• 제목/요약/키워드: Supercritical carbon dioxide

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웨이퍼 표면의 Si3N4 파티클 제거를 위한 초임계 이산화탄소 세정 (The Removal of Si3N4 Particles from the Wafer Surface Using Supercritical Carbon Dioxide Cleaning)

  • 김용훈;최해원;강기문;안톤커랴킨;임권택
    • 청정기술
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    • 제24권3호
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    • pp.157-165
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    • 2018
  • 본 연구에서는 초임계 이산화탄소와 공용매 첨가물을 이용하여 실리콘 웨이퍼 표면의 $Si_3N_4$ 파티클을 제거하는 기술을 조사하였다. 우선, 몇 가지 계면활성제와 첨가제에 관한 초임계 이산화탄소 용해도 및 파티클 분산성 평가를 통하여 초임계 공정에 대한 적합성을 확인하였다. 다양한 변수를 조정하여 파티클 세정 실험을 진행하여 최적의 제거 조건을 확립하였다. 실험에 사용된 계면활성제는 파티클 제거 효과가 떨어졌으며, 실험 후 이차 오염물이 형성됨을 확인하였다. 반면 trimethyl phosphate는 IPA공용매와 미량의 HF와 혼합된 세정 첨가제로서 초임계 이산화탄소에 5 wt%로 포함한 유체로 온도 $50^{\circ}C$, 압력 2000 psi에서 $15mL\;min^{-1}$의 유속으로 4분 간 세정한 결과, 85%의 파티클 제거 효율을 나타내었다.

초임계 이산화탄소를 이용한 가다랑어 내장으로부터 지방산 추출 및 단백질 농축물의 제조 (Processing of Protein Concentrate and Fatty Acid Extraction from Tuna Viscera using Supercritical Carbon Dioxide)

  • 전병수;윤성옥;이승진
    • 한국수산과학회지
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    • 제34권3호
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    • pp.207-212
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    • 2001
  • 초임계 이산화탄소를 이용한 가다랑어 내장으로부터 지방산 추출 및 단백질 농축물의 제조를 위하여 초임계 추출장치의 조건을 압력 1,500-2,000psig, 온도$25^{\circ}C\~40^{\circ}C$으로 하여 추출실험을 하였다. 유속 50mL/min, 압력 1,800psig, 온도 $35^{\circ}C$, 입자크기 0.25mm에서 약 $97\%$ 이상의 지질 추출효율을 보였고, Fig. 5와 6에서 알 수 있듯이 압력 1,800psig, 온도 $35^{\circ}C$, 입자크기 0.25mm의 조건에서 지질을 제거함으로 인하여 약 $50\%$의 단백질이 회수되었고 대부분의 이 취가 제거된 것을 관능적으로 확인할 수 있었다. 이 조건에서 추출된 지질의 주요 지방산으로는 palmitic acid (16: 0), oleic acid(18:1) 등이었고, 주요 유리 아미노산는 taurine 등이었으며, 주요구성 아미노산은 glutamic acid, leucine, lysine 등이었다.

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초임계 이산화탄소 사이클을 이용한 연료 재순환 MCFC의 폐열회수 (Waste heat recovery of recirculated MCFC using supercritical carbon dioxide power cycle)

  • 이재윤;안지호;김동섭
    • 플랜트 저널
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    • 제15권2호
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    • pp.42-45
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    • 2019
  • 용융탄산염 연료전지는 폐열의 온도가 높아 하부 사이클을 구성하여 효율을 높일 수 있다. 이러한 목적으로 연료를 재순환하는 용융탄산염 연료전지에 하부 사이클로 증기 터빈 사이클을 적용한 선행 연구가 있었다. 본 연구는 하부 사이클을 증기 터빈 사이클에서 초임계 이산화탄소 사이클로 대체하는 것을 고려하였다. 그리고 출력을 비교하여 하부 사이클을 대체하는 것에 대한 검토를 하였다. 그 결과 현재 개발 단계의 초임계 이산화탄소 사이클의 출력은 증기 터빈 사이클보다 낮지만, 이론적으로 증기 터빈 사이클보다 출력이 더 커질 수 있음을 확인하였다. 만약 초임계 이산화탄소 사이클이 터빈의 등엔트로피 효율을 89%, 압축기의 등엔트로피 효율을 83%, 복열기의 유용도를 0.9의 수준으로 향상 시킨다면 증기 터빈 사이클과 동등한 출력을 낼 수 있다.

휘발성 유기용제가 흡착된 흡착제의 초임계 이산화탄소를 이용한 재생특성 (Regeneration Characteristics of Adsorbent Loaded with VOCs using Supercritical Carbon Dioxide)

  • 이승범;성대형;홍인권
    • 공업화학
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    • 제8권5호
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    • pp.737-741
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    • 1997
  • 휘발성 유기용제의 주된 제거방법은 흡착제를 이용한 흡착 공정이 추천된다. 본 연구에서는 입상활성탄과 활성탄소섬유에 휘발성 유기용제를 흡착시킨 후 폐흡착제를 탈착컬럼에 넣고 318.15 K의 온도에서 압력을 변수(2000~3000 psi)로 하는 초임계 이산화탄소를 이용하여 재생하였다. 초임계 이산화탄소의 압력이 증가함에 따라 탈착율과 요오드 흡착가는 증가하였으며, 재생시간은 MEK와 benzene의 경우 각각 70분과 60분이었다. 최대 탈착율은 3000psi의 압력에서 MEK가 흡착된 입상활성탄과 활성탄소섬유의 경우 각각 초기 흡착량의 64.0%, 55.3%가 탈착되었으며, 벤젠이 흡착된 입상활성탄과 활성탄소섬유의 경우에는 각각 59.1%, 45.2%가 탈착되었다. 또한 Tan과 Liou의 모델로 출구농도를 예측할 수 있었다. 따라서 입상활성탄뿐만 아니라 활성탄소섬유의 재생공정에도 초임계유체 재생법의 적응 가능성을 확인할 수 있었다.

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초임계 이산화탄소 전처리에 따른 건조 사과절편의 색 및 물성변화 (Color and Texture Changes of Dried Apple Slab After Supercritical Carbon Dioxide Pretreatment)

  • 이보수;이원영
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제39권7호
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    • pp.1018-1023
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    • 2010
  • 초임계 이산화탄소를 건조 전처리 방법으로 사용하여 사과의 품질변화를 관찰하고, polyphenol oxidase의 저해효과를 조사하였다. 색도의 경우 L, a, b값은 초임계 이산화탄소의 온도와 압력이 높을 때, 무처리구보다 변화가 적었다. 색차와 갈색도는 초임계 이산화탄소 온도와 압력이 증가할수록 작은 값을 나타내었다. $35^{\circ}C$, 15 MPa와 $45^{\circ}C$, 20 MPa에서 무처리구보다 높은 갈색도를 나타내었다. Polyphenol oxidase(PPO) 활성은 초임계 이산화탄소의 온도와 압력이 증가할수록 활성이 억제되었다. 초임계 이산화탄소 전처리에 따른 springiness는 무처리구보다 증가하였고, hardness는 무처리구보다 감소하였으며, 초임계 이산화탄소의 압력와 온도가 증가할수록 springiness와 hardness는 증가하였다. 이상과 같이 초임계 이산화탄소 전처리가 건조 사과의 색과 조직감에 영향을 미치는 것을 확인할 수 있었다.

초임계유체 반응매개상에서 VOCs의 촉매산화 전환특성 (Catalytic Oxidation Conversion Characteristics of VOCs in Supercritical Fluid Media)

  • 이승범;홍인권;이재동
    • 환경위생공학
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    • 제16권4호
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    • pp.69-76
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    • 2001
  • The catalytic oxidation of volatile organic compounds (VOCs), which were benzene and toluene, was studied in the supercritical carbon dioxide($SC-CO_2$) media. In $SC-CO_2$ media, the deep oxidation conversion of VOCs was increased with the temperature and pressure. The deep oxidation conversion in SC -$CO_2$ media is better than that in air media at same pressure condition. This can be explained by the solubility of VOCs in $SC-CO_2$. The many intermediates produced by the partial oxidation of VOCs were detected from off-line samples. The intermediates were Identified as benzene, toluene, benzaldehyde, phenol, naphthalene, 1,1`-biphenyl, benzoic acid, 3-methylphenol, 1,1'-(1,2-ethanediyl)bis- benzene, 1,1'-(1,2-ethene- diyl)bis-benzene, anthracene, and so on. The amount of intermediates was decreased as the molar radio of oxygen to carbon dioxide was decreased. When the molar ratio of oxygen to carbon dioxide was 1 : 16, the deep conversion was kept constant. Thus, the catalytic oxidation process in $SC-CO_2$ media can be combined on-line with supercritical fluid extraction of environmental matrices and supercritical regeneration of used adsorbent. Thus, the nontoxic $SC-CO_2$ media process was suggested as the new VOCs control technology.

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수평관 내에서 이산화탄소 초임계 가스냉각 과정의 열전달 및 압력강하 특성에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on Heat Transfer and Pressure Drop Characteristics during Supercritical Process of Carbon Dioxide in a Horizontal Tube)

  • 최이철;강병하;김석현
    • 설비공학논문집
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    • 제16권5호
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    • pp.414-420
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    • 2004
  • The heat transfer and pressure drop characteristics associated with the gas cooling of the supercritical carbon dioxide in a horizontal tube have been investigated experimentally. This problem is of particular interest in the design of a gas cooler of cooling systems using $CO_2$refrigerant. The test section is consisted of 6 series of 455 mm in length, 4.15 mm ID copper tube, respectively. The effects of the inlet temperature, pressure and mass flow rate on the heat transfer and pressure drop of $CO_2$in a horizontal tube is studied in detail. The heat transfer coefficient of $CO_2$is varied by temperature, inlet pressure, and mass flow rate of $CO_2$. This has maximum value at near the pseudocritical temperature. The pressure drop is changed by inlet pressure and mass flow rate of $CO_2$. The results have been compared with those of previous work. The heat transfer correlation at the supercritical gas cooling process is also suggested.

초임계 이산화탄소를 이용한 Gemcitabine 함유 PLLA 미립자 제조: 공정 변수의 영향 (Production of Gemcitabine-Loaded Poly (L-lactic acid) Microparticles Using Supercritical Carbon Dioxide: Effect of Process Parameters)

  • 주현재;정인일;임교빈;유종훈
    • KSBB Journal
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    • 제26권1호
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    • pp.69-77
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    • 2011
  • In this study, poly (L-lactic acid) (PLLA) microparticles containing gemcitabine hydrochloride were prepared by a supercritical fluid process, called aerosol solvent extraction system (ASES), utilizing supercritical carbon dioxide as antisolvent. The influence of process parameters such as temperature, pressure, $CO_2$ and solution flow rate, solution concentration, and feed ratio of drug to polymer on the morphology and characteristics of the microparticles was studied in detail. The gemcitabine-loaded microparticles exhibited a spherical shape with a smooth surface. The entrapment efficiency of gemcitabine increased with increasing temperature, solution concentration and $CO_2$ flow rate and with decreasing drug/polymer feed ratio. The maximum drug loading obtained from the ASES process was found to be about 11%. The ASES-processed PLLA microparticles containing gemcitabine showed a relatively high initial burst due to the presence of surface pores on the microparticles and the poor affinity between drug and polymer.

초임계 이산화탄소를 이용한 유자과피로부터 휘발성 정유성분의 추출 (Extraction of Volatile Essential Oil from Citrus junos Peel by Supercritical Carton Dioxid)

  • 이승진;전병수
    • KSBB Journal
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    • 제17권2호
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    • pp.148-152
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    • 2002
  • 초임계 이산화탄소를 이용한 유자과피로 부터의 휘발성 정유성분의 추출은 entrainer를 사용하지 않을 경우 압력 13.8㎫, 온도 4$0^{\circ}C$에서 756.61mg/sample 30g이 추출되었으며 entrainer를 7.4mL/min을 첨가하였을 경우 압력이 13.8㎫, 온도 4$0^{\circ}C$에서 5416.64mg/sample 30 g이 추출되어 약 7배의 추출량의 증가를 볼 수 있었다. 이는 보조용매를 첨가함으로서 초임계 이산화탄소의 유자과피의 휘발성 정유성분에 대한 용해력을 증가시키는데 큰 영향을 미치는 것으로 알 수 있다.

초임계 이산와탄소를 이용한 Resveratrol 함유 포도씨유 추출 (Extraction of Resveratrol Containing Grade Seed Oil with Supercritical Carbon Dioxide)

  • 우문제;서장원;변상요
    • KSBB Journal
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    • 제20권5호
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    • pp.383-386
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    • 2005
  • 압착이나 유기용매 추출방식으로 생산된 포도씨유에는 resveratrol이 함유되어있지 않다 초임계 이산화탄소로 추출하는 경우 포도씨에 존재하는 resveratrol의 약 $1.6\%$가 추출 함유됨을 확인하였다. 초임계 추출 효율은 포도씨 건조 정도에 따라서 달라졌는데, 시료에 수분이 전혀 있지 않은 경우는 resvertrol을 추출되지 않았다. 수분함량이 증가할수록 추출 효율이 증가하는데, 수분이 resvertrol을 추출에 중요한 역할을 하였다. 초임계유체 추출 시간에 따른 추출된 포도씨 유의 resvertol 함량은 초반보다 후반으로 갈수록 증가하는 경향을 나타내었다. 초반에 오일 이 많이 추출되고 이후 수분이 빠져나오는 추출성향을 볼 때, resvertrol추출에는 수분이 초임계유체의 성질에 큰 영향을 미쳐 추출 효율을 변화시키는 것으로 생각된다.