본 연구에서는 고분자 점도 조절제를 첨가하여 졸-겔법 기반 알루미나 나노여과막을 단일 공정으로 제조하고, 코 팅층의 구조 및 성능을 제어하는 방법을 제시하였다. Hydroxypropyl cellulose (HPC, Mw ~80000) 고분자를 알루미나 졸에 첨가하여 점도를 10 mPa·s에서 최대 4200 mPa·s까지 조절하였으며, 이를 통해 알루미나 중공사 지지체 표면에 균일하고 결 함이 없는 선택층을 형성하였다. HPC 함량이 증가할수록 코팅층 두께가 증가하였으나, 기공 크기 증가에 따라 분리 성능이 저하되었다. 2:1 (졸:HPC 고분자 용액) 혼합비에서 제조된 나노여과막은 두께 3.20 μm의 얇은 선택층을 형성하여 높은 수투 과도(12.9 LMH/bar)와 우수한 제거 성능(PPG 1050 Da 제거율 60%, PEG 1500 Da 제거율 90%, MgCl2 제거율 80%)을 나타 냈다. 반면, 1:2 혼합비에서는 선택층 두께가 10.2 μm로 증가하였으나, 기공 크기가 증가하여 3400 Da MWCO와 64% 염 제 거율을 보였다. HPC 고분자를 활용한 점도 제어는 졸-겔 코팅층의 두께, 기공 구조 및 분리 성능을 효과적으로 조절할 수 있 음을 입증하였다.

In this study, alumina nanofiltration (NF) composite membranes were fabricated via sol–gel process by mixing a polymeric viscosity modifier with alumina sol, thereby controlling the structure and performance of the coating layer. Hydroxypropyl cellulose (HPC, Mw ~80000) was added to the alumina sol, enabling viscosity adjustment from 10 mPa·s to a maximum of 4200 mPa·s, which facilitated the formation of a uniform and defect-free selective layer on the surface of an alumina support. Increasing the HPC content led to a thicker coating layer but also to a reduction in rejection due to an increase in pore size. The NF membrane prepared with a 2:1 (sol:HPC solution) mixing ratio formed a thin selective layer with a thickness of 3.20 μm, exhibiting high water permeability (12.9 LMH/bar) and excellent rejection performance (60% rejection of PPG 1050 Da, 90% rejection of PEG 1500 Da, and 80% rejection of MgCl2). In contrast, the membrane fabricated with a 1:2 mixing ratio had a thicker selective layer of 10.2 μm, but the enlarged pore size reduced the salt rejection to 64% with 3400 Da MWCO. These results demonstrate that viscosity control using HPC is an effective strategy to tailor the thickness, pore structure, and separation performance of sol–gel-derived ceramic NF membranes.

요 약
Abstract
1. 서 론
2. 실 험
    2.1. 재료
    2.2. 알루미나 졸 합성
    2.3. 알루미나 나노여과막 제조
    2.4. 수투과도 및 제거율 성능 평가
    2.5. 특성 평가
3. 결과 및 고찰
    3.1. 알루미나 졸-HPC 고분자 혼합 용액 특성 평가
    3.2. 알루미나 나노여과막 구조 분석
    3.3. 알루미나 나노여과막 수투과도 및 제거 성능 평가
4. 결 론
감 사
Reference

• 김성중(한국세라믹기술원) | Seong-Joong Kim (Bio Convergence Research Group, Korea Institute of Ceramic Engineering and Technology, Cheongju 28160, Republic of Korea) Corresponding author
• 김승연(한국세라믹기술원, 서울대학교) | Seung-Yeon Kim (Bio Convergence Research Group, Korea Institute of Ceramic Engineering and Technology, Cheongju 28160, Republic of Korea, Department of applied bioengineering, Seoul National University, Seoul 08826, Republic of Korea)
• 정진우(한국세라믹기술원, 충북대학교) | Jin-Woo Jeong (Bio Convergence Research Group, Korea Institute of Ceramic Engineering and Technology, Cheongju 28160, Republic of Korea, College of Pharmacy, Chungbuk National University, Cheongju 28160, Republic of Korea)
• 김아진(한국세라믹기술원, 연세대학교) | A-Jin Kim (Bio Convergence Research Group, Korea Institute of Ceramic Engineering and Technology, Cheongju 28160, Republic of Korea, Chemical and Biomolecular Engineering, Yonsei University, Seoul 03722, Republic of Korea)