• 제목/요약/키워드: Optimal design weight

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항만 구조물의 내진성능 향상을 위한 배면 지반의 보강방안에 관한 연구 (The Study on Improvement Methods for The Seismic Performance of Port Structures)

  • 김병일;홍강한;김진해;한상재
    • 한국지반신소재학회논문집
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    • 제18권4호
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    • pp.151-165
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    • 2019
  • 본 연구에서는 저유동성 몰탈 채움을 통한 기존 항만 구조물의 내진성능 향상을 위해 시공 위치에 따라 4가지(자중증가, 활동력 감소 등) 보강방안을 제시하였으며, 이론적 방법 및 수치해석적 방법으로 보강 시 효과(안정성, 시공성, 경제성)를 분석하여 최적 방안을 제시하였다. 본 연구 결과 인공지진파를 적용한 동적 시간이력해석을 수행한 결과 보강 후 수평변위는 보강 전 수평변위에 비해 감소하였으나 보강 방안별 지진시 변위 억제 효과는 큰 차이가 없는 것으로 평가되었다. 강도감소법과 한계평형해석법을 적용하여 원호활동 파괴특성을 검토한 결과 수동말뚝 형태의 개량 방안이 다른 보강방법에 비해 안전성이 높은 것으로 평가되었다. 이는 보강체로 인해 활동 파괴면의 전단강도가 증가하였기 때문이다. 또한, 시공성 및 경제성을 분석한 결과 토압 저감형태(Type 02)와 수동말뚝 형태(Type 03)가 우수한 것으로 나타났다. 다만, 수동말뚝 형태의 경우, 설계법 적용 사례가 미미하고, 지반 조건에 따라 시공이 불가하거나 경제성이 급격히 저감되는 등 여러 가지 제약조건을 가지고 있어 적용시 주의가 요구된다.

자맥가루와 올리브유 첨가 식빵의 제조조건 최적화 (Optimization of White Pan Bread Preparation via Addition of Purple Barley Flour and Olive Oil by Response Surface Methodology)

  • 김진곤;김영호;오종철;유현희
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제41권12호
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    • pp.1813-1822
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    • 2012
  • 본 연구에서는 기능성이 뛰어난 자맥가루와 올리브유를 첨가한 제빵개발을 위해 중심합성계획법에 따라 자맥가루와 올리브유의 양을 독립변수로 하여 빵을 제조한 후, 품질특성을 조사하고 반응표면분석법을 이용하여 최적배합비를 구하였다. 실험 결과 이화학적 특성과 물성 중 무게, 부피, 비용적, 명도, 황색도, 경도, 탄력성, 응집성, 검성, 씹힘성이 linear 모델이 채택되었으며, 적색도는 quadratic 모델이 채택되었다. 관능적 특성 중에서는 색, 외관, 조직감, 맛, 전체적 기호도가 linear 모델이 채택되었고, 향은 이차 회귀분석의 설명력이 부족한 것으로 나타났다. 이화학적 특성과 물성 중 자맥가루 첨가량이 증가할수록 무게, 황색도, 경도, 검성, 씹힘성이 증가하였고 부피, 비용적, 명도, 탄력성은 감소하였다. 올리브 첨가량이 증가하면 경도, 응집성, 검성, 씹힘성은 증가하고, 황색도, 탄력성은 감소하였다. 이화학적 특성과 물성 특성에 자맥가루 첨가량에 대한 영향이 올리브유 첨가량에 대한 영향보다 컸다. 관능특성 검사 결과, 자맥가루 첨가량이 증가할수록 향을 제외한 모든 기호도가 감소하였으며, 올리브유에 의한 영향은 거의 없었다. 관능특성 중 유의성이 있었던 항목의 최대값을 충족시키는 최적의 배합비율은 자맥가루 10.00%, 올리브유 1.45%로 이 경우에 기호도는 색 6.45, 외관 6.60, 조직감 6.13, 맛 5.96, 전체적 기호도 6.37로 산출되었다. 또한 다소 관능평가 점수가 낮아지더라도 자맥가루를 첨가량을 최대로 늘릴 수 있는 방안을 모색한 결과, 자맥가루가 15.85~22.10%에서는 올리브유 첨가량에 관계없이 5.0의 전체적 기호도를 보였고, 자맥가루가 14.62% 이하일 때 올리브유 첨가량에 관계없이 6.0 이상의 전체적 기호도를 보였다. 본 연구 결과는 자맥가루와 올리브유를 이용한 식빵을 비롯한 기능성식품의 개발에 있어 기초자료로 이용될 것으로 기대된다.

흑맥가루와 올리브유 첨가 식빵의 제조조건 최적화 (Optimization of White Pan Bread Preparation by Addition of Black Barley Flour and Olive Oil using Response Surface Methodology)

  • 김진곤;김영호;오종철;유현희
    • 한국식품과학회지
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    • 제45권2호
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    • pp.180-190
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    • 2013
  • 흑맥가루와 올리브유를 첨가하여 식빵의 영양성과 기호성을 개선하기 위해, 밀가루 대체 흑맥가루 첨가량은 6-34%로, 쇼트닝 대체 올리브유 첨가량은 0.6-3.4%로 첨가량을 달리 하여 식빵을 제조한 후 반응표면분석법으로 최적화하여 최적조건을 구하고자 하였다. 실험결과 이화학적 특성과 물성 중 무게, 부피, 비용적, 명도, 적색도, 황색도, 경도, 탄력성, 응집성, 씹힘성이 linear 모델이 채택되었으며, 검성은 quadratic 모델이 채택되었다. 관능적 특성 중에서는 색, 외관, 조직감, 맛, 전체적 기호도가 quadratic 모델이 채택되었고, 향은 이차 회귀분석에 대한 설명력이 부족한 것으로 나타났다. 이화학적 특성과 물성 중 흑맥가루와 올리브유 첨가량이 증가할수록 무게, 적색도, 경도, 응집성, 검성, 씹힘성이 증가하였고 부피, 비용적, 명도, 황색도, 탄력성은 감소하였다. 이화학적 특성과 물성 특성에 흑맥가루 첨가량에 대한 영향이 올리브유 첨가량에 대한 영향 보다 컸다. 관능특성 검사 결과 향을 제외한 모든 관능검사 항목에서 흑맥가루와 올리브유 첨가량에 의해 증가하다가 감소하는 경향을 볼 수 있었으며, 올리브유에 대한 영향은 흑맥가루 첨가량에 대한 영향보다 적었다. 관능특성 검사 결과 중 유의성이 있었던 모든 항목의 최대값을 목표범위를 충족시키는 최적의 배합비율은 흑맥가루 18.00%, 올리브유 1.80%로 산출되었다. 본 연구 결과는 흑맥가루와 올리브유를 이용한 식빵을 비롯한 기능성 식품의 개발에 있어 기초자료로 이용될 것으로 기대된다.

Effects of different space allowances on growth performance, blood profile and pork quality in a grow-to-finish production system

  • Jang, J.C.;Jin, X.H.;Hong, J.S.;Kim, Y.Y.
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제30권12호
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    • pp.1796-1802
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    • 2017
  • Objective: This experiment was conducted to evaluate the optimal space allowance on growth performance, blood profile and pork quality of growing-finishing pigs. Methods: A total of ninety crossbred pigs [$(Yorkshire{\times}Landrace){\times}Duroc$, $30.25{\pm}1.13kg$] were allocated into three treatments (0.96: four pigs/pen, $0.96m^2/pig$; 0.80: five pigs/pen, $0.80m^2/pig$; 0.69: six pigs/pen, $0.69m^2/pig$) in a randomized complete block design. Pigs were housed in balanced sex and had free access to feed in all phases for 14 weeks (growing phase I, growing phase II, finishing phase I, and finishing phase II). Results: There was no statistical difference in growing phase, but a linear decrease was observed on average daily gain (ADG, p<0.01), average daily feed intake (ADFI, p<0.01), and body weight (BW, p<0.01) with decreasing space allowance in late finishing phase. On the other hand, a quadratic effect was observed on gain to feed ratio in early finishing phase (p<0.03). Consequently, overall ADG, ADFI, and final BW linearly declined in response to decreased space allowance (p<0.01). The pH of pork had no significant difference in 1 hour after slaughter, whereas there was a linear decrease in 24 h after slaughter with decreasing space allowance. Floor area allowance did not affect pork colors, but shear force linearly increased as floor space decreased (p<0.01). There was a linear increase in serum cortisol concentration on 14 week (p<0.05) with decreased space allocation. Serum IgG was linearly ameliorated as space allowance increased on 10 week (p<0.05) and 14 week (p<0.01). Conclusion: Data from current study indicated that stress derived from reduced space allowance deteriorates the immune system as well as growth performance of pigs, resulting in poor pork quality. Recommended adequate space allowance in a grow-to-finish production system is more than $0.80m^2/pig$ for maximizing growth performance and production efficiency.

하수구 막힘 방지를 위한 모발 절단 분쇄 장치 개발 및 성능평가 (Development and Performance of Cutting and Crushing Instrument of Hair to Prevent Blocking U-trap in Home Drainage System)

  • 김동회
    • 대한환경공학회지
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    • 제35권6호
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    • pp.394-399
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    • 2013
  • 가정 하수구의 주요 오물은 난분해성 모발로서 이것이 하수의 악취를 막기 위한 유트랩 장치에 다량으로 쌓이게 된다. 이러한 오물은 물의 흐름을 막는 현상을 일으키기 때문에 대부분의 가정에서 이를 해결하기 위해 상업적으로 제조된 화학적 분해 용액을 하수구에 과량 투입하여 하수구의 막힘 현상을 해결하고 있다. 본 연구에서는 난분해성 케로틴 단백질이 주성분인 모발을 절단 분쇄하는 장치를 개발하여 실험하였다. 실험을 위하여 모발을 효과적으로 절단할 수 있는 절단 분쇄장치를 설계하였으며 그 절단 성능을 실험적인 방법을 통해 규명하였다. 모발 절단 분쇄 장치의 성능을 평가하기 위하여 섬유다발을 부분 절단한 후 무게를 측정하는 방법을 사용하여 절단 모발의 평균길이를 구하였다. 이 방법은 비교적 간단한 무게 측정 방법을 통해 섬유상의 평균 길이를 구하는 것인데, 이를 모발에 적용하여 평균 모발 길이를 크지 않은 오차 범위에서 구할 수 있었다. 또한, 평균절단수를 정의하여 본 연구를 위해 고안된 모발 절단 분쇄 장치의 성능을 평가하였다. 평균절단수 분석 방법을 적용하여 주어진 실험 조건에서 최적의 구조와 최적의 작동시간을 구하는 기준을 제시할 수 있었다. 이러한 실험 방법과 결과는 섬유형태 물질의 절단 분쇄가 필요한 다른 장치에서도 설계와 분석에 사용할 수 있는 하나의 좋은 예시가 될 것이다. 본 연구에서 고안된 절단 분쇄 장치가 실험을 통하여 효과적으로 모발을 절단 분쇄하는 것을 확인할 수 있었다. 이러한 장치를 일반 가정에 설치하여 보급함으로써 최근 심각해지고 있는 하수구에 의한 수질환경 오염 방지에도 효과적인 도움이 될 것이다.

미세조류로부터 바이오 수소 생산을 위한 산(acid) 전처리의 최적화 (Optimization of bio-$H_{2}$ production from acid pretreated microalgal biomass)

  • 윤여명;정경원;김동훈;오유관;신항식
    • 유기물자원화
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    • 제20권1호
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    • pp.78-86
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    • 2012
  • 본 연구에서는 제 3세대 바이오매스 미세조류를 이용한 혐기성 암발효 수소 생산 과정에서 산 전처리의 최적화를 통계학적 실험방법인 반응표면법을 적용하여 도출 하였다. 1~3% (v/w)의 산 농도와 10~60 min 전처리 시간을 최적화 실험 범위로 설정하였으며 기질농도 76 g dcw/L와 초기 pH는 7.4로 고정하였고 수소발효 운전 중에 pH는 조절하지 않았다. 최적화 결과 HCl 1.2%와 반응시간 48 min에서 가장 높은 수소전환율인 36.8 mL $H_{2}/g$ dcw을 얻었으며 이때 가용화율은 18.9%로 나타났다. 정확도는 $R^{2}$=0.95로 매우 정확한 상관계수를 보였고 ANOVA test를 통해 예측된 수소전환율에 관련한 경험식은 a quadratic polynomial equation 으로 나타났으며 반응시간보다 산주입농도가 수소 생산에 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다.

유기물의 인화점 예측을 위한 부분최소자승법과 SVM의 비교 (Comparison of Partial Least Squares and Support Vector Machine for the Flash Point Prediction of Organic Compounds)

  • 이창준;고재욱;이기백
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제48권6호
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    • pp.717-724
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    • 2010
  • 액체의 화재 및 폭발위험을 나타내는 가장 중요한 물성의 하나인 인화점의 실험 데이터는 그 필요에도 불구하고 실제로 데이터를 확보하는 것이 가능하지 않은 경우가 많다. 이 연구에서는 DIPPR 801에서 얻은 893개 유기물의 인화점 실험데이터로부터 인화점을 예측하는 부분최소자승법(PLS) 및 support vector machine(SVM) 모델을 만들고 비교하였다. 분자를 구성하는 각 구성요소들이 분자의 물성에 일정한 기여를 한다는 가정을 이용하여 분자의 물성을 예측하는 방법인 그룹기여법을 이용하여 65개 작용기가 이 예측모델의 독립변수가 되었고 분자량의 로그값이 추가되었다. 두 모델에서 결정해야 할 매개변수는 교차검증에서 계산된 오차를 이용하여 결정되었는데, SVM모델은 그 매개변수가 많아 particle swarm optimization을 이용한 최적화를 이용하였다. 훈련데이터의 선택이 예측성능에 영향을 줄 수 있어 임의로 100개의 데이터 세트를 생성하여 테스트하였다. 전체 데이터에 대해 계산된 평균절대오차는 PLS가 13.86~14.55였고, SVM이 7.44~10.26여서 SVM이 PLS에 비해 매우 우수한 예측성능을 보였다.

Appropriate level of alfalfa hay in diets for rearing Simmental crossbred calves in dryland China

  • Kobayashi, Nobuyuki;Hou, Fujiang;Tsunekawa, Atsushi;Chen, Xianjiang;Yan, Tianhai;Ichinohe, Toshiyoshi
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제31권12호
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    • pp.1881-1889
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    • 2018
  • Objective: In dryland areas of China, alfalfa hay (AH) is a possible substitute for concentrate feed for beef cattle. To evaluate the potential benefits of this substitution, we studied the effect of the ratio of AH intake to total dry matter (DM) intake on average daily body-weight gain (ADG), dietary energy utilization status, and economic benefit in Gansu province. Methods: In each of two feeding trials in 2016 (trial 1 [T1], July 3 to 17; trial 2 [T2], August 15 to September 23), crossbred male Simmental calves were allocated to low AH (LA), medium AH (MA), and high AH (HA) feeding groups (n = 4 per group). The target ADG was set as 1 kg for both trials. In a one-way-layout design based on conventional feeding practices in the province, calves received diets containing the different AH amounts, with a constant ratio of corn stover:total DM and decreasing rations of concentrate feed proportional to the increase in AH. Calves in T1 received AH at 15% (T1-LA), 23% (T1-MA), or 31% (T1-HA) of their dietary DM allowances; those in T2 received 9% (T2-LA), 24% (T2-MA), or 34% (T2-HA) AH. Results: Among the T1 groups, both ADG and economic benefit were highest in T1-LA; whereas in T2, they were higher in the T2-LA and T2-MA groups than in T2-HA. Energy digestibility did not significantly differ among the groups in either trial. The dietary AH inclusion ratios of 14% in the warm season and 8% to 21% in the cool season appeared to yield optimal ADG, metabolizable energy intake, and economic benefit. Conclusion: Low-level inclusion of AH, ranging from 8% to 21%, is a practical approach for beef cattle feeding. This modified feeding regimen likely will promote increased growth performance during the fattening stage of beef steers in dryland areas of Gansu province, China.

In-feed organic and inorganic manganese supplementation on broiler performance and physiological responses

  • de Carvalho, Bruno Reis;Ferreira Junior, Helvio da Cruz;Viana, Gabriel da Silva;Alves, Warley Junior;Muniz, Jorge Cunha Lima;Rostagno, Horacio Santiago;Pettigrew, James Eugene;Hannas, Melissa Izabel
    • Animal Bioscience
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    • 제34권11호
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    • pp.1811-1821
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    • 2021
  • Objective: A trial was conducted to investigate the effects of supplemental levels of Mn provided by organic and inorganic trace mineral supplements on growth, tissue mineralization, mineral balance, and antioxidant status of growing broiler chicks. Methods: A total of 500 male chicks (8-d-old) were used in 10-day feeding trial, with 10 treatments and 10 replicates of 5 chicks per treatment. A 2×5 factorial design was used where supplemental Mn levels (0, 25, 50, 75, and 100 mg Mn/kg diet) were provided as MnSO4·H2O or MnPro. When Mn was supplied as MnPro, supplements of zinc, copper, iron, and selenium were supplied as organic minerals, whereas in MnSO4·H2O supplemented diets, inorganic salts were used as sources of other trace minerals. Performance data were fitted to a linearbroken line regression model to estimate the optimal supplemental Mn levels. Results: Manganese supplementation improved body weight, average daily gain (ADG) and feed conversion ratio (FCR) compared with chicks fed diets not supplemented with Mn. Manganese in liver, breast muscle, and tibia were greatest at 50, 75, and 100 mg supplemental Mn/kg diet, respectively. Higher activities of glutathione peroxidase and superoxide dismutase (total-SOD) were found in both liver and breast muscle of chicks fed diets supplemented with inorganic minerals. In chicks fed MnSO4·H2O, ADG, FCR, Mn balance, and concentration in liver were optimized at 59.8, 74.3, 20.6, and 43.1 mg supplemental Mn/kg diet, respectively. In MnPro fed chicks, ADG, FCR, Mn balance, and concentration in liver and breast were optimized at 20.6, 38.0, 16.6, 33.5, and 62.3 mg supplemental Mn/kg, respectively. Conclusion: Lower levels of organic Mn were required by growing chicks for performance optimization compared to inorganic Mn. Based on the FCR, the ideal supplemental levels of organic and inorganic Mn in chick feeds were 38.0 and 74.3 mg Mn/kg diet, respectively.

최적화된 확률 모델을 이용한 다양한 품질의 지문분류 (Various Quality Fingerprint Classification Using the Optimal Stochastic Models)

  • 정혜욱;이지형
    • 한국시뮬레이션학회논문지
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    • 제19권1호
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    • pp.143-151
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    • 2010
  • 지문분류는 1:N 지문인식 시스템의 효율성을 높이는 단계로 지문의 매칭 시간 단축과 인식의 정확성을 높여주는 역할을 한다. 지문 각 클래스의 융선 패턴은 한 개 이상의 클래스와 중복되는 성질을 가지기 때문에 지문분류 작업은 어렵다. 또한 잡음을 많이 포함하거나 예외적인 입력 상태인 경우에도 분류 작업은 어려워진다. 본 논문에서는 다양한 품질의 지문을 효과적으로 분류하기 위해 지문의 방향특징을 이용해 확률 모델을 설계하고, 이를 최적화 하여 지문분류를 수행하는 방법을 제안하였다. 지문 융선을 픽셀단위로 탐색하여 방향 값을 산출하고, 산출된 방향 값을 일정 픽셀 단위로 병합하여 지문의 방향특징을 추출한다. 추출된 방향 특징을 이용해 확률론적 정보추출 및 인식 방식인 마코프 모델을 이용하여 지문의 클래스별 마코프 모델을 생성한다. 생성된 클래스별 마코프 모델의 상태전이 행렬을 분석하여 클래스별 분류 모델의 가중치 항목을 결정하고 유전자 알고리즘을 이용하여 지문분류 성능을 향상시킬 수 있는 최적의 수치를 찾아낸다. 유전알고리즘에 의해 최적화된 분류모델에 다양한 품질의 지문 데이터베이스를 적용하여 실험해 본 결과 최적화 되기 전의 분류 모델에 비해 우수한 분류성능을 보였다. 또한 실험에 사용한 다양한 품질의 데이터베이스를 분석해본 결과 제안한 방법은 특이점 유, 무 및 상태에 독립적으로 예외적인 입력상황의 지문에 대해 효율적으로 지분분류를 수행했다.