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스마트폰 다종 데이터를 활용한 딥러닝 기반의 사용자 동행 상태 인식 (A Deep Learning Based Approach to Recognizing Accompanying Status of Smartphone Users Using Multimodal Data)

  • 김길호;최상우;채문정;박희웅;이재홍;박종헌
    • 지능정보연구
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    • 제25권1호
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    • pp.163-177
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    • 2019
  • 스마트폰이 널리 보급되고 현대인들의 생활 속에 깊이 자리 잡으면서, 스마트폰에서 수집된 다종 데이터를 바탕으로 사용자 개인의 행동을 인식하고자 하는 연구가 활발히 진행되고 있다. 그러나 타인과의 상호작용 행동 인식에 대한 연구는 아직까지 상대적으로 미진하였다. 기존 상호작용 행동 인식 연구에서는 오디오, 블루투스, 와이파이 등의 데이터를 사용하였으나, 이들은 사용자 사생활 침해 가능성이 높으며 단시간 내에 충분한 양의 데이터를 수집하기 어렵다는 한계가 있다. 반면 가속도, 자기장, 자이로스코프 등의 물리 센서의 경우 사생활 침해 가능성이 낮으며 단시간 내에 충분한 양의 데이터를 수집할 수 있다. 본 연구에서는 이러한 점에 주목하여, 스마트폰 상의 다종 물리 센서 데이터만을 활용, 딥러닝 모델에 기반을 둔 사용자의 동행 상태 인식 방법론을 제안한다. 사용자의 동행 여부 및 대화 여부를 분류하는 동행 상태 분류 모델은 컨볼루션 신경망과 장단기 기억 순환 신경망이 혼합된 구조를 지닌다. 먼저 스마트폰의 다종 물리 센서에서 수집한 데이터에 존재하는 타임 스태프의 차이를 상쇄하고, 정규화를 수행하여 시간에 따른 시퀀스 데이터 형태로 변환함으로써 동행 상태분류 모델의 입력 데이터를 생성한다. 이는 컨볼루션 신경망에 입력되며, 데이터의 시간적 국부 의존성이 반영된 요인 지도를 출력한다. 장단기 기억 순환 신경망은 요인 지도를 입력받아 시간에 따른 순차적 연관 관계를 학습하며, 동행 상태 분류를 위한 요인을 추출하고 소프트맥스 분류기에서 이에 기반한 최종적인 분류를 수행한다. 자체 제작한 스마트폰 애플리케이션을 배포하여 실험 데이터를 수집하였으며, 이를 활용하여 제안한 방법론을 평가하였다. 최적의 파라미터를 설정하여 동행 상태 분류 모델을 학습하고 평가한 결과, 동행 여부와 대화 여부를 각각 98.74%, 98.83%의 높은 정확도로 분류하였다.

연희현장에서의 올바른 활용을 위한 진도다시래기 음악분석 (Musical Analysis of Jindo Dasiraegi music for the Scene of Performing Arts Contents)

  • 한승석;남초롱
    • 공연문화연구
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    • 제25호
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    • pp.253-289
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    • 2012
  • 다시래기는 전라남도 진도 지방에서 전승되는 상장례놀이로서, 죽음의 현장에서 새생명이 탄생한다는 생사불이(生死不二)의 메시지를 담고 있다. 더불어 많은 춤과 노래, 재담을 포함한 독특한 양식적 구조로 인해 현장 연희판에서 새로운 콘텐츠에 목말라 있던 공연문화 담당층의 주목을 끌기에 충분했다. 다시래기에 관한 많은 선행연구물들이 이들의 다시래기 재창조 작업에 커다란 도움을 주었다는 것은 불문가지의 사실이다. 그러나 이전의 연구들이 진도다시래기를 다각도로 다루어 적지 않은 성과를 이루어 내었지만 주로 학술적 접근을 통해 연행의 상징적 의미를 구명하는 데 치중한 것이 사실이다. 또한 공연요소들에 대한 접근도 대본, 노래가사, 재담, 행색, 소도구, 장단, 춤사위 등의 소개에 그쳐 정작 중요한 공연요소인 소리(창(唱))의 구체적 모습에 대한 연구가 없어 아쉬움으로 남아 있었다. 이에 본고는 다시래기 음악을 분석하고 그 음악의 성격과 특징을 악보와 함께 제시하여 공연현장의 연희실기자들에게 실질적인 도움을 주고자 하였다. 본고에서 음악분석 대상으로 삼은 소리는 가상제놀이와 거사 사당놀이에 나오는 모든 소리, 그리고 연희패의 입장 시에 부르는 상여소리로 한정하였다. 다시래기 다섯 절차 중 가상제놀이와 거사 사당놀이, 상여소리가 가장 많이 공연되기 때문이다. 수많은 공연 자료가 있지만 분석의 텍스트로는 E&E미디어에서 출반된 음반인 "진도다시래기"를 택하였다. 이는 이 음원의 녹음상태가 우수하며 무엇보다 본고에서 제시된 악보를 학습 자료로 삼아 다시래기 소리를 익히고자 하는 연희실기자들이 음원 구득과 그 활용을 용이하게 할 수 있다는 판단에서이다. 음악분석 결과, 진도다시래기에서 불리는 소리들은 대부분 꺾는 음이 있는 '미'음계를 사용한 전형적인 육자배기토리로 짜여 있었다. 그리고 '솔'음계의 남부경토리는 극히 일부분에 짧게 나타나며, 음악적 완결성은 갖추지 못하고 있는 것도 알 수 있었다. 또한 같은 상장례음악임에도 씻김굿과의 음악적 친연성은 거의 발견되지 않는데, 이는 망자를 달래서 천도하는 씻김굿과 산 자의 삶을 북돋우는 다시래기의 성격과 기능이 다른 데서 비롯된 음악적 특징이라고 생각된다. 한편 다시래기 소리 전반에 판소리 음악어법적 특징들이 보이는데, 이는 다시래기의 복원과 전승에 있어서 주도적 역할을 한 예능보유자의 과거 창극단 활동이력과 무관하지 않다고 여겨진다. 다시래기 예능 담당자의 이러한 활동이력은 다시래기 원형의 변질을 초래한 원인이 되기도 하였지만, 한편으로는 다시래기의 공연요소를 더욱 풍부하게 하여 공연현장에서 콘텐츠로 활용될 수 있는 연희적 기반을 확장시킨 결과로도 나타났다. 본고의 작업이 다시래기를 원형 삼아 죽음의 상실을 극복하고 삶의 활력을 지켜낼 미래의 진지한 현장예술가들에게 의미 있게 활용되기를 기대한다.

Support Vector Regression을 이용한 GARCH 모형의 추정과 투자전략의 성과분석 (Estimation of GARCH Models and Performance Analysis of Volatility Trading System using Support Vector Regression)

  • 김선웅;최흥식
    • 지능정보연구
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    • 제23권2호
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    • pp.107-122
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    • 2017
  • 주식시장의 주가 수익률에 나타나는 변동성은 투자 위험의 척도로서 재무관리의 이론적 모형에서뿐만 아니라 포트폴리오 최적화, 증권의 가격 평가 및 위험관리 등 투자 실무 영역에서도 매우 중요한 역할을 하고 있다. 변동성은 주가 수익률이 평균을 중심으로 얼마나 큰 폭의 움직임을 보이는가를 판단하는 지표로서 보통 수익률의 표준편차로 측정한다. 관찰 가능한 표준편차는 과거의 주가 움직임에서 측정되는 역사적 변동성(historical volatility)이다. 역사적 변동성이 미래의 주가 수익률의 변동성을 예측하려면 변동성이 시간 불변적(time-invariant)이어야 한다. 그러나 대부분의 변동성 연구들은 변동성이 시간 가변적(time-variant)임을 보여주고 있다. 이에 따라 시간 가변적 변동성을 예측하기 위한 여러 계량 모형들이 제안되었다. Engle(1982)은 변동성의 시간 가변적 특성을 잘 반영하는 변동성 모형인 Autoregressive Conditional Heteroscedasticity(ARCH)를 제안하였으며, Bollerslev(1986) 등은 일반화된 ARCH(GARCH) 모형으로 발전시켰다. GARCH 모형의 실증 분석 연구들은 실제 증권 수익률에 나타나는 두터운 꼬리 분포 특성과 변동성의 군집현상(clustering)을 잘 설명하고 있다. 일반적으로 GARCH 모형의 모수는 가우스분포로부터 추출된 자료에서 최적의 성과를 보이는 로그우도함수에 대한 최우도추정법에 의하여 추정되고 있다. 그러나 1987년 소위 블랙먼데이 이후 주식 시장은 점점 더 복잡해지고 시장 변수들이 많은 잡음(noise)을 띠게 됨에 따라 변수의 분포에 대한 엄격한 가정을 요구하는 최우도추정법의 대안으로 인공지능모형에 대한 관심이 커지고 있다. 본 연구에서는 주식 시장의 주가 수익률에 나타나는 변동성의 예측 모형인 GARCH 모형의 모수추정방법으로 지능형 시스템인 Support Vector Regression 방법을 제안한다. SVR은 Vapnik에 의해 제안된 Support Vector Machines와 같은 원리를 회귀분석으로 확장한 모형으로서 Vapnik의 e-insensitive loss function을 이용하여 비선형 회귀식의 추정이 가능해졌다. SVM을 이용한 회귀식 SVR은 두터운 꼬리 분포를 보이는 주식시장의 변동성과 같은 관찰치에서도 우수한 추정 성능을 보인다. 2차 손실함수를 사용하는 기존의 최소자승법은 부최적해로서 추정 오차가 확대될 수 있다. Vapnik의 손실함수에서는 입실론 범위내의 예측 오차는 무시하고 큰 예측 오차만 손실로 처리하기 때문에 구조적 위험의 최소화를 추구하게 된다. 금융 시계열 자료를 분석한 많은 연구들은 SVR의 우수성을 보여주고 있다. 본 연구에서는 주가 변동성의 분석 대상으로서 KOSPI 200 주가지수를 사용한다. KOSPI 200 주가지수는 한국거래소에 상장된 우량주 중 거래가 활발하고 업종을 대표하는 200 종목으로 구성된 업종 대표주들의 포트폴리오이다. 분석 기간은 2010년부터 2015년까지의 6년 동안이며, 거래일의 일별 주가지수 종가 자료를 사용하였고 수익률 계산은 주가지수의 로그 차분값으로 정의하였다. KOSPI 200 주가지수의 일별 수익률 자료의 실증분석을 통해 기존의 Maximum Likelihood Estimation 방법과 본 논문이 제안하는 지능형 변동성 예측 모형의 예측성과를 비교하였다. 주가지수 수익률의 일별 자료 중 학습구간에서 대칭 GARCH 모형과 E-GARCH, GJR-GARCH와 같은 비대칭 GARCH 모형에 대하여 모수를 추정하고, 검증 구간 데이터에서 변동성 예측의 성과를 비교하였다. 전체 분석기간 1,487일 중 학습 기간은 1,187일, 검증 기간은 300일 이다. MLE 추정 방법의 실증분석 결과는 기존의 많은 연구들과 비슷한 결과를 보여주고 있다. 잔차의 분포는 정규분포보다는 Student t분포의 경우 더 우수한 모형 추정 성과를 보여주고 있어, 주가 수익률의 비정규성이 잘 반영되고 있다고 할 수 있다. MSE 기준으로, SVR 추정의 변동성 예측에서는 polynomial 커널함수를 제외하고 linear, radial 커널함수에서 MLE 보다 우수한 예측 성과를 보여주었다. DA 지표에서는 radial 커널함수를 사용한 SVR 기반의 지능형 GARCH 모형이 가장 우수한 변동성의 변화 방향에 대한 방향성 예측력을 보여주었다. 추정된 지능형 변동성 모형을 이용하여 예측된 주식 시장의 변동성 정보가 경제적 의미를 갖는지를 검토하기 위하여 지능형 변동성 거래 전략을 도출하였다. 지능형 변동성 거래 전략 IVTS의 진입규칙은 내일의 변동성이 증가할 것으로 예측되면 변동성을 매수하고 반대로 변동성의 감소가 예상되면 변동성을 매도하는 전략이다. 만약 변동성의 변화 방향이 전일과 동일하다면 기존의 변동성 매수/매도 포지션을 유지한다. 전체적으로 SVR 기반의 GARCH 모형의 투자 성과가 MLE 기반의 GARCH 모형의 투자 성과보다 높게 나타나고 있다. E-GARCH, GJR-GARCH 모형의 경우는 MLE 기반의 GARCH 모형을 이용한 IVTS 전략은 손실이 나지만 SVR 기반의 GARCH 모형을 이용한 IVTS 전략은 수익으로 나타나고 있다. SVR 커널함수에서는 선형 커널함수가 더 좋은 투자 성과를 보여주고 있다. 선형 커널함수의 경우 투자 수익률이 +526.4%를 기록하고 있다. SVR 기반의 GARCH 모형을 이용하는 IVTS 전략의 경우 승률도 51.88%부터 59.7% 사이로 높게 나타나고 있다. 옵션을 이용하는 변동성 매도전략은 방향성 거래전략과 달리 하락할 것으로 예측된 변동성의 예측 방향이 틀려 변동성이 소폭 상승하거나 변동성이 하락하지 않고 제자리에 있더라도 옵션의 시간가치 요인 때문에 전체적으로 수익이 실현될 수도 있다. 정확한 변동성의 예측은 자산의 가격 결정뿐만 아니라 실제 투자에서도 높은 수익률을 얻을 수 있기 때문에 다양한 형태의 인공신경망을 활용하여 더 나은 예측성과를 보이는 변동성 예측 모형을 개발한다면 주식시장의 투자자들에게 좋은 투자 정보를 제공하게 될 것이다.

몬트리올조약에 있어 국제항공여객운송인의 손해배상책임 (Liability of the Compensation for Damage Caused by the International Passenger's Carrier by Air in Montreal Convention)

  • 김두환
    • 항공우주정책ㆍ법학회지
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    • 제18권
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    • pp.9-39
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    • 2003
  • 프로펠러여객기 운항시대에 만들어졌던 국제항공운송인의 민사책임관계를 규정한 1992년의 바르샤바조약은 1955년의 헤이그 개정의정서, 1961년의 과다라하라조약, 1971년의 과테말라의정서 및 1975년의 몬트리올 제1, 제2, 제3및 제4의 정서 등 한개의 조약과 여섯 개의 의정서 등에 의하여 여러 차례 개정이 되었고 보완되면서 70여 년간 전세계를 지배하여 왔지만 오늘날 초음속(마하)으로 나르고 있는 제트여객기 운항시대에 적합하지 않아 "바르샤바조약체제" 상의 문제점이 많이 제기되어 왔다. 특히 시대에 뒤떨어진 "바르샤바조약체제" 는 2개의 조약과 여섯 개의 의정서로 매우 복잡하게 구성되어 있었으며 항공기사고로 인한 국제항공운송인의 손해배상사건에 있어 배상한도액이 유한책임으로 규정되어 있어 항상 가해자인 항공사와 피해자인 여객들간에 분쟁(소송 등)이 끊이지 않고 있으므로 이를 어느정도 해결하기 위하여 UN산하 ICAO에서는 상기 여러 개 조약과 의정서를 하나의 조약으로 통합(integration)하여 단순화시키고 현대화(modernization)시키기 위하여 20여 년간의 작업 끝에 1999년 5월에 몬트리올에서 새로운 국제항공운송인의 민사책임에 관한 조약(몬트리올 조약)을 제정하였다. "바르샤바조약체제" 를 근본적으로 개혁한 몬트리올 조약은 71개국과 유럽통합지역기구가 서명하였으며 미국을 비롯하여 33개국이 비준하여 2003년 11월 3일부터 전세계적으로 발효되었음으로 이 조약은 앞으로 전세계의 항공운소업계를 지배하게 되리라고 본다. 본 논문에서는 몬트리올 조약의 성립경위와 주요내용(국제항공여객운송인의 손해배상책임: (1)총설, (2)조약의 명칭, (3)조약의 전문, (4)국제항공여객에 대한 책임원칙과 배상액((ㄱ)국제항공여객의 사상에 대한 배상, (ㄴ)국제항공여객의 연착에 대한 배상), (5)손해배상 한도액의 자동조정, (6)손해배상금의 일부전도, (7)손해배상청구소송의 제기관계, (8)국제항공여객의 주거지에서의 재판관할관계, (9)항공계약운송인과 항공실제운송인과의 관계, (10)항공보험)을 요약하여 간략하게 설명하였다. 1999년 몬트리올 조약의 핵심사항은 국제항공운송인의 손해배상책임에 관하여 무한책임을 원칙으로 하되 100,000 SDR까지는 무과실책임주의를 채택하였고 이 금액을 초과하는 부분에 대하여서는 과실추정책임주의를 채택하였음으로 "2단계의 책임제도" 를 도입한 점과 항공기사고로 인한 피해자(여객)는 주소지의 관할법원에 가해자(항공사)를 상대로 손해배상청구소송을 제기할 수 있는 제 5재판관할권을 새로이 도입하였다는 점이다. 현재 우리 나라는 전세계에서 항공여객수송량이 11위 권에 접어들고 있으며 항공화물수송량도 3위 권을 차지하고 있음에도 불구하고 아직도 이 조약에 서명 내지 비준을 하지 않고 있음은 문제점으로 지적될 수가 있음으로 그 해결방안으로 세계의 항공산업선진국들과 어깨를 나란히 하고 상호 협력하기 위하여 조속히 우리 나라도 이 조약에 서명하고 비준하는 것이 필요하다고 본다. 한편 우리 나라와 일본은 국내항공운송에 있어서는 국내에서 항공기사고가 발생하였을 때에 국내항공여객운송인의 민사책임을 규정한 법률이 없기 때문에 항상 항공사 측과 피해자간에 책임원인과 한계 및 손해배상액을 놓고 분규가 심화되어 가고있으며 법원에서 소송이 몇 년씩 걸리어 피해자 보호에 만전을 기 할 수가 없는 실정에 있다. 현재 이와 같은 분규의 신속한 해결을 위하여 국내항공운송약관과 민상법의 규정을 적용 내지 준용하여 처리할 수밖에 없는 실정인데 항공기사고의 특수성을 고려하여 볼 때 여러 가지 문제점이 많이 제기되고 있다. 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 국내항공여객운송인의 책임한계 및 손해배상액을 분명하게 정하고 재판의 공평성과 신속성을 도모하기 위하여서는 항공운송계약 당사자간의 책임관계를 명확하게 규정한 "가칭, 항공운송법" 의 국내입법이 절실히 필요하다고 본다.

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내화처리합판(耐火處理合板)의 열판건조(熱板乾燥)에 관(關)한 연구(硏究) (Studies on Press Drying of Fire-Retardant Treated Plywood)

  • 김종만
    • 한국산림과학회지
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    • 제56권1호
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    • pp.1-25
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    • 1982
  • 건책물(建策物)의 내장(內裝)에 많이 사용(使用)하고 있는 합판(合板)은 가연성(可燃性) 물질(物質)로서 각종(各種) 대형(大型) 화재(火災)를 유발(誘發)하여 많은 인명(人命)과 재산(財産)의 손실(損失)을 초래(招來)하고 있다. 따라서 이로 인(因)한 피해(被害)를 최대한(最大限)으로 줄이기 위하여 내화합판(耐火合板) 제조(製造)의 필요성(必要性)이 절실(絶實)히 요구(要求)되며 또한 내화합판(耐火合板) 제조(製造)에서 우선적(優先的)으로 해결(解決)해야 될 합판(合板)의 건조(乾燥)에 관(關)해서 연구(硏究)할 필요가 있다고 생각한다. 본(本) 연구(硏究)에서는 3.5mm으로 합판(合板)과 5.0mm 합판(合板)에 황산(黃酸)암모늄, 제(第) 1 인산(燐酸) 암모늄, 제(第) 2 인산(燐酸) 암모늄 및 수분처리(水分處理)는 6 및 9시간(時間)으로 처리(處理)하고 붕사(硼砂)-붕산(硼酸) 및 미나리스는 1, 3, 6 및 9시간(時間)으로 처리(處理)하였으며 90, 120 및 $150^{\circ}C$ 등(等)으로 열판건조(熱板乾燥) 실시(實施)한 후(後), 건조곡선(乾燥曲線), 건조속도(乾燥速度), 내화제(耐火劑)의 흡수량(吸收量) 및 내화도(耐火度) 등(等)을 연구검토(硏究檢討)한 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1) 온냉욕법(溫冷浴法)으로 9후간(後間)의 내화처리(耐火處理) 실시(實施)하므로써 얻은 두께 3.5mm합판(合板)의 약제(藥劑) 보유량(保留量)은 제(第) 1 인산(燐酸) 암모늄 $1.353kg/(30cm)^3$, 제(第) 2 인산(燐酸) 암모늄 $1.331kg/(30cm)^3$, 황산(黃酸)암모늄 $1.263kg/(30cm)^3$ 붕사(硼砂)-붕산(硼酸) $1.226kg/(30cm)^3$으로 최저(最低) 보유량(保留量)에 도달(到達)하였으나 미나리스는 $0.906kg/(30cm)^3$로 미달(未達)되었다. 두께 5.0mm 합판(合板)의 약제(藥劑) 보유량(保留量)은 황산(黃酸)암모늄 $1.356kg/(30cm)^3$, 제(第) 2 인산(燐酸) 암모늄 $1.166kg/(30cm)^3$로서 최저(最低) 보유량(保留量)에 도달(到達)하였으나 제(第) 1 인산(燐酸) 암모늄, 붕사(硼砂)-붕산(硼酸)과 미나리스는 미달(未達)이었다. 2) 3.5mm와 5.0mm 합판(合板)의 건조곡선(乾燥曲線)은 6시간(時間)과 9시간(時間)의 내화처리(耐火處理)에서 약제처리(藥劑處理) 합판(合板)이 수분처리(水分處理) 합판(合板)보다 건조곡선(乾燥曲線)의 경사(傾斜)가 더 적었다. 그리고 두께에 따른 건조속도(乾燥速度)는 3.5mm 합판(合板)의 경우(境遇) 5.0mm 합판(合板) 건조속도(乾燥速度)보다 약(約) 3배(倍) 이상(以上) 더 빨랐다. 3) 약제별(藥劑別) 건조속도(乾燥速度)는 열판온도(熱板溫度) $120^{\circ}C$로 건조(乾燥)하였을 때 두께 3.5mm의 합판(合板)에서 제(第) 2 인산(燐酸) 암모늄이 가장 높은 경향(傾向)을 나타내었고 두께 5.0mm의 합판(合板)에서도 제(第) 2 인산(燐酸) 암모늄이 가장 높은 경향(傾向)을 나타내었다. 그러나 처리시간(處理時間) 6시간(時間) 이상(以上)에서 수분처리(水分處理) 합판(合板)의 건조속도(乾燥速度)가 더욱 높았다. 4) 열판온도(熱板溫度)에 따른 건조속도(乾燥速度)는 열판온도(熱板溫度)가 상승(上昇)함에 따라 뚜렷하게 상승(上昇)하였으며 두께 3.5mm 합판(合板)의 경우(境遇) 열판온도(熱板溫度) 90, 120 및 $150^{\circ}C$에서 각각(各各) 1.23%/min., 6.54%/min., 25.75%/min. 였고 두께 5.0mm의 합판(合板)에서는 각각(各各) 0.55%/min., 2.49%/min., 8.19%/min.를 나타내었다. 5) 내화처리(耐火處理) 합판(合板)의 내화도(耐火度)에 있어서 약제(藥劑)사이의 중량(重量) 감소율(減少率)은 두께 3.5mm와 5.0mm 합판(合板)에서 제(第) 2 인산(燐酸) 암모늄이 가장 적었고 다음은 제(第) 1 인산(燐酸) 암모늄이었으며 그 다음은 황산(黃酸)암모늄, 미나리스 및 붕사(硼砂)-붕산(硼酸)의 순서(順序)로 증가(增加)하였다. 착화시간(着火時間), 잔화시간(殘火時間), 이면(裏面)의 탄화면적(炭火面積)에 있어서는 제(第) 2 인산(燐酸) 암모늄이 가장 우수(優秀)하였고, 다음은 제(第) 1 인산(燐酸) 암모늄, 황산(黃酸) 암모늄, 붕사(硼砂)-붕산(硼酸), 미나리스순(順)으로 효과(効果)를 나타냈다.

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니암지대황폐림지(泥岩地帶荒廢林地)의 지피식생(地被植生) 조성방법(造成方法)에 관(關)한 연구(硏究) - 니암특성((泥岩特性)과 조기녹화(早期綠化) - (Studies on the Method of Ground Vegetation Establishment of Denuded Forest Land in the Mudstone Region - The Characteristics of Mudstone and Speeded-up Reforestation -)

  • 정인구
    • 한국산림과학회지
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    • 제19권1호
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    • pp.1-23
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    • 1973
  • 우리나라에서 식물생장(植物生長)이 가장 나쁜 니암지대(泥岩地帶) 황폐림지(荒廢林地)에 지피식생(地被植生)을 조성(造成)시키기 위하여 지피식생(地被植生) 조성시험(造成試驗)을 실시(實施)한 결과(結果)는 다음과 같다. 1. 객토량시험(客土量試驗)에 있어서 객토(客土)는 두께 15cm이상을 하여야만 객토(客土)의 효과(効果)를 인정(認定)할 수있었고, 10cm의 객토(客土)를 하고서도 시비(施肥)를 하지 않으면 생장(生長)이 불량(不良)하여 1cm 객토후(客土後) 비료(肥料)를 충분(充分)히 사용(使用)한 구(區)보다 못하였다. 또 파종혈(播種穴)의 깊이에 있어서 30cm구(區)와 40cm구(區)와는 그 성적차(成績差)를 인정(認定)할 수가 없었다. 식생대피복구(植生袋被覆區)와 무피복구(無被覆區)는 식물(植物)이 발아당시(發芽當時)에는 종자(種子)의 유실여부(流失如否)와 유시(幼時) 생장상(生長上)의 차(差)가 다소(多少)있었으나 가을 성적(成績) 결과(結果)는 차(差)를 인정(認定)할 수 없어서, 이것을 종합(綜合)하여 보면 객토(客土)는 10cm이상(以上)이고 파종혈(播種穴)($30cm{\times}30cm$)당(當) 30g(22:22:11 복비(複肥) 55g)의 시비(施肥)를 하여야 한다. 2. 객토파종별(客土播種別) 시험(試驗)에 있어서 화강암풍화토(花崗巖風化土), 응회암풍화토(凝灰岩風化土), 니암풍화토별(泥岩風化土別) 성적(成績)은 고도(高度)의 유의차(有意差)가 없어고, 각종녹화자재별(各種綠化資材別) 처리(處理)에서도 모연공구(毛筵工區)에서만 1%의 유의차(有意差)를 나타내었다. 이것을 종합(綜合)하면 본 바닥 산록(山麓)의 성취(成就)된 니암풍화토(泥岩風化土)를 객토(客土)로 사용(使用)하는 것이 효과적(効果的)이며 모연공구(毛筵工區)가 좋았다. 3. 니암지대(泥岩地帶)의 임지비암(林地肥岩)임지에는 기존임목(旣存林木)(소나무, 해송)이 1ha당(當) 2,000~3,000본(本) 산재(散在)되어 있으므로 1ah당(當) 22:22:11 복합비료(複合肥料)를 성분량(成分量)으로 110kg을 시용(施用)한 결과(結果) 시비당년(施肥當年)에는 차(差)를 인정(認定)할수 없었으나 다만 엽색(葉色)이 농록색(濃綠色)을 정(呈)하고 엽장(葉長)이 30~40% 더 신장(伸張)하였고 사방오리나무에 있어서 14:37:12 및 9:12:3 복비(複肥)를 본당성분량(本當成分量)으로 20g 구(區)와 40g 구(區)로 나누어 시비(施肥)한 결과(結果) 40g구(區)가 월등(越等)히 생장(生長)이 양호(良好)하였으며 비종간(肥種間)에는 차(差)이를 인정(認定)할수 없었다. 4. 임목(林木)의 근계신장상황(根系伸張狀況)은 소나무는 40년(年)을 자라도 니암(泥岩)을 뚫고 생장(生長)하는 직근신장(直根伸張)은 15cm에 불과(不過)하나 곰솔은 23cm까지 주근(主根)이 신장(伸張)할 수가 있으므로 소나무보다 해송의 직근(直根) 신장력(伸張力)이 강(强)하다. 측근전장(側根全長)은 소나무에서 20m 해송에서 13m이였고, 아까시아나무는 식재당시(植栽當時)에 길이에서 더밑으로 암석을 뚫지 못하고 측근(側根)만 발달(發達)하여 비교적(比較的) 수분(水分)이 보지(保持)되는 소나무밑으로 신장(伸張)하는 것이 통례(通例)이였으며, 니암잔적토(泥岩殘積土)에서는 8~10년(年)만에 고사(枯死)되고 만다. 한편 소나무의 수형(樹型)은 편편상(偏偏狀)인데 해송은 삼각형(三角形)에 수형(樹型)을 이루고 있는 것이 특이하다. 이상(以上)의 사실(事實)을 종합(綜合)하면 인공(人工) 조림시(造林時) 충분(充分)한 식혈(植穴)을 파주지 않으면 임목(林木) 생육(生育)이 어려우므로 충분(充分)한 식혈(植穴)과 비료(肥料)를 시용(施用)하여야만 니암지대(泥岩地帶) 황폐림지(荒廢林地)를 복구(復舊)할수 있을것이다.

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느타리버섯의 생리화학적성질(生理化學的性質) 및 재배(栽培)에 관(關)한 연구(硏究) (Studies on the physio-chemical properties and the cultivation of oyster mushroom(Pleurotus ostreatus))

  • 홍재식
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제21권3호
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    • pp.150-184
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    • 1978
  • 합성배지(合成培地)에서 느타리 버섯균(菌)의 균사생육(菌絲生育)과 자실체형성(子實體形成)에 대한 영양적(營養的) 특성(特性)과 생리화학적(生理化學的) 제성질(諸性質)을 구명(究明)하고 볏짚과 톱밥 양(兩) 배지(培地)에서 느타리 버섯의 대량(大量) 생산(生産)을 위한 배양조건(培養條件)을 밝히고, 느타리 버섯 재배기간(栽培期間) 중 배지(培地)와 버섯중의 각종(各種) 성분(成分)의 추이(推移)를 알고자 실험을 수행하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 탄소원(炭素源) 중 mannitol과 서은 균사생육(菌絲生育)과 자실체(子實體) 형성(形成)이 빠르고 자실체(子實體)의 수량(收量)이 많았으나 lactose와 rhamnose는 균사(菌絲) 조차도 생육하지 못하였다. 또한 구연산, 호박산, ethyl alcohol 및 glycerol에서는 자실체(子實體) 형성(形成)이 매우 빈약(貧弱)하였고, 식초산, 개미산, 푸마르산, n-butyl alcohol, iso-butyl alcohol 및 n-propyl alcohol은 균사생육(菌絲生育)을 저해(阻害)하였다. 2. 질소원(窒素源)중 peptone은 균사생육(菌絲生育)과 자실체(子實體) 형성(形成)이 빠르고 자실체(子實體)의 수량(收量)이 많았으나 DL-alanine, asparagine, L-aspartic acid, glycine및 serine은 자실체형성(子實體形成)이 매우 빈약(貧弱)하였으며 아질산태질소(亞窒酸態窒素), L-tryptophan 및 L-tyrosine은 균(菌)의 생육을 저해(沮害)하였다. 또한 peptone에 무기태질소(無機態窒素)와 아미노산(酸)을 혼용(混用)한 결과 $(NH_4)_2SO_4$, $NH_4$-tartarate, DL-alanine및 L-leucine에서는 자실체(子實體)의 수량(收量)이 약 10% 증가되었고, L-aspartic acid는 약 15%. L-arginine은 약20%, L-glutamic acid와 L-lysine은 약 25%증가 되었다. 3. C/N율(率) 15.23에서 자실체(子實體) 형성(形成)은 빠르나 자실체(子實體)의 수량(收量)은 감소(減少)되었으며, C/N율(率) 11.42에서는 자실체형성(子實體形成)은 늦으나 자실체(子實體)의 수량(收量)은 증가되는 경향이 있었다. 또한 동일 C/N율(率)에서도 mannitol과 peptone의 농도(濃度)가 높은 편이 수량(收量)이 증가되었다. 그러므로 자실체(子實體)의 수량(收量)과 자실체형성(子實體形成) 소요일(所要日)의 관점(觀點)에서 보면 C/N율(率) 30.46이 어느정도 적당(適當)한 것 같다. 4. Thiamine $50{\mu}g%,\;KH_2PO_4$ 0.2%, $MgSO_4{\cdot}7H_2O$$0.02{\sim}0.03%$일때 균사(菌絲)와 자실체(子實體) 생육(生育)이 우수(優秀)하였으며 미량원소(微量元素)로서는 $FeSO_4{\cdot}7H_2O$,\;ZnSO_4{\cdot}7H_2O$$MnSO_4{\cdot}5H_2O$가 공존(共存)하면 생육촉진(生育促進)의 상승효과(相乘效果)가 인정되었으나 3이원소(元素)중 Mn이 결핍(缺乏)하면 균사(菌絲)와 자실체(子實體)의 생육(生育)이 다소 저하되었다. 이들 염류(鹽類)의 최적농도(最適濃度)는 각각 0.02mg%이었다. 5. Cytosine $0.2{\sim}1mg%$와 indole acetic acid 0.01mg%에서 균사량(菌絲量)은 증가되었으나 자실체(子實體)의 수량(收量)에는 효과 없었으며 그밖의 purine염기(鹽基), pyrimidine염기(鹽基) 및 식물(植物) hormone은 영향이 없었다. 6. 광조사(光照射영)에 의해서 균사생육(菌絲生育)은 저해(沮害)되었으며 영양생장(營養生長)의 후기에 광(光)을 조사(照射)하면 원기형성(原基形成)이 유도(誘導)되었다. 광(光)의 최적조도(最適照度)는 $100{\sim}500lux$, 조사시간(照射時間)은 매일 $6{\sim}12$시간이었고, 이 이상(以上)의 조도(照度)에서는 오히려 저해(沮害)되었으며, 암소(暗所)에서는 원기(原基)가 형성(形成)되지 않고 영양생장(營養生長)만 계속되었다. 7. 균사생육(菌絲生育)과 자실체(子實體) 형성(形成)의 최적온도(最適溫度)는 각각 $25^{\circ}C,\;10{\sim}15^{\circ}C$이었고 최적(最適)의 pH범위(範圍)는 $5.0{\sim}6.5$이었으며 균사(菌絲)는 $7{s\im}10$일간 배양(培養)했을 때가 자실체(子實體) 형성(形成)이 제일 우수(優秀)하였다. 또한 배지량(培地量)이 적을수록 자실체(子實體) 형성(形成)은 빠르나 자실체(子實體)의 수량(收量)은 감소(減少)되었고 배지량(培地量)이 많을수록 자실체(子實體) 형성(形成)은 늦은반면에 그 수량(收量)은 증가 되었으며, 원기형성(原基形成)은 $CO_2$에 의하여 저해(沮害)되었다. 8. 볏짚과 톱밥 병 배지(培地)에서 균사생육(菌絲生育)의 최적(最適) 수분량(水分量)은 70%이상 이었으며 미강(米糠) 10%를 배지(培地)에 첨가(添加)했을 때는 균사생육(菌絲生育)과 자실체형성(子實體形成)이 우수(優秀)하였다. 그리고 양배지(兩培地)에 $CaCo_3$를 단독(單獨)으로 첨가했을 때는 유효(有?)하였으나 미강(米糠)과 함께 첨가했을때는 효과(?果)를 볼 수 없었다. 9. 재배(栽培) 실험(實驗)에서 느타리 버섯의 전체(全體) 수량(收量)은 볏짚배지(培地)에서 $14.99kg/m^2$, 톱밥배지(培地)에서 $6.52kg/m^2$이었고 양배지(兩培地) 모두 90%이상이 1,2주기(週期)에서 얻어졌으며 볏짚배지(培地)(dry matter $20.96kg/m^2$)의 전수율(全收率)을 톱밥배지(培地)(dry matter $20.83kg/m^2$)의 약 2.3배(倍)이었다. 10. 재배기간(栽培期間)중 양(兩) 배지(培地)의 일반 성분을 고형물(固形物) 기준(基準)으로 볼때 회분(灰分)의 변화는 적었으나 유기물(有機物)은 감소(減少)되었으며, 수분(水分)은 종균접종시(種菌接種時) 약 79%이던것이 균사번식기간(菌絲繁殖期間)중에 다소 감소(減少)되었고 그 이후부터는 큰 변화가 없었다. 11, 종균접종시(種菌接種時) 부터 4주기(週期) 수확(收穫) 후까지 배지(培地) 성분(成分)의 소실(消失)을 보면 볏짚배지(培地)는 고형물(固形物) 약 19.7%, 유기물(有機物) 약 19.3%, 질소(窒素) 약 40%가 소실(消失)되었으며, 톱밥 배지(培地)에서는 고형물(固形物) 약 7.5%, 유기물(有機物) 약 7.6%, 질소(窒素) 약 20%가 소실(消失)되었다. 버섯 1kg을 생산(生産)하기 위하여 볏짚 배지(培地)에서는 유기물(有機物) 약 232g, 질소(窒素) 약 7.0g이 소실(消失)되었고, 톱밥 배지(培地)에서는 유기물(有機物) 약 235g, 질소(窒素) 약 6.8g이 소실(消失)되었으며, 버섯 1kg당(當) 함유된 유기물(有機物)은 각각 82.4g, 82.3g, 질소(窒素)는 각각 5.6g, 5.4g이었다. 12. 양배지(兩培地)의 전질소(全窒素)는 점차적으로 감소(減少)되었고 불용성질소(不溶性窒素)의 절대감소량(絶對減少量)은 수용성질소(水溶性窒素)보다 컸으며 아미노태(態) 질소(窒素)는 3주기(週期)까지는 계속 증가 되었으나 그 이후부터는 감소(減少)되었다. 13. 볏짚 배지(培地)에서는 재배기간(栽培其間)에 소실(消失)된 전(全) pentosan의 28%, ${\alpha}$-cellulose는 13.8%가 균사생육(菌絲生育)중에 소실(消失)되었고 톱밥배지(培地)에서는 전(全) pentosan의 24.1%, ${\alpha}$-cellulose는 11.9%가 소실(消失)되었으며 lignin은 양(兩) 배지(培地)의 2주기(週期) 수확(收穫)부터 다소 감소(減少)되었다. 환원당(還元糖), trehalose 및 mannitol은 계속 증가의 추세를 보였으며 C/N율(率)은 볏짚 배지(培地)에서 종균(種菌) 접종시(接種時) 33.2이었던 것이 폐상시(廢床時)에는 30.3이었고, 톱밥 배지(培地)는 61.3이었던 것이 60.0 이었다. 14. 양(兩) 배지(培地)에서 P, K, Mn, Zn은 감소(減少)되었고, Mg, Ca, Cu는 불규칙하게 변화되었으며, Fe는 증가되는 경향이었다. 15. 재배기간(栽培期間)중 각종효소(各種酵素)의 활성(活性)은 톱밥배지(培地)보다 볏짚배지(培地)가 월등히 높았다. 즉 CMC 당화활성(糖化活性)과 CMC액화활성(液化活性)은 균사번식(菌絲繁殖)후부터 2주기수확(週期收穫)까지는 양배지(兩培地)에서 점차적으로 증가 되었으나 그 이후부터는 감소(減少)되었다. xylanase활성(活性)은 1주기(週期)보다 2주기(週期)에서 급격히 상승되었고 3주기(週期)가 되면서 볏짚 배지(培地)에서는 신속히 감소(減少)되었으나 톱밥 배지(培地)에서는 이와같은 감소(減少)를 볼 수 없었다. protease 활성(活性)은 균사번식(菌絲繁殖)후 최고의 활성도(活性度)를 보였다가 점차로 감소(減少)하였다. 또한 볏짚 배지(培地)의 pH는 종균접종시(種菌接種時) 6.3이던 것이 4주기(週期)후는 5.0이었고 톱밥배지(培地)의 pH는 5.7에서 4.9로 떨어졌다. 16. 볏짚 배지(培地)에서 생육한 버섯은 섬유소(纖維素)를 제외한 모든 성분량(成分量)이 톱밥배지(培地)에서 생육한 버섯보다 높은 경향이있었으며 양배지(兩培地)에서 버섯의 각주기별(各週期別) 성분(成分) 변화는 $1{\sim}3$주기(週期)까지는 거의 비슷하였으나 4주기(週期)에서는 다소 감소(減少)의 추세를 보였다.

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