이산화탄소 (CO_2)는 브레이튼 사이클 시스템에서 조밀하고 효율적이며 유연한 특성을 가지고 있으며 태양열 시스템의 세대 및 제4 세대 원자력 시스템에서의 우수한 응용 전망을 가지고 있으나 CO_2의 열전달 악화 현상은 장치의 안전한 운영에 영향을 미친다. 수직 상승관 내 CO_2의 열전달 악화 현상을 연구하기 위해 CO_2 열전달 특성 시스템을 실험실에서 설정하고, 비임계 및 초임계 상태에서의 CO_2 열전달 특성을 비교하고, 열력학 매개변수가 CO_2의 열전달 악화에 미치는 영향 법칙을 얻었으며, 예측된 CO_2임계 열유밀도 관련을 설정하였으며, 예측 값과 실험 값이 양호한 일치를 보이며, 오차는 ±30% 이내이다. 연구 결과는 비임계 압력 하에서 CO_2의 열전달 악화시 벽면 온도 피크가 높고, 임계 압력에서 멀어질수록, 물질 유량이 증가하면 열전달 악화를 억제하는 데 유리하다.