• 제목/요약/키워드: D-optimal experimental design

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코팅 추가에 의한 멤브레인 키보드에서의 고스트-키 검출에 관한 연구 (A study on Detecting a Ghost-key using Additional Coating at the Membrane type Keyboard))

  • 이현창;이명석
    • 전자공학회논문지
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    • 제53권7호
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    • pp.56-63
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    • 2016
  • 본 논문에서는 멤브레인 방식 키보드에서 고스트-키를 검출하는 새로운 방법을 제시하였다. 멤브레인 필름에 저항성 도체를 추가로 코팅하는 하드웨어적인 변경을 제시하고, 이때 발생하는 정상-키와 고스트-키에 대한 최적의 검출 저항비에 관해 이론적으로 분석하였다. 저항비는 검출전압 차가 가장 작은 최악의 키 조합에 최적인 비율을 적용하며, 시뮬레이션에 의해 다른 키 조합에 대해서도 이 비율을 적용해 고스트-키를 검출할 수 있음을 보였다. 제시한 방법의 타당성을 입증하기 위해 실험 회로를 구성하고 마이크로프로세서의 아날로그-디지털 변환기를 이용해 전압을 추출하였으며, 그 결과에 따르면 정상-키와 고스트-키 사이에 뚜렷한 전압차가 발생해 멤브레인 방식 키보드에서 발생하는 고스트-키를 확실하게 검출할 수 있음을 확인하였다.

기계시각을 이용한 고단 직립식 산란계 케이지의 유선 감시시스템 개발 (Development of Wired Monitoring System for Layers Rearing in Muti-tier Layers Battery by Machine Vision)

  • 정쌍양;장동일;이승주;소재광
    • Journal of Biosystems Engineering
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    • 제31권5호
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    • pp.436-442
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    • 2006
  • This research was conducted to design and develop a wired monitoring system for judging if sick or dead layers (SDL) exist in multi-tier layers battery (MLB) by machine vision, and to analyze its performance. In this study, 20 Brown Leghorn (Hi-Brown) layers aged 37 weeks old, were used as the experimental animals. The intensity of concern paid by layers on feed was over 90% during 5 minutes and 30 seconds after providing feed, and normal layers (NL) had been standing to take feed for that period. Therefore, in this study, the optimal judging time was set by this test result. The wired monitoring system developed was consisted of a driving device for carrying machine vision systems, a control program, a RS232 to RS485 convertor, an automatic positioning system, and an image capture system. An image processing algorithm was developed to find SDL in MLB by the processes of binary processing, erosion, expansion, labeling, and reckoning central coordinate of the captured images. The optimal velocity for driving unit was set up as 0.13 m/s by the test results for wired monitoring system, and the proximity switch was controlled not to be operated for 1.0 second after first image captured. The wired monitoring system developed was tested to evaluate the remote monitoring performance at lab-scale laying hen house. Results showed that its judgement success.ate on normal cage (without SDL) was 87% and that on abnormal cage (with SDL) was 90%, respectively. Therefore, it would be concluded that the wired monitoring system developed in this study was well suited to the purpose of this study.

구형 빔 패턴 형성을 위한 다층 이차원 원형 도체 배열을 갖는 새로운 방사 구조에 대한 연구 (The Study on New Radiating Structure with Multi-Layered Two-Dimensional Metallic Disk Array for Shaping flat-Topped Element Pattern)

  • 엄순영;스코벨레프;전순익;최재익;박한규
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제13권7호
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    • pp.667-678
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    • 2002
  • 본 논문에서는 구형 빔 패턴 형성을 위한 다층 이차원 원형 도체 배열을 갖는 새로운 방사 구조를 제안하였다. 새로운 방사 구조는 방사 원형 도파관 위에 유한하게 적층된 원형 도체 배열 소자들이 무한적, 주기적 평면 배열 구조를 갖는다. 이론적 해석은 rigid full-wave 해석 방법으로 배열 구조의 각 영역에서의 전자장에 대한 모드 전개식과 원형 도체상의 전류에 대한 모드 전개식에 바탕을 두고 상세히 수행되었으며, 함수의 직교성, 모드 정합 방법, 경계조건 그리고 Galerkin 방법을 사용하여 선형 대수 방정식 시스템을 유도하였다. 또한, Gauss 소거법을 사용하여 배열 특성 계산에 필요한 미지의 진폭 계수들을 얻었다. 제안된 알고리듬은 Ka대역에서 $\pm$20$^{\circ}$의 빔 폭을 갖는 구형 빔 패턴 형성을 위한 배열 설계에 사용되었으며, 일반적인 응용을 위해 파장으로 정규화된 최적화 설계 변수들을 제시하였다. 시뮬레이션 결과와 실험 결과들을 서로 비교하기 위해, 대칭적으로 19개의 방사 소자를 갖는 Ka 대역 실험 시제품을 제작하였다. 방사 원형 도파관 개구면 위에 적층된 원형 도체 배열 구조는 얇은 필름상에 이온-빔 증착 방법을 사용하여 구현되었다. 계산된 단위소자 패턴들과 시제품의 측정된 단위소자 패턴들은 빔 스캔 범위 내에서 거의 일치함을 보여주었으며, 사이드 로브 레벨과 그레이팅 로브 레벨에 대한 결과 분석도 이루어졌다 또한, 정 방향에서 다층 원형 도체 구조에 의해 생길 수 있는 blindness 현상에 대하여 언급하였다. 제작된 시제품의 입력 VSWR은 1.14 보다 작았으며, 29.0 GHz, 29.5 GHz 그리고 30 GHz에서 측정된 이득은 각각 10.2 dB, 10.0 dB 그리고 10.7 dB 였다. 실험 및 시뮬레이션 결과들은 제안된 다층 원형 도체 배열 구조가 효율적인 구형 빔 패턴을 형성할 수 있음을 보여 주었다.능성을 시도하였고, 그 결과는 다음과 같다. 1. Cholesterol을 제거한 cheese의 제조에서 최적조건은 균질압력 1200psi(70kg$cm^2$), 균질온도 $70^{\circ}$, $\beta$-cyclodextrin 첨가량 2%였으며, 이때 우유의 cholesterol의 제거율이 86.05%로 가장 높게 나타났다. 2. Cholesterol을 제거한 cheese들의 수율은 모두 12.53%(control 10.54%) 이상으로 균질 처리가 cheese의 수율을 18.88%이상 향상시키는 것으로 나타났다. 3. 유지방 함량 23.80%인 control 치즈의 cholesterol 함량은 81.47mg/100g이었고, 균질압력 1200psi(91kg/$cm^2$)에 $\beta$-cyclodextrin 2%를 첨가한 cheese에서는 cholesterol 함량이 20.15mg/100g으로 cholesterol 제거율이 75.27%로 가장 높게 나타났다. 4. Meltability는 균질압력 1200psi(91kg/$cm^2$)에 $\beta$-cyclodextrin 1과 2%로 처리한 치즈에서 2.25cm(control 3.34cm)로 가장 낮았으며, 균질압력이 증가할수록 meltability가 감소하여 치즈의 품질을 저하시켰다. 5. Control 치즈의 stretchability는 30cm 이상 늘어나 가장 양호한 수치인 5점을 나타낸 반면, cholesterol을 제거한 cheese에서는 5~10cm 사이를 나타내어 2점으로 stretchability가 저하된 것을 볼 수 있었다. 6. Oiling off는 균질압력 1200psi(91kg/$cm^2$)에 $\beta$-cyclodextrin 1과 2%로 처리한 치즈에서

어린보릿가루 첨가 거품형 찜케이크의 재료 혼합비율의 최적화 (Optimization of Ingredient Mixing Ratio for Preparation of Steamed Foam Cake with Barley (Hordeum vulgare L.) Sproutling Powder)

  • 서민자;정수지;장명숙
    • 한국식품조리과학회지
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    • 제22권6호통권96호
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    • pp.815-824
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    • 2006
  • This study was performed to determine the optimum ratio of each ingredient in the steamed foam cake with barley (Hordeum vulgare L.) sproutling powder. The experiment was designed according to the D-optimal design of mixture design, which showed 14 experimental points including 4 replicates for three independent variables (sugar 112${\sim}$139%, barley sproutling powder 1${\sim}$8%, and oil 5${\sim}$25%). The compositional and functional properties of test were measured, and these values were applied to the mathematical models. A canonical form and trace plot showed the influence of each ingredient on the mixture final product. The results of F-test, volume, color values (L, a, b), textural properties (hardness, gumminess, chewiness) and sensory characteristics (softness) decided a linear model, while the sensory characteristics (color, smell, taste, overall acceptance) decided a quadratic model. The volume of steamed foam cake was increased by sugar addition, and a negative effect was exerted by barley sproutling powder and oil. L and a of color values increased but the b value decreased with increasing sugar and oil content, whereas barley sproutling powder tended to decrease all color values. The addition of barley sproutling powder also had a positive effect on the textural properties (hardness, gumminess, chewiness). Sensory characteristics (color, smell, softness, taste, overall acceptance) could suffer counter results with the excessive addition of sugar, barley sproutling powder, and oil. The optimum formulations by numerical and graphical methods were similar: sugar, barley sproutling powder, and oil were 130.4%, 4.0%, and 10.7% by numerical method, compared to 130.4%, 4.0%, and 10.7% by graphical method, respectively.

커먼레일 디젤인젝터의 분사성능 개선을 위한 내부유로형상 최적화에 관한 수치적 연구 (A Numerical Study on the Geometry Optimization of Internal Flow Passage in the Common-rail Diesel Injector for Improving Injection Performance)

  • 문성준;정수진;이상인;김태훈
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제22권2호
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    • pp.91-99
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    • 2014
  • The common-rail injectors are the most critical component of the CRDI diesel engines that dominantly affect engine performances through high pressure injection with exact control. Thus, from now on the advanced combustion technologies for common-rail diesel injection engine require high performance fuel injectors. Accordingly, the previous studies on the numerical and experimental analysis of the diesel injector have focused on a optimum geometry to induce proper injection rate. In this study, computational predictions of performance of the diesel injector have been performed to evaluate internal flow characteristics for various needle lift and the spray pattern at the nozzle exit. To our knowledge, three-dimensional computational fluid dynamics (CFD) model of the internal flow passage of an entire injector duct including injection and return routes has never been studied. In this study, major design parameters concerning internal routes in the injector are optimized by using a CFD analysis and Response Surface Method (RSM). The computational prediction of the internal flow characteristics of the common-rail diesel injector was carried out by using STAR-CCM+7.06 code. In this work, computations were carried out under the assumption that the internal flow passage is a steady-state condition at the maximum needle lift. The design parameters are optimized by using the L16 orthogonal array and polynomial regression, local-approximation characteristics of RSM. Meanwhile, the optimum values are confirmed to be valid in 95% confidence and 5% significance level through analysis of variance (ANOVA). In addition, optimal design and prototype design were confirmed by calculating the injection quantities, resulting in the improvement of the injection performance by more than 54%.

알루미늄 합금과 고장력 강판 접합을 위한 헬리컬 SPR의 설계 (Design of Helical Self-Piercing Rivet for Joining Aluminum Alloy and High-Strength Steel Sheets)

  • 김원영;김동범;박진근;김도훈;김기호;이인환;조해용
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제38권7호
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    • pp.735-742
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    • 2014
  • Self-piercing rivet(SPR)은 이종재료 접합을 위해 사용되는 결합용 기계요소로써, 대표적으로는 알루미늄 합금과 강판 등 용융점이 서로 다른 재료의 접합에 사용된다. SPR 접합은 일반 리벳접합과 달리 스스로 홀을 가공하며 삽입되기 때문에 사전의 홀 가공이 필요 없다.(1) 상부판재를 천공하고 하부판재와 함께 소성 변형되어 결합된다. 자동차의 차체 경량화를 위해서는 알루미늄 합금과 같은 경량소재가 사용되며, 부분적으로 스틸과 알루미늄 합금의 이종재료 접합이 요구된다. 그러나 알루미늄 합금과 강판은 용융점이 다르므로 기존의 차체 결합방법으로 이용되고 있는 저항 용접이 불가능하다. 이에 따라, 기계적 결합방법의 하나인 SPR 접합이 요구된다.(2) 따라서 본 연구에서는 강소성 유한요소해석 프로그램을 이용하여 리벳과 판재의 접합 성형성을 검토하고, 고장력 강판을 접합할 수 있는 새로운 형상의 SPR을 설계하였다. 또한 해석결과와 실험의 비교를 통하여 해석의 신뢰성을 검증하였다.

Numerical and experimental investigation for monitoring and prediction of performance in the soft actuator

  • Azizkhani, Mohammadbagher;sangsefidi, Alireza;Kadkhodapour, Javad;Anaraki, Ali Pourkamali
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제77권2호
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    • pp.167-177
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    • 2021
  • Due to various benefits such as unlimited degrees of freedom, environment adaptability, and safety for humans, engineers have used soft materials with hyperelastic behavior in various industrial, medical, rescue, and other sectors. One of the applications of these materials in the fabrication of bending soft actuators (SA) is that they have eliminated many problems in the actuators such as production cost, mechanical complexity, and design algorithm. However, SA has complexities, such as predicting and monitoring behavior despite the many benefits. The first part of this paper deals with the prediction of SA behavior through mathematical models such as Ogden and Darijani, and its comparison with the results of experiments. At first, by examining different geometric models, the cubic structure was selected as the optimal structure in the investigated models. This geometrical structure at the same pressure showed the most significant bending in the simulation. The simulation results were then compared with experimental, and the final gripper model was designed and manufactured using a 3D printer with silicone rubber as for the polymer part. This geometrical structure is capable of bending up to a 90-degree angle at 70 kPa in less than 2 seconds. The second section is dedicated to monitoring the bending behavior created by the strain sensors with different sensitivity and stretchability. In the fabrication of the sensors, silicon is used as a soft material with hyperelastic behavior and carbon fiber as a conductive material in the soft material substrate. The SA designed in this paper is capable of deforming up to 1000 cycles without changing its characteristics and capable of moving objects weigh up to 1200 g. This SA has the capability of being used in soft robots and artificial hand making for high-speed objects harvesting.

Modeling and Optimizing Brightness Development in Peroxide Bleaching of Thermomechanical Pulp

  • Wang, Li-Jun;Park, Kyoung-Hwa;Yoon, Byung-Ho
    • 펄프종이기술
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    • 제31권5호
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    • pp.86-94
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    • 1999
  • Alkaline peroxide bleaching of chemi-mechanical pulp is a very complicated system where various process factors affect the bleacing performance and pulp properties. Traditional onefactor-at a time method is ineffective and costly infinding the optimal bleaching conditions. In this study, statistical experimental design and multiple regression method wre used to investigated the interactions among various bleaching factors and to find out the possbile maximal brightness development during one stage alkaline peroxide bleacing of TMP. The TMP was made from 10% Korean red pine and 90% Korean spruce and had an initial brightness of 54.5% ISO. the TMP was pretreated with EDTA(0.5% on O.D. pulp, 3% pulp consistency, 30$^{\circ}C$ for 60 minutes) and bleached in a 2 L Mark V Quantum Reactor at 750 rmp, 7.5% of bleaching consistency and with 0.05% magnesium sulfate addition. The ranges of chemical factors studied , based on oven-ried pulp, were 1-5% for hydrogen peroxide, 1-4% for sodium hydroxide and 1-4% for sodium silicate. The rages of reaction temperature and time were 50-90$^{\circ}C$ and 40-180minutes respectively. Interactions of hydrogen peroxide with alkali , time with temperature ature, alkali with time and silicate with temperature were found to be significant which means that hydrogen peroxide bleaching will be favored at stable concentration of perhydroxyl ion, relatively short time and low temperature, and high level of silicate. Mathematical model which has good predictability for target brightness in one stage peroxide bleaching can also be established easily. Base ion the model, maximal brightness of 70% ISO was found to at 50$^{\circ}C$ and 50 minutes by chemical additions of 5% for hydrogen peroxide, 3.2-3.4% for sodium hydroxide and 4% for silicate based on O.D. pulp. However, this result might not be suitable for situation where furnishes are different from ours, or different pretreatment is used, or bleaching carried out at different pulp consistency. In these cases it will be good to re-investigate the process by a similar methodology as was used in this study.

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폐글리세롤을 탄소원으로 트레할로스 생산을 위한 재조합 대장균 배양 조건 최적화 (Statistical Optimization of Culture Conditions for Enhanced Production of Trehalose by Recombinant Escherichia coli Using Crude Glycerol)

  • 소홍;김성배;김창준
    • 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.

비육돈 사료의 고추냉이 첨가수준별 분뇨의 악취물질 농도 변화 (The Effect of Horseradish Powder Level in Fattening Pig Diet on Odorous Compound Concentration from Manure)

  • 이강훈;황옥화;박규현;양승학;송준익;전중환;이준엽;오상집;성하균;최동윤;조성백
    • 한국축산시설환경학회지
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    • 제18권sup호
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    • pp.41-46
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    • 2012
  • 서양고추냉이를 비육돈에 급여하여 분뇨에서 발생되는 악취물질의 농도변화를 조사하였다. 1. 서양고추냉이 분말을 사료에 혼합하여 돼지에 급여한 후 분뇨의 단쇄지방산 농도를 측정한 결과, 사료에 고추냉이를 0.02% 혼합했을 때 아세트산, 프로피온산, 부티르산, 이소부티르산, 이소발레르산, SCFA 및 I-SCFA 농도가 가장 높았다(p<0.05). 2. 페놀과 p-크레졸을 합한 페놀류 농도는 고추냉이를 0.01~0.02% 첨가하였을 때 대조구보다 감소하였다(p<0.05). 인돌과 스카톨을 합한 인돌류 농도는 사료에 고추냉이를 0.03% 첨가하였을 때 가장 낮았다(p<0.05). 3. 따라서 분뇨의 페놀류 농도를 줄이기 위해서는 사료에 고추냉이를 0.02% 이하로 첨가하고, 인돌류 농도를 줄이기 위해서는 사료에 고추냉이를 0.03% 정도 첨가하여야 할 것으로 판단된다.