최근 양자컴퓨터의 개발과 더불어 양자역학의 특성을 응용한 양자기반 탐색기법의 개발과 공학 문제에의 적용은 매우 흥미로운 연구주제 중 하나로 부각되고 있다. 이 알고리즘은 기본적으로 0과 1이 중첩되어진 양자비트를 이용하여 정보가 저장되고, 양자게이트 연산을 통해 해에 접근하게 된다. 이 과정에서 알고리즘은 탐사와 개척 두 가지 탐색 특성간의 균형이 자연스럽게 유지되며, 진화정보가 계속 누적된다는 장점으로 기존의 탐색법과 차별되어 새로운 알고리즘으로 평가되었다. 본 연구에서는 이와 같은 양자기반 진화알고리즘을 평면 트러스의 구조최적화에 적용하여 최소중량설계 기법을 제안하였다. 최적화 수리모형에서 비용함수는 최소중량이며, 제약함수는 변위와 응력에 관한 함수로 구성하였다. 진화정보의 누적과 수렴 과정을 알아보기 위해서 10부재 평면 트러스와 17부재 평면트러스 예제를 수치예제로 채택하여 결과를 분석하였다. 수치예제의 구조최적설계 결과에서 볼 때, 기존의 고전적 탐색기법의 연구결과와 비교해서 더 나은 최소중량 설계의 결과를 얻을 수 있었으며, 진화정보의 누적된 결과로 해의 정밀도를 관찰할 수 있었다. 또한 누적된 진화정보인 양자비트의 확률적 표현은 종료시점을 쉽게 판단할 수 있다.
GEMS의 복사 실측 자료로부터 일산화브로민(BrO) 전량 농도를 산출하기에 앞서, 복사전달모델로부터 생성된 모의자료를 이용하여 민감도 시험을 수행하였다. 산출 오차가 갖는 월간 및 일내 변동성을 고려하기 위해, 2013년 7월-2014년 6월 기간 매달 첫째 날의 00-07 UTC에 대해 한 시간 간격의 모의자료를 구성하였다. 최적추정법을 통해 계산된 산출물의 해답 오차는 대기질량인자 증가에 따라 감소하는 반비례 경향을 주로 보였지만, 대기질량인자 값이 5 이상으로 크게 나타나는 범위에서는 비례 경향을 보였다. BrO와 포름알데히드(HCHO) 흡수선 간의 중첩으로 인해 발생하는 BrO 산출물의 간섭 오차는 BrO의 대기질량인자가 작을수록 크게 나타났다. 해답 오차와 간섭 오차의 추정치를 결합하여 계산한 산출물 최종 오차의 평균값은 모든 데이터 샘플에 대해 26.74±30.18%로, 80° 이상의 태양천정각을 갖는 샘플에 대해 60.39±133.78%로 나타났다. 본 연구에서 고려되지 않은 간섭 스펙트럼 및 복사 측정의 오차로 인해, 실제 GEMS의 BrO 산출물이 갖게 될 오차는 추정치와 절대값의 차이를 나타낼 가능성이 있다. 그러나 본 연구에서 제시한 오차 요소들의 변동 특성들은 실제 산출물에서도 나타날 것이다.
생리활성이 우수한 발효홍삼농축액 특유의 쓴맛과 발효과정 중 생성된 신맛 등의 이미를 개선하기 위해 ${\beta}$-, ${\gamma}$-cyclodextrin(CD) 혼합시료를 이용하여 이미를 포접시켜 관능평가와 ginsenoside Rb1 및 총산도를 분석하고 최대 포접효율을 나타내는 ${\beta}$-, ${\gamma}-CD$ 혼합시료의 농도를 반응표면분석 중심합성법으로 계획하여 기호성이 증진된 발효홍삼농축액을 제조하는 최적화 조건을 확인하였다. ${\beta}$-, ${\gamma}-CD$ 혼합시료를 이용한 쓴맛 포접 효과를 확인한 결과 예측된 정상점은 최저점으로 ${\beta}-CD$가 3.74%이고 ${\gamma}-CD$ 20.63%일 때 쓴맛이 2.07로 최소값을 나타내었다. Ginsenoside Rb1 포접 효과를 확인한 결과 예측된 정상점은 최대값으로 분석한 결과 ${\beta}-CD$가 3.47%이고 ${\gamma}-CD$가 19.89%일 때 ginsenoside Rb1이 96.75%로 최대값을 나타내었다. ${\beta}$-, ${\gamma}-CD$ 혼합시료를 이용한 신맛 포접 효과는 ${\beta}-CD$가 9.34%이고 ${\gamma}-CD$ 7.96%일 때 신맛이 5.63으로 최소값을 나타내었다. 젖산의 포접 효과는 ${\beta}-CD$가 16.00%이고 ${\gamma}-CD$ 13.18%일 때 젖산의 포접효율이 67.73%로 최대값을 나타내었다. 실험 결과를 중심으로 최적 조건을 중첩시켜 ${\beta}-CD$와 ${\gamma}-CD$의 함량을 달리하여 발효홍삼농축액의 이미를 줄이기 위해서는 신맛의 포접 정도는 6, 쓴맛 포접 정도는 4, 산의 포접 정도는 65%, ginsenoside 포접 정도는 95%로 하는 조건을 만족하는 영역으로 ${\beta}-CD$와 ${\gamma}-CD$의 첨가량은 ${\beta}-CD$가 10%이고 ${\gamma}-CD$가 13%임을 알 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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