• 제목/요약/키워드: surface methodology

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동적실속 수동제어장치 최적설계 (Design Optimization of Passive Control Devices for Dynamic Stall Control)

  • 주완돈;이보성;이관중;이동호
    • 한국항공우주학회지
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    • 제33권1호
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    • pp.11-19
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    • 2005
  • 본 연구에서는 진동 운동하는 익형의 동적실속 특성을 향상시키기 위하여, 고정 앞전 Droop과 Gurney 플랩의 크기와 위치에 대한 최적설계를 수행하였다. 고정 앞전 Droop이 모멘트 특성의 개선에 효율적이나 양력특성의 저하를 유발 할 수 있다. 반면에 Gurney 플랩은 양력특성의 향상을 가져오지만, 모멘트특성을 악화시키는 특성이 있다. 고정앞전 Droop의 설계변수는 상호 보완적인 특성을 갖는 위치와 각도를 설정하였으며, Gurney 플랩은 그 길이를 설계변수로 설정하였다. 또한, 동적실속과 같이 비선형성이 강한 문제의 설계를 위해서 고차 다항식의 반응면 기법과 민감도 기반의 최적설계 기법을 사용하였다. 최적화는 양력과 모멘트 특성이 동시에 개선되도록 수행 하였다. 설계 결과 동적실속의 양력, 모멘트 및 항력특성의 향상을 가져올 수 있었으며, 가변 앞전 Droop과 Gurney 플랩을 결합한 능동제어장치에 버금가는 동적실속 제어 효과를 갖을 수 있음을 확인하였다.

고압동결고정을 이용한 애기장대 줄기의 cryo-SEM 분석법 (Cryo-SEM Methodology of Arabidopsis thaliana Stem Using High-Pressure Freezing)

  • 최윤정;이경환;제아름;채희수;장지훈;이은지;권희석
    • Applied Microscopy
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    • 제42권2호
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    • pp.111-114
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    • 2012
  • The scanning electron microscopy is an ideal technique for examining plant surface at high resolution. Most hydrate samples, however, must be fix and dehydrate for observation in the scanning electron microscope. Because the microscopes operate under high vacuum, most specimens, especially biological samples, cannot withstand water removal by the vacuum system without morphological distortion. Cryo-techniques can observe in their original morphology and structure without various artifacts from conventional sample preparation. Rapid cooling is the method of choice for preparing plant samples for scanning electron microscopy in a defined physiological state. As one of cryo-technique, high-pressure freezing allows for fixation of native non-pretreated samples up to $200{\mu}M$ thick and 2 mm wide with minimal or no ice crystal damage for the freezing procedure. In this study, we could design to optimize structural preservation and imaging by comparing cryo-SEM and convention SEM preparation, and observe a fine, well preserved Arabidopsis stem's inner ultrastructure using HPF and cryo-SEM. These results would suggest a useful method of cryo-preparation and cryo-SEM for plant tissues, especially intratubule and vacuole rich structure.

Effect of Cooking Method and Additives on the Freeze-Thaw Stability of Mung Bean Starch Paste for Preparation of Omija-eui

  • Han, Hyun-Jeong;Jang, Keum-Il;Bae, In-Young;Lee, Kwang-Yeon;Koo, Seung-Hyun;Kim, Mi-Kyung;Jun, Soo-Jin;Lee, Hyeon-Gyu
    • Food Science and Biotechnology
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    • 제18권5호
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    • pp.1230-1236
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    • 2009
  • Optimum conditions for the freeze-thaw stability (FTS) of mung bean starch (MBS) paste as a main ingredient in omija-eui were investigated. For the optimization of the paste preparation condition, the FTS of MBS prepared by boiling in a shaking water bath (BMSW) or by pressure-cooking in an autoclave (PCMA) were analyzed using a response surface methodology (RSM). In addition, the effects of various additives such as gums, sugars, and emulsifier were evaluated on the FTS of MBS paste prepared under optimal conditions. The predicted maximal FTS of MBS paste prepared by the PCMA method (73%) was higher than that of the paste prepared by the BMSW method (36%). In case of additives, gellan gum and sodium alginate effectively prevented the syneresis of MBS paste in the BMSW method and in the PCMA method, respectively. The use of a fructose fatty acid ester as an emulsifier decreased syneresis in a dose-dependent, while the addition of sugars accelerated syneresis. Consequently, MBS paste for omija-eui preparation may be efficiently prepared by adding sodium alginate and fructose fatty acid ester under the optimal conditions of 4.3% MBS content, $121^{\circ}C$ heating temperature, and $89^{\circ}C$ cooling temperature by pressure-cooking in an autoclave.

Wheel형 분무건조기에 반응표면법에 의한 치즈 분말의 특성 해석 (Analysis of Powder Characteristics of Cheese by Using RSM in Spray Dryer with Rotating Wheel Atomizer)

  • 강안수;여경목;김용렬;김복남;안형환;이한섭
    • 공업화학
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    • 제7권6호
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    • pp.1147-1155
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    • 1996
  • Wheel형 분무건조기에서 식품첨가제로 사용되는 치즈분말의 건조공정을 반응표면법에 의하여 원료의 고형분함량, wheel 회전속도 및 출구온도를 독립변수로 하고 분말제품의 수분함량, 겉보기밀도, 분말 입자크기 및 현탁액의 점도를 종속변수로 하여 중심합성계획법에 따라 분산분석한 후 유의성과 상관관계를 검증하였다. 독립변수와 종속변수들의 상관관계를 검증한 결과 입자크기와 수분함량은 wheel의 회전속도가 커질수록 감소하였고, 겉보기밀도는 출구온도가 높아짐에 따라 감소하였다. 현탁액의 점도는 wheel의 회전속도와 고형분함량이 커짐에 따라 증가하였다. 분말제품의 종속변수들의 상관관계에서 수분함량과 겉보기밀도는 비례 관계, 입자크기는 수분함량과 겉보기밀도와 반비례의 관계를 나타내었다.

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동결 건조된 옥수수 전분 스펀지 매트릭스의 이화학적 특성 (Physicochemical Properties of Freeze-dried Corn Starch Sponge Matrix)

  • 한경훈;김도희;송관영;이계희;윤택준;양성범;이석원
    • 한국식품영양학회지
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    • 제23권3호
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    • pp.419-427
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    • 2010
  • The focus of the current study was to investigate the physicochemical properties of a corn starch-sponge matrix prepared at a low concentration below gel forming by freeze-drying. The effect of variables(starch concentration, heating temperature, and heating hold time) on the physicochemical properties of the samples was analyzed by response-surface methodology. Regression models on the properties of samples such as hardness, springiness, and water solubility index(WSI) showed high correlation coefficients(r>0.95) and significant F values, but regression models for the other properties(swelling power, apparent viscosity, reducing sugar content, and digestibility) showed them to have relatively low significance. Sample hardness of sample showed the highest value at condition of $90^{\circ}C$ and 5%, whereas springiness was at a maximum at $130^{\circ}C$ and 5%. Also, at 1% of starch concentration, mechanical properties were greatly decreased as the relative humidity increased, compared with the 3% and 5%, especially in the hardness of samples. The WSI showed an increasing trend with heating temperature regardless of starch concentration. Overall, the physicochemical properties of freeze-dried corn starch-sponge matrix were influenced much more by starch concentration and heating temperature than by heating hold time. The results of this study show that the basic properties of freeze-dried corn starch-sponge matrix can be used for the specific food applications or as a functional material for its stability.

전통적 통배추김치 제조시 최적절임조건 및 저장기간 설정에 관한 연구 (A Study on the Standardization method of Brining Conditions and Storage Day in the Preparation of Traditional chinese whole Cabbage Kimchi)

  • 이종미;김희정
    • 한국식생활문화학회지
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    • 제9권1호
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    • pp.87-93
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    • 1994
  • This study was conducted to present a method that determine the optimum conditions for the preparation of chinese whole cabbage kimchi. After Sensory and chemical characteristics of kimchi with various salt concentration in brine, brining time and storage period at equal saltiness were measured, the optimum conditions for the preparation of chinese whole cabbage kimchi were determined with the use of the response surface methodology. The results are summarized as follows; 1. The more salt concentration in brine, the longer brining time and storage period, resulted in the lower pH and the higher titratable acidity of kimchis. As the salt concentration in brine and brining time increased, kimchi reaches at optimum titratable acidity of it within a shorter time. 2. As the salt concentration in brine and brining time increased, content of succinic acid decreased but that of lactic, acetic, and propionic acid increased. Amount of citric, malic and succinic acid decreased but that of lactic, acetic acid increased, with storage day. 3. Sensory data showed that firmness and green cabbage flavor of kimchi decreased while toughness, carbonic mouthfeel, sourness and staled flavor increased with increased salt concentration in brine, brining time and storage day. As the storage period increased, crispness of kimchi decreased. 4. The optimum conditions for the preparation of chinese whole cabbage kimchi were as follows: Optimum salt concentration in brine, brining time, and storage period were 19.5%, 3 hours and 45 minutes, and 12 hours.

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냉동건조를 이용한 쌀기본 이유식 제조에 있어서 건조조건의 최적화 (Optimization of the Preparation of Rice-based Infant Foods Using Freeze Drying Process)

  • 김광옥;최호정
    • 한국식품과학회지
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    • 제27권5호
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    • pp.680-689
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    • 1995
  • 본 연구는 $4{\sim}6$개월의 유아들을 위하여 재수화시킨 후 숟가락으로 떠먹일 수 있도록 쌀을 기본으로 하고 당근, 쇠고기 및 계란을 각각 주재료로 한 냉동건조 이유식 제조의 최적조건을 결정하기 위하여 수행되었다. 본 연구에서 얻어진 결과를 요약하면 다음과 같다. 당근, 쇠고기 및 계란이유식에서 모두 냉동건조시간은 수분함량이 높고 가열판온도가 낮을수록 증가하였다. 파쇄성은 수분함량이 감소하고 가열판온도가 증가함에 따라 증가하였다. 관능적 특성 중 수화속도, 균질성 및 매끄러운 정도는 수분함량이 증가하고 가열판온도가 감소할수록 증가하였고, 뜨기 쉬운 정도는 수분함량이 증가할수록 증가하였으나, 가열판온도의 영향은 거의 받지 않았다. 또한 피막형성성은 수분함량과 가열판온도가 증가할수록 증가하였다. 이유식 제조의 최적조건은 당근이유식의 경우 수분함량 88.5%와 가열판온도 $34^{\circ}C$로, 쇠고기이유식에서는 수분함량 88.5%와 가열판온도 $28^{\circ}C$로, 그리고 계란이유식에서는 수분함량 87.3%와 가열판온도 $39^{\circ}C$로 결정되었다.

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단계적 실험 설계와 다차원 디자인 스페이스 분석 기술을 통한 초저온 SAW 공정의 최적 용접 파라미터 설계 (Optimal Parameter Design for a Cryogenic Submerged Arc Welding(SAW) Process by Utilizing Stepwise Experimental Design and Multi-dimensional Design Space Analysis)

  • 이현정;김영천;신상문
    • 품질경영학회지
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    • 제48권1호
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    • pp.51-68
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    • 2020
  • Purpose: The primary objective of this research is to develop the optimal operating conditions as well as their associated design spaces for a Cryogenic Submerged Arc Welding(SAW) process by improving its quality and productivity simultaneously. Methods: In order to investigate functional relationships among quality characteristics and their associated control factors of an SAW process, a stepwise design of experiment(DoE) method is proposed in this paper. Based on the DoE results, not only a multi-dimensional design space but also a safe operating space and normal acceptable range(NAR) by integrating statistical confidence intervals were demonstrated. In addition, the optimal operating conditions within the proposed NAR can be obtained by a robust optimal design method. Results: This study provides a customized stepwise DoE method (i.e., a sequential set of DoE such as a factorial design and a central composite design) for Cryogenic SAW process and its statistical analysis results. DoE results can then provide both the main and interaction effects of input control factors and the functional relationships between the input factors and their associated output responses. Maximizing both the product quality with high impact strength and the productivity with minimum processing times simultaneously in a case study, we proposed a design space which can provide both acceptable productivity and quality levels and NARs of input control factors. In order to confirm the optimal factor settings and the proposed NARs, validation experiments were performed. Conclusion: This research may provide significant contributions and applications to many SAW problems by preparing a standardization of the functional relationship between the input factors and their associated output response. Moreover, the proposed design space based on DoE and NAR methods can simultaneously consider a number of quality characteristics including tradeoff between productivity and quality levels.

저수지 시스템과 연계된 펌핑 시스템의 최적 운영 (Optimal Operation of Pumping System Connected with Reservoir Systems)

  • 이광만;이우석;유양수
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제30권2호
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    • pp.107-118
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    • 1997
  • 한국수자원공사가 수행한 중국 산서성 태원시 용수공급원인 분하강 상류 저수지 시스템은 매우 복잡하다. 이곳 저수지 시스템은 여러개의 저수지가 직렬로 연결될 계획이며, 운영에서도 여러 가지 목적이나 평가항목을 고려하는 다목적, 다기준 시스템이 될 것이다. 이 시스템에서 주요 저수지 운영목적은 용수부족과 저수지 퇴사량 최소화이나 황하도수사업이라는 대규모 펌핑 시스템과 연계 운영이 필요하다. 황하도수계획에서의 용수개발비는 저수지를 통한 개발비 보다 비싼 편이며, 2020년경의 필요 도수량은 자체 유역으로부터 지표수 공급량의 두배에 이를 것으로 전망된다. 본 연구에서는 분하 상류 저수지 시스템과 황하도수 시스템의 연계 운영문제를 해결하기 위하여 펌핑-저수지 시스템 최적화 모형을 개발하였다. 연구내용은 황하도수계획과 저수지 시스템의 연계 가능성을 입증하고 황하도수계획을 하나의 저수지화하여 실제 저수지 시스템과 연계하는 방법을 제시하고 있다. 또한 개발된 모형을 이용하여 여러 가지 기존의 저수지 운영목적을 만족시키면서 황하도수량 최소화에 대한 실제 적용 예를 제시하고 있다.

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Chitosan/Glutamic acid 처리가 현미의 발아에 미치는 영향 (Effects of Germination in Brown Rice by Addition Chitosan/Glutamic acid)

  • 정규호;박난영;장상문;이주백;정용진
    • 한국식품저장유통학회지
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    • 제11권4호
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    • pp.538-543
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    • 2004
  • 현미(brown rice)를 이용하여 기능성 성분인 GABA의 고함량 발아조건을 효과적으로 활용한 최적조건을 설정하고자 조단백 함량과 GABA 함량을 분석하였다. 발아온도 $25^{\circ}C$에서 조단백 함량과 GABA 함량은 $260.9\;mg\%$와 425.7 nmole/g으로 나타났으며 발아시간 72시간에서 조단백 함량과 GABA 함량이 $230.6\;mg\%$와 637.0 nmole/g으로 나타났다. chitosan과 glutamic acid 100 ppm을 혼합한 처리구에서 발아시킨 현미의 조단백 함량이 가장 낮게 나타나 이를 토대로 중심합성계획에 의해 발아현미 최적 생성조건을 예측하였다. 발아현미의 조단백 함량에 대한 반응표면은 안장점의 형태로 glutamic acid가 더 큰 영향을 미치며, GABA 함량에 대한 반응표면은 최대점의 형태로 나타났다. 발아현미의 최적 생성조건은 chitosan $105{\sim}160\;ppm$이며 glutamic acid 함량은 $200{\sim}290\;ppm$의 범위로 나타났으며 예측된 범위에서 실험한 결과 예측치 보다 조금 높게 나타났다.