• Title/Summary/Keyword: 실험식

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Fuzzy control of a Fed-Batch Fermentation with Substrate Inhibition Kinetics (기질저해가 있는 유가식 발효공정의 퍼지제어)

  • 최정우;오승목;이광순;이원홍
    • Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
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    • v.3 no.3
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    • pp.3-18
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    • 1993
  • 본 논문에서는 박테리아에서 생성되는 생체 계면활성제인 emulsan의 생산을 위한 유가식 배양에서 에칸을 농도의 제어에 퍼지기법을 적용하였다. 기절저해가 있는 유가식 배양에서 emulsan의 생산을 향상시키기 위해 최대 비성장속도를 갖는 최적 기질농도가 유지되도록 기질인 에탄올의 공급 속도가 조절되어 졌다. 생물반응기에서 Acunetobacter calcoaceticus RAG-1 박테리아를 회분식과 유가식으로 배양 실험하여 최적 에탄올 농도를 구하고, kinetic 모델을 제시하였다. 배양실험의 결과와 지식을 바탕으로 퍼지 규칙을 구성하였다. 퍼지 제어기에서 제어 입력변수는 기질농도의 최적치와 운전치의 오차와 오차의 변화로서 구성되고, 제어 출력변수는 기질 공급 속도의 변화량으로 구성되었다. 멤버쉽 함수를 입력변수의 퍼지 집합화 과정을 통하여 구하였고, 최소-최대법과 무게 중심법을 이용하여 출력 제어값을 구하였다. 유가식 배양의 전산모사와 실험 결과에서 퍼지제어 기법은 최적 기질 농도를 정확히 제어하였으며, emulsan 생산은 향상되었다.

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Hydraulic experiment on floating breakwater mounted wave-power generation (파력발전형 유공 부유식방파제의 발전효율 검토)

  • Yoon, Jae-Seon;Ha, Taemin;Yeh, Dongwan;Lee, Byeong Wook;Song, Hyun-Gu
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2021.06a
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    • pp.214-214
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    • 2021
  • 본 연구에서는 부유식방파제의 입사면과 전달면이 Slit으로 구성되어있어 유수실이 존재하는 투수성 부유식방파제에 대하여 2차원 자유도운동에 따른 발전가능성을 검토하였다. 입사파랑이 부유식방파제 유수실구간의 내부로 유입될 때 발생하는 강한 와류는 입사파랑의 주기와 파고가 증가할수록 궤적이 높고 길게 발생하게 된다. 이러한 원리를 이용하여 부유식방파제 유수실구간 입사면과 전달면에 각각 양방향으로 회전이 가능한 수차를 설치하고 와류 발생에 따른 2차 에너지 생성 가능성을 검토하였다. 실험결과, 입사파랑의 내습에 따라 수차는 시계방향과 반시계방향으로 회전하는 것을 확인할 수 있었으며, 상대적으로 주기가 긴 규칙파랑 실험조건(파고 0.1m, 주기 2.0sec)에서 약 0.5W 내외의 지속적인 전기에너지를 확보하는 것으로 검토되었다.

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Effect of Copper on the Suspended Growth Biological Wastewater Treatment (부유 성장식 생물학적 폐수처리에 미치는 구리의 영향)

  • Seo, Jeong-Beom;Hwang, Chang-Min
    • Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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    • v.35 no.7
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    • pp.479-484
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    • 2013
  • This study was performed to examine the effect of copper on the biodegradability, nitrification, denitrification and oxygen uptake rate (OUR) using batch reactor and continuous flow stirred tank reactor (CSTR) of anaerobic/anoxic/oxic ($A_2/O$). The results of this study can be summarized as follows. In the case of the effect of copper on organic treatment, the bad effect initiated when it was above 4.5 mg/L copper with batch reactor and above 2.0 mg/L copper with CSTR. Concerning the case on nitrification and removal of nitrogen, it showed bad effect when copper was above 4.5 mg/L with batch reactor for nitrification and 1.0 mg/L with CSTR for the removal of nitrogen. The bad effect on the removal of phosphorus began when it was 4.5 mg/L copper with batch reactor and 2 mg/L copper with CSTR. In the case of OUR, it decreased as microbial activity was affected when copper concentration was above 1.5 mg/L in both case of batch reactor and CSTR.

Performance Evaluation of Multilinear Regression Empirical Formula and Machine Learning Model for Prediction of Two-dimensional Transverse Dispersion Coefficient (다중선형회귀경험식과 머신러닝모델의 2차원 횡 분산계수 예측성능 평가)

  • Lee, Sun Mi;Park, Inhwan
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2022.05a
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    • pp.172-172
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    • 2022
  • 분산계수는 하천에서 오염물질의 혼합능을 파악할 수 있는 대표적인 인자이다. 특히 하수처리장 방류수 혼합예측과 같이 횡 방향 혼합에 대한 예측이 중요한 경우, 하천의 지형적, 수리학적 특성을 고려한 2차원 횡 분산계수의 결정이 필요하다. 2차원 횡 분산계수의 결정을 위해 기존 연구에서는 추적자실험결과로부터 경험식을 만들어 횡 분산계수 산정에 사용해왔다. 회귀분석을 통한 경험식 산정을 위해서는 충분한 데이터가 필요하지만, 2차원 추적자 실험 건수가 충분치 않아 신뢰성 높은 경험식 산정이 어려운 상황이다. 따라서 본 연구에서는 SMOTE기법을 이용하여 횡분산계수 실험데이터를 증폭시켜 이로부터 횡 분산계수 경험식을 산정하고자 한다. 또한 다중선형회귀분석을 통해 도출된 경험식의 한계를 보완하기 위해 다양한 머신러닝 기법을 적용하고, 횡 분산계수 산정에 적합한 머신러닝 기법을 제안하고자 한다. 기존 추적자실험 데이터로부터 하폭 대 수심비, 유속 대 마찰유속비, 횡 분산계수 데이터 셋을 수집하였으며, SMOTE 알고리즘의 적용을 통해 회귀분석과 머신러닝 기법 적용에 필요한 데이터그룹을 생성했다. 새롭게 생성된 데이터 셋을 포함하여 다중선형회귀분석을 통해 횡 분산계수 경험식을 결정하였으며, 새로 제안한 경험식과 기존 경험식에 대한 정확도를 비교했다. 또한 다중선형회귀분석을 통해 결정된 경험식은 횡 분산계수 예측범위에 한계를 보였기 때문에 머신러닝기법을 적용하여 다중선형회귀분석에 대한 예측성능을 평가했다. 이를 위해 머신러닝 기법으로서 서포트 벡터 머신 회귀(SVR), K근접이웃 회귀(KNN-R), 랜덤 포레스트 회귀(RFR)를 활용했다. 세 가지 머신러닝 기법을 통해 도출된 횡 분산계수와 경험식으로부터 결정된 횡 분산계수를 비교하여 예측 성능을 비교했다. 이를 통해 제한된 실험데이터 셋으로부터 2차원 횡 분산계수 산정을 위한 데이터 전처리 기법 및 횡 분산계수 산정에 적합한 머신러닝 절차와 최적 학습기법을 도출했다.

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Bond Strength of Grout-Filled Splice Sleeve Considering Effects of Confinement (구속효과를 고려한 모르타르 충전식 철근이음의 부착강도)

  • Kim, Hyong-Kee;Ahn, Byung-Ik
    • Journal of the Korea Concrete Institute
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    • v.15 no.4
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    • pp.615-622
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    • 2003
  • The purpose of this study is to propose the more reasonable equation of bond strength of grout-filled splice sleeve. To accomplish this objective, total 60 full-sized specimens were tested under monotonic loading. The experimental variables are compressive strength of mortar, embedment length and size of reinforcing bars. Following conclusions are obtained; 1) If the adequacy of existing equations which estimate the bond strength of grout-filled splice sleeve are investigated, they underestimate the bond strength of grout-filled splice sleeve by 8-18%. Also the existing equations have a tendency to underestimate with decrease in the embedment length of reinforcing bars. 2) From the test result of bond failure, the equation which estimates the confining pressure of grout-filled splice sleeve was proposed by making multiple regression analyses of which independent variables are embedment length of reinforcing bars and compressive strength of mortar. This equation predicted the measured bond capacity of this test more accurately than existing equations and eliminated the deviation according to the embedment length of reinforcing bars.

Evaluation on Stiffness of Mortar-filled Sleeve Splice Using Estimation Method of Failure Mode (파괴모드 추정방법을 이용한 모르타르 충전식 슬리브 철근이음의 강성 평가)

  • Kim, Hyong Kee
    • Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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    • v.16 no.1
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    • pp.27-34
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    • 2012
  • The objective of this study is to evaluate the stiffness of mortar-filled sleeve bar splice using estimation method of failure mode in the sleeve reinforcement splice. To attain this goal, we analyzed the test results of 261 actual-sized mortar-filled sleeve splice specimens. The study results showed that the estimation method of the failure mode in mortar-filled sleeve bar splice made an effective estimate of the stiffness in this bar splice with the exception of specimens with SD500 bars and smooth pipe sleeve. Especially, of the specimens with cast sleeve or uneven pipe sleeve in the range of reinforcement fracture using the estimation method of the failure mode in mortar-filled sleeve splice, specimens over 98% with SD400 bars and all specimens with SD500 bars had the stiffness capacity of higher than "A" class of AIJ code in monotonic loading. In addition, of the specimens in the range of reinforcement fracture using the estimation method of the failure mode in mortar-filled sleeve splice, all specimens with SD400 bars and SD500 bars had the stiffness capacity of higher than "A" class of AIJ code in cyclic loading.

플라즈마에서 볼츠만 관계식의 실험적 검증

  • Kim, Yeong-Cheol;Lee, Hyo-Chang;Hwang, Hye-Ju;Kim, Jun-Yeong;Kim, Dong-Hwan;Jeong, Jin-Uk
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2013.02a
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    • pp.561-561
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    • 2013
  • 볼츠만 관계식을 아르곤과 산소 플라즈마에서 공간상의 전자 전류 측정과 전자에너지 분포함수의 측정을 통해 실험적으로 검증하였다. 전자의 에너지 분포가 볼츠만 관계식을 따를 때, 탐침의 전위를 고정시켜 각 위치마다 측정 할 경우 탐침과 플라즈마 간의 전위차의 감소와 플라즈마 밀도 감소가 서로 상쇄되는 효과로 인해 공간상에서 전자전류가 일정하게 측정이 된다. 또한 볼츠만 관계식을 전자역학적으로 해석할 때, 전자에너지 분포함수의 비국부적 특성을 의미하기 때문에 공간상에서 전자에너지 분포함수가 일정하게 측정된다. 낮은 압력에서 전자전류는 공간상에서 일정하였고, 전자에너지 분포함수 또한 전체 에너지 상에서 일치하는 것을 확인할 수 있었다. 이는 전자가 아르곤과 산소 플라즈마에서 각각의 경우에 볼츠만 관계식을 따르는 것으로 볼 수 있다. 하지만 압력이 높을 때, 산소 플라즈마인 경우 볼츠만 관계식 따르지 않았지만 아르곤 플라즈마에서는 여전히 볼츠만 관계식을 따르는 것을 확인할 수 있었다. 이러한 차이는 산소기체의 경우 분자기체에서 비탄성 충돌을 유발하는 반응들이 다양한 전자에너지 영역에 대해서 존재하여, 전자의 에너지 특성이 비국부적 영역에서 국부적 영역으로 전이가 되기 때문인 것으로 해석할 수 있다. 또한 챔버 벽면으로 빠져나가는 전자에 대해서도 볼츠만 관계식을 실험적으로 검증을 해 보았고, 플라즈마 내에서의 결과와 유사한 경향성을 관찰할 수 있었다.

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Development of Empirical Correlation to Calculate Pool Boiling Heat Transfer Coefficient on Inclined Tube Surface (경사진 튜브 표면의 풀비등 열전달계수 계산을 위한 실험식 개발)

  • Kang, Myeong-Gie
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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    • v.40 no.8
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    • pp.527-533
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    • 2016
  • A new empirical correlation was developed to identify the effect of an inclination angle on pool boiling heat transfer coefficient of a tube submerged in the saturated water at atmospheric pressure. Through the experiments and the survey of published results 431 data points were obtained and the nonlinear least square method was used as a regression technique. The heat flux of the tube($0{\sim}120kW/m^2$), inclination angle($0^{\circ}{\sim}90^{\circ}$), and the length divided by the diameter of a tube(18~42.52) were selected as major parameters. The newly developed correlation well predicts the experimental data within ${\pm}18%$, with some exceptions.

Experimental Study on Hydraulic Characteristics and Vorticity Interactions of Floating Breakwaters (부유식방파제의 수리특성 및 와 상호작용에 관한 실험적 연구)

  • Yoon, Jae-Seon;Son, Hyok-Jun;Chun, Si-Young;Cho, Yong-Sik
    • Journal of the Korean Society of Hazard Mitigation
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    • v.10 no.6
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    • pp.175-183
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    • 2010
  • In this study, laboratory experiments are conducted to investigate flow-fields around floating breakwaters by using the LDV(Laser Doppler Velocimetry) system. The LDV system is a well-known equipment to measure fluid particle velocities in laboratory experiments. Although the system requires great efforts and enormous time for measurements, it can provide precise velocity fields comparing to other available equipments. Various types of drafts and shapes for breakwaters are employed in laboratory experiments to analyze a relation between flow-fields and vorticity. A series of numerical experiments are also carried out by using a two-dimensional Navier-Stokes equations model. Numerically predicted results are compared with laboratory measurements.

An Empirical Formulation for Predicting the Ultimate Compressive Strength of Plates and Stiffened Plates (판 및 보강판의 압축최종강도 실험식)

  • J.K. Paik;J.M. Lee
    • Journal of the Society of Naval Architects of Korea
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    • v.33 no.3
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    • pp.8-21
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    • 1996
  • The aim of this study is to derive an empirical formula for predicting ultimate strength of plates and stiffened plates subjected to uniaxial compression. The test data of ultimate compressive strength for unstiffened and stiffened plates previously obtained by others have been collected. Many test data are necessary so that the derived formula will be available in wide range of plate dimensions. Additional collapse tests for a plate specimen with one flat bar stiffener, varying dimensions of plate and stiffener were performed in this study. On the basis of the present and previous experimental data, a more useful empirical formula than the existing ones was derived by applying the least square method.

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