• 자원환경지질
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• 제42권5호
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• pp.403-412
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• 2009

이산화탄소의 지중저장이 가능한 것으로 알려진 대염수층에서, 과임계이산화탄소 접촉에 의한 대표적 규산염 광물인 장석류의 지화학적 변화를 규명하기 위해 고압셀 실험을 실시하였다. 단일 시료광물인 사장석($[Ca:Na_2]O{\cdot}Al_2O_3{\cdot}2SiO_2$)과 정장석($KAlSi_3O_8$) 슬랩을 과임계이산화탄소를 형성하는 지중 조건을 재현한 고압셀 내부(100 bar, $50^{\circ}C$)에 고정시킨 후, 과임계이산화탄소와 30일 이상 반응시켰다. 고압셀 실험은 pH 8로 적정한 증류수(염수의 pH)를 포함한 과임계이산화탄소-염수-장석 반응과 염수를 제외한 과임계이산화탄소-장석 반응으로 구분하여 실시하였다. 반응 시간에 따른 장석의 표면 변화를 규명하기 위하여 광물 슬랩 평균 표면 거칠기 변화, 물 시료 내 용존 이온 변화, 반응 후 고압셀 내부에 형성된 침전물 성상을 규명하였다. 과임계이산화탄소-염수-장석 반응 실험 결과 사장석 표면의 평균 거칠기 값이 실험 전에는 0.118 nm에서 반응 30일 후에는 2.493 nm로 약 20배 이상 증가하였으며, 정장석 표면의 경우에도 표면 평균 거칠기 값은 0.246 nm에서 1.916 nm로 증가하였다. 이러한 표면 거칠기 변화는 SPM 이미지 사진에서도 관찰되어, 지중 대수층의 장석은 지중 주입된 과임계이산화탄소와 공극 내 존재하는 염수와 접촉하여 수 개월 이내에 용해/침전 반응이 진행될 것으로 판단되었다. 과임계이산화탄소에 의해 고압셀 내 물시료의 pH는 4로 떨어졌고, 사장석 슬랩 실험의 경우 물시료의 양이온 농도 분석 결과 $Ca^{2+}$와 $Na^+$ 농도가 75 mg/L, 50 mg/L로, 가장 많이 용해되는 것으로 나타났으며, 정장석의 경우 $Al^{3+}$, $K^+$, $Si^{+4}$, $Na^+$ 순으로 용존 이온 농도가 높았다. 고압셀 안에 침전된 고상 물질의 성분 분석결과 사장석 실험의 경우 Ca를 다량 함유한 무정형의 규산염 물질이었으며, 정장석의 경우에는 카올리나이트가 침전됨을 알 수 있었다. 염수를 제외한 과임계이산화탄소와 장석만을 반응시킨 셀실험의 경우에는 반응 시간에 따른 광물 표면의 평균 거칠기 값의 변화나 광물 표면의 용해현상도 거의 나타나지 않아, 물이 없는 환경에서 광물과 과임계이산화탄소와의 반응에 의한 광물의 상변화 정도는 현저하게 낮을 것으로 판단된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2005년도 학술발표회(2)
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• pp.1249-1250
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• 2005

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제39권4호
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• pp.249-256
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• 2007

Light water reactors operated under supercritical pressure conditions have been selected as one of the promising future reactor concepts to be studied by the Generation IV International Forum. Whereas the steam cycle of such reactors can be derived from modem fossil fired power plants, the reactor itself, and in particular the reactor core, still need to be developed. Different core design concepts shall be described here to outline the strategy. A first option for near future applications is a pressurized water reactor with $380^{\circ}C$ core exit temperature, having a closed primary loop and achieving 2% pts. higher net efficiency and 24% higher specific turbine power than latest pressurized water reactors. More efficiency and turbine power can be gained from core exit temperatures around $500^{\circ}C$, which require a multi step heat up process in the core with intermediate coolant mixing, achieving up to 44% net efficiency. The paper summarizes different core and assembly design approaches which have been studied recently for such High Performance Light Water Reactors.

• 대한본초학회지
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• 제22권3호
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• pp.85-91
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• 2007

Objective : In this study, anti-oxidant and cosmeceutical activities of Isatis tinctoria L. extracted from water, ethanol and supercritical fluid condition were confirmed to investigate cosmeceutical activities for utilization as cosmetic ingredient. Methods: Anti-oxidant and cosmeceutical activities were investigated by using electron donating ability, xanthine oxidase, tyrosinase, astringent effect. Result : Isatis tinctoria L. extracts by supercritical fluid, water and ethanol showed good electron donating ability which were 82.7%, 62.6% and 44.8% at the concentration at 1,000ppm, respectively. Xanthine oxidase activity related with purine metabolism was inhibited by ethanol extract about 52.3% at the concentration at 1,000ppm. Tyrosinase inhibition effects, by supercritical fluid extract, ethanol extract and water extract, were 83.3%, 52.9% and 41.2% respectively at 1,000ppm. In the measurement of astringent effect, supercritical fluid extract at the concentration to 5,000ppm showed 85.7% in related activity. The water extract showed 95.9% nitrite scavenging activity at 5,000ppm. Conclusion : According to these results, it is possible that the extract of Isatis tinctoria L. can be used as a new natural material of cosmetic industry.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제26권1호
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• pp.8-14
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• 2015

In this study, the model biomass was used for hydrogen production by supercritical water gasification (SCWG). Model biomasses were glycerol, glycine, lignin and cellulose. The feed concentration was set to 1 wt%. Experiments were conducted in a reactor at $440^{\circ}C$ and above 26.3 MPa for 30 min. The effects of catalysts such as alkali metal salt ($K_2CO_3$ and $Na_2CO_3$) and transition metal salts ($Ni(NO_3)_2$, $Fe(NO_3)_3$ and $Mn(NO_3)_2$) on the gasification were systematically investigated. No tar or coke was observed in all experiments. The results showed that the gasification efficiency increased with various catalysts. For the cellulose and glycerol, all catalysts were effective for the promoted $H_2$ production compared with no catalyst. The significant decrease of $H_2$ production compared with no catalyst was observed with $Na_2CO_3$ and $Fe(NO_3)_3$ for glycine and lignin. respectively. The highest H2 production, 1.24 mmol was obtained for glycerol-SCWG with $Mn(NO_3)_2$. Conclusively, the addition of $Mn(NO_3)_2$ enhanced all model biomass gasification efficiency and increased the hydrogen production promoting the supercritical water reaction.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제26권3호
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• pp.423-427
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• 2005

The bis(2,4,4-trimethylpentyl)phosphinic acid (Cyanex-272) and sodium diethyl- dithiocarbamate (NaDDC) ligands were used to extract of metal ions ($Cd^{2+},\;Co^{2+},\;Cu^{2+},\;Pb^{2+},\;Zn^{2+}$) in supercritical $CO_2$. Experiments showed a strong synergistic effect and better extraction efficiency if the two ligands were used together. In-situ UV-visible observation indicates that NaDDC in the water/supercritical $CO_2$ started to decompose slowly. The synergistic effect seems to come from the deprotonation of the organophosphorus ligand by amines from the decomposed NaDDC. The enhancing role of amines was confirmed using the mixture of Cyanex-272 and diethylamine(DEA) in the metal extraction.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제34권6호
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• pp.44-50
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• 2006

아임계 및 초임계수 특성에 따른 목질 바이오매스의 당화특성을 분석하기 위하여 물의 초임계 압력인 23 MPa로 고정하고 아임계 온도($325^{\circ}C$, $350^{\circ}C$)와 초임계 온도($380^{\circ}C$, $400^{\circ}C$, $425^{\circ}C$)에서 현사시나무 목분을 각각 60초 동안 처리하였다. 생성된 현사시 목분의 분해산물에는 액상과 고형분의 분해산물이 섞여 있었다. 각 처리조건에 따른 목분의 분해율은 처리 온도가 상승함에 따라 증가하였으며 초임계 온도인 $425^{\circ}C$에서 최고 83.1%의 분해율을 나타냈다. 아임계 및 초임계수 분해에 의해서 생성된 단당류는 액상의 분해산물을 대상으로 고성능 음이온 교환 크로마토그래프(HPAEC)를 이용하여 분석하였다. 목질바이오매스의 초임계수 분해과정에서 처리온도가 높아지면서 단당류 수율은 증가하는 경향을 보였으며, $425^{\circ}C$에서 가장 높은 7.3%의 단당류 수율을 나타내었다. 아임계 온도 범위에서는 현사시나무의 섬유소 성분 중에서 자일란이 우선적으로 분해되어 자일로스의 생성비율이 비교적 높았으며, 처리온도가 높아지면서 셀룰로오스의 분해에 의한 글루코오스 생성율이 급격히 상승하였다.

• Elastomers and Composites
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• 제34권4호
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• pp.350-359
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• 1999

초임계유체로써 물, 28% 암모니아 수용액, 암모니아에 대한 폐타이어의 전환율과 오일수율을 비교하였다. 같은 온도와 압력에서 초임계암모니아에 의한 전환율이 가장 높았다. 본 논문에서는 전환율이 가장 높은 초임계암모니아를 주용매로 사용하였고 오일수율을 극대화할 수 있는 공용매로서 수소공여체 물질인 테트라린을 사용하였다. 테트라린의 함량이 증가할수록 오일의 수율은 증가하였다. 초임계암모니아 단독으로 폐타이어를 추출했을 때, 오일의 수율은 $280^{\circ}C$, 22.3MPa에서 48.8%인 반면에 폐타이어에 대한 테트라린의 무게비(데트라린무게/폐타이어무게)가 5일 때 오일의 수율은 $280^{\circ}C$, 22.3MPa에서 61.2%였다. 이런 현상은 초임계상태의 열분해에서 생성된 라디칼이 수소공여체물질에 의해 안정화되어 생성물의 고분자화 또는 이차분해가 억제되는 것으로 보여진다. 테트라린에 팽윤시킨 폐타이어는 적은 데트라린 소모로도 높은 오일수율을 얻을 수 있었다.

• 동력기계공학회지
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• 제18권5호
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• pp.42-47
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• 2014

In this paper, the cycle performance analysis for the COP of supercritical heat pump using various refrigerants is presented to offer the basic design data for the operating parameters of the system. The working fluids are R134a, R22, R32, R290, R600, R600a, R1270 and R744. The operating parameters considered in this study include superheating degree of evaporator, temperature of gas cooler inlet and outlet, compressor efficiency and evaporating temperature in the supercritical heat pump system. The main results were summarized as follows : Superheating degree, temperature of gas cooler inlet and outlet, compressor efficiency and evaporating temperature of supercritical heat pump system have an effect on the COP of this system. With a thorough grasp of these effect, it is necessary to design the supercritical heat pump using R134a. And, in comparison of COP of supercritical heat pump using various refrigerants, R32 and R600 is the highest, and R744 is the lowest among other refrigerants. From these results, it is confirmed that the COP of supercritical heat pump using R744 is higher than that using freon refrigerants such as R32 and R134a.

• 한국환경보건학회지
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• 제30권2호
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• pp.133-139
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• 2004

The objective of this study was to investigate the destruction efficiency and to determine the fundamental parameters of oxidation kinetics under the supercritical water(SCW) condition. Target material was cephradine, toxic and antibiotic material, in the pharmaceutical wastewater. For this purpose, the effect of reaction temperature and oxidant were investigated on the destruction efficiency of cephradine. And the oxidation kinetics of cephradine was derived by using a empirical power-law model. The experiment was carried out in a cylindrical batch reactor made of Hastelloy C-276 which was endurable high temperature and pressure. The destruction efficiency of cephradine increased with increment of the temperature and reaction time. Also the type of oxidants was effected and oxidants(Air and $H_2O$$_2$) were enhanced the destruction efficiency. The global oxidation kinetics for cephradine has led to two rate expressions according to type of oxidant. - In the presence of air oxidant: Rate=k. $e^{-Ea}$RT/(Ceph.)$^{1.0}$ ( $O_2$)$^{0.51}$$\pm$0.05(k=3.27${\times}$$10^{5}$ sec. Ea=63.25 kJ/mole) - In the presence of $H_2O$$_2$ oxidant : Rate=kㆍ $e^{-Ea}$RT/(Ceph.)$^{1.0}$ ($H_2O$$_2$)$^{0.62}$$\pm$0.02(k=2.76${\times}$$10^4$/sec. Ea=47.65 kJ/mole)ole))