초록 ▼

○ 고분자 분리막은 전자재료, 의약품 제조, 음식물 포장, 보호 장비, 연료전지, 정수 및 기체, 증기 분리 등과 같은 여러 과학기술 분야에서 이용되고 있다. 분리막은 농도, 압력, 전위차 등의 추진력을 이용하여 통과하는 물질의 투과속도를 조절할 수 있는 특징이 있어 위와 같은 분야에 적용될 수 있다. 이러한 추진력 가운데 압력차를 이용하는 분리공정으로는 정밀여과, 한외여과, 역삼투, 투과증발, 기체분리 등이 있다. 최근 국내 기체 분리막의 연구는 이재화(공주대), 김세종[(주)에어레인], 우승문(경상대)을 비롯한 많은 연구가 있다

○ 고분자 분리막은 전자재료, 의약품 제조, 음식물 포장, 보호 장비, 연료전지, 정수 및 기체, 증기 분리 등과 같은 여러 과학기술 분야에서 이용되고 있다. 분리막은 농도, 압력, 전위차 등의 추진력을 이용하여 통과하는 물질의 투과속도를 조절할 수 있는 특징이 있어 위와 같은 분야에 적용될 수 있다. 이러한 추진력 가운데 압력차를 이용하는 분리공정으로는 정밀여과, 한외여과, 역삼투, 투과증발, 기체분리 등이 있다. 최근 국내 기체 분리막의 연구는 이재화(공주대), 김세종[(주)에어레인], 우승문(경상대)을 비롯한 많은 연구가 있다.

○ 막을 이용한 기체 분리의 시장 및 활용범위가 팽창하고 있다. 그 이유는 에너지 사용량 및 운전비용 절감이다. 고분자 분리막은 여러 기체 분자들의 투과속도 차에 따라 기체 혼합물로부터 특정 기체를 선택적으로 분리할 수 있는 장점을 가지고 있다. 기체 분리용 고분자 분리막은 Mitchell(1830, 1833), Graham(1866) 등에 의해 고분자의 투과특성이 보고되기 시작한 이래로 178년의 역사를 지니고 있다

○ 기체 분리막 공정은 석유화학 공정, 합성 가스로부터 수소의 분리 및 회수에 이용되고 있고 다른 응용분야로는 천연가스 정제, 매립지가스 회수, 공기 분리(산소부화 혹은 질소제조), 탈수, 탈기, 헬륨 회수 등이 있다. 기체 분리막 시스템 시장은 매년 5억 달러에 이른다.

○ 전세계 분리막 관련 산업은 50억 달러 이상으로 예측된다. 매년 분리막 시장의 성장속도는 12-15%에 달하며 기체 분리막은 향후 10여 년간 더 높은 성장세를 나타낼 수 있을 것으로 예측된다(Polymer Science and Technology Vol. 19, No. 4, pp.284-291, August, 2008).

○ 역선택성 기체 분리막 재료로 유리상 재료는 고유 미세공 함유 고분자, 나노 복합재료, 극성 첨가제 함유 고분자가 있고 고무상 재료로는 PEO, PEO 공중합체, PEO 나노복합체 등이 있다. PEO 중의 에테르 산소 부위는 산성기체나 유기증기에 친화성이 높다. 에테르 산소 부위는 고분자 사슬의 충전을 방해하여 자유부피가 커진다.