• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2001년도 춘계학술대회논문집B
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• pp.501-506
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• 2001

Computer modeling is essential to evaluate possible design of suspension for a railway vehicles. By creating a simulation, the engineers are able to assess the feasibility of a given design and change the design factors to get a better design. But if one wishes to perform complex analysis on the simulation, such as railway vehicle dynamic, the computational time can become overwhelming. Therefore, many researchers have turned to surrogate modeling. A surrogate model is essentially a regression performed on a data sampling of the simulation. In the most general sense, metamodels(surrogate model) take the form $y(x)=f(x)+{\varepsilon}$, where y(x) is the true simulation output, f(x) is the metamodel output, and $\varepsilon$ is the error between the two. In this paper, a second order polynomial equation is partially used as a metamodel to represent the forty-six dynamic performances for high speed train. The number of factors as design variables of the metamodel is twenty-nine, which are composed the dynamic characteristics of suspension. This metamodel is used to search the optimum values of suspension characteristics which minimize the dynamic responses for high speed train. This optimization is a multi-objective problem which have many design variables. This paper shows that the response surface model which is made through the design of analysis of computer experiments method is very efficient to solve this complex optimization problem.

• 공업화학
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• 제30권1호
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• pp.29-33
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• 2019

탄소 nanotube, nanofiber 및 powder를 사용하여 아세틸렌 흡착실험을 수행한 결과 탄소 nanotube가 최적의 흡착성분을 보였다. 이를 지지체로 하여 Pd 농도 0~5%, 흡착온도 $30{\sim}80^{\circ}C$ 및 $C_2H_2/CO_2$의 비 3~10의 범위에서 3-요인, 3-수준의 Box-Behnken Design(BBD)으로 15개의 실험 조건을 설계했다. 이를 바탕으로 2차 다항식 회귀분석으로 운전조건에 따른 흡착량 예측식을 도출하였다. ANOVA 분석의 F-value 측정에 따라 흡착온도가 가장 큰 영향지수를 보였고 $C_2H_2/CO_2$의 비는 가장 작은 영향지수 보이는 것으로 나타났다. 하지만 주요인자 간의 교호작용은 거의 없는 것으로 분석되었다. 흡착량 최적화 분석에서 Pd 농도 3.0%, 흡착온도 $47^{\circ}C$ 및 $C_2H_2/CO_2=10$인 조건에서 22.0 mmol/g이 흡착되는 것으로 계산되었고 실제 실험치에 95.9%의 정확도를 보였다.

• 한국식품과학회지
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• 제23권1호
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• pp.88-92
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• 1991

스크류조합을 달리한 실험실용 twin-screw extruder를 사용하여 corn grit를 원료 투입량($30{\sim}60\;kg/hr$), 스크류 회전속도($200{\sim}400\;rpm$) 및 die hole 수($2{\sim}6$개) 범위에서 압출하면서 측정된 system parameters(압출온도, 기계적 에너지 소모율, 평균 체류시간)가 압출물의 특성을 나타내는 target parameters(수분 증발량, 수분 용해도지수 및 수분 흡착지수)에 미치는 영향을 스크류 조합별과 전체 실험결과를 다중회귀분석을 통하여 회귀식으로 나타내면, 스크류조합별 관계식에서는 상관계수가 0.90 이상 이었으며, 구획하지 않은 전체 회귀식에서는 0.80 정도의 상관계수를 보였다. 이상의 결과는 system analysis approach을 이용하면, 상이한 extruder사이의 조업자료 중 system parameters의 분석을 통하여 목적 제품의 특성을 예측할 수 있는 가능성을 보여준다고 생각된다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제26권2호
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• pp.9-17
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• 2022

차세대 고속철은 주행 속도가 점점 증가하므로 이를 반영한 고속철 차량 통과교량에 대한 새로운 주행 안정성의 평가가 요구된다. 이를 위하여 현재 공용 중인 경부 고속철 구간의 대표 교량형식인 PSC (Pre-stressed Concrete) 박스거더 교량을 대상으로 관성질량을 고려한 38-자유도 차량과 궤도 불규칙성과 상호 작용력을 반영하여 모형화하였으며, 고속철 차량 주행속도 별로 동적 수치해석을 수행하여 주행 안정성을 평가하였다. 수치해석을 통해 단순교와 2 경간 연속교의 최대 수직 변위와 DAF (Dynamic Amplification Factor; 동적확대계수)를 산출하여 동적 안정성 여부를 판단하였으며, 또한 주행 속도 별 최대 수직 변위를 추정하기 위한 3차 다항 회귀 분석식을 제안하였다. 대표적인 주행 속도와 횡 단면 위치 별 수직 변위 차이를 비교하고, 종 방향 최대 면틀림을 분석하였다. 또한, 고속철 차량의 교량통과 중 교량의 수직변위에 대한 가속도 영향선과 각 항목 간의 연관성을 분석하여 주행 안정성을 평가하였다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제22권3호
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• pp.326-332
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• 2011

The authors examined the effects of operating parameters on the $H_2$ production by dark fermentation of the wastewater generated from food waste recycling facilities, in short "food waste wastewater (FWW)". Central composite design based response surface methodology was applied to analyze the effect of initial pH (5.5-8.5) and substrate concentration (2-20 g Carbo. COD/L) on $H_2$ production. The experiment was conducted under mesophilic ($35^{\circ}C$) condition and a heat-treated ($90^{\circ}C$ for 20min)anaerobic digester sludge was used as a seeding source. Although there was a little difference in carbohydrate removal, $H_2$ yield was largely affected by the experimental conditions, from 0.38 to 1.77 mol $H_2$/mol $hexose_{added}$. By applying regression analysis, $H_2$ yield was well fitted based on the coded value to a second order polynomial equation (p = 0.0243): Y = $1.78-0.17X_1+0.30X_2+0.37X_1X_2-0.29X_1{^2}-0.35X_2{^2}$, where $X_1$, $X_2$, and Y are pH, substrate concentration (g Carbo. COD/L), and hydrogen yield (mol $H_2$/mol $hexose_{added}$), respectively. The 2-D response surface clearly showed a high inter-dependency between initial pH and substrate concentration, and the role of these two factors was to control the pH during fermentation. According to the statistical optimization, the optimum condition of initial pH and substrate concentration were 7.0 and 13.4 g Carbo. COD/L, respectively, under which predicted $H_2$ yield was 1.84 mol $H_2$/mol $hexose_{added}$. Microbial analysis using 16S rRNA PCR-DGGE showed that $Clostridium$ sp. such as $Clostridium$ $perfringens$, $Clostridium$ $sticklandii$, and $Clostridium$ $bifermentans$ were main $H_2$-producers.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제56권4호
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• pp.568-576
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• 2018

폐감귤박으로 제조한 활성탄(WCAC, waste citrus peel based activated carbon)에 의한 항생제 trimethoprim (TMP)의 흡착 특성을 조사하기 위해 반응표면법(RSM, response surface methodology)을 사용하여 TMP 흡착에 대한 운전인자들의 영향을 조사하였다. 농도($X_1$: 50-150 mg/L), pH ($X_2$: 4-10), 온도($X_3$: 293-323 K), 흡착제 투여량($X_4$: 0.05-0.15 g)의 4가지 입력 파라미터를 가진 4-요인 Box-Behnken 실험 설계에 따라 회분식 실험을 수행하고, 얻어진 실험 결과를 다중 회귀 분석으로 2차 다항식에 맞추고 통계적 방법을 사용하여 검토하였다. 독립 변수 및 변수들 간의 교호 작용의 유의성은 ANOVA 및 t-검정 통계기법으로 평가하였으며, 통계적 결과는 TMP 농도가 다른 요인들에 비하여 가장 많은 영향을 미치는 운전인자라는 것을 보여 주었다. 흡착공정은 유사 2차 속도식에 잘 부합하였으며, 등온흡착평형관계는 Langmuir 식이 Freundlich 식 보다 잘 부합하였다. Langmuir 등온식으로 부터 계산한 WCAC에 의한 TMP의 최대 흡착량은 293 K에서 144.9 mg/g이었다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제31권1호
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• pp.83-89
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• 2003

2,4-D는 자연에서 잘 분해되지 않아 환경에 대하여 심각하게 문제를 일으키지만 널리 사용되고 있는 제초제이다. 이 연구는 광주광역시 인근 지역 과수원에서 분리한 균주 중 가장 높은 2.4-D분해 활성을 보이는 균주를 선정하여, 동정한 결과 Aeromonas sp.로 판명된 균주를 가지고 표면 반응법(Response Surface Methodology)을 이용하여 2,4-D 분해를 최대화하기 위한 중요한 변수들인, pH,온도, 영양분의 농도들의 최적조건을 고찰하였다. 2,4-D분해에 많은 영향을 미치는 변수는 영양분의 농도로 밝혀졌으며, 통계 분석결과 2,4-D분해 최적 조건은 pH 6.5, 온도 $31.8-32.1^{\circ}C$, 영양분 29.6-30.1 g/1로 밝혀졌다.

• 한국연초학회지
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• 제20권1호
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• pp.131-138
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• 1998

In order to minimize the trial frequency in the new filter cigarette design, we studied the relationship between smoke yield and tipping materials of cigarette. A three levels full factorial design involving filament denier (X1,2.5-3.3d), Porosity of the acetate filter plug wrap (X2, 3,500-16,000CU) and porosity of the tip paper (X3, 400-1,200CU) was used. Three independent factors (Xl, X2, X3) were chosen for their effects on the various responses and the function was expressed in terms of a quadratic polynomial equation, Y : $\beta$o + $\beta$1Xl + $\beta$2X2 + $\beta$3X3 + $\beta$11Xl2 + $\beta$22X22+ $\beta$33X32 + $\beta$12X1X2 + $\beta$13XIX3 $\beta$23X2X3 which measures the linear, quadratic, and interaction effects. Twenty-nine trial numbers were obtained as a results of using a three levels full factorial design and it was analyzed by the multiple regression analysis with backward stepwise in STATISTICA/pc under restricted conditions. Tar yields of the cigarette was affected by porosity of tip paper (0.66), filament denier (0.47) and porosity of plug wrap (0.28) in the decreasing order, and linear effect of tip paper porosity (B3) and filament denier (91) were significant at a level of 0.01($\alpha$). The filament denier and tipping paper porosity interaction F ratio among three factors had a P-value of 0,000041, indicating higher interaction between these factors. Based on the analysis of variance, the model fitted for Tar (Y1) was significant at 5% confidence level and the coefficient of determination (0.96) was the proportion of variability in the data fitted for by the model.

• 한국식품영양과학회지
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• 제34권4호
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• pp.567-571
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• 2005

레스베라트롤은 항암작용, 항혈전작용, 항산화작용 및 심혈관계질환의 발병을 낮추는작용이 있다고 보고되어 있다. 본 실험에서는 땅콩에 함유되어 있는 레스베라트롤의 함량을 증가시키기 위한 침지조건을 반응표면분석법을 이용하여 최적화하였다. 레스베라트롤의 함량에 영향을 미치는 요인으로는 침지 시 물의 양(농도), 침지시간 그리고 침지 후 건조시간을 검토하였으며, 실험결과 침지 시 물의 양(농도)은 $67.15\%$, 침지시간은 19.57 hr, 침지 후 건조시간은 65.56 hr으로 나타났다. 이 조건하에서 레스베라트롤은 $0.1\;{\mu}g/g$에서 $4.55\;{\mu}g/g$으로 약 45배 정도 증가함을 확인할 수 있었다. 레스베라트롤의 증가에 가장 큰 영향을 주는 요인으로는 침지시간이었으며 그 다음으로 침지 시 물의 양(농도)이 영향을 주었으며, 침지 후 건조시간은 별 영향을 주지 않았다. 본 실험의 이차 다항 회귀 곡선식에 대한 적합도를 결정 계수로 조사한 결과 높은 적합도를 나타내었으며, 분석 방법에 대한 검증에서도 그 결과가 우수하였다.