CO₂는 온실효과에 주된 원인으로 기후 변화에 대한 기여율이 약 65%이다. 이 중 시멘트 산업에서의 CO₂ 배출이 전체 CO₂의 6%를 차지하는 것으로 알려져 있어 시멘트 생산과정에서의 CO₂ 배출량을 획기적으로 줄일 수 있는 대책들이 필요하다. 그 대책 중 하나로서 산업부산물을 이용한 지오폴리머가 각광받고 있다. 지오폴리머는 산업부산물들을 이용하기 때문에 CO₂ 발생량이 낮아 친환경 대체자원으로 국내‧외에서 많은 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 메타카올린(MK)과 플래이애쉬(FA)를 이용한 고강도 지오폴리머를 제조하기 위해 반응표면분석법으로 최적 배합비를 산출하였다. 중심합성계획법을 이용하여 실험조건을 결정하였으며, 적용한 독립변수와 그 범위는 각각 플라이애쉬(FA) 첨가율(FA혼합율, 전체 무기성재료에 대한 FA의 질량 백분율, %) 0 ~ 50%, 알칼리활성화제 비(AE%, 전체 무기성재료에 대한 Na₂O 질량 백분율, %) 10 ~ 25, Silicate modulus (Ms., SiO₂/Na₂O 질량 비) 0.5 ~ 1.5이다. 시편은 고온･상온양생 후 7일, 28일 압축강도를 측정하였다. 7일 및 28일 압축강도는 FA혼합율 25.0%, AE% 17.50, Ms.1.0 일 때 각각 94.2 MPa, 98.8 MPa로 가장 높게 나타났으며, 7일 이후 압축강도 증가는 크지 않았다. 압축강도 결과를 이용하여 2차 모형 회귀분석, 분산분석, 정준분석을 실시하여 최적 배합조건을 도출하였다. 7일 압축강도 결과 값을 이용한 2차 모형으로 회귀 분석한결과 아래와 같은 식을 얻을 수 있었다. y=84.809-8.933x₁+3.882x₂+17.092x₃-1.086x₁²-18.288x₂² -12.614x₃²-4.828x₁x₂-1.027x₁x₃-2.552x₂x₃ x₁,x₂,x₃는 각각 FA혼합율, AE%, Ms.이며, 분산분석 결과 2차 모형 회귀식 및 1차항, 2차항의 회귀계수 모두 유의수준 0.05 수준에서 유효한 것으로 나타났으며, 적합성 결여 검정에서도 모델식이 유효한 것으로 판정되었다. 실험범위 내에서의 최적 배합비는 FA혼합율 0.0%, AE% 18.79, Ms. 1.2이며, 105.2 MPa의 압축강도를 얻을 수 있었다. 정준분석 결과 정상점은 최대점이며, (-6.538, 0.910, 0.852)로 파악되었다. 이로부터 정상점은 실험범위를 벗어난 영역에 존재함을 알 수 있다. 28일 압축강도 결과 값을 이용한 2차 모형 회귀분석 결과 아래와 같은 식을 얻을 수 있었다. y=90.6873-11.0202x₁+1.9121x₂+16.57243x₃-2.6492x₁²-22.3598x₂² -12.7944x₃²-4.7325x₁x₂-0.3950x₁x₃-4.1575x₂x₃ 분산분석 결과 2차 모형 회귀식 및 1차항, 2차항의 회귀계수 모두 유의수준 0.05 수준에서 유효한 것으로 나타났으며, 적합성 결여 검정에서도 모델식이 유효한 것으로 판정되었다. 실험범위 내에서의 최대 28일 압축강도는 배합비 FA혼합율 0.0%, AE% 18.18, Ms. 1.2의 조건에서 108.1 MPa을 얻을 수 있는 것으로 나타났다. 정준분석 결과 정상점은 최대점이며, (-2.333, 0.230, 0.655)로 나타났다. 이로부터 정상점이 실험범위를 벗어난 영역에 존재함을 알 수 있다.

In this study, we investigated the contents of total polyphenol (TP), total flavonoid, and absorbance at 475 nm (OD475) which may produced in solid-fermented leaf of Smilax china L. by Aspergillus oryzae as a new functional components with reddish brown color, contents of water soluble substance (WSS), electron donating ability (EDA), Hunter L*, a*, b* values, sensory overall acceptability (OA) and also, the inhibitory activities (XOI and AOI) against partial purified xanthine oxidase (XO) and aldehyde oxidase (AO) from rabbit liver which were well known to relate the gout, and alcoholic liver disease, respectively in order to optimize water extraction using response surface methodology (RSM). All the R2 values of the second-order polymonials ranged from 0.85 to 0.98, except for the EDA (0.69) and the XOI (0.78). However, the activities of the EDA and XOI were relatively high in the lower concentration of the fermented Smilax china L. leaf. The effects on the water extraction were highest in the concentration, among the dependent variables, and showed significant differences at the 1% level in the TP, TF and WSS contents and the a*, b* and OD475 values, but the OA showed significant differences at the 5% level. The optimal values of AOI, which was the most important functionality in the Smilax china L. that was predicted via RSM, were 59.48% at the 2.19% concentration, a 90.02°C extraction temperature and a 4.03 minute extraction time (R2: 0.93, p<0.007). The ranges of all the dependent variables of the optimal water extraction were 1.6~1.8% for the concentration, 83~93°C for the temperature and 3.4~4.4 minutes for the extraction time; and the optimal water extraction conditions were a 1.7% concentration, an 88°C extraction temperature and a 3.9-min extraction time.

Acid hydrolysis of cellulose using hydrothermal reaction was conducted to maximize reducing sugar concentration and the response surface methodology (RSM) was applied to study the effects of independent variables, such as reaction temperature (116 ~ 184oC), reaction time (12 ~ 28 min) and hydrochloric acid concentration (HCl, 0.0159 ~ 0.1841 N) on reducing sugar concentration and production yield from the cellulose. With the optimum conditions of the acid-catalyzed hydrothermal hydrolysis, the reducing sugar (RS) was obtained as 369.14 mg-RS/g-cellulose in 172.77oC of the reaction temperature, 28.41 min of the reaction time and 0.067 N of the hydrochloric acid concentration. The glucose (Glu) was obtained as 281.94 mg-Glu/g-cellulose in 154.70oC of the reaction temperature, 11.59 min of the reaction time and 0.184 N of the hydrochloric acid concentration.

비정질 실리카겔은 Si와 O로 이루어진 가장 간단한 화합물로서, 표면에 다양한 구조의 물과 수산기, 그리고 합성과정에서 형성된 유기 리간드(ligand)를 함유하고 있어, 지권, 수권, 그리고 생물권의 상호작용을 이해하는 모델 시스템으로서 의미를 갖는다. 본 연구에서는 17O NMR 분광분석을 통해 비정질 실리카겔의 Si-O-Si와 Si-OH 산소 원자환경의 차이를 규명하고자 하였다. 이를 위해 SiCl4의 수화반응을 통해 17O이 집적된 비정질 실리카겔을 합성하였다. 1H과 29Si NMR 분광분석 결과, 비정질 실리카겔 표면에는 다양한 수소결합 세기를 가진 물과 수산기 이외에, Si-O·sR 형태의 유기 리간드가 존재함을 확인하였다. 이와 같은 유기 리간드는 에탄올 또는 증류수를 이용해 비정질 실리카겔을 초음파 세척함으로써 상당부분 제거 가능하다. 17O NMR 분광분석 결과, 짧은 펄스 길이(0.175μs)를 이용한 17O NMR 스펙트럼에서 Si-O-Si와 Si-OH 산소원자 환경이 거의 구분되지 않고 나타나는 반면, 특정 실험조건(2μs 펄스길이)의 17O NMR 스펙트럼에서는 약 0 ppm에서 빠른 동역학적 특성을 가지는 Si-OH로 추정되는 피크가 관찰되었다. 이 피크는 비정질 실리카겔 표면의 유기 리간드가 제거됨에 따라 더 뚜렷하게 관찰되며, 이는 유기 리간드와 비정질 실리카의 산소원자 사이의 상호작용이 존재함을 지시한다. 이와 같은 상호작용은 비정질 실리카겔 표면의 수산기의 원자구조에 대한 정보를 제공하며, 이를 통해 규산염 지구물질의 탈수반응 기작에 대한 이해를 고양시킬 수 있다. 따라서 궁극적으로 지구물질의 탈수반응에 기인하여 일어나는 섭입대의 중간깊이(약 70~300 km)에서 일어나는 지진의 미시적인 원인에 대한 실마리를 제시할 것으로 기대된다.

Response surface methodology was applied to the processing conditions to investigate the physicochemical properties of ramie porridge. In the processing conditions based on the central composite design with the addition of ramie leaf powder (0-4 g) and water (700-1100 g), the coefficients of determination (R2) of the models were above 0.9141 for the physicochemical properties, above 0.7627 for the Hunter color parameters, and above 0.8975 for the rheological properties. The soluble solid content, viscosity, and gumminess of the sample decreased significantly with an increase in the water added, whereas the spreadability and adhesiveness increased significantly. The Hunter color L value of the sample decreased significantly with an increase in the amount of ramie leaf powder added, whereas the Hunter b value increased significantly. The estimated maximum viscosity of the ramie porridge was shown to be 24,643 cp when 1.90 g ramie leaf powder and 700.24 g water were added; the estimated maximum lightness of the ramie porridge was shown to be 59.11 when 0.02 g ramie leaf powder and 869.30 g water were added; and the estimated maximum gumminess of the ramie porridge was shown to be 21.46 g when 2.12 g ramie leaf powder and 700.35 g water were added.

This study was conducted to establish the extraction conditions for the optimization of the biological activities of black garlic using the response surface methodology (RSM). The extraction conditions were based on the central composite design, with 15 kinds of variations in the extraction temperature (50-90℃), extraction time (3-15 hrs), and ethanol concentration (0-100%). The total phenol, flavonoids, thiosulfinate contents, and anti-oxidant activity of black garlic extract were significantly higher at the J condition (90℃ for 9 hrs with a 50% ethanol concentration). In this condition, the biological activities such as DPPH radical scavenging (66.10%), ABTS radical scavenging activity (75.02%), and reducing power by of FRAP (375.4 μM/mL) were excellent. Overall, the extraction conditions for the optimized biological activities of black garlic via RSM were expected to be at 89.68℃ for 9.79 hrs with a 55.72% ethanol concentration. The actual values were 96.4-114.8% of the predicted values.

Four dimensional response surface methodology was used to monitor the extraction conditions and predict the optimum extraction conditions on physicochemical properties of Liriope platyphylla. Maximum yield of total soluble solid was 66.02% into range of 35.06～65.70%, and maximum extraction conditions were 16.86 mL/g in ratio of solvent to sample, 99.55℃ in extraction temperature and 3.20 hr in extraction time. Maximum extraction conditions of total phenolics were 18.78 mL/g, 97.09℃ and 3.71 hr. Maximum content of crude saponin was 6.51% into range of 2.22～6.21 %, and maximum extraction conditions were 21.33 mL/g, 95.49℃ and 3.00 hr. Maximum content of reducing sugar was 6.75% into range of 2.43∼6.51%, and maximum extraction conditions were 22.93 mL/g, 89.64℃ and 3.75 hr. Electron donating ability was maximized in 16.74 mL/g, 99.63℃ and 3.16 hr. The range of optimum conditions gained by the superimposed four dimensional response surfaces on total soluble solid, crude saponin and reducing sugar of Liriope platyphylla was 15～23 mL/g, 92～100℃ and 2.4～5.0 hr. And total soluble solid, total phenolics, crude saponin, reducing sugar, browning color intensity and electron donating ability at the given conditions(20 mL/g, 100℃, 3 hr) within the range of optimum conditions were 65.75%, 1.30 mg/g, 6.33%, 5.93%, 0.11 and 10.52%, respectively.

Enzymatic action and microbial growth degrade the quality of fresh-cut lettuce. Browning, a bad smell, and softening during storage are the major forms of quality deterioration. Health-oriented consumers tend to avoid foods treated with chemicals to maintain their freshness. This study was conducted to evaluate the change in the quality of fresh-cut lettuce with combined low-temperature blanching (LB) and ultrasonication (US). The optimum condition was selected using the response surface methodology (RSM), through a regression analysis with the following independent variables; the ultrasonication time (X1), blanching temperature (X2), blanching time (X3), and dependent variable; ΔE value (y). It was found that the condition with the lowest ΔE value occurred with combined 90s US and 45℃ 90s LB (US+LB). The combined treatment group (US+LB) was stored at 10℃ for 9 days with the control group and each single-treatment group, with low-temperature blanching and ultrasonication. Overall, the US+LB group had a significantly high L* value, which indicates significantly low a*, b*, ΔE, browning index, PPO, and POD activity values, and a low total bacteria count (p < 0.05). The US+LB group also had the highest sensory score (except for aroma and texture; p > 0.05).

본 실험은 반응표면분석법을 이용하여 진피 에탄올 추출물의 이화학적 특성을 모니터링 하였다. 진피의 에탄올 추출조건의 최적화를 위하여 예비실험 결과에 따라 요인변수들 중 시료대 용매비를 20 mL/g로 고정하여 반응표면을 나타내었다. 추출조건에 따른 수율 및 총 폴리페놀함량의 최대값은 예측된 정상점에서 능선분석을 실시하여 본 결과, 36.31%와 13.86 mg/mL이었다. 추출조건별 총 플라보노이드함량은 3.19~6.67 mg/mL의 범위였으며,

This study investigated the application of experimental design methodology to optimization of conditions of air-plasma and oxygen-plasma oxidation of N, N-Dimethyl-4-nitrosoaniline (RNO). The reactions of RNO degradation were described as a function of the parameters of voltage (X1), gas flow rate (X2) and initial RNO concentration (X3) and modeled by the use of the central composite design. In pre-test, RNO degradation of the oxygen-plasma was higher than that of the air-plasma though low voltage and gas flow rate. The application of response surface methodology (RSM) yielded the following regression equation, which is an empirical relationship between the RNO removal efficiency and test variables in a coded unit: RNO removal efficiency (%) = 86.06 + 5.00X1 + 14.19X2 - 8.08X3 + 3.63X1X2 - 7.66X2 2 (air-plasma); RNO removal efficiency (%) = 88.06 + 4.18X1 + 2.25X2 - 4.91X3 + 2.35X1X3 + 2.66X1 2 + 1.72X3 2 (oxygen-plasma). In analysis of the main effect, air flow rate and initial RNO concentration were most important factor on RNO degradation in air-plasma and oxygen-plasma, respectively. Optimized conditions under specified range were obtained for the highest desirability at voltage 152.37 V, 135.49 V voltage and 5.79 L/min, 2.82 L/min gas flow rate and 25.65 mg/L, 34.94 mg/L initial RNO concentration for air-plasma and oxygen-plasma, respectively.

본 연구에서는 자연에서 산출빈도가 높은 3가 비소(아비산염)와 two-line ferrihydrite와의 표면흡착반응의 기작을 살펴보기 위하여 3가 비소를 흡착시킨 two-line ferrihydrite에 대한 X선 흡수분광 분석을 수행하였다 연구에 사용된 two-line ferrihydrite는 실험실에서 합성하여 사용하였으며, 산성과 염기성 환경에서의 표면반응 기작을 비교하기 위하여 pH 4와 10에서 연구를 수행하였다. 또한 각 pH 조건별 3가 비소의 흡착농도에 따른 표면반응의 차이를 비교 평가하였다. X선 흡수분광 분석결과에서 얻은 EXAFS 영역에서의 비소 3가에 대한 구조 변수들을 살펴보면 As-O 배위수는 3.1~3.3개 거리는 1.74~1.79 a으로 two-line ferrihydrite 표면에 흡착된 As(III) complex의 구조 단위체가 AsO3임이 확인되었다. As(III)-Fe쌍은 주로 안정된 형태의 bidentate binuclear comer-sharing (2C)의 결합구조를 갖는 것으로 나타났으며, bidentate mononuclear edge-sharing (2E)와 2C가 혼합된 결합구조도 공존하는 것으로 조사되었다. pH 4에서는 흡착농도에 따라 다른 표면구조를 가지는 반면, pH 10에서는 흡착 농도에 상관없이 동일한 표면구조를 보이는 것으로 나타났다. 이러한 결과는 3가 비소와 two-line ferrihydrite의 표면반응은 pH와 농도에 의해서 영향을 받는다는 거시적인(macroscopic) 흡착실험 연구결과가 미시적인(microscopic) X선 흡수분광 결과에 의해서 해석될 수 있음을 의미한다.

반응표면분석법에 의해 생두를 실험 조건인 의 온도 범위에서 7.93~22.07분의 조건으로 커피원두를 배전하여 이화학적 분석, 물리적 특성, 관능검사 등을 실시하여 최적 조건을 설정하였다. 배전 정도가 커짐에 따라 직경, 길이, 두께 모두가 증가하여 전체적인 팽창률은 증가했지만, 겉보기 밀도의 변화는 그 차이가 적은 것으로 나타났다. pH는 증가하는 반면 총산도와 총페놀함량은 감소하는 경향을 나타내었으며, 고형분함량은 증가하는 유의성을 가지고 있

Security robot has gradually developed and deployed in order to protect civilian’s lives as well as fortune and subjugate the shortcomings of CCTV which lacks of mobility. We have developed a security robot for outdoor environment and the main purpose of the driving mechanism is to overcome the bumps or projections with high speed. The robot platform consists of 4 omnidirectional wheel-based driving mechanisms and suspension for each driving mechanism. In this paper, principal suspension parameters of outdoor security robot for overcoming obstacles with stability are studied and approximately optimized using Response Surface Methodology (RSM) since it is difficult to find the exact relationship between suspension parameters and the shock, which is significantly associated with stability of the robot, at the robot platform. Simulation using ADAMS is conducted for assessing the feasibility of optimized design parameters.

본 연구는 세이지의 다양한 생리적 기능성과 우리 전통된장을 접목하여 허브를 첨가한 된장을 개발하고자 된장의 염도와 세이지분말 첨가량을 달리한 후 반응표면분석법으로 최적조건을 얻고자 관능특성을 조사하였다. 그 결과, 색은 1.20~2.70, 냄새는 1.60~3.20, 맛은 1.40~3.50, 조직감은 1.60~3.50, 전반적인 기호도는 1.60~3.05의 값을 나타내어 실험구의 조건에 따라 차이를 보였다. 이차회귀식에 의하여 형성된 반응표면 분석

본 연구에서는 국내산 사과의 주스 가공과정에서 patulin 함량 최소 방법을 모니터링 하였다. 중심합성계획법으로 ascorbic acid 첨가량(100, 200, 300 및 400 ppm)과 활성탄 사용량(50, 100, 150 및 200 ppm)을 독립변수로 설정하고 각각의 조건에서 사과주스를 제조한 결과 patulin 잔류량은 ascorbic acid 함량 237.77 ppm, 활성탄 함량 106.58 ppm에서 최소점을 나타내었다가 점차