• 제목/요약/키워드: 초임계유체

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초임계유체 공정과 분리기술의 응용 (Application of Separation Technology and Supercritical Fluids Process)

  • 윤순도;변헌수
    • 청정기술
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    • 제18권2호
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    • pp.123-143
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    • 2012
  • 초임계유체기술은 최근 다양한 화학 산업 분야에서 새로운 관심을 모으고 있는 신기술의 하나라 할 수 있다. 초임계유체기술은 높은 용해성, 빠른 침투성, 빠른 물질 이동 등의 초임계유체 장점을 이용한 기술로써 친환경, 에너지 절감, 고효율성을 가진 현재로서 가장 효과적이고 실용적인 기술이라 하겠다. 이러한 특징을 가진 초임계유체기술을 이용한 응용 기술의 잠재력을 분석 및 평가하고 개발하는 것은 필수적이다. 따라서 본 총설에서는 초임계유체기술의 응용 측면에서 초임계유체내에서 고분자 중합 공정의 최적화를 위한 기초자료인 모노머/고분자의 고온 고압에서 초임계유체 내에서의 상거동 현상을 설명하고, 이러한 자료를 통해 초임계유체 내에서 특정물질을 분리 할 수 있는 분자인식고분자의 제조와 성능 평가에 대해 소개하였다.

공용매가 첨가된 초임계유체 추출공정에서 기능성 지방산의 추출 (Isolation of Functional Fatty Acid in Cosolvent Induced SFE Process)

  • 이승범;박경애;홍인권
    • 공업화학
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    • 제10권3호
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    • pp.438-444
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    • 1999
  • 국내에서 생산되는 현미겨는 약 8.4~14.7 wt %의 지질을 포함하고 있으나 지방산의 양이나 조성은 현미겨의 형태, 토질 상태, 도정과 같은 전처리나 정미도에 영향을 받는다. 현미겨에 포함되어 있는 지질은 보통 palmitic acid, linolenic acid, linoleic acid, oleic acid, stearic acid, tocopherol, squalene 등과 같은 지방산으로 나눌 수 있다. 본 연구에서는 초임계유체를 이용하여 현미겨에서 squalene을 함유한 지방산을 추출하였으며, 각각의 공정에 ethanol을 첨가하여 초임계유체 추출을 시행하였다. 추출물은 GC-MSD로 분석을 하였고, 추출된 현미유의 양은 공정 온도, 압력에 따라 달랐으며, 조성은 초임계 이산화탄소의 환산밀도 (${\rho}_{\gamma}$ reduced density)에 영향을 받았다. 4시간의 공정시간에 약 70~80%의 현미유가 추출되었으며, ethanol을 첨가한 초임계유체 추출은 일반 초임계유체 추출에 비해 추출시간이 단축되며 동시에 추출량이 증가됨을 알 수 있었다. 또한 용매추출 공정에서 검출되지 않았던 squalene이 초임계유체 추출과 ethanol올 첨가한 초임계유체 추출에서 추출됨이 확인되었다.

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초임계이산화탄소에서의 폴리에틸렌테레프탈레이트의 결정화와 성질 (Crystallization and Properties of Poly(ethylene terephthalate) in Supercritical Carbon Dioxide)

  • 정용채;조재환
    • 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)

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초임계유체 내 수첨탈염소반응에 의한 PCBs가 함유된 절연유의 무해화 연구 (Detoxification of PCBs Containing Transformer Oil by Catalytic Hydrodechlorination in Supercritical Fluids)

  • 최혜민;김재훈;김재덕;강정원
    • 청정기술
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    • 제15권1호
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    • pp.9-15
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    • 2009
  • 본 연구에서는 금속담지촉매출 이용한 수첨탈염소화 반응에 의하여 절연유에 포함된 PCBs (polychlorinated biphenyls)의 무해화를 통한 절연유의 재이용 가능성을 고찰하였다. 금속담지촉매로는 0.98 wt% Pt 및 0.79 wt% Pd가 알루미나에 담지 되어 있는 촉매와 12.8 wt%의 Ni이 알루미나에 담지된 촉매 및 57.6 wt%의 Ni이 실리카-알루미나에 담지되어 있는 촉매를 이용하였다. 반응매질로서 생성물과의 분리의 용이성 및 환경측면을 고려하여 초임계이산화탄소, 초임계프로판 및 초임계이소부탄 등 초임계유체를 이용하였다. 수첨탈염소화 후 잔류 PCBs는 전자포획형 검출기가 장착되어 있는 가스크로마토그래피를 이용하여 분석하였다. 반응온도, 반응시간, 촉매 종류 및 초임계유체가 절연유 내 포함된 PCBs의 수첨탈염소반응에 미치는 영향을 자세히 조사하였다. 용매를 사용하지 않을 경우 탈염소화반응은 Ni > Pd > Pt의 순으로 빠르게 진행되었으며 이는 담지된 금속의 양 및 금속입자의 크기에 기인한 것으로 생각된다. 반응온도가 $175^{\circ}C$ 이하에서 초임계이산화탄소가 탈염소화반응에 가장 효과적인 매질인 것을 확인하였다.

초임계유체 조건에서 제조된 그래핀의 구조분석과 그래핀/에폭시 수지조성물의 열전도 특성 (Structural Characteristics of Graphene Prepared in Supercritical Fluids and Thermal Conductivity of Graphene/Epoxy Composites)

  • 오원태;최규연
    • Composites Research
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    • 제34권5호
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    • pp.277-282
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    • 2021
  • 초임계유체 조건은 별도의 환원제와 높은 열처리 공정조건 없이 산화그래핀으로부터 그래핀을 제조할 수 있다. 본 연구에서는 메탄올과 에탄올 용매의 초임계유체 조건에서 산화그래핀을 그래핀으로 변환시키는 공정을 연구하였다. 제조된 그래핀의 구조를 FE-SEM과 XRD를 사용하여 분석하였을 때, 초임계 조건에서 산화그래핀의 환원반응은 다른 변수(농도, 반응시간)보다는 용매의 변화에 더 크게 영향을 받았다. 에탄올 용매의 사용이 메탄올을 사용했을 때보다 환원반응에 더욱 좋은 결과를 보여주었다. 본 연구에서 준비된 그래핀을 20 wt%까지 에폭시수지와 혼합하여 복합수지 조성물을 제조하여, 이 조성물의 열전도특성을 분석하였다. 복합수지조성물의 열전도도는 그래핀의 함량에 비례하여 상승하였고, 에탄올 초임계 용액조건에서 제조된 그래핀이 복합수지조성물의 열전도도에 더 효과적이었다.

초임계유체 추출을 이용한 산겨릅나무로부터 독성성분들의 제거 (Removal of toxic compounds from Acer tegmentosum using supercritical fluid extraction)

  • 표동진;진정은
    • 분석과학
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    • 제21권5호
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    • pp.392-396
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    • 2008
  • 산겨릅나무(Acer tegmentosum)는 지방간, 가염, 간경변증, 간암에 뚜렷한 치료 작용이 있으며, 특히 간에 쌓인 독을 풀고 간세포를 살리는 효능이 있어 약용으로 많이 사용된다. 그러나 산겨릅나무 줄기에는 독성물질이 있어 안전성, 오남용 등의 문제점을 가지고 있다. 그래서 산겨릅나무 줄기의 독성물질을 제거하고 독성 물질에 대한 연구를 활발히 하기 위해 먼저 초임계유체 추출기법(SFE, Supercritical Fluid Extraction)을 이용하였다. 초임계유체 추출에서 최적의 실험 조건은 압력 100 bar, 추출온도 $40^{\circ}C$로 구성하고, 초임계 $CO_2$의 유속 3 mL/min과 modifier인 에탄올의 유속 0.2 mL/min 이다.

초임계유체 크로마토그래피를 이용한 Ibuprofen의 키랄분리 (Chiral Separation of Ibuprofen by Supercritical Fluid Chromatography)

  • 한순구;노경호
    • KSBB Journal
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    • 제19권4호
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    • pp.263-268
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    • 2004
  • 최근 생체 내에서 다른 약리활성을 보이는 키랄물질의 고순도 제조에 관심이 증가되고 있다. 현재 널리 사용되고 있는 것은 키랄고정상을 이용한 기존 분리방법에 비해서, 제조 후 안정성과 환경적인 측면을 고려한 초임계유체를 이용한 분리방을 시도하였다. 본 연구에서는 키랄물질인 ibuprofen의 최적의 분리 조건을 구하기 위해서 온도와 압력, 첨가되는 IPA의 양에 따른 체류인자와 분리도의 영향을 고찰하였다. 온도가 감소하고 압력이 증가할수록 체류인자는 감소하였다. IPA의 양에 따라 더 큰 영향을 받아서 IPA의 양이 많을수록 분리도는 감소하는 경향을 보였다. 실험으로부터 정한 최적의 분리조건은 130 bar, 311.15 K, 4% IPA (vol.)일 때이었다. 동일한 주입량에서 액체 크로마토그래피에서는 비선형의 용출곡선을 보였지만, 초임계유체 크로마토그래피에서는 선형의 용출곡선을 얻었다.

$CO_2$ 초임계 염색법을 적용한 메타 아라미드 직물의 basic dye에 대한 염색성 (The dyeability of m-Aramid Fabrics with Basic Dye Using Supercritical $CO_2$)

  • 임진숙;심재진;김삼수
    • 한국염색가공학회:학술대회논문집
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    • 한국염색가공학회 2011년도 제44차 학술발표회
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    • pp.57-57
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    • 2011
  • 본 실험에서는 메타 아라미드 섬유의 basic dye에 대한 염색성 특히, 물과 acetophenone을 적용한 수계 염색과 친환경 염색 매개체인 이산화탄소 초임계유체를 사용한 염색을 수행한 후에 염색된 시료에 대한 염색성을 평가하였다. 수계염색의 경우, co-solvent carrier로 acetophenone 사용하였으며, 초임계유체 염색에서는 ethanol을 co-solvent로 사용하였다. 염색된 시료의 염색성 평가는 색차계를 사용하여 실시하였으며, 최대흡수파장에서 표면반사율에 따른 Kubelka-Munk식을 적용하여 K/S값을 계산하였다. 수계 및 초임계 염색에 의해 염색된 시료가 동일한 K/S 값을 가지기 위해서는 초임계염색이 상대적으로 높은 농도의 염료가 요구되어졌다. 또한 UV-vis. 분광분석법과 광학현미경을 통한 염색시료의 염색성의 평가가 이루어졌다.

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