KR20120076914A - 탄소 나노튜브 입자의 혼합에 의한 친수성 분리막의 제조방법 - Google Patents

탄소 나노튜브 입자의 혼합에 의한 친수성 분리막의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 탄소 나노튜브 입자의 혼합에 의한 친수성 분리막의 제조방법에 관한 것으로, 상기 제조방법은 고분자 용액을 제조하는 단계, 상기 고분자 용액에 길이 1 내지 100 μm의 탄소 나노튜브 입자를 혼합하고 탈포하는 단계, 상기 탈포된 용액을 부직포 위에 캐스팅하거나 부직포를 사용하지 않고 노즐을 사용하여 중공사(中空絲) 형태로 막을 제조하여 응고액 속에서 응고시키는 단계, 및 제조된 막에 잔류하는 용매를 제거하는 단계를 포함한다. 본 발명의 제조방법에 따라 높은 친수성 및 항구적인 친수성을 갖는 한외여과 및 정밀여과막을 제공할 수 있다.

Description

탄소 나노튜브 입자의 혼합에 의한 친수성 분리막의 제조방법{PROCESS OF FABRICATING HYDROPHILIC MEMBRANE BY BLENDING CARBON NANOTUBE PARTICLES}
본 발명은 탄소 나노튜브 입자의 혼합에 의한 친수성 분리막의 제조방법에 관한 것으로, 상기 제조방법은 고분자 용액을 제조하는 단계, 상기 고분자 용액에 길이 1 내지 100μm의 탄소 나노튜브 입자를 혼합하고 탈포하는 단계, 상기 탈포된 용액을 부직포 위에 캐스팅하거나 부직포를 사용하지 않고 노즐을 사용하여 중공사(中空絲) 형태로 막을 제조하여 응고액 속에서 응고시키는 단계, 및 제조된 막에 잔류하는 용매를 제거하는 단계를 포함하며, 이를 통해서 제조된 친수성 분리막으로는 한외여과막 및 정밀여과막을 들 수 있다.
일반적으로, 한외여과막 및 정밀여과막은 폴리술폰, 폴리에테르술폰, 폴리비닐리돈 플루오라이드 및 폴리비닐리덴 플루오라이드 등의 고분자 물질을 소재로 하여 상전환법에 의해서 제조된다. 이들 여과막은 다공성 지지층과 선택적 분리를 가능하게 하는 스킨층이 하나의 소재로 이루어진 통합형 비대칭 구조로 되어 있는 비대칭막이다. 그러나 셀룰로오스 아세테이트로 제조된 한외여과막을 제외한 대부분의 막은 소수성을 가지며, 이들 막의 경우 일반적으로는 막 자체의 내화학성, 강도 등의 특성이 셀룰로오스 아세테이트 막에 비하여 우수하지만 여과성능이 낮고 오염방지능이 불량하게 되는 단점을 갖는다.
이러한 단점을 극복하기 위하여 소수성인 막 재질을 다양한 방법으로 친수화시키는 기술의 개발이 시도되어 왔다.
대표적인 방법으로는 하기 (1) 내지 (8)의 방법이 알려져 있다: (1) 소수성 막에 글리세린 등의 난휘발성(難揮發性) 수용성 다가 알코올을 흡착시키는 방법, (2) 일본 공개특허공보 소63-31501호 등에 개시된 소수성 막에 폴리에틸렌글리콜, 폴리비닐피롤리돈, 폴리비닐알코올 등의 수용성 고분자 물질을 흡착시키는 방법, (3) 일본 공개특허공보 평2-59032호 등에 개시된 소수성 막에 친수성 고분자를 고정화하는 방법과 소수성 막의 표면에 아크릴아미드 등의 친수성 모노머를 화학적으로 결합시키는 방법, (4) 일본 공개특허공보 평4-300636호 등에 개시된 물을 함유한 상태에서 막에 방사선을 조사하여 친수성 고분자를 가교 불용화함으로써 막에 고정화시키는 방법, 일본 공개특허공보 평9-103664호 등에 개시된 막을 건조 상태에서 열처리함으로써 친수성 고분자를 불용화하여 고정화하는 방법, (5) 일본 공개특허공보 소63-54452호 등에 개시된 소수성 막의 표면을 술폰화하는 방법, (6) 일본 공개특허공보 소61-93801호 등에 개시된 폴리에틸렌글리콜 또는 폴리비닐피롤리돈 등의 친수성 고분자 물질과 소수성 폴리머 도프의 혼합물로 막을 만드는 방법, (7) 일본 공개특허공보 소58-93734호 등에 개시된 알칼리 수용액(NaOH, KOH 등) 처리에 의해 막 표면에 친수기를 부여하는 방법, (8) 일본 특허공보 소54-17978호 등에 개시된 소수성 다공질막을 알코올에 침지한 후, 수용성 폴리머 수용액으로 처리, 건조시킨 다음, 열처리 또는 방사선 등으로 불용화 처리하는 방법.
상기 (1) ? (3)의 방법은 소수성 막을 친수화하는 방법으로서 오래 전부터 알려져 왔다. 그러나 이들 방법 각각에 사용되는 친수성 부여제는 물과 한번 접촉하는 경우 소수성 막으로부터 이탈되어 친수성을 상실하게 되는 결점이 있다. 또한, 그 용도에 따라서는 이들 친수성 부여제가 여과액에 혼합되는 것을 기피하는 경우도 있다.
상기 (2)의 방법을 개량한 방법으로서, 상기 (2)의 방법을 실행한 후에 다시 방사선을 조사하거나 가열처리를 실시하여 이들 친수성 부여제를 수 난용성화하고, 이로써 상기 부여제가 막으로부터 탈리되는 것을 어렵게 하는 방법이 제안되어 있다. 그러나 상기 방법은 막 강도가 저하하거나 그 효과가 여전히 충분한 수준에 이르지 못하는 등의 문제가 있다.
상기 (4) 및 (5)의 방법은, 소수성 막의 친수성이 거의 영구적으로 유지되는 동시에 여과액에 친수성 부여제가 용출되지 않는다는 장점이 있으나, 그 처리방법이 비교적 번잡하고 비경제적인 문제점이 있다.
상기 (6)의 방법 또한 오래전부터 알려져 왔으나, 소수성 막 중의 친수성 고분자 물질의 잔류상태를 조정하는 것이 어렵고, 시간 경과에 따라 여과특성이 변하거나, 친수성 고분자 물질이 서서히 용출되는 등의 문제점을 안고 있다.
상기 (7)의 방법은 처리대상 소재가 한정되고 알칼리 수용액 처리에 의해 막 강도가 저하되는 등의 문제가 있다.
상기 (8)의 방법은 불용화처리시의 건조나 열처리, 방사선 조사 등에 의해 막 강도가 저하되는 등의 문제가 있다.
상기 종래기술들은 여과액 중에 친수성 부여제가 통상 용출되고 이러한 용출을 방지하기 위해서는 번잡하고 비경제적인 처리방법을 채용할 수 밖에 없기 때문에, 우수한 친수화 처리가 된 막을 얻는 것이 곤란하였다. 또한 상기 종래기술의 방법에 따라 친수화 처리하는 경우 막 소재의 열화 및 강도저하 등의 문제점을 수반한다. 따라서 간편하고 경제적이면서도 막 소재의 열화 및 강도저하 등의 문제가 없는 친수화 처리방법을 제공하는 것이 당해 기술분야에서 요청되었다.
본 발명은 상기 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 친수화 처리에 의해 표면이 친수화된 탄소 나노튜브 입자를 첨가하여 친수성이 우수한 분리막을 제조하는 방법 및 그에 따라 제조된 친수성 분리막을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
소수성 소재의 고분자 분리막의 친수화를 위해 수십 nm 내지 수 ㎛의 친수성 나노 입자를 분리막 층에 도입하여 친수성을 부여하는 다수의 기술들이 시도되어 왔으나 일반적으로 구형인 나노입자가 분리막 표면에 약하게 고착될 경우 나노입자가 탈리되어 여과측으로 유출되는 문제점이 있고, 더욱이 나노 입자가 탈리된 지점은 한외여과막 또는 정밀여과막의 결함부위로 작용할 가능성이 높으며, 탈리에 의해 분리막의 친수성능이 약해지는 문제점이 있다.
이러한 나노입자 탈리 문제점은 직경 대 길이의 비가 큰 탄소 나노튜브를 사용함으로써 해결될 수 있다. 탄소 나노튜브는 직경이 0.4 내지 3nm 로 매우 작으며 길이는 수 ㎛이상으로 직경에 비해 매우 크기 때문에 단섬유 형태의 모양을 갖게 된다. 이러한 형태학적 특성에 기인하여 탄소 나노튜브를 친수화 나노 입자로서 사용하는 경우에는 구형 입자 대비 넓은 부착면을 확보할 수 있고, 그에 따라 분리막 표면에서의 탈리 가능성을 현저히 감소시킬 수 있다.
본 발명에서는 이러한 탄소 나노튜브의 특성을 이용하여 분리막에 항구적 친수성을 부여하는 방법을 제공한다. 본 발명에 있어서, 카본 나노튜브로는 단일벽 탄소 나노튜브(single-wall carbon nanotube)가 사용될 수 있다. 바람직하게는 상기 단일벽 탄소 나노튜브의 표면을 질산과 황산의 혼합물로 처리하여 표면상의 -COOH 및 -OH 기의 수가 표면상의 말단기 총수의 5 내지 15%가 되도록 -COOH 또는 -OH 기를 도입시킴으로써 친수성을 향상시킨 것을 사용할 수 있다. 단일벽 탄소 나노튜브는 0.4 내지 3nm의 직경을 가지며 길이는 제조방법에 따라 조절이 가능하나 1 내지 100 ㎛ 길이가 적당하다.
본 발명의 제 1 양태에 따르면, (a) 소수성 고분자 용액을 제조하는 단계, (b) 상기 단계 (a)로부터의 고분자 용액에 길이 1 내지 100 μm의 탄소 나노튜브를 혼합하고 탈포하는 단계, (c) 탈포된 용액을 부직포 위에 캐스팅하거나 부직포를 사용하지 않고 노즐을 사용하여 중공사 형태로 막을 제조하여 증류수 속에서 응고시키는 단계, 및 (d) 제조된 막에 잔류하는 용매를 제거하고 건조하는 단계를 포함하는 친수성 분리막의 제조방법이 제공된다.
본 발명의 제 2 양태에 따르면, 상기 제 1 양태의 단계 (a)에서 고분자로서, 폴리술폰, 폴리에테르술폰, 폴리비닐리덴 플루오라이드, 폴리아크릴로니트릴 및 폴리이미드로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 사용하는 것을 특징으로 하는 친수성 분리막의 제조방법이 제공된다.
본 발명의 제 3 양태에 따르면, 상기 제 1 양태에서 고분자 용액 중의 고분자 농도가 10 내지 25중량%인 것을 특징으로 하는 친수성 분리막의 제조방법이 제공된다.
본 발명의 제 4 양태에 따르면, 상기 제 1 양태의 단계 (b)에 사용된 탄소 나노튜브는, 1 내지 100 ㎛의 길이를 갖고 상기 고분자 100중량부에 대해 0.01 내지 1중량부의 양으로 사용되는 것을 특징으로 하는 친수성 분리막의 제조방법이 제공된다.
본 발명의 제 5 양태에 따르면, 상기 제 1 양태의 단계 (b)에서 혼합되는 탄소 나노튜브는 친수성이 향상된 단일벽 탄소 나노튜브인 것을 특징으로 하는 친수성 분리막의 제조방법이 제공된다.
본 발명의 제 6 양태에 따르면, 상기 제 5 양태에서 단일벽 탄소 나노튜브는, 상기 나노튜브 표면상의 -COOH 및 -OH 기의 수가 상기 나노튜브 표면상의 말단기 총수의 5 내지 15%인 것을 특징으로 하는 친수성 분리막의 제조방법이 제공된다.
제 7 양태에 따르면, 상기 제 1 양태에 있어서 친수성 분리막이 한외여과막 또는 정밀여과막인 친수성 분리막의 제조방법이 제공된다.
제 8 양태에 따르면, 상기 제 1 양태 내지 제 6 양태의 친수성 분리막의 제조방법에 따라 제조된 친수성 분리막이 제공된다.
본 발명에 따라, 종래 소수성 분리막의 친수화 방법에 있어서 문제시 되었던 친수성 부여제의 용출을 방지함으로서 항구적으로 고 친수성을 갖는 분리막 및 그의 제조방법을 제공할 수 있다.
본 발명에 따른 친수성 분리막의 제조방법은 고분자 용액을 제조하는 단계, 상기 고분자 용액에 길이 1 내지 100μm의 탄소 나노튜브를 혼합하고 탈포하는 단계, 탈포된 용액을 부직포 위에 캐스팅하거나 부직포를 사용하지 않고 노즐을 사용하여 중공사 형태로 막을 제조하여 증류수 속에서 응고시키는 단계, 및 제조된 막에 잔류하는 용매를 제거하고 건조하는 단계를 포함하며, 상기 친수성 분리막으로는 한외여과막 또는 정밀여과막이 바람직하다.
이하, 본 발명에 따라 탄소 나노튜브 입자의 혼합에 의한 친수성 분리막의 제조방법을 각 공정단계별로 상세하게 설명한다.
(1) 고분자 용액을 제조하는 단계
본 발명에 따른 고분자 용액은 고분자를 용매에 용해시켜서 제조한다.
상기 고분자로는 폴리술폰, 폴리에테르술폰, 폴리비닐리덴 플루오라이드, 폴리아크릴로니트릴 및 폴리이미드 등이 통상 사용되며, 상기 고분자 용액 중의 고분자 농도는 10 내지 25중량%인 것이 바람직하다. 상기 고분자의 함량이 10중량% 미만이면 분리막의 물리적 특성이 약해지는 문제가 있고, 25중량%를 초과하면 용액의 점도가 너무 커서 캐스팅하기가 곤란할 뿐만 아니라 기공도가 너무 작아지는 문제가 있기 때문이다.
상기 용매로는 디메틸포름아미드, N-메틸-2-피롤리돈, 디메틸아세트아미드, 디메틸술폭사이드 등이 사용된다.
또한, 본 발명에서는 제조되는 분리막의 기공 크기를 조절하기 위하여 별도의 첨가제가 추가로 사용될 수 있다. 상기 첨가제는 기공 조절제라 불리우며, 이는 당해 기술분야에서 널리 공지된 방법으로서 목적하는 기공크기에 적합하도록 공지의 기공 조절제를 선택하여 적당량 첨가하여 사용할 수 있다. 기공 크기를 크게 하기 위한 기공 조절제로는 다양한 분자량을 갖는 폴리(에틸렌글리콜), 폴리(비닐피롤리돈) 및 폴리(비닐알코올)로부터 선택된 것이 사용될 수 있으며, 기공크기를 줄이기 위한 기공 조절제로는 1,4-다이옥산, 디에틸렌글리콜디메틸에테르 등으로부터 선택된 것이 사용될 수 있다.
(2) 탄소 나노튜브 입자를 혼합하고 탈포하는 단계
본 발명에 있어서, 고분자 용액에 탄소 나노튜브 입자를 혼합하고 탈포하는 단계는 종래 소수성 분리막의 친수화 방법에 있어서 문제시 되었던 친수성 부여제의 용출을 방지하기 위하여 1 내지 100μm의 길이를 갖는 탄소 나노튜브 입자를 고분자 용액에 혼합 한 후 상전환법에 의해서 제막함으로써 분리막을 이루는 고분자 내에 함침하고 고정시켜서 막의 항구적인 친수화를 도모한다.
본 발명에 사용되는 탄소 나노튜브의 길이는 1 내지 100μm이다. 특히 1 내지 10μm 길이로 가공된 탄소 나노튜브가 바람직하다. 탄소 나노튜브 길이가 100μm를 초과하는 경우 분리막의 제막시 탄소 나노튜브 입자를 분리막 구조 내에 포함시키기 어렵고, 1μm 미만인 경우에는 입자크기를 줄이는 것이 곤란할 뿐만 아니라, 직경 대 길이의 비가 작아져 부착력 향상효과가 크지 않다.
상기 탄소 나노튜브 입자는 고분자에 대해 0.01 내지 1중량%로 사용되는 것이 바람직하며, 이는 0.01중량% 미만이면 탄소 나노튜브 입자에 의한 분리막 표면 친수성 발현이 어렵고, 1중량% 초과이면 탄소 나노튜브 입자의 응집에 의해 고분자용액 내에서의 분산이 어려워 분리막 형성이 어려워지는 문제가 있기 때문이다.
본 발명에 있어서, 상기 탄소 나노튜브로는 단일벽 탄소 나노튜브를 사용할 수 있다. 바람직하게는 상기 단일벽 탄소 나노튜브의 표면을 질산과 황산의 혼합물로 처리하여 나노튜브 표면상의 -COOH 및 -OH 기의 수가 나노튜브 표면상의 말단기 총수의 5 내지 15%가 되도록 -COOH 또는 -OH 기를 도입시킴으로써 친수성을 향상시킨 것을 사용할 수 있다. 상기 나노튜브 표면상의 말단기 총수에 대한 -COOH 및 -OH 기의 수의 비가 5% 미만인 경우에는 친수성을 충분히 발현하지 못하며, 15%를 초과하는 경우에는 나노튜브 주쇄의 결합강도를 약화시켜 나노튜브가 파손되므로 원하는 크기로 나노튜브 크기를 조절하지 못하는 문제점이 있다.
상기 단일벽 탄소 나노튜브는 0.4 내지 3nm의 직경을 가지며 길이는 제조방법에 따라 조절이 가능하나 1 내지 100 ㎛ 길이가 적당하다.
상기 탄소 나노튜브 입자를 상기 고분자 용액과 혼합한 후 완전 탈포하는 과정을 거치게 되는데, 여기서 탈포라 함은 상기 고분자 용액 내의 기포를 상압 또는 감압 하에 제거하는 것을 말하며, 고분자 용액의 점도가 높을수록 상압 보다는 감압 하에서 탈포하는 것이 바람직하다. 상기 탈포과정을 거치지 않은 고분자 용액으로 제막할 경우, 기포가 존재하는 공간이 막 형성 과정에서 거대 기공이 되어 막의 제거성능을 현저하게 떨어뜨리게 된다.
(3) 응고 단계
상기 탈포 과정을 거친 용액을 부직포 위에 캐스팅하거나 부직포를 사용하지 않고 노즐을 사용하여 중공사 형태로 막을 제조한 다음 비용매 또는 비용매와 용매의 혼합액으로 이루어진 응고액에 침지하여 응고시킴으로써 한외여과 및 정밀여과막 등의 친수성 분리막을 얻을 수 있다. 상기 비용매로는 물, 알코올 등이 사용될 수 있다.
(4) 잔류용매의 제거 및 건조하는 단계
상기 응고 단계를 거쳐 제조된 한외여과 및 정밀여과막 등의 친수성 분리막은 이에 잔류하는 상기 용매를 제거하기 위하여 50 내지 90 ℃정도의 물로 10 내지 30 시간동안 처리된다. 그 후 건조 단계를 거쳐 최종 한외여과 및 정밀여과막 등의 친수성 분리막을 얻을 수 있다.
탄소 나노튜브 입자의 혼합에 의해 제조된 분리막은 표면 친수성이 높아, 정수 및 오폐수처리 등 수처리에 적용할 경우 투과속도가 우수하고 오염이 적은 분리막을 제공한다.
본 발명은 하기 실시예에 의하여 보다 잘 이해 될 수 있으며, 하기의 실시예는 본 발명의 예시를 위한 것이고, 특허청구범위에 의하여 한정되는 본 발명의 보호범위를 제한하고자 하는 것은 아니다.
실시예
[제조실시예 1 내지 3]:
정밀여과막의 제조
폴리비닐리덴 플루오라이드 15중량%, 폴리비닐피롤리돈 10중량%, 상기 폴리비닐리덴 플루오라이드 100중량에 대해 각각 0.1 중량부(제조실시예 1), 0.5 중량부(제조실시예 2), 2 중량부(제조실시예 3)의 친수화 처리된 단일벽 탄소 나노튜브(입자 평균길이 5μm)를 분산시킨 디메틸아세트아미드 75중량%를 혼합하여 이루어진 고분자 용액을 제조한 후, 탈포 냉각하여 부직포 위에 300 μm의 두께로 도포하여 50 ℃의 물에 응고시켰다. 제조된 정밀여과막을 24 시간동안 60 ℃의 물에서 남아있는 용매를 제거한 후 건조하였다.
[비교제조예 1]
탄소 나노튜브 입자를 첨가하지 않은 점을 제외하고 실시예 1과 동일하게 시행하였다.
[비교제조예 2]
비교제조예 1의 방법으로 제조된 정밀여과막을 24 시간 60 ℃의 물 대신 글리세린 3중량% 수용액에서 남아있는 용매를 제거한 후 건조하였다.
[실시예 1]
제조실시예 1 내지 3, 비교제조예 1 내지 2에 의해 제조된 막 표면의 친수화 정도와 친수성능 유지력을 측정하기 위하여 접촉각측정기((주)에스이오, Phoenix 300 plus)로 접촉각을 측정하였다. 접촉각은 수평인 물체 표면에 일정 크기의 미세한 물방울을 놓았을 때, 방울 표면과 물체 표면이 이루는 각을 말하는 것으로서, 친수성일수록 접촉각의 크기가 작아진다. 접촉각 측정은 제조된 막을 건조 상태에서 측정하여 초기 친수화도를 측정하고 이를 0.1 기압 하에서 48 시간 초순수로 여과시킨 후 다시 건조하여 재측정함으로써 친수성능이 어떻게 유지되는지를 비교하여 보았다.
구분 접촉각(°)
실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1 비교예 2
초기 52 45 43 68 53
48시간 여과 후 55 50 49 86 85
탄소 나노튜브 입자를 첨가한 제조실시예 1 내지 3은 탄소 나노튜브 입자를 첨가하지 않은 비교제조예 1에 비하여 초기 접촉각이 작아 표면이 친수화 되었음을 알 수 있다. 탄소 나노튜브 입자의 첨가량 증가에 따라 초기 접촉각이 낮아져 탄소 나노튜브 입자의 첨가량이 클수록 표면 친수도가 높아짐을 알 수 있다. 또한, 48시간 통수 후 접촉각의 변화도 크지 않아, 통수 후에도 탄소 나노튜브 입자가 분리막에 고정화 되어 용출되지 않음으로써 친수성이 유지됨을 알 수 있다. 한편, 난휘발성 수용성 다가알코올인 글리세린을 첨가한 비교제조예 2는 글리세린을 첨가하지 않은 비교제조예 1에 비하여 접촉각이 작고, 탄소 나노튜브를 첨가한 제조실시예 1과 접촉각이 유사하여 표면이 친수화 되어있음을 알 수 있으나, 48시간 통수 후의 접촉각에서는 탄소 나노튜브 입자 및 글리세린을 첨가하지 않은 비교제조예 1과 비슷하여 통수 후 용출에 의해 분리막 표면의 친수성이 유지되지 않음을 알 수 있다.
[실시예 2]
상기 제조실시예 및 비교제조예로 제조된 막을 초순수로 48시간 여과한 막에 대하여 순수투과속도와 용질배제율을 측정하기 위하여 (a) 초순수 및 (b) 초순수에 평균입경 0.05 μm의 폴리스타이렌비드(Sigma)를 1000ppm 분산시킨 용액을 원수로 하여 여과성능을 측정하였다. 상기 막을 원수와의 접촉면적 75 ㎠를 갖는 가압형 셀에 장착하여 20℃, 1기압 하에서 통수하였다.
투과성능은 초순수를 원수(a)로 하였으며, 여과된 물의 부피를 측정하여 다음과 같은 식으로 순수투과속도를 계산하였다.
Figure pat00001
또한, 여과성능 측정은 원수로 폴리스타이렌비드 분산액(b)을 사용하였으며, UV측정계(Optizen 2120UV)를 사용하여 여과된 물의 폴리스타이렌비드 농도를 측정하여 다음과 같은 식으로 용질배제율을 계산하였다.
Figure pat00002
구분 제조실시예 1 제조실시예 2 제조실시예 3 비교제조예 1 비교제조예 2
순수투과속도 3.5 4.2 4.3 3.1 3.4
용질배제율 97.5 97.3 97.3 97.4 97.5
용질배제율은 거의 차이가 없었으나 순수투과속도는 탄소 나노튜브 입자를 첨가한 제조실시예 1 내지 3이 좀 더 우수한 투과성능을 보였다. 이는 물의 투과시 분리막의 친수성으로 인해 분리막 계면과의 반발저항을 줄였기 때문이다.

Claims (8)

  1. (a) 소수성 고분자 용액을 제조하는 단계,
    (b) 상기 단계 (a)로부터의 고분자 용액에 길이 1 내지 100 μm의 탄소 나노튜브를 혼합하고 탈포하는 단계,
    (c) 탈포된 용액을 부직포 위에 캐스팅하거나 부직포를 사용하지 않고 노즐을 사용하여 중공사(中空絲) 형태로 막을 제조하여 증류수 속에서 응고시키는 단계, 및
    (d) 제조된 막에 잔류하는 잔류용매를 제거하고 건조하는 단계
    를 포함하는 친수성 분리막의 제조방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 단계 (a)에서의 고분자로서, 폴리술폰, 폴리에테르술폰, 폴리비닐리덴 플루오라이드, 폴리아크릴로니트릴 및 폴리이미드로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 사용하는 것을 특징으로 하는 친수성 분리막의 제조방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 고분자 용액 중의 고분자 농도가 10 내지 25중량%인 것을 특징으로 하는 친수성 분리막의 제조방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 단계 (b)에 사용된 탄소 나노튜브는, 1 내지 100 ㎛의 길이를 갖고 상기 고분자 100중량부에 대해 0.01 내지 1중량부의 양으로 사용되는 것을 특징으로 하는 친수성 분리막의 제조방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 단계 (b)에서 혼합되는 탄소 나노튜브는 친수성이 향상된 단일벽 탄소 나노튜브인 것을 특징으로 하는 친수성 분리막의 제조방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 단일벽 탄소 나노튜브는, 상기 나노튜브 표면상의 -COOH 및 -OH 기의 수가 상기 나노튜브 표면상의 말단기 총수의 5 내지 15%인 것을 특징으로 하는 친수성 분리막의 제조방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    친수성 분리막이 한외여과막 또는 정밀여과막인 친수성 분리막의 제조방법.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중의 어느 한 항의 제조방법에 따라 제조된 친수성 분리막.
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