• 대한환경공학회지
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• 제33권3호
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• pp.149-156
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• 2011

수중에서 E. coli 소독을 위한 전기-UV-초음파 복합 공정에 대해 실험계획법과 반응표면분석법(RSM)을 적용하였다. 2차반응표면 모형식을 추정할 수 있는 Box-Behnken법을 이용하여 전기-UV-초음파 복합 공정의 소독 반응에서 전기분해($X_1$), UV ($X_2$), 및 초음파 공정($X_3$)의 전력을 독립변수로 선정하여 수학적으로 모형화하였다. 소독 후 잔류 E. coli 수와 독립변수 사이의 실험에서 독립변수에 대해 다음의 모형식이 얻어졌다. 잔류 E. coli number (Ln CFU) = 23.69 - 3.75 Electrolysis - 0.67 UV - 0.26 Ultrasonic - 0.16 Electrolysis UV + 0.05 Electrolysis Ultrasonic + 0.27 $Electrolysis^2$ + 0.14 $UV^2$ - 0.01 $Ultrasonic^2$). 예측된 모형식은 실험 자료와 잘 일치하였다($R^2$ = 0.983). 2차원 등고선도와 3차원 반응표면도가 잔류 E. coli 수에 대한 최적 범위를 구하기 위하여 사용되었다. Design-Expert 소프트웨어의 '수치 최적화'를 이용하여 잔류 E. coli 수에 대한 최적 값을 찾은 결과 1.47 Ln CFU/L이었고, 최적 조건은 전기분해 6.94 W, UV 6.72 W 및 초음파 공정 14.23 W로 나타났다. 본 연구는 반응표면분석법이 복합 소독 공정에서 잔류 E. coli 수를 최소화하고 운전 조건을 최적화하기 위한 적절한 방법 중의 하나라는 것을 보여주었다.

• 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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• 제6권1호
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• pp.18-21
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• 2004

This paper presents the optimization for shape design of a field coil used High Temperature Superconducting Motor (HTSM). In materials of HTSM, critical current Ic is more sensitive to magnetic fields directed along the axis or the unit cell ($B_{\bot}$). Thus, in the shape design of the HTS magnet. the maximum $B_{\bot}$ should be reduced to limit Ic. In order to reduce the maximum $B_{\bot}$, the shape optimization of the magnet, which is used for the field coil of HTSM, is necessary. It can be accomplished by using Response Surface Methodology (RSM). Finally, the result of RSM is verified by comparison with these experimental results.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제16권9호
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• pp.1410-1415
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• 2006

Media components, including date juice, sodium acetate, peptone, and $K_{2}HPO_4$, which were screened by Plackett-Burman fractional factorial design, were optimized for lactic acid production from date juice using the response surface method (RSM). Sodium acetate, peptone (p<0.0001), and $K_{2}HPO_4$ (p=0.0029) were highly significant in influencing the lactic acid production. Close correlationship between predicted and experimental values was observed. When the optimum values of the parameters obtained through RSM (25.0 g/l date sugar, 15.0 g/l sodium acetate, 19.1 g/l peptone, and 4.7 g/l $K_{2}HPO_4$) were applied, lactic acid production (22.7 g/l) increased by 50.33%, compared with unoptimized media (15.1 g/l). The subsequent validation experiments confirmed the validity of the statistical model.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제52권6호
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• pp.834-839
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• 2014

본 논문에서는 반응표면분석법을 이용한 Arthrobacter sp. PAMC 25486의 carotenoids 생산 배지의 최적화를 수행하였다. Placket-Burman 방법을 이용하여 yeast extract, $MgSO_4$, dextrose가 carotenoids의 생산에 영향을 미치는 주요인자인 것을 확인하였다. 반응표면분석 방법을 이용하여 최대 carotenoids 생산 농도를 갖는 yeast extract, $MgSO_4$, dextrose의 농도를 계산한 결과 1 g/L yeast extract, 0.0879 g/L $MgSO_4$ and 1 g/L dextrose의 농도에서 최대 307 mg/L의 carotenoids 농도가 예측됐으며, 실제 배양 결과 288 mg/L carotenoids가 얻어졌다. 얻어진 농도 값은 최적화 이전의 값에 비하여 200% 이상 증가하였다. 이러한 결과로부터 미생물 배양에 의한 carotenoids 생산을 증가시키기 위한 배지최적화 방법으로서 반응표면분석법의 유용성을 확인할 수 있었다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제46권2호
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• pp.107-112
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• 2003

천마를 채취한 그대로 이용하는 데에는 생체보존에 따른 불편, 독성 그리고 자극성 등의 부작용으로 간단한 전처리 과정이 필요하다. 본 연구에서는 천마를 이용한 가공제품의 개발을 위한 전처리 과정 중 증자 조건별로 천마의 항산화적 특성을 반응 표면 분석법으로 모니터링하여 최적 증자 조건을 설정하였다. 총페놀성 화합물의 함량은 증자온도 $94.43^{\circ}C$, 증자시간 42.38min에서 최적이었고 전자 공여능은 증자온도 $101.67^{\circ}C$, 증자시간 41.09min에서 최적조건이었다. 항산화능 및 아질산염 소거능은 $100^{\circ}C$, 40min의 동일조건에서 최적으로 나타났다. 위 항산화적 특성의 증자조건을 종합하여 superimposed contour map으로 최적조건을 예측한 결과, 증자온도 96{\sim}107{\circ}C$, 증자시간 $28{\sim}46min$으로 나타났다. 예측된 임의의 증자조건 $100^{\circ}C$, 40min으로 실제 항산화 관련값을 측정한 결과 예측값의 $95.9%{\sim}115.6%$으로 유효성이 높게 나타났다.

• Food Science and Biotechnology
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• 제18권4호
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• pp.985-990
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• 2009

Response surface methodology (RSM) was applied to determine the optimum drying conditions for pork jerky. The physicochemical properties of pork jerky, such as final moisture content, water activity (Aw), pH, and shear force were investigated. In addition, sensory characteristics of pork jerky were evaluated and were used as a parameter for determining the optimum condition. Pork jerky samples were dried at different temperatures between 40 to $80^{\circ}C$ for the time ranged from 0 to 10 hr. The predicted values for moisture content, Aw, and shear force of dried pork samples were in good agreement with the experimental values with correlation coefficients ($R^2$) of 0.95, 0.96, and 0.97, respectively. Both drying temperature and time significantly (p<0.01) affected moisture content, Aw, pH, and shear force and their interactions were also significant at p<0.01 except for Aw. RSM showed the optimum drying conditions for pork jerky, based on moisture content, shear force, and sensory evaluation to be oC$65-70^{\circ}C$ for 7-8 hr.

• 한국식품영양과학회지
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• 제38권1호
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• pp.116-120
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• 2009

포도즙의 알코올 발효 시 당 농도와 교반속도, 발효시간이 알코올함량과 총산도에 미치는 영향을 알아보기 위해 반응 표면분석을 이용하여 알코올발효 조건을 최적화하였다. 알코올함량은 10%, 총산도는 최소화되는 것을 목적으로 하여 알코올 발효조건을 최적화한 결과 $19.98^{\circ}Bx$로 농축한 국내산 Campbell early 포도즙에 효모를 접종시킨 후 교반속도 104.1 rpm으로 89.67시간 동안 발효시켰을 때 목적값에 가장 근접한 결과를 나타내었다. 알코올 발효 시 포도즙의 당도가 증가할수록 알코올함량과 총산도는 증가하는 경향을 나타내었고, 교반속도는 알코올함량과 총산도에 큰 영향을 주지 않는 것으로 나타났다. 또한 발효시간이 길어질수록 알코올 함량과 총산도가 증가하는 경향을 나타내었다.

• 한국수산과학회지
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• 제44권2호
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• pp.99-103
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• 2011

This study was performed to determine the optimal hydrolysis conditions for the production of a flavoring from the precipitation of snow crab cooker effluent (PSCCE) with commercial proteases. Based on cost-per-enzyme activity and sensory evaluations, Flavourzyme$^{(R)}$ 500 MG plus Protamex$^{(R)}$ (1:1 ratio, w/w) were selected as suitable enzymes. Three independent variables consisting of the substrate concentration (S), enzyme-to-substrate ratio (E/S), and hydrolysis time (T) were examined using response surface methodology (RSM). A model equation obtained from RSM was used to predict the degree of hydrolysis (DH) as follows: % DH = 52.285 - 6.371[S] + 5.469[E/S] + 7.599[T] - $5.818[S]^2$ - $5.633[E/S]^2$ - $6.528[T]^2$ - 3.265[E/S][S] - 5.415[T][S] + 4.315[T][E/S]. From the ridge analysis, the conditions favoring the highest degree of hydrolysis were pH 7.45, $55^{\circ}C$, a S of 21.82%, an E/S of 0.50%, and a T of 3.74 h.

• 한국식품과학회지
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• 제29권3호
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• pp.509-515
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• 1997

식품공업과 의학, 의료, 화장품 등 많은 분야에서 널리 이용되고 있는 단백질 분해 효소의 하나인 papain을 papaya 유액으로부터 추출해내기 위한 최적 조건을 반응표면 분석법(RSM)을 이용하여 결정하였다. 중심 합성법에 의한 실험 계획을 설정하여 부분요인 실험법에 의하여 crude papain을 추출 및 분리하고 선정된 독립 인자의 반응 표면에 대한 영향을 분석하여 다중 회귀 분석으로 다음과 같은 모델식(Y)을 얻었으며, EDTA는 다중 회귀 분석에 의하여 제거되었다. $Y=29.0630-2.5812X_3+149.3208X_4+{13.1705X_1}^{2}+{0.0208X_3}^2-{9.8494X_4}^2$. 따라서 이 결과 papain 추출은 $NaHSO_3$, 농도가 4%, 추출 시간은 120분, pH는 7.6일때 최적 조건이 된다. 이러한 최적 추출 조건으로 얻은 효소 단백질 추출 양의 실험치는 793.16 mg prot./g latex로, 이는 효소 단백질 추출 예측치인 795.60 mg prot./g latex와 매우 근접한 값을 나타냄으로써 r=0.9951의 높은 상관 관계를 입증하였다.

• 한국환경보건학회지
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• 제48권3호
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• pp.167-175
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• 2022

Background: Disinfection is essential to provide drinking water from a water source. The disinfection process mainly consists of the use of chlorine and ozone, but when chlorine is used as a disinfectant, the problem of disinfection by-products arises. In order to resolve the issue of disinfection by-products, electro-chlorination technology that produces chlorine-based disinfectants from salt water through electrochemical principles should be applied. Objectives: This study surveys the possibility of optimally producing active chlorine from synthetic NaCl solutions using an electro-chlorination system through RSM. Methods: Response surface methodology (RSM) has been used for modeling and optimizing a variety of water and wastewater treatment processes. This study surveys the possibility of optimally producing active chlorine from synthetic saline solutions using electrolysis through RSM. Various operating parameters, such as distance of electrodes, sodium chloride concentration, electrical potential, and electrolysis time were evaluated. Results: Various operating parameters, such as distance of electrodes, sodium chloride concentration, electrical potential, and electrolysis time were evaluated. A central composite design (CCD) was applied to determine the optimal experimental factors for chlorine production. Conclusions: The concentration of the synthetic NaCl solution and the distance between electrodes had the greatest influence on the generation of hypochlorite disinfectant. The closer the distance between the electrodes and the higher the concentration of the synthetic NaCl solution, the more hypochlorous acid disinfectant was produced.