본 연구는 국내에서 육종한 품종인 ‘Pink Aurora’ 장미를 보존화로 가공하는 기술의 개발에 관한 것으로 탈수와 탈색 처리를 위한 에탄올의 침지시간과 염색을 위한 보존용액의 온도와 침지시간를 구명하고자 수행하였다. 탈수는 먼셀 H값에서 붉은 색이 완전히 빠지고 시간이 길어질수록 황색이 짙어짐을 고려해 볼 때 12시간이 가장 효과적이었다. 보존용액 처리에 서는 채도값을 나타내는 C의 차이는 크지 않았지만 온도가 높고 처리시간이 길어질수록 색의 맑기가 높아졌다. 낮은 온도 에서 침지시간이 길어짐에 따라 화형의 감소율이 낮았다. 24 시간 건조 후 무게는 모든 온도 처리에서 침지시간이 길어질 수록 53~47% 감소하였고, 건조 48시간의 25℃에서 6시간 침 지에서 73%, 24시간 침지에서 68%의 감소율을 나타내 침지시간이 길어질수록 감소율이 낮았다. 따라서 에탄올로 12시간동 안 탈수하여 염색 보존액을 25℃에서 24시간동안 처리하는 것이 가장 효과적이라고 생각된다.

본 연구에서는 바늘형 종결정 코팅 양을 조절함으로써 결정학적으로 b-축 그리고 c-축으로 배향된 모데나이트 제올라이트 분리막을 제조하고 결정학적 배향이 투과증발 에탄올 탈수 거동에 미치는 영향을 고찰하였다. c-축 방향으로 길게 자란 종결정 코팅 양이 증가할수록 b-축 방향에서 c-축 방향으로 성장된 분리막이 얻어졌고, 진화론적 성장 기구에 의해 설명되었다. 8R 단일채널을 갖는 b-축 배향된 분리막은 1000 이상의 선택도와 0.2 kg/m2h의 총 유속을 나타냈다. b-축 방향으로 배향된 분리막이 높은 선택도와 상대적으로 높은 투과도를 보이는 것은 물의 운동역학적 직경이 8R의 직경에 비하여 작기 때문에 물의 이동이 방해되지 않는 반면 에탄올은 상대적으로 방해받기 때문으로 설명되어졌다.

(주)파인텍에서 개발한 NaA 제올라이트는 LTA구조의 제올라이트에 Na+를 이온 교환하여 제조하였으며, Si/Al비율이 1을 갖는 강한 친수성을 나타내는 분리막이다. NaA 제올라이트 분리막은 18~20㎛의 막두께를 나타내었으며, Single tube의 막면적은 0.02㎡를 갖는 분리막을 사용하였다. 이와 같은 분리막을 사용하여 에탄올, 이소프로필알코올, 부탄올 등에 포함된 수분을 제거하기 위한 투과증발 평가를 수행하였다. 다양한 Feed 종류에 따라 동일한 분리막을 이용해 물을 선택적으로 분리할 수 있음을 확인하였다. 이 논문은 2017년도 한국연구재단 국제협력사업의 지원을 받아 연구되었음(NRF-2016K1A3A1A48954033).

본 연구에서는 바늘형 종결정 코팅 양을 조절함으로써 결정학적으로 b-축 그리고 c-축으로 배향된 모데나이트 (MOR) 제올라이트 분리막을 제조하고 결정학적 배향이 투과증발 에탄올 탈수 거동에 미치는 영향을 고찰하였다. c-축으로 배향된 종결정의 코팅 양이 증가할수록 b-축에서 c-축으로 배향된 분리막이 얻어졌고 이는 진화론적 성장으로 설명되었다. b- 축 방향으로 배향된 분리막의 경우 1000 이상의 높은 선택도와 0.2 kg/m2h의 총 투과도를 나타내었으며 c-축 배향된 분리막 보다 우수한 분리성능을 나타내었다. 이는 물의 운동역학적 직경이 b-축 방향으로 단일 존재하는 8R 기공채널의 직경에 비하여 작기 때문에 물의 이동이 방해되지 않는 반면 에탄올은 상대적으로 방해받기 때문으로 설명되었다. 따라서 본 연구로부터 바늘형 종결정 코팅 양을 조절함으로써 모데나이트 분리층의 결정학적 배향을 조절할 수 있었고, b-축으로 배향된 모데나이트 분리막이 보다 우수한 투과증발 에탄올 탈수 거동을 보임을 확인할 수 있었다.

The modification of Silicotungstic acid (STA) was done by Melamine and Mixed matrix membranes from the Melamine modified Silico tungstic acid (M-STA) particles were prepared for the pervaporation dehydration of Water -Isopropanol (IPA) mixture. The characterization of the membranes were done by FTIR, SEM, EDS AFM XRD, and contact angle measurements. The M-STA loaded composite membranes showed improved pervaporation performance in comparison to the virgin membrane. The 8 wt% M-STA loaded (M8-MSTA) membrane gave an optimum pervaporation performance having flux = 0.36 kg/m2h, separation factor 485.6 for 20 wt% water -isopropanol feed composition at 60 0C was observed.

ZSM-5 zeolite membranes can be tuned for hydrophilicity with varied Si/Al ratio allowing dehydration of various organic-water mixtures. α-Al2O3 supports were dip coated by silicalite-1 seed particles, dried (180°C for 12h) and calcined (450°C for 5h) for the secondary growth process. Hydrothermal synthesis of ZSM-5 zeolite membranes was carried out at 180 °C for 48 h. SEM and XRD results indicate excellent crystal morphology with high purity and preferred orientation. Prepared membranes showed a maximum perm-selectivity of 24 at 30°C for H2/SF6 separation. At that condition, H2 and SF6 permeance was 212 and 9 GPU, respectively. It was found that the permeance was higher at low Si/Al ratios, so it is expected that prepared membrane can be applicable for acetic acid dehydration.

이산화탄소를 이용한 메탄올 합성반응과정에서 생성되는 물, 메탄올, 부탄올로 이루어진 혼합용액에서 제올라이트 분리막을 이용하여 물을 분리시키기 위해 투과증발실험을 진행하였다. 투과증발실험에서 사용된 분리막은 ㈜파인텍에서 합성된 제올라이트 분리막을 공급받아 사용하였다. 투과증발실험에서는 물을 분리하는 성능을 확인하기 위해 가스크로마토그래피 등의 실험장비와 성능지표 를 나타내는 계산식들을 사용하였다. 실험을 통해 물과 메탄올(분리계수 최대 250 이상), 물과 부탄올(분리계수 최대 1500 이상)의 혼합물에서 선택적으로 물 을 분리하는 것을 확인하였다. GMS (Generalized Maxwell Stefan) 이론을 적용 하여 2성분계의 투과증발 거동을 모사하였으며, 상수추정(parameter estimation) 을 통하여 제올라이트 비지지체의 흡착상수 및 확산상수를 구하였다.

투과증발 공정은 공비점 부근의 함수 유기화합물로부터 선택적으로 물은 분리하는 기술로 에너지 절약형 분리 기술이다. 본 연구에서는 이와 같은 투과증 발 플랜트의 개발을 위하여 α-Alumina 지지체에 합성한 NaA제올라이트 분리막 을 사용하였으며, 1 ton/day급과 250 L/batch급의 플랜트를 개발하였다. 개발한 투과증발 플랜트는 함수에탄올을 대상으로 탈수 평가를 수행하였으며, 250 L/batch급의 플랜트는 억새의 발효를 통해 생산한 함수 바이오에탄올을 이용하여 탈수 성능을 평가하였다.

In the present work, a new synthesis method has been reported for preparing high-quality NaA zeolite membrane. The present method involves pressure-driven hydrothermal gel coating method(HGCM) on seeded α-alumina support surface having pores of 0.1 and 0.7μm diameter before the secondary growth process. The experimental data revealed that the high-pressure injection of hydrothermal gel solution on α-alumina support surface helped in the pore filling and thin layer coating of gel particles, which promoted the formation of uniform, defect free, and dense zeolite layer. Pervaporative dehydration experiments were conducted for 50 wt.% ethanol-water mixture at 343K. The NaA zeolite membrane, which was prepared by HGCM process on the 0.7μm support, showed that the high total flux was 4.7 kg m-2h-1 and separation factor was more than >1000.

In the present work, a new synthesis method has been reported for preparing high-quality NaA zeolite membrane. The present method involves pressure-driven hydrothermal gel coating method(HGCM) on seeded α-alumina support surface having pores of 0.1 and 0.7μm diameter before the secondary growth process. The experimental data revealed that the high-pressure injection of hydrothermal gel solution on α-alumina support surface helped in the pore filling and thin layer coating of gel particles, which promoted the formation of uniform, defect free, and dense zeolite layer. Pervaporative dehydration experiments were conducted for 50 wt.% ethanol-water mixture at 343K. The NaA zeolite membrane, which was prepared by HGCM process on the 0.7μm support, showed that the high total flux was 4.7 kg m-2h-1 and separation factor was more than >1000.

고농도의 초산수용액을 분리⋅농축하기 위해 polyacrylonitrile (PAN) 중공사 복합막을 제조한 후 투과증발 분리실험을 통해 제조된 복합막의 분리성능을 확인하였다. 제조된 중공사 복합막의 코팅여부를 알아보고자 SEM 사진을 측정하였으며 코팅두께가 3.85 µm로 균일하게 코팅된 것을 확인할 수 있었다. 또한 막의 투과성능평가 실험을 수행한 결과 가교제의 농도와 가교온도가 증가함에 따라 투과도는 감소하고 선택도는 증가하는 경향을 나타내었고, 대표적인 결과로 가교제인 glutaraldehyde 농도 13 wt%, 가교온도 140°C에서 투과도 250 g/m2⋅hr, 선택도 13의 결과를 얻을 수 있었으며, 또 다른 가교제로서 poly (acrylic acid) 농도 9 wt%, 가교온도 140°C일 때 투과도 330 g/m2⋅hr, 선택도 9의 값을 얻을 수 있었다.

본 실험은 국화의 바이로이드 제거에 이용되는 초저온처리 시 국화 품종 'White ND'을 적합한 처리조건을 확립하기 위해 초저온처리의 단계별 요인을 실험하였다. 그 결과 생장점의 크기는 1 mm(엽원기 2~3매 포함)에서 높은 생존율과 신초 재생율을 나타내었고, vitirification 처리시 PVS3가 효과적이었으며, 처리 시간은 60분 처리 하였을 때 높은 생존율 및 정 상 신초 재생율을 보였다. 또한 vitrification을 위한 전처리 조건은 sucrose 농도를 88 mM 24시간, sucrose 0.3 M 16시간, sucrose 0.5 M 6시간, sucrose 0.7 M 3시간으로 처리하는 것이 초저온 처리 후 생존율 및 신초 재생율을 높이는데 효과적이었으며, 재생된 정상 식물체는 모본과 비교하여 ploidy level이 동일한 것으로 보아 식물체의 유전적 변이가 일어나지 않았다.

Dehydration is a crucial part in the plastic recycling process. Without proper dehydration, a high quality recycled product cannot be produced. This study developed a continuous-type dehydrator using centrifugal force to improve the dehydrating performance and recycling throughput. The designed structure makes it capable to perform a continuous feeding and dehydrating of crushed plastic waste simultaneously. It consists of revolving drum, feed screw, insert screw, differential speed regulator and other components. Several tests were conducted to determine optimal process parameters to achieve results. Field tests using prototypes verified that the dehydrator with the proposed structure has an efficient and excellent performance

염화희토류 수화물(RECl3·xH2O) 내 존재하는 수분을 제거하기 위하여 탈수화 장치를 제작하여 8가지 (La, Ce, Nd, Pr, Sm. Eu, Gd, Y)Cl3·xH2O에 대한 탈수화 실험을 수행하였다. 탈수화 과정 중 희토류옥 시염화물의 형성을 억제하기 위하여 TGA 분석을 바탕으로 하여 단계적인 온도 상승(80→150→230℃)구 간을 설정하였으며 증발된 수분의 원활한 이동을 위하여 예열된 Ar 가스와 vacuum pump를 이용하였다. 각 온도구간에서의 탈수화 정도를 살펴본 결과 YCl3·xH2O를 제외한 염화희토류 수화물은 원자번호가 높을수록 높은 온도에서 더 많은 탈수화가 일어남을 알 수 있었다. 탈수화 과정 후 희토류옥시염화물의 형성은 보이지 않았으며 염화 희토류 수화물 내 수분을 10%이하로 감소시킬 수 있었다.

본 실험은 국내 고추종자 12 품종을 대상으로 SMP 처리시 최적의 발아온도와 건조기간을 구명하고, 3 종류의 종자처리기술을 적용하여 고추종자의 입모율과 수확량을 비교하고자 하였다. 발아온도에 따른 결과는 무처리 종자가 15℃에서 12 품종 모두 전혀 발아가 되지 않았다. SMP 처리종자는 발아율이 77(여명)∼100%(대왕)로 높았으며, 15℃ 여명품종의 77%와 35℃의 부강품종 85%를 제외한 나머지 품종은 모든 온도에서 93% 이상으로 높은 경향이었다. 건조조건은 45℃에서 3시간이 적절한 품종으로 금수레, 동방, 종가네, 향촌, 여명, 광복, 왕 품종이었으며, 35℃에서 6 시간이 적절한 품종은 마니따, 조양 품종이었고, 25℃에서 12시간이 적절하다고 판단된 품종은 부강, 다보탑, 대왕 품종이었다. 건조기간에 따른 고추종자의 수분 함수율 변화는 품종마다 다소 차이는 있겠으나, 45℃에서 3∼6시간으로 판단되었다. SMP, osmopriming, pH조절처리에 따른 입묘율을 비교한 결과 낮은 입모율을 보이는 처리는 향촌품종의 pH 조절처리, 다보품종은 무처리, osmopriming 처리였다. 또한 광복품종은 입모율이 낮았고, 대왕품종은 다른 품종에 비해 양호한 경향이었다. 정식 후 90일째 수량에서 무처리가 낮은 경향이었으며, 결주율 또한 높게 나타났다. 품종에 따라 수량의 차이는 있었으며, pH 조절과 osmopriming의 처리 또한 모든 품종에서 안정된 입모율을 보이는 것은 아니었다. 결론적으로 SMP 처리조건은 모든 품종에서 안정된 입모의 확보를 가져올 수 있었으며, 다양한 환경조건에서 반복적인 연구가 진행되어야 할 것으로 사료되었다.

유기용매의 탈수화 공정의 거동을 예측할 수 있는 투과증발 판틀형 모듈에 대한 전산모사 모델을 확립하였는데 이는 공정의 분석 및 최적화의 도구로 사용할 수 있다. 확립한 모델은 물질, 열 및 농도 수지식으로 이루어졌으며 유한요소법의 수치해석을 사용하여 각 투과 특성들은 계산하였다. 본 전산모사에서는 모듈내 각 두개의 막 사이에 있는 단일 공급유로를 기본 미분단위부피로 사용함으로써 계산과정을 단순화하초 계산시간을 단축할 수가 있었다. 또한 모델식에 각 파라메타들을 실제 공정에서 직접 구하여 사용함으로써 공정모사의 정확성을 얻을 수가 있었다. 모사모델의 타당성을 화인하기 위해서 에탄올/물 혼합물을 모델 혼합물로 선정하여 상업 투과막인 AzeoSepTM-2002를 통한 투과실험을 행하여 각 투과 특성들을 얻었으며 얻은 이들 값들과 모사 모델식으로부터 계산된 값들과 비교한 결과 서로 잘 일치함을 보여 본 모사모델의 타당성을 입증하였다. 또한 모사모델을 사용하여 연속식 및 회분식 투과공정에서의 에탄을 탈수 공정을 모사하였는데 모사 결과들은 공정 분석 및 최적화를 위한 기본자료로 활용할 수 있다. 본 연구에서는 모사결과를 토대로 회분식 공정과 연속식 공정을 비교 분석하였다.