The general separation processes for liquid mixtures need the energy consumed and causes of primary cost. The pervaporation separation process could be regarded as the energy saving process[1]. In this study, it is introduced that the preferential isopropyl alcohol separation from the aqueous feed was carried out using the composite membranes according to the operating conditions, such as, the operating temperature, feed concentration etc. And the commercial scale module was prepared and tested for the long-term period, and finally the stabilized and consistent results of both permeability and selectivity were obtained.

고분자 분리막을 이용한 이산화탄소 포집공정은 최근들어 분리막 소재기술의 발전과 함께 관심이 급격하게 높아지고 있다. 미국의 경우는 MTR사가 DOE의 지원을 받아 1MWe 규모의 발전소 배가스 중의 이산화탄소를 포집하는 실증연구를 진행하고 있다. 또한 유럽에서는 노르웨이의 NTNU가 미국 Airproducts사와 협력하여 시멘트제조공정에서 발생하는 이산화탄소를 포집하는 연구를 수행하는 중이다. 본 연구는 (주)에어레인이 미래부산하 KCRC 센터의 지원을 받아 50 Nm3/hr 규모의 배가스를 처리하는 단위 모듈을 이용하여 150 Nm3/hr 규모연소배가스 포집공정을 설계하는 과정을 언급하고자 한다. 또한 이 플랜트의 시운전 과정에서 얻어진 데이터와 공급기체중의 산소농도의 영향등이 다뤄질 것이다. 최종적인 주요결과는 CO2 회수율 93%, 회수농도 85%이었다.

본 논문에서는 브리징 스케일 분해를 기반으로 멀티스케일 문제에 대한 설계민감도 해석법을 개발하였다. 나노 기술의 급속한 발전으로 인해 나노 수준의 해석의 필요성이 지속적으로 증가하고 있다. 최근 분자동역학과 연속체역학의 연성문제에서 많은 해석 방법들이 개발되었다. 본 논문에서는 연성시스템 해석을 위해 브리징 스케일 기법을 사용한다. 전체 영역의 분자동역학 시스템의 해석은 많은 양의 계산 비용이 들기때문에 분자동역학과 연속체 시뮬레이션의 연성시스템을 선호한다. 분자동역학과 연속체 수준 사이의 정보 교환은 분자동역학과 연속체의 경계에서 일어난다. 브리징 스케일 법에서 일반화된 랑지벵 방정식은 축소된 영역의 분자동역학 시스템 해석을 위하여 요구되고, 시간이력 커널을 사용하여 구한 GLE 힘은 분자동역학 시스템에서 경계에 있는 원자들에 작용한다. 그러므로 분자동역학과 연속체 수준의 시뮬레이션을 분리해서 해석할 수 있으며 계산 과정을 가속시킬 수 있다. 연성문제의 시뮬레이션 이후에는 설계의 최적화를 위해 설계민감도 해석의 필요성이 자연스럽게 나타나며 전체 시스템의 성능은 나노 스케일의 효과를 고려해서 최적화된다. 설계구배 기반 최적화에서 설계민감도가 요구되지만 유한차분법으로 구한 민감도는 문제가 대형화될 때 계산비용의 제한때문에 비실용적이나 해석적 설계민감도는 효율적인 강점을 갖는다. 본 연구에서는 연성된 분자동역학-연속체 멀티스케일 문제에서 해석적 설계민감도를 유도하여 정확성과 향후 최적설계로의 활용 가능성을 확인하였다.

Ti and Ti alloys have been extensively used in the medical and dental fields because of their good corrosion resistance, high strength to density ratio and especially, their low elastic modulus compared to other metallic materials. Recent trends in biomaterials research have focused on development of metallic alloys with elastic modulus similar to natural bone, however, many candidate materials also contain toxic elements that would be biologically harmful. In this study, new Ti based alloys which do not contain the toxic metallic components were developed using a theoretical method (DV-Xα). In addition, alloys were developed with improved mechanical properties and corrosion resistance. Ternary Ti-Ag-Zr alloys consisting of biocompatible alloying elements were produced to investigate the alloying effect on microstructure, corrosion resistance, mechanical properties and biocompatibility. The effects of various contents of Zr on the mechanical properties and biocompatibility were compared. The alloys exhibited higher strength and corrosion resistance than pure Ti, had antibacterial properties, and were not observed to be cytotoxic. Of the designed alloys' mechanical properties and biocompatibility, the Ti-3Ag-0.5Zr alloy had the best results.

최근 십여년동안 자원, 에너지, 환경의 모든 면에서 기능성막의 역할이 증대해짐에 따라 기능성막에 대해 큰 관심이 모아지고 있다. 기존하는 기능성막의 소재면에서 볼 때 고분자막(고체막), 액체막으로 대별할 수 있으며, 이들의 경우 해수의 담수화, 원료 및 제품의 분리, 농축, 정제, 회수공정 또한 석유화학분야에서 고효율·고선택성 기체혼합물 분리, 산업용 폐수처리분야 뿐 만 아니라, 태양에너지의 효과적인 이용, 전도성, 감광성, 광학특성막 등을 이용한 각종 센서제조 등 실로 광범위한 분야에서 응용되어지고 있다. 기능성막의 관점에서 볼 때, 고기능·고효율·고선택성을 가지는 막은 생태계에 존재하는 생체막이 가장 이상적이라 할 수 있다.