1. Title & Journal
Journal: Journal of membrane science, 344 (2009), IF: 3.203
Title: Generalized criteria for identification of fouling mechanism under steady state membrane filtration
Author: Sourav Mondal, Sirshendu De*

2. Background of authors
Corresponding author: Sirshendu De
Affiliation: Department of Chemical Engineering, Indian Institute of Technology Kharagpur, India
Background information:
-    현재 재직중인 대학에서 박사학위를 취득
-    막분리 공정 및 이동현상에 대해 연구하고 또한 microchannel에서의 유동에 대해서도 연구중이다.
-    3개의 SCI 저널의 편집위원을 맡고 있으며 질적으로는 알 수 없으나 연간 10편 이상의 논문을 publish하고 있는 활동적인 교수이다.

3. Summary
파울링 해석에 지배적인 두 메커니즘이 Pore blocking과 Cake formation인데 이 논문에서는 critical time (tc) 이하일 때는 Pore blocking 메커니즘이 지배적이고 그 이후 에는 cake formation이 지배적이다는 가정하에서 출발한다. 일반적인 pore blocking 모델은 다음과 같다.
 
여기에서 J는 플럭스이고 n은 계수인데 n이 2일 때 complete pore blocking을 설명하는 모델이 된다. n=2일 때 위 식을 적분하면 다음과 같다
초기 플럭스를  이라하면 resistance-in-series 모델에 의하여 다음의 식이 도출된다.
 
RCPB*는 무차원 pore blocking resistance이다. 위의 두 식을 이용하면 pore blocking resistance를 도출할 수 있고 최종적으로 tc 이하의 시간에서의 pore blocking을 모델링할 수 있게 된다. t가 tc 이상일 때는 cake formation 모델을 사용하게 되는데 cake formation에서의 Flux decline 모델식으로부터 출발한다.
 
위 식과 resistance-in-series 모델을 결합하여 steady-state 조건을 대입하면 다음과 같은 무차원 형태의 cake resistance를 도출할 수 있다.
 
여기서  는 characteristic time으로  이다.
여기서 중요한 점은 두 모델의 전이점인 tc를 결정하여야 하는데 이는 tc에서 연속이어야한다는 사실(미분가능이면 연속이다)에서 도출된다.
가 되도록 극한을 취하면 최종적으로 아래의 식이 도출된다.
 
G1은 으로 정의되는 무차원 파라미터이다.
 
논문에서 기존의 선행 연구자들의 연구 결과를 모델에 대입하여 모델의 정확도를 살펴보았다. 위 그림에서 볼 수 있듯이 대체적으로 모델이 잘 맞는 것을 알 수 있지만 시간이 0에 가까이 갈 때 무한대로 증가하는 모습에서 모델의 한계점을 볼 수 있다. 개인적인 견해로는 이 부분은 tc 이전의 시간에서 complete pore blocking 이 아닌 다른 메커니즘도 발생하기 때문인 것으로 생각된다.


4. Originality & Creativity
2단계의 phase로 파울링 메커니즘 모델을 나눠서 tc를 결정할 수 있는 모델을 개발하였음

5. Further applications
기 언급했던데로 tc 이전의 phase에 잘 맞는 모델을 도입하고 또한 두 가지 메커니즘이 공존할 수 있는 transient 부분을 도입하면 새로운 모델이 개발될 수 있을 것으로 생각된다.

6. Contact (to reviewer)
minkyupark@gist.ac.kr