본 연구에서는 고농도 폐수를 대상으로 전기투석을 활용하여 이온을 회수 및 농축하는 과정 중 발생하는 이온교환막 오염을 확인하고자 실험을 진행하였다. 본 연구에 사용된 폐수는 아연제련 폐수와 가축분뇨 소화액을 사용하여 실험하였다. 고농도 중금속이 함유된 아연제련 폐수를 이용하여 카드뮴 이온의 회수 및 농축효율을 확인하였고 전기투석 운전 후 이온교환막 막 오염에 미치는 영향을 파악하였다. 그 결과, 희석 수 내 용존유기탄소(dissolved organic carbon, DOC)와 소수성 DOC는 각각 0.65 mg/L, 2.1 mg/L 감소했다. 반면, 친수성 DOC 1.45 mg/L 증가하였다. 이는 희석수에 용해된 소수성 DOC의 일부가 친수성 DOC로 전환되었고 이어서 저분자량(LMW) DOC로 전환되었다. 농축수 내 DOC는 큰 변화가 없었으나 친수성 DOC의 LMW DOC가 증가하였다. 또한, 전기투석 과정 중 양이온 교환막의 오염은 처음 표면에 CaSO4 침전물에 의해 발생하였다. 이어서 CaSO₄ 침전물에 다른 2가 및 3가 양이온의 금속 수화물이 축적된 것으로 확인되었다. 반면, 음이온 교환막의 오염은 콜로이드와 유기물에 의한 오염임을 확인하였다. 고농도 영양분을 함유한 가축분뇨 소화액을 이용하여 질소와 인 이온의 회수 및 농축효율을 확인하였고 전기투석 운전 후 이온교환막 막 오염에 미치는 영향을 파악하였다. 그 결과, 질소의 회수 및 농축효율은 각각 66%, 35%, 인의 회수 및 농축효율은 21%, 6%로 확인되었다. 농축효율이 현저히 낮아지는 것은 농축격실에 막 오염이 일어났기 때문이다. 음이온 교환막의 농축조 표면에는 10 μm 이상의 두께를 갖는 오염층이 발견되었다. 반면, 음이온 교환막의 희석조 표면에는 1 μm 이하의 두께를 갖는 오염층이 확인되었다. 원소분석 결과 파울링 물질에 이온이 달라붙어 있어서 음이온교환막에 질소, 인, 산소의 농도가 유독 증가한 것으로 나타났다. 또한, 고농도의 유기물을 함유하고있는 가축분뇨 소화액은 humic-like과 fulvic-like 피크가 강하게 나타났으며 원수와 비교했을 때 전기투석 후 fulvic-like 피크가 짙어진 것을 확인하였다. 고농도의 유기물 폐수의 이온교환막 또한 무기 및 유기물질에 영향을 받으며, 양이온교환막에 비해 음이온교환막이 오염에 더 취약함을 확인하였다. 따라서, 본 연구를 통해 전기투석 공정을 활용하여 이온의 회수 및 농축 효율을 확인하였고 고농도 폐수를 이용하여 전기투석 공정 활용 가능성을 확인하였다. 그러나 이온교환막의 무기 및 유기물질로 인해 막 오염이 발생되고 이온 회수 및 농축효율이 감소하였다.