• 생물환경조절학회지
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• 제30권1호
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• pp.37-45
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• 2021

본 연구는 식물공장에서 고흡수성 합성고분자(Super absorbent polymer; SAP)를 수경재배에서 배지로서의 활용가능성을 구명하고자 홍화 및 아마란스 새싹의 생육특성과 페놀함량 및 항산화도를 평가하였다. 대조구는 새싹 재배기(19 × 14 × 9cm, W × D × L)에 거즈를 깔고, 처리구에는 거즈 위에 SAP를 추가하여 비교 분석하였다. 홍화 새싹 종자를 30℃의 증류수에 5시간 동안침지한 뒤, 새싹 재배기에 파종 후 식물생장상에서 재배하였다. 식물생장상의 내부 온도는 25 ± 1℃, 습도는 70 ± 4%로 유지되었고 광조건은 35 ± 6μmol·m-2·s-1(광주기 12h)로 설정하였다. 아마란스 새싹은 새싹 재배기에 파종 후 식물생장상 내부 온도 25 ± 2℃, 습도는 70 ± 5%, 광조건은 188 ± 10μmol·m-2·s-1(광주기 16h)로 설정하였다. SAP의 기본적인 특성으로 물리/화학적 분석과 홍화 및 아마란스의 발아율과 생육특성 및 기능성 물질을 분석하였다. 홍화는 발아율, 생육 및 기능성 물질에서 처리구와 대조구간 차이가 없었으나, 아마란스는 생육 측면에서는 대조구와 차이가 없었으나 발아율, 건물중, 페놀함량 및 항산화도에서 처리구가 각각 1.16배, 1.16배, 1.40배, 1.12배의 높은 결과를 보였다. 결과적으로, 이번 연구를 통해 식물공장에서 SAP을 활용한 새싹재배가 가능할 것으로 판단하였으며 추후 SAP가 식물 생리적으로 작용하는 연구가 필요할 것으로 사료된다.

• 생명과학회지
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• 제31권6호
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• pp.603-608
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• 2021

본 연구는 COVID-19과 COVID-19 변이 바이러스 시기에 vaccination을 통한 집단면역달성을 목표로 하고 있지만, 백신의 종류에 따라서 다양한 부작용도 발생을 하여, 백신 이외에 평소 규칙적인 운동을 통한 백신 효과의 조그만 근거를 마련하고자 수행하게 되었다. 이러한 연구 연구목적을 달성하기 위해 본론에서는 COVID-19 vaccine의 이슈, COVID-19 블루, COVID-19과 스포츠이벤트, 및 COVID-19과 운동중재에 관해 분석하였다. 본 연구결과 COVID-19은 혈관을 우선적으로 공격하고 혈관 내막에 침투해 혈액순환을 방해하는 바이러스로 알려져 있다. 그리고 이어서 폐, 심장, 뇌 등을 공격한다. 심혈관 질환이 있는 환자들은 몸에서 바이러스를 몰아내는 능력이 떨어져 있는 이유로 이러한 바이러스의 공격대상이 될 수 있다. 혈관은 적혈구와 영양소만 이동하는 곳이 아니라 백혈구와 림프구들도 이동하므로 평소 불포화 지방산, 저탄수화물 식이요법을 포함하는 건강한 식이 습관, 금연, 일상생활도의 증가 및 규칙적인 운동 습관의 중요성이 중요하게 고려되어 진다. 이러한 관점에서 평소 혈관의 건강은 매우 중요하게 작용하고 이는 규칙적인 운동을 통하여 얻을 수 있는 것이다. 규칙적인 운동은 면역세포들, 면역글로불린, 다양한 사이토카인들의 순환을 돕고 특히, 폐로의 순환을 도와 염증인자들을 감소시키는 역할을 수행하고 병원균의 유입을 막아주는 역할을 한다. 특히, 혈관 내막에 침투해 혈액순환을 방해하는 것으로 알려져 있으며 폐, 심장, 뇌 등을 공격하는 COVID-19의 특성을 고려할 때 운동을 통한 건강관리는 바이러스 예방에 필수적이라고 할 수 있다. 현재 다양하고도 많은 백신의 사용은 팬데믹 시기에서 매우 희망적이지만 아나플락시스나 혈전 색전증 등의 다양한 부작용도 초래하므로 규칙적인 운동중재는 백신의 도움없이 세균이나 바이러스로부터 나를 지키는 면역력을 잘 유지하게 하는 것이 규칙적인 운동이 되는 것이다. 추후 이러한 분야에 관한 심도 있는 연구들이 수행되어져야 할 것으로 여겨진다.

• 한국농림기상학회지
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• 제23권4호
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• pp.251-267
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• 2021

원격 탐사 기반의 식생지수들은 광합성을 조절하는 식물생리적 특성과 경험적 상관관계를 보이며, 여러공간 규모에서의 총일차생산량(GPP) 추정에 활용되고 있다. 하지만 시간 해상도가 높아질수록 식생지수를 이용한 GPP 추정의 불확실성이 커지는 한계가 존재한다. 또한 식생지수 관련 분석에 주로 사용되는 에디공분산법을 이용하여 추정한 GPP 역시 실제 측정한 순생태계교환량(NEE)을 GPP와 생태계 호흡(RE)으로 배분하는 데 사용하는 방법에 따라 추정값이 달라지는 불확실성이 존재한다. 본 연구에서는 플럭스 타워가 설치된 네 곳의 농림생태계를 대상으로 근지표에서 관측한 식생의 분광 특성을 이용한 다양한 식생지수를 계산하였고, 이를 다양한 시간 해상도에서 GPP 추정에 적용가능한 지를 분석하였다. 동시에 이를 이용하여 NEE 배분 방법의 불확실성을 평가하였다. 비교에 사용한 정규식생지수, 개량식생지수, 적외반사식생지수(NIRv)에 비해 적외반사식생지수와 광합성유효광(PAR)을 결합한 NIRvP이 식생 및 지형 조건에 의한 공간 이질성으로 인해 관측지에 따라 약간의 차이가 나타났지만, 농경지와 산림에서 모두 30분과 일 단위 시간 해상도에서 GPP와 높은 상관성(r² = 0.63, 0.68)을 보였다. 또한 기존 KoFlux 표준 NEE 배분방법에 비해 기계학습 기반의 NEE 배분 방법을 적용할 경우, 산림에서 30분 단위의 GPP와 NIRvP 사이의 상관성이 향상되었지만, 일 단위에는 그 차이가 크지 않았다. 하지만 광조건 이외에 다른 요인에 의해 광합성이 제한되는 경우 NIRvP와 GPP 간의 상관성이 떨어져 NIRvP를 이용해 실제 배분 결과를 직접 평가하긴 어려웠으며, 주로 광 조건에 의해 광합성이 제한되는 흐린 날의 경우 NEE 배분 정확도를 평가할 수 있는 가능성이 존재하였다. 그러나 높은 시간해상도의 Vis 기반의 GPP 추정이 의미를 가지려면, VIs와 GPP간의 경험적 관계를 넘어서는 시스템 사고 및 자기-조직화와 관련된 복잡계 기반의 분석 방법이 요구된다.

• 한국조경학회지
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• 제50권1호
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• pp.68-77
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• 2022

서울에 위치한 아파트 단지의 인간 열환경을 정량적으로 분석하여 조경 및 도시 계획에서 인체 열 관련 스트레스를 개선할 수 있는 방법을 알아보고자 하였다. 늦봄과 여름철에 6지점[아파트중심지점, 옥상(시멘트)지점, 옥상(녹화)지점, 운동장지점, 가로수길 지점, 어린이놀이터지점]에서 미기후 자료(기온, 상대습도, 풍속, 태양 및 지구복사에너지)를 측정하여 인간 열환경지수인 PET와 UTCI를 분석하여 보았다. 늦봄과 여름철 모두 어린이놀이터지점에서 가장 높은 열환경을, 옥상(녹화)지점이 가장 낮은 열환경을 보였다. 두 지점 간 평균 차이를 비교해 보면, 기온 0.8~1.1℃, 상대습도 1.8~4.0%, 평균복사온도 7.5~8.0℃의 차이를 보였다. 풍속은 오픈스페이스 지점들에서 0.4~0.5 ms-1 더 빨랐으며, 아파트중심지점에서는 오후에 빌딩풍 현상도 나타났다. 최대 차이를 보인 어린이놀이터지점과 옥상(녹화)지점 간 인간 열환경지수 PET와 UTCI의 차이는 평균적으로 늦봄 5.2℃(최대 11.7℃) 여름철 5.4℃(최대 18.1℃) PET, 늦봄 3.0℃(최대 6.1℃) 여름철 2.6℃(최대 9.8℃) UTCI를 보였다. 이것은 평균적으로 PET에서는 약 1단계, UTCI에서는 1/2단계의 열환경지수 저감 효과를 보였으며, 최대 차이로는 PET에서는 2~3단계, UTCI에서는 1~1.5단계의 매우 큰 차이를 보였다. 또한, 옥상녹화의 효과[옥상(시멘트)지점과 옥상(녹화)지점 간의 차이]는 평균적으로 늦봄 4.6℃ PET와 2.5℃ UTCI, 여름철 4.4℃ PET와 2.0℃ UTCI 저감 효과를 보여, PET에서 2/3단계, UTCI에서 1/3단계의 개선 효과를 보여 주었다. 통계학적으로는 그린 인프라 지점인 옥상(녹화)지점, 운동장지점, 가로수길 지점은 PET와 UTCI에서 유의성이 없는 것으로 나타나, 모두 열환경 개선 효과가 있는 것으로 나타났다. 그러므로, 그린 인프라를 이용한 옥상녹화, 잔디포장, 가로수식재 적용을 통한 인간 열환경 개선 방안을 조경계획 및 설계에 반드시 도입하여야 할 것이다.

• 한국버섯학회지
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• 제19권4호
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• pp.300-309
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• 2021

한약재로 사용되는 더덕과 도라지에 표고의 유용성분을 함유한 소재를 개발하고자 더덕표고균사발효물(FCLM)과 더덕도라지균사발효물(FPLM)을 제조하였다. 두 가지 발효물의 일반성분, 유리당, 유기산, 𝛽-glucan, ergothioneine, ergosterol, vitamin D₂ 함량 및 3T3-L1 지방전구세포의 분화에 미치는 영향을 연구하였다. 일반성분 분석결과, FCLM에서 조섬유와 조지방함량이 FPLM에 비하여 높게 나타났으며, FPLM은 조단백질과 가용성무질소물의 함량이 FCLM에 비하여 높게 나타났다. 유리당은 FCLM과 FPLM 모두 arabinose, glucose, sucrose 3종이 검출되었으며, 총 유리당 함량은 FPLM에서 높게 나타났다. 유기산 함량은 발효 전 더덕과 도라지에 비하여 발효 후 FCLM과 FPLM에서 낮게 나타났다. 𝛽-Glucan 함량은 FCLM과 FPLM 두 발효물에서 대조구로 사용한 표고보다 높은 함량을 보였다. 항산화 물질로 알려진 ergothioneine의 함량은 FCLM이 FPLM보다 높게 나타났다. Ergosterol 함량은 대조구로 사용한 표고에서 가장 높게 나타났으며, 발효물들은 비슷한 함량을 나타내었다. Vitamin D₂는 발효물들에서만 검출되었으며, FPLM (0.58±0.01 mg%)가 FCLM (0.47±0.01 mg%)보다 높은 함량을 보였다. 더덕과 도라지 표고균사발효물인 FCLM과 FPLM는 3T3-L1 지방전구세포에 대하여 발효 전 더덕과 도라지에 비하여 높은 수준의 세포 생존율을 나타내었다. 또한 FCLM과 FPLM은 3T3-L1 지방전구세포 분화를 발효 전 더덕과 도라지에 비하여 높은 수준으로 억제하여, 비만 억제 효과가 있는 것으로 기대된다.

• 대한화장품학회지
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• 제47권4호
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• pp.361-368
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• 2021

본 연구는 인체 친화적인 소재로 균을 제거하는 기술을 만들기 위해서 진행하였다. 균총 상호 균형에 중요한 역할을 하는 황색포도상구균이 바이오필름을 생성시킬 때 다양한 농도의 인산염 투입시 나타나는 물성변화를 조사하였다. 원자현미경을 이용해서 인산염 5 mM 처리시 황색포도상구균 바이오필름의 크기와 경도가 통계적으로 유의차가 있게 최소값을 가짐을 관찰하였다. 염료 태깅법으로 흡광도를 관찰한 결과 인산염과 함께 성장한 전체 바이오필름의 농도도 감소한 것을 발견하였다. 이것이 카운터 이온으로서 작용하는 염에 의한 영향인지 확인하기 위하여 소금을 같은 조건에서 처리해보았는데 이때는 바이오필름의 농도 감소가 관찰되지 않았고 이를 통해 인산염이 특별한 생리적인 작용에 관여함을 알 수 있었다. 비행시간형 이차이온 질량분석기를 통해서 이온 검출량을 평가하여 바이오필름 구성성분을 분석한 결과 인산염을 투입하기 전과 후의 모든 바이오필름 외곽에서 세균막만 감지되었는데 특별히 인산염 5 mM에서 이 세균막의 농도가 가장 낮음을 확인하였다. 바이오필름 내부에 어떤 물성 변화가 일어났는지 관찰하기 위해서 시어 응력을 조절하는 유변기기로 바이오필름의 점탄성 특징을 측정을 하니 인산염 5 mM에서 바이오필름의 점도는 변화하지 않았으나 탄성률 감소가 일어난 것을 관찰하였다. 이것을 통해 인산염이 5 mM인 환경에서 균은 내부 탄성률 감소를 통해서 세균막을 탈피시키는 것을 알 수 있었다. 인산염 농도 5 mM에서 관찰되는 세균막 농도 감소는 균이 더 많은 성장을 하기 위해 다른 곳으로 이동하기 쉽게 하기 위해서 스스로 표면에서 탈착하는 것과 연관이 있음을 제시하였다. 마침내 인산염을 투입하면 균의 세균막 제거가 유도되어 결론적으로 황색포도상구균이 쉽게 제거될 수 있음을 밝혀내었다.

• 생물환경조절학회지
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• 제31권4호
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• pp.384-392
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• 2022

본 연구는 RGB, 초분광 센서를 이용하여 시기별 사과 잎의 엽록소와 질소 함량을 예측하여 사과 나무 잎의 질소 영양을 진단하기 위해 수행되었다. 분광 데이터는 사과나무 '홍로/M.9' 2년생을 대상으로 고해상도 RGB와 초분광 센서로 촬영 후 영상처리를 통해 취득하였다. 식물체 데이터는 촬영이 끝난직후 엽록소와 잎 질소 함량을 측정하였다. 엽록소 측정기의 SPAD meter, RGB 센서의 개별 파장, 컬러 식생지수 및 초분광 센서의 214개의 파장과 식물체 데이터를 이용하여 회귀분석을 실시하였다. 엽록소와 잎 질소 함량 데이터는 시기와 상관없이 질소 시비량에 따라 통계적으로 유의한 차이가 나타났다. 잎은 시기가 지나면서 잎에 있던 영양분이 과실로 전이되어 색이 옅어졌으며 RGB센서의 경우 Red파장에서 시기와 상관없이 통계적으로 유의한 차이가 나타났다. 초분광 센서의 경우 두 시기 모두 질소 시비 수준에 따라 가시광 영역보다 비가시광 영역에서 차이가 크게 나타났다. 반사값를 이용하여 식물체 특성의 예측 모델 결과 엽록소, 잎 질소함량 모두 초분광 데이터를 이용한 부분최소제곱회귀분석을 이용하였을 때 성능이 가장 높게 나타났다(chlorophyll: 81% / 63%, leaf nitrogen content: 81% / 67%). 이러한 원인은 RGB 센서에 비해 초분광 센서는 좁은 FWHM과 400-1,000nm의 넓은 파장 범위를 가지고 있어 질소 결핍에 의한 스트레스로 인해 작물의 분광학적 해석이 가능했을 것으로 판단된다. 추후 분광학적 특성을 이용하여 전 생육 시기의 수체 생리, 생태 모델 개발 및 검증 그리고 병해충 진단 등 연구를 통해 고품질, 안정적인 과실 생산 기술 개발에 기여될 것으로 사료된다.

• 한국농림기상학회지
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• 제24권3호
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• pp.145-154
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• 2022

기후변화로 인한 이상기온 현상으로 전 세계적으로 자연재해와 피해가 점차 증가하고 있다. 이는 저온성작물로 알려진 감자 생산에 악영향을 미칠 것으로 예상된다. 향후 식량안보작물로서의 감자의 역할은 증대될 것으로 예상되지만, 감자에 대한 기후변화의 영향과 대응책은 충분히 확립되어 있지 않다. 따라서 본 연구를 통해 폭염처리에 따른 감자의 피해 양상을 분석하고, 품종별 반응을 평가하여 이상고온 환경에 대응하는 감자의 안정 재배기술을 확립하고자 수행하였다. 폭염처리(35~37℃)는 한여름(7월) 비닐하우스를 밀폐하여 처리하였으며, 대조구와 비교하여 감자의 수량 및 품질 특성을 비교하였다. 폭염처리를 했을 때 총 수량과 상서수량 및 주당 괴경수는 감소하는 것으로 나타났다. 폭염처리 시 자영 품종은 대조구에 비해 상서수량(>80g)이 84% 감소하여 고온 피해가 컸으며, 조풍 품종은 36%로 감소폭이 적었다. 괴경 생리장해(이차생장, 열개, 기형)는 폭염구에서 전반적으로 증가하는 경향이었다. 열개 발생률이 가장 적은 품종은 '조풍'이었다. 폭염처리 하에서 괴경은 길어졌는데, 이는 감자의 상품성이 낮아지는 것을 의미한다. 괴경의 경도와 건물률은 폭염 처리를 받았을 때 유의하게 낮아 지는 경향을 보였다. 따라서 폭염 조건에서 감자 재배 시 수량 감소와 품질 피해를 입으며, 폭염 적응성이 높은 품종은 '조풍'이었다. 이상의 연구 결과는 감자 재배 농가 및 내서성 품종 육종 등에 기초 자료로 사용될 수 있을 거라 판단된다.

• 한국가금학회지
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• 제49권4호
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• pp.199-210
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• 2022

본 연구는 육계 enrichment(놀이물질) 종류 및 개수에 따른 생산성, 혈액 성상, 발바닥 피부염 및 깔짚 내 수분함량 비교 시험을 수행하였다. 육계 초생추(1일령) 수컷 1,140수를 공시하여 enrichment 3종(양배추, 알팔파 블록 및 각톱밥)과 사육수수 대비 개수(38수당 1개 또는 2개)를 설정하여 3×2 요인 시험을 수행하였다. 체중 및 사료 섭취량은 시험 개시일과 종료일(35일령) 측정하여 생산성을 조사하였다. 육계의 생리적 변화를 조사하기 위해 혈구를 분석하였으며, 발바닥피부염과 깔짚 내 수분 함량은 1, 3 및 5주령에 측정하였다. 체중 및 사료요구율은 알팔파 블록과 각톱밥 처리구가 양배추를 배치한 처리구에 비해 유의적으로 개선되었으나(P<0.05), enrichment 종류 및 개수 간의 상호작용 효과는 나타나지 않았다. 혈구 분석결과, 스트레스 지표인 HE/LY 비율이 알팔파 블록과 각톱밥 처리구에서 유의적으로 감소하였다(P<0.05). 5주령에 enrichment 종류에 따른 발바닥피부염 발생정도를 비교한 결과, 양배추(3.78), 알팔파 블록(3.06), 각톱밥(1.43) 처리구 순으로 유의적으로 감소하였으며(P<0.05), enrichment를 2개 보다 1개를 배치하였을 때 유의적으로 감소하였다(P<0.05). 5주령 깔짚 내 수분함량을 분석한 결과, 각톱밥(61.55%) 처리구에서 양배추(71.19%)와 알팔파 블록(69.50%) 처리구에 비해 유의적으로 감소하였으나(P<0.05), enrichment 종류 및 개수 간의 상호작용에는 유의적인 차이를 보이지 않았다. Enrichment로써 각톱밥 재질은 육계 사육기간 동안 생산성 및 동물복지를 향상시킬 뿐만 아니라 깔짚 수분조절제로써 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국가금학회지
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• 제49권4호
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• pp.255-264
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• 2022

본 연구는 인삼 부산물 첨가 급여가 고온에서 사육된 육계의 생산성, 장기발달, 혈액생화학적 특성, 면역반응 및 스트레스 지표에 미치는 영향을 구명하기 위해 실시하였다. 총 100수의 1일령 수컷 병아리(Ross 308)를 공시하여 5주간 육계용 실험 케이지에서 사육하였다. 첫 일주일간은 동일한 초기사료를 급여하였고, 2주차부터 대조구(CON), 진생베리 0.5% 첨가(GB1), 진생베리 1.0% 첨가(GB2), 인삼 잎·줄기 0.5% 첨가(GLS1), 인삼 잎·줄기 1.0% 첨가(GLS2), 총 5개의 시험구에 임의배치 하였다. 환경 온도는 매일 오전 9시부터 오후 5시까지 32±1℃, 이후 시간은 28±1℃를 유지하였고, 사료와 물은 자유채식 시켰다. 생산성은 처리구들 간에 유의한 차이를 보이지 않았으나, 사육후기(21~35일)와 전 기간(7~35일)에는 증체량이 모든 첨가급여구들에서 CON보다 높은 경향을 보였다. 혈액 생화학적 특성은 빌리루빈 수치를 제외하고는 시험구들 간에 유의한 차이가 없었다. 혈청 면역글로불린과 코르티코스테론 수치는 시험구들 간에 유의차가 나타나지 않았으나, 코르티코스테론 함량이 CON보다 첨가급여구들에서 첨가수준에 따라 감소하는 경향이 나타났다. 결론적으로, 인삼 부산물의 사료 내 첨가급여는 육계의 생산성 및 각종 생리지표에 부정적인 영향을 미치지 않으면서 성장기 육계의 고온 스트레스 저감에 긍정적인 효과가 기대되어 향후 지속적인 관심과 후속 연구가 필요할 것으로 사료된다.