• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제25권4호
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• pp.253-259
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• 2004

본 연구에서는 디지털 X-선 영상시스템의 최적화 설계를 위하여 몬테카를로 방법을 이용한 영상모의실험용 코드를 visual $C^{++}$ 프로그래밍 언어를 사용하여 개발하였다. 디지털 X-선 영상시스템으로 Gd$_2$O$_2$S(Tb) 섬광체 및 광센서 어레이를 고려하였으며, 일반적인 실험 환경을 모사하기 위해 2차원 평행 그리드를 포함시켰다. X-선과 피사체, 그리드 및 섬광체와의 반응, 그리고 섬광체에서 발생된 빛의 거동 및 광센서 어레이에서의 수집을 몬테카를로 방법을 이용하여 모사하였다. Gd$_2$O$_2$S(Tb) 섬광체의 두께는 66$\mu\textrm{m}$로 설정하였으며, 광센서 어레이의 픽셀 피치는 48$\mu\textrm{m}$ 그리고 픽셀의 포맷은 256${\times}$256으로 가정하였다. 다양한 모의실험조건에서 X-선 영상을 획득한 후 객관적인 영상시스템의 성능평가 지표인 SNR(signal-to-noise ratio), MTF(modulation transfer function), NPS(noise power spectrum), DQE(detective quantum efficiency) 등을 계산하였으며, 이를 통해 화질을 평가하였다. 본 연구에서 개발된 영상모의실험 코드는 다양한 디지털 X-선 영상시스템에 대해 여러 설계변수들에 대한 성능을 예측함으로써 영상시스템 최적설계에 활용될 수 있다.

• 유기물자원화
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• 제12권1호
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• pp.49-57
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• 2004

기체 sparging이 수소 발효에 미치는 영향을 알아보기 위하여 기체의 종류($N_2$, $CO_2$) 및 sparging 유량의 변화(100, 200, 300, 400 ml/min)를 달리하여 연속 실험을 수행하였다. Sparging을 한 모든 경우, 하지 않는 경우에 비하여 더 높은 수소 전환율이 관찰되었는데, 이는 sparging을 통한 수소 분압 감소가 수소 발효에 좋은 영향을 끼쳤음을 말해준다. 특히, $CO_2$로 sparging을 하는 경우가 $N_2$에 비하여 더 좋은 결과를 보였으며, Clostridium sp.의 주요 부산물인 뷰틸산의 농도 및 조성비도 $CO_2$ sparging의 경우 훨씬 높았다. $CO_2$로 sparging 하는 경우, sparging 유량의 증가에 따라 수소 전환율이 상승하였지만, $N_2$의 경우는 유량 변동과는 무관하였다. 최적의 조건은 $CO_2$, 300 ml/min로 sparging 하는 경우였고, 이 때, 1.65 mol $H_2/mol$ hexoseconsumed의 높은 수소 전환율과 6.77 L $H_2/g$ VSS/day 의 높은 수소 발생율을 보였다. 전체적으로 $CO_2$로 sparging을 하는 경우가 N2에 비하여 더 좋은 결과를 보였는데, 이는 $CO_2$로 sparging을 하는 경우, 수소 분압 감소에 따른 수소 발효 효율 향상 이외에 높은 $CO_2$분압이 수소 발효에 우호적인 영향을 끼쳤을 것으로 사료된다. 높은 $CO_2$ 분압의 환경이 수소 생성균과 경쟁 관계에 있는 lactic acid bacteria나 acetogen과 같은 미생물에게 저해 작용을 주어 높은 수소 생산이 가능하였다고 판단된다.

• 아시안잔디학회지
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• 제17권4호
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• pp.155-163
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• 2003

우리나라 1인당 도시공원 면적은 6.46$m^2$로 도시녹지공간이 매우 부족하여 도심 콘크리트 옥상의 녹화는 거주자에게 산책, 휴식, 운동 및 레크리에이션 공간으로 활용될 수 있을 것이다. 본 연구는 도시 옥상녹화에 적합한 지반, 점적 관수 및 잔디초종을 선발하고자 실험을 실시하였다. 옥상잔디 조성에 적합한 혼합토를 찾기 위해 하중과 배수효율을 고려하여 토양개량재와 배수구조를 달리한 네 개 조합의 잔디 지반구조를 설치하였다. 또한 자동 점적 관수시스템의 최적 조건을 구명하기 위해 주관 간격(50cm, 100cm)과 점적기 간격(15cm, 20cm, 30cm, 50cm, 100cm)을 달리 처리하였다. 잔디종류를 선정하기 위해 버뮤다그래스 '건우', 세엽 한국들잔디 '건희'와 Kentucky bluegrass, Perennial ryegrass 와 Tall fescue 한지형잔디 혼파 두 조합을 식재 후 잔디의 생육상태를 비교하였다. 토양개량재의 입도 분석 결과 펄라이트와 질석 입자 입경은 98%가 4.75∼l.75mm로 균일한 입도를 나타내었다. 그러나 피트모스는 다량의 섬유질 때문에 4.75mm의 채를 통과하지 못하는 비율이 60%로 매우 높았다. 또한 포화수분하의 토양개량재 별 하중을 조사한 결과 건조 시 펄라이트의 1$\ell$ 당 무게는 0.2kg로 매우 가벼웠으며 포화수분 하에서 무게증가는 1.66 배로 작게 나타났다. 반면 질석과 피트모스의 경우 건조 시 각각 0.1kg, 0.2kg으로 매우 가벼웠으나 포화수분 하에서 3.5배 이상으로 무게가 많이 증가하였다. 혼합토 처리별 하중은 처리구 모두 200kg/$m^2$ 이하로서 일반 학교 옥상의 제한하중 범위 내에 속하였다. 특히 스티로폼 배수층이 포함된 Mixture III은 139.2kg/$m^2$로 가장 가벼웠다. 또한 혼합토에 따른 잔디품질은 스티로폼 배수층이 있는 Mixture III와 IV에서 우수하게 나타났다. 옥상 녹화용 점적 관수시설의 균일한 전면관 수를 위해 주관의 배치 간격은 50cm 이내가 적합한 것으로 나타났다. 특히 한지형 잔디는 100cm 이상의 주관 폭에서 건조로 고사 현상이 나타났으며 초기 관수효율은 점적기의 간격이 짧을수록 잔디 생육이 우수하였으나 조성시간이 경과할수록 점적기의 간격은 50cm에서 잔디생육이 우수하였다. 자동 타이머에 의해 조절된 관수 간격은 1일 1회 관수 된 처리구의 잔디 품질이 우수한 것으로 나타났다. 잔디 종류는 난지형잔디에서 혼합토 종류 및 모든 관수 시설 처리서 우수한 생육을 나타내었으나 한지형 잔디는 관수시설에 따라 생육이 차이가 현저하게 나타났다. 따라서 한지형 잔디로 옥상 조경 시 적합 혼합토 및 관수 시설의 선정에 유의하여야 할 것으로 판단된다. 또한 버뮤다그래스는 중부지역의 경우 월동력이 낮으므로 온도변화가 심한 옥상 콘크리트 환경에서 버뮤다그래스 '건우'의 월동에 대한 연구가 지속되어야 할 것으로 판단된다.

• 공업화학
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• 제24권5호
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• pp.551-557
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• 2013

본 연구에서는 환경오염을 발생시키는 위험한 중금속 물질들인 카드뮴과 납의 검출 능력을 향상시키기 위해, 순수한 탄소나노튜브(p-CNT) 전극 및 티올화된 탄소나노튜브(t-CNT) 전극을 이용하여 카드뮴과 납 금속의 민감도를 평가하였다. 또한, 두 금속이 동시에 포함되어 있을 때의 상호작용 반응기작을 분석하였다. 이를 위해, 네모파 벗김전압전류법이 이용되었는데, 두 CNT 전극에서 모두 네모파 벗김전압전류법의 최적조건으로, 30 Hz의 주파수, -1.2 V vs. Ag/AgCl의 석출전위 및 300 s의 석출시간이 결정되었다. 민감도 측면에서 카드뮴과 납 모두 t-CNT 전극에서 p-CNT 전극보다 더 좋은 결과를 얻었다. 두 금속의 센서민감도를 각각 측정하였을 때, 카드뮴의 경우 p-CNT 및 t-CNT 전극에서 $3.1{\mu}A/{\mu}M$ 및 $4.6{\mu}A/{\mu}M$의 센서 민감도를 보였고, 납의 경우 p-CNT 및 t-CNT 전극에서 $6.5{\mu}A/{\mu}M$ 및 $9.9{\mu}A/{\mu}M$였다. p-CNT 전극에서 t-CNT 전극보다 센서민감도가 좋은 이유는, CNT에 티올기를 적용시키면서 금속이온의 반응속도가 증가되기 때문이다. 두 금속을 동시에 넣고 민감도를 측정할 경우, 전극에 관계없이 납의 센서민감도가 카드뮴의 센서 민감도보다 우수하였다. 납과 카드뮴 중 납의 센서 민감도가 우수한 이유는 납의 표준전극전위가 낮아 산화반응성이 우수하여 카드뮴보다 더 먼저 전극위에 석출되어, 벗김반응시에 표면에서 떨어져 나가기 쉽기 때문이다.

• 한국조경학회지
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• 제44권5호
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• pp.59-67
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• 2016

공공기관의 조경공사 설계시에는 일반적으로 조달청에서 고시하는 조경수목 가격을 반영하나, 수목 식재시 조달청에서 정한 세근발달 재배품이라는 규정이 거의 준수되지 않고 있는 실정이다. 규정을 준수하면서 하자율을 줄일 수 있는 조경수 생산의 신기술, 신제품인 지중 매립형 컨테이너 모듈의 성능을 평가하기 위하여 단근 후 3개월간의 세근 발생밀도, 세근발달 길이 및 굴취시 세근 유지율, 수목의 생육 지장 여부에 대하여 일반노지 단근과 컨테이너 용기 지상재배와 비교 연구하였으며, 그 결과는 다음과 같다. 첫째, 세근 발생의 밀도는 컨테이너 모듈을 사용한 조경수에서는 88%로 매우 높게 나타났으며, 일반 노지 단근은 64%로 상대적으로 낮았고, 컨테이너 용기를 이용한 지상재배 조경수는 고사하여 측정의 의미가 없었다. 둘째, 조경수의 세근발달과 세근 유지율은 컨테이너 모듈의 경우, 평균 길이는 10.4cm, 세근 유지율은 100%로서 굴취에 의한 세근의 손상은 없었으며, 노지 단근의 경우 평균 길이는 25.6cm, 세근 유지율은 56%로 컨테이너 모듈의 절반 수준으로 훼손이 큰 것으로 나타났다. 컨테이너 용기 조경수의 세근발달은 전혀 이루어지지 않았다. 셋째, 컨테이너 모듈과 일반 노지 단근의 경우, 단근 작업에 따른 수목의 고사 또는 왜소엽 등의 지장이 전혀 없었다. 반면에 컨테이너 용기의 경우, 거의 전량이 고사하여 수목생육에 지장이 심각한 것으로 확인되었다. 이상에서, 지중매립형 컨테이너 모듈의 성능을 평가해 본 결과, 세 가지 모델 중 가장 우수한 것으로 확인되었으며, 컨테이너 모듈이 여름철 부적기 식재나 생육조건이 불리한 환경에서 수목의 빠른 초기 활착을 유도함으로써 하자를 예방하고, 조달청 규정 등에서 제시하고 있는 원칙을 준수할 수 있는 최적의 대안이 될 수 있을 것으로 기대한다.

• 한국작물학회지
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• 제32권3호
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• pp.256-267
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• 1987

포장상태에서 인삼생육의 최적광양을 알기 위하여 상대조도 5%(관행볏짚). 15 % 및 20 % (백색불섬포) 하에서 5년근 개체군의 재식위치별로 해가 림내 조도, 미기상, 광합성 및 호흡속도, 근수량등을 조사한 바 그 결과는 다음과 같다. 1. 해가림 내 맑은날의 온도는 10~14시경에 상대조도 5 %구에 비해서 15%구가 2$^{\circ}C$, 20 %구가 3$^{\circ}C$정도 각각 높았으나 흐린날은 상대조도 처리간에 차이가 거의 없었다. 2. 해가림내 맑은날 상대습도는 10~14시경 상대조도 5%구에 비해서 15 %구가 5%, 20 %구가 8%정도 각각 낮았고, 흐린날은 차이가 근소하였다. 3. 해가림내 맑은날의 일중 조도는 10~15시경에 상대조도 5%구는 5,000 lux 미만이었으나 15%구는 15,000 lux, 20%구는 20,000 lux로 이논치와 비슷하였으나, 흐린날은 조도의 변화폭이 심하여 대개 상대조도 5%구는 3,0001ux 미만이었으나 15 % 및 20%고는 각각 10,000 lux, 15,000 lux 였다. 4. 포장하의 광합성속도는 맑은날의 경우 상대조도 15% 및 20%구가 5%구에 비해 현저히 빨랐고, 흐린날의 경우도 비슷하였다. 5. 일중 광합성 총양은 맑은날과 흐린날 공히 상대조도 15%구가 가장 높고 20%, 5% 순으로 높았으며. 맑은날이 흐린날보다 광합성량이 많았다. 행간 광합성량은 상대조도 15% 및 20%구는 비슷한 반면 5%구는 차이가 컸다. 6. 근중은 15%, 20%. 5% 순으로 상대조도 15%구가 가장 무거웠고 행간의 근중차이가 15%, 20%구는 비슷한 반면 5%구는 컸다.

• 분석과학
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• 제8권1호
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• pp.91-99
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• 1995

축산폐기물의 처리에 이용되는 혐기성 및 호기성 소화법은 복잡한 처리기술과 유지관리 및 과다한 처리비용 등의 문제점이 있으며, 재활용법인 퇴비화는 긴 부숙기간, 수분조절제 사용 및 완숙도 판정의 어려움 등의 문제점이 있다. 이와 같은 축산폐기물의 기존 처리법의 문제점을 탈피하고 축산폐기물을 이화학적 및 위생학적으로 안정화시켜 축산폐기물 자체의 환경 부적인 측면인 악취, 기생충 및 병원균, 혐오감 등을 해소하며 처리물을 토양개량제 또는 유기질비료로 이용할 수 있는 축산폐기물의 안정화 처리 및 자원 재활용공정을 연구하였다. 본 논문은 대표적 축산폐기물의 하나인 돈분을 대상으로 안정화 반응조건을 확립하고 처리물의 안정성, 안전성, 위생성 및 비효성 등을 평가하는 목적으로 수행하였다. 연구결과 최적 안정화를 위한 첨가제의 투여량은 고형분 대비 약 30%, 반응시간은 약 5분이며, 건조는 자연건조 후 강제건조가 적합한 것으로 나타났다. 최종 안정화 처리물은 약알칼리성으로서 유기물 함량은 약 50% 내외, 비료성분인 총 질소, 인산 및 칼리의 합은 약 5.3%였다. 또한 안정화 처리시 암모니아, 황화수소 등의 악취물질이 거의 제거되었고, 일반세균과 대장균은 98% 이상, 기생충은 완전 사멸되었다. 따라서 돈분의 안정화 처리물은 토양개량제 또는 유기질비료로 사용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 청정기술
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• 제21권1호
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• pp.76-82
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• 2015

휘발성 유기 화합물(volatile organic compounds, VOC)이 없는 접착제가 환경 보호 및 산업체 종사자의 건강을 보호하기위해 산업계에서 많은 관심을 받고 있으며, 본 논문에서는 에폭시 수지를 용매처럼 사용하여 유기용매를 사용하지 않아 유해 물질을 발생시키지 않으면서 상온에서 보관성이 좋은 잠재성 접착소재의 조성물 배합비에 관한 연구를 수행하였다. 바인더 재료인 에폭시 수지에 다양한 경화제 함량을 사용하여 기계적 강도, 열적 특성, 충격 특성 및 전단강도 실험을 진행하여 에폭시 수지 대비 경화제의 최적 조성비를 파악하는 실험을 실시하였다. 에폭시 경화물 시험편의 탄성계수, 인장강도, 신율 등의 기계적 강도는 만능시험기(universal testing machine, UTM)로 측정하였고, 각 조성물의 충격저항성 및 접착 강도 또한 충격시험기(izod impact tester)와 UTM으로 측정하였다. 인장강도, 탄성계수, 신율 및 충격 강도에서는 화학양론비에 근접한 에폭시 수지 대비 0.9당량의 경화제 함량 조성물에서 다른 함량 조건에 비해 우수한 결과를 보여주었으며, 동역학분석기(dynamic mechanical analysis, DMA)를 통한 열적 특성 조사에서는 0.7 당량의 경화제 함량 조성물에서 가장 높은 tanδ 값이 관찰되었다. 주사전자현미경을 이용한 에폭시-경화제 경화물의 파단면 모폴로지 관찰에서는 경화제 함량증가에 따라 파단면에서 crack에 의한 물결모양의 미세한 선들이 증가함을 보여주었다. 경화물의 시험시편 실험 결과를 통해서 0.9 당량의 경화제 함량 경화물이 기계적 강도가 우수하고 0.7 당량 조성물의 경화 시험편이 열적 및 접착 강도 측면에서 뛰어남을 알 수 있었다. 또한 잠재성 경화제를 사용한 조성물의 점도 변화를 측정하여 상온에서의 저장 안정성이 뛰어남을 확인하였다.

• 한국산림과학회지
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• 제90권1호
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• pp.113-123
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• 2001

본 연구는 소나무림과 참나무림을 대상으로 수림대별 소음감쇄효과에 대한 기준을 제시하고자 수행되었다. 수림대별로 소음감쇄에 영향을 미치는 주요인자로 흉고직경, 수고, 지하고, 입목밀도, 수관면적, 경사, 거리 등을 상관과 회귀식에 의하여 분석하였으며 이로부터 얻어진 결과는 다음과 같다. 1. 참나무림과 소나무림의 소음감쇄효과를 비교한 결과 큰 차이를 발견할 수 없었다. 2. 임목형상조건과 거리는 소음감쇄와 높은 상관관계를 나타내었으나, 경사도와는 상관관계가 적은 것으로 나타났다. 소음에 대하여 가장 높은 상관관계를 갖는 인자는 소나무림의 경우 흉고직경(r=0.9133)과 거리(r=0.9630)이며, 참나무의 경우도 흉고직경(r=0.9296)과 거리(r=0.9565)로 나타났다. 3. 소나무림과 참나무림 모두 소음에 대하여 흉고직경과 거리의 2변수로 구성된 최적 회귀식을 도출하였으며, 회귀식을 통하여 소음감쇄표를 작성하였다. 소나무림의 경우 수림대의 폭이 5m에서 29%, 10m에서 31.6~32.6%, 20m에서 38.3~39.8%, 30m에서 45.2~46.6%의 감쇄율을 보였고, 참나무림의 경우 폭이 5m에서 29%, 10m에서 31.6~34.2%, 20m에서 38.6~41.4%, 30m에서 45~47.2%의 감쇄율을 보였다. 4. 주거지역 및 녹지의 경우에 맞는 소음의 환경기준은 55dB인 바, 이 기준에 맞추어 감쇄표에 의하면, 소나무림의 경우 거리가 20m일 때, 흉고직경의 합계가 400~450cm이고 본수가 30~35본이거나, 거리가 25m일 때, 흉고직경의 합계가 250~300cm이고, 본수가 20~25본 일 경우로 나타났으며, 참나무림의 경우에는 거리가 20m일 때, 흉고직경합계가 400cm이고 본수가 30~35본이거나, 거리가 25m일 때 흉고직경의 합계가 250~300cm이며 본수가 20~25본인 경우로 나타났다.

• Ecology and Resilient Infrastructure
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• 제7권4호
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• pp.262-273
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• 2020

본 연구에서 사용한 바이오폴리머 (biopolymer)는 친환경 제방 건설 소재로 연구 되고 있다. 이러한 바이오폴리머를 토양에 혼합할 경우 이온결합 및 수소결합을 통해 토양의 강도 증진 효과가 잘 알려져 있지만 바이오폴리머와 혼합된 토양이 식물에 미치는 영향은 자세히 알려져 있지 않다. 본 연구는 Zn 과잉 스트레스 조건에서 바이오폴리머의 토양 혼합이 Camelina sativa L. (Camelina)에 미치는 영향을 분석 하였다. Camelina의 생장실험을 기반으로, Zn 과잉 스트레스에 대한 최적의 바이오폴리머 혼합 비율은 0.5%로 결정하여 연구를 진행하였다. Zn 과잉 스트레스 하에서, BG 또는 XG 혼합구의 Camelina는 바이오폴리머 비혼합구에 비해 높은 생장을 보였으며, Zn 과잉 스트레스 피해 지표인 Malondialdehyde (MDA) 함량과 전해질유출도의 감소를 나타냈다. 바이오폴리머의 Zn 결합능을 DTZ (1,5-diphenylthiocarbazone)을 이용하여 분석한 결과, BG 또는 XG 모두 명확한 Zn 흡착 반응을 보였다. DTZ 염색 및 ICP-OES 분석에서, Zn 과잉 스트레스에 의한 Camelina의 Zn 흡수량이 BG 또는 XG 혼합에 의해 현저히 감소함을 확인하였다. 그리고, BG 또는 XG의 혼합은 Camelina의 중금속 수송체 Heavy metal ATPase (HMA)의 발현을 유도하지 않았으며, 야생형 (wildtype, WT)보다 CsHMA3가 과발현 된 Camelina에서 BG 또는 XG 혼합구와 유사한 수준의 Zn 과잉 스트레스 저감 효과를 확인하였다. 결론적으로, 바이오폴리머의 토양 혼합은 바이오폴리머와 Zn 사이의 결합에 의해 Camelina에 과도한 Zn 이온이 흡수되는 것을 방지하여 Zn 독성 피해를 감소시키는 것으로 확인되었다. 더 나아가 바이오폴리머의 토양혼합은 제방강화뿐만 아니라 중금속으로 오염된 토양에서 식물 생존에 긍정적으로 작용할 것이라 판단된다.