• 제목/요약/키워드: simultaneous analytical methods

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Directions towards sustainable agricultural systems in Korea

  • Kim, Chang-Gil
    • 한국작물학회:학술대회논문집
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    • 한국작물학회 2017년도 9th Asian Crop Science Association conference
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    • pp.3-3
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    • 2017
  • The question of how to establish sustainable agricultural systems has become as prominent as questions related to water, energy and climate change. High input/high output agriculture has brought with it many adverse effects; the massive deterioration of soil and water in both quantity and quality, increased greenhouse gas emissions and an increased prevalence of unsafe foods. Additionally, urbanization and climate change has worsened the shortage of farmland and reduced the supply of agricultural water. Given these challenges, maintaining, conserving and efficiently using agri-environmental resources, through fostering of sustainable agriculture, have emerged as key tasks in solving these problems. What is needed therefore is research, based on systematic and comprehensive empirical analyses, that can propose plans and methods for establishing an appropriate sustainable agricultural system. The empirical analysis of sustainable agricultural system is approached separately from economic, environmental and social aspects. An analysis of environment effect reveals that the available phosphate level is 1.3~2.1 times greater than the optimal amount in rice paddies, upland fields and orchards. Further examination has revealed that the excess nutrient is polluting both ground water and surface water. Analytical results for economic feasibility show that factors of production have been invested heavily in the rice crop. Under these conditions, sustainable agriculture, including low-input agriculture, appears to be a possible alternative that will facilitate simultaneous improvements in both economic feasibility and environment effects. Analysis results for sociality reveal that social factors include the value of producer, association and interior networks. Social conditions are comprised of leadership, consumers' awareness, education and conflict solutions. In addition, analysis as to the degree investments contribute to improving agricultural value added has revealed that the direct payment program is the most effective instrument. Experts confirm that economic feasibility can be improved by scientific and well-reasoned nutrient management on the basis of soil testing. Farmers pointed to 'economic factors' as being the largest obstacle to switching to the practice of sustainable agriculture. They also indicate 'uncertainty with regards to sustainable agriculture technology' as an impediment to practicing sustainable agriculture. Even so, farmers who believe environmental and regional issues to be the most pressing problems have expanded their practice of sustainable agriculture. The keys to establishing sustainable agriculture system are classified into the following four aspects. Firstly, from an economic aspect, the research indicates that agricultural policy needs to be integrated with environmental policy and that the function of market making based on the value chain needs to be revitalized. Secondly, from an environmental aspect, there is a need for an optimal resource management system to be established in the agricultural sector. In addition, sustainable agriculture practice will need to be extended with attendant environmentally-friendly and sustainable intensive technology also requiring further development. Thirdly, from a social aspect, green agriculture management needs to be fostered, technology and education extended, and social conflict mediated. Lastly, from a governance aspect, it will be necessary to strengthen good governance, assign and share suitable roles and responsibilities, build a cooperation system and utilize community supported agriculture.

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해양생물독소 예소톡신: 원인조류와 수산물 오염 (Yessotoxins: Causative Organisms and Seafood Contaminations)

  • 김문기;백승호;홍성진
    • 한국식품위생안전성학회지
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    • 제35권5호
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    • pp.411-418
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    • 2020
  • 본 연구에서는 제외국 관리 해양생물독소인 YTXs의 원인조류, 독화생물, 국내·외 관리현황 및 분석법에 대해 리뷰하였다. 현재까지 YTXs에 의한 국내 수산물 오염이 보고된 사례는 없지만 기후변화로 인한 국내 연안 해역의 아열대화로 독성조류의 국내 유입 가능성이 있을 뿐 아니라 외국의 경우 YTXs에 의한 오염이 빈번하게 발생하고 있기 때문에 해당 국가로부터 수입되는 수산물의 경우 잠재적인 오염가능성이 있어 이에 대한 선제적 대응이 필요하다. YTXs는 와편모조류인 Protecratium reticulatum, Gonyaulax polygramma, Gonyaulax spinifera과 Lingulodinium polyedrum에 의해 생성되는 것으로 알려져 있으며, 이들은 국내 연안에도 출현한다. 현재 패류 내 YTXs는 메탄올 추출, SPE 카트리지 정제 후 LC-MS/MS를 이용하여 분석하고 있다. YTXs, pectenotoxins, azaspiracids와 같은 지용성 패독은 추출 및 정제 등의 전처리 과정이 유사하여 동시분석이 가능할 것으로 보이며, 이에 대한 분석법 최적화가 필요하다. 향후 국내 해역의 YTXs의 원인조류 출현 및 국내 유통(국내산 및 수입산) 수산물의 오염에 대한 지속적인 모니터링이 필요하다.

쾌속조형기법을 이용한 생분해성 스텐트용 메쉬필름의 약물방출거동 효과 (Effect of Drug Eluting Uniformity for Biodegradable Stent by Solid Freeform Fabrication)

  • 정신영;김양은;고영주;신왕수;이준희;김완두;유영은;박수아
    • 폴리머
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    • 제38권1호
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    • pp.93-97
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    • 2014
  • 약물방출 고분자 코팅 스텐트는 수술후 재협착을 획기적으로 줄였지만, 약물방출이 균일한 구조체를 제작하는 것이 어렵고 체내에 구조체를 영구적으로 남겨야 하는 부담을 여전히 가지고 있다. 이를 해결하는 방안으로 생분해성 고분자로 스텐트를 제작하는 방법들이 활발하게 연구되고 있다. 본 연구에서는 조형가공기술(solid freeform fabrication, SFF)의 하나인 쾌속조형기법(rapid prototyping technique)의 3차원 플로팅(3D plotting) 기술을 이용하여 파크리탁셀(PTX) 약물을 함유한 폴리카프로락톤(PCL) 3차원 구조체를 제작하였고, 생분해성 PCL 고분자로부터 PTX의 방출거동과 스텐트 제작 가능성을 고찰하였다. 약물을 포함한 구조체의 표면특성을 SEM으로 확인한 결과 굴곡이 자연스럽고 매끄러운 표면을 가지고 있었다. FTIR을 통해서 약물이 성공적으로 구조체에 포함되었음을 확인하였고, NMR과 HPLC를 통해서 PCL 구조체 중의 PCL함량과 PTX의 서서히 방출됨을 확인되었다. 또한 세포실험을 통해 구조체에서 방출된 약물이 생물학적으로 활성을 유지하고 있으며, 반복제작된 구조체에서도 균일한 활성의 약물이 방출됨을 확인하였다. 이와같은 쾌속조형기법을 이용하여 약물을 포함하는 구조체를 제작하고 분석함으로써, 생분해성 고분자 스텐트로서의 적용가능성을 제시하였다.

GC-ECD/MS를 이용한 농산물 중 Bifenox, Ethalfluralin, Metolachlor, Oxyfluorfen, Pretilachlor, Thenylchlor 및 Trifluralin의 동시 분석 (Simultaneous Pesticide Analysis Method for Bifenox, Ethalfluralin, Metolachlor, Oxyfluorfen, Pretilachlor, Thenylchlor and Trifluralin Residues in Agricultural Commodities Using GC-ECD/MS)

  • 안경근;김기쁨;황영선;강인규;이영득;정명근
    • 한국환경농학회지
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    • 제37권2호
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    • pp.104-116
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    • 2018
  • 본 연구는 GC-ECD/MS 분석법을 이용하여 농산물 시료 중 dinitroaniline계 제초제 ethalfluralin 및 trifluralin, chloroacetamide계 제초제 metolachlor, pretilachlor 및 thenylchlor와 diphenyl ether계 제초제 bifenox 및 oxfluorfen의 계역별 동시 분석법을 확립하였다. 농산물 시료에 acetone을 가하여 추출된 대상농약 7종의 잔류분은 n-hexane/dichloromethane(80/20, v/v)을 이용한 분배와 Florisil 흡착 크로마토그래피법으로 정제하여 분석대상 시료로 하였다. DB-1 capillary column을 이용한 GC-ECD 분석 시 불순물의 간섭은 없었으며, 사과, 고추, 배추, 현미 및 콩을 포함한 5종의 대표 농산물 중 대상농약 7종의 정량한계(LOQ)는 bifenox 0.02, ethalfluralin 0.004, metolachlor 0.008, oxyfluorfen 0.002, pretilachlor 0.008, thenylchlor 0.006 및 trifluralin 0.004 mg/kg이었다. 5종의 대표 농산물에 대한 대상농약 전체의 회수율은 75.7~114.8%였으며, 농산물 시료 및 처리수준에 관계없이 10% 미만의 분석오차를 나타내어 잔류분석기준 이내를 만족하였다. 본 연구에서 확립된 7종의 제초제 성분인 bifenox, ethalfluralin, metolachlor, oxyfluorfen, pretilachlor, thenylchlor 및 trifluralin의 계열별 동시 분석법은 검출한계, 회수율 및 분석오차 면에서 국제적 분석기준을 만족할 뿐만 아니라, GC/MS SIM을 이용한 잔류분의 재확인 과정의 결과를 종합해 볼 때 분석과정의 편리성 및 신뢰성이 확보된 계열별 동시 분석법으로 사용이 가능할 것으로 판단된다.

국내에서 유통되는 8종의 식육감별을 위한 multiplex PCR법 개발 (Development of Multiplex PCR Assay for Identification of Eight Species from Meats in Korea)

  • 허은정;고은경;윤향진;김연화;김영조;박현정;위성환;문진산
    • 한국식품위생안전성학회지
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    • 제31권1호
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    • pp.28-35
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    • 2016
  • 본 연구에서는 국내 대표 식육인 소, 돼지, 닭, 오리의 4종 식육과 염소, 양, 말, 칠면조의 4종 식육을 동시에 신속하게 감별할 수 있는 2 set의 multiplex PCR법을 개발하고자 미토콘드리아 16S RNA에서 종 특이부위를 선발하고 각 종에 대한 특이도를 높이기 위하여 인위적인 미스매치를 주어 프라이머를 제작한 후 8종 식육의 274개 시료를 대상으로 특이도와 민감도를 조사하였다. 그 결과 소, 돼지, 닭, 오리 모든 시료에서 각각 279, 94, 192, 477 bp의 증폭산물이, 말, 양, 염소, 칠면조의 모든 시료에서 각각 152 bp, 271 bp, 670 bp, 469 bp에서 뚜렷한 PCR 유전자 산물이 확인되어 모든 축종에서 100%의 특이도를 나타내어 축종별 감별력이 우수한 것으로 나타났다. 8종의 축종별로 DNA를 $10ng/{\mu}l$으로 정량한 후 혼합물을 10배씩 단계 희석하여 반응여부를 조사한 결과, 소, 돼지, 오리에서는 100 fg까지, 닭에서는 1 pg까지 검출됨을 확인할 수 있었다. 소, 돼지, 닭, 오리고기를 99.9%, 99%, 90%, 70%, 50%, 30%, 10%, 1%, 0.1%의 비율로 혼합한 식육과 $83^{\circ}C$ 20분, $100^{\circ}C$ 30분, $121^{\circ}C$ 10분에서 각각 열처리한 가열 혼합육에 대하여 검출한계를 조사한 결과 마지막 단계의 희석 비율인 모든 혼합육의 0.1%에서 검출이 가능하였으며, 열처리 혼합육에서는 닭에서는 1% 농도에서 소와 돼지의 혼합육에서 0.1% 농도에서 검출되어 민감도가 높음을 확인할 수 있었다. 본 연구에서 개발된 multiplex PCR법은 특이도 및 민감도에 있어서 국내 대표 식육을 감별하는데 있어서 유용한 것으로 평가된다.

LC-MS/MS를 이용한 퇴비 및 액비 중 항생제 동시 분석법 개발 (Development of Simultaneous Analytical Method of Veterinary Antibiotics in Manure using Liquid Chromatography Coupled with Tandem Mass Spectrometry)

  • 정형석;이영준;이한솔;;;박병준;김장억;심재한
    • 한국환경농학회지
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    • 제36권3호
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    • pp.201-210
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    • 2017
  • 전국의 퇴비 및 액비 시료에서 대상 항생제 종9 (ceftiofur, clopidol, florfenicol, sulfamethazine, sulfamethoxazole, sulfathiazole, tetracycline, tiamulin, tylosin)을 pH 6 McIlvaine buffer를 사용하여 아세트산 함유 아세토니트릴, $Na_2Cit.5H_2O$, $Na_3Cit.2H_2O$로 추출 후 $C_{18}$과 PSA로 정제하여 LC-MS/MS로 분석하는 모니터링을 수행하였다. 그 중 5종의 항생제 sulfamethazine, sulfathiazole, tylosin, tiamulin 및 clopidol이 국내 퇴액비 시료에서 검출되었으며 제안한 분석법은 퇴 액비 중 잔류 항생제 모니터링을 위한 빠르고 간편한 시험법이라 사료 된다. 본 실험을 통하여 퇴비 및 액비 중 축산 항생제의 잔류 현황을 파악하여 모니터링 자료를 확보하였고 이를 활용하여 검출된 항생제들이 안전한 토양 및 생태 환경 유지 및 관리의 기초 자료와 더불어 환경기준 예비 항목 및 설정(안)을 위한 기초자료로 제공 및 다양하게 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

LC-MS/MS를 이용한 농산물 중 식물생장조절제 Trinexapac-ethyl과 대사산물 Trinexapac의 동시분석법 개발 (Development of a Simultaneous Analytical Method for Determination of Trinexapac-ethyl and Trinexapac in Agricultural Products Using LC-MS/MS)

  • 장진;김희정;고아영;이은향;주윤지;장문익;이규식;서세정
    • 한국환경농학회지
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    • 제34권4호
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    • pp.318-327
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    • 2015
  • Trinexapac-ethyl은 식물체 중 생장조절세포의 신장 촉진 호르몬인 gibberellin의 합성을 막아 곡류 및 잔디의 도복 방지나 초장 억제용으로 사용되는 생장조절제이다. 본 연구에서는 일부 농산물에서 trinexpac-ethyl이 대사산물인 trinexapac으로 잔류함에 따라 현행 식품공전(4.1.4.91) trinexpac-ethyl 모화합물 분석법을 trinexapac-ethyl 및 trinexapac의 동시분석법으로 개선하였다. 대표 농산물 시료(현미, 대두, 감귤, 고추, 감자)를 methanol/distilled water 혼합액으로 추출하고 HCl으로 pH를 2.5 이하로 낮춘 뒤 dichloromethane으로 액액분배하여 간섭물질을 제거하였다. 분석기기로는 모화합물과 대사산물을 동시분석하기에 적합한 LC-MS/MS를 사용하였고, 이에 따른 분석법의 검출한계(LOD) 및 정량한계(LOQ)는 각각 0.003, 0.01 mg/kg으로 확인되었다. 모든 농산물 및 처리농도와 관계없이 trinexapac-ethyl 및 trinexapac이 각각 73.6-106.9%, 72.7-99.2%의 평균 회수율을 보였으며 상대표준편차 또한 9.0% 이하로 나타나 잔류물 분석에 관한 CODEX 가이드라인(CAC/GL 40, 2003)을 만족하는 수준으로 확인되어 개발된 분석법의 재현성, 정확성, 정밀성 등을 검증하였다. 본 연구에서 개발된 분석법은 농산물 중 trinexapac-ethyl의 안전관리를 위한 공정분석법으로 사용되기에 적합할 것으로 판단된다.

증기화광산란 검출기를 이용한 콩 함유 수용성 탄수화물의 분석 (Determination of Soluble Carbohydrates in Soybean Seeds Using High Performance Liquid Chromatography with Evaporative Light Scattering Detection)

  • 김경하;황영선;안경근;김기쁨;김민지;홍승범;문중경;정명근
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제43권7호
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    • pp.1062-1067
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    • 2014
  • 콩 함유 수용성 탄수화물의 동시분석 시 증기화광산란검출법(HPLC/ELSD) 및 굴절율검출법(HPLC/RID)의 분석 효율성, 정밀성 및 재현성을 상호 비교, 평가하여 콩 함유 수용성 탄수화물의 효율적 분석방법을 제공하고자 하였다. HPLC/ELSD 분석법 적용 시 콩 함유 수용성 탄수화물의 정량한계(LOQ)를 확인한 결과 5.6~7.6 mg/kg 범위를 나타낸 반면, RID는 16.2~33.9 mg/kg 범위를 나타내어 HPLC/ELSD 분석법이 RID 분석법 대비 감도가 향상된 양상을 확인하였고, intra-day(n=10) 및 inter-day(n=5) 분석재현성 평가에서도 피크의 머무름 시간(Rt.) 및 면적(peak area) 모두 최대 2.5% 미만의 변이계수를 나타내어 높은 분석 재현성을 확인할 수 있었다. 또한 농도별 표준시약을 이용하여 검량식의 직선성을 확인한 결과 모든 성분이 고도의 직선성($R^2$ >0.999)이 유지되어 정량적 분석이 가능함을 확인하였다. 콩 함유 수용성 탄수화물의 함량을 HPLC/ELSD 및 RID 방법으로 상호 비교한 결과 HPLC/ELSD 분석법을 적용하였을 경우 RID 분석법 대비 각 수용성 탄수화물의 함량이 더 높게 평가됨을 확인할 수 있었다.

축수산물에서 LC-MS/MS를 이용한 카라졸롤 및 아자페론 분석 (Determination of Carazolol and Azaperone in Livestock and Fishery Products Using Liquid Chromatography-tandem Mass Spectrometry)

  • 최수연;강희승;김주혜;천소영;정지윤;조병훈;이강봉
    • 한국식품위생안전성학회지
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    • 제33권3호
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    • pp.176-184
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    • 2018
  • 축수산물의 집약적인 양식과 수송으로 인한 스트레스로 품질이 떨어진 물퇘지고기(PSE)가 생성되면서 이를 방지하기 위하여 베타-수용체 차단제인 카라졸롤과 진정제인 아자페론이 사용되어왔다. 무분별한 사용으로 주사부위나 근육에 잔류한 카라졸롤과 아자페론이 소비자에게 현기증과 같은 부작용을 일으키는 것으로 밝혀지면서 JECFA(FAO/WHO)에서 근육 및 신장부위에 대한 잔류허용기준을 설정하였으며 우리나라를 비롯한 여러 나라에서 잔류허용기준에 따라 안전 관리를 수행하고 있다. 본 연구는 축수산물에서 기존의 규제 대상인 돼지와 소를 비롯한 닭고기, 계란, 우유, 넙치, 장어, 새우 등 다양한 검체에서 분석법을 개발하고 시험법 검증과정을 통하여 축수산물에 동시에 적용 가능한 시험법을 확립하였다. 시험법을 간편화 하기 위하여 시료의 무게를 줄이고 전처리 과정을 단순화하였으며 LC-MS/MS를 이용하여 최적조건으로 검증하였다. 실제 분석법을 활용하기 위하여 CODEX 기준에 따라 특이성, 정확성, 직선성, 정밀성, 검출한계, 정량한계 등을 검증하였다. 카라졸롤, 아자페론과 아자페론의 대사체인 아자페롤의 표준용액을 잔류허용기준의 농도에 따라 검량선을 작성한 결과, 0.99 이상의 직선성을 확인 할 수 있었다. 또한 평균 회수율은 67.9-105%, 변동계수는 0.55-7.93%로 CODEX 가이드라인에 만족함으로써 정확성 및 재현성이 우수함을 확인 할 수 있었다. 본 연구에서 확립된 분석법은 소와 돼지 뿐만 아니라 닭고기, 계란, 우유, 넙치, 장어, 새우에도 적용 가능한 시험법을 확립하였으며 이는 향후 축수산물에서 카라졸롤, 아자페론에 대한 안전 관리를 위한 기초자료로 활용 될 수 있을 것으로 판단된다.

식품에서 당살초 판별을 위한 LC-ESI-MS/MS 분석법과 KASP 마커 개발 (Development of Method using LC-ESI-MS/MS and KASP for Identification of Gymnema sylvestre in Food)

  • 박보름;이선희;엄권용;노은영;한경문;황진우;김형일;백선영
    • 한국식품위생안전성학회지
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    • 제37권2호
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    • pp.46-54
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    • 2022
  • 당살초(Gymnema sylvestre)는 다이어트와 당뇨에 효과가 있다고 알려지면서 미국, 일본, 인도에서 다양한 제품들이 판매, 유통되고 있다. 하지만 권장용량이 불분명하고 안전성이 입증되지 않았다. 따라서 식품에서 당살초를 확인할 수 있는 분석법 개발이 필요하다. 이 연구에서는 LC-ESI-MS/MS와 KASP 마커를 이용해 식품 속에서 당살초를 확인할 수 있는 분석법을 마련하였다. LC-ESI-MS/MS에서는 negative 이온화 모드에서 gymnemic acid 와 deacylgymnemic acid를 동시 분석법을 최적화 하였으며 고체시료와 액체시료에 대한 유효성 검증 마쳤다. 또한 염기서열 분석을 통해서 ITS2와 matK에서 당살초 특이적인 SNP를 찾아 KASP 마커를 제작하였다. 제작한 2개의 KASP 마커는 당살초와 결합해 FAM 형광 양성을 나타내며 당살초 원물에서 이러한 양상을 확인하였다. 인터넷을 통해 구매한 21개의 당살초 함유 식품 및 건강기능식품에 대해 적용성 검토를 진행하였다. LC-ESI-MS/MS에서 gymnemic acid 와 deacylgymnemic acid의 비율 차이는 있지만 21개의 제품 모두에서 지표성분이 검출되었다. KASP 분석에서는 9개의 제품에서 FAM 양성이 나타났으며 분석이 되지 않은 제품들은 추출물인 것으로 밝혀졌다. 이 연구는 LC-ESI-MS/MS와 KASP를 이중 시스템으로 당살초를 분석한 첫 번째 연구이며, 2개의 분석법이 식품에서 당살초 판별에 적용되는 것을 확인하였다.