• 제목/요약/키워드: 실험계획분석법

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대단지(大團地) 산림(山林)의 목재생산계획(木材生産計劃) 분석(分析)을 위한 선형계획(線型計劃) 실험전산모델에 관한 연구(硏究) (A Study on Developing An Experimental Model to Solve for Optimal Forest-Level Timber Harvesting Schedules Using Linear Programming)

  • 정주상;박은식
    • 한국산림과학회지
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    • 제82권3호
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    • pp.292-304
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    • 1993
  • 이 연구에서는 대단지 산림자원의 수확벌채계획(收穫伐採計劃) 수립을 위한 선행계획 전산모델의 기초체계를 제시하였다. 모델에서 사용한 선형계획수식화모형은 비감소수확(非減少收穫)에 허용증감율을 적용하여 목표림의 유도, 최소 목재공급의 한계 및 최대 벌채면적의 한계와 같은 산림생산 제약조건들을 포함하고 있다. 이 모델에서는 Model I 및 Model II 기법에 의한 선형계획 수식화가 가능하고, Matrix 출력은 MPS 양식에 의한다. 전산모델 개발에 있어서 선형계획기법에 의한 산림자원 경영분석방법론(經營分析方法論)의 타당성(妥當性)은 문헌고찰에 의해 이미 국내에 소개된 바 있는 감반율법(減反率法) 및 이분검색법(二分檢索法)의 해법특성(解法特性)과의 비교고찰(比較考察)을 통해 검토하였다. 또한 제시된 모델체계의 적용성은 대규모 산림자원 경영계획을 수렵하기 위한 사례분석을 통해 검토하였다. 사례분석을 위한 연구대상지로 서울대학교 남부연습림 백운산지역(약 11,000ha)을 선택하여 위에서 제시된 산림생산(山林生産) 제약인자(制約因子)들을 동시에 만족시킬 수 있는 최적벌채계획(最適伐採計劃)을 수립하고, 목재생산 제약인자들의 강도에 대한 영향력을 분석하였다.

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반응표면분석법을 이용한 Coconut Oil 원료 O/W 유화액의 유화안정성 최적화 (Optimization on the Stability of Coconut Oil in Water Emulsion Using Response Surface Methodology)

  • 유봉호;줘청량;이승범
    • 공업화학
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    • 제30권5호
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    • pp.530-535
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    • 2019
  • 본 연구에서는 coconut oil과 sugar ester를 이용한 유화과정에 대한 최적화공정을 수행하였다. 최적화를 위해 반응표면분석법 중 중심합성계획모델을 이용하였다. 반응표면분석법의 반응치로는 유화액의 점도, 평균입자크기와 7 days 경과 후 ESI 등을 설정하였으며, 계량인자로는 유화시간, 유화속도 및 유화제의 첨가량을 설정하였다. 중심합성계획모델로 최적화과정을 수행한 결과 계량인자는 유화시간(22.63 min), 유화속도(6,627.41 rpm) 및 유화제의 첨가량(2.29 wt.%)에서 최적실험값인 점도(1,707.56 cP), 평균입자크기(1,877.05 nm) 및 7 days 경과 후 ESI (93.23%)로 종합만족도(D = 0.8848)가 높게 나타났다. 또한 이 조건에서 실제 실험을 통해 얻은 결과는 이론결과와 비해 평균오차율 $1.2{\pm}0.1%$로 작게 나타났다. 따라서 coconut oil의 유화과정에 반응표면분석법 중 중심합성계획법을 적용할 경우 매우 낮은 오차율을 얻을 수 있었다.

KSTAR 2009 실험을 통하여 얻어진 플라즈마 대항부품 내 부의 수소 흡착량과 향후 고주파 가열에 미치는 효과 분석

  • 곽종구;김선호;왕선정;나훈균;박재민
    • 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.

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유속측정 기기별 측정성과에 대한 실험적 비교분석 (Comparative study on experimental measurements of discharge using various flow meters)

  • 이재혁;강경민;정성원;김태웅
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2009년도 학술발표회 초록집
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    • pp.1908-1912
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    • 2009
  • 유량자료는 물의 순환과정을 규명하고 효율적인 수자원 개발 및 이수 치수 계획 등에 매우 귀중하게 이용된다. 그러나 이러한 유량자료를 확보하는 데는 많은 시간과 경비 등이 요구되기 때문에 주요 수위의 유량측정자료로 수위-유량관계 곡선식(Stage-Discharge Curve)을 개발하여 유량자료를 환산하고 있다. 따라서 수위-유량관계 곡선식의 신뢰도는 유량자료의 품질에 절대적인 영향을 미치는 요인으로 작용된다. 수문학을 연구하는 많은 학자들은 고품질의 유량자료를 생산하여 신뢰성 있는 곡선식을 개발하고자 유량측정 방법과 기준, 장비개량 등에 관한 연구를 수행하고 있다. 측정하고자 하는 기기별 측정 성과에 대한 연구 자료가 거의 없이 국내에 보급된 다양한 유속측정기기를 사용하여 유량자료를 생산하여 활용하고 있다. 본 연구에서는 규격화된 콘크리트 수로에 일정한 유량을 흘려보내고 다양한 측정기기를 이용하여 유속을 측정하였다. 그리고 이 측정성과를 이용하여 유량을 산정하고 비교분석하였다. 실험을 위해서 국내에서 일반적으로 사용되고 있는 측정기기로 마그네틱유속계(Electromagnetic Current Meter), 휴대용유량계(Flow Meter), 프라이스유속계(USGS Type AA Current Meter), 갈수기용유속계(USGS Pygmy Meter)등의 장비를 사용하였으며, 동일한 조건에서 유량을 얻음으로 측정 기기가 제시하는 유량을 알 수 있었다. 비교검토에 적용하고자 측정한 수심으로는 0.25m, 0.30m, 0.35m, 0.40m의 4개 Case로 진행이 되었으며, 측정방법으로는 도섭법(Wading Measurement)에 의하거나 케이블웨이(Cableway), 교량법(Bridge Measurement), 보트법(Boat Measurement)등이 있으나, 신뢰성과 정확도를 높이기 위해 도섭법으로 수면에서 0.6d 지점의 유량측정방법(1점법)을 적용하였다. USGS Type AA Current Meter, USGS Pygmy Meter는 유속측정기기의 검교정을 받았으므로 다른 실험유속측정치의 비교를 위한 기준값으로 사용하였다. 따라서 국내에서 널리 사용되는 측정기기(Electromagnetic Current meter, Flow Meter, USGS Type AA Current Meter, USGS Pygmy Meter)별 검토 결과 프라이스유속계를 기준으로 마그네틱유속계는 ${\pm}$10% 이상, 갈수기용 유속계 및 휴대용 유량계는 ${\pm}$5% 미만의 차이가 있음을 확인할 수 있었다.

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빛의 굴절에 대한 초등예비교사의 개념이해와 지도계획의 어려움 분석 (Analysis of Elementary Pre-Service Teacher's Difficulties in Conceptual Understanding and Instructional Planning of Light Refraction)

  • 이지원
    • 한국과학교육학회지
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    • 제41권1호
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    • pp.11-18
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    • 2021
  • 이 연구는 초등예비교사가 빛의 굴절 단원의 교사용 지도서를 읽을 때 생성한 질문을 분석함으로써 개념이해에 있어서의 어려움과 지도계획을 세울 때의 어려움에 어떤 것이 있는지를 분석하는 것을 목적으로 한다. 2015 개정 교육과정 6학년 1학기 '빛과 렌즈' 단원의 지도서를 읽고 초등예비교사 283명이 생성한 의미있는 질문은 총 592개였고 이 중 물리 개념이해를 위한 질문은 총 306개, 교육학적 질문은 총 286개였다. 분석 결과, 초등예비교사는 물리 개념이해 측면에서 굴절이 일어나는 원인, 빛을 산란시켜야 하는 이유, 볼록렌즈의 초점거리에 따른 상의 변화 원인 등 교과서에 제시된 현상이 일어난 '원인'의 개념 이해에 어려움을 가지고 있었다. 지도계획 측면에서는 개념의 설명방법에 대한 질문, 즉 초등학생에게 개념에 대한 설명을 하지 못하고 현상만을 지도하여야 하는 것에 대한 질문, 특정 개념에 대한 구체적인 설명방법, 실험 방법 등에 대한 질문 그 뒤를 이었다. 교사용 지도서에는 교사들의 개념이해를 돕기 위한 여러 가지 설명들과 보충자료가 포함되어 있음에도 불구하고 일부 개념에 대해서는 지도서를 읽고서도 의문이 해결되지 않는 초등예비교사가 많이 있다는 것을 알 수 있다. 질문의 빈도가 높은 개념에 대해서는 좀 더 알기 쉽게 지도서를 작성할 필요가 있다. 지도계획에 있어서는 교수법과 실험방법에 대한 질문이 많았기 때문에 교사용 지도서에서 개념의 설명방법에 대한 예시와 구체적 실험방법을 좀 더 제공할 필요가 있다.

전통 장류 유래 Bacillus subtilis SCJ4의 특성확인 및 통계학적 방법을 이용한 배양조건 최적화 (Identification of characterization and statistical optimization of medium constituent for Bacillus subtilis SCJ4 isolated from Korean traditional fermented food)

  • 정수지;양희종;정성엽;정도연
    • 미생물학회지
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    • 제51권1호
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    • pp.48-60
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    • 2015
  • 순창군에서 제조된 전통 장류로부터 612종의 다양한 미생물을 분리하였고, 612종의 미생물 중에서 생리활성 분석 및 biogenic amine 생성여부를 조사하여 최종적으로 Bacillus subtilis SCJ4를 선별하였다. 최종 선별한 균주 SCJ4의 생화학적 특성과 16S rRNA 염기서열 분석에 의해 B. subtilis SCJ4로 명명하였으며, B. subtilis SCJ4의 산업적으로 사용이 적합한 최적배지조성을 확립하기 위하여 통계학적 방법인 반응표면 분석법을 사용하였다. 실험계획법은 배지조성을 예측하기 위해 Plackett-Burman design을 사용하여 모델을 설정하였다. 실험 모델을 통하여 선별된 배지 조성으로는 tryptone, peptone, $MgSO_4$로 예측되었으며, 배지조성에 대한 농도를 설정하기 위해 중심합성계획법을 사용하여 최적화를 수행하였다. 최종 예측된 배지 조성의 농도는 tryptone 15.35 g/L, peptone 12.235 g/L, $MgSO_4$ 3.5 g/L로 예측되었다. 이때 최대 균체량은 1.07497 g/L로 예측되었으며, 모델의 검증실험을 통하여 예측된 모델과 실제 결과가 동일함을 확인하였으며, 기본배양배지와 비교하였을 때 균체량이 0.8767 g/L에서 1.1222 g/L으로 약 28%증가하였다.

평면 엔드밀의 최적 가공조건을 위한 실험계획법의 적용 (Application of Design of Experiment Optimum Working Condition in Flat End-Milling)

  • 이상재;배효준;서영백;박흥식;전태옥
    • 한국기계가공학회지
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    • 제2권3호
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    • pp.20-25
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    • 2003
  • The End-milling has been widely used in the industrial world because it is effective to cutting working with various shape. Recently the end-milling is demanded the high-precise technique with good surface roughness and rapid manufacturing time for precision machine and electronic elements. The cutting working of end-milling such as, cutting direction, revolution of spindle, feed rate and depth of cut have an effect on optimum surface roughness. This study was carried out to decide the working condition for optimum surface roughness and rapid manufacturing time by design of experiment and ANOVA. From the results of this study, the optimum working condition for end milling is upward cutting in cutting direction, 600rpm in revolution of spindle, 240mm/mm in feed rate, 2mm in axial depth of cut and 0 25mm in radial depth of cut. The design of experiment has become an useful method to select optimum working condition mend-milling.

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반응표면분석법에 의한 화인세라믹스$(Al_{2}O_{3})$ 원통래핑의 최적화에 관한 연구 (A Study on the Optimization of Cylindrical Lapping Process for Engineering Fine-Ceramics $(Al_{2}O_{3})$ by Response Surface Methodology)

  • 김정두;최민석
    • 대한기계학회논문집
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    • 제18권4호
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    • pp.856-865
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    • 1994
  • Cylindrical fine-ceramics, $Al_{2}O_{3}$, was lapped on its outer surface by vibrational lapping unit manufactured in the laboratory. Cylindrical lapping of fine-ceramics is necessarily be characterized and optimized because its process as other finishing methods is time-spending and, so, inefficient one, and because it is very complicated and random process affected by numerous factors in itself and in its environment. In this study, an efficient experimental approach, experimental design method, was used to analyze characteristics of the cylindrical lapping of fine-ceramics, $Al_{2}O_{3}$, and response surface methodology(RSM) to find out the optimal variables combination for the maximum improvement of surface roughness($R_a$). From the final surface roughness point of view in the given lapping conditions, a stationary point or optimal lapping conditions as well as the possible maximum improvement of surface roughness($R_a$) was predicted.

기어 치형 설계 프로그램 개발에 관한 연구 (A Study on the Development of the Gear Profile Design Program)

  • 정성필;박태원
    • 한국정밀공학회지
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    • 제26권8호
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    • pp.104-111
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    • 2009
  • In this paper, the gear design program is presented. The profile of gears is created using classical mathematic formulations. In each gear, a kinematic joint is applied and one can define the 20 contact condition between gear pairs. Initial and boundary conditions such as force, torque, velocity, acceleration, etc. can be set. Thus, it is possible to analyze dynamic characteristics of gear pairs such as reaction moment and the variation of angular velocity. In order to find the optimal profile of gear pairs, two optimization methods based on design of experiments are inserted in the program; One is the Taguchi method and the other is the response surface analysis method. To verify the program, the rack & pinion gear is created and analyzed. Simulation results show that the developed program is useful and result data is reliable.

실험계획법에 의한 러버실 금형가공을 위한 총형공구의 최적설계 (Optimal design of formed tool for die of rubber seals using design of experiments)

  • ;임표;이희관;양균의
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2005년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.694-697
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    • 2005
  • The design of experiments are used for optimal design of formed tools to machine automobile bearing rubber seal die, which is classified into the high precision rubber mold. The clearance angle, rake angle and the length cutting edge are considered as the factors. The cutting force is selected to be a characteristic value and compared with the mean tool wear and life by repeated experiments. The design of the experiment is based on the repeated one-way factorial design, which finds the significance of the factors and the best level to predict the tool life by using ANOVA and regression.

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