• Structural Engineering and Mechanics
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• 제72권2호
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• pp.181-190
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• 2019

Topology optimization of structures seeking the best distribution of mass in a design space to improve the structural performance and reduce the weight of a structure is one of the most comprehensive issues in the field of structural optimization. In addition to structures stiffness as the most common objective function, frequency optimization is of great importance in variety of applications too. In this paper, an efficient multi-objective Bi-directional Evolutionary Structural Optimization (BESO) method is developed for topology optimization of frequency and stiffness in continuum structures simultaneously. A software package including a Matlab code and Abaqus FE solver has been created for the numerical implementation of multi-objective BESO utilizing the weighted function method. At the same time, by considering the weaknesses of the optimized structure in single-objective optimizations for stiffness or frequency problems, slight modifications have been done on the numerical algorithm of developed multi-objective BESO in order to overcome challenges due to artificial localized modes, checker boarding and geometrical symmetry constraint during the progressive iterations of optimization. Numerical results show that the proposed Multiobjective BESO method is efficient and optimal solutions can be obtained for continuum structures based on an existent finite element model of the structures.

• 한국산업융합학회 논문집
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• 제22권3호
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• pp.273-280
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• 2019

Carbon fiber composite laminate has been widely used in the area of sports applications such as race car, golf club, fishing rods, yacht. In this study, carbon fiber composite laminate was used in the rear upright of leisure purposed small size single-seat electric race car to reduce its unsprung mass of suspension system. The focus of this research is to investigate in finding optimal stacking lay-up of rear upright laminated with carbon fiber composite in the early design phase. Forces transferred from circuit road to rear upright were estimated through MBD(Multi-Body Dynamics)model of the rear suspension geometry. To evaluate the strength of the rear upright laminated with carbon fiber composite which generally behaves in an anisotropic or orthotropic manner, FEA(Finite Element Analysis) model suitable for composite materials was built followed by its strength was evaluated depending on different stacking lay-up. The result showed that Symmetric stacking lay-up [$45^{\circ}/-45^{\circ}/90^{\circ}/0^{\circ}$]s for frontal area and symmetric stacking lay-up with 1mm aluminum core [$45^{\circ}/-45^{\circ}/90^{\circ}/Core$]s for rear area were most suitable of 16 lay-up cases from the side of both strength based on Tasi-wu failure index and weight.

• 한국기계가공학회지
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• 제19권12호
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• pp.34-41
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• 2020

Ready-mixed concrete is unconsolidated concrete typically transported to construction sites by using mixer trucks. A proper rotation of concrete is necessary to prevent its solidification in mixer trucks during transport: in accordance with the manufacturing method and quality inspection prescribed in KSF4009, this movement is maintained after the manufacturing of concrete in professional production plants and the addition of water, solid materials, and admixtures. Unfortunately, mixer truck parts wear out over long periods of time. In order to improve the wear resistance of the main part of mixer trucks, we used a steel plate with good wear resistance or partially added a reinforcement plate. In this study, we first tested the properties of concrete (as required for the DEM), and then carried out mixing and discharge simulations to define the actual operating conditions of mixer trucks. For each condition, we calculated the amount and location of wear. The reliability of our results was finally verified by comparing them with the measurement values. Overall, this study provided basic data for an optimal design of mixer trucks: one that would reduce the vehicles' weight and production costs.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제17권1호
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• pp.187-192
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• 2022

현재 컨테이너 항만은 최신의 정보통신 기술을 활용한 자동화된 운영시스템에 의해 규격화된 컨테이너들은 최적의 적부계획(Stowage Planning)에 의해 체계적으로 이루어지고 있다. 그러나 단위 중량이 수십 톤에 이르는 철강 코일의 적부는 현재까지도 수작업으로 이루어지고 있어서 작업이 매우 비효율적이다. 그 결과로 작업들은 지연되고 안전사고들도 자주 발생되고 있다. 본 연구에서는 수작업에 의한 철강코일의 적부 과정에서 일어나는 판단착오, 체선, 안전사고 등을 방지하기 위하여 철강코일 적부 자동화 시뮬레이션 시스템을 설계하였다.

• 디자인학연구
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• 제19권2호
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• pp.323-332
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• 2006

휴대폰, 스마트폰, PDA 등 모바일 정보기기의 크기는 점차 줄어들어 이제는 거의 부담 없이 호주머니에 넣고 사용할 수 있게 되었다. 하지만 이와 같은 정보기기의 극적인 소형화는 텍스트 기반 컨텐츠에 대한 가독성을 저하시키는 원인이 되고 있다. 모바일 정보기기의 소지용이성과 텍스트 가독성은 크기와 비례 등 형태적 속성과 밀접한 관련을 갖는다. 따라서 본 연구는 두 가지 사용성 요소가 우수하게 양립할 수 있는 정보기기의 형태적 특성을 탐색하는데 목적을 두었다. 이를 위해 우선 정보기기 모형의 크기$(4000mm^2/8000mm^2)$ 비례(1:1/2:1/13:1), 무게(100g/200g) 등 물리적 요인과 소지방식(바지 주머니/손)과 소지자세(선 자세/암은 자세) 등에 따라 소지용이성이 어떻게 변화하는지를 실험하였다. 그 결과 남성의 경우 바지 속에 모형을 넣고 소지용이성을 평가한 결과 2:1비례를 선호하는 경향이 있었다. 손에 쥐고 소지용이성을 평가한 여성의 경우는 모형의 면적 $400mm^2 (두째:20mm)인 모형에서는 2:1비례를, $8000mm^2$ (두께:20mm)에서는 3:1 비례를 선호하였다. 전반적으로 무게에 의한 소지용 이성의 변화가 $4000mm^2$ 면적의 모형에서 현저히 나타났다. 따라서 전체적인 소지용이성을 향상하기 위해서는 2:1비례가 적정한 것으로 나타났다. 두 번째로 모바일 정보기기의 크기$(2000mm^2/4000mm^2/8000mm^2)$와 비례(3:1/2:1/1:1/2:1/3:1) 등 형태적 속성과 행간(135%/200%)이 텍스트 가독성에 어떠한 영향을 미치는지 실험하였다. 그 결과 대부분의 경우 행폭의 증가가 독서속도를 향상시키고 있음을 알 수 있었다. 또한 독서에 대한 주관적 만족도가 2:1비례에서 가장 우수함을 알 수 있었다. 이상의 실험결과를 바탕으로 본 연구는 모바일 정보기기의 소지용이성과 텍스트 가독성을 우수하게 양립시킬 수 있는 2:1의 형태 비례를 발견할 수 있었다. 실질적으로 연구결과를 활용하기 위해서는 모바일 정보기기에서 표시창외에 입력장치를 위한 공간을 추가로 확보해야 한다는 사실을 감안하여 디자인 작업에 적용해야 할 것이다.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제13권12호
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• pp.1731-1737
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• 2000

This study was conducted to investigate the effects of threonine:lysine ratios on growth performance, apparent nutrient digestibility and blood urea nitrogen (BUN) concentration, and to estimate the optimal threonine:lysine ratios for growing barrows and gilts. A total of 150 pigs (Landrace${\times}$Yorkshire${\times}$Duroc, $16.75{\pm}0.42kg$ average body weight, 75 barrows and 75 gilts) was randomly allotted into six treatments in a $2{\times}3$ factorial design. Six diets were formulated to contain 1.12% lysine for barrows and 1.33% lysine for gilts with three threonine:lysine ratios (50, 60 and 70%) for both barrows and gilts. Throughout the whole experimental period (16 to 56 kg body weight), there was no interaction between sex and dietary threonine:lysine ratio in average daily gain (ADG), average daily feed intake (ADFI) and feed conversion rate (FCR). Between sexes, there was a clear sex-effect showing better growth performance of barrows. Barrows consumed more feed (p<0.01) and grew faster (p<0.01) than gilts. For barrows, there was a trend to improved ADG and FCR with increasing threonine:lysine ratio. For gilts, there was a trend to improved ADG and FCR up to threonine:lysine ratio of 60%, but not significant. There was no interaction between sex and threonine:lysine ratio in nutrient digestibilities of growing pigs except for crude ash (CA). Between sexes, there were differences in nutrient digestibilities, except for calcium for which gilts showed higher a digestibility (p<0.01). Among dietary threonine:lysine ratios, there were no differences in nutrient digestibilities. Mean values of essential amino acids (EAA), non-essential amino acids (NEAA) and total amino acids (TAA) digestibilities were not affected by sex and dietary threonine:lysine ratio. There was no evidence of an interaction between sexes and dietary threonine:lysine ratio. Between sexes, total BUN concentration was lower in gilts than barrows (p<0.05). It was concluded that a 70 and 60% dietary threonine:lysine ratio for barrows (1.12% lysine) and gilts (1.33% lysine) tended to result in better growth performances and nutrient utilization and lower BUN concentration than other threonine:lysine ratios.

• Journal of Ginseng Research
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• 제33권2호
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• pp.143-148
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• 2009

식물조직배양기술을 이용하여 게르마늄 함유 인삼 부정근을 생산하고자 식물생장조절물질로 유도된 인삼 부정근을 사용하여 게르마늄 함유 인삼 부정근의 생장을 증가시킬 수 있는 최적액체배양조건을 RSM으로 조사하였다. 최적 액체배양조건을 $GeO_2$의 농도, $GeO_2$의 첨가시기, 배지의 초기 pH, phosphoric acid ($H_3PO_4$)의 농도 3 level-4 factor의 fractional factorial block에 의하여 조사한 결과, 인삼 부정근의 생체중량은 최저 1.55g에서 최고 2.45g까지 나타났다. 다중회귀분석으로 구한 model식을 가지고 등고 분석과 3차원 분석을 수행한 후, 독립변수의 최저 또는 최고수준에서 종속변수가 최대치를 나타내지 않는 '배지의 초기 pH'와 'phosphoric acid의 농도' 변수에 대하여 model식을 편미분한 결과, 인삼부정근의 생체중량이 최고치를 나타내는 액체배양조건은 $GeO_2$ 10 ppm, pH 4.7, phosphoric acid 6.0mM로 예측되었다. 이렇게 결정된 조건값들을 model식에 대입하여 얻은 예상치는 2.47g이었다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제34권5호
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• pp.263-270
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• 2021

본 연구에서는 환경, 재료 물성 및 제작 등에서의 불확실성을 고려하여 130m급 고정식 해양구조물의 신뢰성 기반 최적설계를 수행하였다. 구조물의 구조건전성을 엄밀하게 반영하기 위해 작용 및 허용 응력의 비인 UC 값을 신뢰성 해석 및 신뢰성 기반 최적설계의 제약조건으로 고려하였다. 해양구조물의 제작비용을 저감하기 위해 자켓형 지지구조물의 중량을 최소화하였다. 불확실성의 통계적 특성은 문헌 등을 참고하여 관측되거나 측정된 데이터를 기반으로 정의하였다. 자켓형 해양구조물의 신뢰성 해석과 신뢰 기반 최적설계는 부재 수가 많아 계산 부담이 큼으로 문제의 차원을 축소하기 위해 응답의 중요성을 기준으로 설계변수를 선별할 수 있는 방법을 제안한다. 또한 효율적인 계산을 위해 신뢰성 기반 최적설계를 수행하기 전 결정론적 최적설계를 먼저 수행하였다. 마지막으로, 도출된 최적설계(안)을 기존 각 급 규정 기반 설계와 안전성 및 경제성 측면에서 비교 분석하였다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제20권6호
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• pp.810-817
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• 2013

본 연구는 백진주 쌀가루를 이용한 비유탕 쌀과자 제조조건의 최적화를 목적으로 두 가지 독립변수인 쌀 수침시간과 콩물 첨가량에 따라 9가지 조건의 비유탕 쌀과자 품질특성을 분석하였다. 무게는 쌀 수침시간이 길어짐에 따라 증가하다가 11.26일 이후에는 다시 감소하였으나 콩물 첨가량은 영향을 주지 않는 것으로 나타났다. 부피와 부피팽창율은 쌀 수침시간이 길어지고, 콩물 첨가량이 증가할수록 증가하는 것으로 나타났다. 밀도는 쌀 수침시간이 1.94일 이전이고, 콩물 첨가량이 32.23% 이상일 때 밀도가 가장 낮은 구간으로 나타났다. 색도에서 쌀 수침시간이 3.52일 이상이고 콩물 첨가량이 35.47%일 때 L값은 높은 구간으로 나타났고, a값은 유의성이 없는 것으로 나타났으며, b값은 쌀 수침시간이 길어지고 콩물 첨가량이 증가할수록 높게 나타났다. 경도는 쌀 수침시간이 5.28~8.53일이고, 콩물첨가량이 5.34~20.26%일 때 가장 높은 구간으로 나타났다. 색, 향미, 외형 및 전체적인 선호도는 쌀 수침시간이 짧고, 콩물 첨가량이 적을수록 선호도가 높은 것으로 나타났다. 최적 조건을 설정하기 위하여 독립변수인 쌀 수침시간과 콩물 첨가량을 범위 내에서 최소로 설정하고, 종속변수에서 밀도는 최소로 설정하고 다른 항목은 최대로 설정하였을 때 백진주 쌀가루를 이용한 비유탕 쌀과자의 최적 조건은 쌀 수침시간 0.69일이고 콩물 첨가량은 26.67%로 나타났다.

• Animal Bioscience
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• 제35권12호
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• pp.1948-1956
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• 2022

Objective: This study was conducted to evaluate the effects of selenium (Se) source and level on the physiological response, reproductive performance, serum Se level, and milk composition in gestating sows. Methods: A total of 54 multiparous sows (Yorkshire×Landrace) with average body weight (BW), backfat thickness (BF), and parity were assigned to one of five treatments with 10 or 11 sows per treatment using a 2×2 factorial arrangement with one additional treatment in a completely randomized design. Inorganic or organic Se (IS or OS) sources were added to the diet at 0.30 ppm and 0.50 ppm Se. A non-Se-fortified corn-soybean meal basal diet served as a negative control. Treatments were as follows: i) Control: corn-soybean based diet, ii) IS30: control+inorganic Se 0.30 ppm, iii) IS50: control+inorganic Se 0.50 ppm, iv) OS30: control+ organic Se ppm, and v) OS50: control+organic Se 0.50 ppm. Results: At day 21 of lactation, piglet weight and weight gain in the OS treatments were higher than those in the IS treatments (p<0.05). Meanwhile, adding 0.5 ppm Se also resulted in the same significant differences in piglet BW and weight gain (p<0.05). Colostrum and milk Se concentrations increased (p<0.05) with Se level for both Se sources but were greater when sows were fed organic Se (p<0.05). Except for 24 hours postpartum, the Se concentrations were higher when sows were fed organic Se (p<0.05). Sow serum Se content was greater as Se levels increased from 0.3 ppm to 0.5 ppm at day 110 of gestation, 24 hours postpartum and day 21 of lactation (p<0.05). The pig serum Se concentration increased as the dietary Se level increased (p<0.05) and was higher when the sow dietary Se source was organic (p<0.05). Organic Se 0.5 ppm also had the highest serum Se level at two measured points (p<0.05). Conclusion: Consequently, supplementation with organic Se or 0.5 ppm Se in a gestating diet could improve piglet performance, the Se status of sows and piglets and milk composition, but organic Se at 0.5 ppm is optimal.