• 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.

• 공업화학
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• 제30권4호
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• pp.421-428
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• 2019

본 연구에서는 천연색소인 커큐민을 포함하고 있는 천연물인 강황과 울금으로부터 황색색소(목표색, L = 87.0, a = 7.43, b = 88.2)를 추출하였다. 기초실험을 통해 반응표면분석법에 사용될 계량인자의 범위는 두 천연물 모두 pH (3~7), 추출온도($40{\sim}70^{\circ}C$)로 설정하였다. 목표색에 가장 근접한 최적추출조건을 얻기 위해 반응표면분석법 중 중심합성계획모델을 접목하여 추출공정을 최적화하였다. 결과값 및 회귀방정식을 통해 주효과도 및 교호효과도를 분석해 강황 및 울금의 색공간과 색차는 b 값에 가장 큰 영향을 끼치는 것을 알았다. 또한 반응치인 색좌표 L, a, b를 모두 만족하는 최적조건은 강황의 경우 pH = 3.43, 추출온도 $54.8^{\circ}C$에서의 이론적 수치 L (74.67), a (5.69), b (70.08)이었으며, 이 조건에서 실제실험을 수행한 결과 L (72.92), a (5.32), b (72.17)로 측정되었다. 울금의 경우에는 pH = 5.22, 추출온도 $50.4^{\circ}C$에서의 이론적 수치 색좌표는 L (82.02), a (7.43), b (72.86)이었으며, 실제실험을 수행한 결과 L (81.85), a (5.39), b (71.58)로 나타나 두 경우 모두 1% 이내의 오차범위를 나타내었다. 따라서 천연원료의 색소추출공정의 최적화 과정으로 반응표면분석법 중 중심합성계획모델을 적용할 경우 낮은 오차율을 얻을 수 있었다.

• 대한환경공학회지
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• 제39권10호
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• pp.568-574
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• 2017

본 연구는 폐목재로부터 organosolv 공정을 이용해서 리그닌을 분리할 때 영향을 미치는 주요 3개의 반응조건(반응시간($X_1$), 산 촉매의 농도($X_2$) 및 반응온도($X_3$))을 리그닌 회수율(y) 기준으로 최적화하였다. 중심합성계획법(central composite design, CCD)에 따라 반응온도 $136.4-203.6^{\circ}C$, 산촉매 농도 0-2.5%, 반응시간 26.36-93.64 분의 범위를 가진 실험계획을 수행해서 2차 모델식 및 최적조건을 수립하였다. 2차 모델식은 $y=-79.89+0.91X_1+9.8X_2-2.54{\times}10^{-3}X_1{^2}-2.11X_2{^2}$와 같이 얻었으며, 결정계수(coefficient of determination, $R^2$) 값은 0.8531으로 10% 이내의 유의수준에서 유의성을 나타냈다. 2차 모델식에 따라 예측되는 최고 리그닌 회수율은 12.46 g/100 g of dry wood이며 이때 최적 반응 조건은 반응온도 $178.2^{\circ}C$, 산 촉매 농도 2.32%으로 나타났다. 폐목재 대상 organosolv 공정에서의 리그닌 수율은 반응온도보다는 산 촉매 농도의 영향이 더 크게 나타났으며 반응시간에 의한 영향은 없는 것으로 나타났다. 모델의 변동성 분석(analysis of variance, ANOVA)에 따르면 리그닌 수율(y)에 대한 모델식의 유의확률은 p<0.001로 높은 유의성을 보였다. 최적조건에서 모델의 재현성을 검증한 결과 모델식이 실제공정을 적절하게 모사한 것으로 나타났다.

• 한국유체기계학회 논문집
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• 제16권4호
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• pp.22-27
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• 2013

The purpose of this paper is to perform the structural design of the small scale vertical-axis wind turbine (VAWT) blade using a response surface method(RSM). First, the four design factors that have a strong influence on the structural response of blade were selected. Analysis conditions were calculated by using the central composite design(CCD), which is a typical design of experiment for the response surface method(RSM). Also, the significance of the central composite design(CCD) was verified using analysis of variance(ANOVA). The finite element analysis was performed for the selected analytical conditions for the application of response surface method(RSM). Finally, a optimization problem was solved with a objective function of blade weight and a constraint of allowable stress to achieve a optimal structural design of blade.

• 한국정밀공학회지
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• 제25권5호
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• pp.132-139
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• 2008

To meet demand of big capacity and high speed rotation for washing machine, more stress from bending and twisting are complexly loaded onto the shaft supporting the horizontal drum, causing problems in fracture strength and fatigue life. Also, Vibration occurs due to the frequency of the rotating parts. But, shaft has various design factors such as diameter and distance between bearings according to configuration of shaft, the optimal values can't be easily determined. Using a design of experiment (DOE) based on the FEM (Finite Element Method), which has several advantages such as less computing, high accuracy performance and usefulness, this study was performed investigating the interaction effect between the various design factor as well as the main effect of the each design factor under bending, twist and vibration and proposed optimum design using center composition method among response surface derived from regression equation of simulation-based DOE.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제26권3호
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• pp.205-213
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• 2023

An optimal design of a simple beam-shaped flexure hinge mount supporting an optical mirror is presented. An optical mirror assembly is an opto-mechanically coupled system as the optical and mechanical behaviors interact. This side-supporting mount is flexible in the radial direction and rigid for the remaining degrees of freedom to support the mirror without transferring thermal load. Through thermo-elastic, optical and eigenvalue analysis, opto-mechanical performance was predicted to establish the objective functions for optimization. The key design parameters for this flexure are the thickness and length. To find the optimal values of design parameters, response surface analysis was performed using the design of experiment based on nested FCD. Optimal design candidates were derived from the response surface analysis, and the optimal design shape was confirmed through Opto-mechanical performance validation analysis.

• 공업화학
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• 제29권6호
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• pp.726-733
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• 2018

벼의 도정 부산물을 미강이라고 하며 매년 40-60만 톤의 미강이 도정 부산물로 생산된다. 미강은 일부 가축사료로 사용되거나 버려지는 실정으로 미강으로부터 생리활성물질과 같은 고부가가치 물질 생산을 통한 도정 부산물 활용이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 통계학적 최적화를 통한 미강으로부터 총 폴리페놀 함량(TPC), 총 플라보노이드 함량(TFC) 및 라디칼 소거능 활성(EDA) 증대를 위해 초음파 추출의 주요 공정조건인 추출시간($X_1$), 추출온도($X_2$), 에탄올 농도($X_3$)를 중심합성계획법을 이용하여 최적화하였다. 중심합성계획법을 통해 최적조건을 도출한 결과 추출온도 $94.9^{\circ}C$, 추출시간 41.6 min, 에탄올 농도 74.0% (v/v) 조건에서 TPC 2.78 mg GAE/g DM, TFC 1.63 mg QE/g DM, EDA 42.86%를 얻을 수 있었다, 이를 통해 초음파 추출공정은 $100^{\circ}C$ 이하의 저온 추출 조건에서 42 min의 짧은 추출을 통해 미강으로부터 생리활성 및 항산화 화합물의 추출에 효과적임을 확인하였으며 미강 추출물의 식품첨가 및 화장품 원료로서의 이용 가능성을 확보하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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• pp.969-970
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• 2011

본 논문은 표면부착형 영구자석 동기전동기(Surfacemounted Permanent Magnet Synchronous Motor)의 영구자석 offset의 변화와 노치(notch)의 적용에 따른 코깅토크 저감 특성을 분석하고, 중심합성계획법(Central Composite Design)을 이용한 최적 모델 설계에 대한 연구이다. 영구자석 offset만 적용한 모델의 경우 코깅토크의 피크-피크값은 95%로 크게 저감되었지만 정격전류 인가시 평균토크의 감소율이 12.3%로 출력 손실이 크기 때문에 최적 설계를 통해 추가적으로 노치를 적용하고 영구자석 Offset을 조절함으로써 코깅토크 저감율을 96.5%로 개선시킬 수 있었고, 평균토크의 감소율은 7.7%로 영구자석 offset만 적용한 모델보다 평균토크의 감소량이 작아진 것을 확인할 수 있었다.

• 한국식품저장유통학회:학술대회논문집
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• 한국식품저장유통학회 2003년도 춘계총회 및 제22차 학술발표회
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• pp.133.1-133
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• 2003

복숭아는 다른 과일에 비해 조직이 연약하고 저장성이 매우 낮은 여름철 과일이므로 선별, 포장 및 유통과정에 세심한 주의가 필요하다. 따라서 출하.유통시 선도를 유지시켜 유통기한을 연장시킨다면 경제적 효과가 클 것이다. 국내에서 일반화되어 있는 PE필름 밀봉 저장방식은 과실의 호흡에 의해 산소농도의 감소와 이산화탄소의 증가로 호흡이 억제되고, 이에 따라 노화가 지연됨으로 과실의 저장수명을 증가시키는 방식이며, PE필름내 기체조성에 영향을 미치는 요소는 필름의 두께와 저장온도이고 저장온도가 필름의 두께, 즉 MA효과보다 과실연화에 더 큰 영향을 미치는 것으로 알려져 있다. 이는 필름의 두께가 얇을수록 봉지 내 산소농도가 높아져 호흡대사를 촉진하기 때문인 것으로 이해된다. 과육의 연화가 시작되면서 이취를 유발하는 아세트알데히드와 에탄올의 축적이 증가한다고 보고되고 있고 이는 저장고 내 고농도의 이산화탄소 처리 시에 나타난다. 따라서 본 실험에서는 상온 2$0^{\circ}C$에서 복숭아를 0.05mm LDPE필름으로 포장하여 경도, 당도, pH를 측정하였으며 $O_2$(1, 3, 5%), $CO_2$(5, 10, 15%)를 9구분으로 환경기체를 조성하고 중심합성계획법에 의해 반응 표면분석(RSM)을 하였고 갈변도검사 결과와 함께 종합적으로 복숭아저장에 필요한 최적조건을 규명하고자 하였다.

• 한국식품저장유통학회:학술대회논문집
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• 한국식품저장유통학회 2003년도 춘계총회 및 제22차 학술발표회
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• pp.133.2-134
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• 2003

감(Diospyros kaki)은 한국과 일본이 주산지이며 국내 단감의 재배 품종은 만생종인 ‘부 유’가 주종을 이루고 있으며 독특한 맛, vitamin C 등 영양적 가치와 함께 식품으로서 안전성이 우수한 과실로 평가되면서 소비량이 매년 꾸준히 증가하고 있다. 단감은 국내에서 생산되는 과실로서는 드물게 PE필름에 포장된 상태에서 유통되고 있다. 이렇게 포장된 과실은 저온상태에서 유통되어야 MA의 효과를 충분히 발휘할 수 있으며 유통기한도 연장될 수 있을 것으로 생각되나 현재 국내에서 저온 유통되는 단감은 찾아보기 어렵다. 이에 현행 상온유통에서 PE필름 밀봉 방식과 무포장 상태의 과실의 품질변화를 살펴봄으로써 그 문제점을 파악하고 반응표면분석을 통하여 최적 저장조건을 찾아내고자 하였으며 유통조건을 고려하여 0.05mm LDPE 필름밀봉방식의 품질변화를 보았으며, 문제점을 파악하고자 하였다. 본 연구에서는 LDPE 필름포장이 단감의 품질변화에 미치는 영향을 알아보기 위하여 단감은 2$0^{\circ}C$에서 0.05mm LDPE필름으로 포장하여, 당도, 수소이온농도, 경도를 측정하고 또한 $O_2$(1, 3, 5%) $CO_2$(5, 10, 15%)의 9구분으로 환경기체조성을 조절하여 중심합성계획법에 의해 반응표면분석을 하고 종합적으로 검토하였다.