• Food Science and Biotechnology
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• 제16권1호
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• pp.159-162
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• 2007

Optimization of the fermentation medium for phenylethyl alcohol (PEA) production by Pichia anomala SKM-T was performed. The carbon source (glucose), nitrogen source (L-phenylalanine), and initial pH value were independent variables of the optimized medium. The central composite rotatable design was used for the experimental design and the analysis of the results. The optimum medium composition for the maximal production (621.27 mg/L) of PEA was found to be an initial pH of 5.03, and concentrations of L-phenylalanine at 6.53 and glucose at 6.11 g/L (w/v). This experimental finding is in close agreement with the model prediction (702.79 mg/L; desirability 0.884) with an 11.6% difference.

• 품질경영학회지
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• 제43권3호
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• pp.453-466
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• 2015

Purpose: The purpose of this study is to design a systematic method to estimate optimal operation conditions of design variables for an electronic device alignment system. Method: The 2-level factorial design and the central composite design are used in order to plan experiments. Based on the experiment results, a regression model is established to find optimal conditions for the design variables. Results: 3 of 5 design variables are selected as major factors that affect the alignment system significantly. The optimized condition for each variable is estimated by using a sequential experiment plan and a quadratic regression model. Conclusion: The method designed in this study provides an efficient and systematic plan to select the optimized operation condition for the design variables. The method is expected to improve inspection accuracy of the system and reduce the development cost and period.

• 한국환경과학회지
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• 제20권7호
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• pp.907-917
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• 2011

This study investigated the application of experimental design methodology to optimization of conditions of air-plasma and oxygen-plasma oxidation of N, N-Dimethyl-4-nitrosoaniline (RNO). The reactions of RNO degradation were described as a function of the parameters of voltage ($X_1$), gas flow rate ($X_2$) and initial RNO concentration ($X_3$) and modeled by the use of the central composite design. In pre-test, RNO degradation of the oxygen-plasma was higher than that of the air-plasma though low voltage and gas flow rate. The application of response surface methodology (RSM) yielded the following regression equation, which is an empirical relationship between the RNO removal efficiency and test variables in a coded unit: RNO removal efficiency (%) = $86.06\;+\;5.00X_1\;+\;14.19X_2\;-\;8.08X_3\;+\;3.63X_1X_2\;-\;7.66X_2^2$ (air-plasma); RNO removal efficiency (%) = $88.06\;+\;4.18X_1\;+\;2.25X_2\;-\;4.91X_3\;+\;2.35X_1X_3\;+\;2.66X_1^2\;+\;1.72X_3^2$ (oxygen-plasma). In analysis of the main effect, air flow rate and initial RNO concentration were most important factor on RNO degradation in air-plasma and oxygen-plasma, respectively. Optimized conditions under specified range were obtained for the highest desirability at voltage 152.37 V, 135.49 V voltage and 5.79 L/min, 2.82 L/min gas flow rate and 25.65 mg/L, 34.94 mg/L initial RNO concentration for air-plasma and oxygen-plasma, respectively.

• Steel and Composite Structures
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• 제25권4호
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• pp.457-472
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• 2017

The objective of this paper is to investigate the flexural behavior of concrete-filled round-ended steel tubes (CFRTs) under bending. Beam specimens were tested to investigate the mechanical behavior of the CFRTs, including four CFTs with different concrete strengths and steel ratios, and three CFRTs with varied aspect ratios. The load vs. deflection relationships and the failure modes for CFRTs were analyzed in detail. The composite action between the core concrete and steel tube was also discussed and examined based on the experimental results. In addition, ABAQUS program was used to develop the full-scale finite element model and analyze the effect of different parameters on the moment vs. curvature curves of the CFRTs bending about the major and minor axis, respectively. Furthermore, design formulas were proposed to estimate the ultimate moment and the flexural stiffness of the CFRTs, and the simplified theoretical model of the moment vs. curvature curves was also developed. The predicted results showed satisfactory agreement with the experimental and FE results. Finally, the differences of the experimental, FE and predicted results using the existing codes were illustrated.

• 공업화학
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• 제29권6호
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• pp.682-689
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• 2018

본 연구에서는 중심합성계획모델을 사용하여 닥나무 추출물을 함유한 cosmeceuticals 유화액의 안정성 조건을 설정하였다. 중심합성계획모델을 이용한 유화 최적화 조건으로 계량인자는 유화제와 유화안정제의 농도로, 반응치는 ESI와 PDI로 설정하였으며 ESI의 목표값은 60% 이상, PDI의 목표값은 최소값으로 하였다. 유화 최적화 결과 유화제와 유화안정제의 농도는 각각 3.73, 3.07 wt%이었으며, 이때 예상 반응치 ESI는 60%, PDI는 0.585로 산출되었다. 유화제와 유화안정제의 농도가 증가할수록 제조한 유화액의 안정성은 증가하는 경향을 보였으며, 두 가지의 계량인자 중 ESI에 가장 큰 영향을 미치는 인자는 유화제였으며, PDI에 대한 두 인자의 영향은 유사하게 나타났다. 중심합성계획모델의 실험조건으로 제조한 cosmeceuticals 유화액의 ESI는 적어도 약 45% 이상의 안정성을 보였으나 제조 후 4주 뒤에는 모두 분리되었다. 유화제의 농도가 3.72 wt% 이상일 때 ESI의 값은 60% 이상으로 나타났으며, 유화안정제의 농도가 증가할수록 층 분리 속도는 감소하였다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2011년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.1439-1440
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• 2011

• 산업식품공학
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• 제15권2호
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• pp.97-115
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• 2011

이 총설에서는 반응표면분석법을 이용하여 식품제조프로세스를 최적화하는 방법에 대하여 검토하였다. 반응표면분석을 수행하기 위한 절차와 반응표면분석의 필수적인 기본이론을 설명하였고, 반응표면분석법 중에서도 대부분 사용되는 2차 실험계획법(3인자 완전요인, 중심합성, Box-Behnken, 및 Doehlert 계획법)들에 대한 장단점 및 효율성을 비교하였다. 식품제조프로세스를 최적화하는데 반응표면분석법을 적용하기 위해서는 우선 실험계획을 선택하고, 적절한 모델함수를 적합화한 다음, 적합화된 모델의 질 및 실험데이터와의 예측의 정확성을 평가할 필요가 있다. 식품제조프로세스를 최적화할 때 일부요인계획, 완전요인계획 및 Plackett-Burman 계획 등과 같은 실험계획법을 사용하여 중요한 실험인자를 일차적으로 스크린한 다음, 2차 실험계획법을 선택하는 것이 바람직하다. 실제적으로 최적실험조건을 찾기 위해서는 F-test, 수정 $R^2$ 등과 같은 분산분석을 사용하여 모델을 적합화하는 것이 바람직하다. Doehlert 계획과 Box-Behnken 계획은 중심합성계획법보다 좀 더 효율적이며, 최근에는 이 계획들을 적용한 문헌의 수가 증가하고 있는 추세이다. 더욱이 이 계획들은 3수준 완전요인계획법보다는 비교할 필요도 없이 훨씬 더 효율적이다. Box-Behnken설계는 식품분야에서와 같이 극한조건(즉, 인자들이 동시에 가장 높거나 혹은 가장 낮은 수준의 실험 조건)하에서 실험을 하는 것을 피하고자 할 때 유용하다. Doehlert 계획에서는 각 인자들의 수준(level)이 다르기 때문에, 몇몇 인자들이 가격적인 면에서 그리고(혹은) 장비사용에 제약을 받는 제한이 있다든지 혹은 인자의 중요도에 따라 수준의 수를 조절해야 할 필요가 있을 때에는 Doehlert 계획이 아주 유용하다. 종래에는 반응표면분석법의 2차 회귀모델 실험계획법 중에서 다른 계획법(Box-Behnken 계획 및 Doehlert 계획)에 비해 중심합성계획법을 압도적으로 많이 적용해 왔다. 그러나 Box-Behnken 계획 및 Doehlert 계획은 중심합성계획법보다 장점이 많기 때문에, 향후에는 Doehlert 계획과 Box-Behnken 계획을 사용하여 식품제조프로세스를 최적화하는 쪽으로 초점이 맞추어 지리라고 전망한다.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제23권3호
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• pp.11-17
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• 2014

중심합성계획(CCD)은 2차 선형 모형을 추정하기 위해서 자주 활용된다. 본 연구는 CCD를 활용하는 시뮬레이션 실험에서 공통난수(CRN) 상관유도전략을 사용하여 모형의 파라미터를 효율적으로 추정하고자 한다. CCD의 축점을 적절히 선택하면 모든 표본점에 공통난수를 할당하는 전략으로 얻은 파라미터의 가중최소자승(WLS) 추정량은 정규최소자승(OLS) 추정량과 일치한다. 본 연구는 선형모형의 파라미터를 추정하는 공통난수 상관유도전략이 파라미터 추정 효율성 측면에서 독립 난수 할당전략보다 우수함을 계량적으로 분석하였다. 2차 선형모형에서 상수항을 제외한 나머지 파라미터를 추정하는데 있어서 공통난수 상관유도전략이 우수하며 시뮬레이션 결과도 이러한 분석을 지지하고 있다. 제안된 난수 할당전략이 CCD 시뮬레이션 실험에서 유용하게 활용될 수 있을 것으로 기대한다.

• 한국물환경학회지
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• 제26권1호
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• pp.35-43
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• 2010

This experimental design and response surface methodology (RSM) have been applied to the investigation of the electrocoagulation/flotation of dye wastewater. The electrocoagulation/flotation reactions were mathematically described as a function of parameters current (A), NaCl concentration (B), initial RhB concentration (C) and time (D) being modeled by use of the central composite design (CCD). The application of RSM using the CCD yielded the following regression equation, which is an empirical relationship between the RhB removal (%) and test variables in RhB removal (%) = $-300.42+129.21{\cdot}Current+46.99{\cdot}NaCl-0.11{\cdot}RhB-+43.71{\cdot}Time-5.67{\cdot}Current{\cdot}NaCl-3.18{\cdot}Current{\cdot}Time-2.41{\cdot}NaCl{\cdot}Time-19.79{\cdot}Current^2-2.27{\cdot}NaCl^2-1.59{\cdot}Time^2$. the model predictions agreed well with the experimentally observed result ($R^{2}=0.9728$). The estimated ridge of maximum response and optimal conditions for RhB removal (%) using canonical analysis was 99.4% (A: 1,77 A, NaCl concentration: 2.23 g/L, RhB concentration: 56.12 mg/L, Time: 9.98 min). To confirm this optimum condition, three additional experiments were performed and RhB removal (%) were within range of 86.87% (95% PI low)~111.93% (95% PI high) obtained.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제23권5호
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• pp.607-614
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• 2011

본 연구는 복합신소재로 구성된 중앙 개구부를 갖는 적층 판구조의 비선형 동적 거동을 다룬다. 1차 전단 변형 판이론에 기반하여, 비선형 동적 방정식의 해는 Newmark 방법과 Newton-Raphson 반복법을 혼용하여 적용하여 산정하였다. 본 연구에서 개발한 유한요소 해석프로그램을 사용하여 개구부의 크기와 적층 배열의 변화가 판의 기하학적 비선형 거동에 미치는 영향을 상세 분석하였다. 몇 가지 수치해석 결과는 기존 연구자로부터 얻어진 결과와 잘 일치하는 것으로 나타났다. 본 연구의 새로운 결과는 경사 적층 구조의 중앙 개구부의 크기와 적층 배열과의 중요한 상호관계를 보여준다. 몇 가지 수치예제는 개구부를 갖는 적층 판구조를 설계하는데 필요한 가이드라인을 제시하였다.