• 제목/요약/키워드: 부분요인 실험계획법

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R을 이용한 회귀분석과 실험계획법 시스템 구축

  • 김성수;박희진;조영훈;오진호
    • 한국통계학회:학술대회논문집
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    • 한국통계학회 2005년도 추계 학술발표회 논문집
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    • pp.5-11
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    • 2005
  • 본 연구에서는 최근에 널리 사용되고 있는 R 프로그램을 이용하여 실험계획법 중 요인배치법과 반응표면분석을 구현하였다. 특히 반응표면분석에서 직교계획, 회전계획, 기울기 회전계획을 만족하는 실험계획을 제공함으로써 상업용 프로그램의 미진한 부분을 개선하여 실험선택의 폭을 넓게 하였다.

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$ fractional factorial designs of resolution V and taguchi method

  • 김상익
    • 응용통계연구
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    • 제5권1호
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    • pp.19-28
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    • 1992
  • 본 논문에서는 부분균형배열을 이용하여 $2^t$ 요인 실험계획에서 최소의 실험횟수를 가지 고 2인자 교호작용까지 분석할 수 있고, 추정량의 분산-공분산행렬이 균형을 이루고 있는 실험계획법을 기술하였다. 그리고 제안된 실험계획법의 최적성을 검토하여 트레이스 최적실 험계획을 찾아보았다. 이러한 최소균형 Resolution V $2^t$요인 부분실험법은 직교배열을 이용하여 주효과만 분석하는 기존의 다구찌방법과는 달리 2인자 교호작용까지 분석하고자 할 때 효과적으로 사용될 수 있으며 그 응용방법을 검토하였다.

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균형배열을 이용한 Resolution V $2^t$ 포화부분실험계획법의 정보행렬에 관한 연구

  • 김상익
    • Communications for Statistical Applications and Methods
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    • 제2권2호
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    • pp.404-413
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    • 1995
  • 2수준계 요인실험법에서 Kim(1992) 에 의해 균형배열을 이용하여 설계된 resolution V 포화균형부분실시법에서 추정량들의 공분산행렬을 계산하여 통계적 특성을 연구하였다. 이러한 부분실시법은 최소의 처리조합수를 가지고 주효과와 2인자 교호작용까지 분석할 수 있는 특징이 있다. 특히 본 논문에서는 인자의 수에 따라 설계가능한 8개의 부분실시법들간의 유사성과 통계적 효율성, 그리고 index number들의 변화에 따른 공분산행렬의 특성을 살펴보았다.

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균형배열에 의해 설계되는 2-수준 Resolution-V 실험법의 직교성 평가측도 (Evaluation of the Degree of the Orthogonality of 2-level Resolution-V Designs Constructed by Balanced Arrays)

  • 김상익
    • Communications for Statistical Applications and Methods
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    • 제15권2호
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    • pp.235-244
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    • 2008
  • 실험계획의 요인배치법에서 부분실험을 설계할 때, 직교배열을 이용한 실험설계방법이 널리 사용된다. 그러나 부분실험의 해상도(resolution)가 큰 경우, 직교배열을 일반화한 균형배열이 효과적으로 사용될 수 있다. 특히 2-수준 요인실험법에서는 강도(strength)가 4인 균형배 열은 resolution-V인 부분실험법과 동일하다는 것이 알려져 있다. 본 연구에서는 강도(strength)가 4인 균형배열의 직교성을 평가하는 측도를 제시하고자 한다. 그리고 본 연구에서 제시된 평가측도를 응용하여 실험횟수가 가장 적고 직교성에 가까운 최소 균형 resolution-V 부분실험법의 설계방법을 제시하고자 한다.

헬리콥터 비행시험 최적화를 위한 실험계획법의 적용 (Design of Experiments for Optimization of Helicopter Flight Tests)

  • 변재현;이건명;김세희
    • 대한기계학회논문집 C: 기술과 교육
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    • 제2권2호
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    • pp.113-124
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    • 2014
  • 항공기를 개발하는데 있어 형상 결정과 요구도 입증은 주로 비행시험 결과에 의존한다. 비행시험은 많은 시간과 비용을 요구하므로 비행시험 계획을 체계적으로 수립하고 분석함으로써 비용절감과 일정단축에 기여할 수 있다. 본 논문에서는 한국형 기동헬기에 적용된 진동 비행시험 사례를 적용하여 비행시험 계획을 체계적으로 수립하고 분석할 수 있는 방안을 제시하였다. 본 논문에서는 주요 부위에서 측정한 진동수준 값을 가지고 종합적인 진동수준 만족도를 하나의 수치로 나타내기 위하여 호감도 함수를 채택하고 진동수준의 측정을 위한 비행시험을 체계적으로 수행하기 위하여 실험계획법의 하나인 부분요인배치법을 사용하였다. 또한 비행시험을 단계적으로 수행하여 비행시험 횟수를 더욱 줄일 수 있는 방법을 제시하였다.

실험계획법을 활용한 은 나노 입자의 합성 및 최적화 (Optimization of Silver Nanoparticles Synthesis through Design-of-Experiment Method)

  • 임재홍;강경연;임바드로;이재성
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제46권4호
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    • pp.756-763
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    • 2008
  • 본 연구에서는 잉크젯용 전도성 금속 나노 잉크 개발을 목표로 통계적인 실험과 분석을 진행하여 재현성 있는 고품질의 은 나노 입자를 합성할 수 있는 기술을 개발하고자 하였다. 은 나노 입자는 상용 수계분산제 Daxad19를 이용한 용액 환원침전법을 통해 0.3 M의 고농도로 합성되었다. 합성에 주요한 영향을 주는 6개의 인자를 선정한 후 실험 계획법(Design-of-experiment)을 통해 실험을 수행하였다. 합성된 은 입자는 SEM, TEM, UV-Visible 등의 분석법을 이용하여 입자크기 및 분포와 분산도 등을 측정하였으며 통계 프로그램인 Minitab으로 이를 최적화하였다. 통계적인 실험계획 및 분석은 2차 부분요인분석법(2k-fractional factorial design)과 반응표면분석법인 박스-벤켄법(Box-Behnken design)으로 진행하였다. 이를 통한 합성 최적화로 평균입경 $30nm{\pm}10%$를 가진 구형의 은 나노 입자를 합성하였다. 또한 본 연구에서는 실험 결과 해석을 통해 환원침전법에서의 입자크기 및 형상 제어의 방식도 실험적으로 밝혀냈다.

유한요소법과 실험계획법을 이용한 고온 열교환기용 S-관의 형상 최적화 (Shape Optimization of S-tube for Heat Exchanger Used in High Temperature Environment Using FE Analysis and DOE)

  • 정호승;조종래
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제36권4호
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    • pp.497-503
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    • 2012
  • 본 연구의 목적은 고온, 고압 환경에서 사용되는 열교환기의 전열관에서 발생되는 열팽창에 따른 열응력, 진동과 같은 기계적 특성을 개선시키고, 전열부 체적을 최소화시키는 관점에서 실험계획법을 이용하여 구불구불한 관 형상에 대하여 형상최적화를 수행하였다. S-관 형상에 대하여 부분별 용도를 제시하였고, 형상 최적화를 위해서 형상변수 및 범위를 정한 후, 유한요소해석을 수행하여 형상변수에 따른 구조적 특성을 평가하였고, 요인배치법을 이용하여 형상변수의 주효과를 분석한 후, 반응표면법(Response surface Methodology)을 이용하여 회귀방정식을 구하고, 최적화 툴을 이용하여 최적화를 수행하였다.

반응표면 분석법을 이용한 Papaya 유액추출물에서 Crude Protein 회수 조건의 최적화 (Optimization of Crude Protein Recovery from Papaya Latex Extract Using Response Surface Methodology)

  • 오훈일;오상준;김정미
    • 한국식품과학회지
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    • 제29권4호
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    • pp.752-757
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    • 1997
  • Papaya 유액 추출물에서 protein을 정제 회수하기 위해 papaya 유액으로부터 추출한 추출액을 경제적이고도 처리가 비교적 간단한 ethanol 침전방법을 사용하였다. 실험계획법에 의하여 설정된 3수준의 부분요인 실험법에 의하여 실시된 각 처리구의 실험 결과를 다중 회귀분석 방법에 의해 다음과 같은 모델식 $Y=7.4554+1.2657X_{2}+1.0552X_{3}-1.7407X_{4}-0.01666X_{2}\;^{2}-0.1134X_{4}^{2}$을 산출하였으며 pH는 다중 회귀분석에 의해 제거되었다. 반응표면 분석법(RSM)을 이용한 결과 protein을 회수하기 위한 최적 조건으로는 protein 농도가 38.2 mg/ml, 40%의 ethanol 농도, 침전 온도는 $-8^{\circ}C$였다. 이러한 최적 조건에 의한 회수율의 실험치는 68.97%로 예측치인 77.28%에 근접한 결과였다. 또한 유의 수준을 검정하는 자유도와 F-value도 양호한 값(p<0.001)을 나타내어 종속변수와 독립변수와의 상관관계가 뛰어남을 알 수 있으며 따라서 다중 회귀분석에 얻어진 모델식의 각 변수들 사이에는 유의성이 높음을 알 수 있었다.

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고발열 CPU 냉각용 증기 압축식 냉각 시스템의 증발기 최적화 (Optimization of Evaporator for a Vapor Compression Cooling System for High Heat Flux CPU)

  • 김선창;전동순;김영률
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제32권4호
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    • pp.255-265
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    • 2008
  • This paper presents the optimization process of evaporator for a vapor compression cooling system for high heat flux CPU. The CPU thermal capacity was given by 300W. Evaporating temperature and mass flow rate were $18^{\circ}C$ and 0.00182kg/s respectively. R134a was used as a working fluid. Channel width(CW) and height(CH) were selected as design factors. And thermal resistance, surface temperature of CPU, degree of superheat, and pressure drop were taken as objective responses. Fractional factorial DOE was used in screening phase and RSM(Response Surface Method) was used in optimization phase. As a result, CW of 2.5mm, CH of 2.5mm, and CL of 484mm were taken as an optimum geometry. Surface temperature of CPU and thermal resistance were $33^{\circ}C\;and\;0.0502^{\circ}C/W$ respectively. Thermal resistance of evaporator designed in this study was significantly lower than that of other cooling systems such as water cooling system and thermosyphon system. It was found that the evaporator considered in this work can be a excellent candidate for a high heat flux CPU cooling system.

반응표면 분석법에 의한 crude papain 추출 조건의 최적화 (Optimization of Crude Papain Extraction from Papaya Latex Using Response Surface Methodology)

  • 오훈일;오상준;김정미
    • 한국식품과학회지
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    • 제29권3호
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    • pp.509-515
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    • 1997
  • 식품공업과 의학, 의료, 화장품 등 많은 분야에서 널리 이용되고 있는 단백질 분해 효소의 하나인 papain을 papaya 유액으로부터 추출해내기 위한 최적 조건을 반응표면 분석법(RSM)을 이용하여 결정하였다. 중심 합성법에 의한 실험 계획을 설정하여 부분요인 실험법에 의하여 crude papain을 추출 및 분리하고 선정된 독립 인자의 반응 표면에 대한 영향을 분석하여 다중 회귀 분석으로 다음과 같은 모델식(Y)을 얻었으며, EDTA는 다중 회귀 분석에 의하여 제거되었다. $Y=29.0630-2.5812X_3+149.3208X_4+{13.1705X_1}^{2}+{0.0208X_3}^2-{9.8494X_4}^2$. 따라서 이 결과 papain 추출은 $NaHSO_3$, 농도가 4%, 추출 시간은 120분, pH는 7.6일때 최적 조건이 된다. 이러한 최적 추출 조건으로 얻은 효소 단백질 추출 양의 실험치는 793.16 mg prot./g latex로, 이는 효소 단백질 추출 예측치인 795.60 mg prot./g latex와 매우 근접한 값을 나타냄으로써 r=0.9951의 높은 상관 관계를 입증하였다.

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