• 대한기계학회논문집A
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• 제41권7호
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• pp.645-653
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• 2017

골 조직 공학에서 폴리카프로락톤(Polycaprolactone, PCL)은 생분해성 및 생체적합성의 합성고분자로서 인공지지체의 제작에 널리 이용되고 있는 생체재료 중 하나이다. 인공지지체의 제작에서 지지대폭은 생체 내/외 실험에서 공극 크기뿐만 아니라 공극률에도 영향을 미치기 때문에 지지대 폭을 일정하게 유지하는 것이 조직 재생에 중요하게 고려되는 부분이다. 본 연구에서는 온도, 공압, 이송 속도, 그리고 노즐 팁 높이를 이용하여 체계적이고 효율적인 인공지지체 제조 공정이 될 수 있도록 실험 계획법을 통해 최적 공정 조건을 탐색하였다. $150{\mu}m$ 지지대 폭을 가지는 PCL 인공지지체를 제작하는 것이 목표였으며, 한 가지의 공극 패턴이 아니라 다양한 공극 패턴에 따른 PCL 인공지지체를 제작하는 연구를 수행함으로써 모든 실험 그룹에서 지지대 폭이 일정함을 증명하였다.

• 공업화학
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• 제30권5호
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• pp.530-535
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• 2019

본 연구에서는 coconut oil과 sugar ester를 이용한 유화과정에 대한 최적화공정을 수행하였다. 최적화를 위해 반응표면분석법 중 중심합성계획모델을 이용하였다. 반응표면분석법의 반응치로는 유화액의 점도, 평균입자크기와 7 days 경과 후 ESI 등을 설정하였으며, 계량인자로는 유화시간, 유화속도 및 유화제의 첨가량을 설정하였다. 중심합성계획모델로 최적화과정을 수행한 결과 계량인자는 유화시간(22.63 min), 유화속도(6,627.41 rpm) 및 유화제의 첨가량(2.29 wt.%)에서 최적실험값인 점도(1,707.56 cP), 평균입자크기(1,877.05 nm) 및 7 days 경과 후 ESI (93.23%)로 종합만족도(D = 0.8848)가 높게 나타났다. 또한 이 조건에서 실제 실험을 통해 얻은 결과는 이론결과와 비해 평균오차율 $1.2{\pm}0.1%$로 작게 나타났다. 따라서 coconut oil의 유화과정에 반응표면분석법 중 중심합성계획법을 적용할 경우 매우 낮은 오차율을 얻을 수 있었다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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• pp.214-214
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• 2022

감포댐은 2006년 준공하여 각종 시설 및 설비의 노후화가 진행중에 있으며, 최근 감포댐 인근 지역에서 발생한 경주지진(규모 5.8) 및 포항지진(규모 5.4)이 발생하여 지진시 시설물의 안전성에 대해 중요성이 대두되고 있었다. 이에 감포댐 안전성강화 사업을 추진하게 되었고, 주요 사업내용은 취수탑 관리교 내진보강, 댐체 심벽보강을 통한 댐체 안전성확보, 비상방류시설 개선이다. 취수탑 관리교는 교각단면의 변위연성도 및 교량받침에 의한 구조물 안전성 평가를 시행하였고, 단면강도는 모멘트-곡률해석법에서 탄성영역의 단면강도 대비 탄성지진력을 비교하여 안전성을 검토하였다. 검토결과 교량받침의 내진성능은 부족한 것으로 검토되어 유량제어형 멀티펌프와 안전잭을 이용한 변위제어 방식의 교량동시 인상공법이 가능하고 인상정밀도 ±0.5mm이내의 성능을 가진 교량인상공법 적용하여 보강을 하는 것으로 계획하였다. 댐체 심벽보강을 위해 먼저 전기비저항탐사를 수행하여 전기비저항대를 탐사하여 심벽부에서 포화대가 형성된 부위를 조사하였다. 그리고 댐 상·하류에 전극을 설치하고 전류를 발생시켜 측정 지점별 자기장을 측정을 통하여 댐체내 침투에 따른 유로 형성여부 파악을 위한 전자기장탐사를 시행하였다. 마지막으로 심벽 시추조사를 시행하여 공내수를 조사하였다. 조사결과 포화대의 위치 및 이상대가 다양한 것으로 나타났으며, 이는 불특정 지점에 연약대가 존재한다 판단하여 심벽부 보강계획을 전반적으로 적용하는 것으로 결정하였다. 비상방류시설은 최근 15년 실측자료의 홍수기(6~9월) 평균유입량을 적용하여 검토하였으며 검토결과 배제대상 높이 75%까지는 3.7일, 완전배제까지는 11.2일이 걸려 댐설계기준을 충족하는 것으로 검토되다. 다만 감포댐 비상방류시설이 하천제방과 직각방향으로 형성되어 있고, 하천의 폭이 좁아 과거 방류시에도 제방을 월류하는 것으로 조사되어 하천의 세굴을 방지하고 제방 안전성을 확보하기 위하여 비상방류시설에 감세공을 설치하고, 제방에 디플렉터 옹벽을 설치하는 것으로 계획하였다. 감세공은 2번에 걸친 감세효과로 방류시 하류바닥 및 옹벽 보호 효과가 큰 미국 USBR의 TypeVI를 적용하였으며, Flow-3D 모델링을 통하여 제방에 월류가 발생하지 않는 최적의 대안 옹벽규모를 산정하였다.

• 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.

• 공업화학
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• 제9권4호
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• pp.529-535
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• 1998

탈묵공정에서 고지 배합처리, 온도, 양품 배합처리 등의 해리 공정조건 변동에 의한 탈묵펄프의 영향을 조사하였다. 실험계획법으로써 탈묵펄프에 주된 영향을 미치는 유의한 인자를 선정하였으며, 통계분석기법 중 하나인 분산분석 및 다중비교를 통해 공정조건의 최적수준조합을 결정하고 이에 따른 백색도 및 강도적 특성의 추정치 및 신뢰구간을 구하였다. 백색도는 $Na_2SiO_3$ 2.0%, $H_2O_2$ 0.5%, 고지 배합처리 (국내신문고지 : 수입신문고지 : 매거진 = 40 : 30 : 30 wt %)의 조건에서 가장 높은 추정치 50.5%와 90% 신뢰구간 (49.0, 52.0)을 얻을 수 있었다. 인장지수는 $H_2O_2$ 0.5%, 해리 온도 $50^{\circ}C$의 조건에서 가장 높은 추정치 $35.7N{\cdot}m/g$과 90% 신뢰구간 (34.6, 36.6)을 얻을 수 있었다. 파열지수는 계면활성제 0.1%, 해리 온도 $50^{\circ}C$의 조건에서 가장 높은 추정치 $0.129kPa{\cdot}m^2/g$과 90% 신뢰구간 (0.125, 0.133)을 얻을 수 있었다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제20권8호
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• pp.80-87
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• 2006

본 논문에서는 3차원 FEM을 이용하여 Claw pole stoning motor의 특성을 해석하였다. Claw pole stewing motor는 구조상 z-축 방향으로 자화가 발생하고 모델의 특성상 3차원 FEM해석이 필수적이다. 해석 시간을 고려해 볼 때 목적하고자 하는 성능을 갖는 모터 설계 시 시간을 효율적으로 줄이기 위한 방법 중 하나는 해석 대상의 개수를 줄이는 것이다. 이에 본 논문에서는 실험계획법(Design of Experiments)을 이용하여 Claw pole stewing motor의 해석 및 설계 시 중요 변수인 영구자석, 폴형상, 권선수의 설계 변수를 설정하여 이 설계변수의 조합으로 나오는 해석 모델의 개수를 최소화하고 이렇게 줄어든 최적의 모델을 선정하여 3차원 FEM으로 해석하여 특성을 살펴보았다.

• 한국정밀공학회지
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• 제27권4호
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• pp.72-78
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• 2010

Textile machinery affects various industry, such as sport leisure industry, metal and chemistry material, electric electron, mechanical energy, packing and printing industry. In case of design of textile machine, the very important fact is absorbing the minute vibration induced by spinning thread and insert which is the part of spindle plays a role of reduction of impact caused by oscillation of thread bobbin. Therefore, Optimal design was executed by design of experiments and kriging optimal design methods to prevent fracture of spindle insert under the fatigue condition and deduced the best value of design parameter to improve the stability of the products. The highest sensitivity is showed at the design parameter A and D. As the spiral number of insert is increase, tension force applied its edge is distributed at whole model and the stress concentration is reduced.

• 한국환경과학회지
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• 제29권8호
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• pp.793-800
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• 2020

The conventional development of multi-component electrodes is based on the researcher's experience and is based on trial and error. Therefore, there is a need for a scientific method to reduce the time and economic losses thereof and systematize the mixing of electrode components. In this study, we use design of mixture experiments (DOME)- in particular a simplex lattice design with Design Expert^Ⓡ program- to attempt to find an optimum mixing ratio for a three-component electrode for the high RNO degradation; RNO is an indictor of OH radical formation. The experiment included 12 experimental points with 2 center replicates for 3 different independent variables (with the molar ratio of Ru, Ti, Ir). As the Prob > F value of the 'Quadratic' model is 0.0026, the secondary model was found to be suitable. Applying the molar ratio of the electrode components to the corrected response model results is an RNO removal efficiency (%) = 59.89 × [Ru] + 9.78 × [Ti] + 67.03 × [Ir] + 66.38 × [Ru] × [Ir] + 132.86 × [Ti] × [Ir]. The R² value of the equation is 0.9374 after the error term is excluded. The optimized formulation of the ternary electrode for an high RNO degradation was acquired when the molar ratio of Ru 0.100, Ti 0.200, Ir 0.700 (desirability d value, 1).

• 한국자동차공학회논문집
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• 제22권2호
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• pp.115-122
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• 2014

Injection pressure is one of factors that influence part quality. In this paper, injection pressure was minimized by optimizing valve gate locations. In order to perform design optimization, MAPS-3DTM (Mold Analysis and Plastic Solution-3D) was used for injection mold analysis and PIAnOTM (Process Integration, Automation and Optimization) was used as process integration and design optimization. Also we adapted meta models based on design of experiments for efficiency. By using introduced methodology, we were able to obtain a result so that maximum injection pressure reduced by 28% compared to the initial design. And the validity of the proposed method could also be demonstrated.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제13권1호
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• pp.119-125
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• 2005

The current automotive is seeking the improvement of performance, the prevention of environmental pollution and the saving of energy resources according to miniaturization and lightweight of the components. And the variance analysis on the basis of structure analysis and DOE is applied to the lower control am. We have proposed a statistical design model to evaluate the effect of structural modification by performing the practical multi-objective optimization considering weight, stress and fatigue lift. The lower control arm is performed the fatigue analysis using the load history of real road test. The design model is determined using the optimization of acquired load history with the fatigue characteristic. The characteristic function is made use of the optimization according to fatigue characteristics to consider constrained function in the optimization of DOE. The structure optimization of a lower control arm according to fatigue characteristics is performed. And the optimized design variable is D=47 m, T=36mm, W=12 mm. In the real engineering problem of considering many objective functions, the multi-objective optimization process using the mathematical programming and the characteristic function is derived an useful design solution.