• 지능정보연구
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• 제23권2호
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• pp.107-122
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• 2017

주식시장의 주가 수익률에 나타나는 변동성은 투자 위험의 척도로서 재무관리의 이론적 모형에서뿐만 아니라 포트폴리오 최적화, 증권의 가격 평가 및 위험관리 등 투자 실무 영역에서도 매우 중요한 역할을 하고 있다. 변동성은 주가 수익률이 평균을 중심으로 얼마나 큰 폭의 움직임을 보이는가를 판단하는 지표로서 보통 수익률의 표준편차로 측정한다. 관찰 가능한 표준편차는 과거의 주가 움직임에서 측정되는 역사적 변동성(historical volatility)이다. 역사적 변동성이 미래의 주가 수익률의 변동성을 예측하려면 변동성이 시간 불변적(time-invariant)이어야 한다. 그러나 대부분의 변동성 연구들은 변동성이 시간 가변적(time-variant)임을 보여주고 있다. 이에 따라 시간 가변적 변동성을 예측하기 위한 여러 계량 모형들이 제안되었다. Engle(1982)은 변동성의 시간 가변적 특성을 잘 반영하는 변동성 모형인 Autoregressive Conditional Heteroscedasticity(ARCH)를 제안하였으며, Bollerslev(1986) 등은 일반화된 ARCH(GARCH) 모형으로 발전시켰다. GARCH 모형의 실증 분석 연구들은 실제 증권 수익률에 나타나는 두터운 꼬리 분포 특성과 변동성의 군집현상(clustering)을 잘 설명하고 있다. 일반적으로 GARCH 모형의 모수는 가우스분포로부터 추출된 자료에서 최적의 성과를 보이는 로그우도함수에 대한 최우도추정법에 의하여 추정되고 있다. 그러나 1987년 소위 블랙먼데이 이후 주식 시장은 점점 더 복잡해지고 시장 변수들이 많은 잡음(noise)을 띠게 됨에 따라 변수의 분포에 대한 엄격한 가정을 요구하는 최우도추정법의 대안으로 인공지능모형에 대한 관심이 커지고 있다. 본 연구에서는 주식 시장의 주가 수익률에 나타나는 변동성의 예측 모형인 GARCH 모형의 모수추정방법으로 지능형 시스템인 Support Vector Regression 방법을 제안한다. SVR은 Vapnik에 의해 제안된 Support Vector Machines와 같은 원리를 회귀분석으로 확장한 모형으로서 Vapnik의 e-insensitive loss function을 이용하여 비선형 회귀식의 추정이 가능해졌다. SVM을 이용한 회귀식 SVR은 두터운 꼬리 분포를 보이는 주식시장의 변동성과 같은 관찰치에서도 우수한 추정 성능을 보인다. 2차 손실함수를 사용하는 기존의 최소자승법은 부최적해로서 추정 오차가 확대될 수 있다. Vapnik의 손실함수에서는 입실론 범위내의 예측 오차는 무시하고 큰 예측 오차만 손실로 처리하기 때문에 구조적 위험의 최소화를 추구하게 된다. 금융 시계열 자료를 분석한 많은 연구들은 SVR의 우수성을 보여주고 있다. 본 연구에서는 주가 변동성의 분석 대상으로서 KOSPI 200 주가지수를 사용한다. KOSPI 200 주가지수는 한국거래소에 상장된 우량주 중 거래가 활발하고 업종을 대표하는 200 종목으로 구성된 업종 대표주들의 포트폴리오이다. 분석 기간은 2010년부터 2015년까지의 6년 동안이며, 거래일의 일별 주가지수 종가 자료를 사용하였고 수익률 계산은 주가지수의 로그 차분값으로 정의하였다. KOSPI 200 주가지수의 일별 수익률 자료의 실증분석을 통해 기존의 Maximum Likelihood Estimation 방법과 본 논문이 제안하는 지능형 변동성 예측 모형의 예측성과를 비교하였다. 주가지수 수익률의 일별 자료 중 학습구간에서 대칭 GARCH 모형과 E-GARCH, GJR-GARCH와 같은 비대칭 GARCH 모형에 대하여 모수를 추정하고, 검증 구간 데이터에서 변동성 예측의 성과를 비교하였다. 전체 분석기간 1,487일 중 학습 기간은 1,187일, 검증 기간은 300일 이다. MLE 추정 방법의 실증분석 결과는 기존의 많은 연구들과 비슷한 결과를 보여주고 있다. 잔차의 분포는 정규분포보다는 Student t분포의 경우 더 우수한 모형 추정 성과를 보여주고 있어, 주가 수익률의 비정규성이 잘 반영되고 있다고 할 수 있다. MSE 기준으로, SVR 추정의 변동성 예측에서는 polynomial 커널함수를 제외하고 linear, radial 커널함수에서 MLE 보다 우수한 예측 성과를 보여주었다. DA 지표에서는 radial 커널함수를 사용한 SVR 기반의 지능형 GARCH 모형이 가장 우수한 변동성의 변화 방향에 대한 방향성 예측력을 보여주었다. 추정된 지능형 변동성 모형을 이용하여 예측된 주식 시장의 변동성 정보가 경제적 의미를 갖는지를 검토하기 위하여 지능형 변동성 거래 전략을 도출하였다. 지능형 변동성 거래 전략 IVTS의 진입규칙은 내일의 변동성이 증가할 것으로 예측되면 변동성을 매수하고 반대로 변동성의 감소가 예상되면 변동성을 매도하는 전략이다. 만약 변동성의 변화 방향이 전일과 동일하다면 기존의 변동성 매수/매도 포지션을 유지한다. 전체적으로 SVR 기반의 GARCH 모형의 투자 성과가 MLE 기반의 GARCH 모형의 투자 성과보다 높게 나타나고 있다. E-GARCH, GJR-GARCH 모형의 경우는 MLE 기반의 GARCH 모형을 이용한 IVTS 전략은 손실이 나지만 SVR 기반의 GARCH 모형을 이용한 IVTS 전략은 수익으로 나타나고 있다. SVR 커널함수에서는 선형 커널함수가 더 좋은 투자 성과를 보여주고 있다. 선형 커널함수의 경우 투자 수익률이 +526.4%를 기록하고 있다. SVR 기반의 GARCH 모형을 이용하는 IVTS 전략의 경우 승률도 51.88%부터 59.7% 사이로 높게 나타나고 있다. 옵션을 이용하는 변동성 매도전략은 방향성 거래전략과 달리 하락할 것으로 예측된 변동성의 예측 방향이 틀려 변동성이 소폭 상승하거나 변동성이 하락하지 않고 제자리에 있더라도 옵션의 시간가치 요인 때문에 전체적으로 수익이 실현될 수도 있다. 정확한 변동성의 예측은 자산의 가격 결정뿐만 아니라 실제 투자에서도 높은 수익률을 얻을 수 있기 때문에 다양한 형태의 인공신경망을 활용하여 더 나은 예측성과를 보이는 변동성 예측 모형을 개발한다면 주식시장의 투자자들에게 좋은 투자 정보를 제공하게 될 것이다.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제26권1호
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• pp.25-30
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• 2011

본 연구에서는 식중독 예방과 식품의 안전성 확보 및 정량적 미생물 위해평가에 활용하기위하여, Gompertz model과 Baranyi model을 이용하여 샐러드용 신선채소에서 L. monocytogenes의 SGR에 관한 성징예측모델(SGR by Gompertz equation=-0.1606+$0.0574^*Temp$+$0.0009^*Temp^*Temp$, SGR by Baranyi equation=0.3502-$0.0496^*Temp$+$0.0022^*Temp^*Temp$)을 개발하였다. 개발된 모델의 적합성 평가를 위해 MSE, Bf, 및 Af factor를 산출하였다. 샐러드용 신선 채소의 MSE, Bf, Af는 Gompertz model식을 적용한 경우 0.002718, 1.050084, 1.160767, Baranyi model 식을 적용한 경우 0.055186, 1.931472, 2.137181으로 나타나 Gompertz model식을 적용하여 개발한 예측모델이 Baranyi model 식을 이용하여 개발한 예측모델에 비해 적합성이 높은 것으로 나타났다. Gompertz model식을 활용하여 본 연구에서 개발된 샐러드용 신선 채소에서의 L. monocytogenes 성장 예측모델은 신선 채소류를 생산, 가공, 보관 및 판매하는 산업체에서 널리 활용 가능할 것으로 판단되며, 더욱 정확한 예측모델 개발을 위해서는 pH 및 수분활성도 등 다양한 변수에 따른 미생물의 성장패턴 변화 등에 관한 연구가 추가적으로 시행되어야 할 것으로 생각되어 진다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제22권3호
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• pp.326-332
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• 2011

The authors examined the effects of operating parameters on the $H_2$ production by dark fermentation of the wastewater generated from food waste recycling facilities, in short "food waste wastewater (FWW)". Central composite design based response surface methodology was applied to analyze the effect of initial pH (5.5-8.5) and substrate concentration (2-20 g Carbo. COD/L) on $H_2$ production. The experiment was conducted under mesophilic ($35^{\circ}C$) condition and a heat-treated ($90^{\circ}C$ for 20min)anaerobic digester sludge was used as a seeding source. Although there was a little difference in carbohydrate removal, $H_2$ yield was largely affected by the experimental conditions, from 0.38 to 1.77 mol $H_2$/mol $hexose_{added}$. By applying regression analysis, $H_2$ yield was well fitted based on the coded value to a second order polynomial equation (p = 0.0243): Y = $1.78-0.17X_1+0.30X_2+0.37X_1X_2-0.29X_1{^2}-0.35X_2{^2}$, where $X_1$, $X_2$, and Y are pH, substrate concentration (g Carbo. COD/L), and hydrogen yield (mol $H_2$/mol $hexose_{added}$), respectively. The 2-D response surface clearly showed a high inter-dependency between initial pH and substrate concentration, and the role of these two factors was to control the pH during fermentation. According to the statistical optimization, the optimum condition of initial pH and substrate concentration were 7.0 and 13.4 g Carbo. COD/L, respectively, under which predicted $H_2$ yield was 1.84 mol $H_2$/mol $hexose_{added}$. Microbial analysis using 16S rRNA PCR-DGGE showed that $Clostridium$ sp. such as $Clostridium$ $perfringens$, $Clostridium$ $sticklandii$, and $Clostridium$ $bifermentans$ were main $H_2$-producers.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제56권4호
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• pp.568-576
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• 2018

폐감귤박으로 제조한 활성탄(WCAC, waste citrus peel based activated carbon)에 의한 항생제 trimethoprim (TMP)의 흡착 특성을 조사하기 위해 반응표면법(RSM, response surface methodology)을 사용하여 TMP 흡착에 대한 운전인자들의 영향을 조사하였다. 농도($X_1$: 50-150 mg/L), pH ($X_2$: 4-10), 온도($X_3$: 293-323 K), 흡착제 투여량($X_4$: 0.05-0.15 g)의 4가지 입력 파라미터를 가진 4-요인 Box-Behnken 실험 설계에 따라 회분식 실험을 수행하고, 얻어진 실험 결과를 다중 회귀 분석으로 2차 다항식에 맞추고 통계적 방법을 사용하여 검토하였다. 독립 변수 및 변수들 간의 교호 작용의 유의성은 ANOVA 및 t-검정 통계기법으로 평가하였으며, 통계적 결과는 TMP 농도가 다른 요인들에 비하여 가장 많은 영향을 미치는 운전인자라는 것을 보여 주었다. 흡착공정은 유사 2차 속도식에 잘 부합하였으며, 등온흡착평형관계는 Langmuir 식이 Freundlich 식 보다 잘 부합하였다. Langmuir 등온식으로 부터 계산한 WCAC에 의한 TMP의 최대 흡착량은 293 K에서 144.9 mg/g이었다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제30권1호
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• pp.47-59
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• 2014

화산재입자의 굴절률과 산란 같은 고유 광학 특성으로 결정되는 분광학적 신호는 원격탐사 센서를 통하여 측정될 수 있지만, 화산 폭발 이후 생성된 화산재입자의 성분에 대한 굴절률에 관한 정보는 매우 제한적이었다. 따라서, 화산재입자의 원격탐사의 강건성을 개선하기 위하여 화산재입자와 복사전달 과정의 상호작용에 대한 정확한 이해가 필요하다. 본 연구에서는 화산재 주요 성분으로 알려진 화산성 안산암과 부석에 대한 입자 소산계수, 산란 위상함수, 비대칭 계수, 단산란 알베도 값을 정량화 하였다. 이러한 화산재입자의 고유 광학 특성값은 복사전달모델의 입력자료로 이용하여 다양한 에어러솔 광학두께(${\tau}$) 및 기하조건에서 원격탐사 센서(인공위성과 지상관측용)가 측정하는 이론적인 복사량과 화산재입자 특성의 관계를 분석하였다. 복사전달모델 분석결과, 대기권 최상층부에서 ${\tau}$ 에 대한 복사량의 변화율의 평균값은 안산암의 경우 부석보다 6배 정도 크게 나타났다. 지표에서 이러한 변화율은 ${\tau}$ <1인 경우 양의 상관관계를 보이지만, ${\tau}$ >1인 경우에는 음의 상관관계를 보였다. 그러나, 적외선 영역인 11 ${\mu}m$ 에서는 차이가 매우 적게 나타났으며, 여기서 발생하는 복사량의 오차범위는 광학두께가 증가할수록 커지는 양상을 보이며, 다항 회귀함수로 표현될 수 있다. 이러한 결과는 원격 탐사 관측자료를 이용한 화산재 관측에 있어서 화산재의 정량적 분석에 도움이 될 것이다.

• Fisheries and Aquatic Sciences
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• 제23권1호
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• pp.1.1-1.14
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• 2020

Background: Dietary protein requirements are dependent on a variety of factors and water temperature is one of the most important abiotic factors affecting protein requirement of fish. This study was, therefore, conducted to investigate effects of water temperature on dietary protein requirement of fry Heteropneustes fossilis which has high demand in most of the Asian markets. Methods: Quadruplicate groups of 30 fish per treatment (2.97 ± 0.65 cm; 5.11 ± 0.34 g) were fed seven isoenergetic diets (17.9 kJ g^-1 gross energy; 14.99 kJ g^-1 digestible energy) containing dietary protein levels ranging from 28 to 52% at two water temperatures (18 and 26 ℃). Experimental diets were fed to apparent satiation as semi-moist cakes thrice daily at 17:00, 12:00, and 17:30 h for 12 weeks. For precise information, various growth parameters, protein deposition, hematological parameters, metabolic enzymes, and stress response were analyzed, and effects of water temperature on dietary protein requirement was recommended on the basis of response from above parameters. Results: Groups held at 26 ℃ attained best growth, feed conversion, and protein deposition at 44% dietary protein indicating that temperature affected dietary protein requirement for optimum growth of H. fossilis fry and protein requirement seems to be satisfied with 44% dietary protein. Interestingly, interactive effects of both dietary protein levels and temperature were not found (P > 0.05). Fish reared at 18 ℃ had comparatively higher values for aspartate and alanine transferases than those reared at 26 ℃ water temperature which exhibited normal physiological value for these enzymes indicating that body metabolism was normal at this temperature. Hematological parameters also followed same pattern. Furthermore, fish reared at 26 ℃ water temperature exhibited more resistant to thermal stress (P < 0.05). The 95% maximum plateau of protein deposition data using second-degree polynomial regression analyses exhibited dietary protein requirement of fry H. fossilis between 40.8 and 41.8% of diet at 26 ℃ water temperature. The recommended range of dietary protein level and protein/digestible energy ratio for fry H. fossilis is 40.8-41.8% and 27.21-27.88 mg protein kJ^-1 digestible energy, respectively. Conclusions: Information developed is of high significance for optimizing growth potential by making better utilization of nutrient at 26 ℃ and, to develop effective management strategies for mass culture of this highly preferred fish species.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제31권1호
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• pp.83-89
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• 2003

2,4-D는 자연에서 잘 분해되지 않아 환경에 대하여 심각하게 문제를 일으키지만 널리 사용되고 있는 제초제이다. 이 연구는 광주광역시 인근 지역 과수원에서 분리한 균주 중 가장 높은 2.4-D분해 활성을 보이는 균주를 선정하여, 동정한 결과 Aeromonas sp.로 판명된 균주를 가지고 표면 반응법(Response Surface Methodology)을 이용하여 2,4-D 분해를 최대화하기 위한 중요한 변수들인, pH,온도, 영양분의 농도들의 최적조건을 고찰하였다. 2,4-D분해에 많은 영향을 미치는 변수는 영양분의 농도로 밝혀졌으며, 통계 분석결과 2,4-D분해 최적 조건은 pH 6.5, 온도 $31.8-32.1^{\circ}C$, 영양분 29.6-30.1 g/1로 밝혀졌다.

• 대한수의학회지
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• 제26권1호
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• pp.187-194
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• 1986

The purpose of this study is to develop a new method which enables the goat ESR to be used as an effective clinical test. Blood samples were taken from 61 Korean native goats aged above one year old and the effect of tube inclinations, tube bores, tube lengths, environmental temperatures during tests and packed erythrocyte volumes (PCV) on the ESR were observed. The results were summarized as follows. 1. The ESR/hr using capillary hematocrit tube (Micro-Ht-tube) was gradually increased as the tube angle inclined from 90 (vertical) to 15 degrees and the best angle in view of both security and fast sedimentation rate was found to be an angle of 45 degrees. 2. The 45-degree angled ESR ($45^{\circ}$-ESR) increased as the diameter of tube bore decreased. 3. The tube length did not affect the $45^{\circ}$-ESR in percent. 4. The $45^{\circ}$-ESR increased with the increased environmental temperature during the ESR test. 5. The heparinized Micro-Ht tubes did not affect the $45^{\circ}$-ESR of EDTA-blood in healthy group but in anemic group. In the anemic group, the ESRs by the heparinized Micro-Ht-tubes were slightly higher than those by non-heparinized Micro-Ht-tubes. 6. By using the autologous plasma, PCV of the blood was adjusted to be 10, 20, 30, 40 and 50ml/100ml and $45^{\circ}$-ESRs were determined in the Micro-Ht-tubes. The $45^{\circ}$-ESRs increased as the values of PCV decreased. The regression of the $45^{\circ}ESR$ to PCV was curvilinear with the second degree polynomial, $Y=42.1838-1.7355X+0.0180X^2$(r=0.9997). 7. The $45^{\circ}$-ESR/hr, using non-heparinized Micro-Ht-tubes at $20^{\circ}C$, was determined in 35 healthy Korean native goats. The average PCV was $30.6{\pm}1.4ml/100ml$. The observed ESR values averaged $6.8{\pm}1.7%$ and the corrected ESR values to the standard PCV of 31ml/100ml averaged $6.5{\pm}1.2%$. From these results, the angled capillary tube method was found to be desirable ESR test of goat blood in which EDTA-blood is filled in nonheparinized Micro-Ht-tubes held at an angle of 45 degrees for an hour at $20^{\circ}C$.

• 한국패류학회지
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• 제31권3호
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• pp.203-212
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• 2015

본 연구는 먹이생물의 종류와 서식 위치 (패각 크기)에 따라서 지중해담치의 여과율이 수온에 따라 어떻게 변동하는 지를 알아보고자 하였다. 실험에 사용된 먹이생물은 Isochrysis galbana, Chaetoceros didymus and Prorocentrum dentatum의 3 종류이다. 지중해담치의 크기 (각고)는 중부조간대 상부 지역 (+ 5 cm MSL)에 서식하는 개체가 중부조간대 하부지역 (- 58 cm MSL)에 서식하는 개체보다 월등히 작았다. 지중해담치의 여수율과 섭식율은 먹이생물의 종류에 상관없이 중부조간대 상부에 서식하는 지중해담치가 중부조간대 하부에 서식하는 지중해담치보다 높은 값을 보였다. 전반적으로 수온에 따른 여수율과 섭식율 변동은 동일한 변동 양상을 보였다. 즉 수온이 상승함에 따라서 여수율과 섭식율도 증가하다가, 수온 $20-25^{\circ}C$ 정도에서 최대값을 보이며, 이 후 점차 감소하는 경향을 보였다. 다항회귀분석식에서 추정한 최대 여수율과 섭식율을 보이는 이론적 적정 수온 역시 $20-25^{\circ}C$의 범위내로 나타났다. 먹이생물의 종류에 따라서는 여수율과 섭식율이 약간 다른 변동을 보였다. 대체적으로 여수율과 세포수 기준 섭식율은 지중해담치의 서식위치 (조고)나 먹이생물의 종류에 상관없이 거의 유사한 경향을 보였다. 반면에 탄소함량 기준 섭식율의 경우 먹이생물이 P. dentatum일 경우가 I. galbana나 C. didymus일 경우 보다 월등히 높은 값을 보였다.

• 한국연초학회지
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• 제20권1호
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• pp.131-138
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• 1998

In order to minimize the trial frequency in the new filter cigarette design, we studied the relationship between smoke yield and tipping materials of cigarette. A three levels full factorial design involving filament denier (X1,2.5-3.3d), Porosity of the acetate filter plug wrap (X2, 3,500-16,000CU) and porosity of the tip paper (X3, 400-1,200CU) was used. Three independent factors (Xl, X2, X3) were chosen for their effects on the various responses and the function was expressed in terms of a quadratic polynomial equation, Y : $\beta$o + $\beta$1Xl + $\beta$2X2 + $\beta$3X3 + $\beta$11Xl2 + $\beta$22X22+ $\beta$33X32 + $\beta$12X1X2 + $\beta$13XIX3 $\beta$23X2X3 which measures the linear, quadratic, and interaction effects. Twenty-nine trial numbers were obtained as a results of using a three levels full factorial design and it was analyzed by the multiple regression analysis with backward stepwise in STATISTICA/pc under restricted conditions. Tar yields of the cigarette was affected by porosity of tip paper (0.66), filament denier (0.47) and porosity of plug wrap (0.28) in the decreasing order, and linear effect of tip paper porosity (B3) and filament denier (91) were significant at a level of 0.01($\alpha$). The filament denier and tipping paper porosity interaction F ratio among three factors had a P-value of 0,000041, indicating higher interaction between these factors. Based on the analysis of variance, the model fitted for Tar (Y1) was significant at 5% confidence level and the coefficient of determination (0.96) was the proportion of variability in the data fitted for by the model.