• 제목/요약/키워드: heavy metal analysis

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제련소 주변 지역 주민들의 혈중 중금속 농도와 혈압과의 관련성 (The Association of Blood Concentrations of Healvy Metals and Blood Pressure in Residents Living Near Janghang Copper Smelter in Korea)

  • 엄상용;임동혁;문선인;버룰마;최영숙;박충희;김근배;유승도;최병선;박정덕;김용대;김헌
    • 농촌의학ㆍ지역보건
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    • 제42권1호
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    • pp.13-23
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    • 2017
  • 이 연구는 장항제련소 주변 지역 주민들을 대상으로 중금속 노출에 의한 인체영향을 파악하기 위해 수행된 환경역학조사 결과 중 혈중 중금속 농도와 혈압 사이의 관계를 평가하기 위해 수행되었다. 이 연구에는 제련소에서 4km 이내에 거주하는 570명의 30세 이상 성인 남녀가 포함되었으며 남녀별로 혈중 카드뮴, 수은 및 납 농도를 각각 3분위로 나눈 후 군별로 수축기 및 이완기 혈압의 차이를 각각 비교하였다. 또한, 다중회귀분석을 통하여 남녀별로 수축기 및 이완기혈압에 영향을 주는 위험요인으로서의 중금속을 파악하였다. 남자의 경우는 혈중 카드뮴과 수은의 농도별 군에 따라 수축기 혈압 및 이완기 혈압의 평균에 유의한 차이를 보였으나 여자의 경우는 모든 중금속의 3분위 군에서 수축기 및 이온기 혈압의 평균이 유의한 차이를 보이지 않았다. 다중 회귀 분석의 결과에서는 남자의 경우 연령과 체질량 지수 그리고 혈중 카드뮴 농도가 혈압에 영향을 주는 위험요인으로 나타났고, 여자의 경우는 연령과 체질량 지수, 음주 및 흡연, 그리고 혈중 수은이 혈압에 유의한 영향을 주었다. 종합해보면, 장항 제련소 근처에 거주하는 주민들은 일반인구 집단과 비교해 볼 때, 매우 높은 농도의 혈중 카드뮴, 납 수치를 보여 이들은 과거 직업적 또는 환경적으로 고농도의 중금속에 노출된 것으로 판단되며, 이러한 고농도 노출 집단에서의 유해 중금속 노출, 특히 카드뮴과 수은이 혈압 상승에 유의한 영향을 주는 것으로 확인되었다. 따라서 이들을 대상으로 추가적인 중금속 노출을 예방하기 위한 노력과 혈압 및 심뇌혈관질환 발생에 대한 지속적인 모니터링이 이루어져야 할 것으로 판단된다.

유해물질 규제법(RoHS)에 따른 휴대폰 내의 중금속 함유량 측정을 위한 스크리닝법 연구 (Study on the screening method for determination of heavy metals in cellular phone for the restrictions on the use of certain hazardous substances (RoHS))

  • 김영혜;이재석;임흥빈
    • 분석과학
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    • 제23권1호
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    • pp.1-14
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    • 2010
  • 모든 전기전자제품에 대한 유해 중금속 규제법(RoHS)이 유럽과 중국 등 세계 각 나라에서 시작 되면서 이에 대한 중요성이 대두되고 있다. 이와 관련하여, 현재 세계 전기전자 협회(IEC)에서 발표된 IEC 62321 문건은 기존의 표준 분석 규격들과 마찰이 있을 수 있다. 반면에, IEC기술위원회(TC 111) 에서 발표된 시료 채취 및 처리 방법(sampling)에 관한 일반공개규격(Publicly Accessible Specification: PAS)은 기존 규격들과 상호보완적으로 응용될 수 있다. 이 실험에서는 PAS에 준하여 휴대폰시료를 분리 및 분해하는 방법을 찾고, 기존의 분석장치를 이용한 스크리닝방법과 비교하고자 하였다. X선 형광분석법(XRF)은 시료의 전 처리가 필요 없어서, 신속한 분석이 가능하므로 스크리닝에 탁월한 기능을 보여준다. 하지만 이 방법은 표면의 유해물질 정보만 알 수 있으며, 심각한 매트릭스 간섭과 정량을 위한 다양한 표준물질이 없다는 제약이 따르기 때문에, 이를 보완할 수 있는 방법이 필요하다. 본 연구에서는 레이저 박리 유도결합플라스마 질량분석장치(LA-ICP-MS), 에너지 분산형 XRF (ED-XRF) 와 전자주사현미경 에너지분산 X선분광기(SEM-EDX)를 휴대폰 스크리닝에 적용하여 보았으며, 유해중금속이 검출된 일부 부품의 경우에는 흑연로 원자흡수분광분석법(GF-AAS)을 수행하여 농도를 측정하였다. 이 실험결과, 배터리 일부 부품의 경우, GF-AAS와 XRF의 Pb 측정결과는 각각 0.92%와 5.67%로서 차이가 많이 나는 것을 알 수 있었다. 또한, XRF의 상대편차 범위 23-168%는 LA-ICP-MS의 편차 범위인 1.9-92.3% 보다 월등히 큰 것으로 나타났다. 결론적으로, 스크리닝 목적으로 XRF 분석방법을 이용하였다 할지라도, 정확한 함량을 얻기 위하여 GF-AAS의 분석을 수행해야 할 것으로 판단된다. 그리고, 기존 IEC 문건의 스크리닝 방법에는 언급되어 있지 않으나, 본 연구에서는 LA-ICP-MS가 전기전자제품 내에 있는 유해물질들에 대한 정보를 신속하게 얻을 수 있는 스크리닝 방법으로 활용될 수 있음을 확인하였다.

안동지역 하천의 환경오염물질과 곤충면역 생체지표 분석 (Environmental Pollutants in Streams of Andong District and Insect Immune Biomarker)

  • 유건상;고성운;조성환;이화성;김용균
    • 한국응용곤충학회지
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    • 제44권2호
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    • pp.97-108
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    • 2005
  • 경북 안동지역의 10개 하천 및 하천 주변으로부터 2004년 5월에 물, 토양, 퇴적물의 시료를 채취하였다. 이들 지역의 환경오염 수준을 평가하기 위해 표준공정시험법이나 U.S. EPA 법을 이용하여 시료 중의 총질소, 총인, 화학적 산소요구량, 중금속, 유기인 및 유기염소계 잔류농약, 그리고 dioxin-like PCBs 등의 오염물질의 분석을 실시하였으며, 이와 더불어 파밤나방(Spodoptera exigua)을 이용한 면역교란의 생체지표 분석을 병행하였다. 일반적으로 총질소가 9.12 mg/L 수준의 와야천을 제외하고는, 각 하천 중의 총질소, 총인, 화학적 산소요구량은 환경부에서 정한 허용기준치보다는 비교적 낮았다. 각 하천 시료 중의 납과 카드뮴의 함량은 허용 기준보다도 매우 낮았지만, 하천에 따라 차이가 있어서 미천, 길안천, 현하천의 납과 카드뮴 함유량은 다른 하천의 시료들에 비해서 몇 배 이상 높게 검출되었다. 잔류농약은 미천 주변의 토양에서 유기인계 살충제인 다이아지논, 파라치온, 그리고 펜토에이트가 0.19, 0.40, $1.13\;{\mu}g/g$ 농도로 검출되었다. 반면에 내분비계 교란물질로 알려져 있는 16종의 유기염소계 농약과 12종의 dioxin-like PCB congeners는 검출한계 미만으로는 확인할 수 없었다. 그러나 와야천의 시료에 대한 곤충면역 교란효과를 고려해 볼 때, 이 하천의 수질과 주변의 토양이 조사한 오염원 이외의 화합물에 오염되어 있을 가능성을 제시해 준다. 이상의 분석 결과를 토대로 화학적 및 생물학적 검정 기술의 제약점과 상호 보완성이 기술되었다.

가공식품 중 중금속 함량 및 안전성 평가 (A Study on Heavy Metal Contents in Processed Foods and Their Safety Evaluations)

  • 이효정;심지연;오현숙;장미란;이윤애;이륜경;김민아;이상민;조태용;강호일
    • 한국식품과학회지
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    • 제44권1호
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    • pp.21-27
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    • 2012
  • 본 연구에서는 주요섭취 가공식품(우유, 식용유지, 마가린) 3개 품목에 대한 납, 카드뮴, 비소의 기준 규격 설정을 위해 가공식품 총 287건을 전국 8개 권역(강원, 경기, 경남, 경북, 충청, 전남, 전북, 경남, 제주)에서 수거하고 각 시료를 microwave 분해법으로 전처리 하였다. 시료의 산분해 전처리 시 보다 객관화된 시료 전처리 방법의 확립을 위해 잔여 $^{12}C$ intensity를 ICP-MS로 측정하여 가장 분해정도가 우수한 조건(검체량, 질산량, 과산화수소량)을 선정하였다. 최적조건에서 전처리한 시료의 납, 카드뮴, 비소 함량은 ICP-MS로 분석하였다. 정량한계(Limit of quantification, LOQ)는 납의 경우, 우유 0.3 ${\mu}g/kg$, 식용유지, 마가린 0.61 ${\mu}g/kg$ 이었고, 카드뮴의 경우, 우유 0.15 ${\mu}g/kg$, 식용유지, 마가린 0.31 ${\mu}g/kg$이었다. 비소의 경우, 우유 0.45 ${\mu}g/kg$, 식용유지, 마가린 0.91 ${\mu}g/kg$이었다. 납, 카드뮴, 비소의 회수율은 납 92.6-98.0%, 카드뮴 91.2-98.9%, 비소 97.9-105.6% 수준 이었다 모니터링 결과, 가공식품의 납의 평균함량은 우유 2.395 ${\mu}g/kg$, 식용유지 7.656 ${\mu}g/kg$이었으며, 카드뮴의 평균함량은 우유 0.483 ${\mu}g/kg$, 식용유지 0.380 ${\mu}g/kg$이었다. 비소의 평균함량은 우유 0.781 ${\mu}g/kg$, 식용유지 1.241 ${\mu}g/kg$이었다. 가공식품의 Codex 납 기준 0.02-0.1 mg/kg, 카드뮴 0.1 mg/kg, 비소 0.1 mg/kg 수준과 비교해 볼 때, 모든 검체에서 기준보다 낮은 수준이었다. 2005년 국민건강조사 DB에서 조사대상 인구집단 전체를 대상으로 위해평가 한 결과 대상 식품들의 납, 카드뮴, 비소의 인체노출수준을 JECFA의 납, 카드뮴, 비소의 잠정주간섭취허용량으로 나누어 위해지수를 산출한 결과, 1.0 보다 훨씬 낮게 나타남으로 위해도는 매우 낮은 수준으로 판단된다.

Metallothionein 유전자를 기초로 한 멸종위기 육상 달팽이 Satsuma myomphala (거제외줄달팽이) 의 분자계통학적 연구 (Molecular Phylogenetic Study of the Endangered Land Snail Satsuma myomphala Based on Metallothionein Gene.)

  • 상민규;강세원;황희주;정종민;송대권;민혜린;박지은;하희철;이현준;홍찬의;안영모;박소영;박영수;박홍석;한연수;이준상;이용석
    • 한국패류학회지
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    • 제32권4호
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    • pp.263-268
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    • 2016
  • Metallothionein (MT) family of metal-binding proteins are involved in maintaining homeostasis and heavy metal poisoning. Recently, MT has been considered as a biomarker that can identify a particular species, very similar to the use of cytochrome oxidase I (COI) gene. Satsuma myomphala species of land snails have been reported from North-East Asia, including South Korea and Japan. In particular, the land snail species have been known from only a limited area of Geoje Island, Gyeongsangnam-do province of South Korea. Genetic studies of S. myomphala has been limited with only 6 nucleotide, 2 protein registered on the NCBI server. For elucidating the genetic information of S. myomphala, we conducted RNA sequencing analysis using Illumina HiSeq 2500 next-generation platform. We screened the MT gene from the RNA-Seq database to confirm the molecular phylogenetic relationship. After sequencing, the de novo analysis and clustering generated 103,774 unigenes. After annotation against PANM database using BLAST program, we obtained MT sequence of 74 amino acid residues containing the coding region of 222 bp. Based on this sequence, we found about 53 sequences using the BLAST program in NCBI nr database. Using ClustalX alignment, Maximum-Likehood Tree of MEGA program, we confirmed the molecular phylogenetic relationships that showed similarity with mollusks such as Helix pomatia and H. aspersa, Megathura crenulata.

동합금 가두리 망 사육어류, 조피볼락(Sebastes schlegeli)의 혈액 성상과 중금속 축적률 (Change of Hematological Characteristic and Heavy Metal Concentration on Rockfish (Sebastes schlegeli) Rearing in the Copper Alloy Mesh)

  • 양성진;전제천;박정준;명정인;신윤경
    • 한국어류학회지
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    • 제26권3호
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    • pp.159-170
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    • 2014
  • 동합금 가두리망에 6개월간 사육한 조피볼락을 대상으로 동합금 가두리 망에서 유출되는 물질이 어류의 생존, 성장 및 건강도에 미치는 영향을 조사하였다. 대조구와 실험구간의 생존율과 성장률 그리고 혈액 성상은 유의한 차이가 없었으며(P<0.05), 간세포의 형태 및 간 조직 내에 존재하는 모세혈관과 담관의 구조가 특이적인 차이를 보이지 않았다. 구리와 아연 축적량은 실험 초기에 비해 증가하였지만 실험구와 대조구 간의 차이가 없었으며 허용기준치에 비해 매우 낮게 나타나 본 연구에 사용된 동합금망은 어류의 생존, 성장 및 건강도에 영향을 끼치지 않는 것으로 여겨진다.

벗김전압전류법을 이용한 카본나노튜브 전극에서의 구리 분석 (Analysis of Trace Copper Metal at The Electrode Consisting of Carbon Nanotube using Stripping Voltammetry)

  • 최장군;정영삼;김낙주;박대원;정건용;김래현;권용재
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제50권5호
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    • pp.933-937
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    • 2012
  • 본 연구에서는 환경오염을 발생시키는 주요한 중금속 물질의 하나인 구리를 상대적으로 쉽게 검출하기 위해, CNT 전극 및 벗김전압전류법을 이용하여 구리 금속의 감도 향상을 위한 최적조건 및 민감도를 평가하였다. 또한 구리의 벗김반응이 발생될 때의 반응 메카니즘에 대한 연구도 수행하였다. 이를 위해, 네모파 벗김전압전류법 및 선형주사 전압 전류법등의 전기화학적 분석법이 이용되었다. 평가 결과, 네모파 벗김전압전류법의 최적조건으로, 15 mV의 네모파증폭율, 60 Hz의 주파수, -1.0V vs. Ag/AgCl의 석출전위 및 200초의 석출시간이 결정되었다. 구리 금속의 민감도를 측정한 결과 $1.824{\mu}A/{\mu}M$의 민감도를 얻을 수 있었다. 선형주사 전압전류법을 이용하여 구리의 벗김반응에 영향을 끼치는 인자를 평가하였을 때, 확산반응 보다는 표면반응이 구리의 벗김반응 성능에 영향을 끼치는 것으로 측정되었다. 이러한 전기화학적 분석 결과가 다른 참고문헌들과 비교되어졌고, 구리금속의 민감도 측면에서 본 연구에서 제안한 CNT 전극의 우수함이 입증되었다.

반응표면분석법을 이용한 석탄회에서의 Cd 흡착특성에 관한 연구 (Adsorption Characterization of Cd by Coal Fly Ash Using Response Surface Methodology (RSM))

  • 안상우;최재영;차민환;박재우
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제11권1호
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    • pp.19-26
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    • 2010
  • 본 연구는 석탄회의 카드뮴에 대한 흡착특성을 조사하기 위하여 회분식 실험과 반응표면분석을 실시하였다. Langmuir model과 Chapman-Richards model로 산정된 석탄회의 카드뮴의 최대 제거량은 12.95mg/g와 12.99mg/g로 조사되었다. 또한 초기 pH 4에서 9까지의 카드뮴의 제거특성은 초기 pH에 따라 서로 다른 양상을 나타내었으며, pH가 증가 할수록 카드뮴의 제거량은 흡착과 침전에 의한 영향으로 증가하는 것으로 나타났다. 또한, pH에서 카드뮴의 제거량의 감소에 대한 결과는 $H^+$이온의 증가에 따른 카드뮴이온과의 경쟁적 반응에 의한 것으로 사료된다. 반응표면분석법 중 Box-Behnken법을 이용하여 초기 카드뮴 농도($X_1$), 초기 pH($X_2$), 그리고 초기 석탄회의 주입량($X_3$)을 독립변수로 선정하였으며, 종속변수인 석탄회의 카드뮴의 흡착특성을 수학적 모델로 도출하였다. 경험적 모델인 반응표면분석법을 이용하여 실험적 요인과 반응변수에 대한 관계를 도출하도록 반응모델식을 개발하였다. 통계학적 분석결과, 1차 선형효과(주효과)에서 초기 카드뮴 농도, 초기 pH, 초기 석탄회의 주입량과, 2차 비선형 효과(교호작용, 상호효과)에 대하여 유의한 것으로 조사되었다. 도출된 반응모델은 수정 결정계수가 0.928으로 1에 근사한 값을 갖는 것으로 나타났으며, 도출된 반응모델은 카드뮴 제거율에 매우 근접하게 결과를 도출할 수 있었다. 또한, 통계학적 분석결과 카드뮴 제거에 미치는 영향은 초기 pH > 초기 카드뮴 농도 > 초기 석탄회의 주입량 순으로 나타났다.

현미중(玄米中) 중금속(重金屬) 함량예측(含量豫測)을 위한 토양침출액(土壤浸出液)의 비교(比較) II. 토양분석(土壤分析)에 의(依)한 현미중(玄米中) 중금속(重金屬) 함량(含量) 예측(豫測) (Comparison of Soil Extractants for Estimation of Cadmium, Zinc and Lead in Brown Rice Collected from Paddy Soils near Old Zinc-Mining Sites II. A prediction Model for Cadmium, Zinc and Lead Contents in Brown Rice Based on Some Chemical Properties of Soils)

  • 유순호;박무언
    • 한국환경농학회지
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    • 제4권1호
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    • pp.31-36
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    • 1985
  • 현미중(玄米中) 카드뮴, 아연(亞鉛) 및 연(鉛)의 함량추정(含量推定)에 적합(適合)한 토양침출액(土壤浸出液)을 선발(選拔)하여 토양분석치(土壤分析置)를 이용(利用)한 예측모형식(豫測模型式)을 다단계식(多段階式)나으로 분석(分析) 유도(誘導)해 본 결과(結果), 공시(公試)된 침출액(浸出液) 0.1M HCl, 0.1 M $HNO_3$, 0.001M 2Na-EDTA 및 0.1 M $NH_4-oxalate$ 중(中) 현미중(玄米中) 카드뮴과 가장 높은 상관(相關)을 나타낸 침출액(浸出液)은 0.001M 2Na-EDTA였고, 아연(亞鉛)은 0.1N HCl, 연(鉛)은 0.1 M $NH_4-oxalate$였으며 3종김속(種金屬) 모두와 높은 상관정도(相關程度)를 나타낸 침출액(浸出液)은 0.1M $NH_4-oxalate$였다. 또 토양특성(土壤特性)을 이용(利用)한 다중회귀분석결과(多重回歸分析結果) 현미중(玄米中) 카드뮴함양추정(含量推定)에는 pH와 Ca 함양(含量)이 가장 중요(重要)한 변수(變數)로 작용(作用)하였고, 현미중(玄米中) 아은(亞銀)은 CEC 및 Mg 함양(含量)이였으며, 현미중(玄米中) 연함양(鉛含量)은 Na함양(含量)을 제외(除外)한 Ca, CEC, pH, Mg, OM, K등 모든 특성(特性)이 중요(重要)한 변수(變數)였다.

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산업폐기물 소각장 비산재의 시멘트 및 폐석분 고형화시 압축강도 및 용출특성 (A Study on Characteristics of Leachability and Compressive Strength of Incinerator Fly Ash, Cement and Waste Stone Powder by Solidification)

  • 정호영;김영주;김지훈
    • 대한환경공학회지
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    • 제30권5호
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    • pp.560-566
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    • 2008
  • 본 연구에서는 산업폐기물 소각장 비산재의 고형화시 시멘트와 폐석분을 일정 비율로 첨가하여 하나의 공시체로 만든 후, 압축강도와 중금속의 용출특성을 비교 분석하여 비산재의 고형화시 고화제로 사용되는 시멘트의 일부를 대체할 수 있는지를 평가하였다. 각 시료의 입도와 SEM 분석 결과, 폐석분의 입도가 작게 나타났으며, 비산재가 시멘트나 폐석분의 혼합시 조밀성이 향상되고 뚜렷한 결정구조를 나타내는 것을 관찰할 수 있었다. 각 시료의 XRD 분석 결과, 비산재의 경우 CaO성분이 다량 함유되어 있었으며, 폐석분에 경우 SiO$_2$성분이 다량 포함되어 있어 고화제로 사용되는 시멘트와 혼합시 수화반응 및 Pozzolan반응에 기여할 것으로 판단된다. 공시체의 압축강도의 경우, 비산재에 시멘트와 폐석분 혼합 첨가시에 각 첨가비율에 따른 모든 압축강도가 10 kgf/cm$^2$을 초과하고 있었으며, 시멘트 단독으로 첨가할 때 보다 시멘트와 폐석분을 혼합하여 첨가할 때 더욱 높은 압축강도를 나타냈다. 중금속 용출시험 결과, 폐석분을 혼합 14일 양생 시, 시멘트 150 kg/m$^3$에 폐석분 80$\sim$100 kg/m$^3$을 주입하는 것으로 국내의 폐기물 관리기준 Pb 3 mg/L를 만족하는 것으로 나타났다.