Secondary batteries with high performance are essential in widespread use of modern portable devices such as cellular phones and laptop computers. High energy density, long cycle life, and safety are some of important requirements for secondary battery. To achieve such characteristics, a mixing proportion of electrolyte solution ingredients in the battery should be carefully chosen. In this paper, using statistical design of mixture experiments (DOME), we attempt to find an optimum condition of designing the secondary battery. DOME has a distinct feature in that the experimental region is represented by simplex, rather than hypercube, because the sum of blend proportions should be unity. Several designs based upon this point have been proposed for mixture experiments. Among them, an extreme vertices design is employed in this paper because there are a couple of blend constraints to be considered. In order to investigate how the mixing proportion interacts with other manufacturing factors, a fractional factorial design is also included across the extreme vertices design. As a result, we find that the blend proportion of solution ingredients has a significant effect on battery performances. By simultaneously optimizing two battery capacities, this paper proposes an optimum blend proportion according to process factor settings.
This paper presents a technique that can obtain an optimal solution for the Security-Constrained Economic Dispatch (SCED) problems using the Interior Point Method (IPM) while taking into account of the power flow constraints. The SCED equations are formulated by using only the real power flow equations from the optimal power flow. Then an algorithm is presented that can linearize the SCED equations based on the relationships among generation real power outputs, loads, and transmission losses to obtain the optimal solutions by applying the linear programming (LP) technique. The objective function of the proposed linearization algorithm are formulated based on the fuel cost functions of the power plants. The power balance equations utilize the Incremental Transmission Loss Factor (ITLF) corresponding to the incremental generation outputs and the line constraints equations are linearized based on the Generalized Generation Distribution Factor (GGDF). Finally, the application of the Primal Interior Point Method (PIPM) for solving the optimization problem based on the proposed linearized objective function is presented. The results are compared with the Simplex Method and the promising results ard obtained.
This paper is a research about system identification which optimizes uncertain geothechnical properties from the data measured during geotechnical design and construction. Various numerical optimization algorithms of Simplex method, Powell method, Rosenbrock method and Levenberg-Marquardt method were applied to the excavation problem to determine which method showed the best results with respect to robustness of success in finding an optimal solution to within a certain accuracy and number of function evaluations. From the results of numerical analysis, all of four algorithms are converged to exact solution after satisfying the allowed criteria, and Levenberg-Marquardt's algorithms was identified to be the most efficient method in number of function evaluations. System identification was applied to geotechnical engineering problems, possibly being occurred in field, to verify its applicability : estimation of settlement due to self-weight consolidation in dredged and filled soil. For self-weight consolidational settlement of a dredged soil, a program of evaluating the constitutive relationship of effective stress-void ratio-permeability was developed by using the technique of system identification. Thus, consolidational characteristics of a dredged soil, having a very high initial void ratio, can be evaluated.
최고 품질의 클렌징 제품 개발을 위해서 계면활성제 혼합물 조성의 최적화를 시도하였다. 사전실험을 통해 세정력, 기포형성력, 오염률에서 각각 우수한 특성을 나타내는 계면활성제 3종 sodium cocoyl alaninate (SCoA), cocamidopropyl betaine (CPB), decyl glucoside (DG)을 선정하였다. 계면활성제 혼합물의 심플렉스 중심 설계 배열에 따른 실험을 수행하고, 실험에서 얻어진 데이터를 가지고 회귀분석을 실시하였다. 통계적으로 유의미한 반응 표면 모델식을 구하고, 세 개의 반응변수의 동시 최적화 과정을 통해 계면활성제 혼합물의 최적 조성은 SCoA (0.22), CPB (0.78), DG (0.00)으로 구해졌다.
본 연구는 유전 알고리듬, 타부탐색법 그리고 반응표면법등 최근 많이 사용하고 있는 프로그램들의 장점들을 결합한 새로운 조합 유전 알고리듬을 제안한다. 본 알고리듬은 반응표면법 및 심플렉스법을 사용하여 유전알고리듬의 약점으로 여겨지는 수렴속도를 항상시키도록 하였다. 또한 유전 알고리듬에서 램덤한 다양성을 제공하지만, 본 연구에서는 타부리스트를 이용하여 체계적인 다양성을 추구하도록 하였다. 그리고 전통적인 시험함수에 본 알고리듬을 적용함으로써 본 방법의 효율성을 입증하였고 그 결과를 유전 알고리듬의 결과와 비교하였다. 또한 새롭게 제안된 알고리듬을 선미부에 위치한 청수탱크의 중량최적화에 적용한 길과 전역최적해를 효율적으로 찾는 것을 입증하였다. 또한 반응표면법을 사용한 새로운 유전알고리듬의 경우 실제 추가적인 목적함수를 평가하기 위한 계산이 필요 없으므로 수렴속도가 일반 유전 알고리듬보다 향상 되었음을 알 수 있었다. 마지막으로 제안된 조합 유전 알고리듬은 전역탐색능력과 수렴속도 측면에서 매우 강력한 전역 최적화 알고리듬임을 알 수 있었다.
이 연구는 유전 알고리듬, 타부탐색법 그리고 반응표면법등 최근 많이 사용하고 있는 프로그램들의 장점들을 결합한 새로운 조합 유전 알고리듬을 제안한다. 이 알고리듬은 반응표면법 및 심플렉스법을 사용하여 유전알고리듬의 약점으로 여겨지는 수렴속도를 항상 시키도록 하였다. 또한 유전 알고리듬에서 램덤 한 다양성을 제공하지만, 이 연구에서는 타부리스트를 이용하여 체계적인 다양성을 추구하도록 하였다. 그리고 전통적인 시함함수에 본 알고리듬을 적용함으로써 이 방법의 효율성을 입증하였고 그 결과를 유전 알고리듬의 결과와 비교하였다. 또한 새롭게 제안된 알고리듬을 선미부에 위치한 청수탱크의 중량최적화에 적용한 결과 전역 최적해를 효율적으로 찾는 것을 입증하였다. 또한 반응표면법을 사용한 새로운 유전알고리듬의 경우 실제 추가적인 목적함수를 평가하기 위한 계산이 필요 없으므로 수렴속도가 일반 유전 알고리듬보다 향상되었음을 알 수 있었다. 마지막으로 제안된 조합 유전 알고리듬은 전역탐색능력과 수렴속도 측면에서 매우 강력한 전역 최적화 알고리듬임을 알 수 있었다.
본 논문은 중개수송 문제의 최적 해를 찾는 가장 단순한 방법을 제안하였다. 중개 수송문제는 직접 선형계획법이나 TSM을 적용하거나 일반적인 수송문제로 변환시켜 TSM을 적용하여 최적해를 구한다. 그러나 TSM을 적용하여 최적해를 구하기 위해서는 초기해를 구하고 해 개선 과정을 거치는 방법이 어렵다. 초기해를 구하기 위해서는 NCM, LCM이나 VAM을 적용하며, 해 개선을 위해서는 MODI나 SSM을 적용한다. 본 논문은 중개수송 문제를 수송문제로 변환시키는 방법을 적용하였다. 수송문제에 대해서는 단순히 열의 최소 비용을 선택하고, 선택된 비용들에 대해 행의 비용 오름차순으로 수송량을 배정하는 방법을 적용하여 초기해를 빠르게 배정할 수 있었다. 해 개선은 보다 큰 비용에 수송량이 배정된 경우 보다 작은 비용으로 변경할 수 있는 조건을 만족하면 배정량을 조정하는 방법을 적용하였다. 제안된 방법을 11개의 다양한 중개수송 문제에 적용한 결과 10개 문제는 초기 배정만으로 최적해를 구할 수 있었으며, 단지 2개 문제만이 해 개선과정을 1개의 비용만 변경하여 최적해를 구할 수 있었다. 따라서 제안된 방법은 중개수송 문제에 대해 가장 간단한 최적해 방법으로 적용할 수 있을 것이다.
버섯류는 기호식품으로서의 성격과 기능성식품으로서의 성격을 동시에 갖는 매우 독특한 식품소재로서 본 연구에서는 국내에서 자생하는 8종류의 버섯에서 항충치 활성성분을 조사해 보았으며, 더불어 높은 항충치활성을 가진 추출물을 얻고자 다양한 용매를 이용, 최적의 용매조성을 탐색해 보았다. Chloroform, methanol, acetone, ethyl acetate 및 증류수를 용매로 사용하였으며, 이들 추출물의 S. mutans에 대한 항균 효과와 glucosyltransferase (GTase) 활성 억제효과를 살펴보았다. 표고버섯, 영지버섯 및 만가닥버섯 추출물이 상대적으로 높은 항충치활성을 나타내었으며, 추출용매에 의한 항균효과를 조사해본 결과, chloroform, methanol, ethyl acetate로 추출한 버섯 추출물에서 상대적으로 높은 항균효과를 보여주었다. 8종의 버섯 중 항균효과가 뛰어나고 GTase 활성 억제효과가 높은 만가닥(Lyopyllum ulmarium) 버섯으로부터 chloroform, methanol 및 ethyl acetate 추출물을 얻어 항충치활성을 조사하였다. S. mutans에 대한 만가닥 버섯의 최대 항균효과를 얻기 위해 심플렉스 중심 합성 계획법(simplex centroid design)을 이용하여 최적의 추출용매조성을 살펴본 결과, chloroform, methanol 및 ethyl acetate 3가지 용매를 모두 동일한 비율(1:1:1)로 혼합하여 추출한 추출물에서 가장 높은 항균효과가 나타났다. 만가닥버섯추출물은 항충치 소재로서 중요한 역할을 할 수 있을 것으로 기대되며, 버섯추출물의 항충치 효과는 추출용매에 의해 영향을 받으므로 버섯에서 항충치활성물질을 얻고자 할 때에는 추출용매선택이 매우 중요할 것으로 사료된다.
With the recent increase in the demand for electric vehicles, it is necessary to identify the high current safety of automobile parts. Among the automobile parts, the EPDM parts required colored parts from the existing black; therefore, it was necessary to change the basic filler from carbon black to silica. The rubber used in automobile parts is flexible and exhibits basic characteristics of high strength and elongation. However, as the filler is changed to silica, its physical properties, such as tensile strength and elongation, are lower than those of the existing carbon black base. Therefore, it is necessary to evaluate the mechanical properties with the addition of the EPDM compound using silica as a base without degrading the physical properties of EPDM. In this study, an experiment based on the additive content was performed using the mixture experimental planning method to analyze the mechanical properties according to the additive type and mixing ratio of silica-based EPDM. The mixing ratio of the four additives was set using a simplex lattice design, and the tensile strength, elongation, modulus 300%, and permanent compression reduction rate were analyzed for mechanical characteristics, and rheometer experiments were performed for vulcanization characteristics. Through statistical analysis of the measured data, the main effects and interactions of the EPDM-blended rubber additives were analyzed. These results can be used to derive a mixing ratio of additives that satisfies the required characteristics of the EPDM compound.
국내 대표 관광지인 강원도는 관광수요가 일부 지역에만 편중되어 있어 지역별로 다른 관광추이를 보인다. 따라서 각 지자체의 관광 활성화 방안 수립과 지역간 균형발전을 위해 각 지역의 관광 특성을 파악하고, 연도별 관광패턴을 비교하는 것이 중요하다. 본 논문에서는 최근 4년간의 강원도 관광 자료를 이용하여 지역을 군집화하고, 군집별 관광패턴을 Jeon 등 (2021)이 제안한 비유클리디안 가법모형으로 분석하였다. 이때, 연령대에 따른 방문자 수 비율과 방문지 유형에 따른 내비게이션 검색 수 비율을 공변량으로 하고, 업종별로 구분된 관광지출액 비율을 반응 변수로 하였다. 모형의 추정을 위해 평활역접합 방법과 성분별 띠폭 선택법을 이용하였다. 그리고 삼각 도표를 통해 추정된 모형을 시각화하고, 군집별로 적합 오차에 대한 예측 오차비율을 비교하여 연도별 관광패턴 변화를 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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