• New & Renewable Energy
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• v.3 no.3
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• pp.63-71
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• 2007

본 연구의 목적은 3차원 풍력터빈 블레이드 최적형상설계를 위한 실용적이고 효율적인 설계과정을 구현하는 것이다. 국내 연안의 해상풍력에 적용하기 위해서 통계적 모델을 이용하여 풍황자료를 분석하였다. 설계에 관련된 많은 수의 설계변수를 효과적으로 관리하기 위해서 설계과정은 운용조건 최적화와 블레이드 형상설계의 2단계로 구성하였다. 실험계획법에 의해 추출된 각 운용조건 설계점은 형상설계를 위한 입력 값으로 제공된다. 형상설계 단계에서는 최소에너지손실 조건과 결합된 BEMT를 이용하여 각 블레이드 단면에서의 시위길이와 피치각 분포를 최적화하였다. 블레이드 단면 익형은 NREL S830을 이용하였고, 익형의 공력성능은 XFOIL을 이용하여 예측하였다. 설계된 블레이드 형상의 성능해석을 수행하고 그 결과를 바탕으로 반응면을 구성하였다. 좀 더 나은 성능을 가진 블레이드 형상을 찾기 위해서 초기설계공간에서 확률적 방법을 이용하여 타당성 있는 설계공간까지 운용조건 설계변수를 이동시키고 구배최적화 기법을 통해 각각의 제약함수를 만족하면서 연간에너지생산량을 최대로 하는 최적블레이드 형상을 구현하였다. 제시된 최적설계과정은 풍력터빈블레이드 개발에 실용적이고 신뢰성 있는 설계툴로서 사용이 가능하다.

• The Korean Journal of Food And Nutrition
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• v.25 no.1
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• pp.17-25
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• 2012

이 연구는 블루베리 즙을 첨가하여 젤리의 제조조건을 최적화하고자 하였다. 16개의 블루베리 즙을 이용한 젤 시료는 Design Expert 프로그램을 이용하여 제조하였으며, 최적화를 위해 블루베리 즙(100~200 g), 설탕(40~160 g), 젤라틴(8~20 g)의 양을 독립변수로, 텍스처, pH, 관능평가 항목을 종속변수로 각각 선정하였다. 반응표면 분석법을 사용하기 위한 실험설계로 중심합성계획을 이용하였다. 각 항목별 최적조건은 Canonical 모형의 수치 최적화(numerical optimization)과 모형적 최적화(graphical optimization)를 통하여 선정하였으며, 그 중 가장 높은 desirability를 갖는 최적점을 선택하여 지점 예측(point prediction)을 통해 도출한 결과, 각 독립변수의 예측된 블루베리 즙을 첨가한 젤리의 최적값은 블루베리 주스 133.63 g, 설탕 160.0 g, 젤라틴은 12.78 g이었다.

• Journal of the Korean Society of Food Science and Nutrition
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• v.32 no.8
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• pp.1270-1277
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• 2003

The extrusion conditions of the soymilk residue and corn grits mixtures were optimized. The experiment was designed according to the D-optimal design of response surface methodology (RSM), which shows 18 experimental points including 4 replicates for three independent variables (screw speed, water content and die temperature). The responses variables such as bending force, expansion ratio, bulk density, water solubility index (WSI), water absorption index (WAI), and color values (L＊, a＊, b＊) were evaluated using response surface analysis. Expansion ratio and WSI decreased with increasing water content, whereas bulk density tended to increase with increasing water content. While greater screw speeds enhanced WSI and yellowness, higher moisture contents decreased the expansion ratio and WSI value. However, die temperature did not influence upon the response variables. The optimum extrusion conditions by numerical and graphical methods were similar: the screw speed, water content, and die temperature were 250 rpm, 22.43% and l28.16$^{\circ}C$ by the numerical method; 250 rpm, 22.43%, and 128.02$^{\circ}C$ by graphical method.

• Journal of the Korean Applied Science and Technology
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• v.38 no.6
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• pp.1699-1708
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• 2021

Response surface methodology was applied to determine the optimum extract conditions(extract temperature and time) for the high-quality Agakong beverage. The optimal roasting condition for Agakong was set at 250 ℃ for 30 minutes. As quality criteria of Agakong, pH, color values and isofavone contents with extract temperature and extract time, the probability value (p<0.01) demonstrated a high significance for the regression model. It was found that the higher the extraction temperature and the longer the extraction time, the higher the isoflavones content. The optimized conditions of extraction isoflavones from agakong were found to be optimized ratio of extraction temperature 99.5℃, extraction time 1.7 h and the maximum rutin yield was 10.63 ㎍/mL.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2011.11a
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• pp.138-138
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• 2011

GTL(Gas to Liquid) 합성유 생산 공정은 크게 합성가스 개질공정(reformer), FT 반응공정, upgrading 공정으로 구성된다. 본 연구에서는 FT 반응기에 유입되는 합성가스의 생산공정인 개질공정 최적화 시뮬레이션을 수행하였다. 기존에 HYSYS 공정 모사 tool로 구현한 개질공정 모델에 dynamic simulation을 적용하여 공정 운전 시간 변화에 따른 온도/압력/조성의 일정범위 별 생산 가스의 성분비를 모사하고자 한다. Dynamic 공정 시뮬레이션은 모사 대상 공정의 운전 시간 별 결과값 변화를 산출할 수 있는 방법으로 기존 정상상태(steady-state) 시뮬레이션에 비해 현실 공정의 운전 변수를 보다 더 정확하게 반영할 수 있는 장점이 있다. 본 시뮬레이션은 1bpd급 GTL 파일럿 플랜트의 설계 자료를 근거로 수행되었으며, 향후 운전 데이터를 feedback하여 최적의 운전 매뉴얼 도출자료로 활용코자 한다. 아울러, 다음의 시간 변화별 모사 결과 데이터들을 산출하고 공정의 최적운전 조건을 분석하고자 한다. - 시간에 따른 공정의 온도/압력 변화, 이에 연동되는 반응기 출구의 1) $H_2$/CO 비율, 2) $CH_4$ conversion, 3) $CO_2$ conversion 본 연구의 결과 데이터를 1bpd급 GTL 플랜트 내 합성가스 개질공정의 운전조건 최적화에 적용코자 하며, 이는 개질반응기의 안정적인 연속운전을 통한 GTL 통합공정의 운전 효율향상에 기여 가능하리라 기대된다. 향후 개질공정의 후단공정인 FT 합성공정 시뮬레이션 과업과 연계하여 GTL 통합공정 시뮬레이션 및 최적화에 따른 실증 규모의 스케일업 기반 데이터를 마련할 수 있을 것이다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.11a
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• pp.71.2-71.2
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• 2010

고체산화물연료전지는 청정에너지원으로써 기존의 발전방식을 대신할 차세대 에너지원으로 각광 받고 있다. 고체산화물 연료전지는 고온에서 작동하는 특성상 실험을 통하여 전극미세구조 및 구동조건을 최적화하는 것은 매우 어렵다. 본 연구는 전기화학식을 이용한 전산모사를 통해서 고체산화물 연료전지의 구동조건에 따른 성능 평가 및 전극의 미세구조 최적화 과정을 수행하였다. 전극 내 전달현상을 무시하고 오직 전기화학반응만을 고려한 전산모사는 단전지의 전극미세구조 및 구동조건에 따른 전지성능을 빠르게 예측할 수 있으며, 이를 기반으로 다양한 조건에서 얻은 전지 성능 데이터를 통해 전극미세구조를 최적화하였다. 개회로전압, 활성화분극, 저항분극, 물질수송손실을 표현하기 위하여 Nernst 식, Butler-Voler 식, 옴의 법칙, dusty-gas 모델을 각각 사용하였으며, 전극미세구조 및 구동조건의 변화는 물질확산계수 및 교환전류밀도를 통하여 그 영향이 전지성능에 반영된다. 온도, 압력, 주입 연료의 조성에 대한 성능평가가 수행되었으며, 1023K, 1 bar의 조건하에서 최적의 단전지 성능을 위한 기공도와 기공크기를 조사하였다. 더 향상된 단전지 성능 확보를 위해서 실험에서 쓰이는 기능층(functional layer)과 유사하게 넓은 반응 면적과 원활한 반응물 및 생성물의 이동을 보장하도록 기공도 및 기공크기를 그레이딩한 전극구조(graded-electrode)를 디자인하고 성능을 평가하였다. 그 결과 기존의 전지구조 대신에 그레이딩된 전극을 사용할 경우 50%이상 향상된 전지성능을 예측할 수 있었다.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 1999.10a
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• pp.15-15
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• 1999

램 가속기에 대한 연구는 램 가속기의 작동 조건이 고온, 고압, 초고속이라는 점과 가속기 내부에서 급격한 화학반응이 수반된다는 특성으로 인하여 실험과 해석상의 상당한 어려움이 존재한다. 램 가속기는 작동 모드에 따라 탄체 후방의 열적 질식 조건을 이용한 열적 질식 모드(Thermally Choked Mode)와 탄체 표면에 형성되는 데토네이션파를 이용한 초폭굉모드(Superdetonative Mode)로 나뉘어진다. 본 연구는 초폭굉 모드로 작동하는 램 가속기의 작동 성능 향상을 위한 방법으로 수치 최적화 기법을 이용한 램 가속기 내부 예 혼합기의 조성비 최적화를 수행하였다. 설계 변수로는 수소와 질소의 조성비를 선정하였으며, 최적 설계 목표는 일정한 질량과 형상을 갖는 탄체를 초기속도 2500m/s에서 3000m/s로 가속시키기 위하여 필요한 최소 램 가속관의 길이로 정하였다. 본 연구에서는 구베법에 기반한 Simplex 방법 및 SLP(Sequential Linear Programming)등의 수치 최적화 기법을 적용하였고, 가속기 내부의 유동장은 해석의 효율성을 고려하여 이차원 비점성 유동으로 가정하였고, 비평형 화학반응 해석을 수행하였다.

• Proceedings of the Korean Society of Postharvest Science and Technology of Agricultural Products Conference
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• 2003.04a
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• pp.104.1-104
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• 2003

홍화유를 35$^{\circ}C$, 8$0^{\circ}C$ 추출조건 온도에서 각각 1, 3, 6시간 추출하여 HPLC 사용하여 $\alpha$,${\gamma}$,$\delta$-tocopherol 정량하였다. 정량결과 $\alpha$-tocopherol 함량이 ${\gamma}$-tocopherol 함량 보다 높게 나타났으며 $\delta$-tocopherol은 검출되지 않았다 총 tocopherol 함량은 35$^{\circ}C$ 추출조건에서 보다 8$0^{\circ}C$ 추출조건에서 높게 나타났으며 8$0^{\circ}C$ 6시간 추출조건에서 0.23%라는 함량을 나타났다. 또한 반응표면분석에 의하여 홍화유 추출조건에 따른 campesterol, stigmasterol, $\beta$-sitosterol 및 total sterol의 추출 최적화를 모니터링하였으며, 추출온도(35~75$^{\circ}C$, X$_1$), 추출시간(1~11시간, X$_2$), 시료의 전처리 가공 온도(60~10$0^{\circ}C$, X$_3$)를 변수로 한 중심합성계획으로 추출조건을 최적화하였다 추출온도, 추출시간 및 시료의 전처리 가공 온도가 각각 54.69$^{\circ}C$, 4.02시간, 98.37$^{\circ}C$ 이었을 때 campesterol은 0.3852% 추출율을 보였으나 stigmasterol, $\beta$-sitosterol 및 total sterol 반응표면분석 결과 유의차가 없었다. 한편, 추출된 홍화유와 conjugated linoleic acid (CLA)를 1:3 ㏖ 비율로 혼합한 후 고정화효소인 IM60 lipased와 1, 2, 3, 6, 24시간 동안 합성하여 재구성지질을 생성하고 GC에 의해 지방산 조성을 분석한 결과, 총 CLA의 함량은 각각 2.134%, 6.524%, 8.606%, 21.590%, 31.791%로 증가됨을 알 수 있었다.

• Journal of the Society of Cosmetic Scientists of Korea
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• v.49 no.4
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• pp.375-383
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• 2023

Malic acid-catalyzed transformation has been developed to produce ginsenoside Rg3 which is increasingly in demand as a functional ingredient. The optimization of the conversion of red ginseng saponin (RGS) to ginsenoside Rg3 by acid catalyzed transformation was carried out using Box-Behnken design (BBD) based on Response Surface Analysis (RSM). The main independent variables were malic acid concentration, temperature, and reaction time. Conversion of ginsenoside Rg3 was performed according to BBD model and optimization conditions were analyzed. The concentration of the converted ginsenoside Rg3 ranged from 1.548 mg/L to 4.558 mg/L, and the highest production was obtained under the condition of reacting 1% malic acid, 50 ℃ and 9h. Consequently, The independent variables affecting the production of ginsenoside Rg3 were identified in the following order: malic acid concentration, reaction time and temperature. In addition, it was confirmed that the interaction between malic acid concentration and reaction time had a greater influence than the temperature.

• Journal of the Korean Society of Food Science and Nutrition
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• v.29 no.6
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• pp.1062-1067
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• 2000

상품성이 떨어지는 감자의 효율적 활용을 위하여 감자식포 제조공정을 반응표면분석에 의해 최적화하였다. 품질이 일정하고 단기간에 대량생산이 가능한 발효조건을 확립하기 위하여 반응표면분석으로 식초 제조조건 설정을 위해 알콜 발효와 초산발효 2단계로 구분하여 모니터링하였다. 그 결과 1단계 알콜발효에서 알콜함량이 최대치를 나타내는 조건은 감자에 대한 백분율로 첨가한 가수량 241.35%(v/w), 교반속도 8.05 rpm 및 발효시간 34.81 hr으로 나타났다. 알콜발효에서 알콜함량에 대한 최적조건으로 알콜발효 후 2단계로 초산발효를 행하여 초산발효조건을 예측하였다. 그 결과 총산이 최대치를 나타내는 조건은 교반속도 169.89 rpm 및 발효시간 285.12 hr로 나타났다. 최적조건에서 예측된 알콜발효 및 초산발효의 결과는 최적조건에서 실제 발효를 행한 결과와 유사하였다.