• 제목/요약/키워드: Statistical optimization

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Ferric chloride를 이용한 Eucheuma spinosum으로부터 플렛폼 케미컬의 생산 (Conversion of Red-macroalgae Eucheuma spinosum to Platform Chemicals Under Ferric Chloride-catalyzed Hydrothermal Reaction)

  • 정귀택;김성구
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제58권2호
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    • pp.293-300
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    • 2020
  • 홍조류인 Eucheuma spinosum은 카라기난을 주된 다당으로 함유하고 있으며 Indonesia, Malaysia, Philippines, China, Tanzania 등지에서 상업적으로 생산되고 있다. 본 연구에서는 E. spinosum을 대상으로 FeCl3-촉매 수열반응을 통하여 당과화학중간체(5-HMF, levulinic acid, formic acid)로전환하고자하였다. 통계적실험법(3-수준-3-인자의 Box-Behnken design)을 적용하여 반응인자(반응온도, 촉매농도, 반응시간)의 최적화와 영향을 평가하였다. 최적화 결과, 5-HMF의 농도는 160 ℃, 0.4 M FeCl3, 10 min에서 2.96 g/L가 생성되었다. Levulinic acid와 formic acid의 최적 조건은 200 ℃, 0.6 M FeCl3, 30 min으로 결정되었고, 농도는 각각 4.26 g/L와 3.77 g/L이었다.

청소년기 세타파 감소를 위한 전전두엽 뉴로피드백 훈련 효과 (Effect of Prefrontal lobe Neurofeedback Training for reducing Adolescent Theta wave)

  • 변윤언
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제18권12호
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    • pp.459-465
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    • 2017
  • 이 연구는 뉴로피드백 훈련이 청소년기 세타파를 감소하는 데 효과가 있는지를 알아볼 목적으로 이루어졌다. 경기도에 거주하는 초기청소년 35명을 대상으로 2016년 4월부터 10월까지 6개월간 청소년상담실에서 이루어졌다. 사전 뇌기능검사에 참여한 대상자 중 참여여건과 의사에 따라 무처지 비교군(A) 10명, 12주훈련집단 실험군(B) 15명, 24주훈련집단 실험군(C) 10명으로 분류하여 설계하였다. 뇌파측정 및 뉴로피드백 훈련은 (주)파낙토스의 전전두엽 2채널 뉴로하모니S와 두뇌최적화 소프트웨어로 수행하였으며 뇌파데이터 처리는 (재)한국정신과학연구소에서 개발한 Brain Analysis ver 1.3을 사용하였다. 이렇게 도출한 데이터는 통계처리가 가능하도록 SPSS 21.0으로 변환하였다. 청소년들의 세타파 감소 훈련을 위해 개별적으로 훈련 프로토콜을 정해주었으며 베타파 증가훈련을 통해 세타파를 감소하는 전략으로서 개인에게 알맞은 알파파, SMR, 저베타파 증가 훈련을 적용하였다. 그 결과 전전두엽 뉴로피드백 훈련을 통해 청소년들의 세타파 감소가 감소하는 것으로 확인되었고, 훈련을 받은 집단(B)(C)에서, 또 훈련의 기간이 좀더 긴 집단(C)에서 세타파 감소의 폭이 큰 것으로 확인되었다.

아크릴 점착제의 최적물성에 관한 연구 (A Study on Optimization of Physical Properties of Acrylic Pressure Sensitive Adhesives)

  • 변상훈;김중현
    • 공업화학
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    • 제3권4호
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    • pp.678-685
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    • 1992
  • 기능성 단량체가 점착물성에 미치는 영향을 알아보기 위하여 아크릴산과 기타 단량체로 아크릴 수지를 라디칼 용액중합을 이용하여 4원공중합시킨 후 물성을 측정하였으며, 또한 최적 점착 물성을 얻기 위하여 통계적 분석 방법을 이용하여 검토하였다. 점착물성에 있어서 아크릴산이 아크릴아미드보다 점착력의 증가에 미치는 영향이 컸다. 반면에 tackiness의 감소에 있어서는 아크릴아미드의 영향이 아크릴산 보다 컸다. 통계적 방법을 인용하여 점착물성 중 점착력, tackiness 그리고 응집력을 최적화 시킨 결과 단량체의 성분 비율은 부틸 아크릴레이트 81.7 mole%, 아크릴산 8.0 mole%, 아크릴아미드 2.1 mole%, 비닐아세테이트 8.2 mole% 일 때로 나타났고 이 때의 추정 회귀식은 다음과 같았다. $D=.857+.072X_1-.114X_2-.027X_3-.126X_1{^2}-.046X_1{\cdot}X_2-.063X_1{\cdot}X_3-.152X_2{^2}+.027X2{\cdot}X_3-.120X_3{^2}$ $X_1$:coded acylic acid, $X_2$:coded acylamide, $X_3$:coded vinylacetate

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화학적 응집공정에서 요인배치 중심합성설계법을 이용한 축산폐수의 COD 제거특성 평가 및 최적화 연구 (Analysis of Removal Characteristics and Optimization of Livestock Wastewater using a Factorial Design in the Coagulation Process)

  • 조일형;이내현;장순웅;안상우;윤영한;조경덕
    • 한국물환경학회지
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    • 제23권1호
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    • pp.111-121
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    • 2007
  • The experimental design and response surface methodologies haven been applied to the investigation of the chemical coagulation of livestock wastewater. The chemical coagulation reactions were mathematically described as a function of parameters raping mixing (rpm) of chemical coagulation ($X_1$), slow mixing (rpm) of chemical coagulation ($X_2$), $FeCl_3 $ concentration (mg/L) ($X_3$) and pH ($X_4$) being modeled by use of the central composite design. Empirical models were developed to describe relationship between the experimental variables and response. Statistical analysis indicates that three factors ($X_1$: raping mixing (rpm), $X_2$: slow mixing (rpm), $X_3$: $FeCl_3 $ concentration (mg/L) on the linear term (main effect), slow mixing (rpm) (${X_2}^2$) on the non-linear term (quadratic), and two factors ($X_1-X_3$, $X_2-X_3$) on the non-linear term (cross-product) had significant effects, respectively. The estimated ridge of maximum responses and optimal conditions for CODcr using canonical analysis was 87.44% ($X_1$: 229 rpm, $X_2$: 51 rpm, $X_3$: 877 mg/L, $X_4$: 4.3). To confirm this optimum condition, three additional experiments were performed and the mean CODcr removal (%) and concentration (mg/L) with a standard deviation of $87{\pm}1.2%$ ($576{\pm}34ppm$) were obtained.

센터 필라트림의 FMH 충격성능 향상을 위한 순차적 실험계획법과 인공신경망 기반의 최적설계 (Optimum Design Based on Sequential Design of Experiments and Artificial Neural Network for Enhancing Occupant Head Protection in B-Pillar Trim)

  • 이정환;서명원
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제37권11호
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    • pp.1397-1405
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    • 2013
  • 본 연구에서 탑승자 머리 보호를 위한 센터 필라 트림의 리브 패턴 최적설계는 두 가지 방법에 의해 수행된다. 첫째는 실험계획법과 반응표면법을 이용한 근사최적화 기법으로써, 상대적으로 큰 비중을 차지하는 해석비용 저감을 위하여 근사모델 구성에 필요한 최소한의 해석만을 수행하고 실제 최적화 과정에는 구성된 모델을 이용함으로써 근사적으로 최적 점을 찾아가는 방법이다. 하지만 이러한 방법은 시행착오적인 반복과정을 거쳐야 하는 단점이 있다. 따라서 저자들의 선행연구에서 제안한 순차적 실험계획법과 인공신경망을 이용하여 인자의 상한 또는 하한에 걸리지 않는 근사최적 해를 체계적인 반복과정을 통해 도출하고자 하며, 이를 수학적인 예제와 구조물 문제에 적용함으로써 실용성을 확인하고자 한다.

당 생산을 위한 카놀라 부산물의 암모니아 침지 전처리 공정의 최적화 (Optimization of soaking in aqueous ammonia pretreatment of canola residues for sugar production)

  • 유하영;김성봉;이상준;이자현;서영준;김승욱
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2011년도 추계학술대회 초록집
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    • pp.114.1-114.1
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    • 2011
  • Bioenergy production from lignocellulosic biomass and agriculture wastes have been attracted because of its sustainable and non-edible source. Especially, canola is considered as one of the best feedstock for renewable fuel production. Oil extracted canola and its agriculture residues are reuseable for bioethanol production. However, a pretreatment step is required before enzymatic hydrolysis to disrupt recalcitrant lignocellulosic matrix. To increase the sugar conversion, more efficient pretreatment process was necessary for removal of saccharification barriers such as lignin. Alkaline pretreatment makes the lignocellulose swollen through solvation and induces more porous structure for enzyme access. In our previous work, aqueous ammonia (1~20%) was utilized for alkaline reagent to increase the crystallinity of canola residues pretreatment. In this study, significant factors for efficient soaking in aqueous ammonia pretreatment on canola residues was optimized by using the response surface method (RSM). Based on the fundamental experiments, the real values of factors at the center (0) were determined as follows; $70^{\circ}C$ of temperature, 17.5% of ammonia concentration and 18 h of reaction time in the experiment design using central composition design (CCD). A statistical model predicted that the highest removal yield of lignin was 54% at the following optimized reaction conditions: $72.68^{\circ}C$ of temperature, 18.30% of ammonia concentration and 18.30 h of reaction time. Finally, maximum theoretical yields of soaking in aqueous ammonia pretreatment were 42.23% of glucose and 22.68% of xylose.

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바이오에탄올 생산을 위한 농산부산물(유채짚)의 묽은 산 전처리 공정 최적화 (Optimization of Dilute Acid Pretreatment of Rapeseed straw for the Bioethanol Production)

  • 정태수;원경연;오경근
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2008년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.67-70
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    • 2008
  • Biological conversion of biomass into fuels and chemicals requires hydrolysis of the polysaccharide fraction into monomeric sugars. Hydrolysis can be performed enzymatically, and with dilute or concentrate mineral acids. In this study, dilute sulfuric acid used as a catalyst for the hydrolysis of rapeseed straw. The purpose of this study is to optimize the hydrolysis process in a 15ml bomb tube reactor and investigate the effects of the acid concentration, temperature and reaction time on the hemicellulose removal and consequently on the production of sugars (xylose, glucose and arabinose) as well as on the formation of by-products (furfural, 5-hydroxymethylfurfural and acetic acid). Statistical analysis was based on a model composition corresponding to a $3^3$ orthogonal factorial design and employed the response surface methodology (RSM) to optimize the hydrolysis conditions, aiming to attain maximum xylose extraction from hemicellulose of rapeseed straw. The obtained optimum conditions were: acid concentration of 0.77%, temperature of $164^{\circ}C$ with a reaction time of 18min. Under these conditions, 75.94% of the total xylose was removed and the hydrolysate contained 0.65g $L^{-1}$ Glucose, 0.36g $L^{-1}$ Arabinose, 3.59g $L^{-1}$ Xylose, 0.51g $L^{-1}$ Furfural, 1.36g $L^{-1}$ Acetic acid, and 0.08g $L^{-1}$ 5-hydroxymethylfurfural.

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감초폴리페놀 추출효율에 있어 열처리, 에탄올 농도, 추출시간 및 용매비율이 미치는 영향 탐색 (Effect of Heat Treatment, Ethanol Content, Extraction Time and Ratio of Solvent on the Efficiency of Polyphenol Extraction from Licorice Root (Glycyrrhizauralensis))

  • 채정일;류경선;서강석;김경훈;오영균;장선식;최창원;최낙진
    • 한국유기농업학회지
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    • 제20권3호
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    • pp.399-409
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    • 2012
  • Effects of pretreatment and extraction conditions on total polyphenol yield from licorice root were investigated using statistical method. For pretreatment, heat treatment at $121^{\circ}C$ for 10 min was applied. Licorice root content in solvent (10, 20, and 30%) ethanol concentration (20, 40, and 60%) and reaction time (1, 2, and 3 h) were used as variables for extraction conditions. Two experiments, with heat treated and no treated licorice, were prepared with same experimental design. Box behnken design was employed and produced a total of 15 trials. Total polyphenol yield from licorice root was not affected by heat treatment. Among variables, licorice content in solvent showed most significant effect regardless of other variables (p<0.05). Finally, optimum conditions for the extraction of total polyphenol from licorice root was detected as following: 10% of licorice in solvent, 52% ethanol as solvent, 2 h of reaction time and non-heat treatment and the extraction yield from optimized condition was 17.6 mg/g licorice root.

고속 병렬형 PS-LFSR을 적용한 u-헬스케어 보안 시스템 구현 (Implementation of u-Healthcare Security System by applying High Speed PS-LFSR)

  • 김낙현;이영동;김태용;장원태;이훈재
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제15권1호
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    • pp.99-106
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    • 2011
  • 유비쿼터스 컴퓨팅 기술과 헬스케어 기술이 접목되어 시간과 장소에 구애받지 않고, 지속적인 건강관리가 가능한 u-헬스케어 기술이 급부상하고 있으며, 한국의 최첨단 정보 환경을 기반으로 하여 향후 급증할 의료수요에 대처하기 위한 u-헬스케어 기반기술이 절실한 실정이다. 특히, u-헬스케어 분야에서 다루는 정보는 주로 건강이나 생명과 밀접한 관계가 있는 관련 정보로서 극히 개인적인 사항을 주로 포함한다. u-헬스케어 서비스가 보안 및 프라이버시 측면에서 많은 취약점과 위협이 존재한다는 점을 볼 때, 데이터 보호를 위한 기술적 대안이 기본적으로 요구된다. 이에 본 논문에서는 안전한 u-헬스케어 시스템을 위해 u-헬스케어 센서모듈을 설계 및 제작하고, USN의 안전성 및 데이터 보호를 위해 NLM-128 알고리즘을 TinyOS상에서 소프트웨어적으로 구현하여 USN 센서노드에 탑재하였다. 그리고 NLM-128 알고리즘에 고속 병렬형 PS-LFSR을 적용하여 암호화 시간을 단축 시켰다. u-헬스케어 응용을 위한 USN 보안센서노드는 환자의 몸에 부착되어 각종 생체 신호를 계측할 수 있으며, 계측된 생체신호들은 무선메쉬네트워크(Wireless Mesh Network)를 통해 통합서버로 전송되며, 그 결과는 실시간으로 모니터링이 가능하였다.

Assessment of Sleep Deprivation and Fatigue Among Chemical Transportation Drivers in Chonburi, Thailand

  • Phatrabuddha, Nantaporn;Yingratanasuk, Tanongsak;Rotwannasin, Piti;Jaidee, Wanlop;Krajaiklang, Narin
    • Safety and Health at Work
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    • 제9권2호
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    • pp.159-163
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    • 2018
  • Background: Fatigue and sleepiness are inter-related and common among road transport drivers. In this study, sleep deprivation and fatigue among chemical transportation drivers were examined. Methods: A cross-sectional study surveying 107 drivers from three hazardous types of chemical production and transportation industries (nonflammable gases, flammable gases, and flammable liquids) was conducted. Data on sleep deprivation were collected using questionnaires of the Stanford Sleeping Scale and the Groningen Sleep Quality Scale. Fatigue was assessed using an interview questionnaire and a flicker fusion instrument. Results: Chemical drivers had a mean sleeping scale (Stanford Sleeping Scale) of 1.98 (standard deviation 1.00) and had a mean score of 1.89 (standard deviation 2.06) on the Groningen Sleep Quality Scale. High-risk drivers had higher scores in both the Stanford Sleeping Scale and the Groningen Sleep Quality Scale with a mean score of 2.59 and 4.62, respectively, and those differences reached statistical significance (p < 0.05). The prevalence of fatigue, as assessed through a critical flicker fusion analyzer, subjective fatigue question, and either of the instruments, was 32.32%, 16.16%, and 43.43%, respectively. Drivers who slept <7 hours and had poor sleep quality were found to have more fatigue than those who slept enough and well. Drivers who had a more sleepiness score resulted in significantly more objective fatigue than those who had a less sleepiness score. Conclusion: Sleep quality and sleeping hour can affect a driver's fatigue. Optimization of work-rest model should be considered to improve productivity, driver retention, and road safety.