• Title/Summary/Keyword: Quadratic Regression

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Photo-Fenton 산화공정에서 반응표면분석법을 이용한 축산폐수의 COD 처리조건 최적화 및 예측식 수립 (Optimization and Development of Prediction Model on the Removal Condition of Livestock Wastewater using a Response Surface Method in the Photo-Fenton Oxidation Process)

  • 조일형;장순웅;이시진
    • 대한환경공학회지
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    • 제30권6호
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    • pp.642-652
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    • 2008
  • 본 연구는 축산폐수 중 COD$_{Cr}$을 응집공정 후 Photo-Fenton 공정에 의해 산화분해 최적조건 및 제거 예측식에 수립에 관한 연구이다. 본 연구는 축산폐수 중 COD$_{Cr}$에 대한 Photo-Fenton 산화반응을 이용하여 이들 분해특성을 2차원 반응모델로 추정하기 위해 중심합설계법 대안으로 많이 사용되고 있는 박스-벤켄법(Box-Behnken method)을 이용하였다. 최적조건 수립을 위한 입력변수, 즉 3가지 변수(Fe(II)(x$_1$), $H_2O_2(x_2)$, pH(x$_3$)) 등을 램덤화, 반복화 및 블록화 원리에 따라 실험설계하여 반응값에 대한 예측식을 수학적으로 산출하였다. 수학적 및 통계적으로 산출된 예측식은 Y = 79.3 + 15.61x$_1$ - 7.31x$_2$ - 4.26x$_3$ - 18x$_1{^2}$ - 10x$_2{^2}$ - 11.9x$_3{^2}$ + 2.49x$_1x_2$ - 4.4x$_2x_3$ - 1.65x$_1x_3$와 같이 얻을 수 있었고 COD$^{Cr}$ 제거율(%)의 실측치에 대한 예측치의 적합도(goodness of fit) 검증시 결정계수(coefficient of determination: R$^2$) 0.96으로 에측식을 충분히 설명할 수 있었다. 예측 모형에 대한 최소제곱추정법으로 적합된 반응표면에서 1차 선형항(linear term)은 Fe(II)(x$_1$), $H_2O_2(x_2)$, 그리고 pH(x$_3$)은 상승작용(synergistic effect)으로 반응모델에 유의한 차이를 보였으며(p < 0.001) 그러나 교호항(cross-product term)은 $H_2O_2$ $\times$ pH(x$_2x_3$)와 순수이차항(quadratic terms)의 Fe(II) $\times$ Fe(II)(x$_1{^2}$), $H_2O_2$ $\times$ H$_2O_2$(x$_2{^2}$) 그리고 pH $times$ pH(x$_3{^2}$) 등은 대립적인(감쇠)(antagonistic effect) 작용으로 반응모델에 유의한 차이를 보였다(p < 0.01). 반응 모델에 대한 예측식 수립 후 COD$_{Cr}$ 제거율(%)의 최적조건을 도출하기 위해 정준분석(canonical analysis)와 능선분석(ridge analysis)에 이용한 결과 반응값(결과값: Y)은 84 $\pm$ 0.95%, COD$_{Cr}$ 최적처리를 위한 변수들의 조건은 Fe(II)(X$_1$) = 0.0146 mM, $H_2O_2$(X$_2$) = 0.0867 mM 그리고 pH(X$_3$) = 4.704 등의 결과를 얻을 수 있었다. 또한 이들 최적조건을 이용하여 재현성을 통한 모델검증 결과 높은 신뢰성을 보였다.

벼 유수분화기 생육 및 질소영양 상태에 따른 쌀 단백질함량의 수비 질소 반응 (Response of Grain Protein Content to Nitrogen Topdress Rate at Panicle Initiation Stage under Different Growth and Plant Nitrogen Status of Rice)

  • 김민호;이규종;이변우
    • 한국작물학회지
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    • 제52권1호
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    • pp.104-111
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    • 2007
  • 백미의 단백질 함량은 쌀의 품질과 식미을 결정하는 중요한 요인이며, 질소시비에 의해서 크게 좌우된다. 따라서 본 실험에서는 기비 및 분얼비 시용량을 달리하여 수비 시기인 유수분화기에 벼의 생육 및 질소영양 상태를 다양하게 조성한 상태에서 수비 시용량을 달리하였을 때의 백미 단백질함량의 변화를 검토함으로써 고품질 쌀 생산에 맞는 질소 시비체계 설정을 위한 기초 자료를 얻고자 하였다. 1. 백미의 단백질함량은 $6{\sim}9%$로서 기비+분얼비 및 수비 시용량비 증가할수록 높아지는 경향이었는데, 기비+분얼비 시용량이 20 kgN/10a까지 증가하더라도 수비 1.8 kgN/10a 이하일 경우 백미의 단백질함량은 7% 이하였으며. 기비+분얼비 보다는 수비에 의한 단백질 함량 증가폭이 더 컸다. 2. 수확기 지상부 질소함량과 백미의 질소함량간에는 고도로 유의한 직선회귀 관계를 보였는데, 수확기 총 질소흡수량 중에서 58.3%와 46.5%가 각각 이삭과 백미로 전이되었고, 연차간에 큰 차이가 없었다. 3. 백미의 단백질 함량은 유수형성기 지상부 질소 집적량 증가에 따라서는 직선적으로 증가하였고, 유수분화기 이후 수확기까지의 질소 집적량 증가에 따라서는 2차곡선적으로 증가하였으며, 후자의 영향이 컸다. 유수분화기 지상부 질소 집적량이 8 kgN/10a까지 증가하더라도 수비 이후의 질소집적량이 3 kgN/10a미만일 경우에는 백미의 단백질함량이 7% 미만이었다. 4. 수확기까지 총 질소 집적량이 같더라도 단위면적 당 영화수에 영향이 큰 유수분화기까지의 질소 집적량이 차지하는 비중이 클수록 그리고 등숙기 기상환경이 좋아 sink의 충진에 유리한 해에 백미의 단백질함량이 낮아지는 경향이었다.

남아 선호와 출산력간의 관계 (The Relationship Between Son Preference and Fertility)

  • 이성용
    • 한국인구학
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    • 제26권1호
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    • pp.31-57
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    • 2003
  • 본 연구는 다음의 두 가지를 분석하였다. 하나는 전통사회에서 남아선호를 야기했던 아들의 가치, 즉 노후보장과 가계계승이 개인적인 차원에서 설명될 수 있는지 여부이고, 다른 하나는 사회적 차원의 출산율에 영향을 미치는 남아선호의 요소의 하나-즉 강한 남아 선호를 가진 전통사회에서 여성들이 연속 평균 몇 명의 딸을 낳아야 아들에 대한 욕구를 포기하는가에 대한 포기수준-를 밝히는 것이다. 위의 목적을 수행하기 위해, 이중곡선 위험율 모형을 사용하여 1974년 출산력 자료를 분석하였다. 위험율 모형은 일반회귀분석모형보다 모수 추정치가 어긋날 가능성이 더 크기 때문에, 헥크만과 싱어(Heckman and Singer)가 개발한 혼합분포를 사용하여 추정된 계수들의 버팀성(robustness)를 점검하였다. 본 연구의 분석 결과에 따르면, 남아선호에 영향을 미치는 아들의 가치는 개인적인 차원이 아니라, 사회적 차원에서 설명되고 분석되어야 한다. 또 남아선호가 강한 전통사회에서 여성들은 일반적으로 아들을 낳을 때까지 무한정 출산행위를 계속하지 않았다. 평균적으로 볼 때, 1960년대 여성들은 내리 6명의 딸을 낳으면 아들에 대한 욕구를 포기하였다. 즉 아들이 없는 경우 기존 자녀의 수는 그 수가 6명이 될 때까지 부모의 출산행위에 영향을 미치지 않았다. 그러나 아들이 있으면 자녀의 수는 기존 자녀의 수에 상관없이 영향을 미쳤다. 이는 자녀의 수보다 기존자녀의 성구조가 과거 전통사회 여성의 출산행위에 더 큰 영향을 미쳤다는 사실을 의미한다. 오늘날에는 아들을 낳기 위해 내리 5-6명의 딸을 낳는 여성은 거의 없다. 또 우리는 딸만 2-3명 낳고 출산 행위를 멈춘 여성들을 흔히 볼 수 있다. 이는 포기수준이 30-40년 전보다 급격히 감소했음을 말해준다. 이런 포기 수준의 급격한 감소는 사회적 차원의 출산율에 영향을 미치는 남아선호의 영향을 급격히 감소시켰고, 그 결과 전형적인 아들선호국인 우리나라의 출산율이 1980년대 후반이래 대체수준이하에서 머물 수 있었을 것이다. 만약 사회적 차원의 출산율에 영향을 미치는 남아선호의 강도가 약화되지 않았더라면, 2001년도 합계출산율인 1.3과 같은 수준으로는 결코 떨어지지 않았을 것이다.

의료보험 관리체계에 대한 연구 - 관리비용을 중심으로 - (A Study on the Health Insurance Management System; With Emphasis on the Management Operating Cost)

  • 남광성
    • 보건교육건강증진학회지
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    • 제6권2호
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    • pp.23-39
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    • 1989
  • There have been a lot of considerable. discussion and debate surrounding the management model in the health insurance management system and opinions regarding the management operating cost. It is a well known fact that there have always been dissenting opinions and debates surrounding the issue. The management operating cost varies according to the scale of the management organization and component members characteristics of the insurance carrier. Therefore, it is necessary to examine and compare the management operating cost to the simulated management models developed to cover those eligible for the health insurance scheme in this country. Since the management operating cost can vary according to the different models of management, four alternative management models have been established based on the critical evaluation of existing theories concerned, as well as on the basis of the survey results and simulation attempts. The first alternative model is the Unique Insurance Carrier Model(Ⅰ) ; desigened to cover all of the people with no classification of insurance qualifications and finances from the source of contribution of the insured, nationwide. The second is the Management Model of Large-scale District Insurance Carrier(Ⅱ) ; this means the Korean society would be divided into 21 large districts; each having its own insurance carrier that would cover the people in that particular district with no classification of insurance qualifications arid finances as in Model I. The third is the Management Model of Insurance Carrier Divided by Area and Classified with Occupation if Largescale (Ⅲ) ; to serve the self-employed in the 21 districts divided as in Model Ⅱ. It would serve the employees and their dependents by separate insurance carriers in large-scale similar to the area of the district-scale for the self-employed, so that the insurance qualifications and finances would be classified with each of the insurance carriers: The last is the Management Model of the Multi - insurance Carrier (Ⅳ) based on the Si. Gun. Gu area which will cover their own self- employed people in the area with more than 150 additional insurance carriers covering the employees and their dependents. The manpower necessary to provide services to all of the people according to the four models is calculated through simulation trials. It indicates that the Management Model of Large-scale District Insurance Carrier requires the most manpower among the four alternative models. The unit management operating costs per the insured individuals and covered persons are leveled with several intervals based on the insurance recipients. in their characteristics. The interval levels derived from the regression analysis reveal that the larger the scale of the insurance carriers is in the number of those insured and covered. the more the unit management operating cost decreases. significantly. Moreover. the result of the quadratic functional formula also shows the U-shape significantly. The management operating costs derived from the simulated calculation. on the basis of the average salary and related cost per staff- member of the Health Insurance Societies for Occupational Labours and Korean Medical Insurance Corporation for the Official Servants and Private School Teachers in 1987 fiscal year. show that the Model of Multi-insurance Carrier warrants the highest management operating cost. Meanwhile the least expensive management operating cost is the Management Model of Unique Insurance Carrier. Insurance Carrier Divided by Area and Classified with Occupation in Large-scale. and Large-scale District Insurance Carrier. in order. Therefore. it is feasible to select the Unique Insurance Carrier Model among the four alternatives from the viewpoint of the management operating cost and in the sense of the flexibility in promoting the productivity of manpower in the human services field. However. the choice of the management model for health insurance systems and its application should be examined further utilizing the operation research analysis for such areas as the administrative efficiency and factors related to computer cost etc.

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벼 유수분화기 생장 및 질소영양상태에 따른 수량의 수비질소 반응 (Yield Response to Nitrogen Topdress Rate at Panicle Initiation Stage under Different Growth and Nitrogen Nutrition Status of Rice Plant)

  • 김민호;부금동;이변우
    • 한국작물학회지
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    • 제51권7호
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    • pp.571-583
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    • 2006
  • 안정적인 고품질 쌀의 생산을 위한 수비처방을 하기 위해서는 유수형성기 생육상태와 질소영양상태별 질소시비량에 따른 수량반응에 대한 이해가 있어야만 한다. 따라서 본 연구는 기비와 분얼비 시용량을 달리하여 유수분화기에 다양하게 조성된 벼 생육 및 질소영양상태별로 수비 질소 시용량을 달리하였을 때의 수량반응을 질소시비량과 질소흡수량으로 살펴봄으로써 수비처방에 필요한 기초 자료를 얻고자 하였다. 1. 기비 + 분얼비와 수비 시용량 간에는 유의한 상호작용이 없어 수비 시용량에 관계없이 기비 + 분얼비가 증가할수록 그리고 기비 + 분얼비 시용량에 관계없이 수비 시용량이 증가할수록 수량은 증가하는 경향이었다. 2. 영양생장기 시비량(기비 + 분얼비)이 $10{\sim}12\;kgN/10a$까지 생식생장기 시비량(수비)이 6 kgN/10a까지 증가할수록, 그리고 영양생장기 질소흡수량이 $6{\sim}7\;kgN/10a$까지 생식생장기 질소흡수량이 $5{\sim}6\;kgN/10a$까지 수량은 직선적으로 유의하게 증가하는 경향이었으나 그 이상일 경우 수량 증가폭은 점차 줄어들었는데, 이는 등숙률과 천립중이 크게 감소하기 때문이었다. 3. 단위질소흡수량당(kgN/10a) 총영화수($/m^{2}$) 증가는 영양생장기가 약 1900여개, 생식생장기가 $1400{\sim}1500$여개였지만 단위질소흡수량당 수량증가(kg/10a)는 영양생장기가 $30{\sim}50$, 생식생장기가 $40{\sim}80$ 정도였다. 4. 총영화수는 출수기 질소흡수량과 직선적인 관계를 보이고 수량은 시기별 질소흡수량의 다과에 상관없이 이들의 총합인 수확기 질소함량과 2차 곡선관계($R^2$>0.88)를 보였는데, 이는 어느 시기에 질소를 흡수하느냐보다는 생육기간의 총질소흡수량에 의해 수량이 좌우되는 것으로 볼 수 있다. 또한 질소흡수량이 같더라도 총영화수와 수량은 연차간에 차이를 보였다.

논의 볏짚 시용(施用)이 춘계리경작업(春季犁耕作業) 성능(性能)에 미치는 영향(影響) (Plowing Performance in the Paddy Field Spread with Rice Straw in Spring)

  • 박우풍;김성래
    • Journal of Biosystems Engineering
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    • 제8권1호
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    • pp.9-16
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    • 1983
  • 논의 볏짚 시용(施用)이 춘계(春季) 이경작업성능(犁耕作業性能)에 미치는 영향(影響)을 분석(分析)하기 위(爲)하여 볏짚의 길이를 10,20,30,60m로 절단(切斷)하여 10a당(當) 450kg의 볏짚을 시용(施用)하고 토양수분(土壤水分)이 27~36% d.b.인 식양토(埴壤土)의 논에서 8마력(馬力) 동력경운기(動力耕耘機)로 이경작업(犁耕作業)을 실시(實施)하여 볏짚 절단(切斷)길이의 변화(變化)와 토양수분(土壤水分)의 변화(變化)가 견인력(牽引力), 견인비저항(牽引比抵抗), slip 연료소모량등(燃料消耗量等)에 미치는 영향(影響)을 분석(分析)하였으며 토양수분(土壤水分) 및 토양경도(土壤硬度)와 이경작업성능(犁耕作業性能)과의 관계(關係)를 구명(究明)하였던 바 그 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 가. 이경작업시(犁耕作業時)의 견인력(牽引力)은 볏짚 절단(切斷)길이 약(約) 30cm와 토양수분(土壤水分) 약(約) 32%에서 110kg으로 최소(最小)로 나타났다. 나. 볏짚의 절단(切斷)길이와 토양수분(土壤水分)의 변화(變化)에 따른 견인비저항(牽引比抵抗)과 slip에 대(對)한 회귀방정식(回歸方程式)을 유도(誘導)하였다. 다. 견인비저항(牽引比抵抗)과 slip은 볏짚의 절단(切斷)길이 약(約) 30cm, 토양수분(土壤水分) 약(約) 32%에서 각각(各各) $0.35kg/cm^2$, 16%로 최소(最小)값을 나타내었으며 견인비저항(牽引比抵抗)은 토양수분(土壤水分) 변화(變化)에 slip은 볏짚의 절단(切斷)길이의 변화(變化)에 더 민감한 반응(反應)을 보였다. 라. 이경작업능률(犁耕作業能率)은 토양수분(土壤水分) 약(約) 35%, 토양경도(土壤硬度) 약(約) $10kg/cm^2$에서 최대(最大)인 5.3a/hr으로 나타났으며 이경작업능률(犁耕作業能率)은 토양경도(土壤硬度)의 이차함수(二次函數)로 나타났다. 마. 볏짚을 시용(施用)한 논에서의 연료소모량(燃料消耗量)은 볏짚 길이 약(約) 30cm, 토양수분(土壤水分) 약(約) 32%에서 평균(平均) 6.5l/10a로 최소(最小)로 나타났다.

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투과선량을 이용한 생체내 (in vivo) 선량측정을 위한 알고리즘 (Transmission Dose Estimation Algorithm for in vivo Dosimertry)

  • 윤형근;지의규;허순녕;이형구;우홍균;신교철;김시용;하성환
    • Journal of Radiation Protection and Research
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    • 제27권3호
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    • pp.147-154
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    • 2002
  • 연구 목적 : 각종 암 환자의 방사선치료시 환자에 조사되는 방사선량을 매 치료시마다 간편하게 확인하기 위한 생체내(in vivo) 선량측정의 한 방법으로 투과선량을 이용하는 새로운 시스템에 필요한 알고리즘을 개발하고자 하였다. 이를 위하여 본 교실에서 이미 개발한 바 있는 알고리즘을 개선하고자 하였다. 연구 재료 및 방법 : 알고리즘은 투과선량의 기본 측정치를 A/P (area-perimeter ratio)의 4차 함수로 회귀한 후에 각 계수들을 PCD (phantom-chamber distance)의 3차 함수로 회귀하여 구성하였다. 또한 기본 측정조건들의 감소 가능성을 확인하기 위하여 각각의 PCD 및 Tp (phantom thickness)당 조사야를 8개만 사용한 경우와 15개를 사용한 경우에서 측정치와 계산치를 비교하였다. 임의의 방사선조사조건에서의 알고리즘의 정확도를 확인하기 위하여 기본 측정 조건에 포함되지 않은 장방형의 방사선조사야, 기본 측정에 포함되지 않은 임의의 팬톰 두께, 임의의 PCD 조건에서 측정을 시행하고 알고리즘을 이용한 계산치와 비교하였다. 연구 결과 : 기본 측정치와 알고리즘을 이용한 계산치 간의 오차를 분석한 곁과 기존의 알고리즘에 비하여 정확도가 크게 향상되었으며 정방형 개방 조사야의 경우 오차의 범위를 ${\pm}0.5%$ 이내로 제한할 수 있었다. 또한 기돈 측정조건을 약 2분의 1로 감소시킬 수 있었다. 임의의 개방조사야의 방사선조사조건에서 측정을 시행하고 알고리즘을 이용한 계산치와 비교한 경우도 대부분의 경우 ${\pm}1.0%$ 이하의 오차를 나타내었다. 결론 : 악성종양환자의 방사선치료시 투과선량을 이용하여 환자에 조사되는 방사선량을 실시간으로 측정하기 위한 생체내 선량측정시스템이 필요한 개선된 알고리즘은 기본 측정자료를 약2분의 1로 축소한 경우에도 정방형 개방 조사야의 경우 ${\pm}0.5%$ 이하의 오차 범위, 장방형의 개방 조사야에서는 ${\pm}1.0%$ 이하의 오차 범위로 정확히 투과선량을 계산할 수 있음을 확인하였다.

근임계수 가수분해 공정을 이용한 TDI 공정 폐기물로부터 TDA 회수 공정 최적화 (Optimization of TDA Recycling Process for TDI Residue using Near-critical Hydrolysis Process)

  • 한주희;한기도;정창모;도승회;신영호
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제44권6호
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    • pp.650-658
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    • 2006
  • 통계적 실험계획법을 이용하여 TDI 공정에서 발생하는 고체 폐기물(TDI-R)을 근임계수로 가수분해하여 TDA로 재활용하는 연구를 진행하였다. Batch 반응기를 이용한 실험으로부터 TDA 수율에 미치는 주요 인자들의 영향과 교호작용을 확인하였고, pilot plant를 이용한 연속공정 실험을 통해 TDA 수율과 공정 변수들의 상관 식을 도출하였다. TDA 수율에 영향을 주는 주요 인자들은 반응온도, 촉매 종류 및 농도, 물과 TDI-R의 중량비(WR) 등이 유효한 것으로 파악되었다. 반응 온도와 촉매 농도가 증가할수록 TDA 수율은 감소하였고, WR이 증가할수록 수율은 증가하였으며, 촉매로는 $Na_2CO_3$보다 NaOH를 사용하는 것이 효율적이었다. 주요 인자들의 교호작용으로는 촉매농도와 반응온도, WR과 반응온도, 촉매 종류와 반응시간 등이 유효한 것으로 파악되었다. 아임계 온도인 $300^{\circ}C$에서는 촉매 농도 영향이 작지만 초임계수 온도인 $400^{\circ}C$에서는 촉매 농도가 증가할수록 수율이 감소하였다. 반면 $300^{\circ}C$에서 WR이 증가하면 수율이 증가하지만 $400^{\circ}C$에서는 영향이 나타나지 않았다. Pilot plant를 이용하여 scale-up에 필요한 공정 변수의 최적화 실험을 실시하였다. 공정의 경제성, 효율성을 고려하여 공정변수로는 촉매농도와 WR을 정하였고, 중심합성 설계법을 이용하여 TDA 수율에 미치는 인자들의 영향을 파악하였다. 촉매 농도에 따라 수율은 증가하며, 촉매 농도가 낮을 때는 WR이 2.5 이하에서 수율이 최대값을 보인 후 WR이 증가함에 따라 수율이 감소하지만 촉매 농도가 증가하면서 최대값을 보이는 WR이 증가하는 경향을 보였다. Pilot plant 실험 결과를 회귀 분석하였으며 TDA 수율을 예측할 수 있도록 촉매 농도와 WR이 변수인 2차 식으로 상관식을 도출하였다.