• Structural Engineering and Mechanics
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• 제59권1호
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• pp.37-57
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• 2016

Reservoir geomechanics can play an important role in hydrocarbon recovery mechanism. In $CO_2$-EOR process, reservoir geomechanics analysis is concerned with the simultaneous study of fluid flow and the mechanical response of the reservoir under $CO_2$ injection. Accurate prediction of geomechanical effects during $CO_2$ injection will assist in modeling the Carbon dioxide recovery process and making a better design of process and production equipment. This paper deals with the implementation of a program (FORTRAN 90 interface code), which was developed to couple conventional reservoir (ECLIPSE) and geomechanical (ABAQUS) simulators, using a partial coupling algorithm. A geomechanics reservoir partially coupled approach is presented that allows to iteratively take the impact of geomechanics into account in the fluid flow calculations and therefore performs a better prediction of the process. The proposed approach is illustrated on a realistic field case. The reservoir geomechanics coupled models show that in the case of lower maximum bottom hole injection pressure, the cumulative oil production is more than other scenarios. Moreover at the high injection pressures, the production rates will not change with the injection bottom hole pressure variations. Also the FEM analysis of the reservoir showed that at $CO_2$ injection pressure of 11000 Psi the plastic strain has been occurred in the some parts of the reservoir and the related stress path show a critical behavior.

• 청정기술
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• 제9권4호
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• pp.179-187
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• 2003

건식 흡착제를 이용한 유동층 공정에 관한 기술은 이산화탄소 처리 비용을 철강하고 효율적으로 운전될 수 있는 신기술이라고 할 수 있다. 따라서, 본 연구에서는 유동층 공정에서 건식 흡착제를 사용할 때 조업변수에 따른 이산화탄소 제어에 대해 살펴보고, 이산화탄소 흡착능과 압력강하에 대해서 고정층 공정과 비교하였으며, 활성탄, 활성 알루미나, 분자체 5A, 분자체 13X의 이산화탄소 흡착능을 각각 살펴보았다. 연구 결과, 유동층 공정의 운전을 위한 기초자료를 얻을 수 있었고, 유속이 증가할수록 유동층 공정은 상대적으로 높은 이산화탄소 흡착능과 낮은 압력강하를 지니는 것으로 나타났다. 그리고, 분자체 5A는 다른 건식 흡착제들보다 1.1~3.0배 파괴점이 늦게 나타났으며, 1.1~2.7배 높은 흡착능을 보였다.

• 멤브레인
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• 제33권4호
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• pp.168-180
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• 2023

본 총설은 탄소중립 및 에너지순환을 실현하기 위한 재생에너지로부터 그린수소 생산 전략 중 하나인 바이오수소 생산 및 정제법에 관해 소개하고자 한다. 바이오수소는 생물질과 미생물과 같은 재생에너지원을 이용하며, 상온 및 상압 등의 마일드한 실험조건에서 작동하여 에너지소비 및 공정비용이 적게 드는 친환경 공정으로 알려져 있다. 하지만, 이러한 바이오수소를 상업적으로 이용하기 위해서는 해결해야 할 중요한 도전적인 과제가 존재한다. 특히, 바이오수소는 생물반응기내의 복합한 화학반응으로 합성되어, 낮은 수소생산 속도 및 반응기내 다양한 혼합물이 존재하여, 바이오수소 고순도화를 위해서 연속공정 형태의 분리 및 정제 기술이 반드시 필요하다. 이를 위해, 저온 증류법, 압력 흡착법, 분리막법 등을 비롯한 다양한 분리 및 정제 기술이 고순도 바이오수소를 얻기 위해 제안되었다. 본 총설에서는 바이오수소 생산 및 정제 연계화를 위한 비다공성 고분자 분리막의 가능성에 대해 소개하고자 한다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제33권6호
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• pp.896-902
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• 2009

EGR is applied in order to lower temperature of combustion chamber by using the specific heat of carbon dioxide in engine exhaust gas. However, the problem of EGR system in diesel engine is high PM concentration. Combined EGR system can be reduced it by mixing exhaust gas of gas engine into the intake air of diesel engine. This experimental study was designed for EGR system for both engines use. The results of EGR experimental study by using diesel engine and gas engine are as follows. 1) The pressure of combustion and rate of heat release decreased. 2) The specific fuel consumption increased. But, up to middle load, it little increased. 3) NO concentration has decreased up to 50% in almost all combustion area. 4) The variation of the PM concentration at low load is not so seen. But at high load, PM increased rapidly when concentration of oxygen is decreased and most of it caused the increasing of Dry Soot.

• 한국추진공학회지
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• 제19권3호
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• pp.96-102
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• 2015

기존에 사용되고 있는 대부분의 추진물질들은 연소 시 이산화탄소, 염산가스 등의 환경유해 물질을 다량 발생시킨다. 본 연구에서는 이러한 문제점을 개선하기 위한 테트라진 계열의 저탄소 고질소 화합물인 DAAT의 합성공정을 확립하였다. 또한, 문헌에 빠져있는 구체적인 공정법 및 특성 분석 결과를 서술하였다. 그리고 분광분석(NMR, IR)을 통한 DAAT의 구조분석과 열, 충격, 마찰 안정성을 측정하였고, Gaussian 09와 EXPLO5를 이용하여 생성열과 폭발 특성(폭압, 폭속) 등을 계산하였다.

• 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.

• 공업화학
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• 제29권4호
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• pp.382-387
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• 2018

본 연구에서는 Pd-Ni-YSZ 촉매의 형태 및 공급되는 가스 조성에 따른 수증기-이산화탄소 복합개질 반응 특성을 평가하였다. 촉매는 분말 형태와 다공성 디스크 형태로 제조되었으며 주입 가스는 $CH_4/CO_2/H_2O$ ratio를 각각 다르게 하여 공급하였다. 그 결과 분말 형태의 촉매와 비교하여 다공성 디스크 형태 촉매를 사용하였을 때 $CH_4$와 $CO_2$ 전환율이 전반적으로 향상되었으며, 공급가스의 $CH_4/CO_2/H_2O$ ratio를 1 : 0.5 : 0.5로 하였을 때 $H_2/CO$ ratio가 2에 가깝게 조절되었다. 하지만 탄소침적에 의해 반응 시작 6 h 이후 $CH_4$ 전환율이 일부 감소하였으며 압력 강하가 0.1에서 0.8로 증가하였다. 이를 해결하기 위하여 공급되는 가스의 $CH_4/CO_2/H_2O$ ratio를 조절하여 수분 비율을 최적화한 결과, 1 : 0.5 : 1의 비율로 가스를 공급할 경우 탄소 침적 방지를 통한 내구성 확보가 가능하였으며 전환율 역시 비교적 높은 수준으로 유지됨을 확인하였다.

• 청정기술
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• 제12권3호
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• pp.128-137
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• 2006

초임계이산화탄소 내에서 이온성액체의 부피 변화와 상온 이온성액체와 유기화합물의 혼합물이 두 상으로 분리되는 현상을 고압 view cell을 이용하여 측정하였다. 이온성액체(ionic liquid, IL)로는 1-butyl-3-methylimidazolium hexafluorophosphate ([bmim][$PF_6$])와 1-butyl-3-methylimidazolium tetrafluoroborate ([bmim][$BF_4$])를 사용하였으며, 유기화합물로는 methanol과 dimethyl carbonate를 사용하였다. 일정한 양의 [bmim][$PF_6$]에 대하여 유기화합물의 양을 증가시킴에 따라 상이 나누어지는 지점인 lower critical end point (LCEP) 압력이 감소하였다. 이온성액체의 수분함량이 증가함에 따라 LCEP가 높게 나타났으며, 일정량 이상의 수분이 함유되어 있으면 LCEP가 나타나지 않았다. LCEP는 같은 부피의 [bmim][$PF_6$]에서보다 [bmim][$BF_4$]에서 약 1.0 MPa 정도 높게 나타났으며, K-point는 이온성액체의 종류와 유기화합물의 양에 따라 거의 변화하지 않았다. 초기시료 중 이온성액체([bmim][$PF_6$])의 농도 (IL/(IL+MeOH))가 7.23 mol% 보다 크면 혼합물의 LECP에서 $L_1$의 부피가 $L_2$의 부피보다 크게 나타났으며, 반대로 작으면 작게 나타났다. 이산화탄소의 존재 하에서 이온성액체의 부피변화는 온도가 증가함에 따라 감소하였으며, 313.15 와 343.15 K 사이에서는 압력이 증가함에 따라 증가하여 300 bar에서는 원래 부피의 123~126 %가 되었다.

• 공업화학
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• 제7권6호
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• pp.1156-1163
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• 1996

본 연구는 이산화탄소와 glycidyl methacrylate(GMA)의 부가반응에 의한(2-oxo-1,3-dioxolane-4-yl)methacrylate(DOMA)의 합성에 4급 암모늄염 촉매의 특성을 고찰한 것이다. 4급 암모늄염 상이동 촉매의 알킬기의 크기가 크고 짝음이온의 친핵성이 강할수록 촉매활성이 높았다. 폴리에틸렌글리콜이나 NaI, 18-crown-6를 단독으로 사용한 경우에는 반응활성이 전혀 없었으나 NaI와 18-crown-6의 혼합물을 촉매로 사용한 결과 비교적 좋은 DOMA 수율을 얻었다. 또한 극성이 낮은용매를 사용한 경우에는 단량체 형태의 DOMA를 얻을 수 있었고, 극성이 높은 비양성자성 용매를 사용한 결과 DOMA의 고분자를 직접 합성할 수 있었다. 한편 고압 회분반응기에서 이산화탄소의 압력변화를 통한 속도론 적 고찰 결과 반응속도는 GMA와 이산화탄소의 농도에 대하여 각각 1차 반응이었고, 이때 반응속도 상수 k는 0.56L/mol hr이었으며 diglyme 용매에 대한 $80^{\circ}C$에서 $CO_2$의 Henry 상수 H'는 $6.5{\times}10^{-4}mol/L{\cdot}kPa$로 나타났다.

• KSBB Journal
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• 제19권6호
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• pp.427-432
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• 2004

초임계 이산화탄소를 이용해 감초 내의 glabridin을 추출하기 위하여 1 mL/min의 일정 유속으로 추출온도, 추출압력 및 보조용매의 종류와 첨가량이 추출효율에 미치는 영향을 조사하였다. 순수한 초임계 이산화탄소만을 이용하여 추출을 수행한 경우 $16\%$의 매우 낮은 회수율이 얻어졌으나, 보조용매로 $100\%$ ethanol과 acetone을 $10\%$의 농도로 첨가한 경우 $4{\sim}5.5$배 향상된 회수율을 얻을 수 있었다. 보조용매로 ethanol을 사용한 경우에는 추출온도가 감소할수록, 추출압력이 증가할수록 회수율이 증가하였고, acetone의 경우에는 추출압력이 증가함에 따라 회수율이 증가하였으나, $60^{\circ}C$의 추출온도에서 가장 높은 회수율을 얻을 수 있었다. 두 보조용매의 경우 모두 50 MPa의 추출압력 조건에서는 회수율이 떨어지는 경향을 나타내었다. 또한 acetone을 $25\%$의 농도로 첨가한 경우 $94.3\%$의 최고 회수율이 얻어졌으며, 30분 이내에 최고 회수율에 도달함을 확인하였다. 초임계 이산화탄소에 대한 보조용매로 ethanol과 acetone을 사용하여 최적의 glabridin 추출조건을 조사한 결과, ethanol은 30 MPa, $40^{\circ}C,\;25\%$의 보조용매 농도에서, acetone의 경우에는 30 MPa, $60^{\circ}C,\;25\%$의 농도조건에서 각각 $96.5\%$와 $94.3\%$의 최고 회수율을 얻을 수 있었으며, 유기용매 추출에 비해 $2{\sim}3$배 높은 glabridin 순도를 얻을 수 있었다.