무삼투압차 역삼투압(Δπ= 0)은 KAIST H. N. Chang 명예교수가 2013년 발명, 2014년 미국 특허 출원, 2018년 특 허 취득(US 9,950,297) 해수담수화기술. Chang 등의 RO 기술은 삼투압 조정조와 저압 역삼투압의 2 챔버로 구성. Chang 등은 소금물을 비롯한 모든 수용액은 물과 용질(소금)로 완전 분리 가능 주장. 삼투압차 조정조, 저압 역삼투압조 2 챔버로 구성됨. 고농도 용액의 삼투압은 1908년 미국화학회지 출간된 MIT G. N. Lewis식 이용. 두 번째 특허(US 10,953,3367)에서 RO가 10~12 bar 저 삼투압차 수행 가능 증명. 세 번째 특허(Korea 10-2322755, 해외 출원 중) Singularity ZERO 활용하면 기존 RO 에 비해 물은 50% 추가, 막 면적은 1/3, 이론에너지는 1/5, 동일 용량의 S-ZERO 기술은 기존 RO 건설비의 50~60%로 예측됨.

Water resources are the most important resources for all living things on the earth to grow and reproduce, and sustain agricultural, industrial, household, recreational and environmental activities. Since 97% of these water resources is a seawater, desalination is a practical choice of many water-poor countries. Currently MSF (multistage flash evaporation) and RO (reverse osmosis) that need 25 kWh and 4kWh per m3 of fresh water although thermal methods need 718kWh and pressure based-RO 1kWh. This work focuses on how to estimate highest osmotic pressure of many aqueous saturated solutions such as NaCl and fuel ethanol that reaches 343.07 bars of 26.47%, over 5000 bars, respectively. This work shows that Lewis equation (1908) fits within 10% of OLI pressure and the modified estimation of Chang (1983) within 1% accuracy.

Polyester, polyacrylics, nylon과 cotton을 이용해 이들의 막지지천으로의 사용가능성을 조사하였다. 압축률, membrane embossing, 유량과 물리적·화학적 특성 등을 고려한 결과 50 번수의 polyester가 막지지천으로 적당함을 알았다. 이 polyester를 막지지천으로 사용해 압력 강하, 조업압력, 점도 등이 막지지천을 통한 유체 흐름에 미치는 영향을 조사하였는데, 이 막지지천을 통한 유체 흐름은 Darcy's law를 만족시켰다.

여러 크기의 이중실관 생물 반응기에서의 Aspergillus niger(KCTC 1232)를 이용한 구연산 생산 실험을 수행하였다. 초종 세포농도는 세포 성장구간 기준으로 300g/l에 달하였다. 공기와 산소의 공급 조건하에서의 단위 용적당의 생산성은 각각 0.63, 0.02g/l.h였고 이는 회분식 발효에 대해 10, 16배 증가한 결과이다. 공급배지의 초기 pH는 구연산의 생산에 중요한 요소이며 pH가 낮을수록 높은 구연산 생산수율을 얻을 수 있었다. Scale-up의 가능성을 알아보기 위해 반응기 unit와 배지의 공급속도를 변화시킨 결과 반응기 unit와 배지 공급속도의 증가는 기질의 높은 소비속도로 인해 생산성의 증가를 가져왔다.