• 제목/요약/키워드: moisture content prediction

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Artificial Neural Network Models in Prediction of the Moisture Content of a Spray Drying Process

  • Taylan, Osman;Haydar, Ali
    • 한국세라믹학회지
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    • 제41권5호
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    • pp.353-358
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    • 2004
  • Spray drying is a unique drying process for powder production. Spray dried product must be free-flowing in order to fill the pressing dies rapidly, especially in the ceramic production. The important powder characteristics are; the particle size distribu-tion and moisture content of the finished product that can be estimated and adjusted by the spray dryer operation, within limits, through regulation of atomizer and drying conditions. In order to estimate the moisture content of the resultant dried product, we modeled the control system of the drying process using two different Artificial Neural Network (ANN) approaches, namely the Back-Propagation Multiplayer Perceptron (BPMLP) algorithm and the Radial Basis Function (RBF) network. It was found out that the performance of both of the artificial neural network models were quite significant and the total testing error for the 100 data was 0.8 and 0.7 for the BPMLP algorithm and the RBF network respectively.

Effect of Nitrogen Gas Enriched Packing on Quality and Storage Life of Pearl Millet Based Fried Snack

  • Ajita, Tiwari;Jha, S.K.
    • Journal of Biosystems Engineering
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    • 제42권1호
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    • pp.62-68
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    • 2017
  • Purpose: The storage life of pearl millet-based, deep fried, ready-to-eat snacks, packaged in aluminum-laminated polyethylene having a thickness of $50{\mu}m$ (with and without nitrogen) was evaluated under storage conditions of $38{\pm}2^{\circ}C$ and 90% RH. Methods: The moisture content, free fatty acids (FFA), peroxide value, and crispness of the snack were evaluated throughout the storage period. The moisture content, FFA, and peroxide value increased with an increase in storage period, but the increase was less in packages flushed with nitrogen gas. The crispness decreased with an increase in the storage period, for snacks both with and without nitrogen packages. However, the decrease was less in nitrogen-flushed packages. FFA and peroxide values were strongly correlated with the moisture content of the snack. The storage life of the snack was found to be 60 and 45 days in packages with and without nitrogen respectively. Conclusions: The snack's predicted storage life, for snacks with and without nitrogen packages, was determined as 294 and 254 days respectively.

우리나라 토양에 대한 수분함량예측에 관한 연구 (A Study on the forecasting of soil moisture content in our country)

  • 강지원;조성배;강연욱
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1999년도 하계학술대회 논문집 E
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    • pp.2380-2382
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    • 1999
  • An Ampacity of a power cable depends on the soil thermal property, especially the soil thermal resistivity. Also, The soil thermal resistivity depends on the soil moisture contents in soil surrounding the power cable. This paper propose the prediction algorithm of the soil moisture contents using the Thornthwaite theory.

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흙의 다짐에 있어서 최대건조밀도(最大乾燥密度)와 최적함수비(最適含水比)의 추정(推定)에 대(對)하여 (A Study on the Prediction of Maximum Dry Density and Optimum Moisture Content in Soil Compaction)

  • 강예묵;조성섭;김재영
    • 농업과학연구
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    • 제3권2호
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    • pp.207-213
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    • 1976
  • 최대습윤밀도(最大濕潤密度)로서 함수비시험(含水比試驗)을 하지 않고 직접최적합수비(直接最適合水比)와 최대건록밀도(最大乾綠密度)를 추정(推定)하는 관계식(關係式)을 구(求)하기 위(爲)하여 전국(全國)에서 최근(最近)에 공사(工事)를 실시(實施)하였거나 또는 공사중(工事中)에 있는 157개(個) 지구(地區)의 다짐시험(試驗) 결과(結果)를 분석(分析)하여 다음과 같은 결론(結論)을 얻었다. 최대건조밀도(最大乾燥密度)와 최적합수비(最適合水比)의 사이에는 ${\gamma}=0.9636$의 높은 상관성(相關性)을 나타냈고 ${\gamma}_{dmax.}={\frac{1}{0.4193+0.00937W_{opt.}}$의 관계식(關係式)을 얻었다. 최적합수비(最適合水比)에 대응(對應)하는 습윤밀도(濕潤密度)와 최적합수비(最適合水比)는 $W_{opt.}={\frac{1-0.4193{\gamma}_{tmax.}}{0.937_{\gamma}_{tmax.}-0.01}$의 관계식(關係式)을 얻었고 최대습윤밀도(最大濕潤密度)(${\gamma}_{tmax}$)로 추정(推定)한 최적합수비(最適合水比)는 실측치(實測値)와 큰 차이(差異)가 없었다. 최대습윤밀도(最大濕潤密度)로 추정(推定)한 함수비(含水比)에 의하여 최대건조밀도(最大乾燥密度)를 추정(推定)한 결과실측치(結果實測値)와의 오차(誤差)는 ${\pm}5%$내(內)에 속했다. 최대건조밀도(最大乾燥密度)와 공극비(空隙比)는 ${\gamma}=0.9706$의 높은 상관성(相關性)이 인정(認定)되고 ${\gamma}_{dmax.}={\frac{1}{0.3938+0.3426e}}$의 관계식(關係式)을 얻었다.

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Prediction of Chemical Compositions for On-line Quality Measurement of Red Pepper Powder Using Near Infrared Reflectance Spectroscopy (NIRS)

  • Lee, Sun-Mee;Kim, Su-Na;Park, Jae-Bok;Hwang, In-Kyeong
    • Food Science and Biotechnology
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    • 제14권2호
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    • pp.280-285
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    • 2005
  • Applicability of near infrared reflectance spectroscopy (NIRS) was examined for quality control of red pepper powder in milling factories. Prediction of chemical composition was performed using modified partial least square (MPLS) techniques. Analysis of total 51 and 21 red pepper powder samples by conventional methods for calibration and validation, respectively, revealed standard error of prediction (SEP) and correlation coefficient ($R^2$) of moisture content, ASTA color value, capsaicinoid content, and total sugar content were 0.55 and 0.90, 8.58 and 0.96, 31.60 and 0.65, and 1.82 and 0.86, respectively; SEP and $R^2$ were low and high, respectively, except for capsaicinoid content. The results indicate, with slight improvement, on-line quality measurement of red pepper powder with NIRS could be applied in red pepper milling factories.

토양 열전도도와 수분함량이 수평형 지중열교환기 설계 길이에 미치는 영향 (Effect of Soil Thermal Conductivity and Moisture Content on Design Length of Horizontal Ground Heat Exchanger)

  • 손병후
    • 한국지열·수열에너지학회논문집
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    • 제8권1호
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    • pp.21-31
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    • 2012
  • This paper reviewed and evaluated some of the commonly used prediction models for thermal conductivity of soils with the experimental data. Semi-theoretical models for two-component materials were found inappropriate to estimate the thermal conductivity of dry state soils. It came out that the model developed by Cote and Konrad gave the best overall prediction results for unsaturated soils available in the literature. However, it still needs to be improved to cover a wider range of soil types and degrees of saturation. In the present study, parametric analysis is also conducted to investigate the effect of soil type and moisture content on the horizontal ground heat exchanger design. The analysis shows that horizontal ground heat exchanger pipe length is reduced with the increase of soil thermal conductivity and water content. The calculation results also show that horizontal ground heat exchanger size can be reduced to a certain extent by using backfilling material with a higher thermal conductivity of solid particles.

건조방법에 따른 생강분말의 흡습특성과 예측모델에 관한 연구 (Absorption Characteristics and Prediction Model of Ginger Powder by Different Drying Methods)

  • 신해경;황성희;윤광섭
    • 한국식품과학회지
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    • 제35권2호
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    • pp.211-216
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    • 2003
  • 열풍, 진공 및 동결건조한 생강분말의 흡습특성을 조사하고 저장 중 수분함량 예측모델식을 수립하였다. 단분자층 수분함량은 BET식보다 GAB식이 더 높은 유의성을 보였으며 등온흡습곡선은 sigmoid 형태로서 건조방법에 따른 차이는 없었으나 낮은 온도에서 평형수분함량이 높았다. 건조방법에 따른 흡습엔탈피는 큰 차이가 없었으나 수분활성도가 증가함에 따라 낮은 흡습에너지를 보였다. 등온흡습곡선의 적합도는 Caurie 모델이 $R^2\;0.99$ 이상으로 높은 적합도를 나타내었고 그 외 Henderson, Bradley 모델의 순으로 높은 적합도를 나타내었으며, 편차도 Caurie 모델이 $1.2{\sim}5.4%$로 가장 낮았다. 수분함량 예측을 위해 각 독립변수의 최적함수로 시간은 ln 함수, 수분활성도와 온도는 일차식을 선정하였으며 수분함량 예측모델식은 건조방법에 관계없이 시간과 수분활성도, 온도로 수립한 모델식의 적합도가 높았다.

근적외선 분광분석법을 이용한 낙엽송 목분의 함수율 예측 모델 개발 (Development of Moisture Content Prediction Model for Larix kaempferi Sawdust Using Near Infrared Spectroscopy)

  • 장윤성;양상윤;정현우;강규영;최준원;최인규;여환명
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제43권3호
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    • pp.304-310
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    • 2015
  • 저장 또는 운송단계에서 목분에 포함된 수분의 부적절한 조절은 생물학적 열화로 인한 품질하락 및 손실을 야기할 수 있기 때문에 목분의 함수율은 정확하게 측정되어야 하고 적절하게 조절되어야 한다. 본 연구에서는 근적외선(파장 대역: 1000-2400 nm) 분광분석법을 적용하여 낙엽송(Larix kaempferi) 목분의 함수율을 측정하고자 하였다. 각 상대습도($25^{\circ}C$, RH 30~99%) 단계별로 조습된 목분의 근적외선 반사스펙트럼을 측정하고, 적정 수학적 전처리(smoothing, standard normal variate)와 부분최소자승법을 적용하여 예측모델을 개발하였다. 도출된 함수율 예측모델은 높은 신뢰도를 보였다($R^2$ = 0.94, RMSEP = 1.544). 본 연구에서 개발된 근적외선 분광분석법을 통하여 비파괴적이면서 정확하고 신속한 목분 함수율의 측정과 효율적인 목재이용을 견인할 수 있으리라 기대된다.

Artificial Neural Network-based Model for Predicting Moisture Content in Rice Using UAV Remote Sensing Data

  • Sarkar, Tapash Kumar;Ryu, Chan-Seok;Kang, Jeong-Gyun;Kang, Ye-Seong;Jun, Sae-Rom;Jang, Si-Hyeong;Park, Jun-Woo;Song, Hye-Young
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제34권4호
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    • pp.611-624
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    • 2018
  • The percentage of moisture content in rice before harvest is crucial to reduce the economic loss in terms of yield, quality and drying cost. This paper discusses the application of artificial neural network (ANN) in developing a reliable prediction model using the low altitude fixed-wing unmanned air vehicle (UAV) based reflectance value of green, red, and NIR and statistical moisture content data. A comparison between the actual statistical data and the predicted data was performed to evaluate the performance of the model. The correlation coefficient (R) is 0.862 and the mean absolute percentage error (MAPE) is 0.914% indicate a very good accuracy of the model to predict the moisture content in rice before harvest. The model predicted values are matched well with the measured values($R^2=0.743$, and Nash-Sutcliffe Efficiency = 0.730). The model results are very promising and show the reliable potential to predict moisture content with the error of prediction less than 7%. This model might be potentially helpful for the rice production system in the field of precision agriculture (PA).

무인항공 초분광 영상을 기반으로 한 고도에 따른 퇴적물 함수율 탐지 고찰 (Discussion on Detection of Sediment Moisture Content at Different Altitudes Employing UAV Hyperspectral Images)

  • 이경은;유재형;박찬혁
    • 자원환경지질
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    • 제57권4호
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    • pp.353-362
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    • 2024
  • 본 연구는 무인항공기 기반 초분광 센서를 활용하여 퇴적물의 함수율에 따른 분광학적 반응 특성을 고찰하고, 비행 고도에 따른 함수율 탐지 효율성을 평가하였다. 이를 위해 다양한 함수율을 가진 퇴적물 시료를 대상으로 40m와 80m 고도에서 400~1000nm 파장 대역의 초분광 영상을 획득하고 분석하였다. 퇴적물의 반사도는 함수율이 증가함에 따라 전반적으로 감소하는 경향을 보였다. 함수율과 반사도 사이의 상관관계 분석 결과, 400~900nm 전 영역에서 강한 음의 상관관계(r < -0.8)를 보였다. 랜덤포레스트 기법을 활용한 함수율 탐지모델 구축 결과, 40m와 80m 고도에서의 탐지 정확도는 각각 RMSE 2.6%, R2 0.92와 RMSE 2.2%, R2 0.95로 나타나 고도 간 정확도 차이가 미미함을 확인하였다. 변수 중요도 분석 결과, 600~700nm 대역이 함수율 탐지에 주요한 역할을 하는 것으로 나타났다. 본 연구는 향후 환경 모니터링 분야에서 효율적인 퇴적물의 수분 관리와 자연재해 예측에 활용될 수 있을 것으로 기대된다.