• Computers and Concrete
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• 제9권2호
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• pp.119-131
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• 2012

Optimum packing of aggregate is an important aspect of mixture design, since porosity may be reduced and strength improved. It may also cause a reduction in paste content and is thus of economic relevance too. Several mathematic packing models have been developed in the literature for optimization of mixture design. However in this study, numerical simulation will be used as the main tool for this purpose. A basic, simple theoretical model is used for approximate assessment of mixture optimization. Calculation and simulation will start from a bimodal mixture that is based on the mono-sized packing experiences. Tri-modal and multi-sized particle packing will then be discussed to find the optimum mixture. This study will demonstrate that computer simulation is a good alternative for mixture design and optimization when appropriate particle shapes are selected. Although primarily focusing on aggregate, optimization of blends of Portland cement and mineral admixtures could basically be approached in a similar way.

• 한국항공우주학회지
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• 제34권7호
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• pp.28-34
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• 2006

일반적인 엔지니어링 문제에 대한 최적화는 최적의 설계변수를 구하는 문제이다. 이는 설계변수의 총합을 얼마로 하며, 총합을 설계변수들이 어떠한 비율로 차지하는 것이 최적인가를 판단하는 문제가 된다. 즉, 혼합물 총량법의 개념에 맞추어 문제를 재구성할 수 있다. 혼합물 총량법의 목적은 각 성분의 혼합비율과 혼합물의 총량을 동시에 고려하여 반응면을 구하는 것이다. 항공기 동체 최적화 문제에 혼합물 총량법과 유전자 알고리즘을 적용하였다. 이번 연구를 통해서 항공기 구조물 최적화 문제에 대한 혼합물 총량법의 유용성을 확인하였다. 또한 본 연구에서 제시된 혼합물 총량법은 D-optimal에서는 불가능한 설계변수 12개 이상의 최적화 문제에도 적용이 가능하다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제56권1호
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• pp.29-41
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• 2018

공비점이 존재하거나 상대휘발도 차이가 적은 2성분 혼합물은 단일 증류탑으로 분리하기 어렵다. 이때 혼합물에서 분리가 어려운 영역을 투과증발막을 사용하여 분리하면 효율적인 공정을 설계할 수 있다. 본 연구에서는 물-유기용매 혼합물을 분리하기 위한 증류-투과증발막 혼성공정을 제시하고, 물-초산 혼합물과 물-에탄올 혼합물의 분리공정을 각각 모사하였다. 증류탑 상부 흐름이 친수성 막을 통과하여 물을 높은 순도로 분리하는 공정을 모사하였다. 실험과 문헌에서 얻은 친수성 막의 투과도를 토대로 막 모델을 만들어 막 면적을 계산하였다. 제시한 공정의 최적화를 위해, 목적함수를 연간 총 비용으로 정하고 주요 설계 변수들을 최적화 변수로 하여 최적화 문제를 구성하였다. 또한, 혼성공정의 각 최적화 변수의 변화에 따른 목적함수 값의 변화 추세를 나타내고 최적화 변수를 최적점에 가까운 값으로 쉽게 추측할 수 있는 방법을 제안하였다.

• 한국음향학회지
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• 제29권1호
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• pp.56-61
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• 2010

본 논문에서는 HMM 기반의 연속음성인식에서 음향모델의 최적화 기법을 논한다. 대부분의 음성인식 시스템에서 HMM 상태별로 동일한 개수의 가우시안 성분 (mixture component)을 사용해 왔다. 그러나, 음향 모델링에 사용되는 데이터 샘플의 개수는 HMM상태별로 다르므로 이에 따른 최적화를 수행할 경우 모델 파라미터의 개수를 효과적으로 줄일 수 있을 뿐 아니라, 디코딩 단계에서 음성인식기의 속도 및 인식 성능 개선이 기대된다. 본 연구에서 제안한 방법은 기존에 알려진 MDL (minimum description length) 기반의 음향모델 최적화 방법에서 가우시안 성분들의 통합과정에 가우시안 성분의 가중치 정보 (mixture weight)를 반영하도록 개선하였다. 인식 실험 결과, 제안한 방법은 가우시안 성분의 가중치를 반영하지 않는 기존 방법에 비해 향상된 최적화 성능을 보임을 확인할 수 있었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제24권3호
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• pp.26-38
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• 2020

자기 충전형 콘크리트의 배합물 설계는 전형적인 다기준의사결정의 과정이다. 본 연구에서는 실험설계법과 반응표면법을 이용하여 SCC 배합물 전산 설계가 가능하도록 재료성능 및 비용모델을 생성하고, 요구조건을 반영한 여러 성능 사이의 상대적 중요도를 산정하여 가중 다목적 설계문제로 정식화하여 수치최적해를 계산함으로써 비용효율을 고려한 SCC최적설계를 수행하였다. 실험비용과 시간을 고려하여 SCC의 수많은 요구성능 중 압축강도, 철근충전성, 재료분리저항성, 비용정보 등을 다목적 최적화의 목적함수로 설정하였다. 재료경제성을 최적재료설계프로세스에 합리적으로 반영함으로써 경제적 콘크리트배합설계를 수행할 수 있었으며, 본 연구 결과 실험점 계획에서부터 최적해 산출에 이르는 과정을 객관적인 프로세스로 구성함으로써 콘크리트 범용 최적재료설계기술 및 전산화를 기대할 수 있다.

• 산업기술연구
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• 제22권A호
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• pp.83-87
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• 2002

Many industrial products such as paints, ink and adhesives are composed of the ingredients of a mixture. In mixture experiments, the characteristics of quality(response) depends only on the proportions of the ingredients and does not depend on the total amount of the mixture. This article discusses the constrained mixture experimental design, the data analysis, and the optimum formulation of ingredients based on the two quality characteristics - taste and flavor. It IS shown that efficient designs can be constructed from D-optimal criterion. Special cubic models were selected as the final mixture response surfaces for both reponses. The desirability function was used for the optimization of the two responses.

• Computers and Concrete
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• 제17권5호
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• pp.629-638
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• 2016

Optimization of the concrete mixture design is a process of search for a mixture for which the sum of the cost of the ingredients is the lowest, yet satisfying the required performance of concrete. In this study, a statistical model was carried out to model a cost effective optimal mix proportioning of high strength self-compacting concrete (HSSCC) using the Response Surface Methodology (RSM). The effect of five key mixture parameters such as water-binder ratio, cement content, fine aggregate percentage, fly ash content and superplasticizer content on the properties and performance of HSSCC like compressive strength, passing ability, segregation resistance and manufacturing cost were investigated. To demonstrate the responses of model in quadratic manner Central Composite Design (CCD) was chosen. The statistical model showed the adjusted correlation coefficient R2adj values were 92.55%, 93.49%, 92.33%, and 100% for each performance which establish the adequacy of the model. The optimum combination was determined to be $439.4kg/m^3$ cement content, 35.5% W/B ratio, 50.0% fine aggregate, $49.85kg/m^3$ fly ash, and $7.76kg/m^3$ superplasticizer within the interest region using desirability function. Finally, it is concluded that multiobjective optimization method based on desirability function of the proposed response model offers an efficient approach regarding the HSSCC mixture optimization.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제21권4호
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• pp.177-182
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• 2021

다양한 원재료를 혼합하여 원하는 성분 함유량을 가진 제품을 최소의 비용으로 생산하는 혼합 최적화 문제에 대해 일반적으로 O(n⁴)의 수행 복잡도의 선형계획법을 적용하고 있다. 본 논문에서는 이 문제에 대해 O(n log n)복잡도로 해를 얻을 수 있는 휴리스틱 알고리즘을 제안한다. 제안된 알고리즘은 합금 강판에서 요구하는 성분들의 함유량 범위를 충족시키면서 최소의 원자재비용을 얻기 위해, 원재료 단가 오름차순으로 성분별 함유량을 충족시키도록 원재료 양을 결정하였다. 3가지 사례에 대해 적용한 결과 제안된 알고리즘은 O(n log n)복잡도로 단순한 결정기법을 적용하였음에도 불구하고, LP의 최적화 기법과 동일하거나 보다 좋은 해를 얻을 수 있었다.

• 산업식품공학
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• 제15권4호
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• pp.297-304
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• 2011

혼합물실험계획법(mixture experimental design)을 적용하여 라면 밀가루 혼합비를 최적화하였다. 밀가루 혼합비를 최적화하기 위하여 전체 기호도(overall palatability)의 최대화, 반죽 레올로지 특성의 특정 범위 유지를 최적화의 목적으로 설정하였다. 라면은 가장 보편적인 미국산 밀가루 중 강력분인 DNS, 중력분인 HRW, 박력분인 SW를 simplex-lattice 방식에 의해 혼합비를 달리하여 제조하였다. 각 시료는 Rapid Visco Analyser(RVA), 파리노그래프, 익스텐소그래프를 이용하여 반죽의 레올로지 특성치를 측정하였으며, 조리된 라면의 전체 기호도를 관능 검사 하였다. 정준상관분석(canonical correlation analysis)를 통하여 RVA의 최고점도(PV), 파리노그래프의 반죽형성시간(DT), 익스텐소그래프의 R/E 45 min을 주요 반죽 레올로지 특성치로 선발하였다. 최적화 목적으로 전체 기호도의 최대화와 최고점도(PV)(최대화), 반죽형성시간(DT)(최소화) 및 R/E45 min(최대화)를 지정하였다. 그 결과 최적화된 밀가루 혼합비는 DNS 33.3%, HRW 33.3% 및 SW 33.3% 이였으며, 이때 전체 기호도는 5.825, 최고점도(PV)는 587.9 cP, 반죽형성시간(DT)은 3.1 min, R/E 45 min는 2.339 BU/mm로 나타났다.

• Advances in concrete construction
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• 제11권2호
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• pp.99-109
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• 2021

Slag blended concrete is widely used as a mineral admixture in the modern concrete industry. This study shows an optimization process that determines the optimal mixture of air-entrained slag blended concrete considering carbonation durability, frost durability, CO2 emission, and materials cost. First, the aim of optimization is set as total cost, which equals material cost plus CO2 emission cost. The constraints of optimization consist of strength, workability, carbonation durability with climate change, frost durability, range of components and component ratio, and absolute volume. A genetic algorithm is used to determine optimal mixtures considering aim function and various constraints. Second, mixture design examples are shown considering four different cases, namely, mixtures without considering carbonation (Case 1), mixtures considering carbonation (Case 2), mixtures considering carbonation coupled with climate change (Case 3), and mixtures of high strength concrete (Case 4). The results show that the carbonization is the controlling factor of the mixture design of the concrete with ordinary strength (the designed strength is 30MPa). To meet the challenge of climate change, stronger concrete must be used. For high-strength slag blended concrete (design strength is 55MPa), strength is the control factor of mixture design.