• 한국지능정보시스템학회:학술대회논문집
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• 한국지능정보시스템학회 2007년도 추계학술대회
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• pp.570-578
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• 2007

선체 외판 부재의 곡 성형 과정은 주로 가열(열간가공)에 의해 수행된다. 이 가열 작업은 작업자의 경험과 지식에 크게 의존하는 매우 어려운 작업이다. 본 논문에서는 선체 외판의 곡 성형을 위한 가열 계획을 자동으로 수립할 수 있는 휴리스틱을 소개한다. 현장 전문가의 지식에 기반한 이 휴리스틱은 크게 가열 선을 생성하는 부분과 외력을 주는 도구를 배치하는 부분으로 구성된다. 가열 선은 대상 부재의 현재 곡면과 설계된 목적곡면과의 비교를 통해 생성되고, 가우스 커널 함수를 통해 스무딩(smoothing)된다. 현장에서는 열간가공 시 의도하지 않은 변형을 막으면서 작업시간을 줄이고자 외력을 이용한다. 외력의 위치와 방향은 가열 선 군집화를 통해 추출된 대표 가열 선을 기준으로 결정된다. 가상의 인공 곡면과 현장의 실제 부재를 대상으로 실험한 결과, 이 휴리스틱이 숙련된 전문가가 수립한 가열 계획과 유사한 가열 계획을 수립할 수 있음을 확인하였다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2018년도 추계학술발표대회
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• pp.641-644
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• 2018

열간 자유 단조는 고온으로 가열한 강피에 압력을 가하여 원하는 형상을 빚는 공정이다. 가열로에서 여러 개의 강피를 동시에 가열하며 목표 온도에 도달하면 꺼내어 다음 공정을 진행한다. 이때 가열로에 투입하는 소재의 조합과 후단 공정을 위해 소재를 꺼내는 순서가 가열로의 에너지 효율에 영향을 끼친다. 본 논문에서는 열간 자유 단조의 에너지 효율을 높이기 위한 비용 예측 모형 기반 작업 계획 최적화 방안을 제안한다. 유전 알고리즘을 이용하여 가열로 강피 조합을 최적화하며 각 설비별 작업 할당 규칙에 따라 전체 작업 계획을 수립한다. 시뮬레이션 기반으로 후보 작업 계획을 평가하여 계획을 최적화 하며 이를 위해 각 설비별 공정 소요 시간 및 에너지 사용량 예측 모형을 이용한다. 예측 모형은 공정 데이터를 기반으로 기계 학습 알고리즘을 적용하여 학습한다. 또한 주기적인 재계획을 통해 예측의 불확실성으로 인해 작업의 진행이 계획대로 이루어지지 않는 문제점을 해결하고자 한다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2019년도 추계학술발표대회
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• pp.939-941
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• 2019

단조는 강괴를 고온으로 가열하고 원하는 형상으로 만드는 공정이다. 가열로에 강괴를 장입하여 가열하고, 고온의 강괴에 프레스, 절단 공정을 적절히 반복하여 원하는 형상으로 만든다. 형상이 완성된 강괴의 경도 및 강도를 조절하기 위해 열처리 공정을 진행한다. 열처리로에 여러 개의 강괴를 장입하여 가열하기 때문에 에너지 비용이 많이 소모된다. 열처리 공정 비용은 열처리 공정의 종류와 장입되는 강괴들의 특성 및 수량 등에 따라서 결정된다. 열처리로에 장입할 강괴 조합을 최적화함으로써 비용을 최소화시킬 수 있다. 따라서 본 논문에서는 비용 예측 모형을 이용하여 열처리로 작업 계획을 최적화하는 방안을 제안한다. 비용 예측 모형은 IoT 인프라를 기반으로 수집한 공정 데이터를 이용하여 학습한다. 다양한 열처리로 작업 계획은 학습한 모형 기반의 시뮬레이션을 통해 평가하여 유전 알고리즘을 기반으로 최적화한다. 최적의 열처리로 작업 계획을 수립함으로써 공정 비용을 최소화하고 에너지 효율을 극대화할 수 있다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 1999년도 제17회 학술발표회 논문개요집
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• pp.38-38
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• 1999

KSTAR(Korea Superconducting Tokamak Advanced Research) 핵융합 실험 장치의 진공용기 및 진공용기 내부의 플라즈마 대향 부품들은 초고진공 (5$\times$10-9 Torr)의 달성을 위해 진공용기 내부의 이물질(H2, H2O, CO, CO2, CH4 등) 제거를 목적으로 SS316LN인 진공용기는 25$0^{\circ}C$, 탄소 물질인 플라즈마 대향부품은 35$0^{\circ}C$ 정도까지 가열(이하 베이킹)할 필요성이 있다. 이 가열방법으로 고온 질소가스를 진공용기 이중벽 사이로 흘려주는 방식과 코일에 저주파 교류전류를 흘려 진공용기를 유도가열하는 방식이 고려되고 있는데, 유도가열방식은 최대 유도 전력이 70kW 정도로 실제 베이킹에 필요한 열량을 공급하는데 있어 적잖이 부족하며 또 국부적인 가열 특성으로 인하여 KSTSR의 베이킹 방식은 전자의 가열방식을 우선적으로 채택하고 있다. 본 논문에서는 0-차원 해석을 통하여 진공용기와 플라즈마 대향 부품들에 대한 베이킹 계획을 결정하고 이를 만족시키기 위해 투입해야 할 열량을 직선적으로 증가하는 온도 곡선에서 각 부분의 온도 상승률을 다르게 설정한 세 경우와 F-자 형태로 변화하는 온도 곡선의 경우에 대해 각각 적용하여 시간에 따른 필요열량을 비교.검토하였으며, 이를 근거로 안정적인 베이킹 계획을 선정하였고 이 베이킹 계획의 실현을 위해 투입해야 할 고온 질소가스의 유량과 온도 도달시간까지 매 시간에서의 가스온도를 산출하였다. 토러스 형상의 토카막 진공용기와 플라즈마 대향 부품 및 다층단열재에 대한 해석 모델은 길이가 유한한 0-차원 실린더 모델로 가정하였고, 이에 대한 기하학적 성질 및 열역학적 성질은 유효계수를 고려하여 산출하였다. 진공용기 이중 벽 내부로 흐르는 질소가스의 유량과 온도의 계산은 진공용기 내벽과 외벽을 각각 독립적인 열전달 요소로 가정하여 구성한 모델을 이용하였다. 전체 해석에서 각 열전달 요소의 비열 값은 온도에 따라 변화하는 비열의 특성을 반영하였으며. 진공용기와 플라즈마 대향 부품의 방사율(emissivity)은 앞서 가정했던 각 온도 상승 곡선에 대해서 각각 0.1, 0.2, 1.3의 경우를 가정하여 계산하였다. 직선적으로 증가하는 온도 상승 곡선중 2$0^{\circ}C$/hr의 온도상승율을 갖는 경우가 다른 베이킹 시나리오 모델에 비해 효과적이라 생각되며 초대 필요 공급열량은 200kW 정도로 산출되었다. 실질적인 수치를 얻기 위해 보다 고차원 모델로의 해석이 필요하리라 생각된다. 끝으로 장기적인 관점에서 KSTAR 장치의 베이킹 계획도 살펴본다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제8권1호
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• pp.11-17
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• 2013

폐기물 콘크리트의 사용은 환경 오염과 자연 골재의 부족을 해결할 수 있으나, 이러한 재생 골재는 골재 표면에 붙어 있는 시멘트 페이스트 량이 많아서 천연골재보다 더 많은 기포를 함유하고 있어 역학적 저항능력이 감소된다. 이러한 이유로, 최근에 고품질의 재활용 재생골재의 새로운 제조 공법으로 가열 등의 해결방법이 제안되어지고 있다. 본 논문에서는 고품질의 재활용 골재의 생산을 위해, 재생골재의 현존 제조공정에 가열 및 분쇄 공정을 추가하는 방법을 제안하였다. 최적의 프로세스를 찾기 위해서 통계적 실험계획법을 사용하여 실험을 수행하였고 가열 온도(4단계 : 300, 450, 600 및 $750^{\circ}C$) 및 가열 시간(4단계 : 5, 20, 40, 60분)이 주요 실험 변수였다. 시험 결과에 의해, 굵은 골재의 재활용을 위한 최적의 제조 조건은 $600^{\circ}C$와 40분으로 나타났다.

• 한국정보시스템학회:학술대회논문집
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• 한국정보시스템학회 2005년도 추계학술대회 발표 논문집
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• pp.155-161
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• 2005

3자물류 시장의 급부상, 운송업계의 경쟁가열화, 운송경로의 다양화 및 글로벌화가 추구되면서 복합운송을 고려한 수송계획의 효율화가 필요한 실정이다. 본 연구에서는 국제물류에서 이루어지고 있는 복합운송을 고려한 최적수송계획 알고리즘을 제안하고자 한다. 화물과 경유지의 고려는 운송수단에 따라 동적으로 변화하는 NP-hard문제로써 가지치기 알고리즘(pruning algorithm)을 이용하여 문제를 단순화시키고, 운송수단을 제약조건으로 한 휴리스틱 최단경로 알고리즘을 제안하였다. 이를 부산항에서 로테르담항까지 실제로 사용되는 경로문제에 적용해 봄으로써 본 알고리즘의 효율성을 검증하였다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제34권10호
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• pp.1572-1578
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• 2005

인삼을 세절하여 동결건조 시킨 후 가열에 따른 성분변화의 특성을 살펴보고자 가열온도(130, 145, 160, 175, 190$^{\circ}C$) 및 가열시간(10, 15, 20, 23, 30 min)에 따른 중심합성실험계획으로 가열처리 하여 반응표면분석하였다. 그 결과, 가용성 고형분 함량의 경우 가열온도 및 가열시간이 증가할수록 감소하는 것으로 나타났으며 갈색도는 가별온도 및 가열 시간이 증가할수록 증가하는 것으로 나타났다. 또한 산성 다당체 함량, 총 폐놀성 화합물 함량도 가열온도 및 가열시간이 증가할수록 증가하는 것으로 나타났다. 가용성 고형분 함량은 가열온도 146.05$^{\circ}C$ 및 가열시간 18.16 min일 때 최대값 58$\%$로 예측되었으며, 조사포닌 함량은 160.00$^{\circ}C$ 및 가열시간 20.00 min일 때 64.40 mg/g의 최대값으로 예측되었다. 조사포닌 함량은 가열시간에 영향을 많이 받는 것으로 나타났으며, 가용성 고형분 함량, 산성다당체 및 총 페놀성 화합물 함량은 가열온도에 영향을 많이 받는 것으로 나타났다.

• Current Research on Agriculture and Life Sciences
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• 제28권
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• pp.53-62
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• 2010

원적외선 조사가 포도씨 기능성분의 변화에 미치는 영향을 알아보고자 가열출력(0, 900, 1800 W) 및 가열시간(0, 20, 40 min)을 달리하여 원적외선 조사 후 마이크로파를 이용하여 포도씨 추출물을 제조하고 기능성분으로서 가용성 고형분, 기계적 색도, 카테킨, 총 페놀, 총 플라보노이드 함량 및 전자공여능과 아질산염 소거능을 각각 측정하였다. 가용성 고형분 함량 및 백색도 및 적색도는 유의적인 차이가 없는 것으로 나타났다. Cathechin류는 가열시간에 따라 catechin, procyanidin $B_2$, epicatechin 함량의 변화가 있음을 확인하였으며, 총 catechin 함량은 총 카테킨 함량은 900 W 및 20분 처리 시 가장 높게 나타났다. 총 페놀성화합물 및 플라보노이드 함량 또한 가열출력 900W 및 가열시간 20분 일 때 가장 높게 나타났다. 그에 따라 전자공여능도 가열출력 900 W 및 가열시간 20분 일 때 가장 높은 것으로 나타났다. 이상의 결과는 원적외선 처리에 의해 총 페놀성 화합물 함량, 총 플라보노이드 함량이 증가됨을 볼 수 있었으며, 특히 cathechin류의 변화가 있음을 확인할 수 있었다. 또한 이로 인해 항산화능도 증가됨을 알 수 있었다. 또한 포도씨의 원적외선 가열처리 최적조건을 설정하고자 가열출력 및 가열시간을 달리하여 중심합성실험계획으로 반응표면분석한 결과 가열출력 621.82~818.18 W, 가열시간 16.3~19.83 min의 범위가 최적 가열조건범위로 설정되었다.

• 한국조리학회지
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• 제21권2호
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• pp.1-10
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• 2015

본 연구에서는 조미김 식품제조 가공 업소에서 제조한 조미김을 대상으로 주요 원료 및 제조공정별 생물학적 위해요소분석을 실시하여 생물학적 중요관리점(CCP)을 파악하고, 이를 관리하고 모니터링하기 위한 한계기준을 설정하여 HACCP Plan을 제시하고자 한다. 본 연구 결과, 일반세균수는 2차 가열공정 이전에서는 $10^3{\sim}10^4CFU/g$의 높은 수준으로 검출되었으나, 2차 가열 이후에서는 $1.0{\times}10CFU/g$ 미만으로 검출되었다. 조미김의 제조공정별 병원성미생물 분석결과, 모든 제조공정에서 검출되지 않았다. 이와 같은 결과로 조미김의 제조 유통시 CCP는 2차 가열 과정으로 결정되었다. 가열온도를 $170{\pm}5^{\circ}C$, $200{\pm}0.5^{\circ}C$, $230{\pm}5^{\circ}C$로 하고, 각각의 온도에서 가열시간을 $3.0{\pm}5$초, $4.0{\pm}0.5$초, $5.5{\pm}0.5$초로 실시하면서 일반세균과 병원성미생물을 시험한 결과, 2차 가열 전 병원성 미생물은 음성이었다. 일반세균은 $230{\pm}5^{\circ}C$일 때 현저히 감소되었고, 특히 가열시간을 $5.5{\pm}0.5$일 때 $1.0{\times}10CFU/g$ 이하로 나타났다. 미생물학적 위해요소를 HACCP 시스템에 적용하여 생산한 조미김의 경우 상품가치와 품질, 안전성을 확보하기에 가장 적절한 가열온도와 가열시간은 $230{\pm}5^{\circ}C$, 가열시간은 $5.5{\pm}0.5$초로 한계기준을 설정하였다. 본 연구를 통하여 제조공정별 위해요소분석을 활용하여 조미김의 중요관리점 및 한계기준을 설정하였고, 이를 통하여 HACCP 계획을 수립하고, 사후관리 등에 활용할 수 있다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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• pp.296-296
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• 2010

핵융합로에서 플라즈마 대항부품(Plasma facing components) 내부에 흡착되는 수소에 대한 조절은 삼중수소의 흡착으로 인한 운전시간 제한뿐만 아니라 원활한 토카막 방전유지를 위하여 매우 중요한 문제이다. 특히 고주파 가열에서는 수소를 소수종으로 사용하는 경우 수소 농도에 대한 수 % 이내의 정밀한 조절이 필요하므로 플라즈마 대항부품 내부의 수소 함유량에 대한 조절이 매우 중요하다. 2009 KSTAR 실험에서는 인보드와 아웃보드에 흑연재질의 플라즈마 대항부품을 사용하였다. 이들은 설치후 진공배기 이전까지 장시간 공기에 노출되었으므로 상당량의 수소와 물이 흡착되었으리라고 예상되었다. 본 발표에서는 잔류가스분석기 및 분광법을 이용하여 토카막 방전중의 수소와 중수소의 비율을 측정하였고 이들을 토카막 방전유지시간, 방전세정과정 등을 매개변수로 분석하였다. 한달여의 토카막 실험을 통하여 플라즈마 대항부품에 대한 활발한 세정활동이 이루어졌음에도 불구하고 중수소에 대한 수소의 농도는 50 % 근방의 값을 유지하였다. 2010년도 실험에서는 신규 설치되는 디버터도 흑연을 사용할 계획이므로 플라즈마 대항부품의 수소흡착량은 더욱 증가할 것이다. 따라서 2010년도에 KSTAR 플라즈마에서 효과적인 고주파 가열을 달성하기 위하여는 강력한 세정 활동을 포함한 수소의 농도 제거활동이 선행되어야한다.