을 이용한 효과적인 검사 방법을 제시 하고자 한다. 대상 및 방법：2017년 1월 1일부터 2018년 1월 31일 까지 본원에서 검사한 복부 자기공명영상 검사를 받은 총60명(남자:여자 =44:16)의 환자를 대상으로 최적의 복부 자기공명영상 검사방법에 대하여 연구를 하였다. 장비는 General Electronics(GETM)의 Signa 1.5 Tesla 장비를 사용하였고, 연구는 호흡 유도하 스캔(RTr)의 Sequence중 T2 Single Shot Fast Spin Echo Axial Scan(T2 SSFSE), T2 Fast Spin Echo Propeller Axial Scan(이하 T2 Propeller)으로 하였다. 메트로놈(Metronome)을 사용하지 않고 검사한 그룹을 A그룹, 메트로놈(Metronome)을 사용하여 검사한 그룹은 B그룹 (BPM30=15회/분당)으로 나누었다. 결과는 SPSS 20.0을 사용하여 통계 분석하였다. 결 과：메트로놈 사용유무는 인공물 발생 정도와 영상의 화질에는 차이가 없었지만 메트로놈을 사용한 그룹이 검사시간 (485s:439s)과 검사 중 문제점(과호흡, 검사 중 수면, 재검사) 발생률(23%:3%)이 현저히 저감되었다(P<.05*). 결 론：복부 자기공명영상 검사 시 메트로놈(Metronome)을 사용하여 검사한 그룹이 사용하지 않은 그룹에 비하여 영상의 화질은 차이가 없었지만, 검사시간 단축 효과와 검사중 문제점 발생률 저감 효과는 통계학적으로 유의미 하였다(P<.05*). 따라서 호흡 유도하(RTr Scan) 복부 자기공명영상 검사 시 환자의 호흡수를 조절하는 메트로놈을 사용하면 더 효과적이라 할 수 있겠다.

Although thin-film nanocomposite membranes (TFNs) have paved the way to develop high-performance reverse osmosis (RO) membranes, scale-up production of TFNs is still challenging issue. Herein, we introduced a novel preparation method for TFNs using spray-assisted nanofiller pre-deposition (Spray method) to circumvent the limitations in conventional method. The precise control of nanofiller (ZIF-8) loading was possible by simply varying the spraying ZIF-8 concentration. Most importantly, TFNs prepared by both Spray and conventional method showed similar RO performances, while Spray method only requires ~100 times minimized amount of ZIF-8 with an unprecedentedly short deposition time (< 1 min) ever reported. Our results revealed that Spray method would be promising for the scale-up of TFNs in terms of cost, time, and controllability.

Graphene oxide (GO), consisting of numerous oxygen functional groups and 2-D graphene sheet, has drawn intensive attention as a promising membrane material due to its molecular-sieving nanochannel and ease of scale up. However, GO membranes have generally showed a low gas permeability stemming from the high tortuosity of laminate structure. Herein, we prepared silica/GO hybrid membranes to overcome the low gas permeability of GO membrane by tuning its surface area and interlayer spacing. The size of silica nanoparticles grown on the GO nanosheets was successfully controlled by varying the concentration of silica precursor. In particular, the relationship between gas permeability of silica/GO hybrid membranes and the size of silica nanoparticles was investigated.

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.

The hybrid membrane/distillation process has been suggested as an alternative to the conventional energy-intensive olefin/paraffin separation technology. In this study, bulky ethyl substituent-containing polyimides were synthesized from various aromatic dianhydrides and 4,4'-methylenebis (2,6-diethylaniline) by azeotropic imidization, and its gas tranport properties were investigated. Ethyl groups were placed ortho to the imide nitrogen, which hinders backbone rotation, chain packing, and flexibility. The synthesized polyimides exhibited a good thermal stability with high glass transition temperatures (268-285 ℃). The prepared polyimide membranes exhibited high propylene/propane selectivity and lied near to the upper bound line.

Plasticization is one of the biggest challenges in gas separation polymeric membranes. Mixed matrix membrane (MMM) comprising inorganic nanofiller is the most promising solution for anti-plasticization, however, it requires large amount of nanofillers to achieve desired performance. We adopted 2-D nanocomposite of zeolitic imidazolate framework (ZIF) attached on graphene oxide to effectively prevent plasticization of polyimide membrane under mixed gas condition. ZIF nanofillers, known as suitable additive for olefin/paraffin separation membranes, were grown on graphene oxide 2-D nanotemplates to maximize encounter frequency between gas permeant and nanofillers even in lower concentrations. The prepared MMMs successfully showed an improved mixed gas selectivity compapred to pristine membrane, indicating better anti-plasticization effect.

In the epoxy resin manufacturing process, carcinogenic ECH (epichlorohydrin), IPA (isopropanol) and Biphenol-A materials has been generally used. After the reaction, byproducts containing ECH/IPA/Water is remained along with final product. But, in the recovery process, ECH and IPA forming an azeotropic mixture with water containing feed solution at any temperature condition, the recovery of high purity ECH is difficult only by distillation. Therefore, pervaporation process could be suitable countermeasure due to its mild operation condition for separation of azeotropic mixtures at the point of energy and cost saving. In this study, Alumina-PVA composite membrane was prepared for pervaporation dehydration of ECH/IPA/Water feed mixtures and pervaporation performance and stability of the prepared composite membrane was identified.

본 연구에서는 상전이법을 이용하여 P(VDF-co-HFP) 분리막의 구조를 조절하였다. Macrovoid 없는 구조를 얻기 위하여 다양한 조건에서 비용매유도상전이(NIPS) 공법으로 분리막을 제막하였으나 고분자의 낮은 결정화 속도로 인해 macrovoid가 생성된다는 것을 관측하였다. 이를 극복하기 위해 증발유도상전이법(EIPS)과 증기유도상전이법(VIPS)을 도입하였으며 NIPS공법과 함께 제막되었을 때 이상적인 구조를 얻을 수 있다는 것을 확인하였다.

다양한 수처리 공정에서 적용되고 있는 분리막 기술의 효율을 높이기 위해서는 무엇보다 분리막 모듈에 대한 이해를 높이고 성능 향상을 위한 기술 개발이 필요하다. 여러 가지 형태의 분리막 가운데, 단위부피당 표면적이 크고 모듈화 및 대형화에 용이하여 수처리 및 기타 분리 공정에 활용되고 있는 중공사형 분리막 모듈에 대해 중점을 맞춰 연구를 수행하였다. 기존 수처리 공정 및 해수담수화 공정 특성에 따라 다른 중공사 분리막 모듈의 구조 및 내부 흐름에 대해 분석하고, 이를 바탕으로 모듈 구조 개선 및 공정 운전 조건 최적화등을 통해 중공사 분리막 모듈 성능 향상시키기 위한 방법을 다각적으로 모색하고자 한다.

본 총설은 분리막기술이 적용된 수소생산에 대한 개론으로, 특히, 암모니아를 수소운반체로 이용하는 수소생산에 대한 연구결과를 중점적으로 서술하였다. 암모니아를 수소운반체로 적용한 수소생산은 추가적인 탄소생성이 없다는 점 외에 여러 측면에 있어 이점이 있다. 많은 연구들이 고순도 수소 분리 및 생산을 위한 분리막 개발을 위해 진행되고 있으며, 이들 중 팔라듐을 기본으로 한 분리막(예를 들어, 다공성 세라믹 또는 다공성 금속 지지체와 팔라듐 합금의 얇은 선택층으로 이루어진 분리막)에 대한 연구가 활발하다. 반면에, 효율적인 암모니아 분해를 위해서는 주로 루테늄 촉매가 적용되고 있으며, 루테늄과 지지체 및 촉진제로 이루어진 루테늄에 기반을 둔 촉매에 대한 연구발표가 다수 존재한다. 수소생산을 위한 분리막 반응기 형태로는 충전층, 유동층, 그리고 마이크로반응기 등이 있으며, 이들의 최적화 및 원활한 물질전달 연구는 현재진행형 이다. 또한, 높은 암모니아 분해율, 고순도 수소생산 및 높은 수소생산율을 얻기 위해 분리막과 촉매의 다양한 조합에 대한 연구 및 분리막과 촉매의 역할을 동시에 구현할 수 있는 분리막에 대한 연구가 발표되고 있다.

소백산국립공원에서는 멸종위기종복원사업의 하나인 여우 복원사업을 진행중이다. 멸종위기종 복원을 진행함에 있어 안전한 서식지 제공은 복원종의 정착화에 가장 중요한 요수중에 하나이다. 그러나 농업을 기반으로 생활하는 주민들은 야생동물로 인한 농산물 피해를 방지하기 위해 올무, 창애와 같은 불법엽구를 이용하여 과수원이나 밭을 침해하는 야생동물을 차단하고 있다. 이 이유로 농작물에 피해를 주는 유해조수 뿐만 아니라 다른 멸종위기종에게 까지 영향을 미치고 있다. 소백산국립공원에서 복원중인 여우의 생태적 특성 상 민가와 농작지 주변에 활동하고 중소형동물로 올무와 창애에 피해를 입을 확률이 더 크다. 실제로 2012년 방사 이후 3개 체가 불법엽구로 인해 폐사 하였으며 7개체는 다리 절단 등의 이유로 회수된 상태이다. 야생동물에게 서식지는 먹이 활동, 교미, 출산, 양육 등 생활사를 유지하는데 필수적인 요소로 특히나 멸종위기종 복원에 있어 서식지 안정화는 1차적으로 고려되어야 하는 요소중의 하나이다. 따라서 본 연구는 멸종위기종 1급인 여우의 복원대상지인 소백산국립공원 지역의 불법엽구 수거 실적을 이용하여 공간분석을 통해 불법엽구 설치 유형을 도출하고 이에 따른 관리방안을 제시하고자 한다. 분석방법은 2016년부터 2018년까지 소백산국립공원인 접지역에서 수거한 불법엽구 설치 좌표 112개를 이용하여 설치지점의 고도, 경사, 농경지(논, 밭, 과수원)로 부터의 거리, 주거지로 부터의 거리, 도로와의 거리, 토지이용현황 등 총 6가지 환경인자를 이용하여 불법엽구 설치 유형을 도출 하였다. 분석결과 불법엽구가 설치된 지점의 평균고도는 348.4m로 나타났으며 경사는 평균 16.2°, 농경지로 부터의 거리는 평균 109m, 주거지로 부터의 거리는 192m, 도로와의 거리 114m로 나타났으며 불법엽구가 설치된 지점의 토지이용현황은 침엽수림이 44%로 가장 높았으며 과수원 31.25%, 혼효림 11%, 밭 5%, 교통시설 4.4% 등으로 분석되었다. 위 분석결과를 바탕으로 차후 위험지역 설정 및 설치 예상지역을 도출하여 불법엽구 근절을 위한 현수막과 홍보 활동을 통해 주민의식을 계도하고 환경청, 지차체, NGO, 지역주민 등 유관기관과 연계하여 대대적인 불법엽구 수거를 통해 밀렵에 의한 피해를 방지하여야 할 것이다.

Poly(imide siloxane)(Si-PI)와 polyvinylpyrrolidone (PVP)를 혼합한 고분자를 사용하여 실리카가 함유된 탄소 분리막을 제조하였다. 고분자 혼합물의 열분해에 의해 제조 된 다공성 탄소 구조의 특성은 두 고분자의 미세 상 분리 거동과 관련이 있다. Si-PI와 PVP의 고분자 혼합물의 유리 전이 온도(Tg)는 시차 주사 열량계를 사용하여 단일 Tg로 관찰되었다. 또 한 C-SiO2 막의 질소 흡착 등온선을 조사하여 다공성 탄소 구조의 특성을 규명했다. Si-PI/PVP로부터 유도 된 C-SiO2 막은 IV형 등온선을 나타내었고 중간기공의 탄소 구조와 관련된 히스테리시스 루프를 가지고 있었다. 분자 여과 확인을 위해서, Si-PI/PVP의 비율과 열분해 온도 및 등온 시간과 같은 열분해 조건을 다르게 하여 C-SiO2 막을 제조하였다. 결과적으로, 120 분 간의 등온 시간 동안 550°C에서 Si-PI/PVP의 열분해에 의해 제조된 C-SiO2 막의 투과도는 820 Barrer (1 × 10-10 cm3 (STP) cm/cm2⋅s⋅cmHg)이었으며, O2/N2 선택도는 14이었다.

본 연구에서는 상전이법을 이용하여 P(VDF-co-HFP) 분리막의 구조를 조절하였다. Macrovoid 없는 구조를 얻기 위하여 다양한 조건에서 비용매유도상전이(NIPS) 공법으로 분리막을 제막하였으나 고분자의 낮은 결정화 속도로 인해 macrovoid가 생성된다는 것을 관측하였다. 이를 극복하기 위해 증발유도상전이법(EIPS)과 증기유도상전이법(VIPS)을 도입하였으 며 NIPS공법과 함께 제막되었을 때 이상적인 구조를 얻을 수 있다는 것을 확인하였다.

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.

Current petrochemical product mainly comes from light olefin, such as ethylene and propylene. these olefins can be obtained as mixture form of olefin/paraffin, which is co-product of naphtha cracking process. However, the mixture of light olefin and paraffin is considerably difficult to separate because they have similar physicochemical properties such as density, boiling point, and molecular weight. Cryogenic distillation is currently utilized, but still suffered from high operating cost. Membrane separation with polyimide-based material is a promising alternative due to its lower energy cost and modular operation. Here, we synthesized composite membrane with metal-organic framework (MOF) based on polyimide exhibiting high permeability and selectivity in propylene/propane separation, as well as simple preparation and high stability.

Separation of propylene and propane is one of the most important processes in the petrochemical industry due to the large demand of propylene as a feedstock for organic chemicals. It is now carried out with cryogenic distillation, which consumes a lot of energy due to a small differences in relative volatility of propylene and propane. The incorporation of a highly selective membranes has the potential to reduce the energy demands for the process. Polyimides, especially the 6FDA-based polyimide membranes offer excellent C3H6/C3H8 separation properties, chemical, thermal and mechanical stability. In this study, we synthesized polyimides from 6FDA and sterically hindered diamines containing ortho ethyl substituents. Characterization and gas permeation properties of propylene and propane were investigated.

Polyamide (PA) thin-film composite (TFC) membranes consisting of m-phenylenediamine (MPD) and trimesoylchloride (TMC)　monomers have been widely used in desalination process for decades. Still, a rational design of PA TFC membranes by tailoring monomer species and concentration could further reduce the energy consumption in desalination process. In this study, we prepared PA TFC membranes using mixed amine monomer depends on the number of -NH₂group and investigated the desalination performance of prepared membranes. The crosslinking between amine and acyl chloride group was confirmed by infrared spectroscopy regardless of amine species. Surface morphologies which were characterized using scanning electron microscopy (SEM) and atomic force microscopy (AFM) showed increased surface roughness.

To separate olefin from paraffin efficiently, highly selective and permeable carbon molecular sieve (CMS) membrane has been employed. Especially, supported CMS membrane could offer high permeance and mechanical strength. However, it has been limited to flat or tubular type membranes despite a lower packing density due to a difficult manufacturing process of hollow fiber membrane. Thus, we have optimized the process to prepare the CMS membrane on alumina hollow fiber. To coat a defect-free thin alumina intermediate layer, the withdrawal speed during dip-coating process was varied, and the viscosity of polymer solution was controlled to form uniform layer. Then, the pyrolyzed CMS membrane was tested in propylene/propane mixture gas system as well as single component. Moreover, a long-term performance was evaluated in harsh conditions.