한외여과막 장치 ( UF )

 정의

한외여과법 (Ultra Flitration) 은 액체 중에 용해되거나 분산된 물질을 입자크기나 분자량크기별로 분리할수 있는 

공정으로 압력차를 추진력으로 하며, 미세여과와 역삼투의 중간 영역의 입자를 분리한다. 

한외여과막은 미세 다공성 (Finely-porous) 인 역삼투압처럼 극히 치밀한 세공을 지니고 있지 않으며, 

다공성(porous)인 정밀여과막처럼 세공을 현미경으로 용이하게 관찰할 수도 없는 

대략 10～500Å 범위의 세공 크기를 갖고 있다.

이러한 이유 때문에 '막에 의해 90% 이상의 배재도를 나타내는 용질의 최소 분자량'으로 정의되는 

분획분자량(Molecular weiht cutoff, MWCO)으로서 그 분리 성능을 나타내며, 분자량 300 ~ 300,000 dalton 정도의 

중분자 및 고분자량을 갖는 당류, 단백질 등의 생체물질, 고분자 물질의 등의 분리에 사용된다. 

미세여과와 기본원리는 동일하나 정밀여과(MF)의 막구조는 대칭형(symmetric)의 세공구조이나,

한외여과막은 비대칭형(asymmetric)구조의 치밀한 층구조로 되어있어 미세여과보다 더 작은 입자를 분리해 낼 수 있다. 

한외여과의 단점은 역삼투보다 큰 분자량을 갖는 물질을 분리해 내기 때문에 막오염이 역삼투보다 심하다.

그러나 역삼투는 분리대상물질이 염류 및 무기이온이므로 용액내 높은 삼투압으로 인해 큰 압력이 요구되나 

한외여과는 대상물질이 분자량이 큰 물질이므로 용액내의 삼투압은 무시할수 있어서 낮은 압력으로 운전된다.

 투과 원리

1) 한외여과막에 공급된 원액은 중공사막을 빠른 속도로 흘러 가면서 고분자량 물질은 막에 의해 배제되어 농축, 

   순환되며 저분자량 물질과 물은 막을 통해 투과해 나간다.

2) 중공사 한외여과막은 그림에서와 같이 흐름방향에 대하여 투과가 수직으로 이루어지는 Cross-Flow여과 방식으로 

    운전되기 때문에 막 표면의 오염이 적게 일어나 수투과도가 높고 안정된 Flux를 유지할 수 있다.

 UF 와 R/O 차이점