• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2017년도 제48회 춘계학술대회논문집
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• pp.803-810
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• 2017

초임계 조건에서의 연소반응에서는 액체산소가 초임계 상태로 천이되며 스도보일링과 급격한 물성치변화를 발생시킨다. 이때 초임계 상태에서 작동하는 분사기의 연소반응은 급격한 밀도차로 인한 난류확산에 의해 지배되며, 따라서 스도보일링과 함께 발생하는 확산유동에 대한 연구가 필요하다. 많은 연구자들에 의해 초임계 연소해석에서 발생하는 이 현상들에 대한 연구가 진행되었지만 다양한 변수들에 의한 사례연구가 부족한 상태이다. 본 연구에서는 초임계 압력조건에서 산화제-연료비(O/F)와 연소기 직경, 리세스비를 통해 재순환유동 및 액체산소코어 길이에 변화를 주어 이로 인한 유동구조 및 화염구조의 변화를 수치적으로 연구하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2010년도 제34회 춘계학술대회논문집
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• pp.190-193
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• 2010

고성능 액체로켓의 핵심 요소인 고압 연소기에 사용되는 분사기에 대한 혼합 및 연소 특성을 도출하기 위하여 초임계 상태에 적용되는 혼합 및 연소모델을 수치적으로 연구하였다. 난류모델은 LES(Large Eddy Simulation)를 기반으로 하였고, 난류연소모델은 혼합분율(Z)을 이용한 Laminar Flamelet Model을 사용하였다. 그리고 초임계 영역의 상태량을 계산하기위해 Soave Redlich-Kwong 상태 방정식, 점성계수와 열전도도에 대하여 Chung이 제안한 고압상태 혼합물에 대한 방정식, 확산계수에 대하여 Fuller 이론에 Takahashi가 제안한 고압상태의 특징을 고려한 식을 적용하였다. 계산결과는 선행연구자의 결과와 비교하였고, LOx post 후방에 발생되는 와류에 따른 보염영역에 대하여 연구하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2011년도 제36회 춘계학술대회논문집
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• pp.103-108
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• 2011

초임계환경에서 작동하는 케로신/액체산소 동축와류형 분사기의 혼합특성을 수치적으로 연구하였다. 케로신 물성치를 계산하기 위하여 써로게이트 모델이 적용되었다. 난류모델은 LES를 기반으로 하였고, 초임계영역의 상태량을 계산하기위해 SRK 상태방정식, 점성계수와 열전도도에 대하여 Chung이 제안한 고압상태 혼합물에 대한 방정식, 확산계수에 대하여 Fuller 이론에 Takahashi가 제안한 고압상태의 특징을 고려한 식을 적용하였다. 연소실 압력변화에 따른 분사기와 연소실에서의 열역학적 물성치와 혼합특성을 관찰하였다. 또한 분사기의 압력섭동 스펙트럼밀도를 분석하였다.

• 한국섬유공학회:학술대회논문집
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• 한국섬유공학회 2001년도 가을 학술발표회 논문집
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• pp.171-174
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• 2001

초임계유체(supercritical fluid, SCF)는 친환경적 용매로서 고분자 합성과 기능화를 비롯하여 RESS(rapid expansion of supercritical solution)와 초임계염색 등의 섬유공정 분야에서 연구자들의 흥미로운 관심을 받아 오고 있다. 초임계유체는 기체와 액체의 중간적인 특성을 가지면서도 가스와 같이 우수한 확산력을 가지며 또한 아주 낮은 점도를 갖는다. SCF 중에서 비교적 온화한 조건(31.1℃의 임계온도, 73.8기압의 임계압력, Figure 1)에서 초임계상태를 가질 수 있는 이산화탄소가 가장 많이 이용되고 있는데 이는 자원이 풍부하며 쉽게 회수하여 사용할 수 있어 응용 면에서 유리하다. (중략)

• 한국원자력학회:학술대회논문집
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• 한국원자력학회 1998년도 춘계학술발표회논문집(2)
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• pp.814-819
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• 1998

원자력 발전소의 운영개선에 2차 방사성폐기물을 줄여야 하는 것은 중요한 과제이다. 기존 세탁 법은 2차 방사성폐기물을 상당히 많이 배출는데, 개선방안으로 초임계 유체($CO_2$)를 이용한 제염가능성을 알아보았다. 본 연구에서 순광유, 그리고 산업용으로 쓰이는 기어유와 그리스의 초임계 $CO_2$ 내에서의 용해도와, 제거율을 구하였다. 용해도 측정 실험에서는 초임계 상태에서 압력에 따라 용해도가 급격히 증가하였으며 반응시간 또한 매우 빨라 확산성이 매우 우수하였다. 실제 적용을 위해 소량의 첨가용매를 사용한다면 더욱 큰 성과가 기대된다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제16권4호
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• pp.482-489
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• 2009

본 연구에서는 초임계 이산화탄소를 이용하여 동치미의 살균 특성과 효소불활성화에 대한 조사를 하였다. 초임계 이산화탄소를 처리한 동치미의 생균수 및 젖산균은 초임계 이산화탄소의 온도와 압력이 증가하면 사멸 속도가 증가하여 사멸속도는 1차 반응식을 따랐다. D-값의 경우 초임계상태에서 온도가 압력보다는 더 큰 영향을 주는 것으로 나타났으며 젖산균의 경우 25MPa, $25^{\circ}C$의 초임계상태에서 가장 낮은 D-값과 생균수를 나타내었고 PGase도 40.3%가 실활 되었다. 이상의 결과로 초임계이산화탄소는 미생물의 살균 및 효소실활을 위한 또 하나의 비열처리기법으로 이용될 수 있음을 확인하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제14권3호
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• pp.39-51
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• 2010

실제 기체 상태 방정식에 대한 이론적 원리가 조사되었으며 초임계 조건을 포함한 다양한 압력과 온도 조건에서 액체 로켓 엔진의 추진제로서 사용되는 산소, 수소, 메탄의 열역학적 상태량에 대하여 비교 연구되었다. 또한 이상 기체 상태 방정식을 적용하였을 경우와 실제 기체 상태 방정식(SRK 상태 방정식과 PR 상태 방정식 및 ECS 원리)을 적용하였을 경우의 열역학적 상태량에 대한 비교 연구가 수행되었다. 단일 성분이 액상인 영역에서의 열역학적 상태량 차이가 관찰되었으며 오차 범위에 대한 결과가 고찰되었다.

• 청정기술
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• 제13권1호
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• pp.46-53
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• 2007

본 연구에서는 초임계메탄올 내에서 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)의 분해실험을 하여 반응조건에 따른 디메틸테레프탈레이트(DMT)의 수율변화를 살펴보았다. $240^{\circ}C$이하의 아임계상태에서는 수율이 50% 정도로 매우 낮았지만, 초임계상태인 $260^{\circ}C$이상에서는 80%로 급격히 증가하였으며, 그 이상의 온도에서는 증가속도가 크게 둔화되었다. 압력에 대해서도 아임계상태인 6.89 MPa에서는 DMT의 수율이 50% 정도로 매우 낮았으나 초임계상태인 10.34 MPa에서는 85%로 급격히 증가하였고, 그 이상의 압력에서는 거의 변하지 않았다. 반응 시작 후 10분 안에 수율이 80%에 이르러 상당 부분의 반응이 진행되었으며, 그 이후에는 서서히 수율이 증가하였다. 메탄올/PET의 비는 미미하나마 8에서 최고 수율값을 나타냈다. 따라서 최적반응조건은 온도 $300^{\circ}C$, 압력 10.34 MPa, 반응시간 40분, 메탄올/PET의 비 8임을 알 수 있었다.

• 한국항공우주학회지
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• 제38권8호
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• pp.823-833
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• 2010

액체 로켓 및 항공용 엔진 연료로서 사용되는 케로신의 열역학적 상태량을 연구하기 위해 surrogate 모델이 조사되었다. 초임계 조건에서 실제 기체 상태 방정식(SRK 상태 방정식, PR 상태 방정식)과 NIST SUPERTRAPP(ECS 원리)을 이용하였을 경우의 밀도 분포가 기존의 실험 결과와 비교되었다. 또한 surrogate 모델의 종류에 따른 열역학적 상태량의 오차 범위에 대한 고찰이 수행되었다. 탄화 수소 계열 연료에 대해서는 PR 상태 방정식과 ECS 원리가 높은 정확도를 나타내지만 압력, 온도와 같은 작동 환경에 따라 적절한 surrogate 모델을 선별하여 선택해야 함을 확인하였다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제38권6호
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• pp.1687-1698
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• 2021

이 연구는 열역학적으로 불안정한 활성성분을 안정하게 봉입하기위해 초임계 상태에서 다중층의 리포좀을 생성하고 유효성분을 봉입하는 것에 관한 것이다. 초임계 상태에서 원활하게 리포좀을 형성시키기 위하여 식물성유래의 하이드로제네이티드 포스파티딜콜린과 그 유도체, 하이드로제네이티드 수크로오스다이스테아레이트를 포함하는 혼합 계면활성제를 고순도로 합성하였다. 이것을 반응조에 이산화탄소를 주입하여 초임계상태를 만들고 교반함으로써 거대 리포좀을 생성시키고, 여기에 제니스테인(genistein)과 쿼세틴(quercetin)을 첨가하여 봉입하는 제조방법에 대하여 기술하였다. 혼합지질계면활성제(SC-Lipid Complex)의 HLB는 12.50이었으며, 아주 낮은 농도에서도 다중층의 리포좀 소포체가 형성되었다. 이 계면활성제의 외관은 엷은 황색의 페이스트로 특이취가 있었으며, 비중은 0.972이었고, 산가는 0.12로 고순도로 합성이 되었음을 알 수 있었다. SC-Lipid Complex를 사용하여 20 wt%의 카플릭/카프릭 트리글리세라이드와 트리에칠헥사노인을 사용한 유화력 실험결과 96.2 %의 유화력을 가지고 있음을 알 수 있었다. 제니스테인을 봉입한 초임계 리포좀에 대하여 투과전자현미경(Cryo-TEM)을 통해 다중층의 리포좀 소포체가 형성되었다는 것을 확인하였다. 제니스테인이 봉입된 1차 리포좀화한 입자 크기는 253.9 nm이었고, 2차 캡슐의 크기는 18.2 ㎛ 이었다. 제니스테인을 표준물질로 하여 초임계 상태 리포좀의 봉입효율은 99.5 %이었고, 일반적인 리포좀은 93.6 %의 효율을 가지는 것으로 나타났다. 또한 쿼세틴을 봉입한 항산화력 실험은 DPPH법으로 확인한 결과 초임계리포좀에서 유의성 있게 우수한 항산화력을 유지하고 있음을 알 수 있었다. 이러한 결과를 바탕으로 효과는 우수하나 열역학적으로 불안정한 원료를 유기용매를 사용하지 않고 초임계 상태에서 리포좀에 봉입하고, 고기능성의 스킨케어 화장품, 메이크업 화장품, 두피보호용 화장품 등 다양한 제형에 응용이 가능할 것으로 기대한다.