본 연구는 동북아시아에 주로 분포하는 벚나무속, Cerasus아속 중 P. sargentii complex(산벚나무, 섬벚나무, 왕벚나무)을 중심으로, 울릉도의 고유종으로 인식되는 섬벚나무와 산벚나무의 실체, 산벚나무와 일본 P. verecunda와의 관계, 왕벚나무의 실체를 위해 형태변이를 조사하였다. 산벚나무는 총화경의 길이와 총화경에서 분지되어 나온 두 번째 소화경까지의 길이가 짧아, 산형화서에 가까운 화서인 반면, 벚나무는 총화경의 길이와 두 번째 분지하는 소화경까지의 길이가 긴 산방화서 형태로서 식별이 가능하다. 또한, 산벚나무는 동아와 어린 가지에 점착성이 있으며, 개화기에 있어서도 벚나무에 비해 다소 늦고(2주 정도), 분포에서도 주로 한국의 백두대간과 일본의 북부[북해도(北海道) (Hokkaido) 에서 본주(本州)Honshu)], 극동 러시아 지역에 분포함으로서, 백두대간 이외 주로 중부 및 남부 지방, 일본 남부와 중국 남부 등에 분포하는 벚나무와는 구별되는 종으로 인식된다. 한편, 산벚나무중 잎과 화경등 전체적으로 털이 존재하는 개체는 한국과 일본 북부에 널리 분포하는 산벚나무의 변종(P. sargentii var. verecunda, 국명:분홍벚나무)으로 처리하였다. 산벚나무의 근연 분류종인 울릉도의 섬벚나무는 화서에 꽃이 달리는 개수가 (2)3-5개로 2(3)개를 가지는 산벚나무 (34-48mm)와 다소 차이를 보이며, 꽃의 크기와 관련된 여러 형질에 있어서도 작아서(꽃의 직경 26-32 mm), 주성분분석 (PCA) 에서 매우 뚜렷한 차이를 보여 독립된 종으로 인식함과 동시에 우리 나라 고유종으로 인정하였다. 한편, 왕벚나무는 기존 기재문에 의하면 산형화서를 가지는 것으로 알려져 있으나, 식재된 개체나 혹은 자생지로 말려진 제주도에도 산형화서보다는 산방화서가 더 많은 빈도로 발견된다. 제주도에 자생하는 왕벚나무에서도 총화서의 길이에 많은 변이를 가진다는 점(즉, 산형과 산방형태 모두 존재), 잡종기원 설, 두 형태가 뚜렷한 지역간 분포의 차이를 보이지 않는 특정 등의 이유로 단순히 화서의 형태를 기준으로 한 새로운 분류군 설정은 바람직하지 않다고 판단한다.
'괴(槐)'를 전부지명소로 하는 괴정(槐亭)과 그 주변에 잔존하는 괴목(槐木)에 대한 문헌 및 현장조사 그리고 인터뷰 등을 통해 실제 괴정에 존재했던 수목 등을 파악함으로써, 회화나무와 느티나무의 문화변용(文化變容) 실태와 그 변용을 이끈 요인과 사유방식을 추적할 목적으로 시도된 본 연구의 주요내용은 다음과 같다. 본 연구에서는 괴정의 분포와 형태 그리고 정자 명칭과 조영자와의 관련성 등을 확인하는 한편 괴정에 내포된 의미 분석을 시도하였다. 핵심적으로 괴정 주변의 잔존 수종과는 관련 없이 괴목 식재의 표상성을 지배하는 수목은 지역에 관계없이 회화나무인 것으로 판단되었는바 이는 회화나무 문화가 느티나무로 완전히 변용되지 못하고 수용된 내면적 요인으로 간주된다. 괴정 조영자의 아호나 당호 등을 근거로 판단할 때 '삼괴' 또는 '삼공'을 표상하는 수종이 회화나무였음은 조선시대 전(全) 시대에 걸쳐 인식되었으나 지역 및 식재지 여건에 따라 선별적으로 느티나무가 회화나무를 대신하여 변용 식재되었을 확률이 매우 높음이 확인되었다. 괴정에 잔존하는 괴목은 느티나무와 회화나무였으나 전국적으로 괴목을 표상하는 나무는 느티나무가 우월한 점이 밝혀졌다. 이는 일종의 문화변용의 사례로 간주할 수 있으나 그렇다고 지역적으로 완전한 문화변용이 이루어진 것은 아닌 것으로 보인다. 영남권에서는 비영남권과 달리 화화나무를 괴목으로 의식한 정황이 확연히 드러난 것이 이를 반증한다. 괴목의 문화변용을 이끈 문화적 변수로는 중국과 한국이라는 지리적 공간, 조선사회의 유교적 관행 그리고 왕래 및 서신교류, 서적 전파를 통한 중국과의 네트워크 강도 등이 깊이 개재된 것으로 보인다. 또한 괴목 문화는 전 계층이 아닌 상류계층의 문화관습으로 이어져 온 것으로 추정되는바 영남권에서는 괴목을 훼나무 즉 회화나무로 인식하고자 행동화 하는 독자적 적응이 매우 강하게 일어났다고 볼 수 있다. 영남과 비영남지역이라는 문화권역의 차이 또한 괴목 식재의 내부적 문화변동 요인으로 간주된다.
최근 환경과 건강에 대한 관심이 증대되면서, 천연 섬유를 소재로 사용한 최종 제품 역시 고급화 및 고기능화되고 있는 추세이며 섬유항균가공분야에 있어서도 천연 추출물을 이용한 항균가공이 주목을 받고 있다. 현재 항균가공에 사용되고 있는 항균제는 일반적으로 합성항균제를 사용하고 있고 이는 거의 대부분 자극성 화합물로써 인체에 잠재적 유해요인이 될 수 있고 제조 및 가공과정에서 환경오염을 유발시키는 문제점도 발생되고 있다. 반면 천연추출물을 사용할 경우 합성물질에 비해 포름알데히드 검출 등의 인체 안정성의 불안이 적어 건강차원에서 그 인식이 점차 증대되고 있는 추세이다. 천연항균물질에는 chitosan이나 식물에서 추출된 천연항균물질 등이 있는데 특히 식물에서 추출된 천연항균물질은 피톤치드(phytoncide)라고 표현되고 있으며 이는 수목들이 해충이나 미생물 등으로부터 자기방어를 위해 공기 중으로 발산하는 방향성의 항생물질을 뜻하는 말이다. 본 연구에서는 식물 중에서 피톤치드 정유의 함량이 많다고 알려진 측백나무과의 편백나무 정유를 이용하였으며 편백나무 정유가 식물성 천연 오일형태이므로 가공 처리 시 물과 계면이 발생되기 때문에 HLB(Hydrophilic Lipophlic Balance) 조건에 따른 최적 유화조건을 선정하였으며 편백나무 정유를 이용한 면직물의 항균 기능 부여를 위한 시험으로 편백나무 정유 처리 농도에 따른 항균성을 평가해 보고자 하였다. 실험 결과 편백나무 정유는 HLB 15이상 계면활성제 사용 시 물에 용해성이 좋고 안정된 에멀젼 상태를 보였으며 제조된 편백나무 정유 가공액 5%이상 처리 시 Staphylococcus aureus과 Klebsiella pneumoniae의 99.9% 정균감소율을 나타내었다.
포항 칠인정원림의 건립취지, 조형의도 그리고 변천과정 등을 살펴봄으로써 조선조 누정 조영의 시대적 감각과 조영의장을 조명하고, 원림내 회화나무와 느티나무 식재의 문화변용 현상을 살펴 본 연구의 결과는 다음과 같다. 2주의 괴목(槐木) 식재로 인해 쌍괴정(雙槐亭)이라는 또 다른 이름을 얻은 칠인정(七印亭)은 고려말 관료 출신의 장표(張彪)가 태종9년(1409) 초곡리 사일마을에 건립한 은거형 정자이며, 칠인정원림은 쌍계구곡(雙溪九曲)의 제3곡인 초곡(草谷)의 핵심이기도 하다. 칠인정원림은 사일마을 비보숲 초입의 진입부(進入部)와 칠인정 및 느티나무와 회화나무로 이루어진 정자부(亭子部) 그리고 방지방도(方池方島)의 지당과 배롱나무로 이루어진 지당부(池塘部)로 구분된다. 칠인정 기문 내용이나 아들과 사위 7인의 인수(印綬)를 쌍괴수(雙槐樹)에 내건 것에서 기인된 당호(堂號)로 볼 때, 초건 시 식재한 괴목과 그 이후 보식(補植)한 수종 또한 삼공(三公)의 지위와 학자수(學者樹)를 상징하는 회화나무(홰)로 보는 것이 합당하다. 뿐만 아니라 영조21년(1745) 보식한 수종이 현재 칠인정에 존치하는 느티나무(괴)라고 알려져 있음에도 불구하고 칠인정 담장 밖의 회화나무가 당시 식재한 그 수목임을 배제할 수 없다. 요컨대 느티나무와 함께 칠인정원림에 심겨진 3주의 회화나무는 인동장씨 후손들이 회화나무(홰)와 느티나무(괴)의 차이점을 인식하였음을 알리는 최소한의 징표가 아닐 수 없다. 회화나무가 국내에 들어오면서 한편으로 회화나무로, 다른 한편으로 느티나무로 인식되었고 점차 구입용이성, 성장속도, 장수목으로의 성장가능성에서 회화나무와 비교우위에 있는 느티나무를 회화나무 대용(代用)으로 혼용한 자발적 문화변용 현상을 칠인정원림의 괴목 식재사례를 통해 목도(目睹)하게 된다.
본 연구는 자율 주행을 위한 과수원 내 2차원 지도를 생성하는 새로운 알고리즘을 제안한다. 제안하는 알고리즘은 과수원의 과수가 일반적으로 열로 정렬되어 있다는 특성에 기반하여, 나무 열을 감지하고 이 정보를 지도에 투영하는 것을 목표로 한다. 이를 위해 본 연구는 우선 점 구름 데이터에서 점들의 분포를 분석하여 나무를 인식하는 방법을 제안한다. 또한, 인식된 과수의 위치를 기반으로 과수 열을 추출하는 방법을 소개하고, 이를 2차원 과수원 지도에 통합한다. 본 연구는 LiDAR를 통해 획득한 실제 과수원 점 구름 데이터를 사용하여 제안하는 알고리즘을 검증하였다. 그 결과, 90%의 높은 과수 감지 정확도와 정밀한 과수 열 맵핑 결과를 보여주었다. 또한, 생성된 지도가 과수원의 구조에 맞춘 자연스러운 자율 주행 경로를 생성하는 데 도움을 주는 것을 확인하였다.
본 논문은 딥러닝 기반 객체 탐지 모델과 다항 회귀모델을 이용하여 사과나무에 열린 사과의 개수를 예측할 수 있는 새로운 알고리즘을 제안한다. 사과나무에 열린 사과의 개수를 측정하면 사과 생산량을 예측할 수 있고, 농산물 재해 보험금 산정을 위한 손실을 평가하는 데에도 활용할 수 있다. 사과 착과량 측정을 위해 사과나무의 앞면과 뒷면을 촬영하였다. 촬영된 사진에서 사과를 식별하여 라벨링한 데이터 세트를 구축하였고, 이 데이터 세트를 활용하여 1단계 객체 탐지 방식의 CNN 모델을 학습시켰다. 그런데 사과나무에서 사과가 나뭇잎, 가지 등으로 가려진 경우 영상에 포착되지 않아 영상 인식 기반의 딥러닝 모델이 해당 사과를 인식하거나 추론하는 것이 어렵다. 이 문제를 해결하기 위해, 우리는 두 단계로 이루어진 추론 과정을 제안한다. 첫 번째 단계에서는 영상 기반 딥러닝 모델을 사용하여 사과나무의 양쪽에서 촬영한 사진에서 각각의 사과 개수를 측정한다. 두 번째 단계에서는 딥러닝 모델로 측정한 사과 개수의 합을 독립변수로, 사람이 실제로 과수원을 방문하여 카운트한 사과 개수를 종속변수로 설정하여 다항 회귀 분석을 수행한다. 본 논문에서 제안하는 2단계 추론 시스템의 성능 평가 결과, 각 사과나무에서 사과 개수를 측정하는 평균 정확도가 90.98%로 나타났다. 따라서 제안된 방법은 수작업으로 사과의 개수를 측정하는 데 드는 시간과 비용을 크게 절감할 수 있다. 또한, 이 방법은 딥러닝 기반 착과량 예측의 새로운 기반 기술로 관련 분야에서 널리 활용될 수 있을 것이다.
일반인들의 생물다양성 인식정도를 지방자치단체 및 기초자치단체의 자연상징물 (새, 꽃, 나무)의 종수로 파악한 결과 전체 종다양성은 40목 59과 90속 114종이 자연 상징물로 지정되어 있었다. 상징새 38종, 꽃 40종, 나무 36종이 지정되어 있었으며, 새는 까치, 꽃은 철쭉, 나무는 은행나무가 높은 빈도로 지정되었다. 연안에 위치한 지역에서는 갈매기과에 속한 새와 동백꽃, 소나무과에 속한 종을, 내륙에서는 까치나 비둘기와 같은 텃새류와 진달래과에 속한 식물종 등 주변에서 흔히 관찰되는 종들이 자연상징물로 지정되어 있었다. 자연상징물로 지정된 종들은 크기가 크거나 화려하며 대중적으로 인식정도 높은 종을 선정하였기 때문에 지역간 중복지정된 종들이 많았다. 대중들이 관심을 갖는 생물종들에 대한 정보가 축적되면 깃대종 또는 상징종을 지정기준을 설정하고 서식처 보전에 상징종을 이용하는 방안을 수립하는 데도 도움이 될 것으로 보인다.
본 논문에서는 수목관리의 효율성과 정확성을 높이기 위해 UHF RFID 수목관리시스템 TMS(Tree Management System)를 GPS와 나무에 삽입용 태그를 사용하여 구현하였다. 나무의 정보를 인식하기 위하여 고유전율인 나무에 삽입 가능한 플라스틱 볼트 형태의 UHF RFID 태그 안테나를 설계하였다. RFID 태그 안테나는 부착된 물체의 전기적인 특성으로 인한 영향을 받으므로, 고유전율인 나무에 근접 시 태그 안테나의 임피던스 값이 변하게 되어 태그의 특성에 영향을 주게 된다. 따라서 이러한 영향을 고려하여 플라스틱 볼트 형태로 RFID 태그 안테나를 제작하였으며, 또한 본 태그를 사용하여 GPS를 이용한 TMS를 구현하여 수목관리의 위치 정보를 구글지도에(Google map) 표시함으로써 수목을 관리하는데 필요한 인건비 및 관리비 절감 등의 관리 효율성을 극대화 하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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