• KSBB Journal
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• 제21권5호
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• pp.325-330
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• 2006

Bio-MEMS를 기반으로 microfilter와 백금 전극이 내재되어 있는 microbiochip을 제작하였다. 우리는 이 chip으로 microbead에 indirect ELISA 방법으로 항원-항체를 반응시키고 전기 신호 검출 방법을 이용하여 반응 여부를 판단하였다. 이 때 신호 증폭을 위해 silver enhancer를 사용하였다. Chip 상에서 항원-항체 반응 조건을 최적화하기 위해 pH, temperature, flow time, flow rate, silver enhancer time을 결정하였다. 이렇게 최적화된 조건을 바탕으로 짧은 시간 안에 소량의 시료로 immunoassay를 성공적으로 수행할 수 있었다. 전기 신호 검출 방식을 사용함으로써 biosensor 장비의 소형화와 다중 시료 측정과 자동화를 biosensor에서 적용할 수 있는 가능성을 제시하였다.

• 멤브레인
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• 제21권2호
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• pp.127-140
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• 2011

본 연구에서는 정수처리용 세라믹 한외여과 및 광촉매의 혼성공정에서 $TiO_2$ 광촉매 코팅 구(bead)의 농도 및 물역세척 주기(FT), 물역세척 시간(BT) 변화의 영향을 알아보았다. 광촉매 코팅 구의 농도는 10~40 g/L로, FT는 2~10분으로, BT는 6~30초로 변화시키면서, 그 영향을 180분 운전 후 막오염에 의한 저항$(R_f)$, 투과선속(J)과 총여과부피$(V_T)$ 측면에서 고찰하였다. 광촉매 코팅 구의 농도가 감소할수록 $R_f$는 증가하고 J는 감소하였다. 광촉매 코팅 구의 농도 40 g/L 에서 $V_T$가 8.85 L로 가장 높았다. FT 변화 실험에서는 FT가 감소할수록, $R_f$는 감소하고 J는 증가하였다. 한편, BT 변화 실험에서는 BT가 증가할수록, $R_f$는 감소하고 J는 증가하였다. 또한, NBF(no back-flushing)에서 급격한 막오염에 의한 분리막 기공의 감소로 탁도 및 용존유기물($UV_{254}$ 흡광도)이 효과적으로 제거되었기 때문에, 탁도 및 용존유기물의 처리효율이 NBF 조건에서 가장 높았다. 한편, 광촉매 코팅 구의 세척 효과로 FT가 감소할수록, BT가 증가할수록 탁도 및 용존유기물의 처리효율은 증가하였다.

• 멤브레인
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• 제26권4호
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• pp.301-309
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• 2016

본 연구에서는 알루미나 정밀여과 및 광촉매 코팅 폴리프로필렌의 혼성 수처리 공정에서 물역세척 시간(back-flushing time, BT) 및 PP 구 변화의 영향을 알아보고, 알루미나 한외여과막와 동일한 PP 비드를 사용한 선행 결과와 비교하였다. 물역세척 주기(FT)는 10분으로 고정한 채, BT를 6~30초로 변화시키면서, 그 영향을 180분 운전 후 막 오염에 의한 저항($R_f$), 투과선속(J)과 총여과부피($V_T$) 측면에서 고찰하였다. BT가 길어질수록 $R_f$는 급격히 감소하고 J는 증가하였으나, $V_T$는 BT 10초일 때 최대였다. 탁도의 처리효율은 99.0% 이상으로 BT의 영향이 보이지 않았다. 한편, 유기물 처리효율은 역세척 없는 조건(NBF)에서 89.0%로 가장 높았으며, BT가 길어질수록 증가하였다. 막오염 측면에서 최적 PP 비드의 투입 농도는 20 g/L이었으나, 알루미나 한외여과막와 동일한 PP 비드를 사용한 선행 결과 최적 PP 비드의 농도는 40 g/L이었다. 탁도와 유기물 처리효율은 PP 농도 30 g/L에서 최대였으나, 선행 결과 탁도와 유기물 처리효율은 모두 PP 농도 40 g/L에서 가장 높았다.

• 멤브레인
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• 제18권1호
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• pp.7-25
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• 2008

본 연구에서는 칼슘 이온 제거를 위해 칼슘용액에 임계미셀농도(CMC) 이상으로 음이온계면활성제인 sodium dodecyl sulfate (SDS)를 주입하여 미셀을 형성한 후, 미셀 표면에 칼슘 이온의 흡착 또는 결합으로 형성된 응집체들을 2종류의 세라믹 분리막으로 배제하였다. 그 결과, 99.98% 이상 칼슘 배제율을 보였다. 또한 본 실험범위에서 TMP가 증가할수록 막오염($R_f$)은 증가하는 경향을 보였지만, 구동력의 증가로 인해 총여과부피($V_T$) 및 무차원한 투과선속($J/J_o$), 투과선속(J) 역시 증가하였다. 또한 세라믹 분리막에 대하여 주기적 질소 역세척을 실시할 경우, 질소 역세척 시간(BT) 및 여과 시간(FT), 즉 역세척 주기의 영향을 조사하였다. 그 결과, NCMT-6231 (평균기공 $0.07{\mu}m$) 및 NCMT-7231 ($0.10{\mu}m$) 분리막의 최적 BT는 각각 10초, 15초이었다. 또한, 최적 FT는 2종류 분리막 모두 5분으로, 빈번한 질소 역세척이 막오염을 효과적으로 감소시켰다. 한편 칼슘용액으로 실험하여 도출된 최적 운전조건을 두유 포장팩 세척수로 사용하고 있는 지하수에 적용한 결과, 2종류의 분리막 모두 칼슘을 99.98% 이상 제거할 수 있었다.

• 생명과학회지
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• 제18권6호
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• pp.845-851
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• 2008

Bacillus sp. J105 strain으로부터 유도된 ${\beta}-lactamase$는 ammonium sulfate 침전, 이온 교환 칼럼 크로마토그래피, 겔 여과 등의 과정을 거쳐 SDS-PAGE에서 단일 band로 정제하였다. 정제된 효소의 분자량은 31 kDa이었으며 등전점은 7.35이었다. 효소반응의 최적 pH와 온도는 각각 5와 $40^{\circ}C$이었다. 정제 단백질의 총 아미노산 조성의 분석 결과, Gly과 Ala이 각각 14.1과 13.3 mole%로 가장 많은 아미노산 잔기를 차지하고 있었다. 정제 효소의 ampicillin을 기질로 하였을 때의 Km값은 1.33 mM이었고 Vmax값은 0.36 mM/ml이었다.

• 한국식품과학회지
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• 제16권2호
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• pp.235-241
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• 1984

배추로부터 얻은 펙틴에스테라제 조효소액을 DEAE-셀를로오스 이온교환 수지를 통과시켜 두개의 분획F-A와 F-B를 분리했으며. 그중 주종을 이루고 있는 F-A는 DEAE-셀룰로오스 이온교환수지. CM-셀를로오스 이온교환수지를 통과시켜서 약 340배 정제하였다. F-A와 F-B는 비슷한 염효과를 나타내었는데, 최적 염농도는 $Ca^{++}$ $Mg^{++}$등 2가 양이온의 경우 $20{\sim}50mM$ $K^{+}$, $Na^{+}$등 1가 양이온의 경우 250mM부근이었다. 최적pH는 F-A와 F-B에 대해서 각각 8.0 및 $7.5{\sim}8.0$이였으며. 이들 두 분획은 pH $5.0{\sim}8.0$에서 적어도 한 시간동안 안정했다. F-A에 대한 Km은 펙틴기질에 대해서 0.01%이었다. F-A와 F-B의 최적온도는 각각 $48^{\circ}C$와 $55^{\circ}C$이었으나 $55^{\circ}C$에서 급격히 역가가 감소되었다. 열불활성화 경향은 1차반응을 나타내었으며 $35^{\circ}C{\sim}55^{\circ}C$사이에서 F-B의 D-Value는 F-A보다 커서 F-B가 F-A보다 열에 더 안정한 것으로 나타났다. 한편 Z-value는 F-A 의 경우 $10.5^{\circ}C$, F-B의 경우 $8.3^{\circ}C$이었다.

• 멤브레인
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• 제21권1호
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• pp.72-83
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• 2011

고탁도 원수의 고도정수처리를 위해 관형 세라믹 정밀여과막 외부와 원통형 막 모듈 내부 사이의 공간에 광촉매를 충전한 혼성 모듈을 사용하였다. 광촉매는 PP (polypropylene) 구(bead)에 $TiO_2$ 분말을 플라즈마 화학증착(chemical vapor deposition) 공정으로 코팅한 것이다. 정수 원수 중 자연산 유기물(NOM)과 미세 무기 입자를 대체하기 위해, 휴믹산(humic acid)과 카올린(kaolin) 모사용액을 대상으로 하였다. 혼성공정에서 막오염을 최소화하기 위해 10분 주기로 10초 동안 물 역세척을 시행하였다. 휴믹산을 10 mg/L부터 2 mg/L로 변화시킴에 따라, 막오염에 의한 저항($R_f$)이 감소하고 J가 증가하여 2 mg/L에서 가장 높은 총여과부피($V_T$)를 얻었다. 탁도 및 $UV_{254}$ 흡광도의 처리효율은 각각 98.5% 및 85.7% 이상이었다. MF 공정 및 MF + $TiO_2$ 공정, MF + $TiO_2$ + UV 공정의 막여과 및 광촉매 흡착, 광산화의 처리 분율을 알아본 결과, 광촉매 흡착과 광산화에 의해 탁도는 거의 처리되지 않았으나, 광촉매 흡착 및 광산화에 의한 휴믹산 처리 분율은 각각 10.7, 8.6% 이상이었다.

• 멤브레인
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• 제12권1호
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• pp.8-20
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• 2002

본 연구에서는 분리막의 일반적 역세척 방법이 아닌 질소 역세척을 하면서, 4종의 탄소계 관형 세라믹 한오여곽막으로 제지공장의 방류수를 처리하였을 때 역세척 주기 및 막간압력차 (TMP), 유량의 영향과 최적운 전조건을 규명하였다. 역세척시간 (BT)을 40초로 고정하였고, 정상운전시간 (FT)은 4~32분, TMP는 $1.0~3.0kg_f/cm^2$ 유속은 0.53~1.09cm/s로 변화시켰다. 또한 최적조건은 무차원 투과선속 ($J/J_0$) 및 총과여부부피 ($V_T$) 막오염에 의한 저항 ($R_f$)의 측면에서 고찰하였다. 그 결과 최적 역세척주기는 BT/FT=0.083 (FT=8분)으로 가장 빈번한 역세척 BT/FT=0.167 (FT=4분) 보다 오히려 많은 총여과부피를 얻을수 있었다. 한편, TMP가 증가할수록 구동력의 증가로 보다 많은 $V_T$를 얻을 수 있었고, 유량이 증가할수록 발생한 난류의 영향으로 막오염은 감소되고 투과유속은 증가하여 많은 $V_T$를 얻을수 있었다. 오염물질 제거율은 탁도 95% 이상, 호학적 산소요구량 ($COD_{Cr}$)45~83%로 높았으나 총용존고형물 (TDS)의 경우 10% 이하로 낮았다.

• 한국수처리학회지
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• 제26권6호
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• pp.99-107
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• 2018

This research has developed a high temperature steam cleaning technology using a ceramic membrane with durability against temperature and pressure conditions. In steam cleaning, steam of $120^{\circ}C$ is injected into the ceramic membrane to induce pyrolysis by the endothermic reaction to remove fouling from the membrane. The water quality of raw water was adjusted to turbidity 10, 25 NTU and DOC 2.5 mg/L, and the membrane was uniformly fouled by constant pressure operation at 100, 200, and 300 kPa. Physical backwashing was performed with water and air at a pressure of 500 kPa and steam at $120^{\circ}C$ was injected for 0 to 5 minutes. As the turbidity concentration and the operating pressure increased, the flux decreased by 0.7 to 14.4%. It is confirmed that 10.7 to 53.8% recovery is possible than physical cleaning at the injection of steam for 3 minutes, so it is considered that the steam cleaning of the ceramic membrane is effective. Compared with CEB after NaOCl (300 mg/L) filtration at 25 NTU and 300 kPa of turbidity, the steam cleaning result for 3 minutes was similar to 46.7% of CEB for 3 hours. It has been confirmed that steam cleaning is suitable for a ceramic membrane having excellent heat resistance against high temperature. It was considered to have better cleaning efficiency as compared with general physical backwashing.

• 멤브레인
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• 제31권6호
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• pp.434-442
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• 2021

Poly(vinylidene fluoride) (PVDF) 막은 내구성 및 열적·화학적 안정성 등의 물성은 우수하나 소수성이 커서 수투과도가 낮고 단백질 및 유기물에 의한 막오염이 쉽게 발생한다. 본 연구에서는 PVDF 막의 내오염성을 개선시키고자 바이오 기능성 물질인 𝛽-cyclodextrin (𝛽-CD)을 PVDF 막 구조 내에 분산 함침시킨 PVDF/𝛽-CD 혼합기질 비대칭막을 상변환법을 통해 제조하고, 𝛽-CD 함침량에 따른 순수 투과 유속(PWF) 측정과 BSA 용액을 대상으로 한 막여과 실험을 수행하여 내오염성 특성을 평가하였다. 이 결과 PVDF 고분자 매질 내에 𝛽-CD를 함침시키면 막의 친수성을 증가시켜 접촉각을 감소시키고 이로 인해 내오염성을 향상시킬 수 있었다. 𝛽-CD 함침량이 2 wt%인 도프용액을 사용하여 제조된 PVDF/𝛽-CD 혼합기질 비대칭막의 PWF는 64 L/m²·h, BSA 배제도는 95%를 나타내었으며, 𝛽-CD를 첨가하지 않고 제조된 pristine PVDF 막에 비해 투과 유속 향상성이 최대 80%에 달해 𝛽-CD를 첨가시킴으로서 PVDF 막의 내오염성을 증가시킬 수 있었다.