24-3막분리 공정인 한외여과와 역삼투를 다음 표의 항목별로 비교하여 … | 2024년 식품안전기사실기(필답형) 3회차 기출문제 상세 페이지

사용 압력 — 한외여과 : 저압 / 역삼투 : 고압

막 세공의 크기 — 한외여과 : 크다 / 역삼투 : 작다

분리되는 물질의 분자량 — 한외여과 : 크다 / 역삼투 : 작다

[해설]

둘 다 압력을 걸어 용액을 막에 통과시키는 가압식 막분리지만, 막 공경의 크기가 다르기 때문에 필요한 압력과 걸러지는 물질의 크기가 서로 반대 방향으로 움직인다.

한외여과(UF)는 공경이 상대적으로 커서 저압(대략 10 ~ 100 psig)으로 운전된다. 분리는 용질과 세공 크기의 상대적 관계로 일어나며, 단백질·다당류처럼 분자량이 큰 고분자가 막에 걸리고 물·염류·저분자 당은 그대로 통과한다. 유청단백 농축, 효소 농축 등에 쓰인다.

역삼투(RO)는 공경이 훨씬 작아 용존염까지 붙잡는다. 물이 농도가 낮은 쪽으로 흐르려는 삼투압을 거슬러 반대 방향으로 밀어내야 하므로 고압(대략 600 ~ 800 psig)이 필요하고, 무기염·저분자 유기물처럼 분자량이 작은 물질까지 분리된다. 해수 담수화, 과즙·유가공품의 저온 농축이 대표 용도다.

정리하면 공경이 큰 쪽(한외여과)일수록 낮은 압력으로 큰 분자를 거르고, 공경이 작은 쪽(역삼투)일수록 높은 압력으로 작은 분자까지 거른다. 공경 순서로는 정밀여과 > 한외여과 > 나노여과 > 역삼투 순이며, 압력 순서는 그 반대다.