작동유체로서 비등점이 서로 다른 2종류, 즉 2성분 혼합물을 사용한 2상 밀폐 열싸이폰은 단일성분의 열싸이폰 보다 공학적으로 우수한 성능을 갖는다. 따라서 상 분리 현상이 나타나지 않은 안정적인 혼합물인 물/에탄올의 혼합물을 작동유체로 사용한 열싸이폰의 작동특성이 실험적으로 수행되었다. 실험에서는 시동성, 정상상태 작동, 경사시 작동특성 및 열전달 한계(Dry-out) 등에 관한 2성분 열싸이폰의 작동특성에 관해서 고찰되었다.
다변량 통계 분석법(Multivariate statistical analysis method)의 대표적 방법인 다중 선형 회귀법(Multiple linear regression. MLR)을 이용하여 2성분계 혼합물의 인화점을 회귀 분석하고 예측하였다. 가연성 물질의 인화점에 대한 예측은 실제 화학 공정 설계에서 화재 및 폭발 위험성을 판단하는 중요한 부분 중의 하나이다. 본 연구에서는 순수 성분의 물성 자료만을 이용하여 2성분계 혼합물의 인화점 실험 자료에 대해 다중 선형 회귀법(MLR)을 수행하였고, 이를 이용하여 새로운 혼합물에 대한 인화점을 예측하였다. 2성분계 혼합물의 인화점에 대한 MLR의 회귀 성능과 새로운 혼합물에 대한 예측 성능을 알아보기 위해, 기존의 인화점 추정 방법인 Raoult의 법칙과 Van Laar식에 의한 추정값과 비교해 보았다.
지금까지의 분리막 공정 모델링에 대한 연구는 주로 2성분계 원료의 분리공정에 집중되어 왔다. 실제 운전에 있어서는 2성분계 혼합물은 매우 드물며 다성분계 혼합물이 대부분이므로 막분리 공정의 설계를 위해서는 다성분계 막분리 공정에 대한 모델개발이 필수적이다. 본 연구에서는 중공사막을 이용하는 분리막 공정에서 다성분 혼합물 원료에 대한 분리공정 모델링을 수행하였다. 다양한 형태의 다성분 공정모델을 구현하였으며 실험결과를 이용하여 모델의 정확도 및 신뢰도를 조사하였다. 개발된 모델들은 원료 흐름의 유입조건과 다양한 운전조건에 대하여 안정적이고 실험 데이터에 근접한 모사결과를 보여 주었다.
지구 환경 보호를 고려한 불활성가스계의 혼합물인 IG-541소화제가 개발되었다. 소화제는 물성에 의한 특성 및 효율성, 환경에 미치는 영향뿐만 아니라 안정성, 경제성을 고려해야한다. 이러한 불활성 가스계의 대체 소화제에 사용되는 $N_2$, Ar, $CO_2$의 순수 및 혼합물의 물성을 수집하여 비교하였다. 불활성 가스계 대체소화제의 물성 중 밀도, 점도, 표면장력을 온도에 대한 변화와 혼합물에서 몰 분율의 변화에 관해 비교하였다. 3성분계 혼합물 중 50% $N_2$, 40% Ar, 10% $CO_2$(mol. %)의 조성인 혼합물에서 밀도가 높고, 점도가 낮으며, 표면장력이 순수 성분 보다 높지 않아 소화제로서 유리하다.
Communications for Statistical Applications and Methods
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제3권2호
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pp.93-102
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1996
혼합물 실험에서 실험의 조건이 균질하지 않은 경우, 블럭화를 주로 행한다. 이런 블럭화가 이루어 질때 추정반응값 분산그림을 이용하여 각 구성성분에 제약이 없는 경우와 제약이 있는 경우 각각에 대하여 블럭화가 실험계획의 추정반응값 분산에 어떤 영향을 미치는지 알 수 있는 그래픽 방법을 제안하였다. 이 방법을 통하 여 혼합물 실험에서 블럭화의 효과를 각 구성 성분에 대하여 알아볼 수 있다. 또한, 어떤 블럭화가 추정반응값 분산의 증가를 최소화할 수 있는 지를 그림을 이용하여 비교, 검토할 수 있게 된다.
이 논문에서는 공정변수를 갖는 혼합물 실험에 대하여 적절한 모형을 선택하는 한 방법으로 혼합물 성분의 공선성에 로버스트한 성질을 갖는 마할라노비스-다구찌 시스템을 활용한 전략을 소개한다. 여러 문헌에서 언급된 3개의 혼합물 성분과 2개의 공정변수를 갖는 제빵 실험 사례를 대상으로 이 전략적 방법을 적용하여 적절한 모형을 선택하였다.
Journal of the Korean Data and Information Science Society
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제28권5호
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pp.1021-1026
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2017
화학, 제약, 식품 등 여러 분야에서 활용되는 혼합물 실험은 반응변수가 설명변수들의 절대량이 아닌 상대적인 혼합비율에 의해 영향을 받고 구조상 공선성이 존재하게 되는 성질이 있으며 양적인 반응변수들에 대한 실험이 많아 대부분 정규분포를 가정하고 선형모형을 적용하여 분석하고 있다. 이 논문에서는 반응변수가 계수형인 혼합물 실험의 사례로 Chen 등(1996)에 소개된 종양 억제 효과에 대한 실험에 나타난 지방, 탄수화물, 섬유질과 같은 식이요법 관련 혼합물 성분들과 종양 발현 여부인 계수형 방응변수를 갖는 자료를 대상으로 셰페의 2차 다항모형과 성분들간의 비선형적 관계를 보완하기 위해 대안으로 제시된 베커의 수정 모형들, 그리고 공선성을 완화하기 위해 제시된 Akay와 Tez(2011)의 성분비 변환 모형을 설명변수들의 선형결합으로 활용하여 설정한 로지스틱회귀모형들을 분류 정확도 기준을 적용하여 비교하고 결과를 설명하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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