Conductive membrane is a membrane that can remove and prevent foulants under an electric field, which allows long-term microalgae filtration with high efficiency. The key technology is to fabricate highly conductive membrane. In this study, to verify effects of the conductive membrane, membrane cleaning efficiency by an electrochemical method was compared with conventional membrane cleaning methods using conductive silver membranes. High foulants removal ability with the electric field revealed the potential of the conductive membrane. Carbon nanomaterials, well known for high conductivity, had been used for conductive membrane preparation and two conductive membranes were fabricated: One is a carbon nanotube embedded polyacrylonitrile membrane embedding a stainless steel mesh as a supporting layer. The other is a carbon nanofiber-silica hybrid membrane. Both membranes showed improvement of microalgae harvesting performance when the electric field was applied. This research demonstrated the great fouling inhibition effect of the carbon nanomaterial-based membrane and suggested the promising potential of the conductive membrane which will reduce cost and increase efficiency of microalgae harvesting process.
전도성 막은 전기장을 가할 때 뛰어난 오염물질 제거 능력이 있는 여과막으로, 전도성 막을 사용하면 장시간 고효율로 미세조류 수확이 가능하다. 이를 위한 핵심 기술은 전도성이 높은 여과막을 제작하는 것이다. 전도성 막의 성능을 입증하고자 상업용 은 여과막으로 미세조류를 수확한 후 전기화학적으로 여과막을 세척한 결과, 높은 세척 효율을 나타냈다. 우수한 성능의 전도성 막을 제작하기 위해 높은 전도성을 띠는 탄소나노소재를 사용하여 두 종류의 전도성 막을 개발했다. 하나는 탄소나노튜브를 고분자에 혼합하여 스테인리스강 망 위에 비용매 상분리법으로 여과막을 제작했고, 다른 하나는 실리카를 함유한 탄소나노섬유 여과막이었다. 두 전도성 막 모두 전기장을 가할 때 미세조류 수확 효율이 상승했다. 본 연구를 통해서 탄소나노소재 기반의 전도성 막이 우수한 미세조류 수확 능력을 나타냄을 보였다. 따라서 전도성 막 기술은 저비용의 효율적인 미세조류 수확 공정으로써 활용될 수 있을 것으로 기대된다.
