• 한국식품저장유통학회지
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• 제20권6호
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• pp.810-817
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• 2013

본 연구는 백진주 쌀가루를 이용한 비유탕 쌀과자 제조조건의 최적화를 목적으로 두 가지 독립변수인 쌀 수침시간과 콩물 첨가량에 따라 9가지 조건의 비유탕 쌀과자 품질특성을 분석하였다. 무게는 쌀 수침시간이 길어짐에 따라 증가하다가 11.26일 이후에는 다시 감소하였으나 콩물 첨가량은 영향을 주지 않는 것으로 나타났다. 부피와 부피팽창율은 쌀 수침시간이 길어지고, 콩물 첨가량이 증가할수록 증가하는 것으로 나타났다. 밀도는 쌀 수침시간이 1.94일 이전이고, 콩물 첨가량이 32.23% 이상일 때 밀도가 가장 낮은 구간으로 나타났다. 색도에서 쌀 수침시간이 3.52일 이상이고 콩물 첨가량이 35.47%일 때 L값은 높은 구간으로 나타났고, a값은 유의성이 없는 것으로 나타났으며, b값은 쌀 수침시간이 길어지고 콩물 첨가량이 증가할수록 높게 나타났다. 경도는 쌀 수침시간이 5.28~8.53일이고, 콩물첨가량이 5.34~20.26%일 때 가장 높은 구간으로 나타났다. 색, 향미, 외형 및 전체적인 선호도는 쌀 수침시간이 짧고, 콩물 첨가량이 적을수록 선호도가 높은 것으로 나타났다. 최적 조건을 설정하기 위하여 독립변수인 쌀 수침시간과 콩물 첨가량을 범위 내에서 최소로 설정하고, 종속변수에서 밀도는 최소로 설정하고 다른 항목은 최대로 설정하였을 때 백진주 쌀가루를 이용한 비유탕 쌀과자의 최적 조건은 쌀 수침시간 0.69일이고 콩물 첨가량은 26.67%로 나타났다.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제16권12호
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• pp.1150-1158
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• 2010

In this study, the Polynomial-based Radial Basis Function Neural Networks is proposed as one of the recognition part of overall face recognition system that consists of two parts such as the preprocessing part and recognition part. The design methodology and procedure of the proposed pRBFNNs are presented to obtain the solution to high-dimensional pattern recognition problem. First, in preprocessing part, we use a CCD camera to obtain a picture frame in real-time. By using histogram equalization method, we can partially enhance the distorted image influenced by natural as well as artificial illumination. We use an AdaBoost algorithm proposed by Viola and Jones, which is exploited for the detection of facial image area between face and non-facial image area. As the feature extraction algorithm, PCA method is used. In this study, the PCA method, which is a feature extraction algorithm, is used to carry out the dimension reduction of facial image area formed by high-dimensional information. Secondly, we use pRBFNNs to identify the ID by recognizing unique pattern of each person. The proposed pRBFNNs architecture consists of three functional modules such as the condition part, the conclusion part, and the inference part as fuzzy rules formed in 'If-then' format. In the condition part of fuzzy rules, input space is partitioned with Fuzzy C-Means clustering. In the conclusion part of rules, the connection weight of pRBFNNs is represented as three kinds of polynomials such as constant, linear, and quadratic. Coefficients of connection weight identified with back-propagation using gradient descent method. The output of pRBFNNs model is obtained by fuzzy inference method in the inference part of fuzzy rules. The essential design parameters (including learning rate, momentum coefficient and fuzzification coefficient) of the networks are optimized by means of the Particle Swarm Optimization. The proposed pRBFNNs are applied to real-time face recognition system and then demonstrated from the viewpoint of output performance and recognition rate.

• 한국식품영양과학회지
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• 제41권12호
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• pp.1813-1822
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• 2012

본 연구에서는 기능성이 뛰어난 자맥가루와 올리브유를 첨가한 제빵개발을 위해 중심합성계획법에 따라 자맥가루와 올리브유의 양을 독립변수로 하여 빵을 제조한 후, 품질특성을 조사하고 반응표면분석법을 이용하여 최적배합비를 구하였다. 실험 결과 이화학적 특성과 물성 중 무게, 부피, 비용적, 명도, 황색도, 경도, 탄력성, 응집성, 검성, 씹힘성이 linear 모델이 채택되었으며, 적색도는 quadratic 모델이 채택되었다. 관능적 특성 중에서는 색, 외관, 조직감, 맛, 전체적 기호도가 linear 모델이 채택되었고, 향은 이차 회귀분석의 설명력이 부족한 것으로 나타났다. 이화학적 특성과 물성 중 자맥가루 첨가량이 증가할수록 무게, 황색도, 경도, 검성, 씹힘성이 증가하였고 부피, 비용적, 명도, 탄력성은 감소하였다. 올리브 첨가량이 증가하면 경도, 응집성, 검성, 씹힘성은 증가하고, 황색도, 탄력성은 감소하였다. 이화학적 특성과 물성 특성에 자맥가루 첨가량에 대한 영향이 올리브유 첨가량에 대한 영향보다 컸다. 관능특성 검사 결과, 자맥가루 첨가량이 증가할수록 향을 제외한 모든 기호도가 감소하였으며, 올리브유에 의한 영향은 거의 없었다. 관능특성 중 유의성이 있었던 항목의 최대값을 충족시키는 최적의 배합비율은 자맥가루 10.00%, 올리브유 1.45%로 이 경우에 기호도는 색 6.45, 외관 6.60, 조직감 6.13, 맛 5.96, 전체적 기호도 6.37로 산출되었다. 또한 다소 관능평가 점수가 낮아지더라도 자맥가루를 첨가량을 최대로 늘릴 수 있는 방안을 모색한 결과, 자맥가루가 15.85~22.10%에서는 올리브유 첨가량에 관계없이 5.0의 전체적 기호도를 보였고, 자맥가루가 14.62% 이하일 때 올리브유 첨가량에 관계없이 6.0 이상의 전체적 기호도를 보였다. 본 연구 결과는 자맥가루와 올리브유를 이용한 식빵을 비롯한 기능성식품의 개발에 있어 기초자료로 이용될 것으로 기대된다.

• 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.

• 대한환경공학회지
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• 제28권9호
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• pp.917-925
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• 2006

[ $TiO_2/UV$ ] system에서 azo dye 중 반응성 염료의 광촉매 산화분해에 대한 연구를 수행하였다. 광촉매 산화공정은 다양한 인자에 의해 영향을 받으며 이런 인자들의 산화반응에서 효과 및 특성을 파악하고 예측식 모형을 추정하기란 매우 힘든 작업이다. 따라서 본 연구는 실험계획법 중 박스-벤켄법(Box-Behnken method)을 이용하여 2인자 3수준의 실험디자인으로 최적의 산화조건을 찾기 위한 실험을 수행한 결과는 다음과 같다. 본 실험에서 색도 제거율($Y_1$)의 반응모형에 가장 크게 영향을 끼치는 항은 주 효과(선형효과)와 교차항으로 나타났고 그 중 $x_2$(dye concentration)가 가장 민감하게 반응모형에 영향을 받는 것으로 확인되었다. $COD_{Cr}(Y_2)$의 반응모형의 경우 $Y_1$의 모형과 마찬가지로 주 효과(선형효과) 및 교차항이 모델의 생성에 가장 중요한 모수로 작용하였지만 $Y_1$와 달리 $x_1(TiO_2)$ 및 $x_2$(dye concentration) 모두 반응 모형에서 민감하게 서로 상호작용하며 영향을 주었다. 최적의 산화조건을 찾기 위해 정준분석 중 능선분석을 수행한 결과 $Y_1:(X_1,\;X_2)$=(1.11 g/L, 51.2 mg/L), $Y_2:(X_1,\;X_2)$=(1.42 g/L, 72.83 mg/L)의 결과를 얻을 수 있었고 모형의 검증결과 매우 높은 신뢰성을 보였다.

• 한국식품영양학회지
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• 제26권1호
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• pp.22-28
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• 2013

죽의 기능성 향상을 위하여 2:1:1:1의 배합으로 혼합한 한약재료(가시오가피, 숙지황, 산약, 백복령)와 닭가슴살 등의 재료를 사용해 한방 영양죽을 제조하였다. 한방 닭죽의 DPPH radical 소거능, SOD 유사활성, 맛의 선호도, cost는 수학적인 canonical model과 trace plot을 이용하여 분석한 결과, SOD 유사활성 이외에는 각 성분들이 독립적으로 작용하여 상호작용이 없는 선형 모델을 보여주었다. DPPH radical 소거능, SOD 유사활성, 맛의 선호도를 최대로, cost를 최소로 목적 범위를 설정하고, 각각의 canonical 계수를 이용하여 수적 최적화를 통하여 최적 배합비를 구한 결과, 한약 혼합물 101 g, 닭가슴살 38.66 g, 찹쌀 비율 41.34 g의 최적 배합비를 구하였으며, 이 배합비에 따른 맛의 선호도는 6.39, DPPH radical 소거능은 17.25 mgVCE/${\ell}$, SOD 유사활성은 2.25%, cost는 1,382.39 won으로 나타났으며, 여러 결과들 사이에 최적화된 한 값에 수렴하는 desirability는 0.714로 나타났다. 이는 한약혼합물이 많을수록 기능성 면에서는 높게 나타나지만 맛의 선호도면에서는 낮게 나타냈고, 닭가슴살의 경우에도 그 함량이 많을수록 맛의 선호도는 올라갔지만 그에 반해 cost가 높게 올라간 것을 반영한 결과로 사료된다.

• 한국식품과학회지
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• 제42권6호
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• pp.733-738
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• 2010

대추잎 항산화 물질의 고효율 추출을 위한 에탄올 용매추출조건을 반응표면분석법을 사용하여 최적화하였다. Box-Behnken design에 따라 추출공정 조작변수(온도, 시간, 에탄올 농도)를 독립변수로, 이에 따라 영향을 받는 종속변수(총 폴리페놀 함량, 총 플라보노이드 함량, 전자공여능)를 설정하여 실험하였다. 추출물의 총 폴리페놀 함량과 총 플라보노이드 함량은 시간과 온도의 영향을 거의 받지 않으며, 용매비가 높을수록 증가하다가 최고점을 보인 후 다시 감소하는 경향을 나타내었다. 전자공여능 또한 시간과 온도의 영향보다는 용매비에 영향을 많이 받는데, 에탄올 농도가 높을수록 전자공여능이 높게 측정되었다. 추출물의 특성을 모두 만족시키는 최적 추출조건 범위 내에서 임의의 조작조건(온도 $45^{\circ}C$, 시간 15분, 에탄올 농도 45%)을 설정하였다. 최적조건에서 예측값과 실험값을 비교한 결과, 유사한 값을 보여주어 회귀식이 신뢰할 수 있음을 알 수 있었다.

• 한국식품과학회지
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• 제53권2호
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• pp.174-180
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• 2021

본 연구는 국내산 복분자와 오디의 활용도를 높이고 고품질의 환을 개발하기 위해 복분자 가루, 오디 가루, 비타민 C 세 가지 재료가 복분자-오디 환의 항산화 특성에 미치는 영향을 조사하기 위해 혼합물 설계법 중 D-optimal mixture design을 이용하였다. 독립변수인 복분자 가루, 오디 가루 및 비타민 C 함량에 따라 복분자-오디 환의 총 페놀 및 플라보노이드 함량, FRAP이 linear 모델, DPPH 라디컬 소거활성은 quadratic 모델로 결정되었으며 회귀식은 p-value의 값이 각각 0.0481, <0.0001, <0.0001 및 0.0387로 유의성이 인정되었다. 총 페놀 함량은 비타민 C 첨가량에 영향을 크게 받았지만 복분자 가루 및 오디 가루 첨가량이 부정적인 영향을 주지 않는 것으로 나타났다. 총 플라보노이드 함량은 복분자 가루의 함량이 증가할수록 크게 높아지는 것으로 나타났다. DPPH 라디컬 소거활성은 비타민 C 첨가량이 높을수록 증가하였으며, 복분자 가루의 첨가량이 너무 낮아지면 감소하는 것으로 나타났다. FRAP 활성은 비타민 C와 오디가루 첨가량이 긍정적인 영향을 주는 것으로 드러났다. 이러한 결과와 desirability를 바탕으로 두 개의 복분자-오디 환 배합비가 가능할 것으로 도출되었지만 이 둘 중에서 Formulation 1 (복분자 가루 35%, 오디가루 10%, 비타민 C 10%)이 desirability가 0.8 이상으로 제품 품질이 적합하고 우수하여 최적 배합 비율로 설정하였다.