• 한국환경과학회지
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• 제31권8호
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• pp.691-706
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• 2022

Magnetic activated carbon was prepared by adding a magnetic material to activated carbon that had been prepared from waste citrus peel in Jeju. The adsorption characteristics of an aqueous solution of the antibiotic trimethoprim (TMP) were investigated using the magnetic activated carbon, as an adsorbent, and response surface methodology (RSM). Batch experiments were carried out according to a four-factor Box-Behnken experimental design affecting TMP adsorption with their input parameters (TMP concentration: 50~150 mg/L; pH: 4~10; temperature: 293~323 K; adsorbent dose: 0.05~0.15 g). The significance of the independent variables and their interaction was assessed by ANOVA and t-test statistical techniques. Statistical results showed that TMP concentration was the most effective parameter, compared with others. The adsorption process can be well described by the pseudo-second-order kinetic model. The experimental isotherm data followed the Langmuir isotherm model. The maximum adsorption capacities of TMP, estimated with the Langmuir isotherm model were 115.9-130.5 mg/g at 293-323 K. Also, both the thermodynamic parameters, ΔH and ΔG, have both positive values, indicating that the adsorption of TMP by the magnetic activated carbon is an endothermic reaction and proceeds via an involuntary process.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제19권5호
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• pp.703-711
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• 2012

양파는 건강기능성이 우수한 농산물이지만 수확기가 우기와 겹쳐 비에 젖은 상태로 수확되거나 높은 수분함량으로 인하여 저장성이 낮아 양파의 저장 및 가공방법에 대한 연구가 필요하다. 본 연구는 양파의 증숙 및 건조를 위한 증숙시간($X_1$, 5~25 min), 건조온도($X_2$, $55{\sim}70^{\circ}C$) 및 건조 시간($X_3$, 4~20 hr)을 모니터링함으로서 품질이 우수한 건조양파 소재를 얻고자 하였다. 수분함량과 수분활성도에 대한 회귀식의 $R^2$는 0.9514 및 0.9455로 1% 이내에서 유의성이 인정되었으며, 건조온도와 건조시간의 영향을 받는 것으로 나타났다. 색도(Hunter's L, a & b value)에 대한 회귀식의 $R^2$가 각각 0.9419, 0.8818, 0.9360으로 5% 이내에서 유의성이 인정되었으며, 모두 건조온도와 건조시간의 영향을 주로 받았으나 b값은 증숙의 영향이 다소 있는 것으로 나타났다. 관능검사 결과 전반적인 기호도에 대한 회귀식의 $R^2$가 0.8867로 5% 이내에서 유의성이 인정되었다. 전반적인 기호도는 최적 증숙 및 건조 조건인 증숙시간 13.14 min, 건조온도 $63.11^{\circ}C$ 및 건조시간 14.49 hr에서 5.92로 나타났다.

• 한국식품과학회지
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• 제41권3호
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• pp.245-250
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• 2009

사과 pomace의 알콜 추출 조건을 최적화하기 위하여 중심합성계획법을 이용하여 용매비와 침지시간, 추출시간, 추출온도는 독립변수로 수율과 총 폴리페놀 함량은 종속변수로 설정하였다. 실험 결과 최적조건은 반응표면분석을 이용하여 모니터링하였다. 반응표면그래프 분석 결과 사과 pomace의 알콜 추출 시 수율은 침지시간과 추출시간에는 큰 영향을 받지 않았으며, 시료에 대한 용매비가 높을수록 또는 추출온도가 높아질수록 증가하였다. 총폴리페놀 함량은 모든 독립변수에 영향을 받아 비례적으로 함께 증가하였으나 최고점을 보인 후 다시 감소되는 경향을 나타내었다. 총 폴리페놀 함량을 최대로 하는 최적 알콜 추출 조건은 사과 pomace에 용매비를 13.00 mL/g로 하고 89.02분 동안 침지시킨 후 $70^{\circ}C$에서 180분 추출하였을 때로서 그 때의 수율은 3.76%, 총 폴리페놀 함량은 29.68 mg catechin equiv./g으로 나타났다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제26권4호
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• pp.654-661
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• 1997

전통적인 볶음방법으로 제조되고 있는 둥굴레차의 제조 중 성분변화를 검토하고자 중심합성 계획에 의한 반응표면분석법으로 볶음조건에 따른 유리당 및 아미노산의 동적 변화를 모니터링 하였다. 볶음 둥굴레 수용성 추출물의 갈색도는 볶음온도 14$0^{\circ}C$이하에서 볶음 시간이 길어짐에 따라 증가하였으며, 16$0^{\circ}C$이상에서는 감소하였다. 유리당은 주로 sucrose와 fructose로 구성되어 있으며, 그 함량은 볶음처리에 따라 급격히 감소하였다. 그러나 glucose는 15$0^{\circ}C$까지 온도가 증가할수록 증가하였다. 대부분의 유리 아미노산 함량은 볶음온도가 증가하고 볶음시간이 길어질수록 감소하다가 고온, 장시간 조건에서는 함량변화가 거의 없었다. 그러나 threonine과 lysine은 17$0^{\circ}C$, 60분 이상에서 다소 증가하는 경향을 보였다.

• 한국식품과학회지
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• 제47권1호
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• pp.95-102
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• 2015

본 연구는 분유모델시스템에 $\small{L}$-carnitine, pyridoxine hydrochloride, $\small{DL}$-${\alpha}$-tocopheryl acetate를 첨가하여 Maillard 반응에 의해 생성된 MRPs를 저감화 시키기 위한 최적조건을 찾기 위해 RSM의 CCD를 이용하였다. $\small{L}$-Carnitine ($X_1$), pyridoxine hydrochloride($X_2$), $\small{DL}$-${\alpha}$-tocopheryl acetate ($X_3$)의 농도를 독립변수로 하고 형광도와 HMF 함량을 종속변수로 각각 설정하였다. 종속변수 회귀식의 결정계수($R^2$)는 각각 0.942, 0.861로 반응표면분석 모델에 적합하였다. 형광도와 HMF 함량은 $\small{L}$-carnitine과 pyridoxine hydrochloride의 농도가 낮을 때 $\small{DL}$-${\alpha}$-tocopheryl acetate의 농도가 감소할수록 그 값이 급격히 감소하였다. $\small{L}$-Carnitine의 농도가 높을 때 pyridoxine hydrochloride의 농도가 $20{\mu}M$ 이하로 감소할수록 형광도가 감소하였고 HMF 함량은 $\small{L}$-carnitine의 농도에 관계없이 pyridoxine hydrochloride의 농도가 $20{\mu}M$ 이하로 감소할수록 감소하는 경향을 나타냈다. 본 실험에서 분유모델시스템에서 생성된 MRPs를 저감화 할 수 있는 최적조건으로 $\small{L}$-carnitine, pyridoxine hydrochloride, $\small{DL}$-${\alpha}$-tocopheryl acetate의 농도는 각각 2.26, 15.77, $20.63{\mu}M$이었다. 이때 형광도는 77.4%였고 HMF 함량은 248.7 ppb로 각각 유단백질-유당 마이얄 반응생성물(LC, lactose+sodium caseinate)대비 MRPs를 22.6, 23.1% 감소시킬 수 있다고 예측할 수 있었다. 또한, RSM을 통해 찾은 최적 조건의 실험값으로 형광도는 79.3%였고 HMF 함량은 247.6 ppb로 각각 LC대비 MRPs를 20.7, 17.8% 감소 시켰다. 따라서, $\small{L}$-carnitine, pyridoxine hydrochloride, $\small{DL}$-${\alpha}$-tocopheryl acetate의 최적화된 혼합을 통하여 분유 제조 시 MRPs 생성을 저감화 시킬 수 있을 것으로 생각된다.

• 공업화학
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• 제30권4호
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• pp.408-414
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• 2019

본 연구에서는 전통적인 열수추출법과 초음파 추출법을 이용하여 민들레에서 항산화성분을 추출하였다. 추출 후 추출수율과 항산화성분인 플라보노이드 함량을 최적화하기 위해 반응표면분석법 중 Box-Behnken 설계모델을 이용하여 추출하였다. 열수추출법의 경우 추출온도, 주정/초순수 부피비, 추출시간을 변수로 설정하였으며, 초음파 추출법의 경우 초음파 조사세기, 주정/초순수 부피비, 초음파 조사시간을 변수로 설정하였다. 열수추출법의 최적 추출조건은 추출온도($45.76^{\circ}C$), 주정/초순수 부피비(41.92 vol.%), 추출시간(1.75 h)이었다. 또한 초음파 추출법의 최적조건은 초음파 조사세기(512.63 W), 주정/초순수 부피비(56.97 vol.%), 추출시간(20.79 min)이었다. 이 조건에서 예상되는 반응치는 수율(22.09 wt.%), 플라보노이드 함량(28.98 mg QE/mL dw)으로 산출되었다. 또한 실제실험 결과 오차는 3% 이하로 나타나 최적화의 타당성을 입증하였다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제17권12호
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• pp.1930-1936
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• 2007

A sequential optimization strategy based on statistical experimental designs was employed to enhance the production of cyclosporin A (CyA) by Tolypocladium inflatum DSMZ 915 in a submerged culture. A 2-level Plackett-Burman design was used to screen the bioprocess parameters significantly influencing CyA production. Among the 11 variables tested, sucrose, ammonium sulfate, and soluble starch were selected, owing to their significant positive effect on CyA production. A response surface methodology (RSM) involving a 3-level Box-Behnken design was adopted to acquire the best process conditions. Thus, a polynomial model was created to correlate the relationship between the three variables and the CyA yield, and the optimal combination of the major media constituents for cyclosporin A production, evaluated using the nonlinear optimization algorithm of EXCEL-Solver, was as follows (g/l): sucrose, 20; starch, 20; and ammonium sulfate, 10. The predicted optimum CyA yield was 113 mg/l, which was 2-fold the amount obtained with the basal medium. Experimental verification of the predicted model resulted in a CyA yield of 110 mg/l, representing 97% of the theoretically calculated yield.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2005년도 춘계 학술발표회 논문집
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• pp.55-62
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• 2005

In this paper, a CAB/CAE integrated optimal design system is developed, in which design and analysis process is automated using CAD/CAE softwares, for a complicated model for which parametric modeling provided by CAD software is not possible. CAD modeling process is automated by using UG/OPEN API function and UG/Knowledge Fusion provided by Unigraphics. The generated model is transferred to the analysis code ANSYS in parasolid format. Visual DOC software is used for optimization. The system is developed for PLS(Plasma Lighting System), which is a next generation illumination system that is used to illuminate stadium or outdoor advertizing panel. The PLS system consists of more then 20 components, which requires a lot of human efforts in modeling and analysis. The analysis for PLS includes static load, wind load and impact load analysis. As a result of analysis, it is found that the most critical component is a tilt assembly, which links lower & upper body assembly. For more reliable analysis, experiment is conducted using MTS and compared with the Finite element analysis result. The objective in the optimization is to minimize the material volume under allowable stresses. The design variables are three parameters in the tilt assembly that are chosen to be the most sensitive in stress values of twelve parameters. Gradient based method and RSM(Response Surface Method) are used for the algorithm and the results are compared. As a result of optimization, the maximum stress is reduced by 57%.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제11권12호
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• pp.4697-4706
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• 2010

본 연구에서는 시뮬레이션과 네트워크 분석법을 이용하여 다품종 소량생산 체제로 운영되는 자동차 부품 가공시스템의 최적 운영방안을 제시하였다. 이를 위해 먼저, 생산현장의 복잡하고 다양한 운영 요소들을 반영하여 시뮬레이션 모델링 한 후 반응표면법으로 메타모델을 설계하였다. 그 후 의사결정권자들로부터 주요 평가 요소들과 그 요소들 간의 중요도를 수집하여, 네트워크 분석법으로 그 가중치를 설계한 후 다목적 유전자알고리즘을 사용하여 그 최적운영방안을 제시하고 그 결과를 분석하였다. 그와 더불어 계층화분석법으로 설계한 가중치를 반영한 운영방안과의 비교를 통해, 본 연구에서 제시한 방법이 평가 요소간의 내 외부 종속성과 상호연관성을 반영하여 더 정밀하고 우수한 운영방안임을 입증하였다. 본 연구를 활용하면 자동차 부품산업과 같은 다품종 소량생산 시스템의 운영방안 설계시 의사결정권자에게 보다 효과적이고 정밀한 정보를 제공해 줄 수 있을 것이다.

• 한국해양공학회지
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• 제21권5호
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• pp.55-60
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• 2007

Bellows are mechanical components which prevent the damage of system by absorption of the vibration and the displacement of axle and radial direction. Thermal piping system is expanded by the fluid of the high temperature from the heat engine inside. At this time, bellows prevent the damage of the piping due to the thermal expansion. Recently, design of bellows is required to fit some other operational environments which are not suggested in the E.J.M.A code book. And it is difficult to produce and to maintain bellows of high temperature and high pressure bemuse of its complicated shape and this causes the manufacturing cost to rise. The objective of this study is to determine optimum shape of bellows which can endure in the high temperature and high pressure. The maximum stress has an effect on the fatigue life of bellows, therefore it needs to be minimized. This study attempts to find a shape which minimizes the stress occurring in the bellows by the design of experiment. The model used in this study is not presented in the E.J.M.A code book, therefore, from the result of design of experiment we find the factors which give effects on the characteristic value and we presents the recession model using the RSM, which can predict the characteristic values depending on the change of factor values.