• 한국미생물·생명공학회지
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• 제44권4호
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• pp.497-503
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• 2016

전처리 폐글리세롤을 기질로 사용한 재조합 대장균 배양에서 트레할로스 생산성에 영향을 미치는 핵심 변수들을 도출하고 반응표면 분석법을 사용하여 트레할로스 생산을 극대화하기 위한 최적조건을 탐색하였다. $37^{\circ}C$에서 IPTG로 induction 하는 배양이 $27^{\circ}C$ 또는 induction 하지 않은 배양에 비하여 세포생장 및 트레할로스 생산성이 높았다. Box-Behnken design 실험계획법을 사용하여 배지중의 NaCl, 발리다마이신 및 IPTG의 농도를 최적화하였다. 통계분석결과 IPTG와 NaCl의 농도는 트레할로스 생산에 영향을 미쳤으나 발리다마신의 영향은 크지 않은 것으로 확인되었다. 등고선도 분석을 통해 298 mM NaCl이 첨가되고 0.1 mM의 IPTG로 induction되는 배양에서 가장 많은 양의 트레할로스가 생산되는 것으로 예측되었다. 최적화된 조건에서 생산 균주는 세포 밀도($OD_{600}$) $5.4{\pm}0.2$에서 $304{\pm}15mg/l$의 트레할로스를 생산하였다.

• 정보처리학회논문지A
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• 제13A권1호
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• pp.79-86
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• 2006

최근 인간의 다양성과 SNP과의 연관연구에 드는 비용을 줄이기 위해서, 최소의 tagSNP을 선택하는 문제를 해결하기 위한 연구가 이루어지고 있다. 일반적으로 많은 수의 SNP들을 여러 블록으로 분할하여 각 블록 내에서 tagSNP을 선택하는 접근방법이 사용되고 있다. 본 논문에서 구현된 MarSel은 기존의 블록분할 접근 방법의 문제로 볼 수 있는 생물학적 의미의 부족을 해결하고자, 연관불균형(Linkage Disequilibrium, LD)의 개념을 도입한 시스템이다. 기존의 접근방법에서는 생물학적으로 재조합(recombination)이 일어나지 않는 연속된 구간에서도 여러 블록으로 나누어지는 문제가 생겼던 반면, MarSel에서는 연관불균형 계수 |D'|에 의해서 연속된 구간이 하나의 블록으로 유지된 상태에서 tagSNP을 선택하게 된다. 또한 MarSel에서는 각 블록 내에서 tagSNP을 선택 할 때에 엔트로피(entropy) 기반의 최적해 알고리즘을 이용함으로써 최소한의 tagSNP 선택을 보장하게 되며, 기존의 구현된 시스템들보다 더 많은 양의 데이터를 효율적으로 처리할 수 있도록 구현되었기 때문에 염색체 레벨의 연관 연구도 가능하게 해준다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제20권4호
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• pp.46-51
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• 2012

Injection pressure, an important factor in filling process, should be minimized to enhance injection molding quality. Injection pressure can be controlled by valve gate open timing. In this work, we decided the valve gate open timing to minimize the injection pressure. To solve this design problem, we integrated MAPS-3D (Mold Analysis and Plastic Solution-3Dimension), a commercial injection molding CAE tool, to PIAnO (Process Integration, Automation and Optimization), a commercial PIDO (Process Integration, and Design Optimization) tool using the file parsing method. In order to reduce computational cost, we performed an approximate optimization using meta-models that replaced expensive computer simulations. At first, we carried out DOE (Design of Experiments) using OLHD (Optimal Latin Hypercube Design) available in PIAnO. Then, we built Kriging models using the simulation results at the sampling points. Finally, we used micro GA (Genetic Algorithm) available in PIAnO. Using the proposed design approach, the injection pressure has been reduced by 13.7% compared to the initial one. This design result clearly shows the validity of the proposed design approach.

• 한국식품영양과학회지
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• 제35권5호
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• pp.641-648
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• 2006

본 연구는 함초가루를 이용한 설기떡을 개발하기 위하여 재료의 최적 혼합비율을 찾는데 목적이 있다. 설기떡의 품질에 가장 영향을 미치는 수분, 함초가루, 설탕첨가율을 독립 변수로 설정하였고, 예비실험을 거쳐 수분 $13{\sim}18%$, 함초가루 $2{\sim}6%$, 설탕 $8{\sim}13%$의 범위에서 혼합물 실험계획법(mixture design) 중 D-optimal design을 이용하여 최적 재료 혼합비율을 찾고자 하였다. 각 설정된 범위를 입력하였을 때 10개의 실험점이 형성되었고, 4개의 반복점이 선택되어 실험점은 모두 14개가 설정되었다. 각 조건별 실험결과를 모델링화 하여 F-test를 통해 유의성을 검증한 결과 색도의 명도, 적색도, 황색도, 텍스쳐의 검성과 씹힘성, 관능검사 항목인 맛과 부드러운 정도는 linear 모델로 결정되었고, 텍스쳐의 경도, 관능검사의 색, 냄새, 촉촉한 정도, 전반적인 기호도는 quadratic 모델로 결정되었다. 모델의 적합성을 분석한 결과 모든 항목에서 probability가 모두 0.05% 이내에서 유의성을 보여 모델로서 적합함이 인정되었다. 반응표면과 trace plot의 결과 수분과 설탕첨가율이 높을수록, 함초가루 첨가량율이 낮을수록 명도는 높고, 적색도와 황색도는 낮았다. 텍스쳐의 경우 함초 첨가율이 증가할수록 경도, 검성, 씹힘성이 증가하여 함초가루의 첨가율이 높을 경우 설기떡의 부드러움을 저하하는 원인이 되었다. 관능검사 결과에서도 수분, 함초가루, 설탕을 많이 첨가할 경우에는 오히려 낮은 점수를 받았고, 특히 수분과 함초가루에 의하여 많은 영향을 받았다. 함초가루를 첨가한 설기떡의 최적 재료 혼합비율은 수치 최적화에서는 수분 15.2%, 함초가루 3.0%, 설탕 9.8%이었고, 모형적 최적화에서는 desirability가 0.620에 해당하는 수분 15.2%, 함초가루 3.1%, 설탕 9.7%로 수치 최적화점과 유사하게 나타났다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제37권4호
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• pp.497-504
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• 2008

본 연구는 새로운 드레싱을 개발하기 위하여 복분자를 이용한 샐러드드레싱을 만들었을 때 최적의 혼합비를 찾기 위하여 혼합물 실험계획법(mixture design) 중 D-optimal design을 이용하였다. 샐러드드레싱의 품질에 가장 영향을 미치는 복분자즙, 기름, 식초의 첨가율을 독립변수로 설정하였고, 범위는 예비실험을 거쳐 각각 $15.70\sim47.10%$, $23.50\sim39.20%$, $3.90\sim19.60%$로 하였다. 실험 결과를 모델링하여 유의성을 검증한 결과, 점도, 적색도, 황색도, 총색차, 유화안정성과 관능검사 항목 중 색이 linear 모델로, 명도와 관능검사 항목 중 냄새, 맛과 전반적인 기호도는 quadratic 모델로 결정되었다. 모델의 적합성을 분석한 결과 모든 항목에서 probability가 모두 0.05% 이내에서 유의성을 보여 모델로서 적합함이 인정되었다. 복분자즙을 이용한 샐러드드레싱의 최적 재료 혼합비율은 수치 최적화에서는 복분자즙 36.02%, 기름 26.48%, 식초 12.00%이었고, 모형적 최적화에서는 desirability가 0.577에 해당하는 복분자즙 36.00%, 기름 26.44%, 식초 12.06%로 수치 최적화 점과 거의 일치하는 수치를 보였다. 이는 드레싱을 만들 때 복분자의 활용 가능성을 제시하여 새로운 드레싱 제품 개발의 기초자료를 제공하고, 새로운 것을 추구하는 소비자들의 욕구를 충족시킬 수 있을 것으로 기대된다.

• 대한교통학회지
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• 제17권5호
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• pp.99-110
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• 1999

본 연구는 도로교통량을 이용한 기종점 통행표 산출모형들의 적용성 평가를 다루고 있다. 연구의 목적은 두 가지로, 첫째 기종점 통행표 산출을 위한 여러 모형들(선형계수 산출모형, 엔트로피 모형 및 통계적 모형)의 예측력을 평가하고, 둘째 이들 모형중에 자료의 확보 정도에 따라 적용성이 보다 우수한 모형을 찾아내는 데 있다. 이를 위해 본 연구에서는 Sioux Falls의 가로망 자료, 교통계획 프로그램인 MINUTF의 균형배정법 및 다양한 형태의 자료확보 상황을 전제로 분석하고 있다. 주요 연구결과는 다음과 같다. 첫째, 관측 링크 통행량 자료가 모두 있는 경우엔 통계적 모형의 신뢰도가 가장 높다. 그러나 관측 통행량 자료가 부족하거나 불확실할 경우에 가장 민감한 모형 또한 통계적 모형이다. 둘째, 선형계수 산출모형은 타 모형에 비해 전체적으로 예측력이 낮다. 그러나 관측링크 통행량자료가 부족하거나 불확실할 경우에도 그 예측력은 크게 달라지지 않는다. 셋째. 엔트로피모형에서 THE/1은 링크별 관측 통행량의 충분한 확보와 자료의 일관성을 요구하지만 THE/2는 그들에 크게 영향을 받지 않는다. 마지막으로 추가정보(총통행량 자료, 존별 유입·유출량 자료)가 주어진 경우, 모형들의 예측력은 다소 차이가 있으나 모두 향상된 것으로 분석된다. 본 연구는 자료의 확보 정도에 따라 적정 기종점 산출모형을 선택하는데 도움을 줄 뿐만 아니라, 향후 모형자체의 특성에 대한 정보를 제공하여 모형개발이나 수정에 도움을 줄 것으로 기대된다.

• 대한토목학회논문집
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• 제12권3호
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• pp.65-79
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• 1992

본(本) 연구(硏究)는 2골절(滑節) 강재(鋼材) 아치의 최적설계(最適設計)에 관(關)한 것으로 아치구조(構造)의 정확(正確)한 해석(解析)과 구조(構造)를 안전(安全)하며 경제적(經濟的)으로 설계(設計)하는 데 목적(目的)을 둔다. 구조해석(構造解析) 방법(方法)은 해석과정(解析過程)에서 구조물(構造物)의 처짐울 고려(考慮)하는 유한차분법(有限差分法)을 도입(導入)하므로 해석오차(解析誤差)를 소거(消去)하여 구조물(構造物)의 단면력(斷面力)을 결정(決定)할 수 있는 방법(方法)을 사용(使用)한다. 최적화문제(最適化問題)는 설계변수(設計變數)를 단면(斷面)의 칫수들(B, D, $t_f$, $t_w$)로 하는 목적함수(目的函數)와 제약건식(制約件式)으로 형성(形成)한다. 목적함수(目的函數)는 아치구조(構造)의 총(總) 중량(重量)으로하고 제약조건(制約條件)은 한국(韓國) 도로교(道路橋) 표준시방서(標準示方書)에 규정(規定)된 허용응력(許容應力), 플랜지와 복부(腹部)의 최소칫수에 관한 규준(規準)을 사용(使用)하고 I형(形) 단면(斷面)의 경제적(經濟的) 높이 조건(條件)과 복부(腹部)의 상한계(上限界) 칫수와 플랜지 폭(幅)의 하한계(下限界) 칫수를 포함(包含)하여 유도(誘導)된다. 본(本) 연구(硏究)에서 개발(開發)된 비선형계획문제(非線型計劃問題)를 풀기 위해 수정(修正) Newton Raphson 탐사법(探査法)을 사용(便用)하는 SUMT 기법(技法)을 도입(導入)하여 수치예(數値例) 통(通)하여 시험(試驗) 본다. 본(本) 연구(硏究)에서 개발(開發)된 아치구조(構造)의 최적화(最適化) 프로그램은 여러 아치구조(構造) 수치예(數値例)를 통하여 시행(試行)하고 고찰(考察)한다. 이러한 수치결과(數値結果)를 통(通)하여 본 알고려즘의 최적화(最適化) 가능성(可能性), 적용(適用) 가능성(可能性) 및 수검성(收檢性)과 타(他) 문현(文獻)(30)을 사용(使用)한 수치결과(數値結果)와도 비교분석(比較分析)한다. 본(本) 연구(硏究)의 최적단면적(最適斷面績)과 2차(次)모멘트의 상관관계식(相關關係式)은 많은 수치적(數値的) 최적설계(最適設計) 결과(結果)로부터 도출(導出)한다.

• 한국정밀공학회지
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• 제26권11호
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• pp.99-107
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• 2009

Since a long work piece influences the natural frequency of the entire system with a miniature high speed spindle, a bar-feeder is used for a long work piece to improve the vibration characteristics of a spindle system. Therefore, it is very important to design optimally support positions between a bar-feeder and a long work piece for a miniature high speed spindle system. The goal of the current paper is to present an optimization method for the design of support positions between a bar-feeder and a long work piece. This optimization method is effectively composed of the method of design of experiment (DOE), the artificial neural network (ANN) and the genetic algorithm (GA). First, finite element models which include a high speed spindle, a long work piece and the support conditions of a bar-feeder were generated from the orthogonal array of the DOE method, and then the results of natural vibration analysis using FEM were provided for the learning inputs of the neural network. Finally, the design of bar-feeder support positions was optimized by the genetic algorithm method using the neural network approximations.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제8권3호
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• pp.673-681
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• 2007

최근 새롭게 6시그마를 도입한 기업과 이미 장기간 품질분임조 활동을 진행해 왔던 제조업체를 중심으로 기존의 분임조 활동을 어떻게 6시그마와 연계시킬 것인지에 대한 논의가 활발한 상황이다. 본 연구는 품질분임조 활동과 6시그마를 결합한 절차를 실제 생산 공정 문제에 적용하고 그 효과를 입증하는 것을 목적으로 한다. 즉, 품질개선 활동의 단계적 절차를 수행함에 있어, 문제정의(Define), 측정(Measure), 분석(Analyze) 등의 초기 단계에서는 6시그마의 절차를, 개선(Improve)과 관리(Control)에 해당하는 후반부에서는 PDCA사이클을 중심으로 한 품질분임조 기법을 활용하였다. 특히 개선대상 과제(테마)를 선정함에 있어 계층의사결정(AHP)을 활용함으로써 보다 합리적인 의사결정을 추구하였으며, 실험계획법을 통해 공정 개선을 위한 최적의 대안을 선정하기도 하였다. 제안된 절차의 적용결과 불량률이 현저히 감소하고 상당한 비용절감의 효과가 있음을 확인할 수 있었다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2006년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.361-362
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• 2006

This paper presents the robust design of gripper part for a high-speed LCD (Liquid Crystal Display) transfer system. In this paper, the 1st DOE (Design of Experiment) is conducted to find out main-effect factors fur the design of gripper part. Thirty-six experiments are performed using $ANSYS^{(R)}$ and their results are statistically analyzed using $MINITAB^{(R)}$, which shows that the factors, i.e., First-width, Second-width, Rec-width, and thickness of gripper part, are more important than other factors. The main effect plots shows that the maximum deflection and mass of gripper part are minimized by increasing First-width, Second-width, Rec-width and thickness. The 2nd DOE is conducted to obtain RSM (Response Surface Method) equation. The CCD (Central Composite Design) technique with four factors is used. Optimum design is conducted using the RSM equation. Genetic algorithm is used for optimal design. Six sigma robust design is conducted to find out a guideline for control range of design parameter. To obtain six sigma level reliability, the standard deviations of design parameters are shown to be controlled within 5% of average design value.