From now on, in order to meet more stringer diesel emission standard, diesel vehicle should be equipped with emission after-treatment devices as NOx reduction catalyst and particulate filters. Urea-SCR is being developed as the most efficient method of reducing NOx emissions in the after-treatment devices of diesel engines, and recent studies have begun to mount the urea-SCR device for diesel passenger cars and light duty vehicles. That is because their operational characteristics are quite different from heavy duty vehicles, urea solution injection should be changed with other conditions. Therefore, the number and diameter of the nozzle, injection directions, mounting positions in front of the catalytic converter are important design factors. In this study, major design parameters concerning urea solution injection in front of SCR are optimized by using a CFD analysis and Taguchi method. The computational prediction of internal flow and spray characteristics in front of SCR was carried out by using STAR-CCM+7.06 code that used to evaluate $NH_3$ uniformity index($NH_3$ UI). The design parameters are optimized by using the $L_{16}$ orthogonal array and small-the-better characteristics of the Taguchi method. As a result, the optimal values are confirmed to be valid in 95% confidence and 5% significance level through analysis of variance(ANOVA). The compared maximize $NH_3$ UI and activation time($NH_3$ UI 0.82) are numerically confirmed that the optimal model provides better conversion efficiency of $NH_3$. In addition, we propose a method to minimize wall-wetting around the urea injector in order to prevent injector blocks caused by solid urea loading. Consequently, the thickness reduction of fluid film in front of mixer is numerically confirmed through the mounting mixer and correcting injection direction by using the trial and error method.
본 연구는 관측된 단일 강우-유출사상으로부터 최적화 모형과 추계학적 기법을 결합하여 침투율 공식의 최적매개변수와 단위도를 결정하였다. 수문계측유역에서의 최적 단위도와 침투율을 결정하기 위하여 관측 유출수문곡선과 계산치의 절대오차누계를 최소화하는 모형과 절대최대오차를 최소화하는 선형계획모형을 정립하였다. 손실율의 매개변수를 섭동하기 위하여 추계학적 최적화방법 중의 하나인 Multistart 알고리즘을 채택하였다. Multistart는 분석가능영역을 효과적으로 탐사하여 Kostiakov, Philip, Horton 공식의 최적매개변수를 결정하였다. 유역평균침투능 $\Phi$지표를 적용하면 유일한 단위도의 종거가 결정되지만, Kostiakov, Philip, Horton 및 Green-Ampt공식은 매개변수의 값에 따라 단위도의 종거와 침투율은 달라진다. Green-Ampt공식의 매개변수는 시산법을 적용하여 결정하였다. 제안한 방법의 적용성을 검정하기 위하여 강우-유출 관측자료를 보유한 유역에 관하여 침투식의 매개변수와 단위도를 결정하였으며, 이전 연구자들의 결과보다는 나은 해를 구하였다.
현재의 연구에서는 소음을 제거하기 위해 블라인드 소스 분리(BSS)접근 방식에 의해 최적화된 두뇌-컴퓨터 인터페이스(BCI)를 제안했다. 모터 이미지(MI)신호와 정상 상태 시각적 제거 전위(SSVEP)신호는 신호 대 잡음비(SNR)의 증가로 인해 쉽게 검출되었다. 또한, MI와 SSVEP사이의 조합은 일반적으로 현재 BCI에서 생성되는 명령 수를 증가시킬 수 있다. 현재 시스템은 계산 시간을 줄이고 BCI를 실제 용도에 가깝게 하기 위해 단일 채널 EEG신호를 사용했다. 또한, 복잡한 신경 네트워크(CNN)가 다중 클래스 분류 모델로 사용되었다. 우리는 비 MS/BCI와 BBS/BCI사이의 정확성 측면에서 성능을 평가했다. 결과적으로 BBS+BCI의 정확도는 비 BBS+BCI의 정확도보다 $16.15{\pm}25.12%$더 높은 수준에 도달했다. 사용하지 않을 때보다 BBS를 사용함으로써 전반적으로 제안된 BCI시스템은 비교적 정확한 다차원 제어 애플리케이션에 적용될 가능성을 입증했다.
${\omega}3$계 고도불포화 지방산의 한 종류인 DHA(docosahexaenoic acid, $C_{22:6},\;{\omega}3$)를 함유하는 정제어유를 중심물질로 하고 agar와 waxy corn starch를 피복물질로하여 미세캡슐화 공정을 수행할 때 반응표면분석법(response surface methodology, RSM)을 이용하여 최적 조건을 확립하고자 하였다. 이때 정제어유 미세캡슐화의 수율을 정량화하기 위하여 5% cupric acetatepyridine 용액에 발색정도가 뛰어난 oleic acid를 정제 어유내에 20%(w/w) 농도로 첨가하여 중심물질로 사용하였다. 반응표면분석결과 최적화된 미세캡슐화 조건은 [중심물질, Cm]:[피복물질, Wm]의 비율 =4.9 : 5.1(w/w), 유화제(sorbitan monolaurate, H.L.B. 16.7)의 농도 = 0.48%(w/w), 분산매의 온도 = $19.4^{\circ}C$이었고, 실제 이 조건에서 99.9%의 수율을 보였다. 또한 최적 조건하에서 제조된 미세캡슐물질 저장을 위한 최적 온도 및 pH는 각각 $25{\circ}C$와 pH 7.0인 것으로 나타났으며, $25^{\circ}C$, pH 7.0의 분산매내에서 7일간 저장한 후에도 99%이상의 미세캡슐이 안정한 상태로 존재함을 확인하였다.
본 연구에서는 진생베리로부터 활성 성분인 ginsenoside Re와 Rb1의 함량과 항산화 활성이 높은 추출물을 얻기 위한 최적의 추출조건을 확인하였다. 70% 에탄올과 증류수를 추출 용매로 하여 교반, 초음파 및 마이크로파를 이용하여 추출한 후 ginsenoside Re와 Rb1 의 함량, 총 폴리페놀 함량, 항산화 활성 및 친환경적 제조 방법 여부를 고려한 결과 증류수 용매의 마이크로파 추출법이 가장 적합한 추출방법인 것을 확인하였다. 마이크로파 추출법의 최적 추출조건을 설정하기 위해 반응표면분석법(RSM)을 사용하여 마이크로파 출력량(50 ~ 200 W, X1), 용매와 진생베리의 비율(5 ~ 20 times, X2), 추출시간(30 ~ 120 s, X3)을 독립변수로 최적화 실험을 진행한 결과 도출된 회귀방정식의 결정계수는 0.9보다 높으며 p-value값은 0.05보다 작아 모델의 적합성이 확인되었다. Ginsenoside와 총 폴리페놀 함량을 위한 최적 추출조건은 마이크로파 출력량(200 W), 진생베리와 추출 용매 비율(20 times), 추출시간(90 s)로 확인되었다. 최적 추출조건에서 총 폴리페놀 함량이 6.23 mg GAE/g, ginsenoside Re 17.69 mg/g, Rb1 16.01 mg/g으로 예측되었고, 실제 실측검증에서 각각 6.33 mg GAE/g, 17.79 mg/g, 15.59 mg/g으로 예측된 값에 대하여 유사한 결과를 확인할 수 있었다.
Choi, Eun Ha;Kim, Yong Hee;Kwon, Gi Chung;Choi, Jin Joo;Cho, Guang Sup;Uhm, Han Sup;Kim, Doyoung;Han, Yong Gyu;Suanpoot, Pradoong
한국진공학회:학술대회논문집
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한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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pp.141-141
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2013
We have generated the needle-typed nonthermal plasma jet by using an Ar gas flow at atmospheric pressure. Diagnostics of electron temperature anddensity is critical factors in optimization of the atmospheric plasma jet source in accordance with the gas flow rate. We have investigated the electron temperature and density of plasma jet by selecting the four metastable Ar emission lines based on the atmospheric collisional radiative model and radial profile characteristics of current density, respectively. The averaged electron temperature and electron density for this plasma jet are found to be ~1.6 eV and ~$3.2{\times}10^{12}cm^{-3}$, respectively, in this experiment. The densities of OH radical species inside the various bio-solutions are found to be higher by about 4~9 times than those on the surface when the argon bioplasma jet has been bombarded onto the bio-solution surface. The densities of the OH radicalspecies inside the DI water, DMEM, and PBS are measured to be about $4.3{\times}10^{16}cm^{-3}$, $2.2{\times}10^{16}cm^{-3}$, and $2.1{\times}10^{16}cm^{-3}$, respectively, at 2 mm downstream from the surface under optimized Ar gas flow 250 sccm.
소스 분야의 과학화를 위하여 브라운소스를 대상으로 체계적인 품질평가와 그 제법의 최적화를 연구하였다. 또한 소스 관련 호텔 조리사를 패널요원으로 선정하고 실제 현장에서 사용되고 있는 브라운소스의 제법을 적용하여 매우 유효한 실무 자료를 제시하였다. 브라운소스 제법의 중요한 조건인 루(roux)의 첨가량과 가열시간의 수준을 $3^2$ 요인계획으로 설계하여 소스를 제조하고 관능검사를 통하여 소스의 색깔, 풍미, 점성, 맛, 종합적 기호도를 평가하였다. 관능검사 결과로부터 패널요원 12명의 시료간 기호도의 식별 능력과 평가 성향을 분석하여 신뢰성이 우수한 패널요원 9명의 평가 결과만을 반영하였다. 소소의 기호도는 루의 첨가량 11, 9, 13% 그리고 가열시간 8, 9, 7시간의 순으로 높게 나타났다. 또한 소스 제법을 독립변수로 정하고 기호도를 종속변수로 하여 2차 모형을 가정한 반응표면분석을 실시한 결과, 기호도가 가장 높은 소스 제법의 최적 조건은 루 첨가량 $10.3{\sim}10.8%$, 가열시간 8시간으로서 관능검사 결과와 일치함을 확인할 수 있었다.
본 연구에서는 다양한 재료의 시트(Sheet)를 각각 절단하여 적층하는 방법으로 기존 적층조형법과는 다른 쾌속 임의형상제작 시스템인 CAFL/sup VM/(Computer Aided Fabrication of Lamination for Various Material)을 제안한다. 이러한 조형 방법은 가공 속도를 빠르게 하며 복잡한 후처리 과정을윽 대폭 줄일 수 있고, 여러 가지 재료가 사용 가능한 장점을 지니고 있다. 이러한 목적으로 개발된 2자유도의 X-Y테이블 형태의 CAFL/sup VM/은 레이저빔으로 시트(Sheet)를 절단, 적층하여 조형물을 완성하는 새로운 고속적층 시스템으로 가능성을 검증하였다. 하지만 2자유도 시스템은 X-Y 평면을 이동하는 작업공간에 수직으로 레이저 가공이 이루어지는 방법으로, 조형된 사물의 표면에 계단 형상이 나타나는 표면정밀도상의 문제점을 드러낸다. 이러한 문제점을 해결하고자 2자유도에 3자유도를 추가한 5자유도 시스템을 제안하여 레이저의 경사절단이 가능하게 함으로서 조형된 사물의 표면 정밀도를 높이고, 일정한 패턴의 모양을 갖는 조형물 가공의 경우 여러 시트(Sheet)가 적층되는 부분을 한번에 가공할 수 있도록 하여 보다 빠르고 정밀한 5자유도 매니퓰레이터 CAFL/sup VM/ 시스템을 설계한다. 즉, 정속경로제어와 경사각절단제어를 구현하고 그 외에 수반된 자동화 CAFL/sup VM/ 시스템을 구현하는 것이 본 논문의 목적이다.
로보트 매니퓰레이터는 고도의 비선형 시변 시스템으로써 정밀한 제어가 매우 어려운 제어 대상으로 인식되어 왔으며 따라서 수많은 제어이론의 적용대상이 되어왔다. 로보트 매니퓰레이터의 제어에는 두가지 형태가 있는데 한가지는 궤적계획이고, 또한가지는 궤적 추종이다. 본 논문에서는 궤적 추종을 목적으로 하고, 이를 위해 퍼지논리와 신경회로망을 결합한 지능형 제어를 제안한다. 제안된 제어시스템은 사고 및 추론과 같은 인간의 인식처리에 해당하는 불확실한 것들의 구체화를 가능케하는 퍼지논리와 학습 및 병렬처리능력이 있는 신경회로망을 융합하여 구성된 퍼지-신경망 제어시스템이다. 그러나 이러한 장점을 갖는 퍼지-신경망 제어기도 정확한 제어 규칙의 발생은 어려은데 이는 신경회로망의 지역적 최소치에 빠지는 특성에 기인한다고 볼 수 있다. 그리고 일반적으로 시스템의 비선형 정도는 탐색에 의해서만 알수 있는 성질의 것이므로 본 논문에서는 최적의 탐색알고리듬으로 널리 인정되고 있는 유전알고리듬을 사용하여 전역적이 규칙공간을 탐색한 후 이를 바탕으로 퍼지-신경망 제어기를 완성한다. 제안된 제어시스템의 효율성은 2자유도의 로보트 매니퓰레이터를 사용하여 컴퓨터의 모의실험을 통해 입증된다.
1970년대부터 고도의 산업발전을 이루기 시작한 국내 건설현장에서 저렴한 공사비용 및 간편한 시공성 등을 장점으로 샌드위치패널을 활용한 건축물이 급격하게 증가하는 실정이다. 하지만 샌드위치 패널의 시공을 담당하는 기업들은 대형 건설업체보다 중소건설업체인 관계로 생산성 향상을 위한 연구가 부족한 상황이다. 본 연구는 샌드위치패널공사 현장조사를 하여 작업조별 작업싸이클을 분석하고 Webcyclone을 이용한 모델링을 하였으며, 각 작업조별 생산성 및 공사금액을 분석하였다. 또한 생산성 영향요인중 하나인 패널의 가공장소에 따른 생산성 및 공사금액의 변동을 민감도 분석하여 각 작업조별 최적화된 생산성 및 공사금액을 분석하였다. 분석결과 공장가공 작업조가 현장가공 작업조에 비하여 약 30% 정도의 생산성이 향상됨으로 조사되었고, 공사비용 분석 결과 약 15% 정도의 공사비용이 증가됨으로 조사되었다. 또한 개구부 요율에 따른 민감도 분석에 의하여 약 20% 정도의 개구부를 공장에서 가공을 하였을 때 공사금액 최적화가 이루어짐을 보여준다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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