• Title/Summary/Keyword: model Optimization

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반응표면분석법에 의한 양파유 미세캡슐화 공정의 최적화 (Optimization of Onion Oil Microencapsulation by Response Surface Methodology)

  • 홍은미;유문균;노봉수;장판식
    • 한국식품과학회지
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    • 제34권3호
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    • pp.437-443
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    • 2002
  • 생체내에서 각종 생리활성이 있는 양파유의 기능성 및 저장성 향상을 위하여 agar와 gelatin이 혼합되어 있는 물질을 피복물질로 사용하여 양파유(중심물질)를 미세하게 캡슐화하는 작업을 수행하였으며, 먼저 양파유 미세캡슐화 수율을 예민하게 측정할 수 있는 방법을 ethyl acetate 추출 및 gas chromatography 기술을 사용하여 확립하였다. 확립된 미세캡슐화 수율 측정법을 사용하여 양파유 미세캡슐화를 위한 제반 공정조건들, 즉 [중심물질, Cm] : [피복물질, Wm]의 비율($X_1$), 분산액의 온도($X_2,\;^{\circ}C$), 분산액내의 detergent 농도($X_3$, %(w/v)), 유화체의 농도($X_4$, %(w/w)) 등의 최적화를 수행하였으며, 공정 최적화를 위해서는 반응표면분석법(response surface methodology, RSM)을 이용하였다. RSREG 처리 결과, 4가지 독립변수가 각각 변화함에 따른 미세캡슐화 수율(Y, %)에 대한 회귀식은 $Y=97.028571-0.775000(X_1)-0.746726(X_1){\cdot}(X_1)-1.100000(X_3){\cdot}(X_2)$으로 표현되었으며, 반응표면분석 결과 양파유 미세캡슐화를 위한 최적화 조건으로서 [중심물질, Cm] : [피복물질, Wm]의 비율은 4.5 : 5.5(w/w), 분산액의 온도는 $17.1^{\circ}C$, 분산액내 detergent농도는 0.037%(w/w), 유화제(sorbitan monolaurate, HLB 16.7)의 농도는 0.42%(w/w)인 것으로 판명되었으며(미세캡슐화 수율의 최대 예측값은 95.7%), 이상의 최적조건하에서 양파유 미세캡슐화를 실제 수행한 결과 96.2%의 미세캡슐화수율 실측값을 얻을 수 있었다. 따라서, RSM에 의하여 결정된 미세캡슐화 최적 조건은 ${\pm}5%$ 오차범위내에서의 높은 신뢰성을 갖는 것으로 판명되었으며, 실제 미세캡슐화 공정에 적용가능한 것으로 판단되었다.

메타데이터 레지스트리 기반의 분산 정보 통합 시스템 설계 및 구현 (Design and Implementation of A Distributed Information Integration System based on Metadata Registry)

  • 김종환;박혜숙;문창주;백두권
    • 정보처리학회논문지D
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    • 제10D권2호
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    • pp.233-246
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    • 2003
  • 중개기 기반 정보 통합 시스템은 서로 다른 지역 정보 시스템의 유연한 통합을 지원하나, 질의 처리시 최적화 측면과 지역 스키마 정보에 관한 메타데이터 표준화 측면에는 그리 큰 비중을 두지 않았다. 이러한 점을 개선하기 위해 제안된 분산 정보 통합 시스템은 질의 처리시 최적화 측면을 위해 질의 캐싱을 사용하며, 지역 스키마 정보에 관한 메타데이터 표준화 측면을 위해 ISO/IEC 11179 기반의 메타데이터 레지스트리를 사용한다. 이 시스템은 분산된 이기종의 비즈니스 정보 시스템들을 논리적으로 통합하여 사용자가 필요로 하는 통합된 정보를 웹 기반으로 제공한다. 이러한 시스템을 시스템 재사용성의 향상과 유지보수의 용이함을 위해 계층적 패턴을 사용하여 3계층 표현 방식 아키텍처로 표현하였고, 3계층 아키텍처의 핵심 요소들의 기능성과 흐름을 효과적으로 표현하기 위하여 UML 방법론을 확장한 EPEM 방법론을 이용하여 설계하였다. 또한 제안한 시스템의 구체적인 한 예로서, 공급망 관리 도메인에 적용하여 웹 기반으로 구현하였다. 따라서 분산 정보 통합 시스템은 질의 처리 속도 향상을 위해 질의 함수 관리기와 질의 함수 저장소를 통하여 질의 캐싱 기능을 제공하였고, 의미 이질성 해결을 위해 ISO/IEC 11179 기반의 메타데이터 레지스트리와 스키마 레파지토리를 이용함으로써 스키마 이질성과 데이터 이질성을 해결하였다.

부분구조진동형 합성방법에 의한 대형구조계의 진동해석 (Vibration Analysis of Large Structures by the Component-Mode Synthesis)

  • 김병현;정태영;김극천
    • 대한조선학회논문집
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    • 제30권3호
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    • pp.116-126
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    • 1993
  • 대형구조계의 진동해석에 효율적인 방법으로 알려진 부분구조 진동형 합성방법을 방법론적 관점에서 분류하면 부분구조계간의 연결부 경계조건을 어떻게 가정하는가에 따라 구속모드방법, 불구속 모드방법 및 혼합방법으로 대별할 수 있다. 이 방법들 중에서 불구속 모드방법이 보다 효율적이고 또 특정 부분구조의 실험결과 이용이 용이한 장점이 있으나 정확도가 떨어진다는 단점이 있다. 본 연구에서는 대형 구조계의 진동해석에 효율적이면서 정확도 높은 결과를 얻을 수 있는 불구속 모드방법을 정식화하였다. 불구속 모드방법의 정확도 향상 방안으로서 모드합성시 배제된 고차진동형의 영향을 잉여강성과 더불어 잉여관성 효과도 고려하여 보상하였고, 또 주파수이동기법을 도입하므로써 주관심 주파수 부근에서 더욱 정확도가 높은 결과를 얻을 수 있도록 함과 동시에 부분구조계가 semi-definite system일 경우 특이매트릭스를 처리해야 하는 문제점도 해결하였다. 상기방법의 정확도 및 계산효율성은 선체 2차원 단순화 모델을 포함한 일련의 유한요소모델에 대해 검증되었다. 상기방법에 의한 계산결과는 정확도에 있어서 진동형 합성에 이용된 부분구조계의 최고차 진동수 이하에서는 전체계를 직접 유한요소해석한 경우와 대등하고, 구속모드방법보다 효율적이면서 정확도가 더 높은 결과를 얻을 수 있음이 확인되었다.

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반응 표면 분석법을 이용한 글루텐 프리 쌀 우동 제조 최적화 (Optimization of mixing ratio in preparation of gluten-free rice udon through response surface methodology)

  • 박세진;은종방
    • 한국식품과학회지
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    • 제53권6호
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    • pp.739-748
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    • 2021
  • 본 연구에서는 가공용 쌀 이용성 향상을 위한 쌀 가공 제품개발과 쌀 생면 제조 기술 확보를 위해 반응표면분석법을 이용하여 글루텐 프리 쌀 우동의 주원료인 쌀가루, 변성전분(아세틸아디핀산이전분), 트레할로스의 함량에 따른 글루텐 프리 쌀 우동의 품질에 미치는 영향을 분석하고 제조 배합비를 Box-Behnken법을 이용하여 최적화하였다. 반응모형에서 쌀가루 함량이 높을수록 수분흡수율, 부피, 황색도, 탄성, 검성, 씹힘성, 응집성이 증가하였으며 변성전분의 함량이 적을수록 황색도, 탄성이 높았다. 수분함량, 명도, 황색도는 linear 모델로 결정되었으며 p-value는 <0.0001, 0.0113, 0.0214로 유의적 차이를 보였다. 글루텐 프리 쌀 우동 주원료의 배합비는 트레할로스의 첨가 없이 쌀가루 60 g, 변성전분 18.81 g 사용하는 것이 바람직한 것으로 나타났다. 반응표면 분석법을 통한 최적 배합비에 따라 글루텐 프리 쌀 우동을 제조한 결과 백색도는 73.09, 수분 흡수율은 59.73%, 부피 32.61 mL, 탁도 0.44, 조리손실율 5.74%, 용출고형분 함량은 1.86%였다. 이 연구 결과는 글루텐 프리 쌀 우동 제조에 기초자료로 제공되어 향후 제품 개발에 도움이 될 것으로 여겨진다.

전개성능을 고려한 대형 전개형 SAR 안테나의 회전스프링 힌지의 강성 최적설계 (Optimal Design of Stiffness of Torsion Spring Hinge Considering the Deployment Performance of Large Scale SAR Antenna)

  • 김동연;임재혁;장태성;차원호;이소정;오현웅;김경원
    • 항공우주시스템공학회지
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    • 제13권3호
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    • pp.78-86
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    • 2019
  • 본 연구에서는 전개성능을 고려한 대형 전개형 SAR 안테나의 회전스프링 힌지의 강성 최적설계에 대해 기술한다. 대형 전개형 SAR 안테나는 발사환경에서는 접혀 있다가 궤도에서 임무를 수행할 때 펼치게 된다. 이러한 조건에서 여러 장으로 구성된 안테나 패널을 주어진 시간 내에 최소의 충격으로 전개할 수 있도록 회전스프링 힌지의 적절한 강성을 찾는 것은 매우 중요하다. 회전스프링 강성이 강하면 완전 전개시점에서 발생하는 큰 충격하중이 구조체에 손상을 주며, 약하면 전개 저항으로 인해 완전전개를 보장할 수 없기 때문이다. 이러한 문제를 해결하기 위해서 RecurDyn을 이용한 다물체동역학 해석모델을 생성하였으며 전개해석을 통해 전개성능(전개시간 전개충격하중)을 도출하였다 최적의 회전스프링 강성을 찾기 위해 이에 따른 전개성능을 반응표면법을 통해 근사화 시켰으며 최적설계를 수행하여 적절한 회전스프링의 강성 값을 도출하였다.

허브클러치 제품의 피어싱 펀치 및 금형 형상 최적화를 위한 수치접근법 (Numerical Approach to Optimize Piercing Punch and Die Shape in Hub Clutch Product)

  • 구본준;홍석무
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제20권9호
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    • pp.517-524
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    • 2019
  • 오버드라이버 허브클러치는 자동차 6단 자동 변속기 미션에 장착되어 엔진의 여유출력을 이용해 연료사용을 절감시켜주는 부품이다. 본 연구에서는 오버드라이버 허브클러치 제품에 대해 피어싱 공정 중 펀치에 가해지는 하중 및 소재 처짐량을 최소화 하고자 한다. 공정 중 펀치의 하중과 처짐량에 영향을 줄 수 있는 다이 클리어런스(die clearance)와 전단각도(shear angle) 그리고 마찰계수(friction coefficient)를 설계 변수로 설정했다. 또한 펀치의 하중과 소재 처짐량에 대해 각 설계 변수들의 영향도를 확인하기 위해 민감도 분석(sensitivity analysis)을 진행했다. 그 결과 전단 각도, 마찰 계수, 다이 클리어런스 순으로 하중 및 처짐량에 대해 민감한 것으로 조사되었다. 이를 통해 펀치의 하중과 소재 처짐량을 목적함수로 설정하고, 반응표면법(Response Surface Method)을 통해 각 설계 변수들과 목적함수의 방정식을 도출했다. 이를 통해 설정된 설계 변수들의 최적 값을 도출해 유한요소해석에 적용한 결과 펀치의 하중 및 소재의 처짐량이 기존대비 22.14% 개선됐다.

혼합물 실험계획법을 이용한 유색감자 자영(Solanum tuberosum L.) 매쉬드 포테이토 분말의 혼합비 최적화 및 매쉬드 포테이토의 특성 (Characteristics and Optimization of the Formula of Mashed Potatoes Using Purple-fleshed Potato (Solanum tuberosum L.) by Mixture Design)

  • 정화빈;최지일;윤원병
    • 산업식품공학
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    • 제21권2호
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    • pp.167-173
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    • 2017
  • 본 연구에서는 고유의 자색 안토시아닌을 함유하고 있는 PFPP를 이용하여 매쉬드 포테이토를 제조하고 이의 물리화학적 특성을 확인하였다. PFPP와 전지분유, 덱스트린을 혼합하여 ready-to-eat (RTE) 매쉬드 포테이토 제품을 제조하기 위하여 세 구성 성분의 최적 혼합비를 도출하고자 혼합물 실험방법을 이용하였다. 다양한 배합비에서 매쉬드 포테이토의 색도, 안토시아닌 함량, 유변학적 특성의 차이를 관찰하였으며 PFPP와 전지분유의 배합비에 따라 매쉬드 포테이토의 구조가 변화하여 다른 유변학적 gel 특성을 나타내었다. PFPP의 함량은 주로 적색도와 안토시아닌 함량에 큰 영향을 미쳤으며, 전지분유의 함량은 전지분유의 친수성 및 수용성 특성에 의하여 유변학적 특성의 변화에 영향을 미쳤다. 매쉬드 포테이토의 유변학적 특성 및 다양한 배합비에 따른 특성은 모델링을 통하여 구조적 및 성분에 따른 경향을 정량적으로 나타낼 수 있었다. 본 연구를 통하여 적색도와 안토시아닌의 함량을 최대로 함유하면서 유변학적 특성은 시판되는 매쉬드 포테이토와 유사한 고품질의 기능성 매쉬드 포테이토의 최적 배합비는 PFPP 90.49%, 전지분유 4.86%, 덱스트린 4.65%임을 도출하였다.

In-feed organic and inorganic manganese supplementation on broiler performance and physiological responses

  • de Carvalho, Bruno Reis;Ferreira Junior, Helvio da Cruz;Viana, Gabriel da Silva;Alves, Warley Junior;Muniz, Jorge Cunha Lima;Rostagno, Horacio Santiago;Pettigrew, James Eugene;Hannas, Melissa Izabel
    • Animal Bioscience
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    • 제34권11호
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    • pp.1811-1821
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    • 2021
  • Objective: A trial was conducted to investigate the effects of supplemental levels of Mn provided by organic and inorganic trace mineral supplements on growth, tissue mineralization, mineral balance, and antioxidant status of growing broiler chicks. Methods: A total of 500 male chicks (8-d-old) were used in 10-day feeding trial, with 10 treatments and 10 replicates of 5 chicks per treatment. A 2×5 factorial design was used where supplemental Mn levels (0, 25, 50, 75, and 100 mg Mn/kg diet) were provided as MnSO4·H2O or MnPro. When Mn was supplied as MnPro, supplements of zinc, copper, iron, and selenium were supplied as organic minerals, whereas in MnSO4·H2O supplemented diets, inorganic salts were used as sources of other trace minerals. Performance data were fitted to a linearbroken line regression model to estimate the optimal supplemental Mn levels. Results: Manganese supplementation improved body weight, average daily gain (ADG) and feed conversion ratio (FCR) compared with chicks fed diets not supplemented with Mn. Manganese in liver, breast muscle, and tibia were greatest at 50, 75, and 100 mg supplemental Mn/kg diet, respectively. Higher activities of glutathione peroxidase and superoxide dismutase (total-SOD) were found in both liver and breast muscle of chicks fed diets supplemented with inorganic minerals. In chicks fed MnSO4·H2O, ADG, FCR, Mn balance, and concentration in liver were optimized at 59.8, 74.3, 20.6, and 43.1 mg supplemental Mn/kg diet, respectively. In MnPro fed chicks, ADG, FCR, Mn balance, and concentration in liver and breast were optimized at 20.6, 38.0, 16.6, 33.5, and 62.3 mg supplemental Mn/kg, respectively. Conclusion: Lower levels of organic Mn were required by growing chicks for performance optimization compared to inorganic Mn. Based on the FCR, the ideal supplemental levels of organic and inorganic Mn in chick feeds were 38.0 and 74.3 mg Mn/kg diet, respectively.

에너지전환 정책하에 전기차 수요자원의 경제적 가치 분석: 9차 전력수급계획 중심으로 (The Economics Value of Electric Vehicle Demand Resource under the Energy Transition Plan)

  • 전우영;조상민;조일현
    • 자원ㆍ환경경제연구
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    • 제30권2호
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    • pp.237-268
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    • 2021
  • 에너지전환 정책의 가속화로 변동성 재생에너지가 가파르게 증가하면서 계통수용비용이 빠르게 상승하고 있다. 변동성 재생에너지 증가는 기존 전통적 발전자원의 이용률을 하락시켜서 전력공급에 비효율성을 가중시키는데 이에 대한 해결책으로 수요자원이 주목받고 있다. 본 연구에서는 수요자원 중 큰 잠재력을 가지고 있는 전기차 수요가 재생발전에 대한 유연성 자원으로 활용될 경우 전력공급비용을 얼마나 경감시킬 수 있는지 9차 전력수급계획을 반영하여 분석하였다. 분석모형으로 재생발전의 확률적 특성을 사실적으로 반영할 수 있는 확률적 전력시스템 최적화 모형을 적용해서 재생에너지가 유발하는 비용과 전기차 수요자원의 편익을 분석하였다. 분석결과 계시별 요금제보다 가상발전소 기반의 직접제어방식이 편익이 더 높고, 발전구성에서 재생에너지의 비중이 높아질수록 편익이 더 높아지는 것으로 나타났다. 전기차 수요자원의 구현비용인 중개사업자 수수료와 배터리마모비용을 고려한 순편익 추정결과, 충방전이 가능한 가상발전소 방식의 경우 월평균 운행비용의 67~85% 수준으로 나타났다. 이러한 수요자원 순편익이 소비자에게 효과적으로 분배되는 요금체계가 적용될 경우 시장참여유인이 높을 것으로 추정된다.

식염 함량에 따른 식품 3D 프린팅용 연육 잉크의 적합성 조사 (Optimization of the salt content in fish surimi ink for food 3D Printing)

  • 이채현;김명은;양위지아;손유진;이지아;류은순;정운주;강버들;이상길
    • 한국식품과학회지
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    • 제53권1호
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    • pp.29-33
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    • 2021
  • 본 논문에서는 3D 프린터의 원료로 이용하기 위하여 연육의 물성을 조정하기 위하여 식염의 함량을 변화시키는 연구를 수행하였다. 이를 토대로 식염 3%를 첨가하였을 때 연육의 물성이 3D 프린터에 더 적합한 물성을 갖는 것을 확인하였다. 식품산업은 식품 안전성의 특성상 3D 프린터의 적용 가능한 잉크 원료개발에 제한이 많은 분야이다. 그러므로 본 연구는 연육이 물성조절을 통해 3D 프린터용 잉크로 개발될 수 있음을 확인한 기초 연구이며, 수산식품산업의 3D 프린팅 기술 응용에 매우 중요한 연구이다. 향후 연육의 3D 프린터 원료로의 개발이 표준화 된다면, 개인맞춤형 수산 식품 제작, 수산 단백질을 이용한 다양한 대체육 개발 등 많은 분야에서 응용이 가능할 것으로 생각된다.