SVM 알고리즘을 활용한 선루프 실러도포 공정 품질검사 시스템 구축

양희종,장길상,Yang, Hee-Jong,Jang, Gil-Sang 대한안전경영과학회 2021 대한안전경영과학회지 Vol.23 No.3

Recently, due to the aging of workers and the weakening of the labor base in the automobile industry, research on quality inspection methods through ICT(Information and Communication Technology) convergence is being actively conducted. A lot of research has already been done on the development of an automated system for quality inspection in the manufacturing process using image processing. However, there is a limit to detecting defects occurring in the automotive sunroof sealer application process, which is the subject of this study, only by image processing using a general camera. To solve this problem, this paper proposes a system construction method that collects image information using a infrared thermal imaging camera for the sunroof sealer application process and detects possible product defects based on the SVM(Support Vector Machine) algorithm. The proposed system construction method was actually tested and applied to auto parts makers equipped with the sunroof sealer application process, and as a result, the superiority, reliability, and field applicability of the proposed method were proven.

강성 배분비를 고려한 고강성화 경량화 차체 설계

양희종(Yang, Hee-Jong),김기창(Kim, Ki-Chang),임시형(Lim, Si-Hyung),김찬묵(Kim, Chan-Mook),임홍재(Yim, Hong-Jae) 한국소음진동공학회 2007 한국소음진동공학회 논문집 Vol.17 No.10

Lightweight body due to the decrease of panel thickness and reinforcing member might cause low stiffness. On the other hand, high stiffness body requires an increase of mass. Front pillar section area has been decreased for increasing the driver's visual field. Global vehicle stiffness is affected by stiffness distribution ratio between upper part and lower part at a side body structure. This paper describes a process used to evaluate the stiffness distribution ratio based on strain energy. In addition, optimum design schemes are presented for high stiffness and lightweight body structure considering the investigated stiffness distribution ratio.

복분자 와인 제조를 위한 바이오제닉 아민 비생성 효모의 선별 및 통계학적 기법을 이용한 배양조건 최적화

양희종(Hee-Jong Yang),정수지(Su-Ji Jeong),정성엽(Seong-Yeop Jeong),허주희(Ju-Hee Heo),정도연(Do-Youn Jeong) 한국식품영양과학회 2015 한국식품영양과학회지 Vol.44 No.4

복분자 와인의 제조를 위하여 복분자 과실 및 엑기스로부터 야생효모 Saccharomyces cerevisiae BA29를 분리 및 동정하였으며, 생화학적 특성 및 biogenic amine 생성 여부, 배양학적 특성 및 알코올 발효능과 알코올, 당, 아황산 저항성을 조사하였다. 또한 S. cerevisiae BA29의 산업적 공정 적용을 위한 균체량 증가를 위하여 통계학적 방법인 반응표 면분석법을 사용하여 배양 배지 조성의 최적화를 수행하였다. 실험계획법은 중심합성계획을 사용하여 모델을 설정하였고, 산업적 공정 적용 시 비용 대비 효율성이 높은 molasses를 대체 탄소원으로 사용하여 실험을 수행하였다. 통계프로그램을 이용하여 분석한 결과 최대 균체 성장을 위한 배지 조성으로는 molasses 200 g/L, peptone 30 g/L, yeast extract 40 g/L로 예측되었으며, 이때의 최대 균체량은 20.6565 g/L로 예측되었다. 모델의 검증실험 결과 기본 배양 배지와 비교하였을 때 6.39 g/L에서 20.9167±0.7925 g/L로 약 3.27배 증가하였다. 최종적으로 S. cerevisiae BA29를 사용하여 복분자 와인을 제조한 결과 20.33%의 알코올 생성능을 나타냈다. 이로써 복분자 과실로부터 분리한 효모 S. cerevisiae BA29를 이용한 우수한 복분자 와인 제조의 가능성을 확인하였다. Rubus coreanus is known as Korean black raspberry, native to Korea, Japan, and China. Preliminary studies evaluating their potential for cancer treatment in mammalian test systems are ongoing. In recent years, interest has been renewed due to their high levels of anthocyanins. Anthocyanins in black raspberry are important due to their potential health benefits as dietary antioxidant, anti-inflammatory compound, and as a chemopreventive agent. In the present study, Saccharomyces cerevisiae BA29 was isolated from black raspberry fruit and fruit juice as a biogenic amine non-producing strain for manufacturing of black raspberry wine, after which we investigated its characteristics: biogenic amine-producing ability, cell growth ability, alcohol-fermentation ability, and resistance to alcohol, glucose, and sulfur dioxide. Based on preliminary experiments, we optimized culture medium compositions for improving dried cell weight of S. cerevisiae BA29 by response surface methodology (RSM) as a statistical method. Design for RSM used a central composite design, and molasses with the industrial applicability was used as a carbon source. Through statistical analysis, we obtained optimum values as follows: molasses 200 g/L, peptone 30 g/L, and yeast extract 40 g/L. For the model verification, we confirmed about 3-fold improvement of dried cell weight from 6.39 to 20.9167 g/L compared to basal yeast peptone dextrose medium. Finally, we manufactured black raspberry wine using S. cerevisiae BA29 and produced alcohol of 20.33%. In conclusion, S. cerevisiae isolated from black raspberry fruit and juices has a great potential in the fermentation of black raspberry wine.

반응 표면 분석법을 사용한 Bacillus subtilis NC1 유래 cellulase 생산 배지 최적화

양희종(Hee-Jong Yang),박창수(Chang-Su Park),양호연(Ho-Yeon Yang),정수지(Su-Ji Jeong),정성엽(Seong-Yeop Jeong),정도연(Do-Youn Jeong),강대욱(Dae-Ook Kang),문자영(Ja-Young Moon),최낙식(Nack-Shick Choi) 한국생명과학회 2015 생명과학회지 Vol.25 No.6

이전에 토양으로부터 cellulase와 xylanase 생산 균주로 단리하였다. 단리한 균주 유래의 16S rRNA 유전자 및 API 50 kit를 분석한 결과 Bacillus subtilis와 약 99.5%의 높은 상동성을 보였기에 본 균주를 B. subtilis NC1으로 명명하였다. Bacillus subtilis NC1 균주 유래 cellulase와 xylanase 유전자를 cloning 하여 유전자 배열을 규명하였다. 또한, 두 효소의 아미노산 배열을 이용하여 상동성을 검토한 결과 cellulase는 Glycoside hydrolase family(GH) 5 그리고 xylanase는 GH30에 속하는 효소임을 밝혔다. 본 연구에서는 B. subtilis NC1 의 cellulase 생산을 위한 배지성분의 최적 농도를 결정하기 위해 중심합성계획법(central composite design, CCD)을 기반으로 한 반응표면 분석법(Response Surface Methodology) 을 수행하였다. 세가지 독립변수로는 tryptone, yeast extract, 그리고 NaCl이 조사되었다. 반응값에 대하여 분산분석을 실시한 결과 결정계수(R<SUP>2</SUP>)는 0.96이었으며 전체 모델에 대한 유의확률이 0.0001로 매우 높은 유의성을 지님을 확인하였다. 반응표면분석법을 통하여 얻어진 B. subtilis NC1의 cellulase 활성을 위한 최적화 배지의 각 변수 농도는 tryptone 2.5%, yeast extract 0.5%, 그리고 NaCl 1.0%로 예측 되었다. 최적화 배지에서의 B. subtilis NC1의 cellulase 활성을 검증한 최적화를 실시하기 이전인 대조구의 cellulase 활성 0.5U/ml와 비교하면 24% 활성이 향상된 0.62U/ml의 높은 활성을 보였다. Previously, cellulase and xylanase producing microorganism, Bacillus subtilis NC1, was isolated from soil. Based on the 16S rRNA gene sequence and API 50 CHL test the strain was identified as Bacillus subtilis, and named as B. subtilis NC1. We cloned and sequenced the genes for cellulase and xylanase. Plus, the deduced amino acid sequences from the genes of cellulase and xylanase were determined and were also identified as glycosyl hydrolases family (GH) 5 and 30, respectively. In this study to optimize the medium parameters for cellulase production by B. subtilis NC1 the RSM (response surface methodology) based on CCD (central composite design) model was performed. Three factors, tryptone, yeast extract, and NaCl, for N or C source were investigated. The cellulase activity was measured with a carboxylmethyl cellulose (CMC) plate and the 3,5-dinitrosalicylic acid (DNS) methods. The coefficient of determination (R<SUP>2</SUP>) for the model was 0.960, and the probability value (p=0.0001) of the regression model was highly significant. Based on the RSM, the optimum conditions for cellulase production by B. subtilis NC1 were predicted to be tryptone of 2.5%, yeast extract of 0.5%, and NaCl of 1.0%. Through the model verification, cellulase activity of Bacillus subtilis NC1 increased from 0.5 to 0.62 U/ml (24%) compared to the original medium.

다양한 식물병원성 곰팡이에 항진균 활성을 갖는 길항미 생물의 탐색

양희종 ( Hee Jong Yang ),정수지 ( Su Ji Jeong ),정성엽 ( Seong Yeop Jeong ),정도연 ( Do Youn Jeong ) 한국균학회 2014 韓國菌學會誌 Vol.42 No.4

The aim of this study was to isolate a potential multifunctional biocontrol agent from bacteria for control of multiple plant diseases as an alternative to fungicides. A total of 201 strains were isolated from soil undamaged by repeated cultivation in Sunchang and their ability to produce antibiotics, siderophores and extracellular enzymes such as protease, cellulase and amylase was investigated. Selected strain SCS3 produced cellulose, protease and amylase. This strain also produced siderophores and showed excellent antifungal activity against various phytopathogens. SCS3 was identified as Bacillus subtilis using 16S rRNA sequencing, and named Bacillus subtilis SCS3. Finally, physiological and biochemical characteristics of B. subtilis SCS3 were examined. From the results, B. subtilis SCS3 was found to be a useful multifunctional biocontrol agent against various phytopathogens.

반응표면 분석법을 이용한 neohesperidin 생산 수율의 최적화

Hee-Jong Yang(양희종),Seong-Yeop Jeong(정성엽),Nack-Shick Choi(최낙식),Keug-Hyun Ahn(안극현),Chan-Sun Park(박찬선),Byoung-Dae Yoon(윤병대),Yeon-Woo Ryu(유연우),Soon-Cheol Ahn(안순철),Min-Soo Kim(김민수) 한국생명과학회 2010 생명과학회지 Vol.20 No.11

감귤류는 다양한 기능성과 약효로써의 효능이 입증되면서 소비가 증가하고 있으나, 감귤 가공 후 부산물인 감귤박은 폐기물로써 해양에 투기되고 있어 부산물의 처리가 시급한 실정이다. 따라서 폐감귤박을 이용한 고감도 감미료의 생산 원료인 neohesperidin을 추출하여 폐감귤박을 효율적 이용을 도모하였으나 상당히 미비한 추출수율로 효율성이 감소하였다. 이러한 추출 수율의 문제점을 해결하기 위하여 반응표면 분석법을 이용하여 감귤 가공부산물로부터 neohesperidin의 추출 수율 증진 위한 추출조건의 최적화 연구를 수행하였다. 추출 조건 중 초임계 유체 추출의 수율 증진에 영향을 주는 추출 압력(x₁), 추출 시간(x₂), 보조용매의 농도(x₃)를 주요 인자로 선정하였다. 선정한 인자를 반응표면 분석법에 적용하여 추출 수율의 최적조건을 탐색하였으며, 그 결과 추출 압력이 증가하면서 추출의 수율은 크게 향상되었고, 또한 추출 시간이 길어질수록 추출 수율 또한 증가함을 확인하였다. 또한 초임계 이산화탄소에 ethanol을 보조용매로 첨가할 경우 보조용매의 농도가 높을수록 수율은 급격하게 증가하여, 최종적으로 162.22%까지 neohesperidin의 추출 수율을 증진할 수 있었다. Neohesperidin is a natural new nutrition sweetener, widely existing in plants of dry citrus peel, which can be derived from extraction. Since the sweetness is 1,300-1,500 times greater than that of sugar, neohesperidin are widely used in fruit juices, wines, beverages, bakeries and pharmaceutical formulations, and are particularly suitable for consumption by diabetic patients. However, the yield of extraction from citrus peel waste is very low. In this study optimal yield conditions were determined using response surface methodology (RSM) in order to increase the neohesperidin extraction yield. The critical factors for maximum extraction yield were selected extraction pressure (x₁), extraction time (x₂), and concentration of ethanol (x₃). As a result, the extraction yield was improved when the extracting pressure increased. The extraction yield also increased in a time-dependent manner. When adding ethanol as an assistance solvent to the supercritical carbon dioxide, extraction yield was increased as more ethanol concentration was added. Finally, the extraction yield of neohesperidin was improved to about 162.22% compared to ethanol extraction as a conventional method.

바이오제닉 아민 비생성 Bacillus subtilis의 선별 및 반응표면 분석법에 의한 균체량 증가를 위한 배지 최적화

양희종(Hee-Jong Yang),정수지(Su-Ji Jeong),정성엽(Seong-Yeop Jeong),허주희(Ju-Hee Heo),최낙식(Nack-Shick Choi),정도연(Do-Youn Jeong) 한국생명과학회 2016 생명과학회지 Vol.26 No.5

바이오제닉 아민은 주로 발효식품에 존재하는 미생물에 의해 발생하며, 종종 사람의 체내에서 심각한 독성을 나타내기도 한다. 따라서 바이오제닉 아민 비생성 균주의 선별을 위하여 순창군에서 제조된 전통 장류 200여 종으로부터 620종의 다양한 미생물을 분리하였고, 이중에서 다양한 생리활성 분석 및 바이오제닉 아민 생성여부를 조사하여 최종적으로 바이오제닉 아민 비생성 균주로써 Bacillus subtilis SCJ1을 선별하였다. 최종 선별한 SCJ1의 생화학적 특성과 16S rRNA 염기서열 분석을 통하여 Bacillus subtilis SCJ1로 명명하였다. Bacillus subtilis SCJ1의 산업적 적용이 가능한 최적배지 조성을 확립하기 위해 먼저 SCJ1균체 성장을 조사하였으며, 이를 기반으로 통계학적 방법인 반응표면 분석법을 사용하여 최적화를 수행하였다. 실험계획법은 배지 조성 성분의 선별을 위해 Plackett-Burman design을 사용하여 모델을 설정하였다. 실험 모델을 통하여 선별된 배지 성분으로는 molasses, yeast extract, peptone으로 예측되었으며, 배지조성에 대한 최적 농도를 설정하기 위해 중심합성계획법을 사용하여 최적화를 수행하였다. 최종적으로 예측된 배지 성분의 농도는 molasses 27.5 g/l, yeast extract 7.5 g/l, peptone 17.5 g/l로 예측되었고, 이때의 최대 균체량은 2.03704 g/l로 예측되어 모델의 검증실험을 통한 예측 모델과 실제결과가 동일함을 확인하였다. 또한, 기본 배지와 균체량을 비교하였을 때 1.32 g/l에서 1.9722 g/l로 약 49.4% 증가하였고, 효소활성과 항균활성 또한 증가함을 확인하였다. Biogenic amines are produced primarily by microorganisms found in fermented foods and are often implicated in poisoning incidents in humans. In this study, 620 strains of microorganisms were isolated from traditional Korean fermented food in Sunchang in order to screen for non-biogenicamine- producing microorganisms present in these foods. One strain was identified and named Bacillus subtilis SCJ1, by using 16S rRNA sequencing and biochemical characterization. We investigated the cell growth of this organism in order to understand its potential for industrial application. To this end, we optimized the culture medium constituents by using the response surface methodology. The Plackett-Burman experimental design was used for screening of the medium constituents, such as molasses, yeast extract and peptone, for improving cell growth. In order to determine the optimal concentration of each constituent, we used a central composite design. Consequently, the optimized concentrations of molasses, yeast extract and peptone were predicted to be 27.5 g/l, 7.5 g/l and 17.5 g/l, respectively. By model verification, we confirmed that a 1.49-fold increase in dry cell weight compared to the basal medium-from 1.32 g/l, to 1.9722 g/l-was achieved.

바이오제닉 아민 비생성 Lactobacillus brevis SBB07의 분리 및 잠재적 프로바이오틱스 특성 분석

양희종(Hee-Jong Yang),정수지(Su-Ji Jeong),정성엽(Seong-Yeop Jeong),류명선(Myeong Seon Ryu),정도연(Do-Youn Jeong) 한국생명과학회 2018 생명과학회지 Vol.28 No.1

바이오제닉 아민 비생성 유산균의 선별을 위해 순창군에서 재배된 베리류 및 엑기스, 식초 등으로부터 42종의 유산균을 분리하였다. 분리주를 대상으로 세포외 효소 활성, 항균 활성, 항산화 활성과 같은 다양한 생리활성 분석을 실시하여 5종의 분리주를 1차 선별하였다. 분리주를 대상으로 바이오제닉 아민 생성 여부를 분석하여 최종적으로 SBB07을 선별하였고, 16S rRNA 염기서열 분석을 통해 Lactobacillus brevis SBB07로 명명하였다. SBB07의 프로바이오틱스 활용 가능성을 확인하기 위해 효소 생산 여부, 내산성, 내담즙성, 내열성, 항생제 내성을 조사하였고, pH 2.0에서의 내산성 및 0.5% oxgall을 함유한 내담즙성에서 각각 86% 이상과 54% 이상의 높은 생존율을 나타내었다. 또한 60℃에서도 113% 이상의 생존율을 나타내어 내열성도 우수하며 다양한 항생제 내성을 갖는 것을 확인하였다. 프리바이오틱스 이용가능성을 확인한 결과에서는 GOS의 이용 능력이 가장 우수하였으며, FOS와 inulin의 이용 능력도 높게 나타났다. 따라서 SBB07은 세포외 효소 및 항균 활성이 우수하고, 내담즙, 내산성, 내열성 및 항생제 내성을 지니며 프리바이오틱스 기질 이용 능력도 우수한 프로바이오틱스 소재로 활용가능성이 높은 유산균으로 기대된다. The purpose of this study was to isolate the probiotic lactic acid bacteria, and verify the possibility of the final selection strain as probiotic material. For screening of biogenic amines non-producing microorganisms, 42 lactic acid bacteria were isolated from various berries, extract and vinegar grown in Sunchang. Isolates were investigated for various physiological activities such as extracellular enzyme, antimicrobial and antioxidant activities, and 5 isolates were firstly screened. SBB07 was finally selected by analyzing the biogenic amine, and named Lactobacillus brevis SBB07 by 16S rRNA sequencing analysis. Next, SBB07 was assayed for their survival ability when exposed to acidic and bile conditions as well as heat and antibiotic resistance. As a result, SBB07 showed more than 86% and 54% higher survival rate in acidic condition at pH 2.0 and bile resistance with 0.5% oxgall. In addition, SBB07 showed a survival rate of more than 113% in 60℃, and also confirmed that it has resistant to various antibiotics. As a result of confirming the possibility of prebiotics, SBB07 showed the best utilization of GOS as a prebiotic substrate, and utilization of FOS and inulin were also high. These results suggest that SBB07 have good potential for application as probiotic lactic acid bacteria.

강성 배분비를 고려한 고강성 경량화 차체 설계

양희종(Hee Jong Yang),김기창(Ki Chang Kim),임홍재(Hong Jae Yim),김찬묵(Chan Mook Kim) 한국소음진동공학회 2006 한국소음진동공학회 학술대회논문집 Vol.2006 No.11

반응표면분석법을 이용한 Bacillus amyloliquefaciens SRCM115785의 protease 활성증가를 위한 배지 최적화

양희건(Hee Gun Yang),하광수(Gwangsu Ha),류명선(Myeong Seon Ryu),박세원(Se Won Park),정호진(Ho Jin Jeong),양희종(Hee-Jong Yang),정도연(Do-Youn Jeong) 한국생명과학회 2021 생명과학회지 Vol.31 No.8

본 연구에서는 반응표면분석법을 이용하여 전통발효식품인 막걸리로부터 분리한 Bacillus amyloliquefaciens SRCM115785 균주에 대하여 protease 생산량을 증가시키기 위한 배지의 최적 농도를 확립하고자 하였다. 선정한 11개의 배지 성분 중 각 성분이 protease 생산에 미치는 영향에 대한 분석을 위해 Plackett-Burman design (PBD)를 설계하여 통계분석한 결과 glucose, yeast extract, beef extract를 protease 생산 향상을 위한 요인으로 최종 선별하였다. 선별된 3개의 성분에 대해 protease 생산을 위한 각 성분별 최적 농도를 결정하기 위해 central composite design (CCD)분석을 설계하여 protease 최대 생산을 위한 각 배지조성별 농도는 glucose 6.75 g/l, yeast extract 12.42 g/l, beef extract 17.48 g/l로 예측되었다. ANOVA 분석을 통해 실험모델의 적합성을 증명하였고, 설계한 최적배지에서 반복실험을 진행하여 protease 생산량을 측정한 결과 예측값과 매우 유사한 값을 나타냄을 확인하였다. 최종적으로 일반 배지에 비해 137% 환이 증가하였으며, 추가로 정량 분석 결과 기존 25.72 U/ml 대비 59.28 U/ml로 230.47% 증가함을 확인하였다. 본 연구를 통해 protease 생산량 증가를 위한 배지 성분의 최적화를 확립하였고, 이를 바탕으로 산업용 효소로서 protease의 효율적인 활용방안에 대한 기초자료로서 활용될 수 있을 것으로 기대된다. In this study, the optimal medium composition for enhancing protease production was established by the Bacillus strain isolated from Makgeolli, a traditional fermented food, using the response surface methodology. B. amyloliquefaciens SRCM115785 was selected as the protease producer by productivity analysis and identified by 16S rRNA gene sequencing. Plackett-Burman design (PBD) was introduced to analyze the effect of each component on protease production among the 11 selected medium components. As a result, glucose, yeast extract, and beef extract were finally selected as factors for enhancing protease production. Central composite design (CCD) analysis was designed as a method to determine the optimal concentration of each component for protease production and the concentration of each medium composition for maximum protease production was predicted to glucose 6.75 g/l, yeast extract 12.42 g/l and beef extract 17.48 g/l. The suitability of the experimental model was proved using ANOVA analysis and as a result of quantitative analysis to prove this, the amount of increase was 230.47% compared to the LB medium used as a control. Through this study, the optimization of medium composition for enhancing protease production was established, and based on this, it is expected that it can be efficient use of protease as an industrial enzyme.