개똥쑥 추출물의 항산화 활성 및 그 유효물질의 함량을 최적화할 수 있는 추출 조건을 확립코져 반응표면 분석법에 의한 중심합성계획에 따라 15가지의 추출 조건(온도: 50∼90℃, 시간: 3∼15 hr, 에탄올 농도: 0∼100%)에서 실험하였다. 개똥쑥 추출물의 DPPH, ABTS 라디칼 소거활성 및 환원력은 J 조건(90℃, 9 hr, 50%의 에탄올 농도)에서 가장 높았으며, NO 라디칼 소거활성은 H 조건(80℃, 12 hr, 75%의 에탄올 농도)에서 가장 높았다. 총 페놀 화합물 및 플라보노이드 함량은 J 조건에서 가장 많았으며, 다음으로 H 조건의 추출물이었다. 반응표면분석 결과 개똥쑥의 최적 추출조건은 평균 89.37℃, 8.55 hr 및 56.77% 의 에탄올 농도인 것으로 나타났으며, 실측값은 예상값의 89.88∼115.54%에 해당되었다.

중심합성계획에 따라 마늘의 첨가량(1.5~10.45%)과 추출시간(52.8~300 min)을 독립변수로 하고, 고형분 함량, ABTs 라디칼 소거활성, ALDH 및 15% 에탄올에 대한 ADH 활성을 종속변수로 하여 다슬기와 마늘 혼합물의 최적 추출조건 설정을 위한 반응표면분석을 실시하였다. 고형분의 함량에 대해 예측된 정상점에서 최대값은 0.49 Brix%였고, 이때의 추출조건은 마늘 첨가량 6.17%, 추출시간 191분이었다. ABTs 라디칼 소거활성은 마늘 첨가량 7.95%, 추출시간 194분에서 최대값 96.68%를 나타내는 것으로 예측되었다. ALDH의 활성은 마늘 첨가량 5.64%, 추출시간 172분에서 142.18%의 최대값을 가지며, ADH 활성이 최대화되는 정상점에서 최대값은 214.89%였고, 이때 최적 추출조건은 마늘첨가량 8.53%, 추출시간 184분이었다. 네 가지 종속변수의 최대값을 얻기 위한 최적 추출조건의 범위는 마늘첨가농도 5.64~8.53%, 추출시간 172~194분이었다.

The objective of this study was to determine the optimum mixing ratio of Opuntia humifusa powder and sugar in the preparation of muffin. The optimal sensory composite recipe was determined by following the central composites for muffin with different levels of Opuntia humifusa powder (A) and sugar (B). The analysis was performed using the response surface methodology, and the sensory evaluation was performed with the data. Ten experimental recipes, including two with reference points in the composition, were selected. The compositional and functional properties were measured, and the physical and sensory values were applied to the mathematical models. Perturbation plots showed the effects of each ingredient on the final product. Measurements showed significant values in lightness (p<0.05), sweetness (p<0.05), hardness (p<0.05), gumminess (p<0.05) and cohesiveness (p<0.01). The sensory measurements showed significant values in color (p<0.05), flavor (p<0.05), appearance (p<0.05), softness (p<0.05) and overall quality (p<0.05). Based on the numerical and graphical methods, the optimal formulation was determined to be 6.10 g of Opuntia humifusa powder and 82.61 g of sugar.

본 연구에서는 항암효과가 뛰어난 차가버섯의 초음파 추출 공정 최적화를 위해 반응표면 분석법으로 모니터링하여 최적 추출 조건을 설정하였다. 중심합성계획법에 따라 추출 시간(), 에탄올 농도(), 추출 온도()을 요인변수로 하고 추출 수율(), 총 페놀함량(), 총 플라보노이드함량(), 갈색도()를 종속변수로 하여 시행 하였다. 실험 결과 추출 수율은 에탄올 농도와 추출 온도에 영향을 받음을 알 수 있었다. 안장점에서 추출 조건이 추출 시간 20.47min(), 에탄올 농도 42.85%(), 추출 온도 ()일 때, 최대값 18.02%로 나타났다. 총 페놀함량 또한 에탄올 농도와 추출 온도에 영향을 크게 받았다. 최대값은 71.57mg GAE/g으로 나타났으며 이때의 추출 조건은 추출시간 21.60min(), 에탄올 농도 45.19%(), 추출 온도 ()로 나타났다. 총 플라보노이드함량은 추출 온도의 영향을 받은 것으로 나타났고 안장점에서 추출 조건은 추출 시간 22.53min(), 에탄올 농도 46.37%(), 추출온도 ()였고 최대값은 35.98mg RE/g으로 예측되었다. 갈색도는 추출 시간, 에탄올 농도, 추출 온도 이 세가지 조건 모두에 영향을 크게 받았다. 안장점일 때의 추출시간 22.00min(), 에탄올 농도 46.89%(), 추출 온도 ()의 조건에서 최대값이 예측되었다. 앞에서 얻은 결과들을 바탕으로 contour map을 분석한 결과 추출시간 21.50min, 에탄올 농도 44.87%, 추출 온도 의 최적 추출 조건이 예측되었다.

흑마늘과 개똥쑥을 반응표면분석법에 따른 중심합성계획에 의하여 110∼130℃와 2∼4 시간 범위의 11가지 조건(A∼K)에서 각각 열수추출하여 총 페놀, 플라보노이드 함량 및 항산화 활성이 최대화되는 추출조건을 모니터링 하였다. 항산화 활성의 정도에 따라 흑마늘 추출조건 3종(130℃, 4 hr; 120℃, 3 hr; 130℃, 3 hr)과 개똥쑥의 최적 추출조건 1종(120℃, 3 hr)을 선정하였다. 흑마늘 추출물에 대한 개똥쑥 추출물의 혼합비율을 1:0.5, 1:1, 1:1.5 및 1:2(w/w)로 조절하여 총 페놀, 플라보노이드 함량 및 항산화 활성을 측정한 결과, 120℃, 3시간에서 추출된 흑마늘 추출물과 개똥쑥 추출물의 혼합시 활성이 우수하였으며 최적의 혼합비율은 흑마늘과 개똥쑥 추출물에서 1:1.5(w/w)인 것으로 판단된다.

이 연구는 블루베리 즙을 첨가하여 젤리의 제조조건을 최적화하고자 하였다. 16개의 블루베리 즙을 이용한 젤 시료는 Design Expert 프로그램을 이용하여 제조하였으며, 최적화를 위해 블루베리 즙(100～200 g), 설탕(40～160 g), 젤라틴(8～20 g)의 양을 독립변수로, 텍스처, pH, 관능평가 항목을 종속변수로 각각 선정하였다. 반응표면 분석법을 사용하기 위한 실험설계로 중심합성계획을 이용하였다. 각 항목별 최적조건은 Canonical 모형의 수치 최적화(numerical optimization)과 모형적 최적화(graphical optimization)를 통하여 선정하였으며, 그 중 가장 높은 desirability를 갖는 최적점을 선택하여 지점 예측(point prediction)을 통해 도출한 결과, 각 독립변수의 예측된 블루베리 즙을 첨가한 젤리의 최적값은 블루베리 주스 133.63 g, 설탕 160.0 g, 젤라틴은 12.78 g이었다.

두릅을 반응표면 분석법을 이용하여 최적의 환류 추출 조건을 설정하였다. 중심합성계획법에 따라 추출 시간(X), 에탄올 농도(X), 추출 온도(X)를 요인변수로 설정하고 수율(Y), 페놀 함량(Y), 전자공여능(Y), 갈색도(Y), 환원당(Y)을 종속 변수로 하였다. 각 추출 조건에 따른 두릅의 수율의 예측된 정상점은 추출 온도 93.49oC, 에탄올 농도 15.68%, 추출 시간 316.58분에서 최대값 32.94%로 예측되었다. 총 페놀 함량은 모든 조건에 영향을 받았으나 특히 에탄올 농도에 큰 영향을 받았고 추출온도 97.41oC,에탄올 농도 28.4%, 추출시간 301.89분에서 1169.61 mg GAE/100 g으로 예측되었다. 각 추출조건에 따른 전자공여능을 측정한 결과 에탄올 농도에 큰 영향을 받았고 추출 온도는 94.78oC, 에탄올 농도 22.96%, 추출 시간은 323.05분에서 최대값 29.82%로 나타났다. 두릅의 추출조건에 따른 추출물의 갈색도도 모든 조건에 영향을 받았으나 특히 에탄올 농도에 큰 영향을 받았고 추출 온도 97.00oC, 에탄올 농도 38.35%, 추출 시간 321.82분에서 최대값인 0.30 O.D.를 나타냈다. 각각의 추출 조건에 따른 추출물들의 환원당을 측정한 결과 에탄올 농도에 가장 큰 영향을 받았고 추출 온도 87.62oC, 에탄올 농도 24.62%, 추출 시간 339.39분에서 최대값 1.04%로 나타났다. 실험 결과에 비추어 볼 때 두릅의 추출 공정에서 에탄올 농도가 가장 많은 영향을 미치는 것으로 사료된다. 두릅 추출물의 특성의 contour map을 superimposing하여 최적 추출조건의 범위를 예측한 결과 최적 추출 조건은 추출 시간 263.5분, 에탄올 농도 14%, 추출 온도 89.5oC로 예측되었다.

MAO(Micro-Arc Oxidation) method was used to make surface on 6063 Al specimen. This study was focused on an influence of voltage, density of electrolyte and a period of treatment on the change of surface microstructure by using SEM(Scanning Electron Microscope), EDS(Energy Dispersive X-ray Spectroscopy). The microstructure shows higher roughness and thicker oxidized layer with increase of voltage and maintaining period of treatment. The density of electrolyte affected a formation of more dense surface and increase of a oxidized layer.

이 총설에서는 반응표면분석법을 이용하여 식품제조프로세스를 최적화하는 방법에 대하여 검토하였다. 반응표면분석을 수행하기 위한 절차와 반응표면분석의 필수적인 기본 이론을 설명하였고, 반응표면분석법 중에서도 대부분 사용되는 2차 실험계획법(3인자 완전요인, 중심합성, Box-Behnken, 및 Doehlert 계획법)들에 대한 장단점 및 효율성을 비교하였다. 식품제조프로세스를 최적화하는데 반응표면분석법을 적용하기 위해서는 우선 실험계획을 선택하고, 적절한 모델함수를 적합화한 다음, 적합화된 모델의 질 및 실험데이터와의 예측의 정확성을 평가할 필요가 있다. 식품제조프로세스를 최적화할 때 일부요인계획, 완전요인계획 및 Plackett-Burman 계획 등과 같은 실험계획법을 사용하여 중요한 실험인자를 일차적으로 스크린한 다음, 2차 실험계획법을 선택하는 것이 바람직하다. 실제적으로 최적실험조건을 찾기 위해서는 F-test, 수정 R2 등과 같은 분산분석을 사용하여 모델을 적합화하는 것이 바람직하다. Doehlert 계획과 Box-Behnken 계획은 중심합성계획법보다 좀 더 효율적이며, 최근에는 이 계획들을 적용한 문헌의 수가 증가하고 있는 추세이다. 더욱이 이 계획들은 3수준 완전요인계획법보다는 비교할 필요도 없이 훨씬 더 효율적이다. Box-Behnken설계는 식품분야에서와 같이 극한조건(즉, 인자들이 동시에 가장 높거나 혹은 가장 낮은 수준의 실험 조건)하에서 실험을 하는 것을 피하고자 할 때 유용하다. Doehlert 계획에서는 각 인자들의 수준(level)이 다르기 때문에, 몇몇 인자들이 가격적인 면에서 그리고(혹은) 장비사용에 제약을 받는 제한이 있다든지 혹은 인자의 중요도에 따라 수준의 수를 조절해야 할 필요가 있을 때에는 Doehlert 계획이 아주 유용하다. 종래에는 반응표면분석법의 2차 회귀모델 실험계획법 중에서 다른 계획법(Box-Behnken 계획 및 Doehlert 계획)에 비해 중심합성계획법을 압도적으로 많이 적용해 왔다. 그러나 Box-Behnken 계획 및 Doehlert 계획은 중심합성계획법보다 장점이 많기 때문에, 향후에는 Doehlert 계획과 Box-Behnken 계획을 사용하여 식품제조프로세스를 최적화하는 쪽으로 초점이 맞추어 지리라고 전망한다.

The objective of this study was to produce muffins with added dukeum ramie leaf powder and to compare them to a control. We used two different optimal composition ratios to produce muffins. The physical and sensory characters were varied by changing the ratio of dukeum ramie leaf powder, butter, and sugar to identify a critical value using response surface regression analysis. The ranges for the added dukeum ramie leaf powder, sugar, and butter were 15-35, 60-100, and 60-100 g, respectively. Muffins with added dukeum ramie leaves had comparable mineral and antioxidant vitamin compositions to those of dried ramie leaves. Muffins with added dukeum ramie leaf powder satisfied the suitability of the model, showing a p-value within 5% of significance level (p<0.05) for every aspect Volume and height differed without any association to ingredients. Lightness increased when less dukeum ramie leaf powder was added with more butter and sugar, redness increased when more dukeum ramie leaf powder and sugar were added with 70-80 g of butter, whereas yellowness increased when less dukeum ramie powder was added. Texture and toughness increased when less dukeum ramie leaf powder was added. The degree of gumminess and chewiness depended hugely on the amount of sugar. Cohesiveness, decreased with more dukeum ramie leaf powder and butter, whereas hardness increased with a medium range of ingredients. Sensory character increased with less dukeum ramie powder, and overall quality increased with more butter and sugar, but depended on the amount of added dukeum ramie power. The critical values from the sensory characteristics showed that 27 g of dukeum ramie powder, 72 g of sugar, and 86 g of butter was optimum.

We studied the initial reaction mechanism of Zn precursors, namely, di-methylzinc (Zn(CH3)2, DMZ) and diethylzinc (Zn(C2H5)2, DEZ), for zinc oxide thin-film growth on a Si (001) surface using density functional theory. We calculated the migration and reaction energy barriers for DMZ and DEZ on a fully hydroxylized Si (001) surface. The Zn atom of DMZ or DEZ was adsorbed on an O atom of a hydroxyl (-OH) due to the lone pair electrons of the O atom on the Si (001) surface. The adsorbed DMZ or DEZ migrated to all available surface sites, and rotated on the O atom with low energy barriers in the range of 0.00-0.13 eV. We considered the DMZ or DEZ reaction at all available surface sites. The rotated and migrated DMZs reacted with the nearest -OH to produce a uni-methylzinc (-ZnCH3, UMZ) group and methane (CH4) with energy barriers in the range of 0.53-0.78 eV. In the case of the DEZs, smaller energy barriers in the range of 0.21-0.35 eV were needed for its reaction to produce a uni-ethylzinc (-ZnC2H5, UEZ) group and ethane (C2H6). Therefore, DEZ is preferred to DMZ due to its lower energy barrier for the surface reaction.

Fisher-Tropsch synthesis for the production of hydrocarbon from syngas was investigated on 20% cobalt-based catalysts (20% Co/HSA, 20% Co/Si-MMS), which were prepared by home-made supports with high surface areas such as high surface alumina (HSA) and silica mesopores molecular sieve (Si-MMS). In the gas phase reaction by syngas only, 20% Co/Si-MMS catalyst was shown in higher CO conversion and lower carbon dioxide formation than 20% Co/HSA, whereas the olefin selectivity was higher in 20% Co/HSA than in 20% Co/Si-MMS. In the effect of n-hexane added in syngas, the selectivities of C5+ and olefin were increased by comparing the supercritical phase reaction with the gas phase reaction in addition to reduce unexpected methane and carbon dioxide.

본 연구는 신경망 알고리즘 및 반응표면법을 이용하여 부품의 최적화 설계 치수를 예측하고, 예측된 데이터의 신뢰성을 상호 검증하는 하는 데 있다. 부하가 변할 때, 부품의 치수를 변화시켜 가며 응력 및 변형량의 변화를 해석 데이터로 수집하여 반응표면법 및 신경망학습에 이용하였다. 이를 위해 임의의 조건에서 반응표면법으로 최적화 설계를 수행하고, 동일한 조건에서 신경망 알고리즘의 예측결과와 비교하였다. 그 결과 최대 3.0%의 치수 오차를 보이는 것으로 나타났다. 또한 검증을 위해 반대로 동일한 하중 및 치수 조건에서 유한요소해석을 통해 응력 및 처짐량을 구해 반응표면법 및 신경망학습의 결과를 비교하였으며, 이때 4.2%의 오차를 보였다. 이는 부품의 사양 변경 시 최적화 설계를 위해 반응표면법 및 신경망을 이용할 수 있으며 신뢰성이 있음을 알 수 있었다. 특히 신경망 학습을 통해 보다 효과적으로 최적화 설계가 가능함을 확인할 수 있었다.

The purpose of this study was to determine the optimum amount of four ingredients (spirulina, sugar, lemon and orange) for the preparation of spirulina madeleine using response surface methodology. Spirulina was added at a level of 3.5-6.0 g, sugar powder, at 40-60 g, while lemon and orange peel were included at a level of 0-8 g. The optimum mixing rates of spirulina powder, sugar powder, lemon and orange were 3.5, 40, 0, and 8 g for overall quality and 3.52, 54.42, 0, and 8 g for maximum score of overall organoleptic quality, respectively.

The purpose of this study was to observe the histopathologic reaction in vital bone to various surface treated implants. For this purpose, ten New Zealand Albino rabbits, weighing 3.3 to 4kg were used as experimental animals. All the experimental groups divided into five groups; 1) Machined surface as control, 2) RBM(resorbable blast media), 3) RBM etched nitric acid solution, 4) RBM etched sodium hydroxide solution, 5) RBM etched acid, alkali, and heat treated group on each. All the surfaces of implants were examined under the scannning electron microscope to distinguish the differences between each experimental groups compare to that on the control group. All the rabbits were implanted into the tibial metaphyses of rabbits. On the 4th and 8th week after implantations, all the experimental rabbits were sacrificed. All the tissues containing each implanted materials were fixed in ethyl alcohol, and embedded in spurr resin as usual manner, sectioned in 10μm or more thickness, grinded, stained with the Villanuevaʼs osteochrome bone stain method and examined histopatholgically. For the fluorescence microscopic examination, three kind of fluorescence dyes, Oxytetracycline, Alizarin-Complexone, and Xylenol-Orange were injected to put into the bone to implant interface produced polychromatic fluorescence labelling on the 1st week, 2nd week, and 5th week on each. On the 8th week after experiments, the animals sacrificed, and the tissues containing the implants were taken, fixed in ethyl alcohol and embedded in spurr resin, sectioned, grounded 10um in thickness and examined under the fluorescence microscope. Following results were obtained; On the scanning electron microscopic examination of the implants, dull cracks, continuous linear indentations were revealed on the machined surface implant, irregular multiple leaflike eruptions on the RBM, and more sharp porous indentation with multiple complicated c rack s on the RBM acid etched surface, and more dull margins on complicated porous indentation on the RBM alkalic etched surface and more dull and less indented particles were noted on the RBM, acid, alkalic etched, heat treated surface, On the histopathologic examination, on the 4th week after experiment, complete osseointegation was noted between the implant and cortical bone on the collar and the apex lesion. and in parts, small newly formed bone spicules directly attached to the screws, and osteoid tissues were revealed in marrow tissues, in all experimental groups. On the histopathologic examination, on the 8th week after experiment, osseointegration is more increased compare to that on the 4th week group, the amount of bone trabeculae and osteoid tissues directly fused to screw of implants were markedly increased. On fluorescence examination, band or linear shape was witnessed on the boarder of compact bone and marrow tissues, and on bone trabeculae according to the formed age. and precipitated as granular and globular shape on the haversian canals. These results indicate that the surface treated method used for the present study render the implants compatible to bone tissue but the tissue compartibility is not different among the surface treated implants.