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본 연구에서는 소수성 PTFE (Polytetrafluoroethylene) 분리막의 산소동위원소 분리특성을 확인하기 위해 물의 온도에 따른 수증기의 막 투과특성을 Air Cap Membrane Distillation (AGMD)과 Vacuum Enhanced Membrane Distillation (VEMD) 방법을 이용하여 각각 측정하였다. 투과된 수증기는 트랩에서 수거하여 투과플럭스 (permeation flux)를 측정하였고 H216O와 H218O의 성분비는 다이오드 레이저 흡수분광법을 이용하여 측정하였다. 분리막을 투과한 수증기에서 무거운 산소동위원소의 성분비가 감소함을 확인하였고 분리계수는 실험 조건에 따라 1.004~1.01로 측정되었다. 또한 분리막의 기공에 있는 공기가 산소동위원소의 분리에 미치는 영향을 확인하였고 기공내 공기가 없을 때 동위원소 분리계수가 증가함을 관찰하였다.
We measured the permeation characteristics of water with the hydrophobic PTFE membranes dependent on water temperature to confirm the separation of oxygen isotopes using Air Gap Membrane Distillation (AGMD) and Vacuum Enhanced Membrane Distillation (VEMD). Isotopic concentrations of H216O and H218O of the permeated water vapor were measured by Diode Laser Absorption Spectroscopy. Concentrations of the heavy oxygen isotopes in the permeated water vapor were decreased. Isotope separation coefficients for the hydrophobic PTFE membranes were 1.004∼1.01 depending on the experimental conditions. We observed the effects of air in membrane pores on the oxygen isotope separation. Isotope separation coefficients for the hydrophobic PTFE membranes without air in pores are higher than those for the membrane with air in pores.
