• Composites Research
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• 제12권4호
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• pp.42-54
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• 1999

섬유-금속 적층 복합재료(FMLC)는 섬유와 금속 박판으로 구성된 새로운 형태의 구조재로 가볍고 우수한 피로 특성을 가지며 금속과 같이 가소성과 충격저항성이 우수하고, 가공성이 뛰어나다. 본 연구에서는 여러 하중 조건하에 있는 섬유-금속 적층 복합재료를 유전자 알고리듬을 이용하여 최적 설계하였다. 전단변형이론에 근거한 유한요소법을 사용하여 적층판을 해석하였으며, 설계변수로 금속판의 강도와 섬유 층의 수에 따른 적층각도를 두었다. 섬유층과 금속판의 적합도 함수로는 각각 Tasi-Hill failure criterion과 Miser yield criterion을 사용하였다. 유전자 알고리듬의 연산자로는 토너먼트 선택과 균일 교배를 사용하였다. 효율적인 진화를 위해 엘리티스트 모델을 사용하며, 높은 정확도를 가진 해를 얻기 위해 크리프 무작위 탐색(creeping random search) 방법을 통해 더 우수한 자손을 얻었다. 여러 가지 하중 조건에 대하여 최적설계 결과를 나타내었으며, 파괴 지수 측면에서 탄소섬유강화복합재료(CFRP)와 비교하였다. 해석 결과 섬유-금속 적층 복합재료는 탄소섬유강화복합재료에 비하여 집중하중이나 분포하중 형태에 대하여 우수한 특성을 보였으며, 파괴 지수의 편차가 적어 예기치 않은 하중에 잘 견딜 것으로 사료된다.

• 지능정보연구
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• 제12권3호
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• pp.47-65
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• 2006

최근 컨테이너 터미널의 생산성 향상을 위한 자동화가 국내외에서 활발히 이루어지고 있다. 이에 따라 컨테이너 터미널의 개별 장비에 대한 효율적인 운영 방안에 대한 연구가 많이 진척되어 왔다. 하지만 터미널 전체 생산성을 높이기 위해서는 개별 장비의 효율을 높이는 것뿐만 아니라 장비들간의 동기화가 잘 되어야 할 필요가 있다. 본 논문에서는 컨테이너를 쌓아두는 장치장에서 컨테이너를 장치하는 크레인, ATCs(Automated Transfer Crane)와 장치장과 안벽간에 컨테이너를 이송하는 내부트럭, YTs(Yard Truck)의 효율적인 실행 계획을 실시간에 수립할 수 있는 휴리스틱 조합을 제시한다. 이와 함께 컨테이너의 장치 위치 결정을 위한 적합한 장치 전략과 각 작업에 배정할 YT의 적합한 선택 범위에 대해서도 시뮬레이션 실험을 통해 보여준다.

• 정보처리학회논문지A
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• 제10A권5호
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• pp.519-528
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• 2003

컨테이너 터미널에서느 매일 24시간, 365일 운영하는 데에 있어서 다양한 의사결정을 필요로 하며, 이 모든 의사결정들은 상호 관계를 가지게 된다. 이러한 의사결정의 궁극적인 목표는 선박 작업시간, 작업 처리를 위해 사용되는 자원들, 터미널 내부 도로의 혼잡도 등을 최소화하는 것이다. 또한 필요한 저장 공간을 효율적으로 이용하는 것이다. 따라서 컨테이너 터미널의 운용 효율을 더 한층 강화하기 위해서는 이러한 의사결정의 범위와 복잡성이 더해지게 되어 의사결정 도구의 필요성이 강조될 수 밖에 없다. 이 논문은 이러한 목적을 위해 의사결정시스템을 위한 평가요소들을 도출하고, 의사결정시스템 설계에 가장 큰 영향을 주는 평가요소, 즉 야드장치장 배경, RTGC 배정, QC당 YT 배정의 최적화 전략을 제안한다. 그리고 G2 언어를 상요한 시뮬레이션에 의해 의사결정시스템 설계의 효율성을 선박작업시간 비교를 통하여 평가한다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제34권8호
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• pp.1660-1670
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• 2024

The aim of this study was to modify phytase YiAPPA via protein surficial residue mutation to obtain phytase mutants with improved thermostability and activity, enhancing its application potential in the food industry. First, homology modeling of YiAPPA was performed. By adopting the strategy of protein surficial residue mutation, the lysine (Lys) and glycine (Gly) residues on the protein surface were selected for site-directed mutagenesis to construct single-site mutants. Thermostability screening was performed to obtain mutants (K189R and K216R) with significantly elevated thermostability. The combined mutant K189R/K216R was constructed via beneficial mutation site stacking and characterized. Compared with those of YiAPPA, the half-life of K189R/K216R at 80℃ was extended from 14.81 min to 23.35 min, half-inactivation temperature (T₅₀³⁰) was increased from 55.12℃ to 62.44℃, and T_m value was increased from 48.36℃ to 53.18℃. Meanwhile, the specific activity of K189R/K216R at 37℃ and pH 4.5 increased from 3960.81 to 4469.13 U/mg. Molecular structure modeling analysis and molecular dynamics simulation showed that new hydrogen bonds were introduced into K189R/K216R, improving the stability of certain structural units of the phytase and its thermostability. The enhanced activity was primarily attributed to reduced enzyme-substrate binding energy and shorter nucleophilic attack distance between the catalytic residue His28 and the phytate substrate. Additionally, the K189R/K216R mutant increased the hydrolysis efficiency of phytate in food ingredients by 1.73-2.36 times. This study established an effective method for the molecular modification of phytase thermostability and activity, providing the food industry with an efficient phytase for hydrolyzing phytate in food ingredients.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2011년도 춘계학술발표대회
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• pp.8.1-8.1
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• 2011

Nanocrystalline titanium dioxide ($TiO_2$) materials have been widely used as an electron collector in DSSC. This is required to have an extremely high porosity and surface area such that the dye can be sufficiently adsorbed and be electronically interconnected, resulting in the generation of a high photocurrent within cells. In particular, their geometrical structures and crystalline phase have been extensively investigated as important issues in improving its photovoltaic efficiency. In this study, we present a new strategy to fabricate a photoelectrode having a periodic structured $TiO_2$ film templated from 1D or 3D polystyrene (PS) microspheres array. Monodisperse PS spheres of various radiuses were used for colloidal array on FTO glasses and two types of photoelectrode structures with different $TiO_2$ materials were investigated respectively. One is the igloo-shaped electrode prepared by $TiO_2$ deposition by RF-sputtering onto 2D microsphere-templated substrates. At the interface between the film and substrate, there are voids formed by the decomposition of PS microspheres during the calcination step. These holes might be expected to play the predominant roles as scattering spherical voids to promote a light harvesting effect, a spacious structure for electrolytes with higher viscosity and effective paths for electron transfer. Additionally the nanocrystalline $TiO_2$ phase prepared by the RF-sputtering method was previously reported to improve the electron drift mobility within $TiO_2$ electrodes. This yields solar cells with a cell efficiency of 2.45% or more at AM 1.5 illumination, which is a very remarkable result, considering its $TiO_2$ electrode thickness (<2 ${\mu}m$). This study can be expanded to obtain higher cell efficiency by higher dye loading through the increase of surface area or multi-layered stacking. The other is the inverse opal photonic crystal electrode prepared by titania particles infusion within 3D colloidal arrays. To obtain the enlargement of ordered area and high quality of crystallinity, the synthesis of titania particles coated with a organic thin layer were applied instead of sol-gel process using the $TiO_2$ precursors. They were dispersed so well in most solvents without aggregates and infused successfully within colloidal array structures. This ordered mesoporous structure provides the large surface area leading to the enough adsorption of dye molecules and have an light harvesting effect due to the photonic band gap properties (back-and-forth reflection effects within structures). A major advantage of this colloidal array template method is that the pore size and its distribution within $TiO_2$ photoelectrodes are determined by those of latex beads, which can be controlled easily. These materials may have promising potentials for future applications of membrane, sensor and so on as well as solar cells.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제19권2호
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• pp.29-41
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• 2010

최근 기술 발전으로 컨테이너를 취급할 수 있는 새로운 형태의 AS/RS가 개발되면서 조만간 컨테이너 터미널과 같은 관련 산업분야에 적용될 것으로 기대되고 있다. 우리나라에서도 차세대 항만을 위한 고밀도 고단적 적재시스템의 파일럿 시스템을 건설, 동작 테스트를 하고 있는 바, 향후 개발될 컨테이너를 위한 자동창고를 대상으로 창고의 운영규칙 개발에 대한 필요성이 높아지고 있다. 컨테이너 항만에 출항 선박의 일정이 정해지면 적하작업이 용이하도록 장치장의 컨테이너를 재배치하는 과정인 리마샬링 작업이 수행된다. 본 논문에서는 리마샬링 작업의 운영 규칙을 제안하고, 제안된 운영 규칙들의 수행도를 평가하기 위하여 시뮬레이션 과정을 통하여 살펴보았다. 리마샬링 작업의 방법으로 2개의 대안을 제시하여 각 대안의 로직을 발생가능한 케이스별로 나누어 제시하였다. 그리고 제시된 로직의 성능을 평가하기 위하여 평가항목별로 다양한 시뮬레이션을 실시하였다. 시뮬레이션 결과 두 대안은 각기 장단점을 가지고 있으며, 두 대안 가운데 어느 한 대안이 일방적인 우위를 갖기 보다는 작업 상황에 따라 두 대안을 적절하게 혼용하는 것이 바람직한 것으로 판단된다.