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금융 시장 리스크의 확률적 측정

2008학년도 한성과학고 연구·교육프로그램 결과 보고서금융시장 리스크의 확률적 측정Probabilistic measurement of financial risk연구학생: 김다은, 양우석, 황채은, 강민구지도교사: 정지현지도교수: 송성주Ⅰ. 서론Ⅱ. 연구 방법 및 이론Ⅲ. 연구 결과 및 고찰IV. 결론 및 논의V. 참고문헌Ⅰ. 서론1995년 2월 26일, 200년 전통을 자랑하는 영국의 Barings 은행이 파산했다. 이 일의 발단은 아주 단순했고, 주인공은 28살의 어린 악덕 거래인 닉 리슨 이었다.92년 7월 17일 Barings사 싱가포르 선물거래 책임자인 닉 리슨은 거래 중 부하직원의 실수로 2만 파운드의 손실을 낸다. 당시 굉장한 신임과 권력을 갖고 있던 그는 자신이 누리고 있던 여러 가지 특권들은 잃고 싶지 않아서 이 사실을 본사에 보고하지 않고 계좌 ‘88888’ 로 알려진 에러 계좌에 손실을 은폐시켰다. 이 계좌는 휴면계좌였으며 그 때문에 본사에서도 눈에 띄지 않았다고 한다. 그 후부터 크고 작은 손실이 날 때 마다 리슨은 계좌 ‘88888’을 사용하였다. 이러한 행동이 가능했던 이유는 은행에서 리슨이 소위 말하는 front office와 back office)를 모두 담당하도록 하는 큰 실수를 저질렀기 때문이다. 그 후부터, 크고 작은 손실이 날 때마다 리슨은 계좌 ‘88888’을 사용하였고 그의 실력을 믿은 본사에서 아무 의심을 하지 않았기 때문에 리슨은 점점 더 많은 돈을 선물을 거래하는데 사용하였다.1995년, 리슨은 Nikkei 선물 매수를 또 늘렸다. 그러나 1월 17일 고베 지진이 발생하였고, Nikkei 지수는 지진 발생 당일 결국 1만 7473엔으로 떨어짐으로써 이 매매에서만 670억 엔의 손실을 보게 된다. 따라서 그 결과 마침내 2월 13일 그의 에러 계좌가 드러났고 Barings 사는 2주후 파산했다.)최근 미국발 금융 위기가 우리 나라는 물론 전 세계를 뒤흔들어 놓았다. 이번 금융 위기는 써브 프라임 모기지에서 기인된 것으로y)은 가격의 변동성을 측정하는 측도로서 가격 변동률이 크면 상품의 가격이 떨어질 위험이 크기 때문에 리스크가 큰 것으로 판단된다. 가격 변동률은 예상된 수익(Expected Return)과 함께 작용해 상품의 가치를 결정하는데, 여기서 예상된 수익은 클수록, 가격 변동률은 작을수록 상품의 가치가 높아진다. 그런데 보통의 경우 예상된 수익이 크면 변동성도 크고 예상된 수익이 작으면 변동성도 작다. 그래야만 모든 상품이 시장에서 살아남을 수 있기 때문이다. 두 가지 값이 모두 큰 상품에는 주식과 펀드 등이 있고, 두 가지 모두 작은 상품에는 채권과 정기예금 등이 있다. 하지만 변동성은 상품의 가격이 증가하는 것과 감소하는 것을 모두 같게 취급한다는 단점이 있다.옵션의 민감도(Greeks)는 파생상품의 가격이 주식 값이 변화할 때 얼마만큼 민감하게 변화하는지를 나타내는 측도이다. 이것을 나타낼 때 쓰는 기호가 그리스 문자라서 이름이 Greeks라고 붙여졌다.Value at risk는 가격 변동률의 단점을 보완한 측도로, 가격이 떨어지는 것만 생각하기 때문에 금융 리스크를 측정하는 측도로 가장 많이 이용된다. 우리는 Value at Risk를 이용하여 리스크를 측정할 것이다.3. 확률변수와 정규분포의 성질)확률변수란 어떤 표본공간으로부터 실공간으로 이동시켜 주는 함수이다. 어떠한 확률 실험을 시행했을 때 특정한 값이 나올 것인지 아닌지는 정확히 얘기할 수 없다. 하지만 어떤 수가 나올 확률이 어느 정도 인지는 알 수 있다. 즉, 확률 변수의 분포를 알 수 있다는 것이다.확률변수에는 이산 확률변수와 연속 확률변수가 있는데, 이산 확률변수는 불연속적으로 분포하여 셀 수 있는 확률변수로써, 확률 히스토그램으로 시각화시킬 수 있고, 연속 확률변수는 연속적으로 분포하여 모든 값을 다 가질 수 있으므로 우리가 셀 수 없으며 확률 밀도 함수로 시각화시킬 수 있다. 연속형 확률 밀도 함수에서 어떤 특정한 구간의 값이 나올 확률은 그래프 아래쪽의 면적의 넓이를 구함으로써 알 수 있융 상품을 가지고 있다고 가정하자. 각 상품의 로그 리턴과 퍼센트 리턴은로 표기하고, 각 금융 상품의 비중은 각각으로 표기한다고 가정하자. 이 때 오늘과 내일의 포트폴리오의 가치를 각각,이라고 하면, 상품를 통해 하루가 지난 뒤 얻을 수 있는 그 다음날의 가치는또는와 같이 쓸 수 있으므로 전체 포트폴리오의 가치는또는로 쓸 수 있다.이제 포트폴리오의 퍼센트 리턴,을 구하면,의 성질을 이용하여로 나타낼 수 있다. 포트폴리오의 로그 리턴,, 는으로, 퍼센트 리턴과 같이 간단한 일일 리턴의 함수로 나타나지 않게 된다. 즉, Multi-period의 리턴과는 달리 포트폴리오의 리턴을 계산하는 경우에는 퍼센트 리턴의 경우가 쉬운 aggregation 식을 보이는 것을 알수 있다. 그러나 일일 로그 리턴의 값이 매우 작은 경우 Taylor Expansion을 이용하면으로 근사할 수 있으므로,이 되고, 다시로 근사하게 되면로 쓸 수 있게 된다.그러므로, 통계적 성질이 좋은 로그 리턴을 사용하게 되면 각 상품의 일일 로그 리턴을 multi-period의 리턴으로 확장하거나 포트폴리오의 리턴으로 확장하는 두 가지 경우 모두 쉽게 로그 리턴을 계산할 수 있게 된다. 특히, 포트폴리오의 리턴을 구하는 식,은 분산-공분산 방법을 이용한 Value at Risk의 측정에 중요하게 사용될 수 있다.5. Value at Risk의 정의경제와 재무에서 Value at Risk (이하 VaR) 는 일정한 시간에 최대로 잃을 수 있는 가능성이 있는 돈의 양을 의미한다. 또한 VaR은 매우 일반적인 개념으로 실용성이 있어서, 증권 회사나 투자 은행이 그들의 자산 포트폴리오의 시장 리스크를 측정하는 데에 일반적으로 많이 사용한다. VaR은 많은 종류의 리스크를 관리하는 데에 매우 광범위하게 적용된다.VaR은 자산이 그것의 포트폴리오를 갖고 있는 기간, 즉 자산의 청산이 요구 되는 시간과 관련된 것으로 분석될 수 있다. VaR에서는 보통 하루, 10일, 한달 간격을 많이 쓴다. 신뢰 구간은 VaR 제로 변화된 시장이자율과 시장가격이 사용되었지만 현재의 포트폴리오는 과거 n기간 동안 유지되지 않았기 때문에 일일정산 손익은 가상적일 수밖에 없다. 가상적 손익을 계산하기 위하여 과거의 실제 가격변화를 이용하는 것이 Historical simulation의 특징이라고 할 수 있다. 쉽게 말하자면 Historical simulation은 과거부터 현재까지의 자료들을 분석하여 미래의 리스크를 예측하는 것이라고 볼 수 있다. Historical simulation은 방법이 간단하고 정규 분포를 가정하지 않아도 된다는 장점이 있지만 많은 자료들이 필요하고 계산 결과에만 집중된 방법이라는 문제점이 있다. 또, 과거 데이터가 없는 새로운 금융상품의 경우에는 사용하기 어렵다.두 번째 방법은 Variance-covariance method이다. 이 방법은 금융 상품의 리턴이나 표준화된 시장요소 (market factor)의 리턴이 다차원 정규 분포를 가진다고 가정하고 이를 이용하여 포트폴리오 일일정산 손익의 분포를 결정하는 방법이다. 일단, "Risk mapping"이라는 방법을 이용하여 포트폴리오에 포함된 금융상품들의 리스크를 표준화시키고 통계적 수단을 이용하여 포트폴리오의 리턴분포의 분산을 시장요소의 분산과 공분산으로부터 계산해낸다. 포트폴리오 손익의 분산이 결정되면 이미 분포는 정규분포로 가정되었으므로 정규분포의 일반적 특성을 이용하여 Value at Risk를 계산할 수 있다. 앞으로 우리는 이 방법을 사용하여 몇 가지 사례를 통해 포트폴리오의 Value at Risk를 측정하는 방법을 공부할 것이다.마지막 방법은 Monte Carlo Simulation이라고 불리는 방법이다. Monte Carlo Simulation은 Historical simulation과 유사한 점이 많다. 중요한 차이점은 Historical simulation처럼 n개의 가상적 손익을 산출하기 위해서 과거 일정 기간 동안의 시장 요소 (market factor)를 사용하여 모의 검증을 하는 것해하지 않고, 상품의 리턴 자체가 정규분포를 따른다고 가정하는 경우이다. 포트폴리오가 하나의 상품으로만 구성되기 때문에, 이 상품의 리턴의 분산만 알 수 있다면 리스크 요소로 분해하지 않아도 VaR을 구할 수 있다.현재 주식의 가격,, 은 $100이고라고 가정하자. 이 주식 한 주를 샀을 때, 내일 우리가 볼 수 있는 손실에 대해 궁금한 경우, VaR를 계산하여 볼 수 있겠다. 일일 퍼센트 리턴이나 일일 로그 리턴을 생각하는 경우 시간간격이 작기 때문에 흔히 평균값은 0으로 가정한다. 실제 자료를 보면) 일일 리턴인 경우 평균값이 0보다 크긴 하지만 그 절대치가 매우 작음을 확인할 수 있다.이제 99% VaR을 구해보자. 하루에 얻을 수 있는 profit은 확률변수로서으로 쓸 수 있을 것이고, 이것은 다시로 쓸 수 있으므로 profit의 분포는를 따르게 된다. 표준정규분포 확률표에서인의 값은으로 찾을 수 있는데, 이 값을 이용하면 99% VaR이 $2.33이 됨을 알 수 있다. 이것은 99% 확률로 내일 우리가 입을 수 있는 손실은 $2.33을 넘지 않는다는 뜻이 된다. $2.33을 넘는 손실을 입을 확률은 단지 1%밖에 되지 않는다.사례 2: single asset, single factorUS dollar를 기본으로 하는 어떤 회사에서 독일 마르크로 140 million DEM (1억 4천만 마르크) 을 갖고 있다고 생각 해 보자. 이 경우 포트폴리오를 구성하는 상품은 독일 마르크이지만 리스크는 DEM/USD 환율에 있다고 할 수 있다. 이 경우 95% VaR을 구해보자. 계산을 위해 필요한 가정은 다음과 같다.오늘의 환율: 1.4 DEM/USDDEM/USD exchange rate 의 daily return 의 표준편차 : 0.565%환율의 일일 리턴분포가 평균이 0인 정규분포라는 가정하에 내일의 환율은, 즉 0.932% 이상 떨어지지 않는다. 또, 현재 가지고 있는 1억 4천만 마르크를 이 회사가 기본으로 하는 통화, 즉 USD로 환산하면 1억불이 되므4%

자연과학| 2010.06.12| 20페이지| 1,500원| 조회(345)

리스크, VaR, 금융 시장, 리스크 종류, 금융 시장 리스크, 리스크 측도

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여러 가지 변인에 따른 아스코르브산의 파괴정도

여러 가지 변인에 따른 아스코르브산의 파괴정도Destruction of ascorbic acid by many kinds of factors초록많은 사람들이 평소에 자주 찾는 여러 가지 비타민 음료. 비타민 음료병의 측면에는 그 음료에 함유된 비타민C의 함유량이 적혀있다. 그러나 액체 상태에서 열이나 빛에 의해 파괴되는 비타민C가 비타민 음료 내에서는 열이나 빛에 의해 얼마나 파괴되는지, 그 양이 제조 회사의 종류에 따라서는 얼마나 다른지를 알아보기 위해 실험을 하게 되었다. 결론적으로 비타500, 비타씨, 비타파워의 순으로 비타민C 함유량은 가장 많았지만 열과 빛에 의한 비타민의 파괴정도는 비타씨가 가장 적고 비타 500, 비타파워 순이었다. 그러나 비타500이 비타씨보다는 파괴정도는 좀 더 크지만 파괴가 더 많이 되더라도 원래 들어 있던 양이 많아서 비타500에 들어 있는 비타민의 양이 가장 많다는 것을 알 수 있었다. 그러므로 우리는 비타500이 가장 좋은 비타민 음료이며 비타파워가 가장 좋지 않은 비타민 음료인 것으로 결정했다.Ⅰ. 서론1. 비타민이란?비타민 성분이 많이 함유되어 붙여진 명칭으로, 십자화과에 속하는 녹황색 채소이다. 다채 또는 비타민채라고도 한다. 본래는 포기를 크게 키우는 것이지만, 우리나라에서는 주로 싹기름채소(새싹채소)로 이용된다. 수저 모양으로 자라는 잎은 광택이 있는 짙은 녹색을 띠며, 두껍고 약간 주름이 있다. 추위와 더위에 견디는 성질이 모두 강하여 연중 재배할 수 있다. 서리를 맞고 자란 것은 단맛이 더 많이 난다. 집에서도 쉽게 키울 수 있는데, 씨앗을 6~8시간 정도 물에 불린 뒤, 용기에 주방타월이나 거즈를 깔고 물을 뿌린 다음 씨앗을 한두 겹 정도로 촘촘하게 담고 나서 신문지나 구멍을 뚫은 검은 비닐로 햇빛을 가려준다. 발아하는 데 적정한 온도는 약 25℃의 상온이다. 아침저녁으로 씨앗이 마르지 않도록 물을 뿌려주고, 싹이 트면 햇빛을 가리도록 덮은 것을 벗기고 상온에서 키운다. 5일쯤 지나면 수확할 수 있을 정도로의 형성도 아스코르브산이 있는 곳에서는 억제된다.II. 연구 방법1. 실험 목적-비타민 음료 속에 들어 있는 비타민 C의 양을 알아보고 그 양이 온도와 빛에 의해 파괴되는 정도를 알아본다.2. 실험 준비물1) 기구 및 재료비커, 부피플라스크, 메스실린더, 전자저울, 약수저, 홀피펫, 뷰렛, 스탠드, 뷰렛클램프, 삼각플라스크, 자외선램프, 쿠킹호일, 항온수조, 냉장고2) 약품, NaOH, 페놀프탈레인 용액, 비타민 음료(비타씨, 비타500, 비타 파워)3. 실험 방법3-1. 옥살산 표준 용액 만들기① 약 6g을 무게 다는 병 속에 넣고 전자저울로 mg단위까지 정확히 질량을 측정한다.② 여기에 약 5mL의 증류수를 가하여 100mL 부피플라스크에 옮긴다. 이 과정을 몇 번 되풀이 하여 질량을 단 옥살산 전부가 부피플라스크에 옮겨지도록 한다.③ 부피플라스크에 증류수를 가하여 옥살산 수용액의 부피를 정확히 100mL로 만들어 옥살산 수용액의 몰농도를 결정한다.3-2. NaOH 표준 용액 만들기① 전자저울을 이용하여 NaOH 약 20g을 측정한 다음, 500mL 비커에 넣고 약 500mL의 증류수를 강하여 용해시킨다.② 이 수산화나트륨 수용액 50mL에 증류수를 넣어 500mL를 만든다.③ 이 수산화나트륨 수용액으로 뷰렛 속을 두 번 씻어낸 후 뷰렛에 이 용액을 채운다.④ 뷰렛 콕의 밑 부분에 공기가 남아있지 않도록 용액을 약간 흘려보낸 다음 콕을 잠그고 뷰렛 속의 수산화나트륨 수용액의 양을 소수 둘째 자리까지 정확히 읽어 기록한다.⑤ 삼각플라스크에 위에서 조제한 옥살산 표준 용액 10mL를 홀피펫으로 정확히 취하여 넣고, 여기에 페놀프탈레인 용액 2~3방울을 가해둔다.⑥ 옥살산 표준 용액에 준비한 수산화나트륨 수용액을 뷰렛으로부터 조금씩 떨어뜨린다. 삼각플라스크 속의 용액이 옅은 붉은색으로 되고 이 색깔이 없어지지 않는 붉은 상태가 되면 뷰렛의 콕을 잠그고, 뷰렛의 눈금을 소수 둘째 자리까지 읽어서 이를 기록한다.⑦ 이와 같은 조작을 두 번 되풀이하여 중화에 쓰인 수본다.Ⅲ. 결과1. 예상 결과이번 실험을 진행하기 전에 우리는 먼저 실험 결과를 예상해 보았다. 우리가 비타민 음료를 보관하는 조건은 상온, 0℃, 40℃, 자외선램프 아래, 이렇게 네 가지였다. 우리가 예상한 결과는 ‘0℃에 보관할 때는 비타민 C가 파괴되지 않을 것이고, 상온에서는 조금 파괴되나 많이 파괴되지는 않을 것이며, 40℃와 자외선램프 아래에서는 많이 파괴되는데 40℃에서 더 많이 파괴될 것이다.’라는 것이었다. 우리가 이렇게 예상한 이유는 보통 비타민 음료는 냉장고에 보관하기 때문에 냉장고에서는 비타민의 파괴가 없을 것이며, 온도가 올라가면 열에 의해 파괴되기 때문에 비타민의 양이 줄어들 것이기 때문이다. 또한 비타민 음료의 측면에 써 있는 주의사항을 보면 직사광선이 비치는 곳에 두지 말라는 경고문이 있다. 그렇기 때문에 직사광선과 비슷한 효과를 볼 수 있는 자외선램프 아래에서 보관한다면 비타민이 많이 파괴될 것이라고 예상한 것이다.2. 실험 결과① NaOH 표준화 결과1) 옥살산 표준 용액 농도넣은 옥살산 질량 : 6.00g옥살산 몰수 :옥살산 부피 : 100mL옥살산 표준 용액 농도 :2) 첫 번째 적정적정 시 필요한 NaOH 양 : 76.34mL넣은 옥살산 부피 10mL = 0.01L2× 0.4752× 0.01 = 1× × 76.34× 0.001∵ = 0.1245(M)3) 두 번째 적정적정 시 필요한 NaOH 양 : 97.84mL넣은 옥살산 부피 10mL = 0.01L2× 0.4752× 0.01 = 1× × 97.84× 0.001∵ = 0.0971(M)그러므로 NaOH의 평균 몰농도는 0.1108(M)이다.② 온도에 의한 비타민 C의 파괴 정도상온날짜첫 번째 적정두 번째 적정평균아스코르브산의 양(mg/100mL)5월 19일3.023.063.04537.65월 20일3.072.953.01533.65월 21일2.973.012.99530.15월 22일2.932.972.95523.0날짜첫 번째 적정두 번째 적정평균아스코르브산의 양(mg/100mL)501533.65월 22일2.912.952.93519.4날짜첫 번째 적정두 번째 적정평균아스코르브산의 양(mg/100mL)5월 20일2.872.892.88510.65월 21일2,762.722.74485.75월 22일2.632.692.66471.6③ 빛에 의한 비타민 C의 파괴 정도날짜첫 번째 적정두 번째 적정평균아스코르브산의 양(mg/100mL)5월 19일3.023.003.01533.65월 20일2.972.992.98528.35월 21일2.922.982.95523.05월 22일2.882.942.91515.9날짜첫 번째 적정두 번째 적정평균아스코르브산의 양(mg/100mL)5월 19일3.163.143.15558.45월 20일3.123.083.10549.65월 21일3.013.073.04537.65월 22일2.972.992.98528.3날짜첫 번째 적정두 번째 적정평균아스코르브산의 양(mg/100mL)5월 19일2.892.912.90514.15월 20일2.832.812.82500.05월 21일2.772.772.77491.15월 22일2.722.682.70478.7④ 그래프로 나타낸 실험 결과⑤ 실험 결과 정리실험 결과 위에서 보는 그래프와 같이 처음 용액에서는 비타500 내의 비타민의 양이 가장 많았다. 그런데 가장 적게 들어 있는 비타파워 역시 비타민 C 함량이 100mL에 519.4mg으로 원래 음료에 써있던 양인 100mL에 500mg보다 많다는 것을 알 수 있었다.또한, 그래프를 통해 처음에는 비타500에 들어있던 비타민C의 양이 가장 많으며, 비타민C가 파괴되는 정도는 비타씨가 제일 작고, 그 다음 비타500, 그리고 비타파워가 가장 많이 파괴된다는 것을 알 수 있었다. 다음으로 조건에 따른 비타민C 파괴 정도를 살펴보면 0℃에서 파괴 정도가 제일 작고, 그 다음으로는 상온, 자외선램프 아래, 40℃ 순서라는 것을 알 수 있었다. 이 것은 우리가 실험 전에 예상했던 결과와 같은 결과였다.Ⅳ. 고찰이번 실험에서는 결과에서 오차가 발생할 만한 요인이 몇 가지가OH의 몰농도가 계속 변했을 것이다. 파라필름으로 뷰렛의 끝부분과 비커를 덮어 놓고 실험을 하긴 했는데 그래도 그 안에 있던 공기와 반응하고 빛을 받아 변해서 NaOH의 농도가 실험 도중에 조금씩 변했을 것이다. 그로 인해 실험 결과에 오차가 생겼을 것이다.그리고 이번 실험에서 온도에 의한 비타민C 파괴 정도에 대해 실험을 할 때 빛을 완전히 차단시켜야 했는데 그렇게 하지 못했던 것이 오차 원인으로 작용했을 것이다. 또한 실험이 진행되는 동안에는 용액이 있던 온도가 달라졌기 때문에 그 것 또한 오차 원인이 되었을 것이다. 그리고 둘째 날 실험을 끝내고 갔을 때 누군가가 자외선램프와 항온 수조를 끄고 가는 바람에 약 12시간 동안 실험 조건이 제대로 유지되지 못한 것도 오차 원인이 되었을 것이다.이번 실험에서는 또 새로운 사실을 알 수 있었다. 비타500이나 비타파워에서는 확연하게 나타나지는 않았지만 비타씨의 경우 냉장고에 넣어 둔 경우나 항온 수조에 넣어 40℃로 유지시킨 경우에 노란색이 점점 연해지는 것을 관찰할 수 있었다. 이 것은 음료에 들어있던 합성착색료가 어떠한 이유에 의해 줄어든 것으로 생각되는데 그 원인은 확인할 수 없었다.Ⅴ. 결론이번 실험 결과를 통해 비타민C는 열과 빛에 의해 파괴된다는 것을 확인할 수 있었다. 그러나 냉장고 내에서나 상온에서는 그 양의 변화가 미미할뿐더러 처음 들어있던 비타민C의 양이 비타민 음료 측면에 적혀있는 것보다 많기 때문에 냉장고에 넣어둔 채로 보관하거나 상온에서 보관한 경우에는 비타민C 파괴를 걱정하지 않아도 된다. 그러나 자외선을 많이 쬐었거나 높은 온도에서 보관했을 경우에는 비타민C 파괴의 정도가 무시하지 못할 정도의 값이기 때문에 자외선을 쬐었거나 높은 온도에서 보관하고 있던 비타민 음료를 마실 때에는 비타민C 파괴 정도를 고려해야할 것이다.또한 비타씨가 비타500보다 비타민C 파괴 정도는 작지만 처음에 들어 있던 양은 비타500이 더 많기 때문에 비타씨와 비타500은 비타민C의 양이 비슷하다고 생각할 수 있.

자연과학| 2010.03.31| 18페이지| 1,500원| 조회(390)

비타민C, 파괴, 변인, 아스코르브산

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과일의 당도에 영향을 미치는 요인과 그 이유 평가D별로예요

과일의 당도에 영향을 미치는 요인과 그 이유The factors and reasons changing fruit’s sweetness1학년 3반 6번 최민아1학년 3반 7번 최정은지도교사 김승수과일은 이제 사계절 내내 먹을 수 있는 음식이 되었다. 과일을 먹을 때 그냥 먹는 사람들도 있지만 나름의 방법을 가지고 좀 더 달게 먹으려고 노력하는 사람들도 있다. 그런데 이런 방법들은 과학적으로 효과가 검증된 것이 아니고 또한 서로 정반대의 원칙을 가지고 과일의 당도를 높이는 사람들도 있어서 어떤 방법이 정말로 과일의 당도를 높이는지는 알 수가 없다.우리는 이 실험에서 여러 가지 조건에서 과일의 당도의 변화량을 조사하였다. 그 결과 여러 개의 과일을 모아 놓았을 때, 높은 곳에서 떨어뜨려서 큰 충격을 주었을 때 당도의 증가량이 높게 나타났고, 또한 온도가 낮을 때보다는 높을 때 당도가 더 많이 증가한다는 것을 알 수 있었다.Ⅰ. 서론Ⅱ. 이론적 배경과 선행 연구 조사Ⅲ. 연구 방법 및 과정Ⅳ. 연구 결과Ⅴ. 결론 및 고찰Ⅵ. 참고 문헌Ⅰ. 서론여름이면 과일을 많이 먹게 된다. 그런데 같은 과일이라도 단 과일이 있고 달지 않은 과일이 있다. 그래서 이렇게 과일의 당도가 다른 이유가 무엇인지를 생각해 보다가 과일의 당도를 높이는 방법을 생각해 보게 되었다. 과일의 당도를 높이는 방법으로 많이 듣게 되는 말들은 귤은 주물러 먹으라든지, 냉장고에 넣어 두었다가 먹으면 더 맛있다든지 하는 것들이 있는데, 이런 방법들이 실제로 효과가 있는지 확인해 보고 싶어서 이 연구를 하게 되었다.Ⅱ. 이론적 배경과 선행 연구 조사1. 이론적 배경1) 에틸렌(ethylene)에틸렌은 2개의 탄소와 4개의 수소로 이루어진 분자량 28의 가장 간단한 olefin으로서, 낮은 농도(0.1 ppm)에서도 식물의 생장과 발생에 중요한 영향을 미치는 식물의 기체 호르몬이다. 실온에서 가스인 에틸렌은 가연성 가스로서 산소와 만나서 산화되면 에틸렌 옥시드(ethylene oxide)를 생성한다. 또한 산화절함으로써, 과일 성숙 호르몬이라고도 불린다.2) 당도계 사용법당도계의 모양은 다음과 같다.당도계는 액체의 당도만 잴 수 있기 때문에, 과일의 당도를 측정하기 위해서는 과일의 즙을 내어 당도계에 떨어뜨린 후 당도를 측정해야 한다.처음에 당도계의 시료를 놓는 부분에 아무 것도 없을 때 렌즈를 통해 안을 보면 눈금이 표시되어 있고 푸른색으로 보인다. 과일의 당도를 재기 위해 주사기를 이용하여 과일의 즙을 뽑은 후 당도계의 시료 놓는 부분에 떨어뜨린 후 뚜껑을 덮는다. 그리고 당도계를 가능한 한 수평으로 들고 렌즈를 통해 안을 보면 흰색의 물질이 올라오는 높이로 당도가 표시된다.당도계는 아주 민감하여 적은 양의 시료도 당도를 측정할 수 있으므로, 당도계를 사용한 후 바로 깨끗한 증류수에 잘 씻어서 거름종이로 물기를 조심스럽게 닦아낸 후 다른 과일의 당도를 측정해야 한다.2. 선행 연구 조사? 귤을 높은 곳에서 떨어뜨리면 당도가 증가한다?귤을 높은 곳에서 몇 번 떨어뜨리면 귤은 상처가 나는 등 스트레스를 받게 되는데 이때 성장을 조절하는 "에틸렌" 이라는 효소 분비가 촉진되고 이 효소 때문에 당도가 높아진다. 실험 결과 신맛 (산도) 은 변화가 없지만 단맛 (당도) 은 20% 이상의 증가를 보이는 것으로 확인되었다. 귤은 자신을 보호하기 위해 성장을 촉진하는 에틸렌의 분비를 증가시키는 것인데, 굳이 상처를 내지 않더라도 입에 넣고 오래 굴리면 단맛이 증가하게 된다. (SBS 호기심 천국: 1999.1.3. 방송)1999년 당시 S방송사에서 방영되었던 '호기심천국'이라는 프로그램에서 한 의뢰인이 과일의 당도 변화에 관한 의뢰를 한 적이 있었다.그래서 호기심 천국에서는 그 의뢰를 해결하기 위해 여러 가지 실험을 한 결과 과일에서는 에틸렌이라는 호르몬이 분비되는데 이 에틸렌이 많이 분비되면 과일의 숙성을 촉진시켜 당도가 높아지게 되는 것으로 나타났다.Ⅲ. 연구 방법 및 과정1. 실험 준비물: 레몬, 키위, 귤 각 24개씩 총 72개, 당도계, 주사기 3개, 줄자, 비닐 팩터 안에 넣어 두고 매일 당도를 측정한다.5) 4번 그룹은 당도를 측정한 후 35℃의 인큐베이터 안에 넣어 두고 매일 당도를 측정한다.6) 5번 그룹은 당도를 측정한 후 비닐 팩에 넣어 밀봉한 후 생물실험실 책상에 놓아두고 4일 후 비닐 팩을 열어 당도를 측정한다.7) 6번 그룹은 1m의 높이에서 한 과일 당 두 번씩 낙하시켜 낙하 즉시 당도를 측정한 후 생물실험실 책상에 놓아두고 매일 당도를 측정한다.8) 7번 그룹은 1.5m의 높이에서 한 과일당 두 번씩 낙하시켜 낙하 즉시 당도를 측정한 후 생물실험실 책상에 놓아 두고 매일 당도를 측정한다.9) 8번 그룹은 2m의 높이에서 한 과일당 두 번씩 낙하시켜 낙하 즉시 당도를 측정한 후 생물실험실 책상에 놓아 두고 매일 당도를 측정한다.실험은 6월 11일에 시작하여 6월 14일에 종료하였다.Ⅳ. 연구 결과1일째귤1귤2귤3평균키위1키위2키위3평균레몬1레몬2레몬3평균상온15.216.015.315.516.816.717.717.113.213.814.113.75.015.415.214.915.216.516.416.416.412.813.013.113.020.016.015.115.315.517.017.316.516.913.813.112.613.235.015.014.414.714.717.517.217.117.313.113.813.513.51m15.814.315.315.117.316.816.616.914.512.012.613.01.5m15.415.615.715.616.916.616.816.813.213.613.713.52m15.115.815.215.417.217.818.217.712.813.613.313.2밀봉14.015.215.815.017.517.016.717.113.313.113.213.22일째귤1귤2귤3평균키위1키위2키위3평균레몬1레몬2레몬3평균상온14.515.017.015.517.516.117.016.913.113.314.113.55.015.715.515.615.616.415.015.415.614.113.213.213.5.618.318.918.313.313.313.513.43일째귤1귤2귤3평균키위1키위2키위3평균레몬1레몬2레몬3평균상온15.115.417.616.018.016.518.217.613.113.514.213.65.016.115.615.615.816.816.316.116.413.313.413.213.320.016.815.815.916.217.517.817.017.414.013.613.113.635.016.215.716.016.017.917.416.917.413.313.814.013.71m16.815.316.016.017.817.518.517.914.513.813.013.81.5m17.116.717.217.018.017.017.017.313.513.414.013.62m16.617.616.516.918.019.019.618.913.713.813.813.84일째귤1귤2귤3평균키위1키위2키위3평균레몬1레몬2레몬3평균상온15.516.81716.418.417.318.518.113.21414.513.9516.215.815.815.916.816.716.616.713.313.413.513.4201716.416.516.617.617.817.417.614.213.813.113.73516.816.316.716.618.31817.818.013.714.314.414.11m17.315.816.816.61817.518.618.014.913.813.314.01.5m17.617.81817.818.117.817.517.813.914.214.614.22m17.818.418.118.11919.619.819.51414.314.314.2밀봉171818.918.019.518.818.619.014.613.814.414.3전체적으로 과일의 당도는 시간에 따라 증가하는 경향을 나타났다. 매일매일 측정할 때마다 조금씩 증가하였으나 최종 증가량만을 기록하면 당도의 증가 순서는 귤이 밀봉(3.0) 2m(2.7) 1.5m(2.2) 35℃(1.9) 1m(1.5) 20℃(1.1) 상온(0.9) 5℃(0.7)키위가 밀봉(1.9)C₂H₄)이라고 생각한다. 에틸렌은 앞서 서론에서 설명했듯이, 생물학적 활성을 가지고 있는 유기물 중 가장 간단한 구조를 가지고 있는 것 중의 하나로서 낮은 농도(0.1 ppm)에서도 식물의 생장과 발생에 중요한 영향을 미치는 식물의 기체 호르몬이다.식물체 안의 이 기체호르몬의 합성량은 보통 매우 낮은데, 어떤 특정한 조건이 식물체에 주어지면 그 합성이 유도된다. 즉 씨의 발아, 식물의 노화, 그리고 과일의 성숙 등 식물의 생장과정뿐 아니라 식물이 상처를 받거나 병원체의 공격을 받았을 때, 그리고 산소의 부족, 가뭄, 냉해 등 다양한 스트레스에 의해서도 그 합성이 유도된다.따라서 에틸렌은 과일 성숙 호르몬 또는 스트레스 호르몬이라고도 불린다. 특히 에틸렌은 과일과 꽃잎의 노화를 조절함으로써 그 신선도에 큰 영향을 미치기 때문에 그 농업 및 상업적 가치가 크다고 하겠다.우리가 실험한 과일의 당도를 변하게 하는 요인은 이러한 에틸렌이 많이 분비되는 요인이나 최대로 활성화되는 조건을 찾은 것이라고 볼 수 있다. 우선, 과일을 밀봉하여 넣어 두었을 때가 가장 당도 변화가 크게 나왔다. 모든 과일은 숙성하면서 기체 상태의 에틸렌을 분비한다. 이 에틸렌은 공기 중으로 나와서 다른 과일이 숙성하는 것에 영향을 줄 수 있다. 밀봉한 과일에서 당도 차이가 가장 크게 나온 이유는 다른 과일들은 공기 중에 놓아 두었거나 냉장고나 인큐베이터 안에 넣어 두었기 때문에 분비된 에틸렌이 공기 중으로 확산되게 되는데, 밀봉한 과일은 에틸렌이 비닐 팩 밖으로 빠져 나가지 못하고 또한 과일들이 서로 밀접하게 붙어 있기 때문에 에틸렌의 영향을 서로 가장 많이 받기 때문이라고 생각한다. 그 다음으로는 2m의 높이에서 떨어뜨렸던 과일들의 당도 차가 크게 나왔다. 그 이유는 에틸렌이 과일이 스트레스를 받을 때 많이 분비되기 때문이다. 가장 높은 높이에서 낙하되었던 만큼 가장 큰 충격을 받았을 것이고 그만큼 많은 양의 에틸렌을 분비한 것으로 생각된다. 그 다음으로 35℃의 인큐베이터 속에 있던 과일과다.

자연과학| 2010.03.28| 9페이지| 1,000원| 조회(2,254)

과학, 보고서, 생물, 과일의 당도

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