• Korea-Australia Rheology Journal
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• 제18권2호
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• pp.83-90
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• 2006

Supercritical carbon dioxide ($scCO_2$) has advantages of being incorporated in polymer with high solubility and of being recovered easily by depressurizing. $scCO_2$ reduces the viscosity of polymer melt and it is expected to be use as a plasticizing agent. In this work, we studied on the effect of $scCO_2$ on the rheological properties of polymer melts during extrusion process. Slit die attached to twin screw extruder was used to measure the viscosity of polymer melts plasticized by supercritical $CO_2$. A gas injection system was devised to accurately meter the supercritical $CO_2$ into the extruder barrel. Measurements of pressure drop within the die, confirmed the presence of a one phase mixture and a fully developed flow during the measurements. The viscosity measurement of polypropylene was performed at experimental conditions of various temperatures, pressures and $CO_2$ concentrations. We observed that melt viscosity of polymer was dramatically reduced by $CO_2$ addition.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제23권6호
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• pp.833-836
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• 2013

The inactivation of spores of Penicillium oxalicum by supercritical carbon dioxide ($SC-CO_2$) was optimized by response surface methodology. The optimal inactivation conditions of 16.8 MPa, $49^{\circ}C$, and 20 min were determined using ridge analysis, at which the predicted and experimental $log_{10}$ reductions were obtained as 5.74 and 6.12, respectively. The synergistic effect of a cosolvent (ethanol), which was used to modify $SC-CO_2$, on the inactivation of the fungal spores was investigated. At less severe conditions of 10 MPa and $40^{\circ}C$, P. oxalicum spores of $10^7$ CFU/ml were completely inactivated within 45 min by $SC-CO_2$ modified with ethanol.

• Macromolecular Research
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• 제16권1호
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• pp.6-14
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• 2008

Polypropylene (PP)-layered silicate nanocomposites were developed using a new processing method involving a supercritical carbon dioxide ($scCO_2$)-assisted co-rotating twin-screw extrusion process. The nanocomposites were prepared through two step extrusion processes. In the first step, the PP/clay mixture was extruded with $CO_2$ injected into the barrel of the extruder and the resulting foamed extrudate was cooled and pelletized. In the second step, the foamed extrudate was extruded with venting to produce the final PP/clay nanocomposites without $CO_2$. In this study, organophilic-clay and polypropylene matrix were used. Maleic anhydride grafted polypropylene (PP-g-MA) was used as a compatibilizer. This study focused on the effect of $scCO_2$ on the dispersion characteristics of the clays into a PP matrix and the rheological properties of the layered silicate based PP nanocomposites. The dispersion properties of clays in the nanocomposites as well as the rheological properties of the nanocomposites were examined as a function of the PP-g-MA concentration. The degree of dispersion of the clays in the nanocomposites was analyzed by X-ray diffraction and transmission electron microscope. Various rheological properties of the nanocomposites were measured using a rotational rheometer. In the experimental results, the $scCO_2$ assisted continuous manufacturing extrusion system was used to successfully produce the organophilic-clay filled PP nanocomposites. It was found that $scCO_2$ had a measurable effect on the clay dispersion in the polymer matrix and the melt intercalation of a polymer into clay layers.

• 한국산업정보학회논문지
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• 제24권3호
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• pp.31-38
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• 2019

본 연구에서는 그린공급망(green supply chain: gSC) 네트워크 모델이 제안된다. 제안된 gSC 네트워크 모델은 환경적 요인 및 경제적 요인을 고려한다. 환경적 요인으로는 부품 및 제품 수송 과정에서 발생하는 CO2 발생량의 총비용 최소화를 고려하며, 경제적 요인으로는 부품 및 제품 생산처리에 필요한 처리비용, 수송과정에서 발생하는 수송비용, 각 단계에서 고려되는 설비들의 개설을 위한 개설비용의 최소화를 고려한다. 수리모형에서는 환경적 요인 및 경제적 요인을 위해 고려되는 다양한 비용들의 총합의 최소화를 목적함수로 사용하며, 각 단계 간 수송량의 제약 등 다양한 제약조건을 함께 고려한다. 제안된 수리모형의 이행을 위해 유전알고리즘(Genetic algorithm: GA) 접근법을 사용한다. 수치실험에서는 네 가지 규모의 gSC 네트워크 모델을 제시하고, 이를 다양한 수행도 척도들을 사용하여 GA 접근법을 통해 해결하였다. 실험결과는 제안된 gSC 네트워크 모델과 GA 접근법의 우수성을 입증하였다.

• Food Science and Biotechnology
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• 제14권1호
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• pp.6-10
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• 2005

Optimal extraction conditions such as pressures, temperatures, and modifiers on glycyrrhizin extraction from licorice were investigated using supercritical $CO_2\;(SC-CO_2)$ at 3 mL/min flow rate. Morphology of licorice tissue, after glycyrrhizin extraction, was examined by SEM, and absolute density ($g/cm^3$) measurement and glycyrrhizin content were determined by HPLC. Pure $SC-CO_2$ had no effect on glycyrrhizin extraction, but recovery of glycyrrhizin ($32.66{\pm}0.77%$) was enhanced when water was used as modifier. The highest recovery was $97.22{\pm}2.17%$ when 70% (v/v) aqueous methanol was added to 15% (v/v) $SC-CO_2$ at 50 MPa and $60^{\circ}C$. Under optimal extraction conditions, 30 MPa pressure and $60^{\circ}C$ heating temperature, glycyrrhizin recovery reached maximum ($102.67{\pm}1.13%$) within 60 min. Licorice tissue was severely damaged by excessive swelling, and absolute density of licorice residues was highest when aqueous methanol was used as a modifier.

• 한국결정성장학회지
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• 제32권2호
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• pp.55-60
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• 2022

본 연구에서는 SiC 단결정의 TSSG 공정중 결정 품질을 저하시키지 않으면서도 의도하지 않은 질소 도핑(N-UID)을 쉽게 제어하기 위해 지금까지 Co 또는 Sc 전이금속을 첨가한 신규 용융조성을 제안한다. Co 또는 Sc의 특성을 파악하기 위해 Ar 분위기에서 1900℃ 온도에서 약 2시간 동안 열처리 실험을 수행했다. 용융조성은 Si-Ti 10 at% 또는 Si-Cr 30 at%를 비롯하여, 탄소 용해도에 효과적이라고 알려진 Co 또는 Sc을 각각 3 at% 첨가하였다. 열처리 후 도가니 단면을 가공하여 도가니-용융물 계면에서 발생한 Si-C 반응층을 관찰하고, 탄소황분석을 통해 조성에 따른 탄소 용해도를 간접적으로 분석하였다. 그 결과, Si-Sc 기반 용융조성이 TSSG 공정에 적합한 특성을 갖는 Si-C반응층을 형성하고 있었다. 또한 탄소황분석 결과에서도 Cr 다음으로 높은 탄소량이 갖는 것으로 분석되었다. Sc는 Cr에 비해 질소와의 반응성이 낮은 이점을 가지므로 TSSG 공정에 Si-Sc 용융조성을 적용하면, 본 연구에서 의도한 대로 SiC 단결정 성장속도와 질소 UID를 모두 제어할 수 있는 것으로 고려된다.

• 한국식품영양학회지
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• 제34권4호
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• pp.356-364
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• 2021

This study was carried out to investigate the effects of supercritical carbon dioxide (SC-CO₂) extracts from sweet potatoes (SP) and watermelon (WM) on the oxidative stability of perilla seed oils (POs) over the existing ones. A comparison was done between the oxidative stability of perilla oil (PO) after the addition of 0.1% of SP, and WM extracts and PO without extract. The oxidative stability was measured based on the viscosity, acid value (AV), peroxide value (POV), antioxidant (DPPH) activity, p-anisidine value (p-AV), and fatty acid composition. The viscosities ranges were: PO without extract, from 53.99±0.99 to 74.38±1.61 cps, PO with SP extract, from 53.99±0.10 to 58.73±0.8 cps, and PO with WM extract, from 53.98±0.10 to 56.00±0.70 cps. While the PO containing the SC-CO₂ extracts had significantly lower AV, POV, and p-AV, their antioxidant activity was approximately 10 times higher than that of the PO without extract. There were no significant differences in fatty acid composition between SC-CO₂ extracts added groups and PO without extract (p<0.05). The findings of this study confirmed that the SC-CO₂ extracts from sweet potatoes and watermelon enhanced the oxidative stability of perilla seed oils, and are potential natural antioxidants for use in the food industry.

• 한국식품영양학회지
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• 제31권6호
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• pp.865-872
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• 2018

In neuronal cell deaths, oxidative stress is normally implicated with a most of these deaths occurring in neurodegenerative disorders such as the Alzheimer's and Parkinson's diseases. In this study, the neuroprotective effects of Schisandra chinensis (SC) and Ribes fasciculatum (RF) extracts on hydrogen peroxide ($H_2O_2$)-induced oxidative stress in neuroblastic cell line were investigated. For an hour, hydrogen peroxide of $100{\mu}M$ concentration, was induced on neuroblastic cells, causing apoptic cell death. For the neuroprotection, a sample of neuroblastic cells had been pre-treated with SC and RF extracts for 24 hours before application of the hydrogen peroxide. No neurotoxic effects were observed in the cells that had been treated by SC and RF. This prove that the treatment of SC and RF extract prevented apoptotic cell death of neuroblastic cell line exposed to oxidative injury. In addition, applying both SC and RF extracts at a 7:3 ratio increased the neuronal cell survival rate, compared to individual treatments of SC and RF extract. This study suggests that SC and RF extracts may be potential therapeutic agents for the prevention of neuronal cell death.

• 자원환경지질
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• 제51권4호
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• pp.359-370
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• 2018

기존 연구에서 초임계$CO_2$($scCO_2$)-물-순활골재 반응을 이용한 폐콘크리트 순환골재의 중성화(pH 저감) 처리에서 가장 문제시되었던 오랜 처리시간의 한계(최대 50일)를 최소 3시간까지 단축하는 배치실험과 칼럼실험을 수행하였다. 모르타르(골재를 포함하지 않은 시멘트+모래 혼합체)와 모르타르에 골재를 포함하는 2 종류의 순환골재를 실험에 사용하였다. 입자 크기별로 분류한 세 종류의 폐모르타르 시료에 대하여 $scCO_2$-물-폐모르타르 반응 시간을 1시간부터 24시간까지 다하게 설정하여 반응시킨 후, 폐모르타르의 pH가 지속적으로 9.8 이하로 낮게 유지되는 최소 반응시간을 결정하는 용출 배치실험을 실시하였다. 실제 현장에서 다량의 순환골재를 중성화 처리하는 경우 비평형상태에서 용출이 발생하는데, 이러한 kinetic 효과를 고려한 순환골재의 실제 pH 저감 효율을 측정하고자 대형 칼럼 연속 용출 실험을 실시하였다. 배치실험의 경우, 고압셀 내부에서 3차 증류수 70 mL와 순환골재 시료 35 g을 혼합한 후 100 bar, $50^{\circ}C$ 조건에서 1시간 ~ 24시간 동안 반응시켜 중성화 처리하였다. 처리 후 건조시킨 폐모르타르 시료 10 g + 증류수 50 ml의 비율(1:5 비율)로 혼합하여 10분 동안 150 rpm으로 교반한 후 정치시키고, 총 15일 동안 용출시간 별로 용출수의 pH를 측정하였다. 중성화 처리 후 순환골재의 광물학적 변화를 확인하기 위하여 처리 전/후 XRD, TG/DTA 등의 분석을 실시하였다. 대형 칼럼(직경 16 cm, 높이 1 m) 용출실험을 위해 순환골재 2 종류를 대상으로 3시간 동안 중성화 처리한 순환골재와 처리하지 않은 순환골재로 칼럼을 충진한 후, 증류수를 칼럼 상부에 설치된 스프링클러를 통하여 일정하게 총 220 L를 주입하였다. 칼럼에 충진된 순환골재를 통과하여 하부로부터 유출되는 유출수의 pH와 $Ca^{2+}$ 농도를 시간별로 측정하였다. 배치실험 결과 폐모르타르 시료(직경 10 ~ 13 mm)의 경우 3시간의 중성화 처리에 의해 용출액의 pH가 법적 허용기준인 9.8이하를 유지하는 것으로 나타났다. $scCO_2$ 반응 후 골재의 XRD, TG/DTA 분석 결과, 중성화 처리에 의해 시멘트 모르타르의 주성분인 포틀랜다이트($Ca(OH)_2$) 성분이 감소한 반면 방해석($CaCO_3$)이 2차 광물로 생성됨을 알 수 있었다. 칼럼 실험 결과 중성화 처리한 순환골재의 용출수는 kinetic 효과를 고려한 경우에도 굵은골재와 잔골재 모두 용출수의 pH가 9.8 이하로 유지되어, $scCO_2$를 이용한 순환골재의 3시간 중성화 처리에 의해 건설현장에서 재활용이 가능한 것으로 밝혀졌다.

• 대한토목학회논문집
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• 제35권2호
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• pp.255-264
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• 2015

SC (steel plate concrete)구조는 새로운 구조형식으로서 SC구조물의 내진설계에 적용할 수 있는 감쇠비의 규명이 필요하다. 이 연구에서는 실험적 방법을 통해 SC구조의 감쇠비를 분석하였다. 연구를 위하여 SC 전단벽 시편을 제작하고, 대형 진동대를 이용하여 진동시험을 수행하였다. 시험에서 계측한 가속도응답신호는 전달함수로 변환한 후 동적실험모드분석기법을 적용하여 분석하였다. 구조물의 감쇠비는 입력운동의 수준에 따라 달라질 수 있으며, 이 연구의 실험에서 적용한 입력운동의 수준은 시편의 항복강도의 절반보다 낮은 수준으로서 여기서 분석된 구조감쇠비는 약 4%정도이다. 이 연구결과를 고려하여 SC구조물의 운전기준지진에 대한 내진설계에는 4% 감쇠비를 적용할 수 있을 것으로 판단된다.