• 제목/요약/키워드: Principal Component Analysis (PCA)

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보존온도를 달리한 상업적 우유제품의 묘사적 관능분석 및 PCA 분석 (Quantitative Descriptive Analysis and Principal Component Analysis for Sensory Attributes of Commercial Milk Preserved at Different Temperature)

  • 정서진;노봉수;주종철;이민향;박승용
    • Journal of Dairy Science and Biotechnology
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    • 제29권2호
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    • pp.25-35
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    • 2011
  • 우유 열처리 유형별로 저온살균유(LTLTT), 고온살균유(HTST), UHT 살균유 및 UHT-ESL 우유 등 총 124팩의 우유제품을 $7^{\circ}C$$10^{\circ}C$의 온도에서 유통기한 경과 전과 후까지 훈련된 8명의 패널요원을 동원하여 묘사적 관능분석법에 의하여 관능적 특성을 평가하였다. 그 결과, 묘사적 용어로서 향/냄새 특성 3개(비린향, 우유향, 발효유향), 기본 맛 특성 3개(단맛, 짠맛, 신맛), 향미 특성 4개(우유향, 고소한 향, 치즈향, 종이향), 뒷맛 특성 1개(산패취), 입안 감촉특성 1개(점도) 등 총 12개의 관능적 용어가 도출되었다. 우유의 보존온도를 각각 $7^{\circ}C$$10^{\circ}C$로 달리하여 저장한 후 관능특성을 통계적으로 비교한 결과, LTLT 우유는 $7^{\circ}C$에서 발효향, 짠맛, 신맛, 치즈향, 산패취 등 5개 특성 값이 $10^{\circ}C$ 보다 낮게 나타났으며, 그 차이는 높은 유의성(P<0.01)이 있었다. HTST 우유는 비린향과 우유향은 $7^{\circ}C$에서 더 높은 값을 보여주었고, 발효향과 짠맛은 더 낮은 값을 보여 서로 상반되는 결과였지만, 비린향, 우유향 및 짠맛의 차이는 높은 유의성(P<0.01), 발효유향은 P<0.05 수준에서 유의성을 보였다. UHT 우유는 단맛, 우유향, 치즈향 등의 관능특질이 $10^{\circ}C$ 보존온도보다 높게 나타났으며(P<0.01), 그 수준은 타 유형의 열처리 우유보다 높은 값이었다. UHT-ESL 우유는 $7^{\circ}C$에서 신맛, 치즈향, 종이향, 산패취 등(P<0.01)과 우유향(P<0.05)이 저온으로 열처리 한 우유나 UHT 우유와도 같은 수준으로 나타났고, $10^{\circ}C$에서는 이와 같은 관능특질들이 매우 미약한 상태를 유지하였다. 이와 같은 결과로 판단해 볼 때 열처리 온도가 상대적으로 낮은 살균유인 LTLT 우유나 HTST 우유는 물론 UHT 처리 우유제품도 유통기간 중 미생물학적 안전성외에 관능적 특성들이 더욱 신선하게 유지될 수 있도록 현행 유통기준 온도를 $7^{\circ}C$ 이하로 낮추어야 할 필요성이 대두되었다.

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가연성 가스 인식을 위한 $SnO_2$계열의 박막 가스센서 ($SnO_2$-based thin film gas sensors in array for recognizing inflammable gases)

  • 이대식;심창현;이덕동
    • 한국진공학회지
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    • 제10권3호
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    • pp.289-297
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    • 2001
  • 가연성 가스의 검지 및 인식을 위하여, SnO$_2$계열의 4가지 종류의 박막을 형성하였다. 감지막 형성을 위하여, Sn, Pt/Sn, Au/Sn 그리고 Pt, Au/Sn 막을 Sn의 열증착과 귀금속의 스퍼터링으로 증착하였다. 증착된 박막들을 $700^{\circ}C$ 정도에서 2 시간 열산화시켜 $SnO_2$계열의 감지막을 형성하였다. 제작된 박막은 tetragonal구조의 $SnO_2$이었고, 가스 흡착을 위한 가스 흡착점과 기공도를 많이 갖고 있었다. 스퍼터로 형성된 박막보다 열산화법으로 형성된 박막이 고감도를 보였다. 제작 박막들은 작업환경기준치정도의 저농도에서 측정 가연성 가스(부탄, 프로판, LPG, 일산화탄소)에 대해 고감도와 재현성을 나타내었다. 특히, 백금(30 $\AA$)을 첨가한 박막이 LPG와 부탄 가스에 대해, 순수 열산화된 $SnO_2$ 박막이 프로판과 일산화탄소에 대하여 가장 고감도를 나타내었다. 이들 센서들의 각 가스별로 차별화된 감도패턴을 이용하여 주성분 분석 기법을 통해 환경기준치(LEL, TLV) 범위에서 부탄, 프로판, LPG, 일산화탄소와 같은 가연성 가스의 종류 인식 및 정량을 인식할 수 있었다.

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CO2농도 및 온도 상승이 하천변 잠재자연식생인 졸참나무와 갈참나무 잎의 형태학적 반응에 미치는 영향 (Effects of Elevated CO2 and Temperature on the Leaf Morphological Responses of Quercus serrata and Quercus aliena, Potential Natural Vegetation of Riverine)

  • 조규태;김해란;정헌모;유영한
    • 한국습지학회지
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    • 제15권2호
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    • pp.171-177
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    • 2013
  • 한반도의 참나무 중 하천변 잠재자연식생인 졸참나무와 갈참나무를 대상으로 지구온난화의 핵심 요소인 $CO_2$농도와 온도를 상승시킬 때 잎의 형태학적 반응이 어떻게 일어나는지 알아보고자 유리온실 내에서 대기 중의 $CO_2$농도를 그대로 반영한 대조구와 이보다 $CO_2$농도는 약 1.6배와 온도는 $2.2^{\circ}C$상승시킨 온난화처리구에서 실험하여 관찰하였다. 그 결과, 졸참나무와 갈참나무는 $CO_2$농도와 온도의 상승으로 인하여 잎폭 길이, 잎몸 무게 그리고 엽면적이 증가하고 잎 수와 비엽면적은 감소하는 경향을 나타냈다. 졸참나무는 잎폭 길이, 잎몸 길이, 잎몸 무게, 잎 수, 엽면적 그리고 비엽면적 모두 대조구와 온난화처리구 간에 차이가 없었다. 그러나 갈참나무는 잎폭 길이와 잎몸 무게의 증가, 비엽면적의 감소가 뚜렷하였다. 이상의 잎의 형태학적 반응으로 볼 때, 갈참나무는 $CO_2$농도와 온도에 대하여 졸참나무 보다 민감하게 반응한다는 것을 알 수 있다. 주성분분석 결과, 두 종은 요인 1과 2에 의해 대조구와 온난화처리구에서 배열에 차이가 있었고, 온난화처리에 대한 변화는 졸참나무보다 갈참나무에서 명확히 구별되었다.

2018년 금강 하구해역 식물플랑크톤 군집의 시·공간적 분포 및 생물해양학적 환경특성 (Spatio-temporal distribution patterns of phytoplankton community and the characteristics of biological oceanographic environments in the Geum river estuary, West Sea of Korea in 2018)

  • 김혜선;김하련;양동우;윤양호
    • 환경생물
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    • 제38권2호
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    • pp.254-270
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    • 2020
  • 금강 하구해역 식물플랑크톤 군집의 시·공간적 변동 및 생물해양학적 환경특성을 파악하기 위해 2018년 2월, 5월, 8월 및 11월, 4계절에 거쳐 15개 정점을 대상으로 현장조사를 실시하였다. 조사기간 동안 출현한 식물플랑크톤 종은 58속 116종으로 겨울과 봄에 단순하였고, 여름과 가을에 상대적으로 다양하게 출현하였다. 현존량은 가을에 10 cells mL-1에서 겨울에 2,904.0 cells mL-1까지 큰 변동 폭으로 평균 577.2 cells mL-1의 높은 현존량을 보였으며, 출현 종과는 달리 봄과 가을에 낮고, 여름과 겨울에 높은 현존량을 나타내었다. 우점종은 연중 규조류 점유율이 높았으며, 겨울은 Thalassiosira nordenskioeldii, Cerataulina bergonii, Skeletonema costatum-ls 및 Coscinodiscus angustelineata, 봄은 S. costatum-ls 및 C. bergonii, 여름은 Eucampia zodiacus 및 Th. nordenskioeldii, 그리고 가을 하구역은 Aulacoseira cf. granulata, 혼합해역은 S. costatum-ls 및 외해역은 Lingulodinium polyedra가 우점하였다. 그리고 주성분 분석에 의하면 금강 하구해역의 식물플랑크톤 군집은 연간 금강하굿둑을 통해 유입되는 높은 영양염을 포함하는 담수의 유입량과 확장 정도에 크게 영향을 받고 있었다. 그러나 하굿둑을 통한 직접적인 담수 영향은 금란도 주변까지의 영역에 한정되었고, 그 외 해역은 해수와 담수가 강하게 혼합되었다.

반폐쇄적인 천수만 해역의 플랑크톤 군집 변화 (Variations in Plankton Assemblage in a Semi-Closed Chunsu Bay, Korea)

  • 이재광;박철;이두별;이상우
    • 한국해양학회지:바다
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    • 제17권2호
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    • pp.95-111
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    • 2012
  • 반폐쇄적인 구조의 천수만에서 환경요인과 동 식물플랑크톤 군집과의 관계를 파악해 보았다. 식물플랑크톤 군집은 계절에 따라 변하는 일사량과 수온 그리고 담수 유입에 따른 영양염 공급에 의해 조성변화가 일어났으며, 한 달 이내의 짧은 기간에 서해 연안의 다른 해역에서보다 큰 폭으로 변화하였다. 담수 방류가 겨울철(2월)에는 규조류의 증식에, 여름철(7~8월)에는 표층에 한해서 와편모류의 증식에 많은 영향을 미치고 있었으며, 식물플랑크톤 중 규조류 군집은 크기별 천이현상이 관측되었다. 동물플랑크톤은 먹이농도와 수온, 염분에 의해 군집의 구조가 변하고 있었으며, 주성분 분석 결과 계절변화와 그에 따른 식물플랑크톤 현존량 변동에 약 32%, 담수방류에 의해 약 17%정도의 영향을 받고 있는 것으로 추측되었다. 과거 1985-1986년, 1991-1992년과의 비교에서 주요 우점종인 Acartia hongi, Paracalanus parvus sensu lato, Centropages abdominalis는 비슷한 계절별 변동과 조성률을 보였으나 출현양은 과거보다 약 3배 이상 증가하였고, 요각류 이외의 다른 분류군에서는 조성의 변화가 관측되었다.

The Effects of Pre-slaughter Stress and Season on the Activity of Plasma Creatine Kinase and Mutton Quality from Different Sheep Breeds Slaughtered at a Smallholder Abattoir

  • Chulayo, A.Y.;Muchenje, V.
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제26권12호
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    • pp.1762-1772
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    • 2013
  • The objective of the current study was to determine the effect of pre-slaughter stress, season and breed on the activity of plasma creatine kinase (CK) and the quality of mutton. One hundred and seventy-three (173) castrated sheep from Dormer (DM), South African Mutton Merino (SAMM), Dorper (DP) and Blackhead Persian (BP) sheep breeds were used in the study. The animals were grouped according to age-groups as follows: Group 1 (6 to 8 months), Group 2 (9 to 12 months) and Group 3 (13 to 16 months). Blood samples were collected during exsanguinations using disposable vacutainer tubes for CK analysis. Representative samples of the Muscularis longissimuss thoracis et. lumborum (LTL) were collected from 84 castrated sheep, of different breeds (28 per breed) 24 h after slaughter. The following physico-chemical characteristics of mutton were determined; meat pH ($pH_{24}$), color ($L^*$, $a^*$ and $b^*$), thawing and cooking losses and Warner Braztler Shear Force (WBSF). The activity of plasma CK was significantly higher (p<0.001) in summer ($1,026.3{\pm}105.06$) and lower in winter ($723.3{\pm}77.75$). There were higher values for $L^*$ ($33.7{\pm}0.94$), $b^*$ ($11.5{\pm}0.48$) and WBSF ($29.5{\pm}1.46$) in summer season than in winter season; $L^*$ ($29.4{\pm}0.64$), $b^*$ ($10.2{\pm}0.33$) and WBSF ($21.2{\pm}0.99$). The activity of plasma CK was influenced by the type of breed with Dormer having the highest (p>0.001) levels ($1,358.6{\pm}191.08$) of CK. South African Mutton Merino had higher values for $pH_{24}$ ($5.9{\pm}0.06$), $L^*$ ($34.2{\pm}0.97$), $b^*$ ($12.2{\pm}0.50$) and WBSF ($26.8{\pm}1.51$) and Blackhead Persian had higher values ($35.5{\pm}2.17$) for cooking loss (CL%) than the other breeds. Computed Principal Component Analyses (PCA) on the activity of plasma CK and physico-chemical characteristics of mutton revealed no correlations between these variables. However, positive correlations were observed between $pH_{24}$, $L^*$, $a^*$, $b^*$, CL% and WBSF. Relationships between pre-slaughter stress, CK activity and physico-chemical characteristics of mutton were also observed. It was therefore concluded that although mutton quality and creatine kinase were not related, pre-slaughter stress, season and breed affected the activity of creatine kinase and mutton quality.

인공 신경망 기반의 고시간 해상도를 갖는 전력수요 예측기법 (An Electric Load Forecasting Scheme with High Time Resolution Based on Artificial Neural Network)

  • 박진웅;문지훈;황인준
    • 정보처리학회논문지:소프트웨어 및 데이터공학
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    • 제6권11호
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    • pp.527-536
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    • 2017
  • 최근 스마트 그리드 산업의 발달과 더불어 효과적인 에너지 관리 시스템의 필요성이 커지고 있다. 특히, 전기 부하 및 에너지 요금 감소를 위해서는 정확한 전력수요 예측과 그에 따른 효과적인 스마트 그리드 운영 전략이 필요하다. 본 논문에서는 보다 정확한 전력수요 예측을 위하여, 수요 시한 기준으로 수집된 전력 사용 데이터를 고시간 해상도로 분할하고, 이에 적합한 인공 신경망 기반의 전력수요 예측 모델을 구축하고자 한다. 예측 모델의 정확도를 향상시키기 위하여 우선, 수열 형태의 시계열 데이터가 가지는 주기성을 제대로 반영하지 못하는 기계 학습 모델의 문제점을 해결하고자, 시계열 데이터를 2차원 공간의 연속적인 데이터로 변환한다. 더욱이, 고시간 해상도에 따른 온도나 습도 등 외부 요인들의 보다 정확한 반영을 위해 이들에 대해서도 선형 보간법을 사용하여 세분화된 시점에서의 값을 추정하여 반영한다. 마지막으로, 구성된 특성 벡터에 대해 주성분 분석 수행을 통하여 불필요한 외부 요인을 제거한다. 예측 모델의 성능을 평가하기 위해서 5겹 교차 검증을 수행하였다. 실험 결과 모든 고시간 해상도에서 성능 향상을 보였으며, 특히 3분 해상도의 경우 3.71%의 가장 낮은 오차율을 보였다.

변산반도 연근해 표층 퇴적물의 특성과 퇴적환경 (Environment of Deposition and Characters of Surface Sediments in the Nearshore off Byun-San Peninsula, Korea)

  • 오재경;최규홍
    • 한국해양학회지:바다
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    • 제4권2호
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    • pp.107-116
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    • 1999
  • 한반도 서해 중부 변산반도 연근해 표층 퇴적물의 퇴적작용 해저지형, 계절별 변화 등을 포함한 퇴적 환경을 연구하기 위해 여름 32 개, 겨울 29 개 표층 퇴적물을 채취하여 분석하였다. 지형적인 특성을 이해하기 위해 해도의 수심자료를 계수화했으며 음향측심기를 이용하여 동서방향을 따라 5 개 선상의 수심단면도를 얻었다. 표층 퇴적물의 퇴적상은 크게 모래(S), 사질니(sZ), 니질사(zS)로 나뉜다. 평균입도는 2.11~7.81 ${\Phi}$의 다양한 분포를 보인다. 전체적인 왜도값이 전반적으로 양의 분포를 보여 전형적인 조석 우세 환경임을 알 수 있다. 연구지역 북서쪽의 6 개의 정점에서는 중사에 해당하고 분급도는 0.5~1.4 ${\Phi}$의 분포를 보이며 그 외의 지역은 하천과 외해로부터 유입된 세립질 퇴적물과의 혼합에 의해서 외해에서 연안으로 갈수록 니질사부터 점차 사질니까지 분포한다. 겨울철에 하천 기원의 퇴적물이 재부유 하여 남쪽으로 이동 퇴적되는 것이 불량한 분급의 원인이 될 수 있다. C-M 다이아그램에 의하면 퇴적 기작은 크게 밑짐 이동(Mode A), 점이 부유와 지속적 부유의 혼합(Mode B), 그리고 지속적 부유(Mode C)로 각각 북서부의 사질, 중앙부의 니사질, 남부의 사니질 퇴적상과 밀접한 관계를 보인다. PCA 방법에 의한 통계분석에서도 유사한 결과가 나타났다. 결과적으로, 표층퇴적물의 퇴적상과 퇴적 기작은 밀접한 관계를 보이며 Type II에서 III의 퇴적상으로 갈수록 평균 입도는 세립해지고 분급이 점차 불량해지는 경향을 보인다.

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Dynamic changes of yak (Bos grunniens) gut microbiota during growth revealed by polymerase chain reaction-denaturing gradient gel electrophoresis and metagenomics

  • Nie, Yuanyang;Zhou, Zhiwei;Guan, Jiuqiang;Xia, Baixue;Luo, Xiaolin;Yang, Yang;Fu, Yu;Sun, Qun
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제30권7호
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    • pp.957-966
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    • 2017
  • Objective: To understand the dynamic structure, function, and influence on nutrient metabolism in hosts, it was crucial to assess the genetic potential of gut microbial community in yaks of different ages. Methods: The denaturing gradient gel electrophoresis (DGGE) profiles and Illumina-based metagenomic sequencing on colon contents of 15 semi-domestic yaks were investigated. Unweighted pairwise grouping method with mathematical averages (UPGMA) clustering and principal component analysis (PCA) were used to analyze the DGGE fingerprint. The Illumina sequences were assembled, predicted to genes and functionally annotated, and then classified by querying protein sequences of the genes against the Kyoto encyclopedia of genes and genomes (KEGG) database. Results: Metagenomic sequencing showed that more than 85% of ribosomal RNA (rRNA) gene sequences belonged to the phylum Firmicutes and Bacteroidetes, indicating that the family Ruminococcaceae (46.5%), Rikenellaceae (11.3%), Lachnospiraceae (10.0%), and Bacteroidaceae (6.3%) were dominant gut microbes. Over 50% of non-rRNA gene sequences represented the metabolic pathways of amino acids (14.4%), proteins (12.3%), sugars (11.9%), nucleotides (6.8%), lipids (1.7%), xenobiotics (1.4%), coenzymes, and vitamins (3.6%). Gene functional classification showed that most of enzyme-coding genes were related to cellulose digestion and amino acids metabolic pathways. Conclusion: Yaks' age had a substantial effect on gut microbial composition. Comparative metagenomics of gut microbiota in 0.5-, 1.5-, and 2.5-year-old yaks revealed that the abundance of the class Clostridia, Bacteroidia, and Lentisphaeria, as well as the phylum Firmicutes, Bacteroidetes, Lentisphaerae, Tenericutes, and Cyanobacteria, varied more greatly during yaks' growth, especially in young animals (0.5 and 1.5 years old). Gut microbes, including Bacteroides, Clostridium, and Lentisphaeria, make a contribution to the energy metabolism and synthesis of amino acid, which are essential to the normal growth of yaks.

원형 근전도 센서 어레이 시스템의 센서 틀어짐에 강인한 손 제스쳐 인식 (Hand Gesture Recognition Regardless of Sensor Misplacement for Circular EMG Sensor Array System)

  • 주성수;박훈기;김인영;이종실
    • 재활복지공학회논문지
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    • 제11권4호
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    • pp.371-376
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    • 2017
  • 본 논문에서는 원형 근전도 시스템 장비를 사용하여 근전도 패턴인식을 할 때, 장비의 센서 위치와 무관하게 패턴 인식이 가능한 알고리즘을 제안한다. 6가지 동작의 8채널 근전도 신호를 1초간 측정한 데이터를 이용하여 14개의 특징점을 추출하였다. 또한 8개의 채널에서 추출된 112개의 특징점을 나열하여 주성분분석을 하고 영향력이 높은 데이터만을 추려내어 8개의 입력 신호로 줄였다. 모든 실험은 k-NN 분류기를 이용하여 데이터를 학습시키고 5-fold 교차 검증을 사용하여 데이터를 검증하였다. 기계학습에서 데이터를 학습시킬 때, 어떤 데이터를 학습하느냐에 따라 그 결과가 크게 달라진다. 기존의 연구들에서 사용하는 학습 데이터를 사용 할 경우 99.3%의 정확도를 확인하였다. 그러나 센서의 위치가 22.5도 정도만 틀어지더라도 67.28%의 정확도로 명확하게 떨어짐을 보았다. 본 논문에서 제안하는 학습 방법을 사용 할 경우 98%의 정확도를 보이고 장비의 센서의 위치가 바뀌더라도 98% 근처의 정확도를 유지함을 보였다. 이러한 결과를 사용하여 원형 근전도 시스템을 사용하는 사용자들의 편의성을 크게 증대시켜 줄 수 있을 것으로 보인다.