융합 과학 연구가 활성화되며 인문학에서도 디지털 인문학(Digital Humanities) 연구가 장려되고 있다. 이에 본 연구는 역사 데이터에 텍스트마이닝과 개체계량학 연구 방법을 적용한 시론(試論) 연구를 제안하고자 하였다. 선조실록(宣祖實錄)·선조수정실록(宣祖修正實錄), 난중잡록(亂中雜錄), 징비록(懲毖錄)을 활용하였으며, 사료(史料)에서 주제 변화와 공통 개체를 탐색하기 위해서 네트워크 분석과 DMR 토픽모델을 사용하였다. 분석 결과를 통해서 텍스트 데이터에 대한 계량 분석의 활용 가능성 확인, 특정 주제의 시기적 변화, 인물 개체 간 미발견 관계를 제시함으로써 연구의 확장 가능성을 제안할 수 있었다.
이 연구는 텍스트마이닝 기술을 이용한 개체계량학적 분석을 인문학 분야 인물 연구에 적용하기 위해 수행하였다. 연구 대상으로 한 인물은 작품뿐만 아니라 종교, 생애에 대해 많은 연구가 이루어진 윤동주를 선정하였다. 본 논문에서는 윤동주 관련 연구 1,076건을 수집하여 이중에서 초록 정보를 가지고 있었던 220건의 논문을 대상으로 LDA(Latent Dirichlet Allocation) 방식의 토픽모델링 분석을 수행하였으며, 참고문헌 정보를 추출할 수 있었던 121건의 논문을 대상으로 저자동시인용 분석을 통해 연구의 동향을 살펴보았다. 또한 초록에서 인명, 작품명의 개체를 추출하여 이들의 관계를 살펴보았다. 이 연구를 통해 윤동주에 관련한 연구 동향은 생애, 시, 실존의식, 비교문학, 번역문학, 종교적 신념에 대한 연구로 다양한 분야에 걸쳐 이루어졌다는 것을 데이터를 기반으로 보다 객관적으로 분석해 볼 수 있었으며, 윤동주와 함께 연구되는 다른 인물이 어떤 작품을 매개로 하여 연구되어 왔는지에 대해서도 알 수 있었다. 이러한 결과는 인문학 분야의 지적구조를 밝히는데 개체계량학적 방법이 유용함을 증명하는 한편 인문학연구의 새로운 시각적 접근을 제안했다는 데에 의의가 있다.
우리나라에 분포하고 있는 재래꿀벌(Apis cerana)의 일벌(worker)을 대상으로 춘계 15지역 및 하계 16지역 개체군을 선택하였으며, 총 47개 정량형질에 대해 계절 및 개체군별로 판별분석(discriminant analysis)을 실시하였다. 그 결과, 각 계절별 및 개체군별 분리도는 모든 비교방법에서 매우 뚜렷하였다. 특히, 전체 47형질 중 앞다리 경절 길이(FTL)가 분리 기여도가 가장 큰 형질로 나타났다.
많은 연구들 가운데 살펴볼 가치가 있는 대상을 찾아 제시해주는 문헌기반 발견의 접근법은 연구자들에게 매우 유용할 것이다. 문헌기반 발견 연구의 대표 이론인 Swanson의 ABC 모델은 기존에 검증되지 않은 개체들의 관계를 연구할 것을 제안해 준다. 본 연구는 Swanson의 ABC 모델에 인용 정보를 고려하여 유의한 관계에 있는 개체들을 더 효율적으로 찾아내고자 하였다. 수집 논문들의 참고문헌 목록에서 인용 정보를 확인하고 논문의 표제와 초록을 대상으로 텍스트 마이닝 기법으로 중요한 단어들을 추출하였다. Swanson의 연구들 중 어유와 레이노드 질병 및 증상의 관계를 재현하였으며 기존의 접근법으로 확인되는 개체들과 어떤 차이가 있는지 분석하였다.
Astipromma jezoense Uchida의 종내변이를 알아보기 위하여 지리적으로 상이한 서식지에서 채집되 7개 개체군을 대상으로 계량형능학적분석을 실시하였다. 계량형능학적분석은 요인분석의 주성분분석과 판별분석을 실시하였으며, 주성분분석의 결과 25개의 형질이 4개의 factor들로 집약되어 나타났다. 이중 특히 다리의 형질들이 암·수모두에게 중요하게 작용하는 것으로 나타났다. 판별분석의 결과를 보면, 암·수 모두 서식하는 지리구에 따라 뚜렷한 형태적 gap이 존재하고 있음을 알수 있었고, 그러한 결과를 도출해낸 판별형질로는 암컷에서는 가운데 홑눈의 최장폭을(MOD)과 복부제1마디의 길이(FTL)가 숫컷에서는 뺨의 길이(MSL)가 가장 크게 작용하는 것으로 나타났다.
우리나라에 분포하고 있는 재래꿀벌(Apis cerana)의 일벌을 대상으로 춘계 11지역 및 하계 12지역 개체군을 선발하였으며, 총 47개 정량형질에 대해 지역별로 판별분석을 실시 하였고, 또한 양 계절간 변이도 분석하였다. 그 결과, 지역별 비교에서는 춘계 91.67%, 하계 88.44%의 평균분리율을 보였으며, 양계절간 비교에서는 97.58%로 나타났다. 반면에 양계절을 통합한 비교에서는 70.16%로 낮았다.
본 연구는 남부지방에 흔히 식재하는 3개 조경수종을 대상으로 직접수확법을 통해 개방 생장하는 개체별 탄소저장 및 흡수를 계량화하고, 수종별 생장에 따른 탄소저감을 용이하게 산정하는 계량모델을 개발하였다. 연구 수종은 탄소저감 정보가 부재하는 동백나무, 배롱나무, 가시나무 등이었다. 유목에서 성목에 이르는 일정 간격의 줄기직경 규격을 고려하여 수종별로 10개체씩, 총 30개체의 수목을 구입하였다. 그리고 근굴취를 포함하는 직접 벌목을 통해 해당 개체의 부위별 및 전체 생체량을 실측하고, 탄소저장량을 산정하였다. 수종별 흉고직경 내지 근원직경의 줄기 원판을 채취하여 직경생장률을 분석하고, 연간 탄소흡수량을 산출하였다. 줄기직경을 독립변수로 생장에 따른 수종별 단목의 탄소저장과 연간 탄소흡수를 산정하는 활용 용이한 계량모델을 도출하였다. 이들 계량모델의 $r^2$은 0.94~0.98로서 적합도가 높았다. 흉고직경 10cm인 가시나무 단목의 탄소저장량과 연간 탄소흡수량은 각각 24.0kg/주 및 4.5kg/주/년이었다. 근원직경 10cm인 동백나무와 배롱나무의 경우는 각각 11.2kg/주 및 2.6kg/주/년, 8.1kg/주 및 1.2kg/주/년이었다. 이 탄소저장량은 가시나무 약 42L, 동백나무 20L, 배롱나무 14L의 휘발유 소비에 따른 탄소 배출량에 상당하였다. 또한, 상기한 직경의 가시나무, 동백나무 및 배롱나무 한 그루는 매년 각각 8L, 5L, 2L의 휘발유 소비에 따른 탄소 배출량을 상쇄하는 역할을 담당하였다. 본 연구는 식재 수목의 직접 벌목과 근굴취의 난이성을 극복하고, 남부지방 대상 조경수종의 생체량 및 탄소저감을 계량화하는 새로운 초석을 마련하였다.
본 연구는 중부지방 도시에 흔히 식재하는 5개의 향토 조경수종을 대상으로, 직접수확법을 통해 수종별 탄소의 저장 및 연간 흡수를 용이하게 산정하는 계량모델을 제시하고, 도시녹지의 탄소저감 효과를 계량화하는데 필요한 기반정보를 구축하였다. 연구대상 수종은 탄소저감 관련 정보가 전무한 이팝나무, 살구나무, 전나무, 산수유, 주목 등이었다. 유목에서 성목에 이르는 일정 간격의 줄기 직경 크기를 고려하여 수종별로 10개체씩, 총 50개체의 수목을 구입하였다. 그리고, 근굴취를 포함하는 직접수확법에 의해 개체당 부위별 및 전체 생체량을 산정하고 탄소저장량을 산출하였다. 수종에 따라 흉고직경 또는 근원직경 부위의 줄기 원판을 채취하여, 직경생장을 분석하고 연간 탄소흡수량을 산정하였다. 직경을 독립변수로 생장에 따른 수종별 단목의 탄소저장 및 연간 탄소흡수를 산출하는 활용 용이한 계량모델을 유도하였다. 이들 회귀식의 $r^2$은 0.92~0.99로서 적합도가 높았다. 흉고직경 10cm인 단목의 탄소저장량 및 연간 탄소흡수량은 이팝나무가 각각 20.0kg/주 및 5.9kg/주/년으로서 가장 많았고, 다음으로 살구나무 17.5kg/주 및 4.5kg/주/년, 전나무 13.2kg/주 및 1.8kg/주/년 등의 순이었다. 근원직경 10cm인 산수유와 주목의 경우는 각각 9.3kg/주 및 3.2kg/주/년, 6.3kg/주 및 0.6kg/주/년이었다. 이 탄소저장량은 이팝나무, 살구나무 및 전나무의 경우 23~35L의 휘발유 소비, 그리고 산수유 및 주목은 11~16L의 휘발유 소비로부터 배출되는 탄소량에 상당하였다. 또한, 상기한 직경의 이팝나무, 살구나무 및 산수유 한 그루는 6~10L의 휘발유 소비, 그리고 전나무와 주목의 경우는 1~3L의 휘발유 소비로부터 배출되는 탄소량을 해마다 상쇄하는 역할을 담당하였다. 본 연구는 도시 조경수의 직접 벌목과 근굴취의 난이성을 극복하므로써, 대상 수종의 생체량을 포함하는 탄소저감을 용이하게 계량화하기 위한 새로운 초석을 마련하였다.
우리나라에 발생하고 있는 벼멸구 생태형의 형태적 차이를 구명하고자 생태형 1, 2, 3의 단시형 암컷과 숫컷의 다리부분의 형태를 관찰하였다. 앞다리, 가운데 다리 그리고 뒷다리의 제3부절의 형태를 51개 부위에서 조사한 다음 통계학적 분석을 위하여 정준 판별 분석법을 도입하였다. 각 생태형간의 Mahalanobis distance는 숫컷의 경우 생태형 2와 3 사이에서 가장 짧았고, 암컷은 생태형 1과 2 사이에서 가장 길었다. Scatter plot diagram상에서 각 생태 형간 분리현상이 뚜렷하여 중심점이 각각 다르게 나타났고 각 생태형에 속하는 개체는 중심점 부근에 고르게 분포하였다. 각 생태형간의 Group membership 조사에서 암수 모두 각 생태형은 각각 동일한 생텨형을 분류되었다.
지적구조 분석을 위해 가중 네트워크를 시각화해야 하는 경우에 패스파인더 네트워크와 같은 링크 삭감 알고리즘이 널리 사용되고 있다. 이 연구에서는 네트워크 시각화를 위한 링크 삭감 알고리즘의 적합도를 측정하기 위한 지표로 NetRSQ를 제안하였다. NetRSQ는 개체간 연관성 데이터와 생성된 네트워크에서의 경로 길이 사이의 순위 상관도에 기반하여 네트워크의 적합도를 측정한다. NetRSQ의 타당성을 확인하기 위해서 몇 가지 네트워크 생성 방식에 대해 정성적으로 평가를 했었던 선행 연구의 데이터를 대상으로 시험적으로 NetRSQ를 측정해보았다. 그 결과 품질이 좋게 평가된 네트워크일수록 NetRSQ가 높게 측정됨을 확인하였다. 40가지 계량서지적 데이터에 대해서 4가지 링크 삭감 알고리즘을 적용한 결과에 대해서 NetRSQ로 품질을 측정하는 실험을 수행한 결과, 특정 알고리즘의 네트워크 표현 결과가 항상 좋은 품질을 보이는 것은 아니며, 반대로 항상 나쁜 품질을 보이는 것도 아님을 알 수 있었다. 따라서 이 연구에서 제안한 NetRSQ는 생성된 계량서지적 네트워크의 품질을 측정하여 최적의 기법을 선택하는 근거로 활용될 수 있을 것이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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