• 제목/요약/키워드: 중심합성계획

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반응표면분석에 의한 모유대체지의 효소적 합성조건 최적화 (Optimization of Lipase-Catalyzed Interesterification for Production of Human Milk Fat Substitutes by Response Surface Methodology)

  • 손정매;이정희;설성련;홍순택;이기택
    • 한국식품과학회지
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    • 제43권6호
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    • pp.689-695
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    • 2011
  • 모유대체지를 합성하기 위하여 palm stearin을 acetone fractionation으로 획득한 PPP rich fraction과 oleic ethyl ester를 기질로 사용하고, sn-1,3 위치 선택성을 가진 Lipozyme TLIM을 이용하여 에스테르 교환반응을 수행하였다. 반응 조건(반응 온도, 반응 시간, 기질의 비율)을 요인 변수로 하여 중심 합성 계획에 의한 반응표면분석을 이용하였고, 비 용매 계에서의 반응을 통해 sn-2 위치에 팔미트산의 함량이 높고, sn-1,3에 올레산의 함량이 높은 1,3-dioleoyl-2-palmitoyl glycerol(OPO) 합성 조건을 최적화 하였다. 모델에 의하여 구해진 최적화 조건은 반응온도=$55^{\circ}C$, 반응시간 =3시간, 기질비율=1:6이었고 이때 sn-2 위치의 팔미트산($Y_1$, %)의 함량은 70.70%이었고 sn-1,3 위치의 올레산($Y_2$, %) 함량은 69.58% 이었다. 최적조건에서 합성된 모유대체지를 silver ion HPLC분석 결과 SSS(5.22%), SSU(36.28%), SUU(12.94%), USU(31.24%), UUU(11.04%)로 나타났다. 한편, TAG(90.35 g/100 g), 1,3-DAG (5.66 g/100 g)와 1,2-DAG(4.00 g/100 g)로 구성되어 있었고, 1,3-DAG 가 1,2-DAG 보다 많이 생성되는 것으로 나타났다.

반응표면분석에 의한 옥수수유 유래 monoacylglycerol과 diacylglycerol 합성 조건의 최적화 (Optimization for the Production of Mono- and Di-acylglycerols from Corn Oil by Enzymic Glycerolysis Using Response Surface Methodology)

  • 박래균;최상원;이기택
    • 한국식품과학회지
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    • 제36권5호
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    • pp.717-722
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    • 2004
  • Lipozyme RM IM 효소적 촉매를 사용한 glycerolysis에 의한 옥수수유로부터 $1,3-DAG(Y_1),\;1,2-DAG(Y_2)$, 총 $DAG(Y_3),\;MAG (Y_4)$, 및 총 DAG + MAG 의 합성 양$(Y_5)$의 생성 최적화를 반응 표면분석을 이용하여 모니터링 하였으며 반응온도$(35-75^{\circ}C,\;X_1)$, 반응시간$(1-11시간,\;X_2)$ 및 hexane 의 혼합 양$(0-2mL,\;X_3)$을 변수로 한 중심합성계획으로 최적화 실험하였다. 1,3-DAG는 반응온도$(44.92^{\circ}C)$, 반응시간(10.24시간) 및 hexane 첨가량(1.16mL) 조건에서 20.43 area%로 최대값을 나타내었으며 1,2-DAG는 $56.32^{\circ}C$, 6.95시간 및 1.04mL 조건에서 26.78 area% 로 최대값을 예측할 수 있었다. 총 DAC는 $53.82^{\circ}C$, 8.03시간 및 1.08mL 실험 조건에서 45.09 area% 최대값을 보였다. 또한 MAG 생산 최적조건은 $64.14^{\circ}C$, 7.00시간 및 0.13mL에서 최대값 9.57 area%로 예측되었으며 총 DAG+MAG 생산 최적조건은 $54.07^{\circ}C$, 7.98시간, 1.02mL이었으며 이때 예측된 값은 53.54 area%이었다.

홍화씨로부터 Phytosterol 추출의 최적화 및 재구성지질의 합성 (Optimization for the Phytosterol Extraction and Production of Structured Lipids from Safflower seed)

  • 박래균;이기택
    • 한국식품저장유통학회지
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    • 제10권2호
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    • pp.219-223
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    • 2003
  • 반응표면분석에 의하여 홍화유 추출조건에 따른 campesterol, stigmasterol, $\beta$ -sitosterol 및 total sterol의 추출 최적화를 모니터링 하였으며, 추출온도(35∼75$^{\circ}C$, X$_1$), 추출시간(1∼11시간 X$_2$), 중심합성계획으로 추출조건을 최적화하였다. campesterol 최적 추출범위는 추출온도, 추출시간 및 시료의 전처리 가공온도가 각각 59.01$^{\circ}C$, 2.88시간, 75.04$^{\circ}C$ 이었다. 그러나 $\beta$-sitosterol, stigmasterol 및 total sterol 추출율 반응표면분석은 유의차가 없었다. 한편 홍화의 35$^{\circ}C$ 유지 추출수율은 평균 23.44% 이었으며 8$0^{\circ}C$ 추출조건에서는 평균 20.05% 이었다. 추출온도가 35$^{\circ}C$에서 8$0^{\circ}C$높아짐에 따라 홍화유의 추출온도에 따른 평균 총 tocopherol 함량이 0.172% 에서 0.207%으로 증가하였다. 지방산 분석 결과 linoleic acid의 함량은 70.24%이었다. 홍화유와 CLA를 이용한 재구성 지질 합성결과 24시간 반응 재구성 지질에 함유된 CLA 함량은 31.79mol% 이었다.

폐기 감 과피를 이용한 Carotenoids색소의 추출 (Carotenoids pigment extraction from a wasted persimmon peel)

  • 오상룡;차원섭;박준희;조영제;홍주헌;이원영
    • 한국식품저장유통학회지
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    • 제8권4호
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    • pp.456-461
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    • 2001
  • 감 과피로부터 천연식용색소를 개발하고자 7가지 (acetone, ethanol, ether, ethyl acetate, ethylene chloride, hexan, methanol)의 유기용매로 carotenids를 추출하고 추출수율을 비교하였다. 이들 용매중 아세톤의 추출수율이 가장 크게 나타나 아세톤을 이용한 추출조건의 최적화를 위하여 중심합성계획에 의한 반응표면분석을 행하였다. 시료에 대한 추출온도(X$_1$), 추출시간(X$_2$), 용매비(X$_3$)를 요인변수로 하고 caroteniods 함량(Y)을 종속변수로 하여 5가지 수준으로 추출을 실시하였다. 반응표면분석으로 수립된 회귀식에 대하여 적합결여분석을 행한 결과 유의성이 없어 회귀식이 적절함을 알 수 있었으며 추출온도가 가장 큰 영향을 미치는 변수로 나타났다. carotenoids함량은 추출온도 $25^{\circ}C$부근까지 증가하다. 가 감소하는 것으로 나타났는데 이는 열에 의해 carotenoids의 산화가 촉진된 것으로 생각된다. 또한 carotenoids 함량은 추출시간과 용매비의 증가에 따라 carotenoids함량이 높게 나타났다. 기울기로 보아 추출온도가 추출시간보다 더 큰 영향을 주는 것을 알 수 있었다. 요인 변수 중 추출량에 가장 영향이 적은 용매비를 중심점의 조건으로 고정하고 추출온도와 추출시간만을 변수로 하였을 경우 carotenoids 함량을 최대로 하는 영역의 추출온도와 추출시간을 각각 29$^{\circ}C$, 93min으로 결정할 수 있었다.

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반응표면분석을 이용한 연삭가공용 스핀들 형상 최적화 (Shape Optimization of Grinding Spindle using Response Surface Analysis)

  • 배경태;김귀남;최부영;문홍만;노정필;허선철
    • 한국해양공학회지
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    • 제29권1호
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    • pp.56-61
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    • 2015
  • To improve the accuracy of a machine, research needs to be conducted on the relationship between the output variables and design variables of a spindle-shaped part from the thermal and static viewpoints. Therefore, research was carried out by examining the correlation of each variable to find the optimum conditions. Moreover, DOE (design of experiments) was extensively used. The model used in this study was a grinding spindle to which a hydrostatic bearing was applied. This model was used in a preliminary analysis based on the experimental results of the previous studies. The influences of the output variables and design variables were compared through a main effect analysis. Generated response surfaces were applied to the Kriging model. To optimize the model, a screening method was selected. In comparison with the initial model, the deformation of the optimized model designed by DOE decreased by 4.1 μm, while the thermal deformation decreased by 1.2 μm. Therefore, it was efficient to design a spindle-shaped part through DOE to improve the accuracy of the machine.

스네이크를 이용한 뇌 자기 공명 영상에서 종양의 경계선 추출 (Tumor boundary extraction from brain MRI images using active contour models (Snakes))

  • Ryeong-Ju Kim;Young-Chul Kim;Heung-Kook Choi
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제4권2호
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    • pp.1-6
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    • 2003
  • 본 연구는 스네이크를 이용하여 뇌의 자기 공명 영상에서 자동 혹은 반자동으로 종양 또는 병변의 정확한 윤곽선을 찾기 위함이다. 본 연구에서 기존의 스네이크가 가지고 있는 에너지 최적화 문제를 동적 프로그래밍을 이용하여 개선하였고, Image Force로 Canny Edge Detector의 값을 이용하여 스네이크가 잡음에 덜 민감하도록 하였다. 병변의 윤곽선이 추출되면, 병변의 면적, 중심 좌표, 둘레 등을 계산하도록 하였다 또한 병변에 대한 다수의 2차원 단면 영상을 합성하여 3차원으로 재구성하여 병변의 입체적인 모양을 볼 수 있도록 하였다. 본 연구에서 제안된 방법은 뇌종양 환자의 치료 계획 수립 뿐 아니라 경과를 평가하는데 유용하게 활용될 것으로 기대된다.

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의료용 베드 헤드 콘솔의 강도조건을 고려한 최적 설계 (Optimal Design of Medical Bed Head Consol Considering the Strength Condition)

  • 변성광;최하영;이봉구
    • 한국기계가공학회지
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    • 제15권3호
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    • pp.8-14
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    • 2016
  • Medical bed head consoles (BHC) are generally used to increase the efficiency of medical equipment and speed the medical treatment response time. The BHC design has been consistently improved including a movable shelf unit that is embedded to mount stably medical instruments on the lower part of the main console. The cost of a BHC can be reduced through design optimization to limit the overall weight. However, as the size of a head console might decrease due to design optimization, the BHC deflection could be increased. In this study, multi-objective optimal design was adopted to consider this BHC design problem. In order to reduce the cost of optimization planning, an approximate model was applied for the design optimization. In the context of approximate optimization, we used the response surface method and non-dominant sorting genetic algorithm developed from various fields. Multi-objective optimal solutions were also compared with a single objective optimal design.

반응표면모델에 의한 철도 차량 대차의 탄성조인트 최적설계 (Optimization of the Elastic Joint of Train Bogie Using by Response Surface Model)

  • 박찬경;이광기
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제24권3호
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    • pp.661-666
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    • 2000
  • Optimization of the elastic joint of train is performed according to the minimization of ten responses which represent driving safety and ride comfort of train and analyzed by using the each response se surface model from stochastic design of experiments. After the each response surface model is constructed, the main effect and sensitivity analyses are successfully performed by 2nd order approximated regression model as described in this paper. We can get the optimal solutions using by nonlinear programming method such as simplex or interval optimization algorithms. The response surface models and the optimization algorithms are used together to obtain the optimal design of the elastic joint of train. the ten 2nd order polynomial response surface models of the three translational stiffness of the elastic joint (design factors) are constructed by using CCD(Central Composite Design) and the multi-objective optimization is also performed by applying min-max and distance minimization techniques of relative target deviation.

스크린 프린팅 주요인자 변화에 따른 SAC305 솔더페이스트 인쇄성 평가 (SAC305 solder paste printability evaluation by screen printing parameters)

  • 권상현;이창우;김철희;유세훈
    • 대한용접접합학회:학술대회논문집
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    • 대한용접접합학회 2010년도 춘계학술발표대회 초록집
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    • pp.77-77
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    • 2010
  • 본 연구에서는 Sn-3.0Ag-0.5Cu (SAC305) 무연솔더의 최적 인쇄성을 위한 PCB 및 마스크설계, 스크린프린팅 공정변수의 최적값을 실험계획법을 통해 평가하였다. 사용된 칩은 가로 0.4mm 세로 0.2mm의 0402 MLCC칩이며, 사용된 시험보드는 OSP 표면처리된 PCB이었다. 인쇄성을 판단하기 위한 공정인자는 금속마스크 두께, 마스크홀 크기, 패드크기 및 모양, 인쇄각도, 인쇄속도, 판분리속도이었다. ANOVA분석을 통해 주인자를 파악하였으며, 인쇄성에 영향을 미치는 주인자는 마스크두께와 인쇄각도임이 확인되었다. 그 후 중심 합성법을 이용하여 인쇄성 최적 조건을 확인하였다. 결과로 나타난 등고선/표면도를 통해, 마스크두께가 작을 때에는 인쇄각도가 작아야 높은 인쇄성을 갖으며, 또한 마스크 두께가 클 경우에는 인쇄각도가 커야 높은 인쇄성을 가짐을 알 수 있었다. 추가실험을 통해서 인쇄성 표면도의 정확도를 확인하였으며, 실험값은 표면도에서 표시된 인쇄성값과 비슷함을 알 수 있었다. 또한, 인쇄성이 낮은 영역과 높은 영역에서 접합강도값을 측정하였으며, 인쇄성이 좋은 영역에서 접합강도도 높음을 알 수 있었다.

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수력학을 고려한 평판형 광생물 반응기의 스케일업에 관한 연구 (Scale-up of Flat Panel Photobioreactor considering Hydrodynamics)

  • 김광호;이동운;정상화
    • 한국기계가공학회지
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    • 제17권1호
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    • pp.48-56
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    • 2018
  • Due to the growing concerns of energy resource depletion and environmental destruction, the mass production of microalgae has been studied. The scale-up of a photobioreactor (PBR) is required for the mass production of biomass. In this paper, the geometric parameters and oxygen transfer rate (OTR) are considered, to scale up a flat panel photobioreactor (FP PBR). The PBR is designed using the goal-driven optimization (GDO) method to accomplish the scale-up. The local sensitivity of each output parameter with respect to the input parameter is analyzed through the design of experiment (DOE), and the design candidates are evaluated with the screening sampling method. The volumetric mass transfer coefficient is measured by the dynamic method.