• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2017년도 학술발표회
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• pp.71-71
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• 2017

하천에서 평수기 유량측정은 도섭법을 이용하기 위한 지점식 측정보다는 초음파 도플러 유속계(ADCP, Acoustic Doppler Current Profiler)를 보트에 탑재하여 운용하는 측정 방식이 점차 일반화되고 있다. ADCP는 초음파의 도플러효과를 이용하여 수심이나 횡방향의 유속 분포를 측정할 수 있는 측정 장비로 일반적으로 사용되는 down-looking ADCP는 수심방향의 유속분포와 수심을 측정하여 보트의 이동속도와의 벡터 내적을 이용하여 유량을 산정하게 된다. 그러나, 이동식 ADCP 유량 측정 성과의 불확도는 제공되지 않고 있는 상황인데, 이는 불확도 산정 표준안 미비, 유속 및 수심 등 측정 요소의 관측 환경 별 불확도 정보 부족, 불확도를 산정할 수 있는 툴의 부재 등에 기인한다. 본 연구에서는 이동식 ADCP 불확도 산정 표준안을 개발하고 현장 실험을 통해 불확도 요인에 대한 규명, 불확도를 편리하게 산정할 수 있는 툴을 개발하고자 하였다. 불확도 산정 표준안으로 최근 WMO를 위시한 국제적으로 하천 유량 측정 불확도 표준안으로 채택되고 있는 GUM(Guide to the Expression of Uncertainty Measurement)을 기반으로 이동식 ADCP 유량 산정 알고리즘을 적용하여 불확도 적용 기법을 개발하였다. GUM 표준안을 기반으로 유량 측정불확도를 산정하기 위한 불확도 요인분석은 실규모 하천의 특성을 대부분 모의할 수 있는 한국건설기술연구원의 안동하천실험센터에서 수행된 실험자료를 기반으로 다양한 인자들에 대한 요소 별 불확도 분석을 수행하였다. GUM 표준안에 의하면 불확도 요인들은 오차전파의 법칙에 기반하여 전체 불확도에 전파되며, 이렇게 합성된 불확도는 t-분포의 신뢰수준 95%일 경우의 보정계수 2를 곱하여 최종적으로 확장불확도를 산정하게 된다. 이동측정방식의 ADCP의 경우 GUM 표준안에 적용하여 불확도를 평가하기 위해서 사용되는 수식이 방대하고, 매우 복잡하기 때문에 이를 실무자가 평가하기에는 한계가 있다. 이에 따라 본 연구에서는 ADCP의 유량 측정불확도를 보다 편리하게 평가하기 위하여 ADCP 유량 측정불확도 평가 소프트웨어인 AQUA(ADCP Discharge Uncertainty Assesment)를 개발하였으며, 이를 통해 실무자나 연구자들이 ADCP의 불확도 평가에 보다 편리하게 접근할 수 있을 것이라 판단된다.

• Ecology and Resilient Infrastructure
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• 제3권4호
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• pp.238-246
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• 2016

본 연구에서는 그동안 방치되어 왔던 하천 제방 및 둔치 등의 수변공간에 저류지, 인공습지 및 생태호안의 세가지 요소기술을 연계 활용한 수질정화시설을 제조하여 설치한 뒤 강우시 및 비강우시에 따라 성능을 분석하였다. 연구 결과에 따르면 강우시에는 SS, BOD, T-N, T-P에 대하여 평균 48.6%, 30.5%, 18.4%, 27.3%의 제거효율을 보였으며, 비강우시에는 33.2%, 28.6%, 13.7%, 17.3%로 나타났다. 그러므로 본 연구에서 수변공간을 활용하여 설치한 수질정화시설은 강우시 및 비강우시의 운전방법에 따라서 충분한 제거효율을 보이는 것으로 나타났다.

• 한국미생물생명공학회:학술대회논문집
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• 한국미생물생명공학회 1979년도 추계학술대회 심포지움
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• pp.234-236
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• 1979

인구의 도시집중과 고도산업사회 건설에 필연적으로 수반되는 도시하수 및 산업폐수등은 하천을 심각하게 오염시켜 하천수가 지니고 있는 자정능력 한계를 초과하고 있어 재생될수 없는 상태이므로 수자원의 보호가 요청된다. 이런 상황의 하천오염 증가 추세와 주요 오염원 및 오염물에 대하여 고찰하고 대책에 방향을 제시한다. 먼저 전국의 급수 현황과 장래를 보면 다음과 같다. 한편 수도권 한강수계를 오염시키는 주요 오염원인 폐수를 보면 주거지의 생활하수, 상업행위로 발생되는 폐수와 공장의 산업폐수로 대별할 수 있으며 수도권 한강에 유입 되는 지천 수질을 보면 다음과 같다. 위와 같은 상태의 총폐수량은 280만톤인데 비하여 청계, 중량하수처리장과 서부 북부 동부분뇨처리장의 일일 처리능력은 16.4%에 불과하다. 한편 서울지역 오염원구성비를 보면 다음과 같다. 이런 계속적인 오염물은 1977년 경우 갈수기에 80~100t/sec의 하천유량으로 희석되고 있어 자정능력 한계를 벗어나서 하류의 물은 혼탁하고 용존산소의 고갈현상을 초래하고 있다. 그러므로 도시 하천에서는 수류침체로 인한 하상퇴적을 방지하여 국소적 오염의 심화를 방지하며 유량을 증가 시켜야 한다. 수도권 한강 수계의 수질의 일부는 다음과 같다. 한편 생활수준의 향상과 더불어 수요가 급증되며 처리장의 효율과 하천수의 수질을 악화시키는 합성세제의 총생산량은 1971년에 21000톤이던 것이 1978년에는 약 50,000톤에 이르고 있으며 이중 55~60%가 서울지역에서 소모되는 것으로 추산되어 진다' 결과 한강수에서 검출되는 합성세제의 오염 현황을 보면 다음과 같이 이미 몇개 지점에서는 세계 보건기구의 허용량인 0.5ppm을 초과 하고 있는 실정이다. 또한 오염의 연쇄현상을 나타내는 중금속의 일종인 csduium의 검출 정도를 보면 다음과 같다. 이상의 하천오염에 따른 수중생태계의 변화는 물리적 화학적 생물학적 환경요인이 복합적으로 작용하는 세부적 기계에 대하여는 규명되지 않은 문제가 아직도 많으며 지표생물의 표현형은 중요한 가치를 부여하고 있다. 식물성 plankton의 우점종의 출현 빈도에 따른 수질계급을 보면 뚝섬지역 BOD 3.3~5.3 빈부수성 $~\alpha$ 중부수성, 보광동 BOD 6.0~10.3중부수성, 제 2한강교 BOD10~28 $\alpha$ 강부수성, 난지도 BOD29 $\beta$ 강부수성 등이며 이와 상이한 결과도 보여주고 있다. 이상으로 볼 때 1) 가정하수의 질을 높이기 위하여 분뇨정화조 의 효율증대 2) 산업폐수의 공정별 폐수량의 조절 및 폐수성 상에 따른 총량규제에 대비한 효율증대 3) 하천의 오염부하와 자정능력 최대한 부여 4) 폐수처리를 위한 미생물제개발 및 오염지표 종 연구와 오염내성 생물의 연구등이 종합적 으로 수행되어야 한다. 5) 이상의 모든 조사와 연구결과를 객관적으로 표기할 수 있도록 하천의 이정표가 정해져야 하겠다.

• 대한환경공학회지
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• 제34권7호
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• pp.495-503
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• 2012

본 연구의 대상지인 굴포천은 산업화와 도시화로 인한 생활하수 및 공장폐수의 유입, 느린 유속과 하천 복개 등과 같은 유입오염원과 하천 구조적 문제로 인하여 수질이 악화되어 왔다. 특히 하천변의 소규모 영세 공장, 중 상류에 형성된 대규모 공업단지, 지역개발에 따른 인구증가로 인한 생활하수 등은 굴포천의 주오염원이다. 따라서 본 연구에서는 굴포천에 영향을 주는 다양한 수질 및 퇴적물의 오염원에 대하여 조사하고, 수체내에서의 오염현황을 모니터링하며, 퇴적물의 용출량을 평가하고 하천의 수질 및 퇴적물의 문제점 파악을 통한 합리적인 개선방향을 제시하고자 한다. 본 연구에서 오염부하량 조사결과, 굴포천 상류에서 하류로 향할수록 유량은 평균 72.8배 증가하였으며, 오염부하량은 평균 SS 111배, BOD 150배, COD 145배, T-N 222배, T-P 312배의 오염부하가 증가함을 알 수 있었다. 퇴적물의 오염 농도 범위는 강열감량의 경우 1.29~12.43%, COD는 4,015~37,547 kg/day의 범위로 나타냈다. 영양물질인 T-N, T-P는 각각 94.8~352.5 kg/day, 81.8~372.3 kg/day의 범위를 나타냈다. 퇴적물의 용출속도의 경우, T-N은 -14.46~$156.61mg/m^2/day$의 용출속도를 보였으며, T-P의 경우 -11.53~$26.10mg/m^2/day$의 용출속도를 보임으로서 퇴적물 용출에 의한 내부오염의 가능성이 있음이 나타났다. 본 연구의 결과를 통해 굴포천 유역을 효율적으로 관리하는데 기초자료로 활용할 수 있을 것으로 사료된다.

• 대한환경공학회지
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• 제34권7호
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• pp.480-487
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• 2012

본 논문에서는 하천구역 내에서의 경작활동으로 인한 비점오염원 유출특성을 파악하기 위하여 팔당상수원보호구역의 경기도 광주시에 위치한 G지역(논, 비닐하우스)과 남양주시의 S지역(노지 밭)을 선정하여 강우 시 현장조사를 수행하였다. 담수기능을 갖는 논은 강우강도에 따라 유출유량이 완만한 증감을 나타내어 제내지에 위치한 논의 유출특성과 유사한 현상을 보여주었다. 그러나 비닐하우스와 노지 밭 모두 강우강도에 비례하여 유출유량이 급격히 증가하는 현상을 보여주었다. 논, 비닐하우스 및 노지 밭의 BOD 평균 유출농도는 각각 2.0 mg/L, 2.8 mg/L, 7.9 mg/L로서 노지 밭의 유출농도가 높게 나타났으며, 강우사상에 따른 토양의 유출에 기인하여 SS, T-N 및 T-P 유출농도도 노지 밭이 가장 높은 것으로 조사되었다. 경작지별 배출부하량을 산정한 결과, 논의 T-N 배출부하량이 1,793.9 kg/year으로 밭에 비해 높게 나타났으며, 노지 밭의 SS 배출부하량은 69,704 kg/year로 전체 배출부하량의 70% 이상을 차지하는 것으로 산정되었다.

• 한국물환경학회지
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• 제24권2호
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• pp.195-200
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• 2008

To analyze the riverine microbial community structure, genetic fingerprints and ecological indexes such as species abundances, diversity, evenness, dominance of targeted rivers in Gyeonggi Province were acquired and evaluated using terminal restriction fragment length polymorphism (T-RFLP) technique. Genetic fingerprinting technique such as T-RFLP, which is able to show the microbial community clearly unlike traditional culture-dependent techniques, was thought to be useful to analyse the riverine microbial ecosystem under various factors. Riverine ecosystem evaluation using visible organisms would give biased results with time, targeted organism and researcher. But, T-RFLP, which can exclude the subjected biases such as culture condition and identification, would be an option to understand natural ecosystem by including the microorganisms that defy culture but perform important functions.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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• pp.441-441
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• 2021

우리나라의 홍수조절용댐은 총 5개소로 영산강유역에 두 개소와 한강유역에 세 개소가 있다. 한강유역에 있는 세 개소의 홍수조절지용댐은 한강상류의 북한지역에서 발생하는 집중호우에 대비하기 위한 댐으로, 임진강 하류지역의 수해방지를 위한 한탄강댐과 군남홍수조절지(군남댐)가 있으며 북한강 하류와 수도권의 홍수예방을 위한 평화의 댐이 있다. 영산강유역에 있는 두 개소의 홍수조절지는 2006년에 수립한 영산강치수종합대책에서 계획이 수립된 시설로 2011년 4대강 사업의 일환으로 설치하여 K-water에서 운영 중에 있다. 4대강 사업 이전의 영산강유역은 홍수량을 조절할 수 있는 홍수조절용량이 전무했던 실정으로 하도에서 홍수량의 전량을 수용해야했던 홍수에 매우 취약한 하천이었다. 그러나 4대강 사업을 통하여 영산강유역의 4대호를 비롯한 농업용댐의 숭상을 통한 홍수조절용량의 확보와 더불어 나주천변저류지와 담양홍수조절지, 화순홍수조절지를 설치하여 홍수로부터 상대적으로 안전한 하천으로 변모할 수 있었다. 그러나 영산강유역의 다른 하나의 과제는 여전히 남아있다. 우리나라의 하천 중에서 가장 수질이 악화되어 있는 하천이라는 불명예이다. 홍수조절지는 1년 중 3개월에 해당하는 홍수기에 사용할 수 있는 시설로 1년 중 9개월에 해당하는 비홍수기에는 홍수조절지의 효율적인 공간활용을 위하여 주민지원사업 등 다각도로 고민하여 사용하고 있으나 하천 외적인 문제를 수용하는 범주에 머무르고 있다. 하천이 가지고 있는 문제점을 다소라도 해소할 수 있는 목적으로 사용될 수 있다면 하천 외적인 문제를 수용하는 것 보다 하천 내적인 문제를 해소하는 목적으로 사용하는 것이 보다 바람직할 것으로 판단된다. 이를 위하여 영산강의 내적인 가장 큰 문제점은 수질악화로 인한 수질개선이라 할 수 있다. 따라서 홍수기로 한정되어 사용하는 홍수조절지를 해당하천의 내적인 문제를 다소라도 해소할 수 있는 공간으로 비홍수기에 기여할 수만 있다면 비홍수기의 활용목적을 확대하여 다목적조절지로의 변모가 필요하다고 판단한다. 따라서 본 연구에서는 영산강유역에 있는 담양홍수조절지와 화순홍수조절지의 두 개소 홍수조절지를 활용하여 영산강 수질개선에 기여할 수 있는 정도를 파악하였다. 비홍수기에 유출량의 일부를 조절지에 담수해 두었다가 수질개선 목적의 희석수로 방류하는 시나리오를 마련하여 시나리오별로 영산강의 수질개선효과를 분석하여 제시하였다. 수질개선효과를 분석하기 위하여 EFDC모델을 구축하고 모델 수행을 위한 시나리오는 조절지의 담수율과 방류량 그리고 조절지의 관리수질조건 등을 이용하여 작성하고 수질예측 결과에 따라 TOC, CHl-a, T-P 수질항목을 대상으로 수질개선효과를 분석하여 제시하였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제15권4호
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• pp.29-36
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• 2014

본 연구의 목적은 삽교호 지역을 대상으로 오염물질에 따른 구역별 유달률을 산정하고 오염물질 부하량에 따른 유달특성을 조사하고자 한다. 삽교호 주변의 주요하천은 남원천, 도고천, 삽교천, 무한천, 곡교천이고 5개 주요하천의 강우 시 유달률과 그 특성을 조사되었다. 그 결과 삽교호 조사 유역 전체의 유달률 BOD는 0.40, 총질소(T-N)는 0.34, 총인(T-P)은 0.08이었고 T-P의 유달률은 다른 수질항목에 비교해서 상대적으로 낮게 조사되었다. 또한 유역 전반의 특성을 살펴보면 T-N과 T-P의 유달률은 연중 변화가 거의 없었다. T-N의 유달률은 갈수기 때에 0.2~0.3이었고 홍수기 때에는 0.31~0.39였다. T-P의 유달률은 갈수기에 0.3 이상, 홍수기 때에 0.11의 값을 나타내는데 이는 연평균 유달률인 0.08과 비슷한 값이다. 본 조사에서 계측한 각각의 유달률은 토지이용과 지형 특성이 유사한 지역의 유달률처럼 적용이 가능할 것이다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2007년도 학술발표회 논문집
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• pp.1824-1828
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• 2007

본 연구에서는 농촌, 산림 및 도시유역에서 발생하는 비점원오염이 하천 수질에 미치는 영향에 관하여 분석하였다. 연구 유역으로는 농촌유역인 유포리, 산림유역인 학술림 및 도시유역인 공지천 등 3개 유역을 선정하였다. 유포리 유역의 면적은 $1.96\;km^2$으로 토지이용은 밭 7.5%, 논 11%, 과수원 1.95%를 제외한 70%가 임야지역으로 나타났다. 산림유역은 면적이 $3.9\;km^2$으로 임산실습을 위한 제탄소 등 교육 및 연구시설을 제외한 대부분(99%)이 산림으로 잘 보전되어 있다. 춘천시에 위치한 공지천 유역은 구시가지와 산림으로 구성되어 있고, 면적은 $0.19\;km^2$중 불투수면적이 $0.15\;km^2$으로 유역면적의 81.9%를 차지한다. 연구유역별로 강우시에는 5분, 건기시에는 30분 간격으로 수위를 측정한 후 수위-유량 곡선을 이용하여 유량으로 환산하였다. 수질 자료는 강우시에는 1일 3회 이상, 건기시에는 2주일에 1회 채취 하여 T-N과 T-P의 분석항목을 환경부 제정 수질 공정시험법의 제반 규정에 따라 분석하여 유역별 오염부하를 산정하였다. 농촌 및 산림유역의 T-N과 T-P의 평균농도는 8.3 mg/L 및 0.3mg/L, 2.4 mg/L 및 0.1 mg/L로 나타났고 도시유역의 건기시와 강우시의 T-N과 T-P의 평균농도는 28.1 mg/L 및 3.1 mg/L, 20.6 mg/L 및 2.5 mg/L로 나타났다. 농촌, 산림 및 도시유역의 T-N과 T-P의 연오염부하는 각각 270.60 kg/ha 및 8.64 kg/ha, 223.16 kg/ha 및 13.87 kg/ha 그리고 612.37 kg/ha 및 69.14 kg/ha이 발생하였다. 100mm 이상의 강우가 발생한 $6{\sim}9$월의 유포리와 학술림의 T-N과 T-P의 오염부하가 연오염부하의 86% 및 88% 그리고 66% 및 82%로 나타나 강우량이 오염부하에 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다. 그러나 도시유역의 오염부하는 강우량이 많은 $6{\sim}8$월보다 강우량이 적은 5월과 12월에 크게 나타났다. 토지이용별 T-N과 T-P의 연오염부하는 도시>농촌>산림유역의 순서로 나타났다. 공장, 가정하수, 생활하수 등의 오염원이 많은 도시유역에서 T-N의 오염부하량은 농촌 및 산림유역보다 $2{\sim}3$배 높게 이상 나타났으며 T-P의 경우는 $5{\sim}9$배 이상 높게 나타나 비점원오염 배출은 하천 주변의 토지이용이 큰 영향을 미치는 것으로 판단된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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• pp.403-403
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• 2021

비점오염물질은 강우에 의해 유출되며 계절적, 자연적 편차가 크게 나타나고, 오염원이 광범위하게 산재하고 있어 오염물질의 발생량과 부하량의 관리가 쉽지 않다. 따라서 비점오염원 관리지역은 오염물질이 하천에 미치는 수질 특성을 파악하는 것이 중요하다. 그러나 수질항목만으로 하천의 수질 특성을 파악하기에는 어려움이 있으며, 수질 특성을 파악하기 위해 다양한 분석방법이 필요하다. 본 연구에서는 비점오염원 관리지역 중 골지천 유역의 수질 특성을 파악하기 위해 통계분석 기법을 활용하여 수질항목간의 상관관계를 분석하고자 하였다. 2017년부터 2019년까지 골지천 유역 내 5개 지점에 대하여 비강우시 23회, 강우시 지점별 173회~196회의 모니터링 결과를 이용하였으며, EC, 탁도, BOD₅, SS, T-N, T-P, TOC의 수질항목을 이용하여 Pearson 상관관계 분석을 실시하였다. 상관관계 분석 결과 비강우시 분석 결과 EC는 -0.06~-0.32, T-N은 0.19~0.37로 낮은 상관성을 갖는 것으로 나타났으며, EC와 T-N을 제외한 탁도와 BOD₅, SS, T-P, TOC의 경우 서로 0.6 이상의 상관성을 갖는 것으로 나타났다. 특히, 탁도와 SS, T-P, T-P와 TOC는 0.9 이상의 높은 상관성을 갖는 것으로 나타났다. 강우시 분석 결과 EC는 비강우시와 유사하게 -0.07~-0.24로 낮은 상관성을 갖는 것으로 나타났으며, TOC를 제외한 탁도, BOD₅, SS, T-N, T-P의 경우 서로 0.6 이상의 상관성을 갖는 것으로 나타났다. TOC의 경우 BOD₅, SS와 0.6 이상의 상관성을 갖는 반면 탁도, T-N, T-P와는 0.45, 0.44, 0.57로 다른 항목에 비해 다소 낮은 상관성을 갖는 것으로 나타났다. 비강우시 T-N은 기저 유출에 의한 영향으로 높은 농도를 나타내 다른 항목에 비해 상관성이 낮은 것으로 나타났으며, 강우시에는 비점오염물질의 유입으로 인하여 모든 항목에서 비슷한 상관성을 보이는 것으로 나타났다. 본 연구 결과 탁도와 SS, T-P의 상관성이 비강우시 0.93, 강우시 0.78로 상당히 높은 것으로 나타나, 탁도를 측정하여 SS와 T-P로 환산하여 측정하는 방법에 대한 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 판단된다. 그러나 연구 유역의 지형적 특성이 배제되었기 때문에 추후에 이를 반영한 연구가 필요할 것으로 판단된다.