The present experimental investigation focuses on finding optimal parametric data-set of laser micro-drilling operation with minimum taper and Heat-affected zone during laser micro-drilling of Carbon Nanotube/Epoxy-based composite materials. Experiments have been conducted as per Box-Behnken design (BBD) techniques considering cutting speed, lamp current, pulse frequency and air pressure as input process parameters. Then, the relationship between control parameters and output responses is developed using second-order nonlinear regression models. The analysis of variance test has also been performed to check the adequacy of the developed mathematical model. Using the Response Surface Methodology (RSM) and an Accelerated particle swarm optimization (APSO) technique, optimum process parameters are evaluated and compared. Moreover, confirmation tests are conducted with the optimal parameter settings obtained from RSM and APSO and improvement in performance parameter is noticed in each case. The optimal process parameter setting obtained from predictive RSM based APSO techniques are speed=150 (m/s), current=22 (amp), pulse frequency (3 kHz), Air pressure (1 kg/cm2) for Taper and speed=150 (m/s), current=22 (amp), pulse frequency (3 kHz), air pressure (3 kg/cm2) for HAZ. From the confirmatory experimental result, it is observed that the APSO metaheuristic algorithm performs efficiently for optimizing the responses during laser micro-drilling process of nanocomposites both in individual and multi-objective optimization.
Yang Hee Jo;Seong Mi Lee;Doo-Young Kim;Yesu Song;Hocheol Kim;Mi Kyeong Lee;Sei-Ryang Oh;Hyung Won Ryu
Journal of Applied Biological Chemistry
/
제66권
/
pp.81-89
/
2023
The purpose of this study is to demonstrate the potential enhancement of the flavonoid contents from Agastache rugosa, which can be obtained as raw materials for functional products in the food medicine industry by identifying important factors for efficient preparation to save costs and time in terms of economic factors. For this reason, response surface methodology using Box-Behnken design was used to optimize the extraction conditions for the maximum yield of seven major compounds from A. rugosa. The optimum conditions were obtained with an ethanol concentration of 60.0%, a temperature of 50 ℃, and an extraction time of 33.6 min, meaning that the regression analysis fits the experimental data well. Under these conditions, the seven major compounds 1-7 had observed values of 2.169, 2.135, 0.697, 2.485, 0.105, 1.247, and 0.551%, respectively. These results show that the observed values are in good agreement with the predicted values in the regression model. This process for optimization study exhibited a basic protocol for obtaining stable ingredients from A. rugosa that are appropriate for the development of effective functional products.
Masoud Zarezadeh;Nowrouz Mohammad Nouri;Reza Madoliat
Ocean Systems Engineering
/
제14권1호
/
pp.53-72
/
2024
The interaction of the blade of surface-piercing propellers (SPPs) with the water/air surface is a physical phenomenon that is difficult to model mathematically, so that such propellers are usually designed using empirical approaches. In this paper, a newly developed mechanism for measuring the torque of SPPs in an open water circuit is presented. The mechanism includes a single-component load cell and a deformable torque sensor to detect the forces exerted on the propeller. Deformations in the sensor elements lead to changes in the strain gauge resistance, which are converted into voltage using a Wheatstone bridge. The amplified signal is then recorded by a 16-channel data recording system. The mechanism is calibrated using a 6-DoF calibration system and a Box-Behnken design, achieving 99% accuracy through multivariate regression and ANOVA. Finally, the results of performance tests on a 4-blade propeller were presented in the form of changes in the torque coefficient as a function of feed rate. The results show that the new mechanism is 8% more accurate than conventional empirical methods.
This study was aimed at using the Central Composite Design (CCD) and Box-Behnken Design (BBD) to compare the efficiency and to elucidate the main interacting parameters in the upflow anaerobic sludge blanket (UASB) reactor, namely: Organic Loading Rate (OLR), Hydraulic Retention Times (HRT) and pH at a constant temperature of 35℃. Optimum HRT (15 h), OLR (3.5 kg.m-3.d-1) and pH (7) resulted in biogas production of 5,800 mL/d and COD removal of 80.8%. BBD produced a higher desirability efficiency of 94% as compared to the CCD which was 92%. The regression quadratic models developed with high R2 values of 0.961 and 0.978 for both CCD and BBD, respectively, demonstrated that the interaction models could be used to pilot the design space. BBD model developed was more reliable with a higher prediction of biogas production (5,955.4 ± 225.3 mL/d) and COD removal (81.5 ± 1.014%), much close to the experimental results at a 95% confidence level. CCD model predictions was greater in terms of COD removal (82.6 ± 1.06% > 80.8%) and biogas production (4,636.31 mL/d ± 439.81 < 5,800 mL/d) which was less than the experimental results. Therefore, RSM can be adapted for optimizing various wastewater treatment processes.
This study was conducted to develop a functional feed additive for pig with spent $Lycium$$chinense$ Mill fruit. We investigated the optimum conditions for the extraction of polyphenol from spent $Lycium$$chinense$ Mill using methanol. Methanol concentration as a solvent for extraction, extraction time and the volume of solvent per a gram of solid (ground spent Lyceum chinense Mill) were selected as parameters. Three levels of parameters were configured according to Box Behnken experiment design, a fractional factorial design, and total 15 trials were employed. Total polyphenol concentration from each trial was used as response from experiment system and effects of parameters on total polyphenol extraction efficiency were determined using response surface model. As a result, all terms in analysis of variance, regression ($p$ = 0.001), linear ($p$ = 0.002), square ($p$ = 0.017) and interaction ($p$ = 0.047) was significant and adjusted determination coefficient ($R^2$) was 94.7%. Total polyphenol extraction efficiency was elevated along increased methanol content and decreased solvent to solid ratio. However extraction time did not affect the efficiency. This study provides a primary information for the optimum extraction conditions to maximize total polyphenol recovery from spent Lycium chinens Mill fruit and this result could be applied to re-use of argo-industrial by-products and to develop of functional feed additives in organic farming.
The chemical constitution of a drug has been accepted as an important basis for pharmacological action in Unani medicine. Various dosage forms have been developed on this concept, such as decoctions (Joshanda), infusions (Khesanda), extract (Rub / Usara), and syrup. Zarawand Mudaharaj (ZM.) / Aristolochia rotunda L. root was subjected to extraction process using Soxhlet's apparatus by using Response Surface Methodology (RSM) to design the number of random runs of the extracts with variation in the factors of temperature, the concentration of ethanol in water, time for extraction, for optimizing and maximizing the yield concentration. The data obtained, was analyzed with regression equation and ANOVA two-way summary to interpret the interaction of the factors for yield maximization. Minitab version 18 was used to design and analyze data. Validation of the optimum conditions for maximum yield of the whole extract of ZM. Root was carried out by re-run of the extract using the optimized conditions. The maximum yield percentage thus obtained using RSM was 20.87% whereas using these optimum conditions 21.35 % yield was obtained thereby validating the method. The association between the response functions and the process variables was identified by a three-factor recorded Box-Behnken design. In the present study RSM is used because itis a cheap and affordable method to optimize maximum yield percentage which may be reliably used by researchers. The study set in the surface conditions for ZM. root extraction by the Soxhlet apparatus for maximizing the yield percentage.
본 연구는 광분해 산화공정으로 난분해성 물질인 N-Nitrosodimethylamine (NDMA)인 제거 및 부산물 생성 특성을 파악하기 위한 3개의 독립변수 (자외선 강도($X_1:\;1.5{\sim}4.5\;mW/cm^2$, 초기 NDMA 농도($X_2:\;100{\sim}300\;uM$), pH(X3:3~9))와 4개의 종속변수(NDMA 제거율($Y_1$), dimethylamine (DMA) 생성농도($Y_2$), dimethylformamide (DMF) 생성농도($Y_3$) 및 $NO_2$-N 생성농도($Y_4$))로 구성된 박스-벤켄 설계를 이용한 실험계획을 적용시켜 예측 모델과 광분해 산화 최적조건을 수립하였다. 실험결과 2시간 광분해 후 NDMA는 거의 완전히 제거되었으며 DMA, DMF와 $NO_2$-N은 NDMA 광분해와 동시에 부산물로 생성되었다. 광분해 최적의 조건을 얻기 위해 정준분석을 수행하여 최적 점 (반응값, 독립변수 조건)과 예측반응모델을 수립한 결과, 다음과 같은 결과를 얻었다 ($Y_1=117+21X_1-0.3X_2-17.2X_3+{2.43X_1}^2+{0.001X_2}^2+{3.2X_3}^2-0.08X_1X_2-1.6X_1X_3-0.05X_2X_3$ ($R^2$ = 96%, Adjusted $R^2$ = 88%)와 99.3% ($X_1:\;4.5\;mW/cm^2$, $X_2:\;190\;uM$, $X_3:\;3.2$), $Y_2=-101+18.5X_1+0.4X_2+21X_3-{3.3X_1}^2-{0.01X_2}^2-{1.5X_3}^2-0.01X_1X_2-0.07X_1X_3-0.01X_2X_3$ ($R^2$= 99.4%, 수정 $R^2$ = 95.7%)와 35.2 uM ($X_1:\;3\;mW/cm^2$, $X_2:\;220\;uM$, $X_3:\;6.3$), $Y_3=-6.2+0.2X_1+0.02X_2+2X_3-{0.26X_1}^2-{0.01X_2}^2-{0.2X_3}^2-0.004X_1X_2+0.1X_1X_3-0.02X_2X_3$ ($R^2$= 98%, 수정 $R^2$ = 94.4%)와 3.7 uM ($X_1:\;4.5\;mW/cm^2$, $X_2:\;290\;uM$, $X_3:\;6.2$), $Y_4=-25+12.2X_1+0.15X_2+7.8X_3+{1.1X_1}^2+{0.001X_2}^2-{0.34X_3}^2+0.01X_1X_2+0.08X_1X_3-3.4X_2X_3$ ($R^2$= 98.5%, 수정 $R^2$ = 95.7%)와 74.5 uM ($X_1:\;4.5\;mW/cm^2$, $X_2:\;220\;uM$, $X_3:\;3.1$). 반응표면분석법 중 하나인 박스-벤켄법은 UV 광분해에 의한 NDMA 분해 및 부산물 생성에 대한 통계학적 및 수학적인 결과 및 최적의 운전조건을 제시하였다. 예측모델의 검정을 통하여 박스-벤켄법은 매우 높은 신뢰성을 보였다.
Abdel-Fattah, Y.R.;Enshasy, H. El;Anwar, M.;Omar, H.;Abolmagd, E.
Journal of Microbiology and Biotechnology
/
제17권12호
/
pp.1930-1936
/
2007
A sequential optimization strategy based on statistical experimental designs was employed to enhance the production of cyclosporin A (CyA) by Tolypocladium inflatum DSMZ 915 in a submerged culture. A 2-level Plackett-Burman design was used to screen the bioprocess parameters significantly influencing CyA production. Among the 11 variables tested, sucrose, ammonium sulfate, and soluble starch were selected, owing to their significant positive effect on CyA production. A response surface methodology (RSM) involving a 3-level Box-Behnken design was adopted to acquire the best process conditions. Thus, a polynomial model was created to correlate the relationship between the three variables and the CyA yield, and the optimal combination of the major media constituents for cyclosporin A production, evaluated using the nonlinear optimization algorithm of EXCEL-Solver, was as follows (g/l): sucrose, 20; starch, 20; and ammonium sulfate, 10. The predicted optimum CyA yield was 113 mg/l, which was 2-fold the amount obtained with the basal medium. Experimental verification of the predicted model resulted in a CyA yield of 110 mg/l, representing 97% of the theoretically calculated yield.
Rodriguez-Duran, Luis V.;Contreras-Esquivel, Juan C.;Rodriguez, Raul;Prado-Barragan, L. Arely;Aguilar, Cristobal N.
Journal of Microbiology and Biotechnology
/
제21권9호
/
pp.960-967
/
2011
Tannin acyl hydrolase, also known as tannase, is an enzyme with important applications in the food, feed, pharmaceutical, and chemical industries. However, despite a growing interest in the catalytic properties of tannase, its practical use is very limited owing to high production costs. Several studies have already demonstrated the advantages of solid-state fermentation (SSF) for the production of fungal tannase, yet the optimal conditions for enzyme production strongly depend on the microbial strain utilized. Therefore, the aim of this study was to improve the tannase production by a locally isolated A. niger strain in an SSF system. The SSF was carried out in packed-bed bioreactors using polyurethane foam as an inert support impregnated with defined culture media. The process parameters influencing the enzyme production were identified using a Plackett-Burman design, where the substrate concentration, initial pH, and incubation temperature were determined as the most significant. These parameters were then further optimized using a Box-Behnken design. The maximum tannase production was obtained with a high tannic acid concentration (50 g/l), relatively low incubation temperature ($30^{\circ}C$), and unique low initial pH (4.0). The statistical strategy aided in increasing the enzyme activity nearly 1.97-fold, from 4,030 to 7,955 U/l. Consequently, these findings can lead to the development of a fermentation system that is able to produce large amounts of tannase in economical, compact, and scalable reactors.
A simple, specific, and economical LC-MS/MS method was investigated for the screening of 43 prescribed antihypertensive and related drugs in human urine. The urine samples were simply prepared by diluting and mixing with internal standard before directly introduced to the LC-MS/MS system, which is fast, straightforward, and cost-effective. Fractional factorial, Box-Behnken, and I-optimal design were applied to screen and optimize the mass spectrometric and chromatographic factors. The analysis was carried out on a triple quadrupole mass spectrometer system utilizing multiple reaction monitoring with positive and negative electrospray ionization method. Chromatographic separation was performed on a Thermo Scientific Accucore RP-MS column (50 × 3.0 mm ID., 2.6 ㎛) using two separate gradient elution programs established with the same mobile phases. Chromatographic separation was performed within 12 min. The optimal method was validated based on FDA guideline. The results indicated that the assay was specific, reproducible, and sensitive with the limit of detection from 0.1 to 50.0 ㎍/L. The method was linear for all analytes with coefficient of determination ranging from 0.9870 to 0.9981. The intra-assay precision was from 1.44 to 19.87% and the inter-assay precision was between 2.69 and 18.54% with the recovery rate ranges from 84.54 to 119.78% for all drugs measured. All analytes in urine samples were stable for 24 h at 25℃, and for 2 weeks at -60℃. The developed method improves on currently existing methods by including larger number of cardiovascular medications and better sensitivity of 12 analytes.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.