• 제목/요약/키워드: 최적화 모형

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반응표면분석법을 응용한 tagatose와 glycine 모델 용액의 Maillard 갈변반응의 최적화 (Optimization of Maillard Reactions of Tagatose and Glycine Model Solution by Appyling Response Surface Methodology)

  • 류소영;노희진;노봉수;김상용;오덕근;이원종;윤정로;김석신
    • 한국식품과학회지
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    • 제35권5호
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    • pp.914-917
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    • 2003
  • 본 연구는 tagatose와 glycine을 혼합한 모델용액을 대상으로 반응표면분석을 응용하여 pH, 온도, 시간이 Maillard 갈변반응에 미치는 영향을 알아보고, 적정한 갈색이 발현될 수 있는 최적조건을 찾고자 수행되었다. 반응pH, 반응온도, 반응시간을 독립변수로 하고 흡광도, 황색도, 색차, 및 관능평점을 종속변수로 하여 pH 3, 5, 7, 온도 70, 85, $100^{\circ}C$, 시간 60, 180, 300분의 범위에서 반응표면분석을 행하였다. 회귀식의 결정계수는 $0.91{\sim}0.98$의 높은 범위를 보였고, 적합결여검정 결과 모형들이 적합한 것으로 나타났다. 흡광도, 황색도, 색차, 및 관능평점 모두 종속변수들이 안장점을 보여 능선분석을 하였는데, 흡광도. 황색도, 색차의 경우 최소점을 기준으로 최적점을 찾았으나 관능평점의 경우 최대점을 기준으로 최적점을 찾을 수 있었다.

HyGIS와 Qual2E의 연계 시스템 개발 (Development of Qual2E Interface System Coupled with HyGIS)

  • 박인혁;김경탁;하성룡
    • 한국지리정보학회지
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    • 제14권2호
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    • pp.96-108
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    • 2011
  • 환경에 대한 관심이 고조되면서 환경용량을 정량적으로 평가할 수 있는 환경모델링에 대한 관심이 고조되고 있다. 환경 모델링, 특히 수질 모의에 있어 GIS는 정량적인 매개변수 추출과 산출 등을 가능케 하는 중요한 툴임에도 불구하고 표준화된 절차 등의 부재로 적용에 어려움을 겪고 있다. 이로 인해 동일한 모델을 사용하여 동일한 지역을 모의하더라도 연구자마다 다른 결론을 내고 있어 정책 입안시 혼란을 가중시키고 있다. 본 연구에서는 1차원 하천수질예측모델인 Qual2E와 수문형 GIS 툴인 HyGIS를 연계하여 시스템을 구축하고자 하였다. 이를 위해 Qual2E 모델의 구조화 분석을 실시하고 기존 모델링 절차를 표준화 하였으며, Qual2E 모형에 최적화된 데이터모델을 설계 구축하였다. 또한 입력파일과 출력파일을 통제할 수 있는 매개변수 산출 알고리즘을 개발하고 구축하였다. 시스템의 구축시 GIS 데이터의 제어는 GDK를 활용하고 GUI 및 기타 시스템 환경은 Visual Basic 6.0을 활용하였다. 개발된 시스템을 활용하여 시험평가를 수행한 결과, 모델 구동시간이 기존 모델링에 비해 최대 3배 이상 단축되는 것으로 나타났으며, 입력파일 오류 등으로 인한 모델수행 장애는 발생하지 않았다.

Q6, Q10 어린이 인체모형 상해치에 대한 안전 구속 시스템 최적화 연구 (The study of optimization of restraint systems for injuries of Q6 and Q10 child dummies)

  • 선홍열;이슬;김기석;윤일성
    • 자동차안전학회지
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    • 제7권3호
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    • pp.7-13
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    • 2015
  • Occupant protection performance in frontal crashes has been developed and assessed for mainly front seat occupants over many years, and in recent years protection of rear seat occupants has also been extensively discussed. Unlike the front seats, the rear seats are often occupied by children seated in rear-facing or forward - facing child restraint systems, or booster seats. In the ENCAP, child occupant protection assessments using 18-month-old(P1.5) and 3-year-old(P3) test dummies in the rear seat have already been changed to new type of 18-month-old (Q1.5)and 3-year-old(Q3) test dummies. In addition, ENCAP are scheduled with the development and introduction of test dummies of 6-year-old (Q6) and 10.5-year-old children(Q10) starting 2016. In KNCAP, Q6 and Q10 child dummies will be introduced in 2017 as well. Automobile manufacturers need to develop safety performance for new child dummies closely. In this paper, we focused on Q6 and Q10 child dummies sitting in child restraint system. Offset frontal crash tests were conducted using two types of test dummies, Q6 and Q10 child dummies, positioned in the rear seat. Q6 and Q10 were used to compare dummy kinematics in rear seating positions between Q6 behind the driver's seat and Q10 behind the front passenger's seat. The full vehicle sled test results of both dummies were conducted with different restraint systems. It showed that several injury and image data was collected as the result of the full vehicle sled test. Based on the results of these investigations, this paper describes which factor is most important and combination is the best performance when evaluating rear seat occupant protection for Q6 and Q10 child dummies.

반응표면분석을 이용한 녹차 첨가 찐빵제조의 최적화 (Optimization of Steamed Bread Making with Addition of Green Tea Powder Using Response Surface Methodology)

  • 오유경;김창순;장덕순
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제31권3호
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    • pp.451-459
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    • 2002
  • 찐빵에 녹차가루를 첨가해서 기능성 찐빵의 최적 제조공정조건을 알아보기 위하여 반응표면분석을 이용하였다. 찐빵제조에는 밀가루 단백질 함량이 12.5%인 강력분과 단백질 함량이 10.5%인 혼합분(50% 강력분+50% 박력분)을 사용하였다. 최적공정조건을 추적하기 위한 RSM의 반응표면모형에 녹차첨가량(X$_1$), 혼합시간(X$_2$), 발효시간(X$_3$)을 인자로 포함시켰다. 반응값은 녹차첨가 찐빵의 부피, 퍼짐율, 기계적 조직감 및 표면광택, 매끈함, 기공의 균일성을 측정치로 하였다. 그 결과 녹차첨가 찐빵제조의 최적조건은 강력분을 사용한 경우에는 녹차첨가량 1.1%, 발효시간 51분 7초, 혼합시간 12분 46초로 나타났고, 혼합분을 사용한 경우에는 녹차 첨가량 3.2%, 발효시간 39분 55초, 혼합시간 11분 8초로 나타났다. 따라서 혼합분으로 찐빵을 제조할 때 녹차가루의 첨가량을 더 증가시킬 수 있음을 알았다. 관능검사에서도 강력분 녹차찐빵보다는 혼합분 녹차찐빵이 전반적인 기호도가 높은 것으로 나타났으므로 녹차의 기능성을 살린 찐빵을 제조하기 위해서는 강력분보다는 단백질 함량이 낮은 혼합분을 사용해야 할 것으로 판단된다.

하수관망 내 모니터링 지점 선정 기법 (Method to Determinate Monitoring Points in Sewer Networks)

  • 이정호;전환돈;박무종
    • 한국방재학회 논문집
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    • 제11권3호
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    • pp.229-235
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    • 2011
  • 하수관거시스템(sewer system)의 효율적인 관리를 위해서는 관거 내의 유량, 수질, 불명수 및 CSOs (Combined Sewer Overflows) 등에 대한 지속적인 모니터링이 필요하며, 따라서 하수관망에서의 모니터링은 하천 방재 측면에서 매우 중요한 요소이다. 그런데, 하나의 유역 하수관거시스템에서 모든 지점에 대한 모니터링은 예산의 제약으로 인하여 불가능하다. 따라서 모니터링 지점들은 주어진 예산 내에서 최대의 효율적인 자료의 획득이 가능한 지점들로서 선정되어야 한다. 그럼에도 불구하고 모니터링 지점의 선정에 대한 명확한 기준 및 선정된 모니터링 지점에서 획득된 자료에 대한 정량화된 평가 방법에 관한 연구는 미흡한 실정이다. 본 연구에서는 이러한 문제점을 해결하고 수질 자료의 효율적인 모니터링을 위하여 하수관거시스템 내에서 수질 측정지점의 선정에 대하여 유전자알고리즘을 이용한 최적화 방법을 제시하였다. 제시된 수질측정지점 선정 모형은 엔트로피 방법을 이용하여 지점별 획득 자료에 대하여 정량적으로 평가하며, 수질측정지점의 선정에 따른 수집 자료에 대한 총 엔트로피의 최대화를 목적함수로 한다. 여기서 수집 자료들에 대한 엔트로피 평가는 자료의 변동 특성을 반영하며, 자료의 획득 가능한 범위를 의미한다. 이때 수질의 측정은 유량의 관측과 동일한 지점에서 이루어져야 하므로, 수질측정지점 선정에 대한 제약 조건은 주어진 예산에 따른 유량계 설치 가능 개수로서 이루어졌다.

제7차 및 제8차 전력수급기본계획 전원 구성 전환에 따른 경제성 및 환경성 변화 분석 연구 (A Study of Economic Efficiency and Environmental Performance Due to the Conversion of the 7th and 8th Basic Plan for Long-term Power Supply and Demand)

  • 조성진;윤태연;김윤경
    • 자원ㆍ환경경제연구
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    • 제28권2호
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    • pp.201-229
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    • 2019
  • 제7차 전력수급기본계획과 제8차 전력수급기본계획이 고려하는 핵심가치의 범위는 다르다. 전자는 공급안정성과 경제성을, 후자는 여기에 더해서 환경성과 발전 설비의 안전성도 포함하였다. 이는 전원 구성의 전환을 가져왔다. 이에 본 논문에서는 제7차 전력수급기본계획과 제8차 전력수급기본계획의 전원 구성 변화에 따른 영향을 전기요금측면에서 경제성으로, $CO_2$ 배출량과 대기오염물질(NOx, SOx, PM) 배출량측면에서 환경성으로 대표하여 추정하였다. 더하여 전원 구성과 전력수요 전망을 조합 및 절충하는 시나리오들을 설정하여 경제성과 환경성간의 관계를 고려하는 다수의 전원 구성 전환 경로를 검토하였다. 전력계통 모의 전산모형인 M-CORE를 이용한 분석 결과에 따르면 제7차 전력수급기본계획에서 제8차 전력수급기본계획으로의 전원 구성 전환은 중 장기에 전기요금을 인상시키지만 동시에 온실가스와 대기오염물질 배출량을 저감시킨다. 전력수급기본계획을 혼합하는 전원 구성의 대안은 장기에 전기요금의 인상과 온실가스와 대기오염물질 저감량 사이의 상충관계를 완화시킬 수 있다. 전력수급계획을 수립할 때에 공급 안정성, 환경성, 경제성, 효율성, 안전성, 에너지 안보 등의 핵심가치들을 동시에 최적화하는 전원 구성을 도출하기는 어렵다. 그러나 핵심가치들에 근접한 다양한 전원 구성 경로를 탐색하여 각각의 미시적 거시적 영향을 제시하는 것은 국민들에게 미래지향적인 전원 구성으로의 전환 방향을 고민할 수 있는 선택안을 제공할 수 있을 것이다.

홍삼정과 제조 부산물 이용에 관한 연구: 반응표면분석을 이용한 총 진세노사이드 추출조건의 최적화 (A Study on the Utilization of By-products from Honeyed Red Ginseng: Optimization of Total Ginsenoside Extraction Using Response Surface Methodology)

  • 이의석;류관모;김선형;이가순;박수진;전병선;박종태;홍순택
    • 산업식품공학
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    • 제21권1호
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    • pp.79-87
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    • 2017
  • 본 연구는 홍삼정과 부산물의 산업적 이용성 증대를 위하여 중 반응표면분석법을 이용한 추출수율 및 총 진세노사이드 함량 추출 최적조건을 찾는데 목적이 있다. 추출용매 농도(에탄올, 30-70%, v/v), 추출온도($25-70^{\circ}C$), 추출시간(5-11 hr) 등의 독립변수를 D-optimal design을 통하여 실험계획하고, 얻어진 실험결과를 반응표면분석하여 추출수율, 총 진세노사이드 함량 등의 반응변수에 대한 최적 추출조건을 검토하였다. 그 결과, 독립변수인 추출온도와 시간이 증가함에 따라 수율 및 총 진세노사이드 함량은 증가하였으나, 추출용매(에탄올)의 경우 고농도에서 수율은 감소한 반면, 추출물 중 총 진세노사이드 함량은 증가하였다. 독립변수 중 추출용매의 농도가 각 반응변수에 가장 큰 영향을 주는 것으로 나타났다. 본 연구를 통해서 유도된 회귀식 모형은 실험을 통해 얻은 결과와 잘 일치하였고, 추출수율과 총 진세노사이드 함량을 최대로 하는 최적 조건은 추출용매농도 57.90% (v/v), 추출온도 $56.94^{\circ}C$, 추출시간 11시간으로 이 경우 추출수율은 84.52%, 총 진세노사이드 함량은 9.54 mg/g으로 예측하였다.

NEMO 모델을 이용한 지역 폭풍해일예측시스템 개발 및 검증 (Development and Verification of NEMO based Regional Storm Surge Forecasting System)

  • 라나리;안병웅;강기룡;장필훈
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제32권6호
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    • pp.373-383
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    • 2020
  • 본 연구에서는 한반도 중심 해역을 포함하는 북서태평양 영역에서의 폭풍해일 예측을 위해 NEMO(Nucleus for European Modelling of the Ocean) 모형을 이용하여 지역규모의 폭풍해일 예측시스템을 구축하였다. 이 시스템은 조석과 해일 예측으로 구성되어 있으며보다 정확한 폭풍해일을 예측하기 위해 수심자료와 대기-해양 경계에서의 모수화(parameterization) 최적화 과정을 수행하였다. 이를 통해 2018년 8~10월과 태풍 솔릭 사례에 대하여 국립해양조사원 조위 관측자료를 이용한 통계 방법을 적용하여 검증을 수행하고, 이를 POM(Princeton Ocean Model) 기반의 예측모델 결과와 비교하였다. 수행결과 NEMO 기반의 폭풍해일 예측시스템이 POM 기반의 예측결과에 비해 평균오차와 RMSE가 각각 약 29%와 약 20% 감소한 것으로 나타났으며, 태풍 시기에도 NEMO 기반 예측결과에서 전반적으로 오차가 낮게 나타났다.

딥러닝과 머신러닝을 이용한 아파트 실거래가 예측 (Apartment Price Prediction Using Deep Learning and Machine Learning)

  • 김학현;유환규;오하영
    • 정보처리학회논문지:소프트웨어 및 데이터공학
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    • 제12권2호
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    • pp.59-76
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    • 2023
  • 코로나 시대 이후 아파트 가격 상승은 비상식적이었다. 이러한 불확실한 부동산 시장에서 가격 예측 연구는 매우 중요하다. 본 논문에서는 다양한 부동산 사이트에서 자료 수집 및 크롤링을 통해 2015년부터 2020년까지 87만개의 방대한 데이터셋을 구축하고 다양한 아파트 정보와 경제지표 등 가능한 많은 변수를 모은 뒤 미래 아파트 매매실거래가격을 예측하는 모델을 만든다. 해당 연구는 먼저 다중 공선성 문제를 변수 제거 및 결합으로 해결하였다. 이후 의미있는 독립변수들을 뽑아내는 전진선택법(Forward Selection), 후진소거법(Backward Elimination), 단계적선택법(Stepwise Selection), L1 Regularization, 주성분분석(PCA) 총 5개의 변수 선택 알고리즘을 사용했다. 또한 심층신경망(DNN), XGBoost, CatBoost, Linear Regression 총 4개의 머신러닝 및 딥러닝 알고리즘을 이용해 하이퍼파라미터 최적화 후 모델을 학습시키고 모형간 예측력을 비교하였다. 추가 실험에서는 DNN의 node와 layer 수를 바꿔가면서 실험을 진행하여 가장 적절한 node와 layer 수를 찾고자 하였다. 결론적으로 가장 성능이 우수한 모델로 2021년의 아파트 매매실거래가격을 예측한 후 실제 2021년 데이터와 비교한 결과 훌륭한 성과를 보였다. 이를 통해 머신러닝과 딥러닝은 다양한 경제 상황 속에서 투자자들이 주택을 구매할 때 올바른 판단을 할 수 있도록 도움을 줄 수 있을 것이라 확신한다.

수질사고 예방형 상수도 관망 밸브 시스템 설계 (A new approach to design isolation valve system to prevent unexpected water quality failures)

  • 박경진;신금채;이승엽
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제55권spc1호
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    • pp.1211-1222
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    • 2022
  • 상수도 관망 운영 단계에서 비정상상황은 필연적으로 발생하며, 이때 밸브를 이용한 구역의 격리가 필요하다. 밸브를 이용한 구역 격리 시 흐름 경로와 유향, 유속의 변화와 같은 수리적 변화로 인해 수리적 피해는 불가피하며, 대부분의 기존 연구들은 수리적 피해를 최소화할 수 있도록 밸브의 위치를 결정하여 왔다. 다만, 수리적 변화는 예지치 못한 수질 사고를 유발할 수 있기에, 격리 시 수질 사고 발생 여부를 미리 판단할 필요가 있다. 이에 본 연구에서는 밸브 위치에 따른 예지치 못한 수질 문제를 예방할 수 있는 밸브 설계 방안을 제안한다. 이를 위한 격리 전후의 관로별 흐름 특성 변화율을 정량화하는 유향 변경률 인자(Flow Direction Change Ratio, FDCR)와 신뢰도(reliability)를 고려한 최적 설계 방법론을 제안하였으며, 해당 모형을 가상 상수도 관망에 적용하여 FDCR 고려 유무에 따른 설계안을 비교하였다. 설계 결과 FDCR을 고려한 경우 기존 설계안 대비 유향 변동이 없는 것을 확인하였으며, 세그먼트 격리에 따른 절점별 압력과 관별 유속의 평균과 변동성을 확인한 결과 기존 설계안 대비 우수한 성능을 나타냄을 확인하였다. 또한 설계안 비교를 위해 그래프 이론 기반 인자인 수리학적 거리 인자(Hydrualic Geodesic Index, HGI)를 활용하였으며, HGI가 높은 설계안이 유향 변동성이 낮은 것으로 나타났다. 본 연구는 향후 수질 사고를 고려한 밸브 시스템의 설계 및 운영에 활용할 수 있을 것으로 기대한다.