• Korean Chemical Engineering Research
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• 제59권1호
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• pp.60-67
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• 2021

본 연구에서는 CO2 포집을 포함하는 500 MWe 급 전기를 생산하는 순산소 석탄화력발전소에 대한 공정흐름도를 제시하였고, 기술경제성 평가를 수행하였다. 이 석탄화력발전소는 순환 유동층 보일러(CFB), 초초 임계 증기 사이클 증기 터빈, 보일러에서 배출되는 배기가스내 수분과 오염물질을 제거하는 배기가스 정제 장치(FGC), 산소 분리 초저온 공정(ASU), 이산화탄소를 분리하는 극저온 공정(CPU)을 포함한다. 건식 배기가스 재순환(FGR)은 CFB연소기내 온도 제어와 고농도 CO2 배출을 위하여 사용되었다. 이 순산소 석탄화력발전소의 열효율을 증가시키기 위하여 FGR 흐름에 대한 열교환, ASU에서 배출되는 질소 흐름에 대한 열교환, 그리고 CPU 내 기체 압축기의 열 회수를 고려하였다. FGR열교환기의 온도차(ΔT)의 감소는 배기가스의 더 많은 폐열 회수를 의미하며, 전기 및 엑서지 효율을 증가시켰다. FGR열교환기의 ΔT가 10 ℃ 에서 FGR과 FGC 주변의 연간 비용이 최소가 되었다. 이때, 전기 효율은 39%, 총투자비는 1371 M$, 총생산비용은 90 M$, 그리고 투자수익률은 7%/y, 그리고 투자회수기간은 12년으로 예측되었다. 본 연구를 통하여 순산소 석탄화력발전소의 열효율 향상을 위한 열교환망이 제시되었고, FGR 열교환기의 최적 운전 조건이 도출되었다.

• 청정기술
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• 제17권1호
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• pp.37-40
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• 2011

몇몇 이온성 액체는 이산화탄소를 고정화하여 카보네이트로 전환해주는 반응의 촉매이자 용매로 적합하다. 이온성 액체를 사용함으로써, 합성 공정은 촉매 재활용이 용이하고 휘발성 물질이나 해로운 유기 용매가 불필요하다는 측면에서 보다 환경적이고 간단해질 수 있다. 본 연구에서는 이산화탄소와 이온성 액체를 이용하여 $60{\sim}80^{\circ}C$, 140bar의 온도, 압력 범위에서 프로필렌 옥사이드가 카보네이트로 얼마나 전환되는지 측정하였다. 그 결과, 최적의 조건을 찾았고 그 조건 하에 최대 수율을 얻었다.

• 설비공학논문집
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• 제16권12호
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• pp.1134-1139
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• 2004

The evaporative heat transfer coefficient of $CO_2$ (R-744) in a horizontal tube was investigated experimentally. The experiments were conducted without oil in a closed refrigerant loop which was driven by a magnetic gear pump. The main components of the refrigerant loop are a receiver, a variable-speed pump, a mass flow meter, a pre-heater and evaporator (test section). The test section consists of a smooth, horizontal stainless steel tube of inner diameter of 7.75 mm. The experiments were conducted at mass flux of 200 to 500 kg/m$^2$s, saturation temperature of -5 to 5$^{\circ}C$, and heat flux of 10 to 40kW/m$^2$. The test results showed the heat transfer of $CO_2$ has a greater effect on nucleate boiling more than convective boiling. Mass flux of $CO_2$ does not affect nucleate boiling too much, and the effect of mass flux on evaporative heat transfer of $CO_2$ is much smaller than that of refrigerant R-22 and R-134a. In comparison with test results and existing correlations, correlations failed to predict the evaporative heat transfer coefficient of $CO_2$, therefore, it is necessary to develope reliable and accurate predictions determining the evaporative heat transfer coefficient of $CO_2$ in a horizontal tube.

• 한국식품영양과학회지
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• 제44권12호
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• pp.1847-1855
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• 2015

본 연구에서는 초임계 이산화탄소 처리에 따라 동결 건조된 소간의 이화학적 특성과 미생물 저감화 효과를 연구하였다. 다양한 압력(200, 300 및 450 bar)으로 초임계 이산화탄소를 처리한 결과, 먼저 지방 추출 수율의 경우 200, 300, 450 bar에서 각각 84, 86, 90%로 나타나 처리 압력이 높아짐에 따라 증가하는 경향을 보였다. 비타민 A 및 $CoQ_{10}$ 성분은 지용성 물질로서 거의 대부분 초임계 이산화탄소 처리에 의해 다른 지방성분과 같이 추출된 것으로 나타났다. 추출된 지방의 지방산을 분석한 결과, 포화지방산 비율은 처리 압력이 높아질수록 감소한 반면에 다가불포화지방산은 증가하는 경향을 보였다. 총 아미노산의 경우 초임계 이산화탄소를 처리한 시료군에서 대조군에 비해 낮은 함량을 보였다. 총세균수의 경우 동결 건조로 인해 수분 함량이 극히 낮아졌음에도 불구하고 처리 시간이 길어질수록 저감화되었으며, 또한 5일간 냉장 저장한 시료에서 총세균수가 약 6.2 log CFU/g 이었으나 100 bar에서 3시간 처리에 의해 약 4.4 log CFU/g으로 저감화되었다. 특히 흥미롭게도 대장균군의 경우 100 bar에서 3시간 처리 후 저장 시 7일차까지 전혀 검출되지 않았다. 본 결과는 초임계 이산화탄소 처리가 수분 함량이 낮은 식품소재의 대장균군 저감화에도 효과적일 수 있다는 것을 나타내는 것이라 사료된다. 결론적으로 초임계 이산화탄소의 적절한 처리를 통해 미생물 안전성 및 지방 산화에 대한 안정성이 개선된 소간을 고단백 식품소재로 활용할 수 있으리라 판단된다.

• KSBB Journal
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• 제23권2호
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• pp.153-157
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• 2008

생리활성이 뛰어난 마카의 지질 분획으로부터 macamides를 분리 동정하기 위해 본 연구에서는 초임계 이산화탄소 추출을 통해 마카 지질 추출물을 제조하여 재순환 분취용 HPLC로부터 2종의 macamides 물질을 분리 정제하였다. 분리된 2종의 macamides 물질의 구조 해석을 위해 LC/MS와 $^1H$-NMR과 $^{13}C$-NMR 분석을 실시한 결과 분자량이 384인 N-benzyl-5-oxo-6E,8E-octadecadienamide와 분자량이 346인 N-benzylhexadecanamide로 동정되었다. 본 연구를 통해 분리된 2종의 macamides는 향후 마카분말 및 마카제품의 macamides의 지표물질로 활용이 가능할 것으로 사료된다.

• 한국마린엔지니어링학회:학술대회논문집
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• 한국마린엔지니어링학회 2005년도 후기학술대회논문집
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• pp.246-247
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• 2005

The paper presents the heat transfer characteristics during cooling process of carbon dioxide($CO_2$) in a helically coiled tube. The main components of the apparatus consist of a receiver, a variable speed pump, a mass flowmeter, a pre-heater, a gas cooler(test section) and an isothermal tank. The test section with the inner diameter 4.55 [mm] is a tube in tube type heat exchanger with refrigerant flowing in the inner tube and water flowing in the annulus. The main results were summarized as follows : The heat transfer coefficient increases with respect to the decrease of the gas cooler pressure in a supercritical region and the increase of the refrigerant mass flux. The pressure drop decreases in increases of the gas cooler pressure and increases with respect to increases the refrigerant mass flux.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2007년도 추계학술발표논문집
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• pp.347-349
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• 2007

지구 온난화를 일으키는 온실 가스 중의 하나인 이산화탄소($CO_2$)를 Epoxide와 Tetrabutylammonium bromide를 촉매로 하여 합성하여, 초임계 $CO_2$ 상태($Tc=31.06^{\circ}C$, Pc=7.38MPa)에서 반응하여 그에 따른 수율을 측정한 결과 초임계하에서는 현저한 수율의 증가를 확인하였다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제19권6호
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• pp.537-544
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• 2008

In this paper, flow characteristics of an adiabatic capillary tube in a transcritical $CO_2$ have been investigated employing the homogeneous model. The model is based on fundamental equations of mass, energy and momentum which are solved simultaneously. Two friction factors(Churchill) and viscosity(McAdams) are comparatively used to investigate the flow characteristics. Supercritical and subcritical thermodynamic and transport properties of $CO_2$ are calculated employing EES property code. Flow characteristics analysis of $CO_2$ adiabatic capillary tube is presented to offer the basic design data for the operating parameters. The operating parameters considered in this study include inlet temperature and pressure of an adiabatic capillary tube, evaporating temperature and inner diameter tube. The main results were summarized as follows : inlet temperature and pressure of an adiabatic capillary tube, evaporating temperature, mass flowrate and inner diameter of $CO_2$ adiabatic capillary tube have an effect on length of an adiabatic capillary tube.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제58권1호
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• pp.150-162
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• 2020

The proprietary post-combustion CO₂ solvent (KoSol) developed by the Korea Electric Power Research Institute (KEPRI) was applied at the Shanghai Shidongkou CO₂ Capture Pilot Plant (China Huaneng CERI, capacity: 120,000 ton CO₂/yr) of the China Huaneng Group (CHNG) for performance evaluation. The key results of the pilot test and data on the South Korean/Chinese electric power market were used to calculate the predicted cost of CO₂ avoided upon deployment of CO₂ capture technology in commercial-scale coal-fired power plants. Sensitivity analysis was performed for the key factors. It is estimated that, in the case of South Korea, the calculated cost of CO₂ avoided for an 960 MW ultra-supercritical (USC) coal-fired power plant is approximately 35~44 USD/tCO₂ (excluding CO₂ transportation and storage costs). Conversely, applying the same technology to a 1,000 MW USC coal-fired power plant in Shanghai, China, results in a slightly lower cost (32~42 USD/tCO₂). This study confirms the importance of international cooperation that takes into consideration the geographical locations and the performance of CO₂ capture technology for the involved countries in the process of advancing the economic efficiency of large-scale CCS technology aimed to reduce greenhouse gases

• 대한기계학회논문집A
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• 제38권12호
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• pp.1421-1426
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• 2014

소듐냉각고속로(Sodium-cooled Fast Reactor, SFR)의 안전성 향상을 위해 고온 증기 Rankine 싸이클 대신 초임계 이산화탄소(Supercritical $CO_2$, $S-CO_2$) Brayton 싸이클을 전력변환 시스템에 사용하는 방안이 제시되고 있다. 이 경우, 중간 열교환기로는 확산 접합(Diffusion Bonding)에 의해 제작되는 미소채널형 열교환기인 PCHE(Printed Circuit Heat Exchanger)가 고려되고 있다. 따라서 본 연구에서는 PCHE 형 열교환기 후보재료인 다양한 오스테나이트계 합금의 확산접합 특성을 평가하였다. 후보재료별로 다양한 조건에서 확산접합부를 제작하고 상온에서 $650^{\circ}C$까지의 인장 특성을 평가하였다. 평가 결과 SS 316H와 SS 347H는 $550^{\circ}C$까지 모재와 유사한 특성을 보였지만 Fe-Ni-Cr 합금인 Incoloy 800HT는 모든 온도에서 인장특성이 감소하였다. 연신율 저하의 원인을 이해하기 위해 접합부 부근의 미세조직을 분석하였다.