• 시스템엔지니어링학술지
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• 제13권2호
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• pp.65-74
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• 2017

Supercritical carbon dioxide power system is the next generation electricity technology expected to be highly developed. The power system can improve net efficiency, simplify cycle configuration, and downsize equipment compared to conventional steam power system. In order to dominate the new market in advance, it is required to found Front End Engineering Design (FEED) Framework of the system. Therefore, this study developed the FEED framework including design processes for the supercritical carbon dioxide power system, information elements for each process, and relationships for each element. The developed FEED framework is expected to be able to secure systematic technological capabilities by establishing a common understanding and perspective among multi-field engineers participating in the design.

• Korea-Australia Rheology Journal
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• 제20권4호
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• pp.235-243
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• 2008

The aim of this study is to explore the possibility of incorporating supercritical carbon dioxide ($scCO_2$) into twin screw extrusion process for the production of polypropylene-clay nanocomposite (PPCN). The $CO_2$ is used as a reversible plasticizer which is expected to rapidly transport polymeric chains into the galleries of clay layers in its supercritical condition inside the extruder barrel and to expand the gallery spacings in its sub-critical state upon emerging from die. The structure and properties of the resulting PPCNs are characterized using wide-angle X-ray diffraction (WAXD), transmission electron microscopy (TEM), rheometry, thermogravimetry and mechanical testing. In the processing of the PPCNs with $scCO_2$, optimum $scCO_2$ concentration and screw speed which maximized the degree of intercalation of clay layers were observed. The WAXD result reveals that the PP/PP-g-MA/clay system treated with $scCO_2$ has more exfoliated structure than that without $scCO_2$ treatment, which is supported by TEM result. $scCO_2$ processing enhanced the thermal stability of PPCN hybrids. From the measurement of linear viscoelastic property, a solid-like behavior at low frequency was observed for the PPCNs with high concentration of PP-g-MA. The use of $scCO_2$ generally increased Young's modulus and tensile strength of PPCN hybrids.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제50권6호
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• pp.988-993
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• 2012

이산화탄소 포집 및 저장 기술 중에서 수송 단계를 위한 전처리 과정인 초임계 압축 및 액화 공정에 대해서 압축 방법에 따른 에너지와 그 때의 비용의 평가가 이루어졌다. 이산화탄소를 초임계상까지 직접 압축하는 경우(공정 1-1), 액화 후 펌프로 초임계상을 만드는 경우(공정 1-2), 이산화탄소의 가압 팽창으로 액화하는 경우(공정 2), 다른 냉매를 사용하면서 그 냉매를 가압, 팽창으로 얻는 경우(공정 3-1), 냉매를 흡수 냉각법으로 얻는 경우(공정 3-2), 캐스케이드 방법을 사용한 경우(공정 4)에 대해서 각각 공정 모사되었으며 그 때의 비용이 평가되었다. 비용은 $4~7/ton으로 추정된다.

• 공업화학
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• 제8권5호
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• pp.737-741
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• 1997

휘발성 유기용제의 주된 제거방법은 흡착제를 이용한 흡착 공정이 추천된다. 본 연구에서는 입상활성탄과 활성탄소섬유에 휘발성 유기용제를 흡착시킨 후 폐흡착제를 탈착컬럼에 넣고 318.15 K의 온도에서 압력을 변수(2000~3000 psi)로 하는 초임계 이산화탄소를 이용하여 재생하였다. 초임계 이산화탄소의 압력이 증가함에 따라 탈착율과 요오드 흡착가는 증가하였으며, 재생시간은 MEK와 benzene의 경우 각각 70분과 60분이었다. 최대 탈착율은 3000psi의 압력에서 MEK가 흡착된 입상활성탄과 활성탄소섬유의 경우 각각 초기 흡착량의 64.0%, 55.3%가 탈착되었으며, 벤젠이 흡착된 입상활성탄과 활성탄소섬유의 경우에는 각각 59.1%, 45.2%가 탈착되었다. 또한 Tan과 Liou의 모델로 출구농도를 예측할 수 있었다. 따라서 입상활성탄뿐만 아니라 활성탄소섬유의 재생공정에도 초임계유체 재생법의 적응 가능성을 확인할 수 있었다.

• 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.

• Journal of Pharmaceutical Investigation
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• 제38권4호
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• pp.241-247
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• 2008

Paclitaxel is a taxane diterpene amide, which was first extracted from the stem bark of the western yew, Taxus brevifolia. This natural product has proven to be useful in the treatment of a variety of human neoplastic disorders, including ovarian cancer, breast and lung cancer. Paclitaxel is a highly hydrophobic drug that is poorly soluble in water. It is mainly given by intravenous administration. Therefore, The pharmaceutical formulation of paclitaxel ($Taxol^{(R)}$; Bristol-Myers Squibb) contains 50% $Cremophor^{(R)}$ EL and 50% dehydrated ethanol. However the ethanol/Cremophor EL vehicle required to solubilize paclitaxel in $Taxol^{(R)}$ has a pharmacological and pharmaceutical problems. To overcome these problems, new formulations for paclitaxel that do not require solubilization by $Cremophor^{(R)}$ EL are currently being developed. Therefore this study utilized a supercritical fluid antisolvent (SAS) process for cremophor-free formulation. To select hydrophilic polymers that require solubilization for paclitaxel, we evaluated polymers and the ratio of paclitaxel/polymers. HP-${\beta}$-CD was used as a hydrophilic polymer in the preparation of the paclitaxel solid dispersion. Although solubility of paclitaxel by polymers was increased, physical stability of solution after paclitaxel/polymer powder soluble in saline was unstable. To overcome this problem, we investigated the use of surfactants. At 1/20/40 of paclitaxel/hydrophilic polymer/ surfactant weight ratio, about 10 mg/mL of paclitaxel can be solubilized in this system. Compared with the solubility of paclitaxel in water ($1\;{\mu}g/mL$), the paclitaxel solid dispersion prepared by SAS process increased the solubility of paclitaxel by near 10,000 folds. The physicochemical properties was also evaluated. The particle size distribution, melting point and amophorization and shape of the powder particles were fully characterized by particle size distribution analyzer, DSC, SEM and XRD. In summary, through the SAS process, uniform nano-scale paclitaxel solid dispersion powders were obtained with excellent results compared with $Taxol^{(R)}$ for the physicochemical properties, solubility and pharmacokinetic behavior.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제55권2호
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• pp.225-229
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• 2017

최근 약물전달시스템으로 널리 주목받고 있는 dextran의 미립자는 초임계 반용매 공정을 통해 얻을 수 있다. 초임계 반용매(SAS) 공정에서는 DMSO (dimethyl sulfoxide)에 용해되어 있는 dextran이 반용매인 초임계 $CO_2$의 첨가에 의한 재결정으로 얻어진다. 본 연구에서는 이 공정의 적절한 운전조건을 제시하기 위하여 가변부피 셀을 이용하여 cloud point를 측정함으로써 Dexran/DMSO/$CO_2$의 상거동을 관찰하였다 실험결과로부터 dextran 미립자 제조를 위한 초임계 반용매 공정의 적절한 온도(300.15 K~330.15 K), 압력(90 bar~130 bar), 용질의 농도(5 mg/ml~20 mg/ml)의 범위를 결정하였다.

• 청정기술
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• 제12권2호
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• pp.53-61
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• 2006

생분해성 고분자인 Poly(lactide-co-glycolide) (PLGA)와 약물 단백질로 약물 중합체를 만들기 위하여 초임계 나노 입자 제조 공정중 하나인 PGSS법을 이용하여 연구를 수행하였다. 초임계 이산화탄소에 의해서 고분자 PLGA의 유리전이온도($T_g$)를 강하시켜 가소화시키면서 단백질을 용기 내에서 혼합하였다. 고분자 PLGA에 캡슐화 된 단백질의 입자를 얻기 위해 고압 용기에 들어있는 시료를 노즐을 통하여 대기압으로 이산화탄소를 분사시켰다. 입자의 형태, 입자 크기 그리고 크기 분포에 대한 영향을 알아보기 위해서 고압 용기 안에서 초임계 이산화탄소를 이용하여 공정변수들을 조작함으로서 PGSS 실험을 하였다. 입자는 거칠고 불규칙하며 표면에 기공이 생성되었음을 확인하였다. 제조된 입자의 크기와 크기분포는 과포화도, 핵 생성시간 등으로 설명하였다. 제조된 입자 내의 protein의 활성도 저하는 거의 없었다.

• 한국식품과학회지
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• 제23권6호
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• pp.677-682
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• 1991

초임계 탄산가스를 추출용매로 사용하여 대두유를 추출하였다. 추출압력과 온도의 범위는 각각 3,000-7,000psig와 $40-70^{\circ}C$였다. 1g의 대두유를 추출하기 위하여 7,000psig, $60^{\circ}C$에서는 25l의 탄산가스가 필요하였으나, 3,000psig, $60^{\circ}C$에서는 250l가 소요되었다. 추출압력 6,000 psig 미만에서는 온도가 증가할수록 추출율이 감소하였고, 6,000psig에서는 온도에 관계없이 추출율이 일정한 반면, 6,000psig를 넘어서는 온도가 증가할수록 추출율도 증가하였다. 초임계탄산가스로 추출된 대유는 핵산으로 추출한 대우유보다 색도가 약하였으며 인지질의 함량도 매우 적었다. 지방산조정은 초임계 추출이 진행됨에 따라 변화하였다. 초임계탄산가스를 이용하여 대두유를 추출할 경우, 신속한 추출이 이루어지며, 탈검과 탈색의 정제공정을 삭제내지는 축소하여 정제유를 만들 수 있다.

• 생명과학회지
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• 제13권5호
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• pp.569-575
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• 2003

초임계 이산화탄소를 이용하여 saw palmitto로부터 전립선 비대증 치료를 위한 유효성분을 효율적으로 추출하기 위하여 초임계 유체의 압력(22, 30 Mpa), 온도 $(35^{\circ}C,\; 60^<\circ}C)$, 및 보조용매의 농도, 및 추출시간에 다른 효율을 조사하였다. 보조 용매로는 메탄올보다는 에탄올이 효과적이었고. 보조용매의 농도가 증가할수록 유효성의 추출 효율은 증가하였고 15% 에탄올 농도에서 효율이 가장 높았다. 15%에탄올 농도에서 초임계유체의 최적 추출조건은 압력은 30 Mpa, 온도는$60^<\circ}C$이였고, 추출시간에 따른 추출효율은 추출시간이 증가할수록 완만하게 증가하는 경향을 나타내었다. 초임계 이산화탄소의 추출조건으로 saw palmitto로부터 전립선 비대 치료를 위한 유효물질을 추출할 수 있다.