• 제목/요약/키워드: 실험계획분석법

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통계학적 실험계획법을 이용한 수소정제용 UiO-66 흡착제 개발 (Development of Adsorption Process with UiO-66 Particles for Hydrogen Purification Using Statistical Design of Experiment)

  • 이현식;김다솜;박지원;유계상
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제56권6호
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    • pp.784-791
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    • 2018
  • 다양한 합성조건에서 UiO-66 입자를 합성하여 수소정제용 이산화탄소 흡착량에 대한 연구를 수행하였다. 이를 위하여 통계학적 실험계획법을 이용하여 실험계획을 세우고 도출된 결과를 이용하여 분석하였다. 합성시간, 온도 및 아세트산의 용량이 증가할 수록 UiO-66입자의 결정도가 증가하였다. 특히 아세트산의 용량이 입자의 결정도를 결정하는데 중요한 인자로 확인되었다. 질소흡착법으로 측정한 입자의 비표면적의 경우도 유사한 경향을 보였다. 실험계획법 중 일반요인분석을 이용하여 주요 인자에 대한 주효과도 및 교호작용을 분석하였다. 또한 비선형 회귀법을 이용하여 이산화탄소 흡착량을 예측하였고, 모든 범위에서 대하여 흡착성능을 표면도와 등고선도를 통해 제시하였다.

해양플랜트 플로트오버 설치 공법용 수동형 갑판 지지 프레임의 최소중량설계와 민감도 평가를 위한 실험계획법 응용 (Application of Experimental Design Methods for Minimum Weight Design and Sensitivity Evaluation of Passive-Type Deck Support Frame for Offshore Plant Float-Over Installation)

  • 김훈관;이강수;송창용
    • 해양환경안전학회지
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    • 제27권1호
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    • pp.161-171
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    • 2021
  • 본 연구에서는 20,000 톤급 해양플랜트 상부구조물(Topside)의 플로트오버 설치작업을 위해 개발된 수동형 갑판 지지 프레임(Deck support frame)의 구조설계에 대해 다양한 실험계획법을 이용한 최소중량설계와 민감도 평가의 비교연구를 수행하였다. 수동형 갑판 지지 프레임의 주요 구조부재의 두께 치수 변수는 설계인자로 고려하였고, 응답치는 중량과 강도성능으로 선정하였다. 최소중량설계와 민감도 평가의 비교연구에 사용한 실험계획법은 직교배열설계법, Box-Behnken 설계법, 그리고 Latin hypercube 설계법이다. 실험계획법의 설계공간 탐색의 근사화 성능을 평가하기 위해 반응표면법을 각 실험계획법 별로 생성하여 근사화 정확도 특성을 검토하였다. 또한 최소중량설계를 위해 최상 설계안의 결과로 부터 실험계획법의 특성에 따른 수치계산 비용, 중량감소 효과 등을 평가하였다. 수동형 갑판 지지 프레임의 구조설계에 대해 Box-Behnken 설계법이 가장 적합한 설계 결과를 나타내었다.

크리깅을 이용한 개선된 확률론적 최적화 알고리즘 (An Improved Stochastic Algorithm Using Kriging for Practical Optimal Designs)

  • 임종빈;박정선;노영희
    • 한국항공우주학회지
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    • 제34권9호
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    • pp.33-44
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    • 2006
  • 최근 공학적 설계문제들이 복잡해짐에 따라 크리깅을 이용한 근사최적화에 관한 연구가 활발하다. 따라서 본 논문에서는 개선된 확률론적 최적화 알고리즘을 제안함으로써 크리깅을 이용한 근사최적설계의 정확성과 효율성을 높이고자한다. 순차적 근사최적화 시 확률적인 설계영역으로의 이동을 위해 새로운 방법인 확률론적 국부화기법(SLM)을 제안하며, 고전적 계획법, 공간충진 계획법의 두 실험계획법을 사용함으로써 실험점 선정의 효율성을 높이고, 실험계획법의 종류에 따른 결과를 비교, 분석하였다. 또한 3부재 트러스, Sandgren의 압력용기 그리고 하니콤 인공위성 플랫폼 최적설계의 실제 공학적 문제에 적용함으로써 효율성을 검증하고자 한다.

실험계획법을 이용한 아크릴 점착제의 점착력 최적화 (Optimization of Peel Adhesion of Acrylic Pressure Sensitive Adhesive using Design of Experiments)

  • 이영상;하진국;이의수
    • 접착 및 계면
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    • 제9권1호
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    • pp.22-27
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    • 2008
  • 아크릴 점착제의 점착력을 목표 수준으로 향상시키기 위해 실험계획법을 이용하여, 2-ethyl hexyl acrylate (2-EHA), ethyl acrylate (EA), metha acrylic acid (MAA), acryl amide (AAm)를 라디칼 용액 중합하여 점착력을 측정하였다. 실험계획법은 반응표면분석법의 하나인 혼합물 설계를 이용하여 특수 3차 모형으로 분석하였으며, 그 적용은 상용프로그램인 MINITAB을 사용하였다. 수립된 실험계획에 의해 실험하고 분석한 결과, 목표하는 점착력을 얻기 위한 단량체 조성은 2-EHA (0.8861), EA (0.0639), MAA (0.03), AAm (0.02)로 나타났으며, 그 회귀분석 식은 다음과 같았다. $$y=54.8816x_1+80.7067x_2-44.4700x_3-99.0288x_1x_2+60.7706x_1x_3-441.030x_2x_3+974.341x_1x_2x_3$$.

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안양천 유역의 물순환 건전화를 위한 지속가능한 수자원 관리계획 (Sustainable Water Resources Planning for Rehabilitation of Hydrologic Cycle in the Anyangcheon Watershed:)

  • 정은성;공기서;이길성;유진채
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2007년도 학술발표회 논문집
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    • pp.1640-1644
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    • 2007
  • 본 연구에서는 안양천 유역에 대해 왜곡된 물순환을 건전화시키기 위한 유역통합관리 계획을 수립하였다. 대안의 효과분석은 HSPF 모형을 사용하였으며 평가지수는 건천화 방지와 수질개선 효과 요소로 구성되며 각각은 유역통합관리 6단계 결과를 모두 사용할 수 있도록 복합계획법과 지속가능성 개념(압력-상태-반응)을 활용하여 개발되었다. 특히 수량과 수질에 대한 가중치는 유역주민의 의견을 반영하기 위해 실험선택법으로 정량화하여 유역의 속성별로 달리 적용하였다. 대안은 평가지수에 따라 세 등급(Good, Acceptable, Poor)으로 나누어 제시하였다.

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전해생성염소(電解生成鹽素)에 의한 폐인쇄회로기판(廢印刷回路基板)으로부터 구리 침출(浸出) -실험계획법(實驗計劃法) 적용(適用)에 의한 침출(浸出) 영향인자(影響因子)의 분석(分析)- (Leaching of copper from waste PCBs with electro-generated chlorine -Analysis of experimental factors on the leaching by the factorial design-)

  • 김은영;이재천;김민석;정진기;유경근
    • 자원리싸이클링
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    • 제17권6호
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    • pp.24-33
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    • 2008
  • 전해생성염소를 산화제로 사용하여 폐인쇄회로기판으로부터 구리의 침출에 대한 연구를 수행하였다. 구리침출반응과 관련된 실험인자들의 영향을 정량적으로 파악하기 위하여 실험계획법을 적용하였다. 실험결과의 분산분석으로부터 전류밀도, 침출온도, 염산농도 그리고 침출온도와 염산농도의 교호작용 등이 구리침출에 유효한 인자로 나타났다. 이들 중 구리침출에 가장 큰 영향을 미치는 인자는 침출실험 결과해석의 95.7%출 차지하는 전류밀도로 분석되었다. 실험결과의 중회귀분석을 이용하여 침출실험 결과의 99%를 설명할 수 있는 침출 모델식을 얻었다. 또한 모델식을 통한 구리 등침출선의 예측으로부터 침출온도가 높아질수록 구리침출량의 증가에 대한 염산농도의 영향이 커지는 것을 알 수 있었다.

전향 상태 공간 계획을 위한 계획 그래프 휴우리스틱 (Planning Graph Heuristics for Forward State-Space Planning)

  • 신행철;김만수;김인철
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2006년도 가을 학술발표논문집 Vol.33 No.2 (B)
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    • pp.264-268
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    • 2006
  • Graphplan 계획기에서 유래된 계획 그래프는 탐색에 매우 유용한 휴우리스틱을 손쉽게 얻을 수 있는 수단이다. 본 논문에서는 전향 상태 공간 계획방식을 정의한 뒤, 이 계획방식에 적용 가능한 계획 그래프 기반의 휴우리스틱 계산법들을 소개한다. 또 본 논문에서는 각 휴우리스틱 계산법이 갖는 특징을 정리하고 이들이 계획생성에 미치는 효과를 실험을 통해 비교, 분석해본다. 또한 이러한 전향 상태 공간 탐색 알고리즘과 휴우리스틱 계산법을 토대로 본 연구에서는 전향 상태 공간 계획기인 JPLAN을 구현하였고 그 구조에 대해 설명한다.

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아세틸렌 흡착공정용 MOF-235 합성 최적화를 위한 실험 계획법 적용 (An Application of Design of Experiments for Optimization of MOF-235 Synthesis for Acetylene Adsorption Process)

  • 조형민;유계상
    • 공업화학
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    • 제31권4호
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    • pp.377-382
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    • 2020
  • 아세틸렌 흡착 공정을 위한 MOF-235 합성의 최적화를 위해 순차적인 실험 계획법을 사용하였다. 이를 위하여 두 가지 실험 계획법이 적용되었는데, screening을 위한 2단계 요인 설계와 반응표면 분석법 중에 하나인 중심합성 계획이다. 본 연구에서는 23 요인 설계법을 이용하여 MOF-235의 결정도에 대한 합성 온도, 합성 시간 및 혼합 속도의 영향을 평가하였다. MINITAB 19 소프트웨어에 따라 설계된 16번의 MOF-235 합성 실험을 수행하였다. XRD 분석을 바탕으로 Half-Normal, Pareto, Residual, Main 및 Interaction 효과를 구하였다. 시험 결과의 분산 분석(ANOVA)을 통해 합성 온도 및 시간이 MOF-235의 결정도에 중요한 영향을 미친다는 것을 분석하였다. 이후, 중심합성 계획법을 이용하여 아세틸렌 흡착성능 최적화를 MOF-235의 선정된 합성 조건을 바탕으로 수행하였다. 설계된 9번의 흡착실험을 통해 도출된 결과를 2차 모델 방정식을 이용하여 계산하였다. 아세틸렌의 최대 흡착 용량(18.7 mmol/g)은 86.3 ℃ 및 28.7 h의 최적의 조건에서 합성된 MOF-235에서 얻을 수 있다고 예측하였다.

통계적 실험계획법을 이용한 제올라이트 4A 합성 최적화 (Optimization of Synthesis Process for Zeolite 4A Using Statistical Experimental Design)

  • 윤미희;유계상
    • 공업화학
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    • 제28권3호
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    • pp.286-289
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    • 2017
  • 통계적 실험계획법을 이용하여 나노입자 합성 공정의 최적화 방법론을 제시하기 위하여 대상 물질로 제올라이트 4A의 합성을 수행하였다. 실리콘 전구체인 sodium metasilicate (SMS)의 농도를 조절하여 합성한 제올라이트 4A를 XRD, SEM 및 질소흡착법으로 특성분석 하였다. 특히 XRD 분석으로 결정한 결정도로 제올라이트 4A의 합성결과를 판단할 수 있었다. 실험계획법 중 일반요인분석을 이용하여 반응장치, 반응온도 및 반응시간에 따른 주효과도 및 교호작용을 분석하였다. 또한 반응표면분석법을 통하여 결정도 최대치를 가지는 제올라이트 4A를 합성할 수 있는 최적의 조건으로 계산하였다. 구체적으로는 autoclave를 사용하고 반응시간 3 h 및 반응온도 $110^{\circ}C$의 반응조건이 제시되었다. 더욱이 실리콘 전구체로 Ludox를 사용하는 조건하에서, 다양한 결정화도를 가지는 제올라이트 4A에 대한 최적의 합성조건을 모든 범위에서 대하여 표면도와 등고선도를 이용하여 제시하였다.