• Korean Chemical Engineering Research
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• 제53권2호
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• pp.181-192
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• 2015

본 연구는 Liquid Crystal Display (LCD) 세척 후 발생하는 Propylene Glycol Monomethyl Ether Acetate (PGMEA)폐액 재활용을 위한 2기 증류탑을 사용하는 공정의 최적 조건을 산출하였다. 공정조건 최적화 기법으로 다중회귀분석을 이용하여 1차 증류 시 Bottom 온도(BTM 온도), Reflux 량, Feed 량 및 Feed 온도에 따라 PGMEA 함량에 대한 최적 조건과 2차 증류 시 BTM 온도, Reflux 량, Feed 량에 따른 PGMEA 함량에 대한 최적 조건과 공정인자를 산출하였다. 1차 증류탑의 공정인자 중 Reflux 량, Feed 온도 및 Feed 량이 중요한 인자로 산출되었다. 본 연구의 공정조건 범위에서는 BTM 온도범위가 PGMEA함량에 크게 영향을 주지 못하였다. 따라서 최적 공정 조건은 Feed 량 $5,700{\ell}$, Reflux 량 $2,500{\ell}$, BTM 온도 $165^{\circ}C$ 및 Feed 온도 $130^{\circ}C$이며 이때 예측된 PGMEA 함량은 92.12~94.62%로 산출되었다. 2차 증류탑에서는 Reflux 량이 함량에 많은 영향을 미치고 있으며, Feed 량과 BTM 온도도 영향을 미치는 인자로 산출되었다. 다중공선성(Multicollinearity)이 Reflux 량과 BTM 온도 간에 강한 양의 상관관계가 있어, 두 인자 중 다중회귀식에 영향이 지배적인 인자 하나를 선택하였으며, 최적조건은 BTM 온도 $199^{\circ}C$ 기준에서 최적 공정 조건은 Feed 량 $4,275{\ell}$ 및 Reflux 량 $6,200{\ell}$이며, 이때 예측 PGMEA 함량은 99.0~99.5%로 산출되었다.

• 공업화학
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• 제29권3호
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• pp.325-329
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• 2018

본 연구에서는 항산화성분함량이 높다고 알려진 안젤리카를 이용하여 폴리페놀을 추출하고 반응표면분석법을 이용하여 추출과정을 최적화하였다. 반응표면분석법의 반응치로는 추출수율과 폴리페놀함량을 설정하였고, 추출공정의 계량인자로는 추출시간, 주정/초순수 부피비, 추출온도를 이용하였다. 추출수율과 폴리페놀함량 모두 계량인자의 주효과도와 교호효과도를 모두 고려하였을 때 가장 큰 영향을 미치는 인자는 추출시간이었다. 또한 반응표면분석 결과 안젤리카의 최적추출조건은 추출시간이 2.8 h, 주정/초순수 부피비 64.0 vol%, 추출온도 $56.6^{\circ}C$로 나타났다. 이 조건의 추출수율은 24.6%, 폴리페놀함량은 8.76 mg GAE/g으로 산출되었다. 추출수율과 폴리페놀함량에 대한 회귀방정식의 결정계수 $R^2$은 각각 81.4%와 75.4%이었으며, 종합 만족도는 D = 0.80, 유의성은 5% 이내의 수준에서 인정되었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제7권3호
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• pp.271-277
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• 2006

사출 성형 공정은 저비용으로 고품질의 제품을 대량으로 얻을 수 있는 제조 공정이지만. 성형품의 품질에 영향을 주는 인자의 수가 너무 많아 모든 경우에 대하여 실험을 수행하는 것은 시간적, 경제적으로 불가능하다. 따라서 최근에 시뮬레이션 도구를 활용하여 이러한 실험을 보조하고 있고, 실험계획법 및 여러 가지 최적화 기법들이 다루어지고 있다. 인자수가 많은 경우 각 입력인자 간의 교호작용 등도 고려하면서도 실험 횟수를 줄이는 기법으로 정립된 실험계획법을 적용하여 시뮬레이션 소프트웨어를 이용한 모의 실험 데이터를 도출하였으며, 이를 바탕으로 주변의 잡음에서도 강건한 설계를 할 수 있는 다구찌 기법을 사출 성형 공정에 적용하여 최적의 사출 성형 공정 조건을 나타내었다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제38권3호
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• pp.199-212
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• 2005

노후관망의 최적개량 계획수립 시에는 수리학적 타당성을 포함한 다양한 인자들이 복합적으로 고려되어야 하며 모형에 고려할 인자들이 증가할수록 보다 효율적인 최적화 기법의 적용이 필요할 것이다. 그러나, 국내에서는 유전자알고리즘과 같은 보다 효과적인 알고리즘을 이용한 노후관 개량을 위한 의사결정시스템에 대한 연구가 미비한 실정이다. 본 연구의 목적은 최근 국내에서 제안된 ReHS라는 최적화기법을 이용해 기존의 모형에서 고려하지 않은 다양한 인자들을 고려한 상수관망 최적개량 의사결정 시스템을 개발하는데 있다. 본 연구에서는 고려하는 조건에 따라 다른 목적함수를 갖는 5개의 모형을 개발하여 가상관망에 적용하였으며, 기존에 개발된 모형들보다 타당한 결과를 나타내었다.

• 한국진공학회지
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• 제18권4호
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• pp.310-317
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• 2009

BGA 제조용 습식 현상 공정에 있어 기존의 수평 장비를 대체하여 수직 장비를 새로이 개발하였다. 수직 장비의 장점은 기판 표면의 소프트한 드라이필름 회로 패턴의 요철과 장비 구동부와의 직접적인 접촉을 배제함으로써 현상 공정 진행 중 회로 패턴의 손상을 최소화할 수 있다는 것이다. 본 연구에서는 개발된 수직 장비의 공정 특성을 최적화하기 위하여 다구찌 실험을 수행하였다. 수직 장비에 병렬로 동시 투입되는 2장의 기판에 대하여 공정 특성을 동일하게 하기 위해 적절한 잡음인자 및 제어가능인자를 선정하여 망소특성치 실험을 수행하였다. 실험 결과 현상 약품액의 온도 및 현상 스프레이에 노출되는 시간이 주요한 제어가능인자인 것으로 평가되었다. 최종적으로 회로 패턴의 손상 없이 현상 공정을 진행할 수 있는 최소 회로 선폭이 선형패턴의 경우 수평 장비 $13.8{\mu}m$ 대비 수직 장비는 $10.4{\mu}m$로, 닷 패턴의 경우 수평 장비 $22.1{\mu}m$ 대비 수직 장비는 $16.3{\mu}m$로 각각 향상된 결과를 얻을 수 있었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제52권3호
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• pp.302-306
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• 2014

목질계 분해효소 활성 증대를 위해 밀짚을 이용한 고체발효에서 주요 발효인자의 최적화를 수행하였다. Trichoderma reesei와 Aspergillus niger를 이용한 혼합배양에서 고체발효에 주요한 영향을 미친다고 알려진 배양온도, pH, 수분함량과 고체기질 크기를 순차적 최적화를 진행하였다. 실험에 적용 된 인자 모두 목질계 분해효소 활성에 유의한 효과를 주었으며, 발효온도 $40^{\circ}C$, pH 7, 수분함량 75%와 고체기질 크기 0.25~0.5 mm가 목질계 분해효소 생산을 위한 최적 조건임을 알 수 있었다. 최적조건 하에서 밀짚을 이용한 고체발효를 수행하였을 때, 효소활성 기준 cellulase 10.3 IU, endoglucanase 100.3 IU, ${\beta}$-glucosidase 22.9 IU와 xylanase 2261.7 IU/g dry material을 배양 96시간에 확인할 수 있었다. 본 결과는 기존 효소활성 대비 각각 72.6, 48.7, 55.2와 51.9% 증가한 수치로 혼합배양과 순차적 최적화를 적용하여 효과적인 목질계 분해효소 활성 증대가 가능함을 확인하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제45권9호
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• pp.807-815
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• 2017

팽창(auxetic) 구조물은 음의 프와송 비로 거동하는 구조체로, 에너지 흡수 및 파괴 인성 등이 높은 것으로 알려져 있다. 본 논문에서는 최적화의 목적을 음의 프와송비가 높으며 50 N/mm 이상의 강성을 갖는 팽창 구조를 설계하고자한다. 길이, 두께, 각도를 설계 인자로 정의하였고, 응력, 프와송 비 그리고 강성을 반응 요소로서 정의하였다. Box-Behnken 방법을 사용하여 4인자, 3수준 실험 설계를 수행하였고, Edison 프로그램 중 CSD_EPLAST를 사용하여 유한요소 해석을 수행하였다.

• 공업화학
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• 제29권5호
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• pp.565-570
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• 2018

본 연구에서는 초음파 용매추출공정을 이용하여 닥나무로부터 항산화성분을 추출하고, 중심합성계획모델을 이용하여 추출공정을 최적화하였다. 중심합성계획모델의 반응치로는 추출수율과 DPPH 라디칼소거활성을 설정하고, 독립변수인 추출시간, 주정/초순수 부피비, 초음파 조사세기에 따른 주효과도와 교호효과도를 해석하였다. 추출수율과 DPPH 라디칼소거활성 모두 계량인자의 주효과도와 교호효과도를 모두 고려하였을 때 가장 큰 영향을 미치는 인자는 주정/초순수 부피비이었다. 반응표면분석법을 이용하여 추출공정의 최적화과정을 수행한 결과 최적추출조건은 추출시간(19.92 min), 주정/초순수 부피비(54.23 vol%), 초음파 조사세기(557.65 W)로 나타났다. 이 조건으로부터 예상되는 반응치의 값은 추출수율(38.93 wt%), DPPH 라디칼소거활성(55.33%)으로 나타났다.

• 한국항공우주학회지
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• 제33권1호
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• pp.69-77
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• 2005

KSR-III 개발과정에서 배플을 장착하여 연소 불안정 현상을 해결한 바 있으나, 추력 및 냉각과 관련된 축방향 길이에 대한 최적화 과정을 거치지는 않았다. 이에 수동제어기구로서 사용되는 배플의 축방향 길이의 최적화 및 한계를 평가하기 위하여, 축방향 길이를 작동인자로 하여 연소 안정성 여분을 평가하였다. 외부 교란 발생 장치로서 2번의 기폭이 가능한 펄스건을 사용하였다. 외부 교란에 대한 연소실에서의 응답 특성을, 감쇠 시간과 진폭비와 같은 인자를 도입하여 정량화하였다. 설계점과 탈설계점에서 시험을 수행하였으며, 분사기의 충돌점으로 생각할 수 있는 화염 영역을 감싸지 못하는 경우에는 배플의 충분한 감쇠 능력을 보장할 수 없음을 확인하였다. 따라서 연소 안정성의 여분의 경계는 KSR-III에서의 작동조건 하에서 50 mm 정도의 배플인 것으로 판단되었다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2016년도 학술발표회
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• pp.521-521
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• 2016

상수도 관망은 수원에서 수요절점까지 물을 안정적으로 공급하는 것을 목표로 한다. 상수도 관망의 최적설계는 수리학적 제한조건 (절점의 수압, 관로의 유속)을 만족하는 범위에서 비용을 최소화하는 설계안을 얻는 것으로 Savic and Walters (1997)는 유전 알고리즘 (Genetic Algorithms, Holland 1975)을 적용한 상수도 관망 설계 프로그램인 GANET를 제안하였고, Maier et al. (1996)은 개미군집알고리즘 (Ant Colony Optimization Algorithm, Dorigo et al. 1996)을 상수도 관망 최적설계에 적용한 후 그 결과가 유전 알고리즘에 비해 우수함을 증명하는 등 상수도 관망 최적설계에 관한 연구가 활발히 진행되어 오고 있다. 유전알고리즘은 선택, 교차, 돌연변이의 반복계산 과정을 통하여 최적해를 찾는 최적화 기법이다. 이 과정에서 결정변수는 유전자 (Gene)의 집합으로 표현되며, 염색체 (Chromosome) 내에서 근접한 유전 인자들은 일종의 Building Block을 형성하게 된다. Building Block은 좋은 해를 갖는 유전 인자를 높은 확률로 보관하여 지역해에 빠질 가능성을 줄이는 반면, 유전형 (Genotype)이 표현형 (Phenotype)을 충분히 모방하여 표현하지 못한 경우 오히려 최적해의 탐색을 방해할 수 있다는 한계점을 갖는다. 유전 알고리즘을 상수도 관망 최적설계에 적용하였을 때에도 이 한계점은 여실히 드러난다. 관로의 관경을 결정변수로 설정한 후 유전형으로 표현하였을 때, 관망도 상에서 근접하지 않은 두 관로가 염색체 내에서 연속으로 나열된다면 두 관로 간의 연관성이 실제보다 크게 고려되기 때문이다. 한편, 하모니써치 (Harmony Search, Geem et al. 2001) 알고리즘은 즉흥 연주 (Improvisation)를 통해 최상의 화음을 만들어내는 현상으로부터 착안하여 만들어진 최적화기법으로 연산 기법은 무작위선택, 기억회상, 피치조정 등으로 구성되어 있으며, 결정변수에 해당하는 연주자가 독립적으로 행동하며 해를 탐색한다는 점에서 유전알고리즘과 큰 차이를 갖는다. 본 연구에서는 유전알고리즘의 Building Block에 의해 발생하는 오류를 개선하고자, 상수도 관망 최적설계 연구에 많이 사용되는 Hanoi 관망 (Fujiwara and Khang 1990) 관로의 정렬 순서를 여러 가지 기준으로 설정하여 관망데이터를 구축한 후 하모니써치와 유전 알고리즘을 적용하여 최적화를 수행하였고 그 결과를 비교하였다. 그 결과 유전 알고리즘과 달리 하모니써치 알고리즘의 경우, 관로의 나열 순서와 상관없이 우수한 최적해 탐색 결과를 보이는 것을 확인할 수 있었다.