• 정보처리학회논문지:소프트웨어 및 데이터공학
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• 제4권11호
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• pp.509-520
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• 2015

대학수학능력시험(수능)은 고등학교 3년간의 학업 성취도를 측정하는 대표적인 평가 도구로서 대한민국 대학 입시에 있어 매우 중요한 역할을 하는 시험이다. 응시생들의 학업 성취도를 효과적으로 평가하기 위해서는 수능의 난이도가 적절하게 조절되어야 하나 지금까지는 수능 난이도의 편차가 매우 크게 나타나 매 입시연도마다 여러 가지 문제점을 야기해왔다. 본 연구에서는 전문가의 판단에 의존한 기존 방식에서 벗어나 지금까지 시행된 모의고사 및 실제 시험을 통해 축적된 자료를 바탕으로 데이터마이닝 기법을 적용하여 영어영역 문제의 난이도를 예측하는 모델을 구축하고 난이도 예측에 영향을 미치는 요소를 판별하고자 한다. 이를 위해 각 문항의 특성을 판별할 수 있는 여러 지표와 함께 지문, 문제, 답안 등에 나타난 단어들의 특징을 토픽 모델링(topic modeling) 기법을 이용하여 정량화하고 이를 바탕으로 선형회귀분석 및 의사결정나무 기법을 이용하여 각 문항의 난이도를 예측하는 모델을 구축하였다. 구축된 예측 모델을 실제 문제에 적용한 결과 난이도의 상/하 구분에 대한 예측 정확도는 90% 수준으로 나타났으며, 실제 정답률 대비 오차 비율은 약 16% 이내인 것으로 나타났다. 또한 배점 및 문제 유형이 문제의 난이도에 큰 영향을 미치며 지문이 특정 주제에 관련된 경우에도 난이도에 영향을 미치는 것을 확인하였다. 본 연구에서 제시된 방법론을 이용하여 영어영역 각 문제들에 대한 기대 정답률의 범위를 추정할 수 있으며 이를 종합하여 영어영역 전체 문제에 대한 정답률 예측을 통해 적절한 난이도의 문제를 출제하는 데 기여할 수 있을 것으로 기대한다.

• 한국펄프종이공학회:학술대회논문집
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• 한국펄프종이공학회 2000년도 제26회 펄프종이기술 국제세미나
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• pp.16-23
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• 2000

The increasing functional needs of top-quality printing papers and packaging paperboards, and especially the rapid developments in electronic printing processes and various computer printers during past few years, set new targets and requirements for modern paper quality. Most of these paper grades of today have relatively high filler content, are moderately or heavily calendered , and have many coating layers for the best appearance and performance. In practice, this means that many of the traditional quality assurance methods, mostly designed to measure papers made of pure. native pulp only, can not reliably (or at all) be used to analyze or rank the quality of modern papers. Hence, introduction of new measurement techniques is necessary to assure and further develop the paper quality today and in the future. Paper formation , i.e. small scale (millimeter scale) variation of basis weight, is the most important quality parameter of paper-making due to its influence on practically all the other quality properties of paper. The ideal paper would be completely uniform so that the basis weight of each small point (area) measured would be the same. In practice, of course, this is not possible because there always exists relatively large local variations in paper. However, these small scale basis weight variations are the major reason for many other quality problems, including calender blacking uneven coating result, uneven printing result, etc. The traditionally used visual inspection or optical measurement of the paper does not give us a reliable understanding of the material variations in the paper because in modern paper making process the optical behavior of paper is strongly affected by using e.g. fillers, dye or coating colors. Futhermore, the opacity (optical density) of the paper is changed at different process stages like wet pressing and calendering. The greatest advantage of using beta transmission method to measure paper formation is that it can be very reliably calibrated to measure true basis weight variation of all kinds of paper and board, independently on sample basis weight or paper grade. This gives us the possibility to measure, compare and judge papers made of different raw materials, different color, or even to measure heavily calendered, coated or printed papers. Scientific research of paper physics has shown that the orientation of the top layer (paper surface) fibers of the sheet paly the key role in paper curling and cockling , causing the typical practical problems (paper jam) with modern fax and copy machines, electronic printing , etc. On the other hand, the fiber orientation at the surface and middle layer of the sheet controls the bending stiffness of paperboard . Therefore, a reliable measurement of paper surface fiber orientation gives us a magnificent tool to investigate and predict paper curling and coclking tendency, and provides the necessary information to finetune, the manufacturing process for optimum quality. many papers, especially heavily calendered and coated grades, do resist liquid and gas penetration very much, bing beyond the measurement range of the traditional instruments or resulting invonveniently long measuring time per sample . The increased surface hardness and use of filler minerals and mechanical pulp make a reliable, nonleaking sample contact to the measurement head a challenge of its own. Paper surface coating causes, as expected, a layer which has completely different permeability characteristics compared to the other layer of the sheet. The latest developments in sensor technologies have made it possible to reliably measure gas flow in well controlled conditions, allowing us to investigate the gas penetration of open structures, such as cigarette paper, tissue or sack paper, and in the low permeability range analyze even fully greaseproof papers, silicon papers, heavily coated papers and boards or even detect defects in barrier coatings ! Even nitrogen or helium may be used as the gas, giving us completely new possibilities to rank the products or to find correlation to critical process or converting parameters. All the modern paper machines include many on-line measuring instruments which are used to give the necessary information for automatic process control systems. hence, the reliability of this information obtained from different sensors is vital for good optimizing and process stability. If any of these on-line sensors do not operate perfectly ass planned (having even small measurement error or malfunction ), the process control will set the machine to operate away from the optimum , resulting loss of profit or eventual problems in quality or runnability. To assure optimum operation of the paper machines, a novel quality assurance policy for the on-line measurements has been developed, including control procedures utilizing traceable, accredited standards for the best reliability and performance.

• 핵의학기술
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• 제21권1호
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• pp.70-75
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• 2017

방사성 요오드 갑상선 섭취율 검사는 방사성 요오드를 투여하고 일정 시간 후 갑상선의 요오드 방사능치를 측정하여 전반적인 기능 상태를 알아보는 검사법이다. 검사에 영향을 미치는 인자는 매우 다양하다. 본 연구에서는 갑상선의 길이나 두께, 부피에 따른 기하학적 요인이 계수율에 주는 영향을 관찰하고자 한다. 액체상태의 $^{131}I\;185kBq$ ($5{\mu}Ci$)을 지름이 0.5, 1, 1.5, 3 cm 인 주사기에 넣고 길이를 1 cm 간격으로 생리식염수를 추가하여 증가시켰다. 선원을 장비로부터 25 cm 거리에서 횡축방향과 종축방향으로 위치하였을 때 각각의 계수율을 측정하였다. 횡축 방향으로 위치하였을 때, 선원의 길이가 변화하여도 대부분 유의한 차이를 보이지 않았다. 종축 방향으로 위치하였을 때, 곡선추정 회귀분석 결과 복합모형곡선과 높은 상관관계를 보였고($$R^2{\geq_-}0.941$$), 선원의 길이가 증가할수록 계수율은 감소하였다. 따라서 갑상선 섭취율 검사 시, 갑상선의 가로나 세로 방향의 차이에 따른 섭취율의 오차는 적을 것으로 예상되어 지며, 단순한 부피의 차이보다 갑상선의 두께 및 투여 전 선량측정 시의 비커에 따라서 오차가 생길 수 있다고 예상된다. 따라서 오차를 줄이기 위해서는 초음파 등의 영상을 참고하여 두께를 구해 섭취율 수치에 적용하거나, 결과에서 구한 복합방정식을 통해 오차를 예측, 갑상선과 섭취율 장비의 거리를 변화시킨다면 비교적 정확한 계수율을 구할 수 있을 거라 사료 된다.

• 핵의학기술
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• 제21권1호
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• pp.76-82
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• 2017

전신 뼈 스캔은 핵의학에서 가장 많은 비중을 차지하는 검사 중 하나이다. 기본적으로 전면상과 후면상을 동시에 획득하는데, 때때로 전면상과 후면상만으로는 병소를 분간하기 어려울 때가 있다. 이러한 경우 SPECT/CT나 추가 정적 영상을 통한 병소의 정확한 위치 확인이 중요하며, 추가 촬영 여부에 대한 최초 판단은 주로 방사선사에 의해 이루어진다. 이에 본원에서는 방사선사의 업무 능력 함양을 위한 다양한 개선활동이 이루어져 왔고, 본 연구에서는 방사선사의 교육 및 표준화된 업무 프로세스 적용이 전신 뼈 스캔 오류 감소에 어떠한 영향을 미치는지 확인하고자 한다. 새로운 프로세스 적용을 위해 몇 가지 시스템이 순차적으로 도입되었다. 첫 번째는 의국 교육 및 테스트의 시행, 두 번째는 추가 촬영이 예상되는 환자를 분류하여 촬영 전에 방사선사가 미리 확인할 수 있는 사전 여과 시스템 도입, 마지막으로 판독의가 방사선사에게 직접 촬영 영상에 대해 피드백 할 수 있는 NMQA라는 커뮤니케이션 시스템을 적용하였다. 결과 확인을 위해 2014년 1월부터 2016년 12월까지 서울아산병원 핵의학과를 내원한 전신 뼈 스캔 환자를 대상으로 조사하였다. 조사 기간 동안 전체 전신 뼈 스캔 대비 NMQA가 전송된 검사 건수를 백분율로 산출하였다. 연간 발생량은 2014년 141건, 2015년 88건, 2016년 86건으로 집계되었고 NMQA 발생률은 2014년 0.88%, 2015년 0.53%, 2016년 0.45%로 감소하였다. 새로운 프로세스가 적용된 2014년 이후 NMQA 발생률이 감소하는 경향을 보였다. 다만 통계적으로 유용성을 확인하기까지는 데이터가 부족하여 향후에도 지속적인 데이터 축적이 필요할 것으로 생각한다. 본 연구를 통해 전신 뼈 스캔 영상 질 향상을 위해 표준화된 업무와 교육의 필요성을 확인하였고 향후에도 지속적인 연구와 관심으로 업데이트가 필요하다고 사료된다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제18권4호
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• pp.234-265
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• 2013

중등학교 과학 및 지구과학 교과서의 해류도는 해양에 대한 학생들의 호기심과 관심을 유도하는 데 중요한 역할을 한다. 이 해류도들은 급변하는 기후변화와 지구상의 에너지 균형 문제와 관련이 있는 해류에 대해 학생들이 학습할 수 있는 중요한 기회를 제공할 수 있다. 그럼에도 불구하고 중등학교 교과서의 해류도들은 최근의 해류관련 과학적 지식과 비교해 볼 때 다양한 과학적 오류들을 내포하고 있었다. 이 연구는 오류가 없는 해류도를 제작하고 다양한 동해 해류도들을 하나로 통일하기 위하여 해류도 제작의 기본적인 틀과 방법을 제안하였다. 먼저 중등 과학교과서 27종의 해류도와 기존의 과학 연구 논문에서 제시한 주요 해류도 27개의 도법을 통일하였으며 동해의 난류와 한류들의 수치화된 정량적인 위치 정보를 추출하였다. 대한해협에서 대마난류의 분지 양상, 대마난류의 일본연안분지와 외해분지, 동한난류의 연안거리와 북상한계, 쓰가루해협, 소야해협을 통한 대마난류의 유출 양상과 환류, 리만한류와 북한한류의 분포 양상 등 해류도 제작을 위한 분석 항목들을 선정하였다. 해양 현장관측을 기반으로 형성된 해양학자들의 과학적 전문지식과 연구결과들을 활용하여 동해 해류도 초안을 제작한 후 이를 바탕으로 국내 학회 회원들을 대상으로 동해 해류도 초안에 대한 의견을 묻는 설문조사를 실시하였다. 또한 2013년 춘계 해양학회 특별세션을 기획하여 학회의 의견을 수집하였으며 해양학자들과의 수차례에 걸친 논의를 통하여 일련의 동해 해류도를 제작하고 수정하는 과정을 반복하였다. 최종적으로 해류도에 대한 학계 해류 전문가들의 평가와 의견을 모았으며 이를 최종해류도 제작을 위하여 해류도를 수정하는데 활용하였다. 향후 교과서 해류도 제작과정에서의 오류를 방지하기 위하여 완성된 동해 해류도 결과를 디지털화하여 위 경도 정보를 제시하였다. 이 연구는 황해와 북서태평양을 포함한 우리나라 주변해의 종합적인 해류도를 완성하기 위한 첫걸음이며 향후 중등학교 교과서 해류도 완성을 위한 해양학자들의 관심을 촉진하는 계기가 될 것으로 기대된다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제37권6_1호
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• pp.1739-1756
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• 2021

대기 중 이산화질소(NO₂)는 주로 인위적인 배출요인으로 발생하며 화학 반응을 통해 이차오염 물질 및 오존 형성에 매개 역할을 하는 인체 건강에 악영향을 미치는 물질이다. 우리나라는 지상 관측소에 의한 실시간 NO₂ 모니터링을 수행하고 있지만, 이는 점 기반의 관측 값으로써 미관측 지역의 공간 분포 분석이 어렵다는 한계점을 지닌다. 본 연구에서는 선형 회귀 기반 모델인 다중 선형 회귀와 회귀 크리깅, 기계학습 알고리즘인 Random Forest (RF), Support Vector Regression (SVR)을 적용한 공간 내삽 모델링을 통해 서울 지역의 지상 NO₂ 농도 지도를 제작하였고, 일별 Leave-One-Out Cross Validation (LOOCV) 교차 검증을 시행하였다. 2020년 연구기간 내 일별 LOOCV에서 MLR, RK, SVR 모델의 일별 평균 Index of agreement (IOA)는 약 0.57로 유사한 성능을 보였으며, RF (0.50)보다 높은 성능이 확인되었다. RK의 일별 평균 nRMSE는 0.9483%으로 MLR (0.9501%)보다 상대적으로 낮은 오차를 나타냈다. MLR과 RK, RF 모델의 계절별 공간 분포는 비슷한 양상을 보였으며, RF는 다른 모델에 비해 좁은 NO₂ 농도 범위가 확인되었다. 본 연구에서 제안된 선형 회귀 기반 공간 내삽은 지상 NO₂ 뿐 아니라 다른 대기 오염 물질의 도시 지역 공간 내삽을 위해 활용 가능성이 높을 것으로 기대된다.

• 헤리티지:역사와 과학
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• 제52권2호
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• pp.20-37
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• 2019

2018년 현재 남과 북의 관계는 많은 변화를 겪고 있다. 물론 정치 상황은 예측할 수 없는 변수에 따라 달라질 수도 있다. 하지만 몇 차례 남북정상회담과 북미정상회담이 이어지면서 남북관계에도 큰 변화가 올 것임을 예상할 수 있다. 이제 한국 고고학은 통일시대를 대비해야 한다. 그동안 한국 고고학은 크게 발전했지만 북한의 고고 자료에 대해 포괄적인 정보를 알지 못한 상태에서 남한 지역의 자료만으로는 선사시대의 문화 변동과 고대 문화의 전개를 제대로 파악할 수 없었다. 앞으로 남북관계가 더욱 진전되고 북한에서 도로 철도를 비롯한 대규모 사회간접자본(Social Overhead Capital: SOC)사업이 벌어질 가능성이 높다. 북한 지역에서 벌어질 다양한 개발 사업에 따른 문화유산 조사와 연구는 한국 고고학이 질적으로 도약하는 기회가 될 수 있다. 이 글은 고속철도를 비롯하여 그동안 이루어진 대규모 개발 사업에 따른 문화유산 조사 현황을 점검하고 앞으로 남북 공동조사를 위한 방안을 제시한다. 특히 시행착오의 과정, 그리고 더 큰 비용과 노력의 소모를 줄이기 위해서는 SOC사업 계획 단계에서부터 고고학 전문가가 참여하고 지금부터 철저하고도 체계적으로 준비할 것을 주장한다. 또한 장기적이고도 학술성 높은 조사와 연구를 위해 한국고고학회가 주도하여 북한의 조선고고학회와 함께 "남북고고학협회"와 같은 기구를 만들고 항공사진과 지도 등을 이용하여 문화유적 분포를 파악할 필요가 있다. 이와 함께 북한의 고고학 인력 현황을 생각할 때 남북 공동조사가 이루어질 수밖에 없는바, 실제 조사를 담당할 실행 기구도 조직해야 한다. 계획을 세우고 조사를 실행하는 과정에서 어려움도 따를 것이지만, 그럴수록 더 철저하고도 체계적으로 준비해야 소중한 문화유산의 훼손을 막을 뿐 아니라 한국 고고학 발전의 기회로 삼을 수 있을 것이다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제53권12호
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• pp.1159-1172
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• 2020

본 연구에서는 강우예측을 위해 U-Net과 SegNet에 기반한 합성곱 신경망 네트워크 구조에 장기간의 국내 기상레이더 자료를 활용하여 심층학습기반의 강우예측을 수행하였다. 또한, 기존 외삽기반의 강우예측 기법인 이류모델의 결과와 비교 평가하였다. 심층신경망의 학습 및 검정을 위해 2010부터 2016년 동안의 기상청 관악산과 광덕산 레이더의 원자료를 수집, 1 km 공간해상도를 갖는 480 × 480의 픽셀의 회색조 영상으로 변환하여 HDF5 형태의 데이터를 구축하였다. 구축된 데이터로 30분 전부터 현재까지 10분 간격의 연속된 레이더 영상 4개를 이용하여 10분 후의 강수량을 예측하도록 심층신경망 모델을 학습하였으며, 학습된 심층신경망 모델로 60분의 선행예측을 수행하기 위해 예측값을 반복 사용하는 재귀적 방식을 적용하였다. 심층신경망 예측모델의 성능 평가를 위해 2017년에 발생한 24개의 호우사례에 대해 선행 60분까지 강우예측을 수행하였다. 임계강우강도 0.1, 1, 5 mm/hr에서 평균절대오차와 임계성공지수를 산정하여 예측성능을 평가한 결과, 강우강도 임계 값 0.1, 1 mm/hr의 경우 MAE는 60분 선행예측까지, CSI는 선행예측 50분까지 참조 예측모델인 이류모델이 보다 우수한 성능을 보였다. 특히, 5 mm/hr 이하의 약한 강우에 대해서는 심층신경망 예측모델이 이류모델보다 대체적으로 좋은 성능을 보였지만, 5 mm/hr의 임계 값에 대한 평가결과 심층신경망 예측모델은 고강도의 뚜렷한 강수 특징을 예측하는 데 한계가 있었다. 심층신경망 예측모델은 예측시간이 길어질수록 공간 평활화되는 경향이 뚜렷해지며, 이로 인해 강우 예측의 정확도가 저하되었다. 이류모델은 뚜렷한 강수 특성을 보존하기 때문에 강한 강도 (>5 mm/hr)에 대해 심층신경망 예측모델을 능가하지만, 강우 위치가 잘못 이동하는 경향이 있다. 본 연구결과는 이후 심층신경망을 이용한 레이더 강우 예측기술의 개발과 개선에 도움이 될 수 있을 것으로 판단된다. 또한, 본 연구에서 구축한 대용량 기상레이더 자료는 향후 후속연구에 활용될 수 있도록 개방형 저장소를 통해 제공될 예정이다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제16권1호
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• pp.67-75
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• 2022

본 연구의 목적은 MDCT의 다양한 매개변수와 재구성 조건을 반영하고 z축과 x/y plane의 분해능을 동시에 평가할 수 있는 새로운 팬텀과 평가 방법을 정립하고 유용성을 파악하고자 한다. CT 장비는 Aquilion ONE(Cannon Medical System, Otawara, Japan)을 사용하였으며, 관전압 120 kV에 관전류는 260 mA, 그리고 재구성 영상은 D-FOV 300 mm²로 동일하게 설정하였다. 자체 제작한 SSP 측정 팬텀을 이용하여 고대조도 분해능과 절편두께 분해능을 평가하였다. 이때 갠트리 등각점부터의 거리와 재구성 알고리즘을 변화시켰다. 절편두께는 0.6 mm에서 10.0 mm까지 5단계로 재구성하였다. 영상의 분석은 Aquarius iNtuition Edition ver. 4.4.13.P6 software (Terarecon, California, USA)의 Profile tool을 이용하여 FWHM과 FWTM을 측정하였으며, ImageJ program(v1.53n, National Institutes of Health, USA)의 Plot profile tool을 사용하여 SPQI와 신호강도를 평가하였다. x/y plane의 고대조도 분해능을 평가한 결과, 갠트리 등각점에서 거리가 멀어질수록 2.5, 5.0, 10.0 mm의 절편두께에서 각각 4.09~11.99%, 4.12~35.52%, 4.70~37.64% 감소되었으며, 공칭 절편두께가 두꺼워질수록 감소폭이 증가되었다. 그리고 2.5, 5.0, 10.0 mm의 절편두께에서 High 알고리즘을 적용하면 고대조도 분해능이 각각 74.83, 15.18, 81.25% 증가되었다. x/y plane 및 z축의 절편두께 분해능을 평가한 결과, SSP 곡선에서 FWHM은 거의 일정하지만 사용자가 설정한 공칭 절편두께보다 모두 높게 측정되었다. 갠트리 등각점부터 거리가 멀어질수록 절편두께의 분해능이 감소되었다. 축방향 스캔이 나선형 방법보다 z축 FWHM과 FWTM이 더 증가되었다. 특히, 절편두께가 얇을수록 공칭 절편두께와 오차 범위가 증가되었다. 그리고 SPQI는 절편두께가 커질수록 증가되었으며 나선형 스캔이 축방향 스캔보다 90%에 가까워졌다. MDCT 장치의 성능을 평가할 수 있는 SSP 팬텀을 개발하여 x/y plane과 z축의 분해능을 비교 평가함으로서 노후 장비 관리와 화질 평가의 구체적인 방법으로 활용될 수 있으며, 진단 영상 분야에서 병변 감별에 큰 기여를 할 수 있을 것으로 기대한다.

• 한국산림과학회지
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• 제111권4호
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• pp.622-629
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• 2022

본 연구는 우리나라 대나무 중 맹종죽에 대해 수간곡선식을 도출하고, 이를 이용하여 재적표를 개발하기 위하여 수행되었다. 맹종죽의 수간곡선식을 도출하기 위하여 Max & Burkhart, Kozak, Lee의 세 가지 수간곡선 모형을 이용하였다. 대나무는 목질 특성 상 내부가 비어 있기 때문에 수간 외직경과 내직경을 산출하고, 이를 연결하여 수간곡선화 하였다. 세가지 수간곡선 모형을 이용하여 수간 외직경 및 내직경을 추정한 결과, Kozak 모형이 적합도지수가 가장 높고, 오차 및 편의가 가장 적어 최적 수간곡선식으로 선정되었다. Kozak 식으로 맹종죽의 수간고별 직경을 추정하고 수간곡선을 도식화하였다. 수간곡선식에 대한 잔차도를 확인한 결과, 잔차가 모두 "0"을 중심으로 분포하여 식의 적합성이 입증할 수 있었다. 맹종죽의 재적 산출을 위해 내직경, 외직경에 대해 각각 연결한 수간곡선식을 회전시켜 회전입방체를 만들었으며, Smalian 구분구적법으로 재적을 계산하였다. 외직경으로 산출된 재적에서 내직경에 의해 산출된 재적을 공제하여 맹종죽의 재적을 도출하였다. 맹종죽의 재적은 일반용재인 일본잎갈나무 재적과 비교해 볼 때, 그 양이 20~30%에 불과한 것으로 나타났다. 그러나 맹종죽의 현재 ha당 본수와 매년 발생되는 죽순의 양을 고려한다면 개체목의 재적은 다른수종에 비해 상대적으로 적더라도, ha당 재적은 유사하거나, 오히려 더 많을 것으로 판단된다. 본 연구를 통해 국내 최초로 맹종죽의 수간곡선식 및 수간재적표가 개발되었으며, 공익 및 산업 수요 확대가 예상되는 대나무에 대한 매각 거래, 탄소흡수량 산정 등에 기초자료로 활용될 것으로 기대된다.