To facilitate the effective use of butter clam shell as a natural calcium resource, we determined the optimal conditions for calcium lactate (BCCL) preparation with high solubility using response surface methodology (RSM). The polynomial models developed by RSM for pH, solubility and yield were highly effective in describing the relationships between factors (P<0.05). Increased molar ratios of calcined powder (BCCP) from butter clam shell led to reduced solubility, yield, color values and overall quality. The critical values of multiple response optimization to independent variables were 1.75 M and 0.94 M for lactic acid and BCCP, respectively. The actual values (pH 7.23, 97.42% for solubility and 423.22% for yield) under optimization conditions were similar to the predicted values. White indices of BCCLs were in the range of 86.70–90.86. Therefore, organic acid treatment improved color value. The buffering capacity of BCCLs was strong, at pH 2.82 to 3.80, upon the addition of less than 2 mL of 1 N HCl. The calcium content and solubility of BCCLs were 6.2–16.7 g/100 g and 93.6-98.5%, respectively. Fourier transform analysis of infrared spectroscopy data identified BCCL as calcium lactate pentahydrate, and the analysis of microstructure by field emission scanning electron microscopy revealed an irregular form.
패류의 주된 가공부산물인 패각은 전체중량의 50% 이상을 차지하며, 그 주성분이 불용성의 탄산칼슘으로서, 이를 천연 칼슘 소재로 활용하기 위해 바지락 패각을 소성처리($800^{\circ}C$, 8시간)한 소성분말로부터 가용성 개선 유기산(초산)처리 칼슘제조의 최적 조건을 규명하고자 하였다. 반응표면 분석법의 중심합성계획에 따라 제조한 11개 초산칼슘의 pH, 용해도 및 수율로부터 구명한 최적 반응조건은 초산 2.57 M 비율에 대하여 바지락 소성분말 1.57M이었으며, 이의 최적조건을 적용한 바지락 초산칼슘의 실측 pH, 용해도 및 수율은 각각 pH 7.00, 96.09% 및 220.87%로서 예측치와 유사한 결과를 얻었다. 초산칼슘의 완충능은 pH 4.89-4.92 범위였으며, 초산칼슘의 칼슘함량은 22% 내외, 20% 초산칼슘의 용해도는 96.09-100.10% 범위였다. FT-IR, XRD 분석 및 FESEM을 통한 미세구조는 비정형과 관상형이 혼합된 결정으로서 calcium acetate monohydrate로 확인되었다. 바지락 패각은 칼슘소재로서 뿐만 아니라 가용성을 높인 유기산 칼슘으로 칼슘강화용 식품소재로서의 이용 가능성이 확인되었다.
본 연구는 과산화수소를 사용하여 팽나무에 발생된 변색을 제거하기 위하여 수행되었다. 최적표백조건(반응온도, 반응시간, 과산화수소 농도)을 구하기 위하여 반응표면분석법(Response Surface Method) 중의 하나인 $2^3$ 요인중심합성계획법에 따라 총 15가지 실험조건들이 선정되었다. 표백처리는 침지법에 의해서 수행되었으며 표백효과는 표백 전후의 명도차에 의해 평가되었다. 반응조건들이 명도차에 미치는 영향을 분석하여 반응표면 분석모델을 구축할 수 있었으며, 반응표면분석모델의 $R^2$ 값은 0.93으로 반응조건이 표백효과에 미치는 영향을 잘 반영하는 것으로 판단되었다. 표백에 가장 큰 영향을 미치는 인자는 과산화수소 농도였으며, 그 다음으로 반응시간과 반응온도의 순이었다. 과산화수소 농도가 3% 이상의 경우 표백효과가 다소 감소하며 $20^{\circ}C$에서는 원하는 표백효과를 획득할 수 없는 것으로 나타났다. 구축된 반응표면분석모델을 통하여 원하는 재색을 획득하 기 위하여 사용될 수 있는 여러 가지 반응조건의 조합이 제시될 수 있었다.
복잡한 시스템 계의 설계정보를 효과적으로 추출하기 위해서 형상최적설계가 수행되는 경우, 일반적으로 유한요소해석 기법과 D-최적배열을 이용한 실험계획법이 연동된 반응표면모델을 구성하고 여기에 최적설계기법이 적용된다. 그러나, 설계변수에 형상공차와 같은 변동성이 존재하면 최적해의 강건성 확보를 위하여 설계변수의 형상공차를 확률론적인 변동성으로 고려한 추가적인 강건설계가 필요하다. 본 연구에서는 계산시간이 많이 소요되는 유한요소해석에 의한 강건설계문제에 설계변수의 표준정규분포를 고려한 반응표면모델을 구축하여 최적설계를 수행하므로서 손쉽게 강건최적값을 구하는 방법을 제안하였다. 승용차용 브레이크 디스크에 제안된 방법을 적용하여 열변형과 중량을 최소화하는 설계변수의 강건최적해를 구하고, 몬테카를로 시뮬레이션 추정결과와 비교하여 이의 적합성을 검증하였다.
비압착 SPI두부의 제조조건의 결정을 위하여 수분첨가량, 2차 가열온도, 기름 및 덱스트린 첨가량에 따른 물리적 특성을 조사하였고, 각 조건에서 얻어진 견고성을 기준으로 다중회귀분석과 반응표면분석을 통하여 최적화하였다. 그 결과 덱스트린 첨가량 $10{\sim}15%$ 범위에서 두부의 견고성이 증가하였고, 2차 가열온도 $85^{\circ}C$, 수분은 8배 첨가하였을 때 최고의 견고성을 보였다. 종속변수를 견고성으로 하여 RSM 도시한 결과 덱스트린 첨가가 견고성에 미치는 영향은 가열온도의 영향보다 비교적 적었다. 기름첨가의 영향은 2차 가열온도 $85^{\circ}C$, 8배 수분, 25% 이상 기름 첨가구를 제외하고 제조 조건에 큰 영향을 받지 않았고 혼합첨가의 경우 25% 기름첨가구가 비교적 높은 값을 보였고, 가열시간 15분 이상인 경우 덱스트린 첨가량이 많을수록 견고성의 감소를 보였다. 비교적 견고하고 응집성있는 제조조건은 기름 25%, 덱스트린 $15{\sim}20%$ 첨가와 2차 가열온도 $90^{\circ}C$에서 $45{\sim}60$분이었다. 물리적 특성과 관능검사에 의해 결정된 비압착 SPI 두부제조를 위한 최적 조건은 균질화한 SPI-oil-dex-trin(100 : 25 : 15)에 SPI무게의 8배 수분을 첨가한 다음 $100^{\circ}C$에서 6분간 1차 가열을 하고 $40^{\circ}C$로 냉각시킨 용액에 혼합응고제(SPI : $CaSO_4$ : GDL=1g : 0.07g : 0.0075g)를 첨가하여 균질화한 다음 $90^{\circ}C$에서 45분간 2차 가열하여 상온으로 냉각시키는 것임을 알 수 있었다.
This study was conducted to optimize the processing conditions of seasoned broughton's ribbed ark Scapharca broughtonii products (S-BRA-P) using response surface methodology (RSM). The concentrated oyster extract content (X1, w/w), amino-based seasoning powder content (X2, w/w), and enzyme-treated stevia content (X3, w/w) were selected as independent variables, and amino nitrogen (Y1) and overall acceptance in a sensory evaluation (Y2) were selected as dependent variables. The optimal conditions of X1, X2, and X3 were 97.5%, 20.0%, and 0.9%, respectively, and the predicted values of the multiple response optimal conditions were Y1 (1,030 mg/100 g) and Y2 (8.3). Under the optimum conditions, the experimental values of Y1 and Y2 were 1,034 ± 6.0 mg/100 g and 8.5 ± 0.4, respectively, which was no significant difference from the predicted values (P<0.05). In conclusion, the optimized models of X1, X2, and X3 for the preparation of soy sauce-based sauce were suitably fitted. The optimum amount of seasoning sauce was 13% for the preparation of S-BRA-P. The S-BRA-P, which was prepared by adding the seasoning sauce and the other subsidiary material [finely chopped spring onion (3.8%) and cheongyang hot pepper (4.6%)], had a superior taste, color, and odor.
본 연구에서는 상업적으로 가장 많이 쓰는 커피 추출기인 2단계 퍼콜레이터를 사용하여 인스턴트커피를 제조하기 위한 커피추출조건을 최적화하였다. 반응표면분석을 위한 수학적 모델식을 구하기 위해 중심합성계획법이 사용되었고, 구해진 모델식에서는 커피추출액의 추출 수율과 추출액의 전반적인 기호도가 3가지 요인(추출기의 급수온도, 추출배수, 추출시간)의 2차식으로 표현되었다. 반응표면분석의 결과를 바탕으로 40% 이상의 수율을 보이는 범위에서, 추출수율과 전반적인 기호도를 최대로 하는 최적 커피 추출 조건은 급수온도 $163^{\circ}C$, 추출배수 4.3 및 추출시간 27분이었다. 이 결과는 산업에서 경쟁력 있는 인스턴트 커피 제조를 위한 커피 추출 조건에 대한 기초 자료를 제공한다.
Bae, Seok;Hong, Yang-Ki;Lee, Jae-Jin;Abo, Gavin;Jalli, Jeevan;Lyle, Andrew;Han, Hong-Mei;Donohoe, Gregory W.
Journal of Magnetics
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제13권2호
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pp.37-42
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2008
In this paper, design parameters of high Q (> 50), high current inductor for on-chip power module were optimized by 4 Xs 3 Ys DOE (Design of Experiment). Coil spacing, coil thickness, ferrite thickness, and permeability were assigned to Xs, and inductance (L) and Q factor at 10 MHz, and resonance frequency ($f_r$) were determined Ys. Effects of each X on the Ys were demonstrated and explained using known inductor theory. Multiple response optimizations were accomplished by three derived regression equations on the Ys. As a result, L of 125 nH, Q factor of 197.5, and $f_r$ of 316.3 MHz were obtained with coil space of $127\;{\mu}m$, Cu thickness of $67.8\;{\mu}m$, ferrite thickness of $130.3\;{\mu}m$, and permeability 156.5. Loss tan ${\delta}=0$ was assumed for the estimation. Accordingly, Q factor of about 60 is expected at tan ${\delta}=0.02$.
Inconel 690 for nuclear steam generator tube has more Chromium than the conventionally used Inconel 600 in order to increase the corrosion resistance. To evaluate the tribological characteristics of Inconel 690 under fretting condition the fretting tests were carried out in air and elevated temperature water. Fretting tests of the cross-cylinder type were done under various vibrating amplitudes and applied normal loads in order to measure the friction forces and wear volumes. From the results of fretting wear tests. the wear of Inconel 690 can be predictable using the work rate model. The amounts of friction forces were proportional to relative movement between two fretting surfaces. The friction coefficients were decreased as increasing the normal loads and deceasing the vibrating amplitudes. Depending on fretting environment, distinctively different wear mechanisms and often drastically different wear rates can occur It was found that the fretting wearfactors in air and water at 2$0^{\circ}C$, 5$0^{\circ}C$, and 8$0^{\circ}C$ were 7.38 $\times$$10^{-13}$$Pa^{-1}$, 2.12 $\times$$10^{-13}$$Pa^{-1}$, 3.34$\times$$10^{-13}$$Pa^{-1}$and 5.21$\times$$10^{-13}$$Pa^{-1}$, respectively flexibility to model response data with multiple local extreme. In this study, metamodeling techniques are adopted to carry out the shape optimization of a funnel of Cathode Ray Tube, which finds the shape minimizing the local maximum principal stress. Optimum designs using two metamodels are compared and proper metamodel is recommended based on this research.
본 논문에서는 Adams에 의해 제안된 제한된 최소 자승 오차 기준에 의한 FIR 필터 설계 방법을 기초로 하여 저역 통과 필터 외의 다른 여러 가지 필터를 설계할 수 있는 방법론을 제시하였다. 이 방법에 의한 설계는 기존의 자승 오차 최소화 방법과 최대 오차 최소화 방법의 혼합된 형태로써 오차 기준으로 자승 오차와 최대 오차 두 가지를 동시에 고려하게 되며, 최고 이득, 전이 대역폭, 자승 오차 세가지가 모두 만족될 때만 그 해 즉, 임펄스 응답을 찾을 수 있게 된다. 이때 최적화 과정에서는 다중 교환 알고리즘을 이용하였다. 본 논문은 위의 두 중요 오차 기준의 상호 보완을 통하여 다중 대역 통과 필터, 미분기 및 Hilbert 변환기등의 최적 설계에 적용할 수 있는 방법에 대해 고찰하였으며, 그 결과 제한된 최소 자승 오차 기준에 의한 설계 방법이 단순한 저역 통과 필터 뿐만이 아니라 여러 가지 다양한 FIR 필터 설계에 있어서도 그 우수함을 증명할 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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