• KSBB Journal
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• 제23권2호
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• pp.147-152
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• 2008

다양한 기능성을 갖는 식물체를 대상으로 새로운 천연 식품보존제 및 방부제 개발의 일환으로 다양한 방법으로 추출한 항균환성 물질을 몇 종의 병원성균과 식중독균, 효모, 곰팡이 등 10개 균주에 대하여 항균활성 검색을 하였다. 각 추출방법에 따른 추출 수율을 보면 편백과 육계 초임계 추출물의 수율이 가장 높았지만, 오레가노와 황금의 경우에는 초임계 추출물의 수율이 가장 낮았다. 그러나 항균활성 실험에서 disc-diffusion method 및 최소억제농도 (MIC) 실험 결과 유기용매 추출 및 열수 추출보다 초임계 추출의 경우가 항균활성이 모든 시료에서 높은 것으로 나타났다. Disc-diffusion method에서 육계 초임계 추출물의 경우 에탄올 추출물보다 항균활성이 두 배정도 높게 나타났고, 10개 균주에 대해 모두 항균활성을 나타냈다. 황금 초임계 추출물은 L. monocytogenes에 강한 항균활성을 보였고, 오레가노와 편백의 초임계 추출물은 S. typhimurium에 강한 항균활성을 보였다. 최소억제농도 (MIC)에서는 편백 초임계 추출물이 다른 초임계 추출물에 비해 강한 항균활성을 보였으며, 그 다음으로 육계, 황금, 오레가노 초임계 추출물의 순으로 항균활성을 나타내었다. 따라서 천연물을 이용한 항균제 개발에 있어 초임계 추출방법이 항균력이 높은 기능성 성분을 추출해 내는데 가장 효과적인 추출방법인 것으로 판단된다.

• KSBB Journal
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• 제16권4호
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• pp.327-331
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• 2001

전라남도 보성산 녹차로부터 유용성분인 카테킨 화합물을 초임계 이산화 탄소와 첨가제를 사용하여 추출하고 역상 고성능 액체 크로마토그래피(RP-HPLC)를 사용하여 분석하였다. LiChrospher 100RP-18(15 $\mu$m)로 충진된 column을 이용하여 0.05% phosphoric acid가 포함된 물과 acetonitrile을 이동상으로 사용하였으며 구배용매 조성법을 적용하였다. 이동상의 조성에 따른 체류인자의 조절을 통해 EGCG를 분리하였다. 각각의 초임계 추출법에 따른 EGCG의 추출량을 비교한 결과, 초임계 유체에 극성물질을 포함하는 경우가 녹차의 유용 성분인 EGCG의 추출량이 가장 많았다. 그러나 ethanol에 의한 용매 추출법은 초임계 유체에 의한 추출법보다 EGCG에 대해 많은 추출양과 선택적인 고순도 분리가 가능하였다.

• 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.

• KSBB Journal
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• 제25권5호
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• pp.437-442
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• 2010

본 연구에서는 초임계 이산화탄소의 추출기술에 초음파 적용을 위한 기초 연구로서 캐놀라 씨앗의 입자의 크기, $CO_2$ 유속, 추출기의 종횡비, 초음파 파워 등의 공정변수가 캐놀라 오일의 추출 속도와 수율에 미치는 영향에 대하여 조사하였다. 초임계 이산화탄소 추출에 있어 씨앗을 더 작게 분쇄할수록 더 빠른 추출속도를 보였으며, 추출기의 종횡비가 감소할수록, $CO_2$의 유속이 증가할수록 추출 속도는 증가하였다. 그러나 초음파가 적용된 초임계 이산화탄소 추출의 경우 0.6 mm 이하로 분쇄된 씨앗의 입자 크기 분포가 가장 큰 시료 C의 경우 입자들의 뭉침 현상 증가로 인해 오히려 초음파의 적용이 추출속도와 수율을 크게 감소시켰으며, 12.0 L/min의 $CO_2$ 유속에서도 추출 속도와 수율이 감소하는 것을 확인하였다. 초음파의 적용은 초기 추출시간 50-70분 동안 추출속도 증가에 거의 영향을 미치지 않았으며, 초음파 파워 또한 추출 속도와 수율의 증가에 큰 영향을 미치지 않음을 확인할 수 있었다.

• 청정기술
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• 제18권2호
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• pp.191-199
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• 2012

다시마 유래 이취 및 휘발성 유기 성분을 효과적으로 저감 또는 제거하기 위하여, 초임계 이산화탄소의 연속적인 처리 공정이 실험적으로 적용되었다. 다시마 시료는 동결 건조 후 $710{\mu}m$의 크기로 균질화하여 사용하였으며, 초임계 이산화탄소 처리에 의한 효과를 평가하기 위하여 다양한 압력(10~25 MPa) 및 온도(35~$55^{\circ}C$) 조건에서 실험을 수행하였다. 한편, 실험에 사용된 이산화탄소의 유입 유속은 26.81 g/min으로 일정하게 고정하였다. 초임계 이산화탄소 처리 전과 후, 다시마 유래 이취 및 휘발성 유기 성분은 기체 크로마토그래피-질량분석기에 의하여 동정되었으며, 다시마 원료에서 알코올, 알데하이드, 에스터 및 산, 케톤, 할로젠 화합물 그리고 탄화수소계를 주 성분으로 하는 총 47종의 이취 및 휘발성 유기 성분이 동정되었다. 초임계 이산화탄소 처리 후 모든 실험 조건에서 이취 및 휘발성 유기 성분이 저감 또는 제거되었고, 그 중 25 MPa, $55^{\circ}C$의 실험 조건에서 87.48%로 가장 높은 제거율을 보여주었다.

• 자원환경지질
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• 제44권2호
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• pp.123-133
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• 2011

이산화탄소 지중저장지에서 초임계이산화탄소(supercritical $CO_2$)-광물-염수 반응에 의한 광물의 지화학적 변화를 규명하는 실내 실험을 실시하였다. 초임계$CO_2$로 존재하는 지중저장 온도/압력조건(100 bar와 $50^{\circ}C$)을 재현한 스테인레스 셀(용량 110 ml) 내부에 100 ml의 염수를 주입하였다. 염수는 부산 해안가 지하 800 m 깊이 지하수 채수정에서 채수한 염수를 사용하였으며, 실험 대상 광물로는 $CO_2$와 반응이 잘 일어나는 것으로 보고된 Ca, Fe, Mg 성분이 풍부한 Ca-사장석, 각섬석, 감람석 시료를 사용하였다. 각 광물 시료를 슬랩($10\;mm{\times}10\;mm$)으로 제작하여 표면을 폴리싱한 후 염수가 담긴 고압셀 내부 하부에 고정시키고 초임계 $CO_2$를 주입한 후 30일 동안 반응시켰다. 실험 전 광물 표면을 반사현미경과 SPM을 사용하여 영상화하였으며, 표면 당 3 지점을 임의로 선택하여 주변 면적 ($20\;{\mu}m{\times}20\;{\mu}m$)의 표면거칠기값(SRV: surface roughness value)을 구하였다. 반응 후 일정 시간 간격으로 고압셀 내 광물 표면에 대하여 SPM 분석과 표면거칠기값 계산을 반복하여 초임계 $CO_2$-광물-염수 반응에 의해 변화된 광물 표변을 정량화 하였으며, 염수에 용해된 양이온 종류와 농도를 분석하고, 광물 표면에 형성된 2차 광물 분석을 위해 SEM/EDS 분석을 실시하였다. Ca-사장석의 경우 초임계 $CO_2$가 용해된 염수와 반응하여 광물 표면의 평균 SRV는 30일 동안 2.77 nm에서 20.87 nm로 증가하여 지화학반응에 의하여 상당한 광물 표면 풍화가 발생하였음을 알 수 있었다. 각성석과 감람석의 경우에는 평균 SRV가 2.54 nm와 0.77 nm에서 각각 8.31 nm와 11.03 nm로 증가하였다. 반응에 의해 염수에 용해된 이온은 Ca-사장석의 경우 $Ca^{2+}$, $Na^+$, $Fe^{2+}$, $Si^{4+}$, $K^+$, $Mg^{2+}$ 순이었으며, 각섬석의 경우에는 $Si^{4+}$, $Ca^{2+}$, $Fe^{2+}$, $Mg^{2+}$ 순으로 나타났다. 각섬석과 감람석 광물 표면에는 만상에 의해 철(또는 마그네슘)-(수)산화물이 2차 광물로 형성됨을 SEM/EDS 분석결과로 알 수 있었다. 실험 결과로부터 $Ca^{2+}$, $Fe^{2+}$, $Mg^{2+}$이 풍부한 광물의 경우 $CO_2$ 지중저장 시 초임계 $CO_2$-광물-염수 반응에 의해 짧은 시간 내에 심한 풍화작용을 일으켜 광물의 물성 변화를 일으킬 수 있음을 입증하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제13권4호
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• pp.1440-1446
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• 2012

본 논문은 수평 마이크로핀관내 초임계 $CO_2$와 PAG 혼합물의 열전달과 압력강하 특성에 대해서 실험적으로 연구한 것이다. $CO_2$와 PAG 혼합물의 열전달계수는 압력이 10 MPa이고, 질량유속은 520 kg/$m^2s$이며, PAG 오일 농도는 0.06~2.26%에서 측정하였다. PAG 오일농도가 0.3%인 경우, $CO_2$와 PAG 혼합물의 열전달계수와 압력강하는 순수 $CO_2$ 냉매의 열전달계수와 동일한 경향을 나타내었다. 그리고 PAG 질량농도가 2.26%인 경우, 초임계 온도근처에서 측정한 열전달계수는 순수 $CO_2$의 열전달계수 보다 약 50%정도 낮게 나타났다. 마찰압력강하는 $60^{\circ}C$의 $CO_2$ 평균온도에서 순수 $CO_2$의 압력강하보다 약 1.6배 더 높게 나타났다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제35권10호
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• pp.1439-1443
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• 2006

들깨분말을 초임 계 이산화탄소로 추출온도, 압력, 시간을 달리하여 추출한 들기름과 토코페롤의 추출수율, 색도 및 지방산 조성을 측정하였다. 초임계 이산화탄소에 대한 지방과 토코페롤의 추출수율은 이산화탄소의 밀도 증가에 따라 증가하였는데, 추출온도보다는 추출압력에 의하여 크게 좌우되었다. 초임계 이산화탄소의 추출온도에 대한 토코페롤의 추출수율은 동일 압력에서 추출온도의 증가에 따라 증가 하였다. 들깨분말을 $40^{\circ}C/276$ bar에서 $60\sim180\;min$ 추출시 간을 달리하였을 때 들기름의 추출수율은 추출시간이 증가함에 따라 급격히 증가한 반면 토코페롤은 감소하였다. 또한 이산화탄소의 밀도가 증가할수록 Red/Yellow값은 증가하였다. 초임계 이산화탄소 추출을 통해 얻은 들기름의 지방산 조성은 추출시간의 증가에 따라 불포화지방산들은 많이 추출되었고, 포화지방산들은 감소되었다. 이는 초임계유체 추출시 지방산의 불포화도가 높아질수록 용해도가 증가하기 때문으로 사료된다. 위 결과는 초임계이산화탄소를 이용하여 천연물로부터 식품이나 의약산업에 중요한 특정물질을 추출할 수 있는 가능성을 보여주고 있으며, 추출물에 잔존하는 유기용매가 없기 때문에 직접 식품가공에 이용할 수 있다.

• 자원환경지질
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• 제46권3호
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• pp.221-234
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• 2013

국내 이산화탄소 지중저장 후보지인 포항분지의 심부 대수층 구성하고 있는 사암과 이암을 대상으로 초임계$CO_2$ 반응에 의한 암석의 지화학적/광물학적 풍화를 규명하는 실험을 실시하였다. 고압셀 장치를 사용하여 실험실 규모의 $CO_2$ 지중저장 조건을 모사하였으며, 시추한 포항분지 암석이 미고결 상태임을 감안하여 암석시료는 입자상으로 분쇄하여 시료 30 g과 지하수 100 ml를 고압셀(200 ml 용량)에 넣고 100 bar, $50^{\circ}C$ 조건에서 총 60일 동안 반응시켜, 초임계$CO_2$ 주입 시 포항분지 심부 사암층과 이암층 내에서 발생하는 초임계$CO_2$-암석-지하수반응을 재현하였다. 반응 후 10일, 30일, 60일 간격으로 시료를 회수하여 암석의 지화학적 풍화 정도를 정량화하기 위한 XRD(X-Ray Diffractometer), BET(Brunauer-Emmett-Teller) 분석을 실시하였고, 암석 슬랩($15mm{\times}40mm{\times}5mm$)을 같은 지중 조건에서 반응시켜 반응시간에 따른 지하수시료의 용존 이온 농도 변화를 ICP/OES로 분석하였다. XRD 분석결과, 초임계$CO_2$-암석-지하수반응에 의해 사암과 이암을 구성하는 광물 중 사장석과 정장석(기질의 장석류 포함)의 비율이 가장 크게 감소한 것으로 나타났다. 사암의 경우 점토광물인 일라이트, 스멕타이트, 황철석 비율이 증가하였으며, 이암의 경우 일라이트, 카오리나이트, 칼슘을 함유한 불소인회석 비율이 증가하였다. 반응시간에 따른 지하수 이온 농도 분석결과, 사암과 이암에서 방해석과 장석류의 용해가 가장 활발히 일어나 지하수 내 $Ca^{2+}$, $Na^+$농도가 증가하였다. $K^+$, $Si^{4+}$, $Mg^{2+}$ 같은 이온들의 농도는 반응시간 동안 증가와 감소를 반복하였는데, 이는 암석의 용해와 2차 광물의 침전이 함께 일어나고 있음을 의미한다. 사암과 이암 입자의 비표면적은 반응 60일 후까지 각각 $27.3m^2/g$과 $19.6m^2/g$에서 $28.6m^2/g$과 $26.6m^2/g$으로 증가하였으며, 미세공극의 평균 크기는 각각 $72.6{\AA}$, $96.7{\AA}$에서 $68.4{\AA}$과 $75.8{\AA}$으로 지속적으로 감소하여, 초임계$CO_2$-암석-지하수반응에 의해 입자 표면이 용해되면서 미세 공극들이 추가로 형성되어 비표면적이 증가하는 것으로 나타났다. 본 연구를 통하여 포항분지 사암에 $CO_2$를 지중 주입하는 경우, 암석의 용해 및 침전반응에 의한 대상암석의 물성변화가 지중저장의 효율성과 안정성에 큰 영향을 미칠 수 있다는 것을 입증하였다.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2022년도 가을 학술논문 발표대회
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• pp.27-28
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• 2022

In this study, the mechanical properties of resource-recycling concrete containing concrete sludge waste as main materials was compared depending on whether supercritical CO2 curing was applied for the realization of CCU technology. After supercritical CO2 curing, the compressive strength of the steam-cured specimen was lowered, but it was confirmed that the compressive strength of the underwater-cured specimen was improved.