• 한국미생물·생명공학회지
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• 제24권5호
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• pp.604-612
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• 1996

To improve the fermentation characteristics of the haploid starch-fermenting recombinant yeast strain K114/YIpMS$\Delta$R(LEU2/URA3) secreting both $\alpha$-amylase and glucoamylase was rare-mated with polyploid industrial yeast Saccharomyces sp. K35. The K35 strain had good fermentation-characteristics such as ethanol-tolerance, high temperature and sugar-tolerance, and high fermentation rate. Among the resulting 66 hybrids, the best strain RH51 was selected. The RH51 exhibited amylolytic activity of K114/YIpMS$\Delta$R(LEU2/URA3) as well as ethanol and sugar tolerance of K35. The optimum temperature of hybrid RH51 for starch fermentation was 34$\circ$C which was same as that of K35 but different from that (30$\circ$C) of K114/YIpMS$\Delta$R(LEU2/URA3). The optimum pH was 5.0. The optimum size of inoculum was 2% as the pellet (w/v) of yeast cells. The hybrid strain RH51 produced 7.0% ethanol (w/v) from 20% (w/v) soluble starch while K35 formed almost no ethanol, 0.3% (w/v). RH51 strain produced 7.5% (w/v) ethanol after 8 days in a 2.5 l fermenter containing 800 ml of 20% (w/v) soluble starch. The residual starch content in the fermentation medium was 1.68% (w/v), and therefore almost all the starch was fermented completely.

• 대한기계학회논문집A
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• 제34권9호
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• pp.1305-1310
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• 2010

복잡한 시스템 계의 설계정보를 효과적으로 추출하기 위해서 형상최적설계가 수행되는 경우, 일반적으로 유한요소해석 기법과 D-최적배열을 이용한 실험계획법이 연동된 반응표면모델을 구성하고 여기에 최적설계기법이 적용된다. 그러나, 설계변수에 형상공차와 같은 변동성이 존재하면 최적해의 강건성 확보를 위하여 설계변수의 형상공차를 확률론적인 변동성으로 고려한 추가적인 강건설계가 필요하다. 본 연구에서는 계산시간이 많이 소요되는 유한요소해석에 의한 강건설계문제에 설계변수의 표준정규분포를 고려한 반응표면모델을 구축하여 최적설계를 수행하므로서 손쉽게 강건최적값을 구하는 방법을 제안하였다. 승용차용 브레이크 디스크에 제안된 방법을 적용하여 열변형과 중량을 최소화하는 설계변수의 강건최적해를 구하고, 몬테카를로 시뮬레이션 추정결과와 비교하여 이의 적합성을 검증하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제38권4호
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• pp.379-384
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• 2014

가스터빈엔진의 가장 핵심 부품인 디스크와 블레이드는 고온, 고압축비, 고속 회전이라는 가혹한 환경에서 지속적으로 운용된다. 이러한 가혹한 환경과 디스크와 블레이드가 가지는 큰 회전 에너지로 인해 디스크 및 블레이드에 의해 유발되는 파손은 항공기 손상 혹은 탑승자의 피해로 이어지는 재해적 고장 혹은 한계 고장으로 이어진다. 그러므로 디스크와 블레이드의 구조적 건전성의 마진을 충분히 확보하기 위해서 본 연구에서는 디스크의 취약 부위인 도브테일의 형상을 최적화하고, 그 해의 강건성을 확인하기 위해 치수 공차와 피로 수명의 산포와 같은 불확실성에 대하여 신뢰도 해석을 수행하고자 한다. 이 결과를 통해 결정론적 방법인 최적설계의 필요성과 함께 한계를 확인하고, 향후 신뢰도 기반 최적설계의 필요성을 인지하고자 한다. 이를 위해 비선형 열-구조 연성해석과 접촉 해석을 포함한 유한요소해석을 수행하였다.

• 한국철도학회논문집
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• 제15권5호
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• pp.524-530
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• 2012

최근 열차 운행에 있어 경쟁 체제 도입에 관한 논의가 활발하다. 유럽의 경우 20 여년간 경쟁 체제 도입과 관련한 여러 강령들을 발표해 왔고, 화물 열차 중심으로 경쟁 체제가 점차 확대되고 있다. 이러한 경쟁 체제 도입은, 다수의 운송사업자가 제안하는 열차 스케줄을, 공정하고, 비차별적인 방식으로 각 운송사업자의 요청 스케줄을 조정해야 하는 기술적인 문제를 야기한다. 이와 관련하여 경매방식을 비롯한 다양한 연구와 실험이 진행되고 있는 유럽과 달리, 이러한 조정 과정에 대한 국내 연구는 전무하다. 본 연구는 경매 방식을 비롯한 기존의 철도 슬롯 할당 메커니즘을 분석하고, 스케줄 조정 허용치 범위 내에서 스케줄 변화를 통해 열차 운행횟수를 최대화하며, 운송사업자간의 운영상의 정책을 고려할 수 있는 슬롯 할당 메커니즘 및 최적화 모형을 제안하고자 한다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제18권2호
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• pp.147-160
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• 2006

본 논문에서는 개선소성힌지해석과 유전자 알고리듬을 이용한 평면 강골조 구조물의 퍼지최적설계 방법을 제시하였다. 개선소성힌지해석에서는 강골조 구조물의 기하학적 비선형성을 고려하기 위해 보-기둥 요소의 안정함수를 사용하였으며, 재료적 비선형을 고려하기 위해 잔류응력, 소성힌지, 그리고 기하학적 불완전성 등에 의한 점진적인 강성감소모델을 사용하였다. 유전자 알고리듬에서는 토너먼트 선택방법과 마이크로 유전자 알고리즘을 사용하였다. 목적함수로는 구조물의 총중량을 사용하였으며, 제약조건으로는 하중-저항능력, 사용성, 연성도, 그리고 시공성에 관한 기준을 고려하였다. 퍼지최적설계에서는 명확한 목적함수와 퍼지제약을 가지는 경우에 한하여 허용 오차는 제한값의 5%로 선택하고 비소속함수와 레벨컷 방법을 이용하여 0에서 1까지 0.2간격으로 나누어 최적화하였다. 여러 평면 강골조 구조물의 최적설계를 수행하여 일반GA최적설계와 퍼지GA최적설계의 최적값을 비교하였다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제23권3호
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• pp.176-185
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• 2005

목적: 환자별 강도변조방사선치료 정도관리(IMRT QA) 중 필름 선량계를 임상에 적용하고, 필름 등선량중심점 치우침 교정 최적화법을 개발하였다. 최적화 후 필름 선량계에 대한 정량적 허용기준도 제시하고자 하였다. 대상 및 방법: IMRT 치료를 시행하기로 한 14명의 두경부종양 환자에서 필름 선량계를 시행하고, 가장 큰 계통적 오차 요인인 필름 등선량중심점 치우침 교정 최적화법을 고안하여 적용하였다. 결과: 필름 선량계의 필름 등선량중심점 치우침 교정 최적화법은 local minimum을 구하는 방식으로 고안하였으며, 환자에게 적용 시 조정값은 2 mm를 보인 2명을 제외하고 12명에서 1 mm로 나타났다. 필름 등선량중심점 치우침 교정 최적화 전후로 선량오차 결과를 산출하였으며, 최적화 전후의 절대 평균 선량오차의 평균은 각각 $2.36\%,\;1.56\%$, 점선량오차가 $5\%$ 이상인 지점의 비율은 평균은 각각 $9.67\%,\;2.88\%$로서 최적화 후 선량오차가 현저히 감소하였다. 최적화 후 절단 저선량 영역을 설정하였으며, 최적화 후 $5\%$ 이상의 점선량오차 지점 수 $10\%$ 미만, 절대평균 선량오차 $3\%$ 미만의 필름 선량계를 위한 정량적 허용 기준을 제시하였다. 결론: 본 연구에서 개발한 최적화법은 필름 선량계의 치우침 교정에 매우 유효하며, 최적화 후 제시된 정량적 허용 기준은 환자별 IMRT QA에 유용하게 사용될 수 있을 것으로 기대된다.

• International Journal of CAD/CAM
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• 제4권1호
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• pp.33-45
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• 2004

In this work, a rational procedure has been formulated for the selection of points approximating slice contours cut in LOM (Laminated Object manufacturing) with first order approximation. It is suggested that the number of points representing a slice contour can be 'minimised' or 'optmised' by equating the horizontal chordal deviation (HCD) to the user-defined surface form tolerance. It has been shown that such optimization leads to substantial reduction in slice height calculations and NC codes file size for cutting out the slices. Due to optimization, the number of contour points varies from layer to layer, so that points on successive layer contours have to be matched by four sided ruled surface patches and triangular patches. The technological problems associated with the cutting out of triangular patches have been addressed. A robust algorithm has been developed for the determination of slice height for optimum and arbitrary numbers of contour points with different strategies for error calculations. It has been shown that optimisation may even lead to detection and appropriate representation of elusive surface features. An index of optimisation has been defined and calculations of the same have been tabulated.

• 한국유체기계학회 논문집
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• 제5권3호
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• pp.40-45
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• 2002

Since the previous cut-and-try design algorithm requires much cost and time, the automated design technique with the CFD and optimum design algorithm has recently been concerned. In this work, the Navier-Stokes equation was solved to gain more detailed viscous flow information of cascade with rotor-stator interactions. The H-grid embedded by O-grid was generated to obtain more accurate solution by eliminating the branch cut of H-grid near airfoil surface. To handle the relative motion of the rotor to the stationary stator, the sliding multiblock method was applied and the cubic-spline interpolation was used on the block interface boundary. To validate present procedure, the time-averaged aerodynamic loads were compared with experimeatal data. A good agreement was obtained. The Modified Method of Feasible Direction (MMFD) was used to carry out the sensitivity analysis of the change of aerodynamic performance by the changes of the cascade geometry. The present optimization of the cascade gave a dramatic reduction of the drag while the lift maintains at the value within the user-specified tolerance.

• 소성∙가공
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• 제20권2호
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• pp.110-117
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• 2011

The purpose of this work is to develop of a press forming process for mobile phone battery cover as an alternative to the current manufacturing process by laser welding. This press forming process consists of a combination of bending, side pressing and side bending operations. The dimensional error for each process was investigated by finite element(FE) analysis and the Taguchi optimization method. The spreading of the cover width in the side pressing process was adjusted by modifying the blank shape with a notch. The over-bending method was adopted to compensate the spring-back which occurs after bending. Forming experiments were performed to verify the reliability of the developed press forming process. In addition, the strength of the product was evaluated to verify the suitability of the battery cover manufactured with this new press forming process. The results of the forming experiments indicate that the dimensional accuracy of the battery cover is within the required tolerance. The strength of the battery cover was evaluated to 547N which is larger than required strength of 400N.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제30권7호
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• pp.1082-1091
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• 2020

Microbial transglutaminases (MTGs) are widely used in the food industry. In this study, the MTG gene of Streptomyces sp. TYQ1024 was cloned and expressed in a food-grade bacterial strain, Bacillus subtilis SCK6. Extracellular activity of the MTG after codon and signal peptide (SP Ync M) optimization was 20 times that of the pre-optimized enzyme. After purification, the molecular weight of the MTG was 38 kDa and the specific activity was 63.75 U/mg. The optimal temperature and pH for the recombinant MTG activity were 50℃ and 8.0, respectively. MTG activity increased 1.42-fold in the presence of β-ME and 1.6-fold in the presence of DTT. Moreover, 18% sodium chloride still resulted in 83% enzyme activity, which showed good salt tolerance. Cross-linking gelatin with the MTG increased the strength of gelatin 1.67 times and increased the thermal denaturation temperature from 61.8 to 75.8℃. The MTG also significantly increased the strength and thermal stability of gelatin. These characteristics demonstrated the huge commercial potential of MTG, such as for applications in salted protein foods.