• 제목/요약/키워드: Optimal solution

검색결과 3,701건 처리시간 0.033초

불확실성을 고려한 하수처리수 재이용 관로의 최적화 (Optimization of Water Reuse System under Uncertainty)

  • 정건희;김태웅;이정호;김중훈
    • 한국수자원학회논문집
    • /
    • 제43권2호
    • /
    • pp.131-138
    • /
    • 2010
  • 다양화되는 물 수요와 기상 이변 등의 영향으로 극심해지는 가뭄에 대비하여 대체 수자원의 확보는 수자원 연구의 매우 중요한 부분이 되었다. 다양한 대체 수자원 중 하수처리장의 방류수는 양호한 수질과 비교적 예측이 가능한 방류량으로 인해 농업용수나 공업용수 혹은 공공용수를 대체할 안정적인 수원으로 관심의 대상이 되고 있다. 본 연구에서는 하수처리수 재이용을 위해 미래의 불확실한 용수 수요량을 고려한 최소의 공사비를 최적화하는 방법을 이진변수를 가지는 2단계 추계학적 선형계획법을 이용하여 제시하였다. 현재 설계하는 하수처리수 재이용 모형은 미래의 용수 수요량까지 고려하여 설계하여야 한다는 점을 고려하여, 미래에 용수수요가 증가할 경우, 기존의 관에 평행한 다른 관을 추가로 건설할 수 있다고 가정하여 2단계에 걸쳐 공사가 가능한 모형을 구축하였다. 그 결과 미래의 물 사용량까지를 모두 고려하여 현재 큰 직경의 관로를 건설하는 경우와 작은 직경의 관로를 두 번에 걸쳐 건설하는 대안 사이의 비용차이를 고려한 모형이 제안되었으며, 가상의 네트워크에 적용되어 그 적용성을 입증하였다. 제안된 모형은 하수 처리수 재이용 네트워크 계획 시 경제적인 관로 설계를 위한 기본 자료로 활용될 수 있으며, 장기적인 물 공급 계획을 수립할 시 여러 가지 설계 대안들에 대한 비교를 위해도 사용이 가능하다.

코엔자임 Q10을 함유하는 나노에멀젼의 제조 (Formation and Stability of Nanoemulsion Containing CoQ10 by Mechanical Emulsification)

  • 유인상
    • 공업화학
    • /
    • 제23권5호
    • /
    • pp.467-473
    • /
    • 2012
  • 본 연구에서는 레시틴, 에탄올, 오일, Arlacel 60 (sorbitan monostearate) 등을 주성분으로 하고, 최근 화장품과 식품의 원료로서 각광을 받고 있는 피부의 노화방지용 항산화물질인 코엔자임 Q10 (CoQ10)를 기능성 원료로 함유하는 나노 에멀젼을 제조하고자 하였다. 에멀젼 제조방법으로는 반전유화법(phase inversion emulsion method)과 초음파를 이용한 기계적 방법을 사용하였으며, 이 때 에탄올과 레시틴의 영향과 시간의 경과에 따른 안정성과 그 밖의 각종 변수들이 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 이를 위하여 입자의 크기, 제타전위, 에멀젼의 형태와 같은 물리적 특성들을 측정해 보았다. 최소크기의 나노에멀젼을 형성하기 위한 CoQ10의 최적 배합농도는 0.8% 정도였고, 계면활성제로서 Arlacel 60 농도에 따른 입자크기의 영향을 보면 3% 정도에서 100 nm 크기의 에멀젼 입자들을 얻을 수 있었다. 본 연구에서의 사용한 최적의 계면활성제 농도범위(2% 이상)에서는 7일 정도가 지난 시점까지 Ostwald ripening 에 따른 입자의 크기 변화가 없었다. 장시간의 경과에 따른 실험을 보면 에멀젼들은 실온에서 270일이 지난 상태에서도 115 nm로 10% 정도만의 크기 변화를 보여 비교적 안정된 상태로 에멀젼을 유지함을 알 수 있었으며, 제타전위 측정으로 시간의 경과에 따른 입자크기의 변화는 응집(flocculation)에 기인한 것으로 판단된다.

부산지역 일부 대학생의 식습관 및 영양소 섭취상태에 관한 연구 (The Comparison in Daily Intake of Nutrients and Dietary Habits of College Students in Busan)

  • 고명수
    • 대한지역사회영양학회지
    • /
    • 제12권3호
    • /
    • pp.259-271
    • /
    • 2007
  • The purpose of this study was to investigate the dietary habits and daily intake of nutrients in college students. This survey was conducted using a self-administered questionaire. The average heights and weights were 173.5 cm and 72.3 kg of male students and 161.8 cm and 57.2 kg of female students. The average of BMI was $24.2kg/m^2$ of male and $21.9kg/m^2$ of female, and the value of male students was higher than the value of female students. The response to the daily meals was 54.6% for '$2{\sim}3$ times/week'. The regularity of mealtime was 41.7% for irregular and the frequency eating after nine was 45.7% for '5-6 times/week', respectively. The repast was 72.2% for 'overeating and little eating' and was a significant difference of male and female students (p<0.05). The eating rate was higher '$10{\sim}20min$'. As for breakfast food eaten, skipping breakfast was 23.6% for 'no/week' and female students were higher than male students (p<0.05). The frequency of snacks was 36.0% for 'nothing' of males students and 34.8% for '3-4 times/week' of female students (p<0.05). The type of snack was a significant difference of males and females students (p<0.01), and was the highest 75.0% for carbonated drinks of males and 37.5% for snacks of females. The eating due to stress solution was a significant difference of male and female students (p<0.01), and was the highest 23.0% for 'frequency' of males and 44.7% for 'sometime' of females. As for food intake of male and female students, the meat intake was 66.7% for 'everything of male and female students. The fish intake was 68.1 % for '1-2times/week'. The milk, milk products, eggs and beans were each 40.3%, 58.3%, 56.9%, 47.2% for '1-2 times/week' (p<0.05). The fat intake was 55.6% for '$1{\sim}2$ times/week'. The average consumption of energy was 58% of male and 67% of female of estimated energy requirement (EER). Their mean ratio of carbohydrate: protein: fat was 57 : 15 : 28 of all subjects. The mean intakes of vitamin C and folic acid were 70% and 51% of males and 62% and 52% of females of recommended intake (RI). The mean intakes of Ca, P, Fe and Na were 71%, 140%, 146% of males and 72%, 122%, 76% of female of RI and 273% of males and 233% of females of adequate intake (AI). Therefore, nutritional education is necessary for college students to establish physicall and mentall optimal health conditions though nutritional intervention.

강원지역 폐옥수수대로부터 바이오에탄올 생산 : 효소 당화부터 발효까지 (Bioethanol Production from Wasted Corn Stalk from Gangwon Province : from Enzymatic Hydrolysis to Fermentation)

  • 최재민;최석순;염승호
    • 공업화학
    • /
    • 제23권3호
    • /
    • pp.326-332
    • /
    • 2012
  • 다양한 전처리 방법 중에서 묽은 황산법으로 전처리한 폐옥수수대가 효소적 당화 공정을 거쳤을 때 가장 높은 포도당 수율을 보였다. 이 효소적 당화공정을 통계적으로 분석한 결과 효소량, 고액비, 반응시간 모두 당화효율과 비례적인 관계를 보였으며 그 중에서 효소량이 가장 큰 영향을 주는 인자로 파악되었으며 최적 조건에서 76.1%의 당화 효율을 보일 것으로 예측되었다. 분리당화 발효공정에서, Saccharomyces cerevisiae는 효소 당화를 거쳐 얻은 포도당의 80%이상을 에탄올 수율 37%, 생산성 0.42 $g/L{\cdot}hr$로 바이오에탄올을 생산하였다. 동시당화 발효공정에서는 전처리된 시료가 가진 글루칸 59.5%가 0.20 $g/L{\cdot}hr$의 생산성으로 에탄올로 전환되었다. 두 공정을 통해서 얻을 수 있는 폐옥수수대 1 kg 당 바이오에탄올 양은 88 g 정도로 거의 같은 것으로 나타났다. 분리당화 발효공정과 동시당화 발효공정을 통해 강원도 폐옥수수대로부터 생산할 수 있는 바이오에탄올은 수거율 50% 기준으로 약 190만 리터로 예측되었다.

우리나라 수치표고모델을 이용한 지형효과 산출방식의 비교평가 (Evaluation and Comparison of the Topographic Effect Determination Using Korean Digital Elevation Model)

  • 이석배;이동하;권재현
    • 대한공간정보학회지
    • /
    • 제16권1호
    • /
    • pp.83-93
    • /
    • 2008
  • 측지학적 경계치인 지오이드의 결정에 있어서 지형효과(topographic effect)는 가장 중요한 요소중의 하나이다. 따라서 우리나라와 같이 산악지역이 많은 지역에서 정밀지오이드모델을 개발하기 위해서는 지형효과를 적절하게 계산하고 적용하여야 한다. 적합한 중력학적 환산방법의 결정은 각 환산방법에서 산출되는 지오이드 상에서의 간접효과의 크기, 산출된 중력이상치의 크기 및 완만성, 각 환산방법에 연관된 지구물리학적 해석결과 등에 따라서 결정된다. 본 연구에서는 우리나라의 지오이드 모델의 개발을 위해 약 100m 해상도의 수치표고모델(DEM)을 구축하고, 이에 대해 3가지의 중력학적 환산방법(Helmert 응축 방법, RTM 방법, Airy-isostatic 방법)을 적용하여 지형효과를 산출하였다. 그 후 산출된 지형효과를 분석하여 우리나라에 가장 적합한 중력학적 환산방법을 평가한 결과, RTM 환산방법을 이용한 경우에 중력이상치의 크기 및 지오이드 상에서 간접효과의 크기가 각각 $0.660{\pm}13.009mGal$, $-0.004{\pm}0.131m$로 가장 완만한 형태를 나타내었다. 이를 통해 RTM 환산방법이 Helmert 응축 및 Airy-iostatic 방법에 비하여, 한국의 정밀지오이드 모델 개발을 위한 지형효과의 산출에 있어 더욱 안정적이고 정확한 방법으로 판단되었다.

  • PDF

고준위 핵페기물의 고정화를 위한 메트릭스 개발 : Ce파이로클로어 합성 연구 (Development of Matrix for the Immobilization of High Level Radioactive Waste : Study on the Synthesis of Ce-pyrochlore)

  • 채수천;장영남;배인국
    • 자원환경지질
    • /
    • 제35권2호
    • /
    • pp.97-102
    • /
    • 2002
  • Ce-파이로클로어(Ce-pyrochlore; CaCe $Ti_2 $O_7)는 장주기 방사성 폐기물인 악티나이드 원소들을 고정화시킬 수 있는 새로운 물질이므로 Ce-파이로클로어를 합성하여 강평형 관계 및 특성을 연구하였다. 혼합된 시료는 상온에서 200-400kg/$\textrm{cm}^2$의 압력으로 성형한 후, 1000-150$0^{\circ}C$ 범위에서 소결온도 및 분위기를 변화시키면서 소성하였다. 합성된 시료는 XRD, SEM/EDS를 사용하여 상분석과 정량분석을 실시하였다. 실험결과, Ce-파이로클로어이 최적 합성조건은 산소분위기 하에서, 130$0^{\circ}C$로 소결하였을 때였으며, 이때의 화학조성은 $Ca_{1-x}Ti_{2-y}O_{7-x-2y}$ (x=0.03-0.05, y=0.02~0.04) 으로써 비화학양론적인 특성을 보였다. Ce-파이로클로어는 1300~140$0^{\circ}C$에서 빠른 비조화 분해현상을 나타내었으며, 140$0^{\circ}C$ 이상에서는 페로브스카이트(perovskite)와 로파라이트(loparite; $Ce_{0.66}TiO_{3}$)사이의 부분 고용체인 Ce(III)페로브스카이트가 주요상으로써 관찰되었다.

최적 응집 효율을 위한 Al계 액상 응집제의 희석 효과 (The Predilution Effect of Al-based Liquid Coagulants for the Optimal Efficacy)

  • 허재용;이상화
    • 공업화학
    • /
    • 제17권1호
    • /
    • pp.37-43
    • /
    • 2006
  • 원수의 pH, 응집제의 주입량, 희석배수에 따라 알루미늄계 응집제(Alum, PACS, PACC)의 원수내 인과 탁질의 제거효과를 고찰하였다. 저탁도(20 NUT) 및 적정 pH 6~9하에서 알류미늄계 응집제간의 탁도 제거율의 차이는 뚜렷하게 나타나지 않았다. 그러나 인의 제거율에 있어서는 20~40 ppm의 주입량에 대해서 응집제의 염기도가 증가할수록 감소함을 알 수 있었다. Alum (0%)>PACS (45~50%)>PACC (70%), 고탁도(100 NUT) 하에서는 고분자 응집제인 PACS와 PACC의 응집성능이 단분자 응집제인 Alum보다 뛰어남을 알 수 있었다. 20 NUT의 저탁도에서 직접 주입한 경우와 비교해서, 500~2000배로 희석한 Alum의 경우에는 응집효율의 감소가 나타났으나 희석된 응집제의 체류시간이 증가함에 따라 탁도 및 인의 제거율이 증가하는 경향을 나타내주었다. 반면에 희석된 PACC의 경우에는 분산도의 증가에 기인한 응집성능의 향상이 나타났으나 희석된 응집제의 체류시간이 증가함에 따라 응집효율의 감소가 나타났다. 100 NTU의 고탁도 조건하에서는 Alum과 PACC를 희석하여 주입시 모두 응집성능이 향상됨을 알 수 있었다.

Monascus 속간의 원형질체 융합에 의한 적색색소의 생산 (Production of Red Pigment by Using Protoplast Fusion of Monascus anka)

  • 류병호;이병호;박법규;김희숙;김혜성;김동석;노명훈
    • 한국식품과학회지
    • /
    • 제21권1호
    • /
    • pp.37-44
    • /
    • 1989
  • Monascus 균주의 적색색소의 최적 생산조건을 규명하기 위하여, Monascus anka IFO 4478과 IFO 6540의 영양요구성 돌연변이주인 M. anka, 4478-27-37 $(Thi^-,\;Met^-),\;4478-27-62\;(Thi^-,\;Arg^-)$와 M. anka, 6540-185-24 $(Pan^-,\;Leu^-)$ 6540-185-72$(Arg^-)$의 균주를 이용하여 세포융합을 시도하였다. Protoplasts의 생성은 chitinase (10mg/ml), cellulase (5mg/ml) 및 ${\beta}-glucuronidase\;(5mg/ml)$의 혼합처리가 효과적이었고, 융합조건은 protoplasts를 30% PEG 6.000, $0.01M-CaCl_2$ 및 0.05M-glycine, pH 6.0으로 처리했을 때 융합빈도는 0.7%-0.85%이였다. 융합주 중에서 No. 14와 42의 색소 생산능이 가장 높았다.

  • PDF

표면반응분석법을 활용한 뼈 연화 및 비린내 저감화 고등어(Scomber japonicus) 가공품의 가공공정 최적화 (Optimization of the Bone-softening and Fishy Odor-reducing Processing of Mackerel Scomber japonicus Products using Response Surface Methodology)

  • 박선영;김용중;강상인;이정석;김진수
    • 한국수산과학회지
    • /
    • 제51권5호
    • /
    • pp.499-509
    • /
    • 2018
  • This study optimized the bone-softening and fishy odor-reducing process for mackerel Scomber japonicus products using response surface methodology (RSM). The RSM showed that the optimum concentrations of doenjang and citric acid for reducing the fishy odor in bone-softened mackerel were 11.8% and 0.04%, respectively, and the optimum immersion time was 52.2 min. The estimated overall acceptance, salinity, and acidity of the products under these optimum conditions were 7.7 points, 1.1%, and 202.6 mg/100 g, respectively, which were similar to the actual measured values of $7.6{\pm}1.2$ points, $1.0{\pm}0.1%$ and $203.2{\pm}3.8mg/100g$. Moreover, the heating temperature and time for bone-softening based on RSM were $107.3^{\circ}C$ and 4.4 h, respectively. The estimated hardness and proportion of skin removed from the product under the optimal conditions were $161.5g/cm^2$ and 0.09%, respectively, which were also similar to the actual measured values of $171.1{\pm}12.6g/cm^2$ and $0.10{\pm}0.02%$. The optimum bone-softening and fishy odor-reducing process for mackerel consisted of the following steps: thawing (${\leq}10^{\circ}C$, 8 h), filleting, washing/dewatering, immersing in an 11.8% doenjang -0.04% citric acid solution for 52 min, washing/dewatering, heating ($107.3^{\circ}C$, 4.4 h), freezing, depanning, internal and external packaging, and X-ray detection treatment.

다시마의 산 가수분해와 에탄올 발효 특성 (Characteristics of Acid-hydrolysis and Ethanol Fermentation of Laminaria japonica)

  • 나춘기;송명기
    • Korean Chemical Engineering Research
    • /
    • 제50권1호
    • /
    • pp.141-148
    • /
    • 2012
  • 바이오에탄올 생산을 위한 대체 바이오매스 자원으로 갈조류인 다시마의 활용 가능성을 평가하기 위하여 산 가수분해와 에탄올 발효 특성을 검토하였다. 산 가수분해는 발효 가능한 당류의 생산량을 증가시켜 에탄올 생산량을 크게 증가시켰다. 최대 환원당 생산량은 묽은 황산(1.0 N)을 이용하여 $130^{\circ}C$에서 6시간 가수분해하는 조건에서 다시마 건조무게 기준 135 mg/g이었다. Saccharomyces cerevisiae(ATCC 24858)는 글루코오스, 갈락토오스 및 만노오스와 같은 $C_6$-당을 에탄올로 발효시킬 수 있지만 아라비노오스나 자일로오스와 같은 $C_5$-당은 에탄올 발효기질로 이용하지 못하였다. 최적 발효시간은 글루코오스 48시간, 갈락토오스 72시간, 만노오스 96시간으로 단당류에 따라 달랐다. 그럼에도 불구하고 S. cerevisiae를 이용하여 $35^{\circ}C$에서 96시간 발효를 통해 가수분해물로부터 얻을 수 있는 에탄올 생산량은 가수분해물 중의 총환원당으로부터 얻을 수 있는 이론적 생산량에 비해 4배 정도 높은 다시마 건조무게 기준 242 mg/g에 달하였다. 이는 가수분해물에 용존되어 있는 비환원당과 올리고당류들이 에탄올 발효에서 중요한 역할을 하고 있음을 나타낸다. 가수분해 용액 대비 다시마의 주입비율을 1에서 5%(w/v)로 증가시킴에 따라 에탄올 농도는 2.4에서 9.2 g/L로 증가하는 반면 단위무게당 에탄올 생산량은 242에서 185 mg/g으로 감소하였다. 다시마의 에탄올 생산성은 대략 7,400~9,600 kg/ha/year 정도로 평가되어 다시마가 바이오에탄올 생산을 위한 바이오매스 자원으로 매우 유용함을 알 수 있었다.