본 연구에서는 한국산 참나무속 참나무아속(Quercus subgen. Quercus) 6종 및 종간 잡종으로 추정되는 개체들을 대상으로 잎, 동아, 소지, 견과, 각두 및 포린의 형태 및 크기에 관한 40개의 형질들을 측정, 수리분류학적 분석(주성분분석)을 수행하여 주요 형태 형질의 변이 양상을 파악하고, 한국산 참나무아속 분류군들의 실체를 이해하고자 하였다. 그 결과, 본 아속 한국산 개체들은 크게, 1) Q. acutissima-Q. variabilis, 2) Q. dentata, 3) Q. aliena, 4) Q. mongolica, 그리고 5) Q. serrata 개체들로 구성된 5개의 집단으로 구분되었고, 종간 잡종으로 추정되는 개체들은 대부분 추정 부모종의 중간적 특징을 갖는 것으로 밝혀졌다. 주성분분석에서 하나의 집단을 형성하면서 약하게 구분되는 Q. acutissima와 Q. variabilis는 잎 하면 털의 종류 및 분포 양상에 의해 뚜렷이 식별되는 것으로 나타났다. 또한, 외부형태 형질의 경우, 잎의 형태, 엽신의 길이와 폭, 거치의 크기와 형태, 소지의 직경, 견과의 길이와 폭의 비, 포린의 길이와 폭 등이 참나무아속 한국산 분류군들을 구분하고 잡종 형성을 이해하는데 매우 유용한 것으로 밝혀졌다.
한국산 참나무아속 화분형태의 유사관계 및 종내변이를 조사하기 위하여 화분립의 국축길이, 적도면 폭, 구의 길이, 구의 폭을 측정하고 화분립의 국축길이에 대한 적도면 폭의 비율을 계산하였다. 본 연구 결과를 근거로 하여 군집분석을 수행한 결과 상수리나무와 굴참나무의 화분형태가 가장 유사관계가 높은 것으로 나타났다. 조사된 수종 중 화분립의 크기에 있어서 폭 넓은 변이를 나타내는 떡갈나무의 경우에는 polypoid와 (또는) aneuploid의 형태가 존재하는 것으로 추정되었다. 참나무아속 수종들의 ploidy levels에 대한 연구가 수행되어야 할 것이다.
목재의 강도에 영향을 미치는 인자는 다양하기 때문에 본 연구에서는 국산 참나무 아속 주요수종인 굴참나무, 갈참나무, 졸참나무, 신갈나무, 상수리나무를 대상으로 해부학적 특성과 휨강도와의 관계를 규명하여 참나무 아속의 합리적인 이용방안을 위한 기초자료를 얻었다. 해부학적 특성가운데 휨강도에 가장크게 영향을 미치는 인자는 굴참나무는 $1mm^2$ 당 만재 관공의 수, 갈참나무와 신갈나무는 microfibril 경사각, 졸참나무는 목섬유의 길이, 상수리나무는 단열 방사조직 높이였다.
참나무속의 22종과 외군의 큐티클 미세형질을 주사전자현미경(SEM)을 통해 분석하였다. 22종은 참나무속의 모든 절에서 각각 2-3종을 선정하였고, 외군은 Trigonobalanus 속과 Alnus 속에서 선정하였다. 10개의 큐티클 내부형질과 8개의 큐티클 외부형질을 관찰, 기재하였다. 돌기물의 유무, 배축면 수층벽의 형태, 부세포의 배열 형태 및 수층벽의 형태, 왁스층의 발달 정도가 속내 분류에 유용한 형질로 나타났다. 18개의 형질을 이용한 분지분석에서는 66 step의 tree length를 가지는 72개의 최대절약계통수를 얻었다. 분지분석결과 Cyclobalanopsis 아속과 Quercus 아속은 각각 75% bootstrap value와 57% bootstrap value로 지지되었다. 큐티클 미세형질에 기초한 참나무속의 분류에서는 Camus가 제안한 아속간의 분류체계를 지지하였다. 그러나 Erythrobalanus 절과 Cerris 절이 하나의 그룹을 형성하였고, Lepidobalanus 절이 다분지를 형성하여 절간 유연관계는 알 수 없었다. 그러므로 참나무속의 절간 분류를 위해서는 보다 다양한 연구가 수행되어야 할 것으로 판단된다.
본 연구는 화분단백질을 대상으로 Quercus속 기본종간의 grouping 확인과 그들간의 유사도를 혈청학적 방법으로 결정하고, rocket immunoelectrophoresis의 기술적 가치와 계통분류학적 가치를 논의하였다. 전반적인 정량적, 정성적 data로 보아 Quercus속이 Fagus속과는 멀리 분리되고, Quercus 속내에서는 Cyclobalanopsis 아속이 Lepidobalanus 아속으로부러 뚜렷하게 분리된다. 그러나 Cyclobalanopsis아속이 독립된 속계급까지의 승격은 보증되지 못한다. Lepidobalanus아속에 속하는 종들로 생산된 면역혈청은 같은 아속내의 종들과의 반응에서 강하게 나타났다. 특히 Q. aliena, Q. donarium, Q. serrata는 혈청학적 유사도에 있어서 상호일동으로 나타났다. Q. acutissima는 상기한 종들로부터 약간 멀어진 것 같고, 잡종인 Q. acutissima$\times$variabilis와는 거의 동일성을 나타냈다. 본 계통분류학적 연구에 이용된 rocket immunoelectrophoresis는 새로운 기술로서 그 가치가 증명되었다. 단백질 유사성의 정도를 얻기 위하여 이 기술이 응용되었는데, 모든 rocket height의 총 합계로 결정되었다
This study was carried out to get some basic information on mechanical properties of Korea Lepidobalanus for rational utilization of wood. Five species of Quercus variabilis, Q. aliena, Q. serrata, Q. mongolica, Q. acutissima belong to Lepidobalanus were investigated in this research. Relationship of anatomical characteristics to compression strength parallel to grain was analyzed using stepwise regression technique. All possible combination of 21 independent variables were regressed on compression strength parallel to grain. The summarized results in this study were as follows: I. In the proportion of wood structural elements, the factors that had the greatest influence on compression strength parallel to grain appeared to be proportion of ray in earlywood in Q. variabilis and Q. acutissima, proportion of wood fiber in latewood in Q. aliena and Q. serrata and proportion of vessel in earlywood in Q. mongolica respectively. 2. In the size of wood element and its structure, the factors that had the greatest influence on compression strength parallel to grain were microfibril angle in Q. variabilis, Q. serrata and Q. mongolica and length of wood fiber in Q. aliena and Q. acutissima.
서천 추동리 문화유적내 토과목관묘에서 출토된 숯과 인근의 기와가마에서 연료로 사용되었던 나무의 숯을 채취하여 수종을 식별하고 각각의 흡습성과 가스 흡착성을 비교하였다. 총 23점의 숯 시료에 대해서 수종을 식별한 결과 토광목관묘에서 출토된 12점의 숯은 모두 활엽수 숯으로 9점이 참나무속의 상수리나무아속 계통, 3점이 팽나무속 숯인 것으로 밝혀졌다. 한편 기와가마에서 출토된 11점의 숯은 모두 침엽수로 경송류의 소나무류인 것으로 식별되었다. 출토 숯의 물리적 성질을 조사한 결과 토광목관묘의 활엽수 숯이 기와가마의 소나무류 숯보다 높은 흡습성을 나타냈으며 에틸렌 가스 흡착 시험에서도 상수리나무아속 숯이 소나무류 숯보다 높은 가스 흡착성을 보였다. 토광목관묘 유구에 활엽수 숯을 사용한 이유는 침엽수 숯에 비하여 활엽수 숯이 미세 세공이 많고 비표면적이 넓어 수분과 가스 흡착력이 우수하여 묘광 내에 보다 양질의 매장 환경을 조성할 수 있기 때문으로 판단된다. 한편, 기와가마에서 소나무류를 연료로 사용한 이유는 비중이 작아 재질이 연하여 연소가 잘되고 특히 재내에 다량의 수지(송진)를 함유하고 있어 발열량이 높고 비교적 화력 조절이 용이했기 때문으로 판단된다.
1995년 충북대 선사문화연구소에 의해 평택시 안중면 현화리 토탄층에서 발굴된 수침고목재(약 2500년전) 63점을 연구대상으로 하였다. 수침고목재는 PEG 2000으로 포매한 후 로타리마이크로톰으로 박편을 제작하여 분석하였다. 대부분의 시료가 오랜 기간동안의 부후로 인하여 조직을 관찰할 수 없었기 때문에 비교적 상태가 양호한 27점만 수종을 식별할 수 있었다. 식별된 수종은 오리나무속(55.6%), 물푸레나무속(33.3%), 참나무속의 상수리나무아속(11.1%)으로 모두 활엽수종이었으며 침엽수종은 발견되지 않았다. 이들 수종의 구성으로 보아 연구지역이 마지막 빙하기이후 서해안 해수면 상승에 의해 형성된 습지나 효수 주변이었던 것으로 해석된다.
본 연구에서는 경기도 안산시 단원구 대부도에서 발굴된 대부도2호선의 목부재와 초본류의 수종분석과 방사성탄소연대분석을 통해 사용된 목재의 재질과 고선박이 난파된 시기를 추정하고자 하였다. 수종분석을 통해 선체부재로 사용된 목재는 모두 소나무속의 경송류로 식별되었으며, 기타 선체부재와 나무못은 경송류, 밤나무속, 참나무속 상수리나무아속 상수리나무류, 느티나무, 오리나무속의 사용을 확인하였다. 동반 출토된 목제빗과 참빗은 단풍나무속과 대나무아과로 확인되었고, 밧줄은 칡으로 만들어졌음이 밝혀졌다. 선수재와 받침목 그리고 씨앗류(감씨)의 방사성탄소연대측정과 위글매치 분석을 통해 대부도2호선은 AD 1151~1224년 사이에 난파된 것으로 밝혀졌다. 이 고선박은 12~13세기 초중반에 난파되었음을 시사한다. 이는 출토된 도자기의 편년과 일치하는 결과이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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