18 Journal of Agriculture & Life Science 46(6) Ⅰ. 서론 제주도는우리나라면적의 1.8% 에불가하나, 토양은우리나라토양통 390종가운데 63종으로약 16% 를차지할정도로다양한토양이분포하고있다 (Song et al., 2005). 63

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예준 저
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1 농업생명과학연구 46(6) pp Journal of Agriculture & Life Science 46(6) pp 제주토양유형이 제시골드 키위과실의품질에미치는영향 문두경 1* 김천환 1 김성철 1 손다니엘 1 좌재호 1 성기철 1 정희찬 1 임한철 1 이영재 2 1 농촌진흥청국립원예특작과학원, 2 제주대학교수의과학대학 접수일 년 월 일 수정일 년 월 일 게재확정일 년 월 일 Kiwifruit Quality of Jecy Gold as Affected by Soil Types in Jeju Island 초록 Doo-Gyung Moon 1* Chen-Hwan Kim 1 Seong-Cheol Kim 1 Daniel Son 1 Jae-Ho Joa 1 Ki-Cheol Seong 1 Hee-Chan Jung 1 Han-Cheol Lim 1 Young-Jae Lee 2 1 National Institute Horticultural & Herbal Science, Rural Development Adminstration, Jeju , Korea 2 College of Veterinary Medicine, National Jeju University, Jeju , Korea Received: AUG , Revised: DEC , Accepted: DEC 동일한무가온하우스내에서화산회토양 ( 흑색, 농암갈색 ) 및비화산회토양 ( 암갈색 ) 에재배되고있는 5 년생참다래 제시골드 (Actinidia chinensis cv. Jecy Gold) 과실의품질에미치는영향을토양유형에따라비교하였다. 토양유형별토양수분포텐셜은암갈색비화산회토양이가장낮았다. 개화후과실종경의비대는토양에따른차이를나타내지않았고, 횡경비대는암갈색비화산회토양이흑색및농암갈색화산회토양보다작은경향이었다. 과실의당도는개화후 140 일까지는차이가없었으나, 140 일이후에는암갈색비화산회토양이흑색및농암갈색화산회토양보다높았다. 수확후과실의산함량및경도는토양유형에따라차이가없었다. 과즙의과당, 포도당및자당함량은각각암갈색토양이 4.45±2.08, 5.43±1.13, 및 2.40±0.40%, 흑색토양이 2.51±0.55, 3.53±0.86 및 0.80±0.33%, 농암갈색토양이 2.55± 0.47, 3.53±0.73 및 0.73±0.38% 이었다. 따라서과실의당도는토양특성에따라영향을받는다. 이러한원인은비화산회토양인암갈색토양이화산회토양인흑색및농암갈색토양보다토양수분보유능력이낮기때문으로판단된다. 검색어 과실성숙, 당도, 자당, 토양수분포텐셜 ABSTRACT Soil types for cultivated crops are approximately compose of volcanic ash soils for black(21%) and dark brown soils(41%), and non-volcanic ash soil of red-yellow soil(17%) in Jeju Island. The effects of these soils on fruit qualities of kiwifruit Jecy Gold (Actinidia chinensis cv. Jecy Gold) were investigated in non-heating plastic house. Soil moisture potential was the lowest in the red-yellow soil during fruit growth. However, transverse diameter of fruit in the red-yellow soil was tends to be smaller than in volcanic ash soils, but longitudinal length of fruit was not shown difference by soil types during fruit maturation. Soluble solids in fruit was not differed by soil types until 140 days after of anthesis, after that the red-yellow soil was the highest. No difference on acid contents and hardness of fruit by soil types. Fructose, glucose and sucrose contents in harvested fruit were 4.45±2.08, 5.43±1.13, and 2.40±0.40% for the red-yellow soil, 2.51±0.55, 3.52±0.86 and 0.79±0.33% for the black soil and 2.54±0.47, 3.52±0.73 and 0.73±0.38% for the dark brown soil, respectively. These results show that soluble solid and free sugars in fruit were affected by soil types. It is estimated that soil moisture was rapidly drought in the red-yellow soil of non-volcanic ash soil than in the black and dark brown soils of volcanic ash soil. Key words - Fruit maturation, Soil moisture potential, Soluble solids, Sucrose *Corresponding author: Doo-Gyung Moon Tel: Fax: dgmoon@korea.kr

2 18 Journal of Agriculture & Life Science 46(6) Ⅰ. 서론 제주도는우리나라면적의 1.8% 에불가하나, 토양은우리나라토양통 390종가운데 63종으로약 16% 를차지할정도로다양한토양이분포하고있다 (Song et al., 2005). 63종의제주토양을흑색화산회토 (21%), 농암갈색화산회토 (41%), 암갈색비화산회토 (17%) 및산악지토양 (21%) 유형으로구분한다. Eom et al.(1977) 은흑색화산회토양유기물함량이최고약 40% 까지되고, 양이온치환용량 (CEC) 은크고, 용적밀도는낮다 (Kang, 2005). 또한 Hur et al.(2006) 은흑색화산회토양과농암갈색화산회토양의토성은같지만, 유기물함량은흑색화산회토양이농암갈색화산회토양보다높아보유할수있는토양수분의범위가크다고보고하였으며, 제주지역의과원에서토양유효수분함량은유기물함량과고도의유의성있는정의상관을보인다 (Park et al., 1975). 토양보수력의크기는토양수분특성에의해서결정되며, 화산회토양에서토양수분특성에영향을주는것은유기물함량이다 (Hur et al., 2006). 따라서토색에따라토양유형별토양중력수분함량은같은수분장력일때흑색화산회토양 > 농암갈색화산회토양 > 암갈색비화산회토양순으로많다 (Hyun et al., 1993; Hur et al., 2006). 제주지역에서참다래는화산회토양 ( 흑색및농암갈색 ) 및비화산회토양 ( 암갈색 ) 에서재배되고있다. 참다래 (Kiwifruit) 는다래나무과 (Actinidiaceae, Gilg and Werderm) 다래나무속 (Actinidia Lindl.) 에속하는덩굴성이며낙엽성인아열대과수로중국양쯔강유역이원산지로세계적으로는 76종이분포하고있다 (Huang & Ferguson, 2007). 세계적주요재배품종은 헤이워드 (Actinidia deliciosa var. Hayward ) 로서신선한녹색과육과 6개월에이르는긴저장성으로전세계시장을점유하고있다 (Jaeger & Harker, 2005). 우리나라에서 헤이워드 참다래재배면적은 85% 를차지하고있으며 (Park et al., 2009), 나머지품종은노란색계통인골드키위와적색계통인홍키위등유색계통이다. 제시골드 (Jecy Gold) 는 1997 년농촌진흥청에서 Golden Yellow 와 Songongu 교잡으로육성된조생종로 2003 년에등록된과육색이노란색골드키위이다. 품종의특징은 새로난가지에털이없으며가지표면이매끄럽고과실의산함량이낮은특성을가졌으며발아와개화가 헤이워드 에비하여빠른것이특징이다. 또한 헤이워드 에비해발아가잘되며수세는비슷하고, 같은시기에수확한 헤이워드 과실보다당함량은높고과피에털이작고밀도가낮다 (Kim et al., 2007). 현재, 제시골드 품종은 150 ha 정도보급되었지만골드키위에대하여토양수분관리등재배관련연구보고는미비하다. 본연구의목적은제주지역화산회토양 ( 흑색및농암갈색 ) 및비화산회토양 ( 암갈색 ) 에따라골드키위과실의품질에미치는영향을보고자수행하였다. Ⅱ. 재료및방법 2.1 공시토양및재료본연구는농촌진흥청온난화대응농업연구센터시험포장 ( 북위, ; 동경, ) 의동일한무가온하우스에서수행하였다. 2005년에동일한하우스를 3구역으로나누어흑색화산회토양, 농암갈색화산회토양및암갈색비화산회토양을토심 cm 정도로충진한포장을사용하였다. 시험재료는 제시골드 (Actinidia chinensis cv. Jecy Gold) 로 2009년 1월에각토양에 주를재식하였으며이후수세안정및착과가정상적으로이루어진 2011년에 5년생나무를이용하여수행하였다. 2011년토양화학적특성을분석한결과, 화산회토양은비화산토양보다유기물및질소함량이높은토양이고비화산토양은화산회토보다유효인산및칼슘함량이높은토양이었다 (Table 1). 2.2 토양수분포텐셜측정흑색화산회토양, 농암갈색화산회토양및암갈색비화산회토양에재식된제시골드재배포장각토양토심 cm 깊이에토양수분포텐셜을측정하기위하여센서 (Watermark sensor, Spectrum Technologies, Inc.) 를설치하여만개후 80일부터 160일까지 20~ 30일간격으로조사하였다. 토양수분포텐셜은토양유형별만개후 80 1 일, 만개후 일및만개후 일로구분하여조사된수치의최소범위부터최대범위까지를표시하였다.

3 Moon et al. : Kiwifruit Quality of Jecy Gold as Affected by Soil Types in Jeju Island 19 Table 1. Soil chemical properties in experimental orchards Soil types ph OM T-N P 2 O 5 K Ca Mg (1:5) (g/kg) (%) (mg/kg) (cmol+) (cmol+) (cmol+) Volcanic ash soil : black soil and dark brown soil, non-volcanic ash soil : red-yellow soil 2.3 제시골드 과실의크기, 당도, 산함량및유리당분석 제시골드 만개기는 5월 일이었고, 6월초순에적과를실시하였다. 토양유형별각각 3나무를선정하여조사하였다. 과실의횡 종경은만개후 30일에 개의과실을선정하여수확기까지 30일간격으로조사하였다. 생육중과실의당도및산함량은각시기별 개의과실을채취하여수확할때까지분석및조사하였다. 수확은만개후 180일에실시하였고, 수확직후부터수확후 20일까지과실을실온에서보관하여당도, 산함량및과실의경도를조사하였다. 과즙은과실을거즈에넣고압착기로압착하여추출하였다. 과즙의당도 ( 가용성고형물 ) 및산함량은당산자동분석기 (NH-2000, HORIBA, Japan) 를이용하여측정하였다. 유리당함량분석을위하여과즙의샘플은분석할때까지 20 냉동고에보관한후사용하였다. 과실의유리당함량은수확기의과실을이용하여 Bio-LC(DX500, Dionex, CA, USA) 로분석하였다. 샘플은증류수로 1,000배 (x1,000) 희석한후여과기 (0.45 μm pore soze) 로필터링하여분석하였다. Detector 장비는 electrochemical, INT amperometry 를이용하였다. 유리당을분석하는 Bio-LC 의조건은다음과같다. 컬럼은 CarbopacTM PA1, 이동상은 0 mm NaOH, 샘플은 0.5 μl주입하였고, 컬럼의온도는 28 로유지하여용액을분당 0.6 μl로흘려보냈다. Ⅲ. 결과및고찰 3.1 토양유형별토양수분포텐셜의변화과실의비대및성숙시기별토양유형별토양수분포텐셜은 Table 2와같다. 과실의비대시기인만개 후 80일부터 1일까지시험포장의토양수분포텐셜은 20-0 kpa이었다. 과실의성숙시기인만개후 1일부터수확기까지토양수분포텐셜은흑색및농암갈색화산회토양이암갈색비화산회토양보다높았다. 화산회토양의토양수분포텐셜은 kpa 로과실성숙기에차이가거의없이일정하였다. 반면에암갈색비화산회토양의토양수분포텐셜은 kpa로변화가심하였다. 이러한결과는암갈색비화산회토양이화산회토양에비하여토양수분보유력이낮아토양수분포텐셜은낮은것으로판단된다. 동일한하우스에서흑색화산회토양, 농암갈색화산회토양및암갈색비화산회토양에동일한양을관수한후건조시켰을때토양의수분포텐셜은암갈색비화산회토양 > 흑색화산회토양 > 농암갈색화산회토양순으로낮았다 ( 데이터미제시 ). 이러한결과는토양수분보유력은흑색및농암갈색화산회토양이암갈색비화산회토양보다높다는것을의미한다. 일반적으로토양의수분특성은토성의영향을받게되지만, 화산회토양의경우에는토성간차이보다유기물함량이수분보유및수분특성에영향을준다 (Hur et al., 2006). 따라서유기물함량이높은흑색및농암갈색화산회토양은암갈색비화산회토양에비하여토양수분보유력이높기때문에토양건조가암갈색비화산회토양보다어렵다고생각된다. 3.2 토양유형별과실의크기변화과실의횡경및종경비대는만개 30일후부터 0일까지급격히증가한후수확기까지일정하였다 (Fig. 1). 토양의유형별과실의종경은토양에따른차이를나타내지않았으나, 횡경은암갈색비화산회토양에서재배한과실이흑색및농암갈색화산회토양에서재배한것보다작은경향을보였으나통계적으로는유의한차이가없었다 (Fig. 1).

4 20 Journal of Agriculture & Life Science 46(6) Table 2. Soil moisture potential during fruit maturation in experimental orchards(-kpa) Soil types/daa DAA : days after anthesis, Volcanic ash soil : black soil and dark brown soil, non-volcanic ash soil : red-yellow soil Transverse diameter (mm) Transverse diameter (mm) DAA DAA Fig. 1. Changes in fruit size during maturation of Jecy Gold kiwifruit(actinidia chinensis) by soil types (means ± SE, n= fruits). Volcanic ash soil : black soil and dark brown soil, non-volcanic ash soil : red-yellow soil. 온주밀감에서토양수분스트레스를받은과실은스트레스를받지않는과실보다과실의대과및중과비율이낮다 (Moon et al., 2004). 참다래나무에단근및환상박피처리는과실의크기에영향을주지않는다 (Black et al., 2012). 본연구에서토양유형별과실의크기차이가없는것은과실의생육기 ( 만개후 30 0 일 ) 에토양수분함량이차이가없기때문으로생각된다. 반면에참다래과실의토양수분스트레스는생육기가성숙기보다과중에영향을많이받는다 (Miller et al., 1997). 따라서골드키위과실의생육기에화산회토양및비화산회토양유형별수분스트레스처리에미치는영향을검토할필요가있다. 화산회토양은유기물함량이많기때문에암갈색비화산회토양보다토양수분보유력이높다. 유기물함량이많으면용적밀도가낮아지고공극률이높아 진다. 유기물함량이높은경우에는흑색, 농암갈색을띠며, 유기물함량이보통 (3% 이하 ) 인경우일반토양과비슷한성질을나타내는경우에는암갈색을띠고있다 (Hur et al., 2006). 흑색및농암갈색화산회토양의공극률은 70 75% 이고, 암갈색비화산토양의공극률은 50 60% 라고보고하였다 (Hyun et al., 1993). 제시골드 가식재된토양유형별유기물함량은흑색화산회토양 > 농암갈색화산회토양 > 암갈색비화산회토양순으로많았다 (Table 1). 3.3 토양유형별과실의당도, 산함량및경도의변화과실의당도는만개후 1일부터만개후 140일까지는서서히증가하다가그후급격히상승하였다 (Fig. 2). 과실의비대및성숙시기별과실의당도는만개후 1일 (8월 30일 ) 부터 140일 (9월 30일 ) 까지는토양유형별차이는없었으나, 만개 140일후

5 Moon et al. : Kiwifruit Quality of Jecy Gold as Affected by Soil Types in Jeju Island 21 부터는암갈색비화산회토양이흑색및농암갈색화산회토양보다높았다 (Fig. 2). 이러한결과는암갈색비화산회토양이화산회토에비하여과실의성숙시기에토양수분함량이낮아졌기때문이다. Table 2에서제시한것처럼과실의성숙시기에암갈색비화산토양의토양수분포텐셜은화산회토양의토양수분포텐셜보다낮았다. 따라서암갈색비화산회토양은유기물함량이화산회토양보다낮아토양수분보유력이적기때문에흑색및농암갈색화산회토양에비하여빨리토양수분이건조된결과이다. 그러므로골드키위과실의당도는토양수분함량에따라영향을받는다고생각한다. 나무에토양수분스트레스처리는온주밀감 (Hyun et al., 1993; Moon & Mizutani, 2002; Moon et al., 2004), 한라봉 (Moon et al., 2008), 포도 (Medrano et al., 2003) 및참다래 (Miller et al., 1998) 등과실의당도를높인다고하였다. 앞으로토양유형별토양수분함량의변화와과실의비대및성숙시기별토양수분포텐셜에따라과실의당도에미치는영향을조사할필요가있다. 또한수확직후부터수확후 20일까지과실의당도를분석한결과, 암갈색비화산회토양에서재배된과실은지속적으로화산회토양에서재배된것보다당도가높았다 (Fig. 3). 따라서과실의성숙시기에낮은토양수분포텐셜은수확기부터보관, 저장및후숙까지과 실의당도에영향을미칠것으로생각된다. 앞으로과실의성숙시기토양수분함량이수확시기부터후숙후유통까지과실의당도와의관계를연구할필요가있다고생각된다. 과실의산함량은과실의성숙시기인만개후 1 일부터 170일까지는일정하였으나, 그후감소하였다. 과실의산함량은만개후 1일부터수확기까지토양유형별차이는없었다 (Fig. 2). 또한수확직후부터수확후 20일까지실온에서보관하여조사한결과과실의산함량은토양유형별유의한차이는없었다 (Fig. 3). 토양수분함량이낮아지면감귤과실의산함량은높다고보고되었다 ((Moon & Mizutani, 2002; Moon et al., 2004; Moon et al., 2008). 과실의산함량은과수의종류및품종등에따라다르겠지만참다래는과실의비대및성숙하는동안토양수분함량의영향을받지않는것으로판단된다. 과실의경도는수확직후부터수확후 20일까지급격히감소하였으나, 토양유형별과실의경도는차이가없었다 (Fig. 3). 참다래는후숙형과실로수확후온도또는에틸렌등에의하여과실의산함량및경도는낮아진다고보고되었다 (Mashimichi, 1995; Park et al., 2006). 따라서토양유형별과실의산함량및경도는차이가없기때문에과실의산함량및경도는토양수분함량에크게영향을받지않는것으로판단된다 Soluble solids (%) Acidity (%) DAA DAA Fig. 2. Changes in soluble solids and acidity of fruit during maturation of Jecy Gold kiwifruit (Actinidia chinensis) by soil types (means ± SE, n= fruits). Volcanic ash soil : black soil and dark brown soil, non-volcanic ash soil : red-yellow soil.

6 22 Journal of Agriculture & Life Science 46(6) Soluble solids (%) Acid content (%) Hardness (N) DAH DAH DAH Fig. 3. Changes in soluble solids, acidity and hardness of Jecy Gold kiwifruit (Actinidia chinensis) at days after harvest by soil types (means ± SE, n= fruits). Volcanic ash soil : black soil and dark brown soil, non-volcanic ash soil : red-yellow soil. 3.4 수확시기에토양유형별과실의유리당함량비교과실의수확시기에토양유형별과실의유리당 ( 과당, 포도당및자당 ) 함량을비교하였다 (Table 3). 흑색및농암갈색화산회토양에서재배된과실의과당, 포도당및자당의함량은각각 %, % 및 % 이었다. 암갈색비화산회토양에서재배된과실의과당, 포도당및자당의함량은각각 4.45±2.08%, 5.43±1.13% 및 2.40± 0.40% 이었다. 과실의유리당함량은암갈색비화산토양이흑색및농암갈색화산회토양보다높았다. 경남고성군에서재배된 헤이워드 참다래과실의과당, 포도당및자당함량은각각 1.81±0.09%, 2.30±0.18% 및 0.46±0.08% 이었다 (Jeong et al., 2007). 우리의연구결과에서도제시하였지만 제시골드 및 헤이워드 참다래과실의유리당함량은포도당 > 과당 > 자당순으로높은것을알수있었다. 단당류 ( 과당및포도당 ) 은암갈색비화산토양이 9.88% 로흑색및농암갈색화산회토양 % 보다 1.6배높다. 특히암갈색비화산회토양이흑색및농암갈색화산회토양보다자당함량은 3.3배, 과당및포도당함량은 배높았다. 또한이당류 / 단당류비율은암갈색비화산회토양이높았다 (Table 3). 따라서과즙의자당은과당및포도당보다높은것을알수있다. 참다래과실의성숙시기에토양수분스트레스는과실의자당함량을크게높인다고하였다 (Miller et al., 1998). 그러므로암갈색비화산회토양은흑색및농암갈색화산회토양보다과실의자당함량에크게영향을준것이다. 이러한결과는암갈색비화산회토양이흑색및농암갈색화산회토양보다토양수분보유력이낮아빨라건조되었기때문으로판단된다. 참다래재배에서과실의당도등품질을높이기위해서는과실의성숙시기에적당한토양수분관리가필요하다고제시하였다 (Miller et al., 1998). 참다래과실의당도는과실이성숙하는동안에전분이가수분해, 광합성및복잡한생리적반응에의해서결정된다 (Pailly et al., 1995). Black et al. (2012) 은참다래나무에단근및환상박피처리는광합성산물을감소시킨다고하였다. 과실의자당함량이단당류보다높은것은토양수분이건조되어광합성산물 ( 자당 ) 이잎에서과실로이동한것인지아

7 Moon et al. : Kiwifruit Quality of Jecy Gold as Affected by Soil Types in Jeju Island 23 Table 3. Comparison of free sugar contents(%) and hexose/sucrose ratio in Jecy Gold kiwifruit(actinidia chinensis) at harvested time by soil types Soil types Fructose (%, A) Glucose (%, B) Sucrose (%, C) Hexose (D=A+B) S/H ratio (C/D) 2.51±0.55 * 3.52± ± ± ± ± ± ± ± * means±se(n = fruits), Volcanic ash soil : black soil and dark brown soil, non-volcanic ash soil : red-yellow soil 니면과실에서자당이합성된것인지는추후연구가필요하다. 또한수확시기 제시골드 과실의과육색은암갈색비화산회토양이흑색및농암갈색화산회토양보다노란색이진한것을관찰하였다 ( 데이터미제시 ). 과실의성숙이빨리진행되면과육색은노란색을띈다. 따라서토양수분이과실의성숙에영향을미치는것으로생각된다. 제주토양은유기물함량및토양의유형등에따라토양의수분특성이차이가있으므로 제시골드 과실의비대기및성숙기별로구분하여과실의품질향상을위한효율적인물관리기술개발이요구된다. Ⅳ. 사사 본연구는농촌진흥청공동연구사업 ( 과제번호 : PJ006686) 의지원에의해이루어진것입니다.» Literature Cited Black, M. Z., K. J. Patterson, K. S. Gould, and M. J. Clearwater Physiological responses of kiwifruit vines(actinidia chinensis Planch. var. chinensis) to trunk girdling and root pruning. New Zealand J. Crops Hortic. Sci. 40: Eom, K. T., Y. H. Joo, and K. S. Lee Study of soil characteristics for synthesis development plant of Jejudo. Study Report of Natl. Inst. of Agr. Sci. Tech. 19: Hunag H. W. and A. R. Ferguson Genetic resources of kiwifruit: domestication and breeding. Hor. Rev. 33: Hur, S. O., K. H. Moon, K. H. Jung, S. K. Ha, K. C. Song, H. C. Lim, and J. G. Kim Estimation model for simplification and validation of soil water characteristics curve on volcanic ash soil in subtropical area in Korea. Korean J. Soil Sci. Fert. 39: Hyun, H. N., H. C. Lim, H. R. Han, and D. G. Moon Effects of polyethylene film mulching and root pruning on soil water and fruit quality of Satsuma mandarin(citrus unshiu). J. Kor. Soc. Hort. Sci. 24: Jaeger S. R. and F. R. Harker Consumer evaluation of novel kiwifruit: willingness-to-pay. J. Sci. Food Agr. 85: Jeong, C. H., J. Y. Chun, S. H. Bae, and S. G. Choi Chemical components and antioxidative activities of Korean kiwi. J. Agr. Life Sci. 41: Kang, H. J Soil erosion characteristics and erosion control of sloped upland in Jeju. Ph.D. Thesis, Jeju Natl. Univ., Korea. Kim, C. H., S. C. Kim, K. C. Jang, E. Y. Song, M. S. Kim, D. Y. Moon, K. C. Seong, J. S. Lee, H. D. Suh, and K. J. Song A new kiwifruit cultivar, Jecy Gold with yellow flesh. Korean J. Breed. Sci. 39:

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03-서연옥.hwp 농업생명과학연구 49(4) pp.31-37 Journal of Agriculture & Life Science 49(4) pp.31-37 Print ISSN 1598-5504 Online ISSN 2383-8272 http://dx.doi.org/10.14397/jals.2015.49.4.31 국가산림자원조사 자료를 적용한 충남지역 사유림경영율 추정 서연옥