산소 분리를 위한 세라믹 중공사막을 상전이 방적기술을 통해 제조하였다. Ba0.5Sr0.5Co0.8Fe0.2O3-δ 선구 물질을 고분자 용액에 분산시킨 후 이중관형 노즐을 통해 사출한 후 상전이, 건조한 후 분리막의 한쪽 끝을 밀봉하였다. La0.6Sr0.4Ti0.3Fe0.7O3-δ 코팅 층은 dip coating 방법으로 제조되었으며 최종적으로 고온에서 소결하여 La0.6Sr0.4Ti0.3Fe0.7O3-δ로 코팅된 one end-closed type Ba0.5Sr0.5Co0.8Fe0.2O3-δ 중공사막을 제조하였다. 산소투과실험은 대기 중 공기를 사용하였으며 진공펌프를 연결하여 투과된 산소 유량 및 순도를 측정하였다.

본 연구에서는 침지형 정밀여과막(공칭공경 0.15㎛, CPVC)을 사용하여 에멀젼형 절삭유(MECOOL-7000, Megalube사) 수용액을 처리하였다. 막 오염을 효과적으로 감소시키기 위하여 대칭형 또는 비대칭형의 사인파형 투과유속 연속운전(Sinusoidal flux continuous operation; SFCO) 실험을 실시하였다. 분리막의 투과유속이 증가함에 따라서 막간차압이 증가하였으나, 대칭형 운전방식이 비대칭형 운전방식에 비하여 막간차압이 낮게 형성되어 막오염 제어에 효과적임을 확인할 수 있었다.

고상 반응법을 이용하여 L a0.6S r0.4 Co0.2F e0.8 O3-delta/ 및 L a0.7S r0.3G a0.6F e0.4 O3-delta/ 분말을 합성하고 혼합전도체 분리막을 소결하여 제조하였다. 제조된 분리막들은 정확한 페롭스카이트 결정구조를 나타내었으며, 95% 이상의 높은 상대밀도를 나타내었다. 산소이온 변환 능력을 향상시키기 위해 L a0.7S r0.3G a0.6F e0.4 O3-delta/ disk의 양 표면에 L a0.6S r0.4Co O3-delta/ paste를 스크린 프린팅 방법으로 코팅하였으며 코팅 막은 비교적 치밀한 미세구조를 나타내었다. 코팅되지 않은 L a0.6S r0.4 Co0.2F e0.8 O3-delta/ 및 L a0.7S r0.3G a0.6F e0.4 O3-delta/ 분리막과 코팅된 L a0.7S r0.3G a0.6F e0.4 O3-delta/ 분리막의 산소투과 성능을 비교 실험한 결과, 900℃에서 L a0.6S r0.4 Co0.2F e0.8 O3-delta/ 분리막이 정상상태에서 0.266 mL/min.textrmcm2로 가장 많은 투과량을 보였으며 코팅된 L a0.7S r0.3G a0.6F e0.4 O3-delta/ 분리막의 정상상태 산소 투과 유속은 최고 0.19 mL/min.textrmcm2 정도로 코팅되지 않은 분리막에 비해 약 2~3배로 높게 나타났다.정도로 코팅되지 않은 분리막에 비해 약 2~3배로 높게 나타났다.코팅되지 않은 분리막에 비해 약 2~3배로 높게 나타났다. 높게 나타났다.