• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제38권3호
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• pp.191-198
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• 2010

본 연구는 과산화수소를 사용하여 팽나무에 발생된 변색을 제거하기 위하여 수행되었다. 최적표백조건(반응온도, 반응시간, 과산화수소 농도)을 구하기 위하여 반응표면분석법(Response Surface Method) 중의 하나인 $2^3$ 요인중심합성계획법에 따라 총 15가지 실험조건들이 선정되었다. 표백처리는 침지법에 의해서 수행되었으며 표백효과는 표백 전후의 명도차에 의해 평가되었다. 반응조건들이 명도차에 미치는 영향을 분석하여 반응표면 분석모델을 구축할 수 있었으며, 반응표면분석모델의 $R^2$ 값은 0.93으로 반응조건이 표백효과에 미치는 영향을 잘 반영하는 것으로 판단되었다. 표백에 가장 큰 영향을 미치는 인자는 과산화수소 농도였으며, 그 다음으로 반응시간과 반응온도의 순이었다. 과산화수소 농도가 3% 이상의 경우 표백효과가 다소 감소하며 $20^{\circ}C$에서는 원하는 표백효과를 획득할 수 없는 것으로 나타났다. 구축된 반응표면분석모델을 통하여 원하는 재색을 획득하 기 위하여 사용될 수 있는 여러 가지 반응조건의 조합이 제시될 수 있었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제21권6호
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• pp.113-125
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• 2017

본 연구는 전산실험을 통해 중규모 건물에 설치한 수동형 TMD의 매개변수에 대한 가중 다목적 최적화 설계를 다루고 있다. MATLAB으로 수치 시뮬레이션 코드를 작성함으로써 지진하중에 대한 동적응답을 파악하였으며 중심합성계획법과 반응표면법으로 구성한 전산실험을 기반으로 하는 가중 다목적 최적화 기법을 적용하여 TMD의 최적 동조 매개변수를 찾고자 하였다. 본 연구에서는 10층 건물을 대상으로 El Centro를 벤치마크 지진으로 가진하여 반응모델을 생성하고, AHP를 이용하여 반응변수 사이의 상대적 중요도를 산출한 후 가중다목적최적화 설계를 실시하였다. 본 연구의 방법으로 최적화된 매개변수를 가진 TMD는 지진 응답을 효과적으로 저감하였다. El Centro 지진이 작용하는 경우 RSM 기반 가중 다목적 최적설계방법으로 최적화한 TMD의 진동수 응답과 최상층 평균제곱변위는 비제진시보다 각각 31.6%와 82.3% 향상되었고, 모든 적용 지진에서 기존 설계법보다 동등 또는 이상의 성능을 가진 것으로 확인되었다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제34권9호
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• pp.1305-1310
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• 2010

복잡한 시스템 계의 설계정보를 효과적으로 추출하기 위해서 형상최적설계가 수행되는 경우, 일반적으로 유한요소해석 기법과 D-최적배열을 이용한 실험계획법이 연동된 반응표면모델을 구성하고 여기에 최적설계기법이 적용된다. 그러나, 설계변수에 형상공차와 같은 변동성이 존재하면 최적해의 강건성 확보를 위하여 설계변수의 형상공차를 확률론적인 변동성으로 고려한 추가적인 강건설계가 필요하다. 본 연구에서는 계산시간이 많이 소요되는 유한요소해석에 의한 강건설계문제에 설계변수의 표준정규분포를 고려한 반응표면모델을 구축하여 최적설계를 수행하므로서 손쉽게 강건최적값을 구하는 방법을 제안하였다. 승용차용 브레이크 디스크에 제안된 방법을 적용하여 열변형과 중량을 최소화하는 설계변수의 강건최적해를 구하고, 몬테카를로 시뮬레이션 추정결과와 비교하여 이의 적합성을 검증하였다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제44권6호
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• pp.888-895
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• 2015

패류의 주된 가공부산물인 패각은 주성분이 불용성의 탄산 칼슘으로, 이를 천연 칼슘소재로 활용하기 위해 개조개 패각의 소성분말로부터 가용성 개선 유기산(초산) 처리 칼슘 제조의 최적조건을 구명하고자 하였다. 반응표면분석법을 이용하여 제조한 11개의 시제 초산칼슘의 pH, 용해도 및 수율로부터 구명한 최적 반응조건은 초산 2.70 M 비율에 대하여 개조개 소성분말 1.05 M이었으며, 이의 최적조건을 적용한 개조개 초산칼슘의 실측 pH, 용해도 및 수율은 각각 pH 7.04, 93.0% 및 267.5%로 예측치와 유사한 결과를 얻었다. 시제 초산칼슘의 완충능은 pH 4.88~4.92 범위였으며, 칼슘 함량과 용해도는 20.7~22.8 g/100 g과 97.2~99.6%였다. FT-IR, XRD 분석 및 FESEM을 통한 미세구조는 비정형 결정으로 calcium acetate monohydrate로 확인되었다. 개조개 패각은 칼슘소재뿐만 아니라 가용성을 높인 유기산 칼슘으로 칼슘강화용 식품소재로의 이용 가능성이 높을 것으로 판단되었다.

• 공업화학
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• 제24권3호
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• pp.299-304
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• 2013

Box-Behnken design (BBD) 방법은 일체형 흡착제의 합성조건을 최적화하기 위해 사용되었다. 단량체(monomer)의 양(mL), 가교제(crosslink)의 양(mL), porogen의 양(mL)에 대한 효과를 조사했다. 실험 값은 여러 회귀분석 및 통계적인 방법에 의해 2차 다항 방정식을 얻었다. 이 모델의 결정계수($R^2$)는 0.9915이고 결정계수의 p value는 0.0001보다 작은 값으로 모델이 매우 유의미하다는 것을 나타낸다. RSM 모델에 의해 예측된 최적의 일체형 흡착제 합성조건은 단량체의 양 0.30 mL, 가교제의 양 1.40 mL, porogen의 양 1.47 mL이고 이 조건 아래서 합성된 일체형 흡착제의 양은 2120.15 mg이다. 이 결과는 이 모델이 적절하다는 것을 나타내었다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제55권5호
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• pp.979-999
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• 2015

This paper proposes a novel reliability analysis method which computes reliability index, most probable point and probability of failure of uncertain systems more efficiently and accurately with compared to Monte Carlo, first-order reliability and response surface methods. It consists of Initial and Simulation steps. In Initial step, a number of space-filling designs are selected throughout the variables space, and then in Simulation step, performances of most of samples are estimated via interpolation using the space-filling designs, and only for a small number of the samples actual performance function is used for evaluation. In better words, doing so, we use a simple interpolation function called "reduced" function instead of the actual expensive-to-evaluate performance function of the system to evaluate most of samples. By using such a reduced function, total number of evaluations of actual performance is significantly reduced; hence, the method can be called Reduced Function Evaluations method. Reliabilities of six examples including series and parallel systems with multiple failure modes with truncated and/or non-truncated random variables are analyzed to demonstrate efficiency, accuracy and robustness of proposed method. In addition, a reliability-based design optimization algorithm is proposed and an example is solved to show its good performance.

• 대한기계학회논문집A
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• 제35권7호
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• pp.729-736
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• 2011

TOPSIS(Technique for Order Preference by Similarity to Ideal Solution)는 상충되는 다수의 속성이 존재하는 상황에서 의사결정이 요구되는 다속성 의사결정법(Multi Attribute Decision Making) 중 하나이다. 이는 선택된 대체안이 최선의 이상적 대체안으로부터 가장 가까운 거리에 위치해야 하고, 동시에 부정적으로 이상적인 대체안으로부터는 가장 멀리 위치해야 한다는 논리에 입각한 의사결정 기법이다. TOPSIS 는 최소화와 최대화가 공존하는 다목적함수 형상 최적설계에 적용이 가능하다. 본 연구에서는 TOPSIS 와 베지어 곡선(Rational Bezier Curve)을 적용하여 CRT(Cathode Ray Tubes) 후면유리의 다중목적 형상최적설계를 수행하였다. 무게와 1 차 주응력의 두 가지 다중목적 함수를 최적화하기 위하여, 다중목적 함수의 성능지표를 TOPSIS 의 상대적 근접도로 정의하고 이를 반응표면모델로 구성하여 다중목적 형상최적설계가 가능한 방법론을 제안하였다. 이를 통해 하나의 최적해가 아닌 최적해의 군이 선정되어, 무게와 주응력 최적해의 모순관계를 확인하면서 다양한 설계요구 스펙을 만족시켜줄 수 있는 방안을 설계자가 스스로 선택하도록 하였다.

• 공업화학
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• 제34권2호
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• pp.137-143
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• 2023

본 연구에서는 알팔파로부터 추출한 천연계면활성제를 사용하여 중심합성설계모델(CCD-RSM)을 이용한 O/W 유화제조 공정의 최적화를 수행하였다. 그 결과 95% 신뢰구간에서 최적화 결과의 통계학적 합리성을 확인하였다. CCD-RSM을 통하여 독립변수인 알팔파 추출물:Sugar ester S-370의 혼합비율(P), 계면활성제의 첨가량(W) 및 유화속도(R)가 반응치인 유화안정도지수(ESI), 평균입자크기(MDS) 및 점도(V)에 끼치는 영향을 조사하여 O/W 유화제조공정의 최적조건을 산출하였다. 유화안정도지수, 평균입자크기 및 점도에 관한 회귀방정식으로부터 다중반응을 수행하여 3가지 반응치를 동시에 만족하는 최적 유화조건으로 알팔파 추출물:Sugar ester S-370의 혼합비율은 49.5 wt%, 계면활성제의 첨가량 9.1 wt%, 유화속도 6559.5 rpm으로 나타났으며 산출된 반응치의 응답값은 ESI는 89.9%, MDS는 1058.4 nm, V는 1522.5 cP로 산출되었다. 이를 실험으로 확인한 결과 ESI는 88.7%, MDS는 1026.4 nm, V는 1486.5 cP이었으며 평균 오차율은 2.3 (± 0.4)%이었다. 따라서 CCD-RSM을 실제 유화 제조에 적용하여 만족스러운 O/W 유화제조 공정조건을 얻을 수 있었다.

• 한국수산과학회지
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• 제53권3호
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• pp.334-341
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• 2020

This study was conducted to optimize the processing conditions of seasoned broughton's ribbed ark Scapharca broughtonii products (S-BRA-P) using response surface methodology (RSM). The concentrated oyster extract content (X₁, w/w), amino-based seasoning powder content (X₂, w/w), and enzyme-treated stevia content (X₃, w/w) were selected as independent variables, and amino nitrogen (Y₁) and overall acceptance in a sensory evaluation (Y₂) were selected as dependent variables. The optimal conditions of X₁, X₂, and X₃ were 97.5%, 20.0%, and 0.9%, respectively, and the predicted values of the multiple response optimal conditions were Y₁ (1,030 mg/100 g) and Y₂ (8.3). Under the optimum conditions, the experimental values of Y₁ and Y₂ were 1,034 ± 6.0 mg/100 g and 8.5 ± 0.4, respectively, which was no significant difference from the predicted values (P<0.05). In conclusion, the optimized models of X₁, X₂, and X₃ for the preparation of soy sauce-based sauce were suitably fitted. The optimum amount of seasoning sauce was 13% for the preparation of S-BRA-P. The S-BRA-P, which was prepared by adding the seasoning sauce and the other subsidiary material [finely chopped spring onion (3.8%) and cheongyang hot pepper (4.6%)], had a superior taste, color, and odor.

• 한국수산과학회지
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• 제49권3호
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• pp.301-309
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• 2016

To facilitate the effective use of butter clam shell as a natural calcium resource, we determined the optimal conditions for calcium lactate (BCCL) preparation with high solubility using response surface methodology (RSM). The polynomial models developed by RSM for pH, solubility and yield were highly effective in describing the relationships between factors (P<0.05). Increased molar ratios of calcined powder (BCCP) from butter clam shell led to reduced solubility, yield, color values and overall quality. The critical values of multiple response optimization to independent variables were 1.75 M and 0.94 M for lactic acid and BCCP, respectively. The actual values (pH 7.23, 97.42% for solubility and 423.22% for yield) under optimization conditions were similar to the predicted values. White indices of BCCLs were in the range of 86.70–90.86. Therefore, organic acid treatment improved color value. The buffering capacity of BCCLs was strong, at pH 2.82 to 3.80, upon the addition of less than 2 mL of 1 N HCl. The calcium content and solubility of BCCLs were 6.2–16.7 g/100 g and 93.6-98.5%, respectively. Fourier transform analysis of infrared spectroscopy data identified BCCL as calcium lactate pentahydrate, and the analysis of microstructure by field emission scanning electron microscopy revealed an irregular form.