솔직히열심히씀 스토어

솔직히열심히씀

개인

팔로워0 팔로우

소개

등록된 소개글이 없습니다.

전문분야 등록된 전문분야가 없습니다.

판매자 정보

학교정보

입력된 정보가 없습니다.

직장정보

입력된 정보가 없습니다.

자격증

입력된 정보가 없습니다.

판매지수

판매중 자료수

2개
전체 판매량

13개
최근 3개월 판매량

0개
자료후기 점수

-
자료문의 응답률

-

전체자료 2개

멤브레인 최근 동향

Recent trendsin the development of interesting membrane technologiesbyDae-Yeol Choi (201420993)Department of Plant and Food ScienceAbstacts1960년에 개발된 Loeb- Surirajan 막을 시작으로 2019년까지 막의 발전은 급격하게 이루어져 왔다.최근 국내에서는 장기적 관점의 먹거리로 수처리 분야에 많은 공을 들이고 있다. 이러한 수처리 분야에서 가장 중요한 점은 필터가 얼마나 영향력을 발휘하는지에 있다. 그 막에서 현재 가장 많이 사용되고 있는 막은 역삼투압 막이다. 이러한 역삼투압 막을 사용할 경우 물속에 남아 있는 각종 세균은 물론 몸에 나쁜 물질(방사성 물질, 박테리아)과 미네랄도 제거하여 증류수에 가까워지게 된다. 하지만 이 막을 사용할 경우, 생기는 문제점은 Fouling과 농축수 문제이다. Fouling은 산 또는 염기성 물질을 이용하여 막을 청소하여야 하며 농축수 문제는 현재 연구되고 있는 MD방식과 PRO방식으로 해결하려고 노력중이다. 이런 역삼투법이 사용되고 있는 분야는 주로 해수담수화 부분이다. 해수담수화를 이용하여 물이 부족한 곳에 담수를 직접 제공하여 물부족을 해결할 수 있는 것이다. 앞으로 역삼투법을 이용한 기술은 다양하게 연구될 것이고, 역삼투법 뿐만 아니라 다양한 막이 혼합된 여과법이 연구될 것으로 기대된다.1. Introduction1930년대에 Microporous collodion membranes가 상업적으로 사용이 시작된 후, 막은 점차 상업적으로 발전하게 됐다. 1940년 대, 제2차 세계대전에서는 어디서든 마실 수 있는 물을 얻기 위해 Cellulose acetate membrane 이 만들어졌다. 그리고 1960년대 Loeb과 Surirajan 이 만든 역삼투압 방식의 막 Loeb-Surirajan membranes이 만들어지면서 막의 이용은 연구소에서 산업으로 널리 퍼져 나갔다. 이러한 기본적인 TFC(Thin Film Membrane) 의 시작으로 2019년 현재, 막의 생산과 더불어 다양한 형태의 막이 만들어졌다. 그렇다면 현재 Membrane 산업의 트렌드는 무엇일까?현재 국내에서는 다양한 분야에서 Membrane을 사용하기 위해 다양한 연구가 진행되고 있다. 예를 들면, 생체 고분자로 만들어 지는 RNA 자가조립형 Membrane, 삼성에서 최근 미래기술 육성에 뽑힌 멀티 오염물 제거 다기능 필터 등이 그 것이다. 그 중, 과거에도 중요했지만 현재에도 여전히 연구되고 있는 부분은 바로 수처리 분야이다. 최근 국내 화학회사들은 수처리 사업에 잇달아 뛰어들고 있는 상황인데, 물 시장이 성장성이 커서 장기적 관점에서 사업에 뛰어들고 있는 실정이다. 특히 수 처리 사업은 바닷물이나 폐수를 재이용하는 물 정화사업으로, 전 세계적인 물 부족 현상에 따라 세계 화학업계의 미래 먹거리로 부상하고 있다. 특히 수 처리 분야 중에서 가장 중요한 것은 바로 필터분야이다. 오랜 숙원인 Selectivity와 Flux를 모두 잡아내기 위해 노력하고 있지만, 시간이 흐를수록 이 두 가지를 모두 잡기에는 불가능하다고 판단했다. 따라서 산출량 보다는 선택성에 무게를 둔 Selectivity를 늘리면서 줄어드는 Flux는 여러 개의 필터를 연결하여 산출량을 늘리는 쪽으로 방향을 잡았다. 이렇게 방향을 잡음으로써 결국 관건은 선택성으로 모이게 됐다. 이러한 선택성을 잡기 위해, 막 구조의 다변화가 시작됐다. 그 중, 최근에 다양하게 사용되고 있는 막은 RO(Reverse osmosis membrane)이다. 이 막을 이용해 수 처리 분야에서 어떻게 사용되고 있을까?Fig.1. Skid-mounted reverse osmosis plant able to produce 700,000 gal/day of desalted water. Courtesy of Christ Water Technology Group.2. Reverse Osmosis Membrane수 처리 분야에 어떻게 쓰이는지에 앞서서 먼저 역삼투압 방식은 무엇일까? 역삼투압을 말하기 전에 먼저 삼투현상에 대해 알아야 한다. 삼투란 반투과성 막으로 격리된 두 용액사이에서 용매가 용질의 농도가 낮은 용액에서 높은 용액 쪽으로 분리막을 통과하여 이동하는 현상을 말한다. 이동의 구동력은 용질의 농도 차에 의한 chemical potential이고, 용매의 이동으로 용질의 농도가 높은 용액쪽으로 작용하는 압력을 삼투압이라고 한다. 그런데 역으로 삼투압보다 높은 외부압력을 걸어주면 용매는 용질의 농도가 낮은 용액 쪽으로 이동하게 되는데 이 현상을 역삼투라고 한다. 이러한 역삼투 방식의 막을 이용한 필터를 사용하여 수 처리를 할 경우, 물속에 남아 있는 각종 세균은 물론 몸에 나쁜 물질(방사성 물질, 박테리아)과 미네랄도 제거하여 증류수에 가까워지게 된다.Fig.2. This is RO(Reverse Osmosis) mechanism. This mechanism use pressures greater than the osmotic pressure, so that producing pure water from dirty water, salt solutions and so on.이렇게 역삼투압 필터를 이용하여 수처리를 진행할 경우 문제가 되는 부분은 두 가지이다. 첫 번 째는 막에 생기는 Fouling 문제, 두 번째는 역삼투압 과정에서 생기는 농축수 문제이다. 정수기와 같은 작은 필터에서는 농축수에 의한 환경문제가 거의 생기지 않는다. 하지만 해수담수화와 같은 한번에 많은 양의 바닷물을 역삼투 방식으로 처리하는 경우, 생태계에 농축수 문제를 처리할 수 있다. 그렇다면 각각의 문제에 대해 현재의 과학계는 어떻게 대응하고 있을까?3. Fouling대부분의 Membrane을 거치는 여과과정에서 자연스럽게 발생하는 것이 Fouling이다. Fouling은 막여과에서 막 자체의 변질이 아닌 외적요인에 의한 막성능의 저하를 일컫는 말이다. 막에 유입되는 용질에 의해 막의 막힘, 유로폐색 혹은 부착층의 형성을 초래하는 현상인데 원인물질로는 탁질, 스케일, 실리카, 금속산화물, 유기물, 미생물등이 있다. 이 현상은 분리막 표면에 쉽게 흡착되는 성질을 가진 물질들이 막 표면과 유로에 축적되어 유체의 흐름을 방해하여 투과도를 감소시킨다. 특히 수처리 공정에서 막 표면에 케이크가 쌓인 상태(Fouling)로 오래 운전이 되면 비가역적인 막 오염이 발생하여 막간 차압이 증가하고, 막 수명 감소, 생산수의 수질 저하 등을 야기하여 주기적인 세정 및 막 교체가 필요해 운영비가 많이 소요된다. 이러한 Fouling을 완벽히 제거할 수는 없으므로, 다양한 방법으로 Fouling을 감소시키는 법을 찾기 시작했다. 바로 Acids와 Alkalis이다. Acids를 사용하는 경우에는 Acids cleaning agents를 사용하는 것인데, 그 예로 인산(Phosphoric acid), 염산(Hydrochloric), 시트르산(Citric acids)이 있다. 이 Agents 들은 fouling의 특성에 따라 선택적으로 사용하여야 하는데 이 산들은 대체로 강산이기 때문에 막에 직접적으로 변형을 가하는 등 안 좋은 영향을 끼치기 때문이다. Alkalis를 사용하는 경우도 있다. 이 경우에는 계면활성제를 섞어서 사용을 하는 것이 주 운용방식이다.4. RCS(Reverse osmosis concentration)RO 농축수는 일반 가정하수나 공장폐수와는 상이한 원수특성을 가지며 대다수의 유기물이 난분해성으로 알려져 있다. 또한 고농도 질소농도를 나타내고 있으며 특히 고농도 총용존 고형물(TDS, Total Dissolved Solid)의 경우 생물학적 처리의 효율을 크게 저해하는 것으로 알려져 있다. 이러한 농축수 문제를 해결하기 위해, 여러 방법이 강구되고 있다. 특히 이 문제를 해결하기 위해 최근 시도되고 있는 MD(Membrane distillation) 기술이다. 이 기술은 Feed와 Permeate의 압력차로 구동하는 기술이며 Porous한 막으로 물만 통과가 가능하기 때문에 고농도의 질소가 농축된 물에서 온전한 물만 뽑아내, 결국 Flux를 더 상승시킬 수 있는 것이다. 기공이 항상 열려있어야 하며, 아주 Hydrophobic한 막을 사용하여야 한다. 만약, Hydrophilic한 막을 사용할 경우, 막이 막히는 문제가 생길 수 있기 때문이다. 이 기공으로 물이 움직이기 때문에 Hydrophobic한 막을 이용하여 Flux를 높이는 것이 중요하다.Fig.3. Membrane distillation which is desalination using low price heat energy and porous membrane is combined to Reverse osmosis process. So, This tech jump to recovery of limitation and develop to upgrade to capacity of seawater desalination plant.최근에 연구되고 있는 다른 방법은 PRO(Pressure Retarded Osmosis)이다. 기존의 역삼투막을 이용한 해수담수에 소모되는 전력비 절감을 위하여 담수화 과정에서 배출되는 고농도의 농축수와 하수처리장 방류수를 PRO시스템의 유도용액과 유입수로 각각 활용하고, 나권형 PRO 전용 막모듈을 통해 두 용액간의 삼투압 에너지를 회수하는 기술이다. 이러한 기술을 접목시켰을 경우, 전력소모량을 크게 줄일 수 있을 뿐만 아니라 농축수를 희석 및 방류함에 따라 생태계의 영향을 최소화하고 농축수 배출시설에 대한 건설비 및 운영비를 크게 줄일 수 있다. 이러한 기술 말고도 농축수 문제를 해결하기 위해 전 세계적으로 여러 기술이 연구되고 있는 실정이다.5. Seawater Desalination

공학/기술| 2019.08.26| 5페이지| 1,000원| 조회(140)

해피캠퍼스, membrane, 멤브레인, 막, 역삼투압, 동향

미리보기

닫기
식품미생물학 보고서

미생물 실험 보고서제목 : Observation and Counting of general bacteria and coliforms「 Agar 배지 ? 희석배수에 따른 Spread plating 과 Pour Plating ? 균수측정 」「 Analysis of Hydrophobic Grid Membrane filter (HGMF) 」「 Violet Red bile Agar (VRB) Pour-Plate Method - Petrifilm (General bacteria)and Petrifilm (Coliform plates and Escherichia coli plates) 」과목 : 식품 미생물학 및 실험제출일 : 2018년 5월 9일학과 :조 : 4조학번 및 이름 :목 차1. Agar 배지 ? 희석배수에 따른 Spread plating 과 Pour Plating ? 균수측정( 1 )Ⅰ. 목적 및 원리Ⅱ. 재료 및 기구Ⅲ. 실험방법Ⅳ. 실험결과Ⅴ. 고찰2. Hydrophobic Grid Membrane filter (HGMF) 분석( 7 )Ⅰ. 목적 및 원리Ⅱ. 재료 및 기구Ⅲ. 실험방법Ⅳ. 실험결과Ⅴ. 고찰3. 「 Violet Red bile Agar (VRB) Pour-Plate Method - Petrifilm (일반세균) - Petrifilm (Coliform plates and Escherichia coli plates) 」( 10 )Ⅰ. 목적 및 원리Ⅱ. 재료 및 기구Ⅲ. 실험방법Ⅳ. 실험결과Ⅴ. 고찰「 Agar 배지 - 희석배수에 따른 Spread plating 과 Pour Plating - 균수측정 」Ⅰ. 목적 및 원리미생물은 매우 작아서 눈으로는 볼 수 없는 아주 작은 생물이므로 미생물을 순수분리나 배양을 하기 위해서는 기본적으로 미생물의 영양분을 공급하는 배지가 필요하다. 배지를 만드는 과정 중 멸균 과정이 필요하므로 오토클레이브 작동 법을 숙지하도록 하며 호기성 세균이 자랄 수 있는 Spread Plating method 와 혐기성 세균이 자랄 수 있는 Pour Plating method를 이용하여 희석배수별로 균수를 파악하고자 한다.직접 생균수의 측정을 해봄으로써, 배지에 콜로니를 만든 세균수를 측정하는 법을 배울 수 있다. 시료 중에 존재하는 미생물은 크게 사균(Death bacteria)과 생균(living bacteria)으로 구별할 수 있으며 이 둘을 합쳐 총 균수라고 한다. 생균수측정법은 일정한 환경을 조성한 배지에 식품 속의 세균을 배양하여 콜로니수를 측정한다. 이에 4조는 돼지고기 속에 존재하는 세균의 CFU(Colony forming units)를 측정하였다.Ⅱ. 재료 및 기구재료 및 기구Spread method ? Agar 배지 (Non-Selective(비선택 배지)) 7 EAPour method ? Agar 배지 (Non-Selective(비선택 배지)) 8 EA피펫피펫필러(고무필러 또는 플라스틱필러)Spreader (도말봉)돼지고기(Sample) 25g펩톤StomacherIncubatorⅢ. 실험방법● Spread plating method① Stomacher Bag 에 돼지고기 25g 과 멸균된 펩톤 225ml 을 넣고 기기를 작동시켜 추출액 (10{} ^{-1}배 희석액)을 준비한다.② pipette을 이용하여 미리 멸균된 90ml 펩톤에 10ml의 돼지고기 균액(10{} ^{-1}배 희석액)을 넣어10{} ^{-3}배의 희석액을 만들고, pipette을 교체한 후 멸균된 90ml 펩톤에 10{} ^{-3}배의 희석액 10ml을 넣어10{} ^{-4}배의 희석액을 만든다. pipette을 교체한 후 위와 같은 방법으로 10{} ^{-5} 희석액을 만들어 준비한다.③ 10{} ^{-1}배 희석액을 준비된 Agar 배지에 0.3ml / 0.3ml / 0.4ml 씩 떨어뜨린 후, 도말봉으로 희석도말을 실시한다. (10{} ^{-1} 배지)④ 10{} ^{-1}배 희석액을 준비된 Agar 배지에 0.1ml을 접종하여 10{} ^{-2} 희석배수로 희석도말을 실시한다. (10{} ^{-2}배지)⑤ 10{} ^{-3}배 희석액을 준비된 Agar 배지에 0.1ml 접종하여 10{} ^{-3} 희석배수로 희석도말을 실시한다. (10{} ^{-3}배지)⑥ 10{} ^{-4}배 희석액을 준비된 Agar 배지에 0.1ml 접종하여 10{} ^{-4} 희석배수로 희석도말을 실시한다. (10{} ^{-4}배지)⑦ 10{} ^{-5}배 희석액을 준비된 Agar 배지에 0.1ml 접종하여 10{} ^{-5} 희석배수로 희석도말을 실시한다. (10{} ^{-5}배지)⑧ 희석도말을 모두 마친 7개의 Agar 배지를 Incubator에서 36±1℃, 48h 뒤집어서 배양한다.⑨ 배양 후 형성된 콜로니의 형태를 관찰하여 특성을 기록하고 독립된 콜로니를 얻는다.※ 뒤집어서 배양하는 이유 : 배지를 거꾸로 놓는 것은 배지가 건조되는 것과 오염을 방지.● Pour Plating method① Stomacher Bag 에 돼지고기 25g 과 멸균된 펩톤 225ml 을 넣고 기기를 작동시켜 추출액(10{} ^{-1}배 희석액)을 준비한다.② pipette을 이용하여 미리 멸균된 99ml 펩톤에 1ml의 돼지고기 균액(10{} ^{-1}배 희석액)을 넣어10{} ^{-3}배의 희석액을 만들고, pipette을 교체한 후 멸균된 99ml 펩톤에 10{} ^{-3}배의 희석액 1ml을 넣어10{} ^{-5}^{ -5}배의 희석액을 만들고 다시 pipette을 교체한 후 위와 같은 방법으로 10{} ^{-7} 희석액을 만들어 준비한다.③ 10{} ^{-1}배 희석액을 준비된 Agar 배지에 1ml을 접종하여 Pour Plating 실시한다. (10{} ^{-1} 배지)④ 10{} ^{-1}배 희석액을 준비된 Agar 배지에 0.1ml을 접종하여 Pour Plating 실시한다. ( 10{} ^{-2}배지)⑤ 10{} ^{-3}배 희석액을 준비된 Agar 배지에 1ml 접종하여 Pour Plating 실시한다. (10{} ^{-3}배지)⑥ 10{} ^{-3}배 희석액을 준비된 Agar 배지에 0.1ml 접종하여 Pour Plating 실시한다. (10{} ^{-4}배지)⑦ 10{} ^{-5}배 희석액을 준비된 Agar 배지에 1ml 접종하여 Pour Plating 실시한다. (10{} ^{-5}배지)⑧ 10{} ^{-5}배 희석액을 준비된 Agar 배지에 0.1ml 접종하여 Pour Plating 실시한다. (10{} ^{-6}배지)⑨ 10{} ^{-7}배 희석액을 준비된 Agar 배지에 1ml 접종하여 Pour Plating 실시한다. (10{} ^{-7}배지)⑩ 10{} ^{-7}배 희석액을 준비된 Agar 배지에 0.1ml 접종하여 Pour Plating 실시한다. (10{} ^{-8}배지)⑪ Pour Plating을 모두 마친 Agar 배지 8개를 Incubator에서 36±1℃, 48h 뒤집어서 배양한다.⑫ 배양 후 형성된 콜로니의 형태를 관찰하여 특성을 기록하고 독립된 콜로니를 얻는다.Ⅳ. 실험결과1) Spread plating methodFig. 1. Result of general bacteria which were from a dilution of pork extract from10^-1to10 ^{-5}in spread plating method.Table. 1. Observed general bacteria at spread plate methods and counted the bacteria in dilute solutionsSample : PorkStandard / General plate countDilution / ColoniesStandard Plate CountSci. Not10 ^{-1}(0.3ml)TNTCSpreader10 ^{-1}(0.3ml)TNTCSpreader10 ^{-1}(0.4ml)TNTCSpreader10 ^{-2}(0.1ml)TNTCSpreader10 ^{-3}(0.1ml)TNTCSpreader10 ^{-4}(0.1ml)TNTCSpreader10 ^{-5}(0.1ml)TNTCSpreaderNoteAll nutrient agars are TNTC. However, as a dilution factor increased at dilute solutions, CFU(Colony Forming Unit) decreased at all nutrient agars.SPC 배지에 돼지고기의 균액을 peptone으로 10{} ^{-1}, 10{} ^{-2}, 10{} ^{-3},10{} ^{-4},10{} ^{-5} 배로 희석하여 분주한 후 spreader로 도말하고Incubator에서 36±1℃, 48h 뒤집어서 배양한 결과, 10{} ^{-1}, 10{} ^{-2}, 10{} ^{-3},10{} ^{-4},10{} ^{-5} 배로 희석한 균액 모두 250 CFU 를 초과하였다. 하지만 희석 배수가 높아질수록 콜로니의 밀도가 적어지는 현상을 관찰 할 수 있었다.결과적으로, 신뢰성 범위인 25~250 CFU를 초과하였기 때문에 검체를 배양 후 발생한 세균 집락수를 계수하여 검체 중의 생균수를 산출할 수 없다.2) Pour plating methodFig. 2. Result of anaerobic bacteria which were from a dilution of pork extract from10^-1to10 ^{-8} in pour plating method.Table. 2. Observed anaerobic bacteria at pour plate method and counted the bacteria in dilute solutions.Standard / Anaerobic plate countDilution / ColoniesStandard Plate CountSci. Not10 ^{-1}TNTCPour10 ^{-2}TNTCPour10 ^{-3}TNTCPour10 ^{-4}TNTCPour10 ^{-5}TNTCPour10 ^{-6}333.3 TIMES10^710 ^{-7}0

자연과학| 2019.08.26| 17페이지| 1,000원| 조회(320)

미생물, 분석, 식품, 실험보고서

미리보기

닫기