• 제목/요약/키워드: High separation efficiency

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LIBS를 이용한 흑색 플라스틱의 자동선별 시스템 개발 (Development of Automatic Sorting System for Black Plastics Using Laser Induced Breakdown Spectroscopy (LIBS))

  • 박은규;정밤빛;최우진;오성권
    • 자원리싸이클링
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    • 제26권6호
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    • pp.73-83
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    • 2017
  • 소형가전 제품은 종류가 다양할 뿐만 아니라 구성부품의 재질도 복잡하여 폐기시 재활용이 매우 어려운 실정이다. 특히, 폐소형가전의 경우 흑색 플라스틱의 함유량이 높을 뿐만 아니라 재질이 다양하여 재활용 공정에서 발생하는 플라스틱의 재질을 인식하여 효율적으로 선별 회수하는 것이 매우 어렵다. 본 연구에서는 기존 선별기술이 가지고 있는 흑색 플라스틱의 재질별 선별에 대한 기술적 한계 및 단점을 보완하기 위하여 레이저유도붕괴분광법(Laser-Induced Breakdown Spectroscopy, LIBS)을 기반으로 하는 흑색 플라스틱의 재질별 자동선별 시스템을 개발하였다. 본 시스템은 정량 공급장치, 위치 자동인식 장치, 레이저유도기반분광분석(LIBS) 장치, 선별분리장치 및 Control unit 등으로 구성되어 있다. 레이저유도붕괴분광법(LIBS)을 이용하여 흑색 플라스틱의 재질별 특성 스펙트럼 데이터를 획득하고, 인공지능형 알고리즘을 적용한 분류기를 설계하여 적용함으로써 흑색 플라스틱의 재질을 효율적으로 인식하고 분류할 수 있다. 본 연구에서 개발한 방사형기저함수신경회로망(RBFNNs) 분류기의 분류율은 약 97% 이상으로 나타났으며, 자동선별 시스템의 흑색 플라스틱의 재질별 인식률은 약 94.0% 이상, 선별효율은 80.0% 이상으로 조사되었다. 본 연구에서는 실험실 규모의 자동선별장치를 개발하였으며, 본 장치에 대한 실험결과를 바탕으로 흑색 플라스틱 재질인식 및 선별효율 등을 분석하므로써 향후 폐소형가전의 재활용 현장에 적용할 예정이다.

항 NCA-95 단일클론항체의 $^{99m}Tc$표지 키트 제조 및 특성 연구 ($^{99m}Tc$ Labeling Kit Preparation and Characteristics of Anti-NCA-95 Monoclonal Antibody)

  • 홍미경;정재민;정준기;최석례;김채균;이용진;이동수;이명철;고창순
    • 대한핵의학회지
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    • 제30권4호
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    • pp.541-547
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    • 1996
  • 우리는 국내에서 개발한 항 NCA-95 단일클론항체의 면역학적 특성을 규명하고 $^{99m}Tc$ 표지법을 연구하여 골수면역 신티그라피법을 개발한 바 있다. 그러나 $^{99m}Tc$ 단일클론항체의 표지효율이 낮고, 과정이 복잡하여 시간이 오래 걸리는 단점이 있어 임상적용에 어려움이 있었다. 본 연구에서는 $^{99m}Tc$ 표지 단일클론항체의 표지과정을 개선하여 시간을 단축하고 표지효율을 높이는 연구를 실시하였다. 티올기와 아민 및 하이드록시 그룹을 가진 착화제(chelator)와 $^{99m}Tc$은 안정한 복합체를 형성하므로, 이러한 화학적 성질을 이용하여 항체를 환원시켜 티올기를 생성하고 여기에 약한 착화제와 결합한 $^{99m}Tc$을 가하는 transchelation법을 연구하였다. 본 연구에서는 방법 1. ${\beta}$-mercaptoethanol로 항체를 환원하고 환원제의 존재하에 $^{99m}Tc$-gluconate 를 이용한 표지법, 방법 2. 항체의 환원후 ${\beta}$-mercaptoethanol을 제거하고 $^{99m}Tc$-gluconate를 사용한 표지법, 방법 3. 환원제를 제거한 항체에 MDP를 먼저 가하고 여기에 $^{99m}Tc$을 가하는 표지법을 시도하여 보았다. 고정상으로는 ITLC-SG를, 이동상으로는 생리식염수와 아세톤을 사용하여 표지효율을 구하였다. 방법 1은 표지효율이 40-70%이나 좋은 골수영상을 얻었고, 방법 2의 경우 표지효율은 70-80%로 개선되었으나 혈액풀의 방사능이 높았다. MDP를 착화제로 이용한 방법 3은 표지효율이 $92.4{\pm}5.9%$(n=15) 이고 면역반응성은 약 60%였으며 골수면역 신티그라피에서도 좋은 영상을 얻을 수 있었다. 때로는 $^{99m}Tc$- MDP 방사능이 높아 뼈에 흡수되는 방사능이 증가하는 단점이 있지만 PD-10 컬럼을 이용하여 분리가 가능하였다. 환원된 항체를 냉동보관하여 사용하였을 경우에도 안정하여 냉동보관 47일 까지 90%이상의 표지효율을 보였다. 본 연구 결과 $^{99m}Tc$ 표지 항 NCA-95 단일클론항체의 표지법의 개선으로 더 쉽게 임상에 이용할 수 있게 될 것으로 생각된다.

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초음파를 이용한 침출수 처리를 위한 막분리 공정의 막힘현상 개선(I) : 초음파의 영향인자 평가 (Improvement of Fouling in Membrane Separation Process for Leachate Treatment using Ultrasound(I) : Analysis of Ultrasonic Parameters)

  • 김석완;임재림;이준걸
    • 대한환경공학회지
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    • 제28권2호
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    • pp.197-206
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    • 2006
  • 본 연구에서는 최근 매립지 침출수 처리를 위해 많이 활용되고 있는 막분리 공정에 초음파를 적용하여 투과속도와 막의 세정효율 향상에 미치는 영향인자와 효과에 대하여 살펴보았다. 즉, 중공사 형태의 MF막과 관형의 UF막을 대상으로 초음파의 주파수($40{\sim}120$ kHz), 초음파의 세기($200{\sim}500$ W), 운전압력($0.1{\sim}2.3kg/cm^2$), 초음파 조사시간 등을 변화시키며 투과속도 향상에 미치는 영향을 평가하였다. 1차 처리된 침출수를 이용하여 초기 50 min 동안 막을 오염시킨 다음 70 min 동안 초음파를 조사하여 조사기간과 투과속도의 변화를 관찰하였다. 순수의 투과속도에 대한 투과속도의 회복률(recovery ratio)과 세정직전의 투과속도에 대한 초음파 조사 후 투과속도의 상승률(enhancement ratio)을 이용하여 영향인자를 분석하였다. 동일한 조건에서 막의 초음파 세정에 의한 투과속도 개선 효과는 주파수에 반비례적이며. 초음파의 조사강도에 비례적으로 나타났고, 막의 운전압력이 높으면 세정효과가 지연되며 투과속도의 개선효과도 감소하였다. 또한 10,000과 100,000 MWCO의 UF막에서의 회복율과 상승률은 각각 최대 75-98%와 40-50% 이었으나, $0.1{\mu}m$ MF막에서는 각각 10%와 500%였다. 1차 처리 침출수를 이용한 실험결과로부터 초음파에 의해 발생되는 기계적 진동을 활용한 막세정이 기존의 수세정과 약품세정 대신에 활용가능성이 확인되었다.

이미다졸계 이온성액체와 염을 포함한 수상이성분계를 이용한 숙신산의 추출 평형 (Extraction Equilibria of Succinic Acid by Using Aqueous Two Phases System Containing Imidazolium Ionic Liquids and Salts)

  • 이용화;강정원;홍연기;김기섭
    • 청정기술
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    • 제20권4호
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    • pp.349-353
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    • 2014
  • 숙신산은 의약품, 식품 첨가물, 청정용매와 같은 종래의 응용 이외에도 생분해성 고분자의 중요한 전구물질로 주목 받고 있다. 그러나 최근 화석 연료의 높은 가격과 화석 원료 유래 제품의 전주기에 걸친 온실가스 배출로 인해 재생 가능한 바이오매스에 의한 숙신산의 생물학적 생산에 대한 관심이 높아지고 있다. 본 연구에서는 숙신산의 선택적인 추출과 농축을 동시에 수행할 수 있는 공정으로서 이미다졸계 이온성 액체/$K_2HPO_4$에 의한 수상이성분계를 적용하였다. 실험 결과 숙신산에 존재하는 $K_2HPO_4$ 수용액에 적정량의 이미다졸계 이온성 액체가 첨가됨에 따라 안정한 수상이성분계가 형성됨을 확인할 수 있었으며 수상이성분계 형성 능력은 [HMIm][Br]${\fallingdotseq}$[OMIm][Br]>[BMIm][Br]>[EMImBr]의 순서로 나타났다. 숙신산의 최대 추출 효율은 약 90%였으며 이온성 액체에서 양이온 사슬길이가 증가할수록 상부상으로 동반 추출되는 물의 양이 줄어들어 숙신산의 선택적 농축효과가 크게 나타났다. 따라서 본 연구에서 사용된 이미다졸계 이온성 액체와 $K_2HPO_4$으로 구성된 수상이성분계는 숙신산의 선택적 추출과 농축에 효과적임을 알 수 있었다.

Railway Governance and Power Structure in China

  • Lee, Jinjing
    • International Journal of Railway
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    • 제1권4호
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    • pp.129-133
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    • 2008
  • Over the last $15{\sim}20$years, many countries have adopted policies of railway privatization to keep up with increasing competition from road and air transport. Although each country and case has its own history, market characteristics, political context as well as administrative process, railway privatizations (including railway restructure, concession etc.) in the west usually are accompanied with the establishment of new regulatory regimes. Therefore, railway governance has been innovating towards an interaction of government, regulator, industry bodies, user groups, trade unions and other interested groups within the regulatory framework. However, it is not the case in China. Although China had seen a partial privatization in some branch lines and is experiencing a much larger-scale privatization by establishing joint-ventures to build and operate high-speed passenger lines and implementing an asset-based securitization program, administrative control still occupies absolutely dominant position in the railway governance in China. Ministry of Railway (MOR) acts as the administrator, operator as well as regulator. There is no national policy that clearly positions railway in the transportation network and clarifies the role of government in railway development. There is also little participation from interested groups in the railway policy making, pricing, service standard or safety matter. Railway in China is solely governed by the mere executive agency. Efficiency-focused economic perspective explanation is far from satisfaction. A wider research perspective from political and social regime is of great potential to better explain and solve the problem. In the west, separation and constrains of power had long been established as a fundamental rule. In addition to internal separation of political power(legislation, execution and jurisdiction), rise of corporation in the 19th century and association revolution in the 20th century greatly fostered the growth of economic and social power. Therefore, political, social and economic organizations cooperate and compete with each other, which leads to a balanced and resonable power structure. While in China, political power, mainly party-controlled administrative power has been keeping a dominated position since the time of plan economy. Although the economic reform promoted the growth of economic power of enterprises, it is still not strong enough to compete with political power. Furthermore, under rigid political control, social organizations usually are affiliated to government, independent social power is still too weak to function. So, duo to the limited and slow reform in political and social regime in China, there is an unbalanced power structure within which political power is dominant, economic power expanding while social power still absent. Totally different power structure in China determines the fundamental institutional environment of her railway privatization and governance. It is expected that the exploration of who act behind railway governance and their acting strength (a power theory) will present us a better picture of railway governance as a relevant transportation mode. The paper first examines the railway governance in China and preliminarily establishes a linkage between railway governance and its fundamental institutional environment, i.e. power structure in a specific country. Secondly, the reason why there is no national policy in China is explored in the view of political power. In China, legislative power is more symbolic while party-controlled administrative power dominates political process and plays a fundamental role in Chinese railway governance. And then, in the part three railway finance reform is analyzed in the view of economic power, esp. the relationship of political power and economic power.

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토양세척에 의한 비소 및 중금속 오염토양의 복원 (Remediation of Soils Contaminated with Arsenic and heavy Metals by Soil Washing)

  • 고일원;이철효;이광표;김경웅
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제9권4호
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    • pp.52-61
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    • 2004
  • 음이온 비소와 양이온 아연 및 니켈로 오염된 토양을 산세척으로 복원하기 위해서 토양세척 파일럿 장비를 이용해서 토양의 물성과 산세척 특성 및 미세토양과 용존 오염물의 발생 특성을 고찰하였다. 비소와 아연 및 니켈의 pH $2{\sim}3$에서 산세척시 황산과 인산은 공존 경쟁 음이온의 존재로 비소의 제거 효율을 높였고, 염산은 비소, 니켈, 아연을 동시에 효율적으로 제거하였다. 세척조에서 화학적 용출은 임계체류시간 이상에서 세척 효율이 일정해졌고, 산에 의한 용출 가능한 존재형태는 교환성 및 산화물 결합과 유기성 결합형태, 그리고 부분적으로 잔류형태였다. 오염 토양의 입도에 따른 과립의 토양입자의 토양세척 효율은 높지만, 미세입자($<74{\mu}m$)는 오염물질의 농집 현상이 일어나서 제거효율이 감소했다. 또한, $<149{\mu}m$ 이하의 미세토양을 물리적 입도 분리시 전체 세척효율이 향상되었다. 따라서, 미세토양의 양이 최소가 되고 화학적 용출이 최대가 되는 세척 효율 교차지점에서 화학적 용출과 미세토양의 분리가 토양세척의 증가된 효율을 보여 주었다.

다층박막적층법을 이용한 담수화용 그래핀 나노복합체 분리막 개발 (Development of Graphene Nanocomposite Membrane Using Layer-by-layer Technique for Desalination)

  • 유혜원;송준호;김창민;양은태;김인수
    • 멤브레인
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    • 제28권1호
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    • pp.75-82
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    • 2018
  • 정삼투법을 이용한 해수담수화는 역삼투 공정에 비해 에너지 절감이 가능하여 해수담수화 차세대 기술로 주목받고 있다. 막을 기반으로 하는 수처리 분야에서 분리 성능을 향상시키고 새로운 기능을 부여하기 위해, 고분자 매트릭스에 필러인 나노물질을 삽입하는 박막 나노복합체 분리막(thin film nanocomposite, TFN) 개발에 대한 연구가 요구되고 있다. 본 연구에서는 딥 코팅(dip coating) 방법을 기반으로 한 다층박막적층법(Layer-by-layer, LBL)을 이용하여 산화그래핀(graphene oxide, GO)의 나노 적층구조를 제어하여, 정삼투 공정에서의 높은 안정성 및 높은 수투과도 및 염 제거, 낮은 염 역확산을 갖는 그래핀 나노복합체 분리막을 개발하고자 하였다. 정삼투 공정의 성능 향상을 위한 산화그래핀의 환원 반응시간과 LBL 딥코팅 적층 수의 최적화를 통해, 수투과도 2.51 LMH/bar, 물분자 선택성 8.3 L/g, 염 제거율 99.5%를 갖는 나노복합체 분리막을 개발하였다. 이는 상용화된 CTA FO 분리막보다 수투과도는 10배, 물분자 선택성은 4배 높게 향상되었으며, 염 제거율은 비슷한 수준으로 나타났다.

Full validation of high-throughput bioanalytical method for the new drug in plasma by LC-MS/MS and its applicability to toxicokinetic analysis

  • Han, Sang-Beom
    • 한국독성학회:학술대회논문집
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    • 한국독성학회 2006년도 추계학술대회
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    • pp.65-74
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    • 2006
  • Modem drug discovery requires rapid pharmacokinetic evaluation of chemically diverse compounds for early candidate selection. This demands the development of analytical methods that offer high-throughput of samples. Naturally, liquid chromatography / tandem mass spectrometry (LC-MS/MS) is choice of the analytical method because of its superior sensitivity and selectivity. As a result of the short analysis time(typically 3-5min) by LC-MS/MS, sample preparation has become the rate- determining step in the whole analytical cycle. Consequently tremendous efforts are being made to speed up and automate this step. In a typical automated 96-well SPE(solid-phase extraction) procedure, plasma samples are transferred to the 96-well SPE plate, internal standard and aqueous buffer solutions are added and then vacuum is applied using the robotic liquid handling system. It takes only 20-90 min to process 96 samples by automated SPE and the analyst is physically occupied for only approximately 10 min. Recently, the ultra-high flow rate liquid chromatography (turbulent-flow chromatography)has sparked a huge interest for rapid and direct quantitation of drugs in plasma. There is no sample preparation except for sample aliquotting, internal standard addition and centrifugation. This type of analysis is achieved by using a small diameter column with a large particle size(30-5O ${\mu}$m) and a high flow rate, typically between 3-5 ml/min. Silica-based monolithic HPLC columns contain a novel chromatographic support in which the traditional particulate packing has been replaced with a single, continuous network (monolith) of pcrous silica. The main advantage of such a network is decreased backpressure due to macropores (2 ${\mu}$m) throughout the network. This allows high flow rates, and hence fast analyses that are unattainable with traditional particulate columns. The reduction of particle diameter in HPLC results in increased column efficiency. use of small particles (<2 urn), however, requires p.essu.es beyond the traditional 6,000 psi of conventional pumping devices. Instrumental development in recent years has resulted in pumping devices capable of handling the requirements of columns packed with small particles. The staggered parallel HPLC system consists of four fully independent binary HPLC pumps, a modified auto sampler, and a series of switching and selector valves all controlled by a single computer program. The system improves sample throughput without sacrificing chromatographic separation or data quality. Sample throughput can be increased nearly four-fold without requiring significant changes in current analytical procedures. The process of Bioanalytical Method Validation is required by the FDA to assess and verify the performance of a chronlatographic method prior to its application in sample analysis. The validation should address the selectivity, linearity, accuracy, precision and stability of the method. This presentation will provide all overview of the work required to accomplish a full validation and show how a chromatographic method is suitable for toxirokinetic sample analysis. A liquid chromatography/tandem mass spectrometry (LC-MS/MS) method developed to quantitate drug levels in dog plasma will be used as an example of tile process.

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(Polystyrene-divinylbenzene)-thiazolylazo phenol형 킬레이트 수지에 의한 금속이온의 분리 및 농축에 관한 연구(II) (Studies on the Separation and Preconcentration of Metal Ions by Chelating Resin containing (Polystyrene-divinylbenzene)-thiazolylazo phenol Derivatives(II))

  • 임재희;설경미;안혜숙;정구춘;이창헌;이원
    • 분석과학
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    • 제9권4호
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    • pp.364-372
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    • 1996
  • 해수 중 U(VI) 등과 같은 미량 금속이온의 선택적인 분리, 농축 및 회수를 위하여 XAD-16-[2-(2-thiazolylazo)-p-cresol](TAC)형 킬레이트 수지에 대한 몇 가지 금속이온의 흡착 및 탈착 특성을 용리법으로 조사하였다. 금속이온의 흡착에 미치는 흐름속도, pH 및 완충 용액의 농도에 대한 영향을 조사하여 흡착 최적 조건을 결정하였다. 킬레이트 수지에 대한 금속이온의 총괄 흡착 용량을 조사한 결과 각각 0.41mmol U(VI)/g resin, 0.55mmol Th(IV)/g resin, 0.43mmol Cu(II)/g resin 및 0.32mmol Zr(IV) /g resin이었다. pH 5.0에서 돌파점 용량과 총괄 용량으로부터 얻은 금속이온의 용리 순서는 Th(IV)>Cu(II)>U(VI)>Zr(IV)>Pb(II)>Ni(II)>Zn(II)>Cd(II)>Mn(II)이었다. $HNO_3$, HCl, $HClO_4$, $H_2SO_4$$Na_2CO_3$ 등의 탈착제에 의한 탈착특성을 조사한 결과 Zr(IV)을 제외한 대부분의 금속이온들에 대하여 2M $HNO_3$이 탈착효율이 높게 나타났으며, 1M $H_2SO_4$ 용액을 사용하면 Zr(IV)의 탈착 및 회수가 가능하였다. 또한 킬레이트수지를 이용하여 미량의 U(VI) 이온이 함유된 인공 해수 시료를 용리시키고 회수한 결과 96% 이상의 높은 회수율을 나타내었다.

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액체 이산화탄소 이용한 Monasil PCA 추출에 대한 연구 (A Study on the Extraction of Monasil PCA using Liquid CO2)

  • 조동우;오경실;배원;김화용;이갑수
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제50권4호
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    • pp.684-689
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    • 2012
  • Poly(acrylic acid) (PAA) 구형 입자는 바이오 분야의 소재에서부터 전자 재료에 이르기까지 다양한 분야에 사용되는 고분자 물질이다. 이를 생산하기 위해서는, 분산제(surfactant)를 이용한 중합 방법으로 합성을 한 후, 사용한 분산제를 제거하기 위한 별도의 Purification 과정을 거치게 된다. 일반 유기 용매를 사용하면 막대한 폐수 발생, 별도의 분리 공정 추가, 잔류 용매의 가능성 등의 문제점이 발생한다. 이에 이러한 문제를 해결하고자, 액체 이산화탄소를 용매로 하여, high-pressure Soxhlet extraction 방법을 개발하였다. 본 연구에서는 compressed liquid dimethyl ether (DME) 상에서 PAA 분산 중합에 사용된 pyrrolidene carboxylic acid-g-poly (siloxane) 계열의 분산제, Monasil PCA 제거하는 연구를 진행하였다. 추출된 PAA 입자의 모양은 field emission scanning electron microscopy (FE-SEM)으로 확인을 하였고, Monasil PCA의 농도는 Inductively Coupled Plasma-Optical Emission Spectrometer (ICP-OES)로 분석하였다. 용매의 효과를 비교하기 위해서, 액체 이산화탄소와 n-hexane과 liquid DME를 대상으로 추출 실험을 하였다. 그 결과 n-hexane의 경우 일부 정제된 PAA 구형 입자를 얻을 수 있었지만, 일부는 n-hexane 증기의 높은 열에 의해서 변형된 형태의 입자를 얻었다. Liquid DME의 경우엔, 추출이 잘 되지 않았다. 액체 $CO_2$를 이용하는 경우에 구형의 형태는 유지하면서 분산제가 제거된 입자를 얻을 수 있었다. 그리고 최적 운전 조건을 알기 위해서 8시간 동안 재비기와 응축기의 온도를 달리하면서 실험을 실시하였다. 그 결과 추출기의 온도가 $19.6{\pm}0.2^{\circ}C$, 압력이 $51.5{\pm}0.5$ bar일 때, 가장 좋은 제거 효율을 보였다.