Activated carbon nanofibers(ACNF) were prepared from polyacrylonitrile (PAN)-based nanofibersusing CO2 activation methods with varying activation process times. The surface and structural characteristics of the ACNF were observed by scanning electron microscopy and X-ray diffraction, respectively. N2 adsorption isotherm characteristics at 77 K were con-firmedby Brunauer-Emmett-Teller and Dubinin-Radushkevich equations. As experimental results, many holes or cavernous structures were found on the fibersurfaces after the CO2 activation as confirmedby scanning electron microscopy analysis. Specificsurface areas and pore volumes of the prepared ACNFs were enhanced within a range of 10 to 30 min of acti-vation times. Performance of the porous PAN-based nanofibersas an electrode for electrical double layer capacitors was evaluated in terms of the activation conditions.

A supercritical carbon dioxide (SCC) process of dispersion of multi-walled carbon nano-tubes (MWCNTs) into epoxy resin has been developed to achieve MWCNT/epoxy com-posites (CECs) with improved mechanical, thermal, and electrical properties. The synthesis of CECs has been executed at a MWCNT (phr) concentration ranging from 0.1 to 0.3 into epoxy resin (0.1 mol) at 1800 psi, 90°C, and 1500 rpm over 1 h followed by curing of the MWCNT/epoxy formulations with triethylene tetramine (15 phr). The effect of SCC treat-ment on the qualitative dispersion of MWCNTs at various concentrations into the epoxy has been investigated through spectra analyses and microscopy. The developed SCC assisted process provides a good dispersion of MWCNTs into the epoxy up to a MWCNT concentra-tion of 0.2. The effects of SCC assisted dispersion at various concentrations of MWCNTs on modificationof mechanical, thermal, dynamic mechanical thermal, and tribological proper-ties and the electrical conductivity of CECs have been investigated.

본 실험에서는 탈지 유채박 중 표면활성물질의 추출을 위 해 초임계 CO2 유체 추출법을 이용하였다. 추출 독립변수는 추출압력(150~350 bar), 온도(33~65℃), 보조용매량(ethanol, 150~250 g)으로 하였으며, D-optimal design에 의한 반응표면 분석을 통해 추출수율, 중성지질 분획, 인지질 분획, 당지질 분획 함량 등의 종속변수에 대한 최적 추출조건을 검토하였 다. 그 결과, 압력, 온도, 그리고 보조용매량이 증가함에 따라 종속변수 즉, 추출수율, 인지질, 당지질 함량 등은 증가하였 으나, 중성지질 함량은 감소하는 것으로 나타났으며, 그중 보 조용매량이 각 종속변수에 가장 큰 영향을 주는 것으로 나타 났다. 본 연구를 통해서 유도된 회귀식 모형은 실험을 통해 얻은 결과와 잘 일치하였으며, 초임계 CO2 유체 추출에 있어 서 종속변수인 추출수율, 인지질, 당지질 함량 등을 최대로 하면서 중성지질 함량을 최소로 하는 최적화된 추출조건은 추출압력 350 bar, 추출온도 65℃, 보조용매량 228.55 g으로 분석되었으며, 이 조건에서 추출수율은 5.98%, 추출물은 중 성지질 3.0%, 인지질 69.43%, 당지질 17.46% 등의 조성을 나 타낼 것으로 예측되었다.

This study was carried out to investigate the emulsifying properties of surface-active substances from defatted rapeseed cake by supercritical CO₂extraction. Based on the interfacial tension data, a supercritical fluid extract (SFE) with the lowest value of 14.16 mN/m was chosen for evaluation which was obtained from No. 2 extraction condition (150 bar, 65℃, 250 g). For emulsions with SFE, some physicochemical properties (i.e., fat globule size, creaming stability, zeta potential etc) were investigated according to changes in SFE concentration, pH, and NaCl addition in an emulsion. It was found that fat globule size was decreased with increasing SFE concentration in emulsion, with showing a critical value at 0.5 wt%, thereby resulting in less susceptibility to creaming behavior. The SFE emulsion also showed instability at acidic conditions (pH<7.0) as well as by NaCl addition. This was coincided with zeta potential data of emulsion. In addition, SSL (sodium stearoyl lactylate) found to be suitable as a co-surfactant, as it helped considerably in decreasing fat globule size in emulsions and its optimum concentration to be over 0.03 wt%, based on 0.1 wt% SFE in emulsion.

쌀 도정시 발생하는 미강의 부가가치를 높이기 위하여,미강내 생리기능성 물질를 고농도로 농축하기 위한 전처리방법 및 농축조건을 확립하고자 하였다. 미강으로부터 추출한 조미강유중 지방산을 분리하기 위하여 산 또는 효소촉매를 이용하여 지방산 에틸 에스터를 제조하였다. 산 촉매 에스터 반응시 tocopherol류의 함량은 크게 영향을 받지 않았으나, tocotrienol류의 함량은 크게 감소하였고, 특히 γ-tocotrienol은 52% 감소하였다. 효소 촉매 에스터반응시 tocopherol류와 tocotrienol류 모두 크게 변화가 없었으므로 효소촉매를 이용한 에틸 에스터 반응이 생리활성물질농축에는 더 적합하였다. 효소 촉매 반응을 이용하여 생산한 미강유 에틸 에스터를 초임계 이산화탄소를 이용하여분리하고, 생리활성물질을 농축하였다. 온도 조건은 45oC,50oC, 55oC, 압력조건은 9.62MPa, 10.34MPa, 11.03MPa이었다. Tocols는 소량이지만, 1-5번 추출 분획에서 모두검출되었으며, 5번 분획에 가까워질수록 더 많은 양의tocols이 추출되었다. γ-Oryzanol도 매우 소량이기는 하나 1-5번 분획에서 추출되었다. Policosanol과 phytosterol은 1-5번 분획에서 전혀 추출되지 않았다. 특히 초임계 이산화탄소의 밀도와 지방산 에스터와 함께 추출되는 tocols 및 γ-oryzanol의 양은 높은 상관관계를 가지고 있었다(R2tocols=0.9306, R2oryzanol=0.7934). Tocols와 phytosterol은 55oC,9.62MPa에서 농축시 농축률이 가장 높았으며, γ-oryzanol과policosanol은 각 조건별로 농축률에 변화가 없었다. 또한초임계 이산화탄소의 밀도가 클수록 농축속도는 매우 빨랐으나 농축물질의 선택성은 낮았다. 따라서 생리활성물질을농축하는데에는 상대적으로 낮은 밀도의 초임계 이산화탄소를 적용하는 것이 더 효과적이었으며, 이러한 결과는 건강기능식품등에 이용하는 생리활성물질의 농축 및 정제 공정에 효율적으로 적용될 수 있을 것이다.

In this study, CO₂ adsorbent was produced for minimizing energy loss due to ventilation within the building. For improved selectivity about low concentration of CO₂ in multiple-use facilities, the ball type adsorbent was modified from a commercial zeolite, alumina, alkali metals and activated carbon with mixing LiOH, binder, and H₂O. We measured specific surface area, pore characteristic, and crystal structure of the modified adsorbent. Effects of alkalization on the absorptive properties of the adsorbents were investigated. Continuous column tests (2,000 ppm) and batch chamber tests (4m3, 5,000ppm) showed that the modified adsorbent indicated about the selectivity of CO₂ more than 9.7% (0.613 mmol/g) compared with ordinary adsorbents and CO₂ removal efficiency of 88.8% within l hour, respectively. It was estimated that the modified adsorbent was applicable to indoor environments.

초임계 건식 식각 공정에서 HF수용액을 초임계 이산화탄소에 녹인 식각용액을 사용하여 희생막으로 사용되는 테트라에톡시실란막 (TEOS막) 층에 대한 식각성능을 조사하였다. HF에 대한 물의 조성에 따른산화막 식각률의 비교를 통하여 식각에 가장 효과적인 비율을 조사하였다. 50 wt%의 HF수용액을 이용하여 초임계 이산화탄소에서 TEOS막의 건식식각을 진행 할 경우, 990nm/min의 높은 식각속도와 잔여물이 전혀 남지 않는 우수한 식각성능을 확인할 수 있었다.

본 연구는 1차 아민(MEA, monoethanolamine)으로 개질한 입자상 활성탄(WSC-470)을 이용하여 실내 저농도 이산화탄소를 제거하고자 하였다. MEA 함침농도(6.1~42.7 wt.%)와 용매제(distillate water, ethanol, methanol) 종류에 따라 제조된 흡착제의 특성분석(BET, pore property, XPS)과 각 흡착제의 CO2가스에 대한 최대 흡착능, 3000 ppm의 저농도 CO2분위기에서의 흡착량을 측정하였다. MEA 농도가 증가할수록 물리적 특성인 비표면적, 공극률, 미세기공률 등은 감소한 반면, 표면 염기도 향상에 기여하는 질소 함량은 증가하였다. 이러한 물성변화로 인해 최대 흡착능은 초기 활성탄(RAC: 3.27 mmol/g) 대비 최대 71%(AC-MM(42.7, 40): 0.937 mmol/g)가 감소한 반면, 저농도 이산화탄소에 대한 선택적 흡착량은 45%(AC-MM(15.3, 40): 0.73 mmol/g)의 향상을 보였다.

본 연구에서는 초임계 CO2 추출법을 이용하여 공정변수가 대두유의 수율에 미치는 영향과 초고압 처리가 초임계 추출에 미치는 영향에 대하여 분석하였다. RSM 실험법을 통한 최적화 실험에서 468.18 bar, 80.23oC, 46.82 g/min의 조건에서 최대값 25.88%를 나타내었다. 초임계 추출법의 최적추출조건에서 초고압 전처리 후 추출 수율은 17.15-23.66%로 전처리 전보다 감소하는 경향을 나타내었다. 462.13MPa, 1분의 추출조건에서 정상점은 최대값으로 24.91%가 예측되었다. 초고압 전처리 후 초임계 추출에서 수율이 증가하지 않은 이유는 초고압 전처리시 입자의 뭉침현상이 일어나 평균입자크기가 증가하여 나타난 현상으로 추론하였다. 결과적으로 초고압 전처리는 초임계 추출 수율 증가에 영향을 미치지 못하는 것을 알 수 있었다. 초임계 CO2 추출법을 이용하여 대두유를 추출할 경우 추출 압력, 유량이 높을수록 추출온도가 낮을수록 더 많은 양의 대두유를 추출할 수 있다.

본 연구는 기후변화에 대응하기 위한 이산화탄소 포집 및 저장(Carbon Dioxide Capture and Storage, CCS)기술의 국내외 추진상황 및 정책마련 현황을 점검하고 국제에너지기구(International Energy Agency, IEA)가 제시한 CCS 규제 프레임워크 가이드라인을 통해 국내 이산화탄소 해양지중저장 실용화 정책에 대한 한계 및 시사점을 제시하였다. 현재 국가차원의 계획이 마련되었으나 실질적인 법개정이나 정책마련은 이루어지지 않았으며 CCS 실용화 추진을 위하여 구성된 총괄협의체는 그 협력체제 및 유연성이 부족하다. 경제성 평가 역시 CCS 과정 별로 분절적으로만 이루어지고 있으며 향후, 실증을 위한 대규모 투자가 예상되나 이를 위한 재정은 마련되지 않고 있다. 또한, CCS 관련 정보공유도 제한적이며 체계적인 대중인식 전략은 마련되지 않은 상황이다. 따라서 성공적인 CCS 실용화 추진을 위해서는 해양환경관리법을 바탕으로 한 신속한 법적체제 마련, CCS 총괄협의체 역할 조정 및 강화, CCS 전주기를 바탕으로 한 다양한 경제 시나리오 분석 및 경제적 인센티브 제도 마련, 대중인식 전략 마련, 그리고 정보교환을 위한 전문기관 설립과 같은 정책적 보완 사항들이 필요함을 본 연구에서 제시하였다.

The aim of this study was to determine the responses of some selected wheat varieties to high ambient C02 under salinity stress at seedling stage. The results revealed that applied salinity affected the growth of all the varieties while high (700 ppm) concentration of C02 substantially reduced the adverse effect of salinity and enhanced growth, by improving osmolytes (free proline, glycinebetaine and soluble sugars) accumulation. Furthermore, elevated C02 increased the contents of K+ and enhanced K+ INa+ ratio, whilst decreasing the contents Na + and cr as compared to respective control, although varietal differences were evident. Overall, there was a 6016% increase in growth attributes and 15020% increase in the K+ contents and K+/Na+ ratio, while reducing the toxic ionic contents. For all the parameters, relatively salt sensitive varieties benefitted greatly from C02 enrichment than the tolerant varieties. In conclusion, increased ambient C02 concentration acted as foliar fertilizer for salinity grown wheat varieties and substantially enhanced the growth, osmotic and ionic characteristics.

본 연구는 이산화탄소를 효율적으로 분리하기 위한 이온성액체 지지분리막 제조를 목적으로 한다. 공칭크기 0.1 mum PVDF 정밀여과막에 이온성액체인 [bmim][PF6] (1-butyl-3-methylimidazolium hexafluorophosphate)를 분리막 세공내로 흡입시켜 고정화하였다. 제조된 이온성액체 지지막에 대한 N2, H2, CO2 기체의 투과도는 0.075, 0.203, 1.380 GPU로 측정되었으며 CO2/N2, H2/N2의 선택도는 각각 14.2와 2.69이었다. 또한 이온성액체 지지분리막은 이온성 액체가 운전압력 2.0 bar까지 세공 내에 고정되어 안정적으로 운전 가능하였다.

본 연구는 느타리버섯 1,100㎖ 배양용기의 뚜껑종류 및 크기에 따른 배양중 이산화탄소농도변화, 수분함량, 유리당, 및 수량을 조사하였다. 이산화탄소 농도는 기존의 비통기성 무스폰지 뚜껑구가, 상하 천공과 하 천공 모두에서 천공 구멍이 작을수록, 또한 상대비교는 하 천공구에서 높게 유지되었다. 배양중 이산화탄소 변화는 배양 뚜껑 종류와는 관계없이 배양 경과 6~11일경 이산화탄소발생량이 최고치에 도달하였다. 뚜껑종류별 느타리버섯(1100㎖병)의 수량은 상하 뚜껑 천공의 19~38㎜천공에서 11.4~23.8%로 증수되어 폭넓게 수량이 좋았으며, 하 천공에서 26~47㎜천공 뚜껑에서 대조구에 비하여 6.5~17.9%가 수량이 증수되었다. 또한 빠른 균사배양속도를 고려하면 상하 33㎜천공 뚜껑에서 기존 무스폰지 뚜껑보다도 23.8%의 높은 수량으로 제일 양호하였다.

본 연구는 느타리버섯 850㎖ 배양용기의 뚜껑종류 및 크기에 따른 배양중 이산화탄소농도변화, 수분함량, 유리당, 키친 함량 및 수량을 조사하였다. 배양중 이산화탄소 변화는 배양 뚜껑 종류와는 관계없이 배양 경과 8~9일경 이산화탄소발생량이 최고치에 도달하였고, 뚜껑종류별 이산화탄소누적 농도는 뚜껑 크기 29~41㎜를 비교하였을 때 상하천천공은 6.5~4.0%, 하부천공은 9.0~6.5%로 하부천공이 이산화탄소농가 높게 측정되었다. 수분변화는 구멍크기가 클수록 배지 내 수분 보유량은 감소하였다. 유리당과 키친의 변화는 상하천공보다 하부천공에서 유리당 및 키친량이 많았고, 수량은 상하천공 23~33㎜, 하천공 29㎜에서 각각 15.8~21.2%, 20%가 증수되었다.

본 실험에서는 초임계 추출법을 이용하여 탈지미강으로부터 얻은 주요한 표면활성 물질 분획(3 fractions: 1-HS, 6-HS 및 18-HS)의 유화성질을 평가하였다. 유화성질의 평가는 표면활성분획을 이용하여 유화액을 제조한 후 이들의 여러 가지 물리화학적 성질(지방구 크기 및 변화, 크리밍 안정도, oil-off, 분산안정성 등)을 조사하였다. 그 결과 각 추출 분획을 이용하여 제조한 유화액은 서로 다른 물리화학적 특성을 나타내었는데, 그중 가장 작은 지방구 크기 특성을 나타낸 1-HS 유화액이 크리밍안정도, oil-off 및 분산안정성 측면에서 우수한 것으로 평가되었다. 또한 1-HS 추출물의 유화 기능성을 보강하기 위한 co-surfactant 검토 결과, GMS(glyceryl monostearate)를 추가적으로 첨가할 경우 1-HS 유화액의 지방구 크기가 현저하게 작아지는 것을 확인할 수 있었고, 적절한 첨가 농도는 0.05% 이상으로 확인되었다. 결론적으로 본 연구를 통하여 미강 추출물의 우수한 표면활성능을 확인할 수 있었으며, 이 천연의 표면활성물질은 초임계추출법을 이용하면 성공적으로 분리할 수 있는데, 향후 식품유화산업에서 이용될 수 있을 것으로 기대된다. 본 연구와 관련하여 다음의 실험 목표는 이 물질의 구성 성분분석 및 상업화 연구이다.

사출구의 기하학적 구조와 탄산가스 주입량이 압출성형물의 물리적 특성에 미치는 영향을 분석하기 위해 사출구의 기하학적 구조를 사출구상수로 산출하여 사출구상수와 수분함량, 용융물의 온도, 탄산가스 주입량에 따른 압출성형물의 물리적 특성을 분석하였다. 압출성형 공정변수는 수분함량 30%, 스크루 회전속도 150 rpm, 원료 투입량 100 g/min, 용융물의 온도(95, 110oC), 탄산가스 주입량(0, 100, 200 mL/min), 사출구 길이(2, 5 mm), 내벽에서 좁아지는 각(57, 95o)이었다. 비기계적 에너지 투입량은 사출구 상수 3.36×10-10 m3, 탄산가스 주입량 200 mL/min, 용융물의 온도가 110oC 일 때 159.31 kJ/kg으로 가장 낮은 비기계적 에너지 투입량을 나타내었다. 또한 직경팽화율은 내벽에서 좁아지는 각이 57o(3.36×10-10, 6.82×10-10 m3)일 때 95o(3.64×10-10, 8.09×10-10 m3)보다 높은 경향을 보였으며, 탄산가스 주입량이 0 mL/min에서 200 mL/min으로 증가함에 따라 직경팽화율은 증가하였다. 탄산가스 주입량이 증가할수록 비길이는 증가하는 경향을 나타냈으며, 사출구 상수가 낮을 때 밀도와 파괴력, 겉보기 탄성계수는 낮은 경향을 나타내었다. 압출성형물의 미세구조를 관찰하였을 때 용융물의 온도 110oC에서 내벽에서 좁아지는 각이 95o(3.64×10-10, 8.09×10-10 m3)일 때 57o(3.36×10-10, 6.82×10-10 m3)보다 기공의 수가 많았다.

본 연구에서는 hydroxy polyimide (HPI)로 용매 증발법에 의해 제조가 되었다. 비다공성막의 기체투과성능측정 결과로써, CO2 투과도는 약 85 Barrer이고, CO2/N2선택도는 23으로 측정되었다. 고분자, 용매, 비용매-첨가제의 3성분계 시스템을 도입하여 평막과 중공사막을 제조하였고, 모폴로지와 기체투과성능을 전계방출형전자주사현미경과 버블플로우메타로 측정하였다. 평막과 중공사막에서 CO2투과도와 CO2/N2 선택도는 각각 18.28 GPU, 70 GPU를 6.72, 8.63으로 나타남을 확인하였다. 중공사막이 평막보다 기체투과특성이 우수하다는 것을 확인하였다.

본 연구는 가지(Solanum melongena L.) 과실의 수확 후 품질보전을 위한 기술개발을 목적으로 MAP 저장 중 내 외부 저온장해의 발생에 미치는 1-MCP 및 이산화탄소의 영향을 구명하기 위하여 실시하였다. 가지의 저온장해 증상은 1-MCP 처리 후 4 및 8℃ 저장구에서 과실의 저온저장기간 경과에 따른 장해의 진전을 현저히 늦추었고 1.0μL·L-1 처리구는 8℃ 저장구에서 10일간 저온장해가 전혀 발생하지 않았고 4℃ 저장구에서는 현저히 장해의 진전을 늦추었으나 1℃ 저장 처리구에서의 장해경감 효과는 보이지 않았다. 또한 1-MCP 0.1~1.0μL·L-1 처리구의 경우, 4 및 8℃에서 15일간 저온저장 후 무처리구에 비해 감모율이 낮고 경도가 높게 유지되는 것으로 조사되어 품질적 측면에서 긍정적 효과를 보였다. 드라이아이스(5g/3과)를 이용하여 MAP 가지에 이산화탄소를 처리하였던 경우, 처리 3일 후에 저온장해가 급격히 증가하였고 1-MCP 처리는 장해의 진전을 막지 못하는 것으로 조사되었다. 반면, 가지 과실의 MAP 저장 시 이산화탄소 흡수제(5g/3과)의 단용처리 및 1.0μL·L-1 농도의 1-MCP를 복합처리 하였던 경우, 4 MAP 저장 중 과실의 외부장해는 6일간 전혀 발생하지 않았고 내부장해는 복합처리의 경우 15일간 방지할 수 있었다. 종합적으로 본 연구 결과, 가지 과실에 대한 1-MCP 및 이산화탄소흡수제 처리는 가지 과실의 품질 악화를 지연시키며 유통기간 연장을 위한 저장온도의 범위를 넓혀주는데 실용성이 높다고 판단된다.

본 연구에서는 효율적으로 팽나무버섯 액체종균을 생산할 때에 폭기(공기방울을 매우 작게하여) 배양의 효과에 대하여 액체 배지 내 이산화탄소 농도와 잔류 유리당 함량 변화로써 측정하였다. 이산화탄소 농도는 폭기 진행 중 배양용기의 배출구에서 측정하였다. 액체종균은 폭기 배양 3일째에 균사생장이 급격히 증가하였으며, 이산화탄소 농도(CO2)도 급증하였으나 폭기 5일째에는 정점을 나타낸 후 감소하였다. 액체배지 내 환원당은 배양 7일째까지 일정 속도로 감소되었고 이후에는 검출되지 않았고, 침전 균사체의 중량은 3일째 이후 비슷한 수준으로 유지되었다. 총질소(T-N)량은 폭기 11일째까지 일정한 수준으로 감소되었다. 유리당의 함량은 폭기 배양 7일째에 가장 낮았으므로 폭기배양 6~7일째에 접종원으로 사용하는 것이 가장 효과적인 것으로 생각되었다. 그리고 액체종균의 배양 중에 배출구에서의 이산화탄소 농도 측정은 저비용으로 액체종균의 균사배양 정도를 추정하는 간이 지표로 이용할 수 있을 것으로 판단되었다.