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서봉국,박유인,이규호 한국화학공학회 2003 Korean Chemical Engineering Research(HWAHAK KONGHA Vol.41 No.4
온실효과에 의한 지구 온난화 현상의 주요 원인이 되는 이산화탄소의 대기중 배출 제어를 위한 대책 기술의 하나로서 에너지 저 소비형 분리막 기술이 최근 주목을 받고 있다. 본 논문에서는 이산화탄소를 효율적으로 분리하기 위한 각종 분리막의 개념을 소개하고, 지금까지 개발된 이산화탄소 분리용 고분자막, 무기막, 중공사 접촉기막을 중심으로 국내외 연구 개발 동향과 향후 연구 전망에 대해서 해설하였다. Membrane separation technology is attracting much attention as an efficient tool for carbon dioxide reduction to migrate the green house effects. In this paper, we introduce concepts of membranes for carbon dioxide separation and review many researches relating to polymeric membranes, inorganic membranes and hollow fiber membrane contactor.
Sol-gel 및 CVD법을 이용한 고온 수소 분리용 silica/alumina 복합막의 합성
서봉국,이동욱,이규호 한국막학회 2001 멤브레인 Vol.11 No.3
고온에서 수소 분리 회수를 목적으로 silica/alumina 복합 막을 합성하였다. 막의 선택 투과 성능을 향상시키기 위해, sol-gel법에 의한 silica 및 alumina층을 중간층으로 도입하고, 그 위에 강제유동 CVD법에 의한 silica를 합성하였다. Sol-gel법에 의해 alpha-alumina tube에 합성한 gamma-alumina 및 silica 막은 Knudsen 확산 영역의 많은 mesopore를 포함하고 있어서 수소 선택 분리 막으로는 적합하지 못했다. 하지만, sol-gel법에 의해 합성한 silica/gamma-alumina층에 강제유동 CVD법으로 silica를 합성한 결과, 질소 투과 영역의 세공이 완전히 제거되어, 높은 수소 선택성을 가지는 복합 막이 형성되었다. 그 막은 온도에 따라 수소 투과 속도가 증가하여 450℃에서 5.57times10-8molm2sLPa1의 수소 투과 속도와, 9.52 kJ/mol의 활성화 에너지를 나타냈다. 분자체 효과에 의해 질소 투과가 완전히 배제되고, 수소만 선택적으로 투과되는 silica/alumina 복합막이 성공적으로 합성된다. Silica membranes were prepared on a porous alpha-alumina tube with pore size of 150nm by sol-gel and chemical vapor deposition(CVD) method for hydrogen separation at high temperatures. Silica and gamma-lumina membranes formed by the sol-gel method possessed a large amount of mesopores of a Knudsen diffusion regime. In order to improve the H2 selectivity, silica was deposited in the sol-gel derived silica/gamma-alumina layer by thermal decomposition of tetraethyl orthosilicate(TEOS) at 600℃. The CVD with forced cross flow through the porous wall of the support was very effective in plugging mesopores that were left unplugged in the membranes. The CVD modified silica/alumina composite membrane completely rejected nitrogen permeation and thus showed a high H2 selectivity by molecular sieve effect. the permeation of hydrogen was explained by activated diffusion and the activation energy was 9.52kJ/mol.
서봉국,나영수,송승구 한국환경과학회 2003 한국환경과학회지 Vol.12 No.7
The emission of volatile organic compounds (VOCs) generated from painting and coating processes is a worldwide problem as contributing factors to the development of photochemical smog and other environmental problems. Common methods of reducing VOC emissions are adsorption on activated carbon, membrane separation, absorption, incineration, or catalytic oxidation. In this article, the environmental issues caused by VOC emissions and the trend of legislation against such emissions will be surveyed first. Several conventional control technologies will then be summarized and the characteristics of each process will be introduced. Lastly, some examples will be described to show the hybrid processes which have been industrially applied for the recovery of VOC.
CO_2 선택투과 분리를 위한 Silica 코팅 Alumina 막의 세공 제어
서봉국,김성수,김태옥 한국환경과학회 1999 한국환경과학회지 Vol.8 No.2
For effective CO_2 separation using pore size controlled membrane, silica was deposited in the mesopores of a γ-alumina film by chemical vapor deposition of tetraethoxysilane (TEOS) and phenyl-substituted ethoxysilanes at 773-873K. The membranes prepared with phenyl-substituted ethoxysilanes were calcined to remove the phenyl group and control the pore size. The gas permselectivity of prepared membranes was evaluated by using H_2, CO_2, N_2, CH_4 and C_3H_8 single component and a mixture of CO_2 and N_2. The membranes produced using TEOS contained micropores having permselectivity only to hydrogen, but the phenyl-substituted ethoxysilane derived membranes possessed micropores which are recognizable molecules of CO_2, N_2 and CH_4. In the diphenyldiethoxysilane-derived membrane, the CO_2 permeance and selectivity of CO_2/CH_4 were 10^-6 ㎥(STP)·m^-2·s^-1·kPa^-1 and 11, respectively. Therefore, the use of phenyl-substituted ethoxysilane was effective in controlling micropore size for CO_2 separation.