• 제목/요약/키워드: Supercritical fluid technology

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초임계유체 추출과 SDE에 의한 솔 추출물의 휘발성분 비교 (A Comparison of Volatile Compounds in Pine Extracts Obtained by Supercritical Fluid Extraction with Those by Simultaneous Steam Distillation and Solvent Extraction)

  • 우광렬;김공환;이미정;이양봉;윤정로
    • 한국식품과학회지
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    • 제31권5호
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    • pp.1268-1274
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    • 1999
  • 본 연구에서 행하여진 온도$(35,\;55^{\circ}C)$ 및 압력(100, 300bar) 범위에서 초임계 추출된 솔 추출물의 수율은 300bar, $35^{\circ}C$와 300 bar, $55^{\circ}C$의 경우 각각 5.0%와 5.3%이었으며 100 bar, $35^{\circ}C$와 100 bar, $55^{\circ}C$에서 각각 3.7% 및 2.8%이었다. 300 bar에서는 wax류 등의 추출로 인하여 얻어진 추출물들은 상온에서 고체 상태이며 노란 색이었고, 100 bar에서 얻어진 추출물은 모두 액체 상태이고 무색에 가까웠다. 관능검사 결과 100 bar, $35^{\circ}C$에서의 초임계 추출물이 SDE 추출물보다 1% 유의수준에서 우수함이 판명되었다. 그러나 100 bar, $35^{\circ}C$에서의 추출물과 300 bar, $55^{\circ}C$ 추출물 간에는 5% 유의수준에서 차이가 없었다. 가장 많이 함유되어 있는 휘발성 향기 성분은 limonene으로써 $32.6{\sim}43.4%$를 차지하였고 ${\beta}-pinene(10.8{\sim}18.5%),\;{\beta}-myrcene(11.5{\sim}17.3%),\;{\alpha}-pinene(5.3{\sim}11.7%)$의 순이었다. 한편 향의 품질 특성에 결정적인 역할을 하는 것으로 알려진 함산소 terpene의 경우 100 bar, $35^{\circ}C$의 경우가 가장 많아서 3.6%를 차지하였으며 300 bar, $35^{\circ}C$의 경우에도 3.4%로서 300 bar, $55^{\circ}C$의 2.5%, 100 bar. $55^{\circ}C$의 1.8%보다 많았다. SDE 추출물의 경우는 6.7%를 차지하여 초임계 추출물보다도 훨씬 많은 양을 나타내었다.

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Manufacture of Cement-Bonded Particleboards from Korean Pine and Larch by Curing of Supercritical CO2 Fluid

  • Suh, Jin-Suk;Hermawan, Dede;Kawai, Shuichi
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제28권4호
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    • pp.41-50
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    • 2000
  • Cement-bonded particleboard is being used as outdoor siding material all over the world, because this composite particularly bears a light weight, high resistance against fire, decay, and crack by cyclic freezing and thawing, anti-shock property, and strength enhancement. Construction systems are currently changing into a frame-building style and wooden houses are being constructed with prefabrication type. Therefore, they require a more durability at outdoor-exposed sides. In this study, the cement hydration property for Korean pine particle, Japanese larch particle and face- and middle layer particles (designated as PB particle below) used in Korean particleboard-manufacturing company was investigated, and the rapid manufacturing characteristics of cement-bonded particleboard by supercritical $CO_2$ curing was evaluated. Korean pine flour showed a good hydration property, however, larch flour showed a bad one. PB particle had a better hydration property than larch flour. The addition of $Na_2SiO_3$ indicated a negative effect on hydration, however, $MgCl_2$ had a positive one. Curing by supercritical $CO_2$ fluid gave a conspicuous enhancement in the performances of cement-bonded particleboards compared to conventional curing. $MgCl_2$ 3%-added PB particle had the highest properties, and $MgCl_2$ 1%-added Korean pine particle had the second class with the conditions of cement/wood ratio of 2.7, a small fraction-screened particle and supercritical curing. On the contrary, the composition of non-hammermilled or large fraction-screened particle at cement/wood ratio of 2.2 was poorer. Also, the feasibility for actual use of 3%-added, small PB particle-screened fraction was greatest of all the conventional curing treatments. Relative superiority of supercritical curing vs. conventional curing at dimensional stability was not so apparent as in strength properties. Through the thermogravimetric analysis, it was ascertained that the peak of a component $CaCO_3$ was highest, and the two weak peaks of calcium silicate hydrate and ettringite and $Ca(OH)_2$ were present in supercritical treatment. Accordingly, it was inferred that the increased formation of carbonates in board contributes to strength enhancement.

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초임계유체 추출을 이용한 포도씨 tocotrienol 추출조건 최적화 (Optimization of Supercritical Fluid Extraction of Tocotrienol from Grape Seed)

  • 김경미;우관식;황인국;이연리;이준수;정헌상
    • 한국식품과학회지
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    • 제41권1호
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    • pp.37-41
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    • 2009
  • 포도가공 시 발생되는 부산물인 포도씨로부터 유용성분인 vitamin E 및 tocotrienol을 초임계 유체추출방법으로 최적화 하였다. 추출 온도(30-$50^{\circ}C$, $X_1$), 추출압력(17-25MPa, $X_2$) 및 추출시간(1-5 hr, $X_3$)을 변수로 반응표면 분석법으로 vitamin E 및 tocotrienol 함량을 측정하였다. 초임계 이산화탄소상에서 vitamin E 및 tocotrienol 함량은 추출온도, 압력 및 시간이 증가함에 따라 증가하였다 (plt;0.001). 각각의 추출조건 가운데 $40^{\circ}C$, 20 MPa 및 5 hr에서 vitamin E는 8.65 mg/100 g 그리고 tocotrienol은 7.88 mg/100 g으로 가장 높은 함량을 나타내었다. 반응표면분석에 의한 최적추출조건은 $40^{\circ}C$, 20.7MPa 및 3.8 hr으로 나타났으며, 이 때의 vitamin E 및 tocotrienol 함량은 각각 8.20 mg/100 g 및 7.42 mg/100 g으로 나타났다. Vitamin E 및 tocotrienol 함량에 대한 실측값은 통계적 예측값의 각각 99.27-106.10% 및 96.09-106.60%로 나타나 추출조건의 유효성이 인정되었다. 또한 유기용매 추출시 vitamin E 및 tocotrienol 함량은 각각 8.18 mg/100 g 및 7.24 mg/100 g이었다. 따라서 용매추출법과 초임계 이산화탄소 추출법을 비교했을 때 초임계 이산화탄소 추출법을 이용하는 것이 더 효과적으로 vitamin E 및 tocotrienol을 추출할 수 있을 것으로 판단되었다.

기능성 미분말의 제조공정에 관한 연구 : III. 초임계 분출법에 의한 복합분체의 합성과 용출특성 (Preparation process of functional particles: III. Preparation of composite particles by rapid expansion of supercritical fluid solutions and release behavior)

  • 류한원;김영도;신건철
    • 한국결정성장학회지
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    • 제9권1호
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    • pp.55-59
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    • 1999
  • 초임계 분출법을 이용하여 입자의 코팅을 행하였다. 핵입자로는 분무건조법으로 제조된 Microcapsule을 사용하였으며, 코팅 물질로는 녹는 점이 다른 두 종류의 파라핀을 사용하였다. 파라핀이 녹아 있는 초임계 $CO_{2}$ 용액은 공 기에 의해 유통중인 유통층 내부로 작은 직경의 노즐을 통해 분출된다. 이 때 추출조의 온도와 압력은 각각 $50~120^{\circ}C$, $150~200\;kg/\textrm{cm}^2$으로 변화시켰다. 이론적인 코팅 두께를 계산하였으며, 코팅층의 분석은 SEM과 FT-IR을 사용하였다. $Mg^{2+}$ ion의 용출특성은 원자홉광광도계를 사용하여 조사하였다.

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기능성 미분말의 제조공정에 관한 연구: II. 초임계 분출법에 의한 입자 코팅 (Preparation process of functional particles: II. Particle coating by rapid expansion of supercritical fluid solutions)

  • 류완원;김영도;신건철
    • 한국결정성장학회지
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    • 제8권4호
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    • pp.673-676
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    • 1998
  • 초임계 분출법(RECC)을 미립자 코팅에 이용하였다. 본 실험은 반응관 중심부에 위치한 노즐을 갖고 있는 유동층 내부에서 수행하였다. 핵입자로는 glass beads(500~590$\mu$m, 74$\mu$149$\mu$m)와 brilliant blut로 피복된 glass beads의 두 종류를 사용하였다. paraffin이 용해된 초임계 $CO_2$는 공기에 의해 유동중인 유동층 내부 노즐을 통해 분무시켰다. 핵입자 표면에 코팅물질이 피복됨을 SEM과 FT-IR에 의한 분석을 통하여 확인할 수 있었다. 코팅 전호 brilliant blue의 용출특성을 ABC로 조사한 결과 코팅입자의 용출특성이 향상되었음을 확인하였다.

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Seismic wave monitoring of $CO_2$ migration in water-saturated porous sandstone

  • Xue Ziqiu;Ohsumi Takashi
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제7권1호
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    • pp.25-32
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    • 2004
  • We have carried out laboratory measurements of P-wave velocity and deformation strain during $CO_2$ injection into a porous sandstone sample, in dry and water-saturated conditions. The rock sample was cylindrical, with the axis normal to the bedding plane, and fluid injection was performed from one end. Using a piezoelectric transducer array system, we mapped fluid movement during injection of distilled water into dry sandstone, and of gaseous, liquid, and supercritical $CO_2$ into a water-saturated sample. The velocity changes caused by water injection ranged from $5.61\;to\;7.52\%$. The velocity changes caused by $CO_2$ injection are typically about $-6\%$, and about $-10\%$ for injection of supercritical $CO_2$, Such changes in velocity show that the seismic method may be useful in mapping $CO_2$ movement in the subsurface. Strain normal to the bedding plane was greater than strain parallel to the bedding plane during $CO_2$ injection; injection of supercritical $CO_2$ showed a particularly strong effect. Strain changes suggest the possibility of monitoring rock mass deformation by using borehole tiltmeters at geological sequestration sites. We also found differences associated with $CO_2$ phases in velocity and strain changes during injection.

초임계 공정을 이용한 Thin-walled carbon nanotubes (TWNTs)/아민계 에폭시 첨가제의 복합체 제조 (Study on the Thin-walled carbon nanotubes (TWNTs)/Amine epoxy additive composite via supercritical fluid process)

  • 김용렬;정현택
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제31권3호
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    • pp.486-491
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    • 2014
  • 본 연구에서는, 유기용매를 사용하지 않는 친 환경적인 건식 공정과 초임계 공정을 이용한 Thin-multiwalled carbon nanotube (TWNTs)/아민계 에폭시 첨가제의 복합체 제조에 관하여 연구를 하였다. 제조된 TWNTs/아민계 에폭시 첨가제의 복합체는 우레탄기반의 비스페놀 A 타입의 에폭시 레진의 경화제로 사용하였다. TWNTs/아민계 에폭시 첨가제의 복합체를 경화제로 사용하여 제조된 에폭시 레진의 열적 성질을 Dynamic mechanical analysis (DMA)를 이용하여 분석 하였으며, 메트릭스상의 carbon nanotube의 높은 분산성은 SEM을 통하여 확인 하였다. 그 결과, 초임계 공정을 이용하여 제조된 에폭시 레진의 열적 성질과 매트릭스내의 carbon nanotube 분산성이 건식 공정을 사용 하였을 때 보다 더욱 증가된 결과를 확인 할 수 있었다.

디메틸포름아마이드 용매와 초임계 이산화탄소 역용매를 사용한 RDX 고에너지 물질의 재결정 (Recrystallization of RDX High Energy Material Using N,N-Dimethylformamide Solvent and Supercritical $CO_2$ Antisolvent)

  • 김창기;이병철;이윤우;김현수
    • 청정기술
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    • 제15권4호
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    • pp.233-238
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    • 2009
  • 초임계유체공정은 고폭화약이나 추진제로 사용되는 고에너지 물질을 미세입자로 제조하기 위한 새롭고 환경친화적인 방법으로 큰 관심을 받아 왔다. 본 연구에서는 고폭화약 대상물질로서 RDX(cyclotrirnethylenetrinitramine)을 선정하여 초임계역용매 재결정공정을 이용하여 RDX를 미세입자로 제조하는 연구를 수행하였다. 제조된 입자의 크기와 형상에 미치는 초임계공정 운전변수의 영향을 관찰하였다. 본 연구에서는 RDX를 용해시키기 위한 유기용매로 N,N-dimethylformamide를 사용하였다. 초임계역용매 재결정공정에 의해 RDX 입자들의 크기는 $10\;{\mu}m$ 이하로 뚜렷하게 감소하였다. 본 연구에서 설정한 공정변수의 범위에서 재결정되는 RDX 입자들의 크기를 관찰한 결과, 313.15K, 150 bar, 그리고 주입용액에서의 RDX의 농도가 15wt%일 때 가장 작은 RDX 입자가 재결정되었다.

ASSESSMENT OF STABILITY MAPS FOR HEATED CHANNELS WITH SUPERCRITICAL FLUIDS VERSUS THE PREDICTIONS OF A SYSTEM CODE

  • Ambrosini, Walter;Sharabi, Medhat Beshir
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제39권5호
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    • pp.627-636
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    • 2007
  • The present work is aimed at further discussing the effectiveness of dimensionless parameters recently proposed for the analysis of flow stability in heated channels with supercritical fluids. In this purpose, after presenting the main motivations for the introduction of these parameters in place of previously proposed ones, additional information on the theoretical bases and on the consequences of this development is provided. Stability maps, generated by an in-house program adapted from a previous application to boiling channels, are also shown for different combinations of the operating parameters. The maps are obtained as contour plots of an amplification parameter obtained from numerical discretization and subsequent linearization of governing equations; as such, they provide a quantitatively clear perspective of the effect of different boundary conditions on the stability of heated channels with supercritical fluids. In order to assess the validity of the assumptions at the basis of the in-house model, supporting calculations have been performed making use of the RELAP5/MOD3.3 computer code, detecting the values of the dimensionless parameters at the threshold for the occurrence of instability for a heated channel representative of SCWR proposed core configurations. The obtained results show reasonable agreement with the maps, supporting the applicability of the proposed scaling parameters for describing the dynamic behaviour of heated channels with supercritical fluids.

초임계유체 정류법에 의한 어유지방산으로부터 EPA와 DHA의 분리 (Separation of EPA and DHA from Fatty Acid of Fish Oil by Supercritical Fluid Rectification)

  • 김재덕;임종성;이윤우
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제14권2호
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    • pp.49-55
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    • 1997
  • It was tested the possibility that EPA and DHA could be separated from fish oil fatty acid ethyl ester(FAEE) in the supercritical carbon dioxide rectification method. Experiments were carried out in the 1800mm tall and temperature gradient packed rectification column at the pressure of 100bar and carbon dioxide flow rate of 52.43NL/min. Experimental results showed that this method was useful to separate the FAEE by the relative volatility of the components. The maximum attainable concentration of EPA, DHA and both of them in product were 41%, 43% and 57% respectively in this rectification column using raw fish oil feed.