In water treatment process using microfiltration membranes, manganese is a substance that causes inorganic membrane fouling. As a result of analysis on the operation data taken from I WTP(Water Treatment Plant), it was confirmed that the increase of TMP was very severe during the period of manganese inflow. The membrane fouling fastened the increase of TMP and shortened the service time of filtration or the cleaning cycle. The TMP of the membrane increased to the maximum of 2.13 kgf/cm2, but it was recovered to the initial level (0.17 kgf/cm2) by the 1st acid cleaning step. It was obvious that the main membrane fouling contaminants are due to inorganic substances. As a result of the analysis on the chemical waste, the concentrations of aluminum(146-164 mg/L) and manganese(110-126 mg/L) were very high. It is considered that aluminum was due to the residual unreacted during coagulation step as a pretreatment process. And manganese is thought to be due to the adsorption on the membrane surface as an adsorbate in feed water component during filtration step. For the efficient maintenance of the membrane filtration facilities, optimization of chemical concentration and CIP conditions is very important when finding the abnormal level of influent including foulants such as manganese.

본 연구에서는 폴리페닐렌옥사이드 고분자에 브롬화반응을 통해서 할로겐 원소를 수월하게 도입하고, 도입한 할 로겐 원소를 이미다졸륨으로 치환하여 이미다졸륨이 도입된폴리페닐렌옥사이드를 합성하였다. 다양한 특성평가를 통해서 합 성이 이루어졌음을 확인하였고, 산소, 질소, 이산화탄소 기체투과 특성평가를 진행하여 합성한 고분자의 기체특성을 확인하였 다. 이미다졸륨의 함량이 증가할수록 합성고분자의 이온교환용량이 증가하였으나, 기계적 강도는 감소하였다. 특히, 기체투과 도는 미세하지만 감소하는 경향을 나타내었으며, 이산화탄소/질소 선택도의 경우 이미다졸륨 함량이 높아질수록 증가하는 경 향을 확인할 수 있었다.

광릉숲 생물권보전지역은 오랜 기간 보전 관리된 희귀 생태계로서 생물다양성 변화 모니터링 및 보전 연구가 활발하 게 수행되고 있다. 그러나 하천 건강성 평가 지표로서 저서성 대형무척추동물의 다양성과 군집 특성에 대한 연구는 찾아보기 어렵다. 본 연구는 2016년 4월부터 9월까지 광릉숲을 관통하는 봉선사천 및 인근 계류에 대한 하천평가를 위해 저서성 대형무척추동물의 군집분석을 수행하였다. 조사 결과, 저서성 대형무척추동물은 총 5문 8강 17목 56과 114종이 출현하였으며, 유수 지역에서 서식하는 하루살이목과 날도래목이 각각 30종(32.3%), 16종(17.2%)으로 다양성 이 높았고, 오염된 하천에서 일반적으로 정착하는 실지렁이류(Tubificidae sp.), 개똥하루살이(Baetis fuscatus), 명주각 다귀 KUa (Antocha KUa), 꼬마줄날도래(Cheumatopsyche brevilineata)의 출현빈도가 높게 나타났다. 섭식기능군에서 는 모아먹는무리와 잡아먹는무리가 비교적 높게 출현하였고, 계류지역에서는 썰어먹는무리와 긁어먹는무리가 높게 나타났다. 서식기능군에서는 붙는무리와 굴파는무리가 우세하게 출현하였으며, 여울지역의 미소서식처 다양성을 대변 하였다. 군집분석 결과, 우점도지수는 평균 0.48±0.10으로 분석되었으며, 광릉숲 계류의 GS 8에서 0.33으로 가장 낮게 나타났으며, 봉선사천 BS 1에서 가장 높게 나타났다. 다양도와 풍부도지수는 우점도지수와 반비례하여 나타났으 며, 우점도가 낮은 GS 8의 다양도와 풍부도지수는 각각 2.53, 4.22로 나타났다. 하천의 군집안정성 분석 결과, 봉선사천 은 저항력과 회복력이 높은 I특성군, 광릉숲 수계는 저항력과 회복력이 낮은 Ⅲ특성군이 높은 것으로 나타나 광릉숲의 수계가 교란에 민감한 종들이 많이 분포하고 있는 것으로 분석되었다. 생물학적 수질평가에서는 저서성 대형무척추동 물생태점수 50.88±17.69, 한국오수생물지수 1.11±0.57, 저서동물지수 78.55±11.05로 평가되었으며, 광릉숲 계류 GS 8에서 ESB (63점), KSI (0.55), BMI (89.9)로 가장 좋은 수환경과 수질 I등급인 최우선보호수역으로 나타났다. 그에 반에 봉선사천 BS 1에서는 ESB (25점), KSI (2.13), BMI (62.7)로 수질등급이 가장 낮은 III등급인 최우선개선수역으 로 평가되었다. 전체적으로 광릉숲 내의 수계보다는 주변에 위치한 봉선사천의 수계에서 수서곤충의 다양성은 증가하 는 것으로 나타났으나 과거 연도별 종구성의 군집구조는 뚜렷한 차이가 있는 것으로 나타났다.

고성능 복합재의 설계와 제작에 있어서 경량화는 필수 트랜드이다. 본 연구에서는 DGEBA계 에폭시 그리고 폴리아마이드 아민으로 조합된 수지시스템과 글라스 버블을 이용한 경량 복합재료를 제조하고 그 특성을 평가하였다. 제조한 경량 복합제의 밀도는 0.31-0.53 g/cm3 범위였다. 실온에서 2일간 방치한 후 성형한 시료의 압축강도가 바로 60 oC에서 2시간 경화시킨 시편보다 2배 이상 높게 나타났다.

Nitrogen-doped titanium dioxide (N-doped TiO2) is attracting continuously increasing attention as a material for environmental photocatalysis. The N-atoms can occupy both interstitial and substitutional positions in the solid, with some evidence of a preference for interstitial sites. In this study, N-doped TiO2 is prepared by the sol–gel method using NH4OH and NH4Cl as N ion doping agents, and the physical and photocatalytic properties with changes in the synthesis temperature and amount of agent are analyzed. The photocatalytic activities of the N-doped TiO2 samples are evaluated based on the decomposition of methylene blue (MB) under visible-light irradiation. The addition of 5 wt% NH4Cl produces the best physical properties. As per the UV-vis analysis results, the N-doped TiO2 exhibits a higher visible-light activity than the undoped TiO2. The wavelength of the N-doped TiO2 shifts to the visible-light region up to 412 nm. In addition, this sample shows MB removal of approximately 81%, with the whiteness increasing to +97 when the synthesis temperature is 600℃. The coloration and phase structure of the N-doped TiO2 are characterized in detail using UV-vis, CIE Lab color parameter measurements, and powder X-ray diffraction (XRD).

Ceramic ink-jet printing has become a widespread technology in ceramic tile and ceramicware industries, due to its capability of manufacturing products on demand with various designs. Generally, thermally stable ceramic inks of digital primary colors(cyan, magenta, yellow, black) are required for ink-jet printing of full color image on ceramic tile. Here, we synthesized an aqueous glass-ceramic ink, which is free of Volatile organic compound(VOC) evolution, and investigated its inkjet printability. CoAl2O4 inorganic pigment and glass frit were dispersed in aqueous solution, and rheological behavior was optimized. The formulated glass-ceramic ink was suitably jetted as single sphere-shaped droplets without satellite drops. After ink-jet printing and firing processes, the printed glass-ceramic ink pattern on glazed ceramic tile was stably maintained without ink spreading phenomena and showed an improved scratch resistance.

This paper relates to the study of load characteristics applicable to wind turbine generators induced by earthquakes. An artificial design earthquake wave generated through the target spectrum and the envelope function of Richter Magnitude Scale (ML) 7.0 as in ASCE4-98 was created. A simulation of earthquake loads were performed according to the design load cases (DLC) 9.5~9.7 of GL guidelines. Additionally, simulation of seismic loads experienced by Wind Turbines installed in the Gyeongju region were carried out utilizing artificial earthquakes of ML 5.8 simulating the real earthquakes during the Gyeongju Earthquakes of Sept. 2016.

기존에 많이 이용되고 있는 전기탈이온(EDI) 공정은 전기투석법과 이온교환수 지법을 혼합한 공정이다. 이 공정에 이용되는 모듈은 전기투석을 위한 양･음이 온교환막, 두 막 사이에 이온교환수지로 채워지는 형태이다. 하지만 이온교환수지와 양･음이온교환막으로 인해 모듈의 크기가 커지는 단점이 있다. 이러한 점 들을 바탕으로 현재 이온교환수지를 글라인딩하여 바이폴라형태의 막으로 만든 전기흡착탈이온 공정 모듈이 생산되고 있다. 본 연구는 모듈에 적용할 수 있는 높은 이온교환능력을 가지는 이온교환고분자를 합성하고, 이온교환수지을 대신 할 이온교환그룹을 가진 나노입자를 제조하여 이 둘을 적절하게 조절하여 하이브리드막을 제조하였다. 그리고 제조된 하이브리드막은 다양한 특성평가를 실시하였고, 그에 따른 고찰을 진행하였다.

This study is aimed to separation propylene and propane using membrane process. Membrane-based gas separation enables a chemical process to be low-energy consuming, if high olefin selective membrane is developed. In this study, facilitated transport membrane (FTM) is used for propylene/ propane separation. We prepared FTM module using PVP/AgBF4/TCNQ composite membrane on top of hollow fiber membrane. We developed simulation program predicting the membrane separation properties under operation conditions. Separation properties of FTM module for propylene and propane were obtained from the simulation program based on the pure gas permeation data. Based on the these results, it is predicted that an one-stage membrane process provides 99.5% of propylene at permeate side from a binary gas mixture of 95 vol% C3H6/5 vol% C3H8 supplied as a feed gas.

프로필렌은 석유화학제품의 기초 연료이며, Naphatha Cracker 에서 나오는 프로필렌/프로판 혼합물을 저온증류하여 생산된다. 저온증류를 이용하여 프로 필렌/프로판을 분리할 경우 많은 에너지가 소비되기 때문에 플랜트 규모가 작고 에너지 소비가 적은 막분리법이 대체법으로 연구되고 있다. 본 연구에서는 올레핀/파라핀 분리에 우수한 성능을 가지는 아민계 고분자를 이용하여 촉진수 송막을 제조하였으며, 이들의 프로필렌/프로판 분리특성을 알아보았다. 순수가 스 테스트를 통해 압력변화에 따른 투과도와 선택도를 구하였으며, 혼합가스 테 스트를 통해 stage-cut에 따른 투과측 프로필렌 농도 및 회수율 변화를 알아보 았다. 그 결과, 2bar, 25°C에서 95%의 프로필렌을 99.6%까지 농축 시킬 수 있음을 확인하였다.

폴리이미드는 뛰어난 기계적 강도, 내열성, 내화학성 및 여러 기체에 대한 높은 투과선택성을 가지고 있으나 유기용매에 대한 낮은 용해성으로 인해 제막할 경우 많은 제약을 받고 있다. 따라서 유기용매에 가용성을 가지는 폴리이미드에 대한 연구가 필요하다. 본 연구에서는 지환족 다이안하이드라이드인 5-(2,5-dioxotetrahydrofuryl)-3-methyl-3-cyclohexene-1,2-dicar boxylic (DOCDA) 와 다양한 다이아민을 이용하여 DOCDA계 폴리이미드를 합성하였다. FT-IR을 통해 합성이 잘 이루어졌음을 확인하였고, 용해도 테스트를 통해 여러 유기용매에 대한 용해성을 확인하였다. 또한, 기체투과특성을 알아보기 위하여 time-lag 장비를 이용하여 투과도 및 선택도를 알아보았다.

해수담수화에 적용하기위한 이온교환막에 대한 연구이다. 이온교환막은 역삼투막에 비해 높은 효율을 가지며, 이에 따라 본 연구는 고분자와 입자를 섞어주어 복합막을 제조했다. 입자의 경우 표면적이 크고 좁은 입자크기 분포를 나타 내어 높은 이온교환용량을 나타낸다. 입자를 제조하여 양이온은 –NH3 +, -NR3 +, -PR3 +, -SR2 + 등의 관능기를 그리고 음이온은 –SO3 -, -COO-, -PO3 -, -C6H4O- 등의 관능기를 도입함으로써 양전하와 음전하로 높게 하전시킬 수 있다. 입자를 제조 하고 크기와 형상을 확인하기 위해 FE-SEM, 정량적 분석을 위한 FT-IR, 전기적 특성을 확인하기 위해 zeta potential, IEC value 그리고 열적 특성 평가를 위해 TGA, DSC를 사용하여 특성을 파악하였다.

최근 전세계적으로 이산화탄소 분리기술에 관한 연구가 활발하게 이루어지고 있다. 그 중 특히 분리막을 이용한 이산화탄소 분리는 타 방식에 비해 다양한 장점으로 광범위하게 연구되고 있다. 본 연구에서는 고선택성을 지닌 Polyhedral oligomeric silsesquioxane(POSS)과 고투과성을 지닌 Poly(ethylene glycol)으로 이산화탄소 포집에 우수한 성능을 나타내는 POSS-PEG를 합성하고 특성평가하는 것에 중점을 두었다. 1H-NMR스펙트럼과 FT-IR 스펙트럼을 활용 하여 합성의 유무를 확인하였고 PAN지지체에 코팅하는 방식으로 복합막을 제조하였다. 기체특성평가를 실시하기 위해 기체투과에 필요한 실험모듈을 제작하였고 이산화탄소 투과특성을 평가하였다.

본 연구에서는 친수성고분자으로 중공사형 분리막을 개발하기 위해 상전이법을 이용하여 제조하였다. 고분자는 PAN을 사용하여 고분자용액을 제조하였고, PVP, PEG와 같은 첨가제를 사용하였다. 방사조건에서 에어갭을 조절하여 표면의 기공구조를 확인하였으며, 내부응고제의 조성을 조절하여 내부표면 및 전체적인 모폴로지에 영향을 확인하였다. 분리막의 단면과 표면 모폴로지는 전계방 출형주사현미경을 이용하여 관찰하였으며, 0.2 cm2의 테스트용 Lab. 모듈을 제 조하여 수투과도 평가를 진행하였다.

In membrane applications for wastewater treatment, polymeric membranes are dominant due to their processbility and low cost. To enlarge the membrane application in industrial effluent treatment, membrane materials with high mechanical and chemical tolerance should be needed. Although ceramics such as alumina would be good options for harsh environmental conditions, high cost and complex production methods hinder the application of ceramic membranes. Here, we demonstrate the preparation of cost-effective, robust alumina hollow fiber membranes (HFMs). Alumina HFMs prepared with phase inversion method followed by sintering showed narrow pore size distribution. Also, characteristics of the membrane can be easily tuned by controlling spinning and post treatment conditions.

최근 환경 문제를 해결하기 위한 방법으로 분리막을 이용한 많은 연구가 이루어지고 있고, 그중에서도 고분자막을 이용한 기체분리는 빠른 속도로 발전하고 있는 분야로써 시장 규모 및 응용 범위가 확대되고 있다. 본 연구에서는 다 양한 모노머를 사용하여 poly(ether ether ketone)를 합성 후, 이미다졸륨 그룹을 도입한 고분자를 이용하여 분리막을 제조하였다. 제조된 분리막의 특성평가 를 진행하였고, 이어서 타임렉 방법을 이용하여 기체특성평가를 진행하였다. 그 리고 동일고분자를 분자동역학시뮬레이션(Molecular dynamics simulation)의 COMPASS force field로 계산하여 진행하였다. 마지막으로 분자동역학시뮬레이션 계산값과 실험 측정값을 비교 분석하는 연구를 진행하였다.

습식제련 공정 침출액은 다양한 유가금속 및 희소금속을 함유하고 있지만, 회수기술 부족으로 중화, 치환, 흡착을 통해 폐기되고 있다. 폐산 용액에 존재하는 금속들을 경제적으로 회수하기 위해 막분리 공정 개발의 필요성이 강조되고 있으며, 본 연구에서는 내산/내열성이 우수한 나노복합막을 제조하고자 하였다. 나노복합막은 polysulfone(PSf) 위에 지방족 아민과 아실클로라이드(acyl chloride) 를 계면중합하여 제조하였다. 내산성 평가는 15 wt% 황산 용액에 일별 노출한 후 75psi 압력 하에서 cross-flow 방식으로 투과수량 및 이온 제거율을 측정하 였다. 내열성 평가는 운전 온도 60°C에서 투과평가를 진행하였다. 제조막의 특 성은 FTIR, XPS, FE-SEM 등의 분석 통해 확인하였다.