목 적：간 MRI 검사 시 호흡 정지 기법으로 검사를 진행하게 되는데 긴 검사시간으로 인해 호흡에 의한 움직임이나 불수의 적 움직임으로 영상의 질이 저하되는 경우가 빈번하다. 이런 이유로 영상의 질을 저하시키지 않으면서 검사시간을 단축시키기 위해 영상 획득 속도를 향상시키는 방법인 CS기법을 사용하고 있다. 본 연구에서는 CS기법의 extra reduction과 denoising level 조합의 변화에 따른 검사시간과 영상 변화를 기존의 conventional 3D-FFE THRIVE와 비교분석을 통하여 최적화된 parameter설정에 관하여 알아보고자 한다. 대상 및 방법：2018년 12월 1일부터 2019년 2월 3일까지 본원에서 간 MRI 검사를 시행한 환자 30명을 대상(남자 15명 여자 15명±6.73세)으로 extra reduction 1, denoising level 0% 가 적용된 3D-FFE THRIVE 시퀀스를 기존의 conventional 3D-FFE THRIVE로 간주하였으며, extra reduction level 1, 1.5, 2, 2.5, 3 값에 각각 denoising level을 0%, 20%, 40%, 60%, 80% 로 변화를 주고 다른 매개변수들은 모두 동일하게 하여 실험을 진행하였다. 획득한 각 영상들의 SNR, CNR, SSIM 을 측정하고, 정성적 영상 평가와 검사시간의 변화를 비교하였다. 정성적 평가에서 3점 이하로 평가받은 영상을 제외한 총 11개의 조합영상에 대하여 각 조합별로 순위를 매긴 후 1위는 1점, 11위는 11점으로 점수를 부여한 후, 합산 한 최종 점수가 가장 낮은 영상을 최적의 영상으로 선택하였다. 결 과：Extra reduction의 증가에 따라 SNR, CNR은 유의한 변화가 없었고, SSIM과 정성적 영상 평가 점수, 검사시간은 extra reduction증가에 따라 유의하게 감소하였다. Denoising level의 증가에 의해 SNR, CNR은 유의하게 증가하였고 SSIM과 검사시간은 유의한 변화가 없었으며, 정성적 영상 평가점수는 denoising level의 증가에 따라 유의하게 감소하였다. 결 론：본 연구의 실험결과를 종합해봤을 때 extra reduction 3, denoising level 20% 로 설정 시, 기존 영상 대비 정량적 평가인 SNR의 경우 12%, CNR의 경우 13% 향상되었으며, SSIM과 정성적 평가에서는 동일한 평가를 얻었고, 검사 시간은 50% 단축시키는 효과를 얻을 수 있었다. CS기법을 이용하여 간 검사 시, 시각적으로 용인되는 영상의 질 변화를 고려하여 extra reduction, denoising level을 조절한다면 화질의 유지와 함께 획기적인 검사 시간 단축을 이룰 수 있을 것으로 사료된다.

This study was successfully achieved out the optimized system for dispersing and mixing condition of resin liquid. The flow analysis was simulated according to the shape of the impeller and the stirring tank using ANSYS software and optimized in advanced design. As a result, it was confirmed that the shape and double number of the impeller on the flow field are influenced better effects in a range of mixing and diffusion areas comparing to single number of impeller. It was considered that stirring was performed more quickly and efficiently under the condition of double numbers and saw tooth type impeller. This result can be applied practically for the mixing tank in the industrial application and avaliable used to make a new system for painting equipment.

This study investigates the optimization of sectional shape with two dimensions on the rubber gasket of electric vehicle battery in order to maintain the airtightness and watertightness. For the section optimization, the shape of protruding section was analyzed as design variables and the design point was composed by the design of experiment(DOE) for the selected protruding shape. The uniaxial tensile test was carried out for the analysis of rubber gasket and five parameters of Mooney-Rivlin hyperelastic model were derived from the test data in order to construct the strain energy function for nonlinear behavior. The rubber gasket compression analysis was performed by using ANSYS of a commercial software and the performance of optimal shape was verified by performing the tests of watertightness and airtightness on the 3D rubber gasket with the derived section.

본 연구는 3개의 운전변수(압력, 공기량, 운전시간)를 실험 설계하고 마이크로 버블의 종말부상 속도(Terminal rise velocity)를 반응 값으로 하여 예측식 모델과 최적 조건을 수립하였다. 다항식 회귀분석을 통해 펌프의 압력(X1) 4.5bar, 공기량(X2) 3.3L/min 그리고 운전시간(X3)이 2.2min에서 종말상승속도(Terminal rise velocity)에 대한 최적값인 5.14 cm/min (85.7㎛/sec)을 얻었다. 또한, 레이저 입자계수 측정장치를 이용하여 2~5㎛ 및 25~50㎛ 영역에서의 가장 높은 마이크로버블 직경크기 분포를 확인하였다.

본 연구는 전기자동차 충전시스템에서 전력변환장치의 경량화를 위한 최적화 분석프로세스에 대한 내용을 서술하였다. 최적화 설계는 재료 물성치에 대한 설계민감도와 수학적 최적화를 결합하여 주어진 재료량 제한조건 하에 최적의 재료분포를 찾는 설계기법으로 위상의 고정화, 자유도가 묶이는 문제 등을 해결할 수 있는 위상 최적화방법을 사용하였으며, 위상 최적화 방법 중 비교적 수식화가 간단하고 수렴성이 좋은 SIMP법(solid isotropic material with penalization)에 의해 경량화 설계를 수행하였다. 경량화 설계는 3단계의 절차로 구성하였으며, 첫 번째 단계로 전력변환장치의 기본 설계에 대한 유한요소모델을 구성하고, 하중에 대한 정적해석을 수행하였다. 두 번째 단계로 정적해석 결과에 대해 등방성 재료의 강성계수를 적용한 밀도법을 이용하여 위상 최적화를 수행하여 경량화를 위한 최적 형상을 도출하였다. 세 번째 단계로 최적 형상에 대해 차량 탑재 부품의 충격시험기준에 만족하는 반정현파 펄스형태 충격하중을 인가하여 충격해석을 수행하였다. 위상 최적화단계에서 사용 환경조건으로 설계영역 정의는 마운팅 브래킷 영역으로 제한하였으며, 마운팅 브래킷의 설계 최적화를 통해 최종적으로 기본설계대비 20%이상의 경량화가 가능한 설계기술을 확보하였다.

하⋅폐수처리 MBR 공정을 운영함에 있어서 특정 오염물에 따른 멤브레인 회복률 저하를 자주 경험하게 되며, 이에 따른 화학세정 시 막오염 물질 제거에 필요한 약품선택에 많은 어려움을 겪는다. 본 연구의 목적은 하폐수 성상의 MBR 처리 시 발생할 수 있는 Ca 막오염에 대해서 다양한 세정약품 적용을 통한 멤브레인의 회복률 증대 방안을 찾고자 하는 것에 있다. 본 연구는 K 폐수처리시설에서 1년간 운영한 (주)에코니티의 분리막을 샘플링하여 투과도 측정 및 막표면 분석 후 막오염 물질을 우선적으로 확인하였으며, 이에 따른 각종 화학약품의 적용실험을 통하여 최적약품 도출 및 적용성을 평가하고자 하였다.

본 연구에서는 고분자인 polyacrylonitrile (PAN) 고분자에 산화 그래핀(Graphene Oxide, GO)을 첨가하여 전기방사법을 통해 나노섬유 복합막(GO-PAN)을 제조하였으며, 과량의 GO를 첨가하기 위해 표면개질 전략을 사용하였다. 계면활성제를 사용하여 GO의 표면을 간단히 변형하면 GO의 안정성 및 분산도 증가로 인해 최종적으로 분리막에 필러의 함량을 3wt%까지 증가시켰다. 이렇게 변형된 GO(mGO)의 PAN 나노섬유막으로의 도입은 원래의 PAN 나노섬유막과 GO-PAN 막에 비해 향상된 친수성과 기계적 강도를 가진다. 따라서 나노필러의 표면 개질은 최종 복합막의 성능에 영향을 미치며 이는 GO의 분산도와 상관관계가 있는 것으로 보인다.

In this study, we have investigated the optimal control method and the energy saving possibility when the dimming control for lighting and the suspended particles display(SPD) glass for window were applied to reduce the lighting load and the cooling load in office buildings. Simulations were carried out during from 8:00 am to 7:00 pm of typical one day on summer, winter and intermediate season. Simulation results showed that the cooling and lighting energy usage was reduced to 21.2% compared to the baseline model. Therefore, it was possible to predict the optimum control method of the suspended particles display(SPD) window to control the transmittance for energy saving and the dimming control for lighting during summer season.

In a sheet metal forming process, fracture and wrinkle are the most difficult task in new parts launching. The variation in process condition generates the fracture and wrinkle fluctuation. The fracture and wrinkle are very sensitive to the process conditions, then the main effects of the design variables cannot be obtained from the standard mean analysis. Therefore, in order to minimize the fracture and wrinkle in parts of automobile, a special method to counterpart is required. In this study, a new design method to achieve the optimal in the sheet metal forming process is proposed. The effectiveness of the proposed methods is shown with an example of the parts of fracture and wrinkle.

본 논문에서는 복합재 판 스프링의 설계 최적화를 위해 유전자 알고리즘을 사용한 적층 최적화 과정을 제시하였다. 다목적 소형 승합 자동차 판 스프링을 유한요소모델로 구성하여 초기 설계를 검증한 이후, 유전자 알고리즘을 통해 복합재료의 적층수와 적층각도를 최적화하는 과정을 기술하였다. 최적화 과정을 통해 판 스프링의 하중 감소과정, 반복수에 따라 강 구조의 해석 결과와 비교하였다. 더불어 유전자 알고리즘을 통해 최적화된 적층 시퀀스를 구조에 적용하여 구조의 건전성을 검증하기 위해 유한요소 모델로 구성하여 안전여유를 계산하였다. GA를 적용할 때, 복합재료 판 스프링의 적층 두께와 적층각을 획득하였으며, 이는 적절한 강도와 강성으로 최소 무게를 달성하는데 기여한다. 동일한 설계 매개 변수 및 최적화 조건에서 강철된 판 스프링을 복합재 판 스프링으로 교체하면 65.6%의 중량이 감소한다.

본 연구는 시판 김치에 대한 소비자 인식을 통해 재료의 비율을 최적화하여 최적의 김치양념장을 개발하기 위한 연구이다. 189명의 20대이상 여성을 대상으로 조사를 실시하여 김치양념 재료 중 액젓, 젓갈, 물의 비율을 반응최적화 도구을 통해 최적 김치양념장 레시피를 선정하였다. 조사 대상 중 30대가 41.3%로 가장 많았고, 직업은 주부, 기타 직업, 학생순으로 조사되었다. 시판되는 김치를 구매하고 싶은 이유로 가정에서 김치를 만들기 번거로운 면과 경제 적인 면을 많이 꼽았으며, 나이가 어릴수록 김치를 만드는 방법을 모르기 때문이라는 답변이 많았다. 또한 가족 구성원 수가 적을수록 김치를 적게 먹어서 시판김치를 구매하는 경향이 있었다. 시판김치를 구매하지 않고 싶은 이유로 재료에 대한 믿음과 비싼 가격에 대한 이유가 높게 나타났고, 수입이 많을수록 인공조미료 사용 때문에 시판김치를 구매하지 않는다는 의견이 많았다. 김치에 대한 선호 맛은 감칠맛, 매운맛, 젓갈맛, 짠맛, 단맛 순이었으며, 나이가 어릴수록 짠맛을 선호하고, 41세 이상은 젓갈맛을 선호하는 것으로 조사되었다. 사전 조사 및 설문조사를 통해 김치 양념장제조시 조정 해야 할 재료를 멸치액젓, 물, 새우젓으로 선정하여 배합 비율을 조정하여 기호도에 대한 최적화를 잡은 결과 ‘–11.00A + 4.30B + 1.70C + 31.37AB + 33.56AC – 7.35BC’ (A: 멸치 액젓, B: 물, C: 새우젓)의 회귀식을 나타냈고, 멸치 액젓, 물, 새우젓의 최적 비율은 27.12 : 62.88 : 10.00 (w/w)이었다. 이 같은 연구 결과는 김치 양념 의 최적화를 통해 보다 좋은 맛과 품질의 김치를 개발할 데이터로 활용 가능하며, 고객 맞춤형 김치 양념장 개발에도 사용가능 할 것으로 보인다.

발아대두 동충하초의 유산균 발효를 위하여 발아대두와 동충하초가 함유된 배지에서 생육이 우수한 유산균주를 김치로부터 분리하여 동정한 결과 Lactobacillus plantarum KCB001로 명명하였다. 선정된 유산균을 이용하여 발아대두 동충하초의 고상발효조건을 최적화한 결과, 동충하초와 발아대두의 혼합비는 4:1, 가수량은 40%(v/v), 종배양액의 첨가량은 20%(v/w), 최적 발효온도와 시간은 각각 37oC와 72시간으로 확인되었다. 유산균발효에 의해 총 폴리페놀함 량과 DPPH 소거능이 증가하였으며, 특히 동충하초의 지표 물질인 cordycepin 함량은 발효에 의해 24% 증가함으로써 발효에 의해 발아대두 동충하초의 기능성이 증가함을 확인하였다.

본 논문에서는 보의 대변형 및 비틀림 변형을 고려한 인간동력항공기 주익 main spar 질량 최적화 과정을 소개한다. 순차적 이차 프로그래밍 기법(sequential quadratic programming)을 최적화 기법으로 선정해 구조 최적설계에 적절한 최적화 알고리즘을 수행하였다. Main spar 내부 직경, 적층 두께 등을 설계변수로 설정하였다. 목적함수에는 질량 최소화, 굽힘 변형 변위 일정, 그리고 비틀림 변형 각도 일정 등의 요소를 포함하였다. 굽힘과 비틀림 변형 계산엔 대변형 해석에 적합한 기하학적 정밀 보 모델을 도입하였으며, 기하학적 정밀 보 모델에 필요한 단면 물성은 Variational Asymptotic Beam Sectional Analysis(VABS) 단면 해석프로그램를 통해 계산하였다. 그 결과 main spar의 굽힘 변형 및 비틀림 변형을 최대 1.45% 이내로 유지한 채로 7.88%의 질량 감소를 이루는 최적설계를 도출하였다, 이후 응력복원 및 변형률 복원을 통해 최적설계의 구조적 안정성과 최적화 과정의 타당성을 검증하였다.

In this study, we consider the assembly line balancing (ALB) problem which is known as an very important decision dealing with the optimal design of assembly lines. We consider ALB problems with soft constraints which are expected to be fulfilled, however they are not necessarily to be satisfied always and they are difficult to be presented in exact quantitative forms. In previous studies, most researches have dealt with hard constraints which should be satisfied at all time in ALB problems. In this study, we modify the mixed integer programming model of the problem introduced in the existing study where the problem was first considered. Based on the modified model, we propose a new algorithm using the genetic algorithm (GA). In the algorithm, new features like, a mixed initial population selection method composed of the random selection method and the elite solutions of the simple ALB problem, a fitness evaluation method based on achievement ratio are applied. In addition, we select the genetic operators and parameters which are appropriate for the soft assignment constraints through the preliminary tests. From the results of the computational experiments, it is shown that the proposed algorithm generated the solutions with the high achievement ratio of the soft constraints.

본 연구의 목적은 마찰력의 크기에 따른 동조질량감쇠기(Tuned mass damper, 이하 TMD)의 성능변화를 조사하고, 이에 기초 하여 TMD의 최적 설계 파라미터를 결정하는 것이다. 일반적인 TMD 설계는 레일의 마찰력을 최소화하는 것을 전제로, 진동수비와 감 쇠비의 최적값이 제시되어 있다. 본 연구에서는 선형점성, 마찰력, 그리고 점성과 마찰을 동시에 가지는 TMD에 대하여 조화하중과 랜덤하중을 사용한 수치해석을 통해 최적진동수비와 최적감쇠비의 변화를 조사하였다. 마찰력의 경우에도 점성감쇠와 같이 특정 크기까지는 제어효율이 증가하나, 특정 값 이상에서는 TMD 성능이 급격히 저하되는 특성을 가진다. 점성감쇠와 마찰력이 동시에 존재하는 경우, 마찰력이 증가함에 따라 최적감쇠비가 감소하였으며, 마찰력의 크기를 반드시 고려하여 최적감쇠비를 결정해야한다. 풍하중을 받는 76층 벤치마크 구조물에 설치된 TMD에 대한 설계를 통해 제안된 최적 파라미터가 제어성능을 향상시키는 데 있어 유효함을 확인하였다.