• 생태와환경
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• 제40권1호
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• pp.121-129
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• 2007

본 연구는 부영양 저수지에서 남조류의 발달과 천이에 영향을 미치는 요인들과 그 결과를 평가하기 위하여, 2003년 3월부터 2004년 2월까지 현장 조사를 통하여 남조류 종조성과 밀도변화, 침전특성, 퇴적물 특성을 분석하였다. 또한 인, 수온, 광도를 달리한 조건에서의 남조류 성장률을 비교하였다. 식물플랑크톤은 봄철(3${\sim}$4월)에 규조류와 편모조류가 우점한 시기를 제외하고는 연중 남조류가 우점하였고, 7월과 11월에 높은 밀도 증가가 관찰되었다. 남조류 우점기간 중 5월에는 Oscillatoria spp., 6월에는 Aphanizomenon sp.이 우점하였고, 7월부터 11월까지는 Microcystis spp.가 우점종으로 나타났다. Oscillatoria spp.가 우점하고 침강율이 높았던 5월에는 수온, 광도 그리고 TN/TP비가 높았던 반면, Microcystis spp.가 우점한 7월부터 11월까지의 TN/TP비는 상대적으로 낮은 범위 (평균 27)를 보였다. 침강속도는 규조류가 우점한 3월 가장 높았고, 남조류의 우점종 기간 중에서는 5월과 10월이 다른 시기와 비교할 때 빨랐다. 퇴적물의 C/N비는 $6{\sim}8$의 범위였고, 간극수내 무기인의 농도는 심층에 산소농도가 희박(<2mg $O_2$ $L^{-1}$)하였던 시기에 감소하였다. 남조류의 성장률은 영양염 농도와 수온에 크게 의존하였고, 특히 높은 인 농도는 낮은 수온에서도 남조류가 발달하는 원인으로 나타났다. 본 연구의 결과는, 인이 충분하게 공급되는 국내의 많은 소형 부영양 저수지에서 연중 남조류의 발달과 지속가능성을 시사하며, 수질개선과 조류제어를 위해 인의 저감(특히, 퇴적층 관리)을 매우 중요하게 고려해야 함을 강조한다.

• 해양환경안전학회지
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• 제16권4호
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• pp.321-337
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• 2010

1979년부터 2009년까지 31년 동안 목포연안 수질환경의 특성과 장기변동 경향을 조사하였다. 5개 정점에서 수층(표층과 저층)별 계절별로 년 4회 수온, 염분, 부유물질, 화학적산소요구량, 용존산소, 영양염류에 대해 조사한 결과, 표층수와 저층수 간에는 수소이온농도 및 인산인을 제외한 모든 조사항목에서 표 저층 간의 차이가 컸었다. 공간적 분포특성은 수온과 수소이온농도 및 용존산소는 표층과 저층 공히, 인산인과 질산질소는 저층에서 정점 간 차이가 없었으나, 그 외 조사항목에서는 정점 간 차이가 컸으며 주성분 분석결과 영산강 하구역인 정점 1과 중간인 정점 2~4 및 비교적 외해 측인 정점 5의 세 그룹으로 구분되었다. 계절별로는 질산질소를 제외한 전조사 항목에서 유의성이 입증되었고, 정점별로 차이가 있어 내측은 계절에 따른 변화가 큰 상태이었고 외해 측으로 갈수록 변화폭이 줄어드는 경향이었다. 30년 동안 수질의 장기 변동은 표층 네 그룹, 저층 두 그룹으로 구분되어 항목에 따라 부분적으로 차이가 있었으나 전반적으로 수온, 수소이온농도 및 화학적산소요구량은 점차 증가하는 경향이었고 용존산소는 불규칙한 변곡선 형태이며, 영양염류는 증가하는 경향으로 1990년 후반부터 그 폭이 커지는 경향으로 2009년에는 약간 안정화되는 특정을 보였으나, 경인연안, 아산연안, 천수만 및 군산연안과 마찬가지로 육수 유업의 원인에 기인한 것으로 사료된다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제5권3호
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• pp.208-215
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• 2000

한국 남해대륙붕에서의 물질순환을 이해하기 위해 남해연안의 보길도와 제주도를 잇는 제주해협에서 1997년부터 1999년까지 3년간 화학물질 플럭스에 대한 조사를 실시하였다. 제주해협의 입자성부유물질, 용존무기영양염류, 입자성유기탄소 및 질소는 전계절에 걸쳐 90% 이상이 동향류에 의해 황해 및 동중국해로부터 제주해협을 통해 남해로 유입된다. 제주해협을 통해 남해로 유입되는 화학물질들의 연간 플럭스는 부유물질이 22.9${\times}$10$^6$ ton yr$^{-1}$, 암모니움 이온은 0.52${\times}$10$^{10}$ mol yr$^{-1}$, 질산이온은 6.05${\times}$10$^{10}$ mol yr$^{-1}$, 인산이온은 0.36${\times}$10$^{10}$ mol yr$^{-1}$, 규산은 10.27${\times}$10$^{10}$ mol yr$^{-1}$이다. 해수수송량(Sv)당 입자성부유물질 연간 플럭스는 제주해협(44.48${\times}$10$^6$ ton yr$^{-1}$ Sv$^{-1}$)이 대한해협 (26.08${\times}$10$^6$ ton yr$^{-1}$ Sv$^{-1}$)보다 약 1.7배 크다. 또한 제주해협 통과 질산이온 연간 플럭스(11.60${\times}$10$^{10}$ mol yr$^{-1}$ Sv$^{-1}$)는 대한해협 (9.72${\times}$10$^{10}$ mol yr$^{-1}$ Sv$^{-1}$)보다 약 1.2배, 동중국해에서 쿠로시오에 의한 수송량(18.55${\times}$10$^{10}$ ton yr$^{-1}$ Sv$^{-1}$)에 비해서는 2/3 수준으로 높다. 결론적으로 풍부한 화학물질들을 함유한 제주해류는 남해 및 동해의 생지화학적 과정들에 있어 상당히 중요함을 시사한다.

• 한국환경농학회지
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• 제25권1호
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• pp.25-33
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• 2006

농어촌 등 소규모로 발생되는 생활하수를 자연친화적으로 처리하기 위한 대책의 일환으로 인공습지에 적용되는 최적의 수생식물을 선발하기 위하여 다년생 수생식물 10종을 하수처리장에 식재한 후 하수 처리효율, 처리시기별 수생식물의 생육상 및 무기성분 흡수량 등을 조사하였다. 인공습지 하수처리장에서 하수중 BOD, COD, T-N 및 T-P의 수처리효율은 호기성조를 통과한 호기성조 처리수에서 각각 92%, 74%, 25% 및 57%이었고, 혐기성조를 통과한 방류수에서 각각 96%, 84%, 44% 및 71%이었다. 수생식물 생육 150일 후의 질소 및 인 흡수량은 호기성조에서는 물억새가 각각 17.7 및 2.41 g/plant로 가장 높았으며, 혐기성조에서는 큰고랭이가 각각 8.7및 1.1 g/plant로 가장 높았다. 인공습지 하수처리장의 호기성조에서 최적 수생식물은 물억새>달뿌리풀>갈대의 순이었고, 이들 수생식물은 대부분 뿌리의 발육이 좋은 심근성 수생식물이었고, 여재층 내로 산소를 공급하기 쉬운 통기조직이 발달된 수생식물들이었다. 인공습지 하수처리장의 혐기성조에서 최적 수생식물은 줄>큰고랭이>부들>노랑꽃창포>삿갓사초의 순이었고, 이들 수생식물은 대부분 뿌리의 발육보다 줄기와 잎의 발육이 좋은 천근성 수생식물로서 호기 성조의 최적 수생식물의 역할과는 달리 영양물질의 흡수량이 우수한 수생식물이 선정되었다.

• 유기물자원화
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• 제28권3호
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• pp.27-36
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• 2020

본 연구는 수입유박 대체 자재 개발을 위해 국내 유기자원을 배합하여 발효하는 과정에서 무기성분과 미생물수의 변화를 조사하여 혼합발효 유기질비료의 특성을 구명하고, 제조된 혼합발효 유기질비료의 기존 혼합유박 대체 가능성을 검토하고자 상추 생육에 미치는 영향을 조사하였다. 국내 부산물 자원 미강, 주정박, 참깨박, 어분, 버섯폐배지 등 5종을 혼합비율별로 혼합하고 수분함량 30%, 밀봉조건에서 90일간 발효과정 중의 성분을 분석하여 기존 혼합유박 성분함량 기준에 적합한 혼합발효 유기질비료를 제조하였다. 발효 90일 동안 비료의 pH 변화는 적으며, 수분함량은 발효 60일까지는 34~35%로 유지되다가 90일차에 30~31%로 감소하였다. 총질소 함량은 발효기간 동안 큰 변화 없이 유지되었으나 총탄소 함량은 발효 21일차에 유의적인 차이를 나타냈다. 제조된 혼합발효 유기질비료의 비료성분 (질소, 인산, 칼륨) 함량이 8.7% 이상으로 유기질비료에 함유된 주성분의 최소량 기준에 적합한 것을 확인하였다. 유기질비료 발효과정 중 세균과 방선균의 밀도는 각각 60일, 30일차까지 증가하다 이후 변화가 적었으며 사상균은 증가하는 경향을 나타냈다. 제조된 혼합발효 유기질비료를 시용하여 온실에서 상추를 재배한 시험 결과, 표준 질소시비량 기준 100% 시용시 혼합유박 대비 생육 및 수량이 대등한 결과를 나타냈다. 따라서 지역 내 발생되는 부산물자원으로 제조된 혼합발효 유기질비료는 수입유박을 대체하여 양분관리 자재로 농가 활용이 가능하며 친환경농산물의 안정적 생산에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

• 대한환경공학회지
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• 제27권9호
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• pp.923-931
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• 2005

팔당호 표층퇴적물의 오염 특성을 파악하기 위해 경안천을 중심으로 팔당호 전반에 걸쳐 40개 지점에 대해 입도, 유기물 함량, 총질소, 총인, 중금속의 분포 특성을 분석하였다. 입도(Mz, mean grain size)의 분포 특성은 유입량 및 유속이 강한 북한강과 남한강 합류지점부터 팔당댐 지역에 걸쳐 사질(Mz, $1{\sim}3\;{\phi}$)로 분포하며, 경안천 하부 및 팔당호 하부 지역에서는 세립한 silt(Mz, $5{\sim}10\;{\phi}$)로 구성되어 이 지역의 수리 특성을 반영한다. 입도(Mz)와 유기물 함량(LOI)의 상관관계는 습지 근처인 St. 36을 제외하고, $r^2\;=\;0.88$로 세립토일수록 유기물 함량이 높아지는 경향을 보였다. 퇴적물 내 T-N과 T-P의 농도 역시 입도와 유기물 함량이 높은 지역에서 높은값을 나타내었다. 특히, T-P의 농도 분포는 $216{\sim}1,623\;{\mu}g/g$(Avg. $769\;{\mu}g/g$)의 범위로 팔당호 퇴적물내 인(phosphorus)의 오염이 심각한 것으로 나타났다. Fractionated-P를 통해 환경 변화에 의해 수체로 용출될 가능성이 큰 Adsorbed-P와 NAI-P(Non-apatite inorganic P)가 약 20%로 나타났다. 또한, 20개 항목의 결과를 토대로 통계학적 기법인 주성분 분석(Principle Component Analysis, PCA)을 실시한 결과, 입도가 세립하고, 유기물 함량이 높은 지역에서 T-N, T-P, 친유기성 중금속(Cd, Cu, Pb, Zn)이 높게 분포하는 것으로 나타났다. 그러나 중금속 오염 정도는 입도를 고려한 $I'_{geo}$(Geoaccumulation Index)로 분석한 결과 상대적 오염도가 0 이하 및 Class 1에 속하는 것으로 나타나 중금속 오염은 없는 것으로 평가되었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제15권11호
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• pp.6958-6965
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• 2014

인천항에서 선박평형수 배출수에 기인한 외래종을 고려한 항만환경 관리수준 설정을 위해 식물플랑크톤의 잠재적 위해종 출현 특성과 관련된 환경영향 요인을 2007년 2월부터 2009년 11월까지 인천항 내측 및 외측에서 계절조사를 수행하였다. 조사결과, 한국 주변해역에서 출현한 바 있는 식물플랑크톤 62종이 관찰되었고, 그 중에 적조원인종 13종과 독소생산종 7종의 잠재적 위해종이 관찰되었다. 잠재적 위해종은 여름철과 겨울철에 인천항 외측에서 더 다양하게 출현하였다. 봄과 겨울철에는 적조원인종인 Skeletonema spp., Thalassiosira nordenskioldii, Paralia sulcata가 항만 내측 (평균 72.4%) 및 외측(평균 77.6%)에서 모두 우점 하였고, 수소이온과 부유물질의 농도와 양의 상관관계를 나타냈다(p<0.05). 여름철에는 인천항 내측에서 적조원인종(Skeletonema spp.) 및 독소생산종(Alexandrium catanella, A. tamarense, Dinophysis acuminata, Pseudo-nitzschia spp.)이 혼합 우점 (평균 74.2%) 하였으나, 외측에서는 Skeletonema spp.와 P. sulcata가 우점 (평균 67.2%)하였다. 연구기간 동안 출현한 독소생산종 들은 용존 무기질산염, 규산염, 인산염 및 화학적 산소요구량과 양의 상관관계를 나타냈다(p<0.05). 식물플랑크톤 엽록소-a 농도는 봄과 여름 및 가을철에 인천항 외측에서 각각 평균 $3.05{\mu}g/L$, $1.49{\mu}g/L$, $5.46{\mu}g/L$로 내측보다 3-5배 높은 농도가 높았고, 겨울철에는 내측 (평균 $0.94{\mu}g/L$) 및 외측 (평균 $0.95{\mu}g/L$) 간 농도 차이가 없었다. 요약하면, 인천항 외측은 다양한 적조원인종이 우점하며 엽록소-a 농도가 높았으나, 항만 내측은 여름철 독소생산종의 출현 종수가 높게 나타났고, 외측에 비해 엽록소-a 농도가 낮았다. 각 위해종들의 대 발생 가능성은 영양염, 화학적 산소요구량 및 부유물질의 농도와 비례한 것으로 나타나, 항만 내, 외측의 환경특성을 고려한 잠재적 위해종 관리가 요구된다.

• 미생물학회지
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• 제51권4호
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• pp.374-381
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• 2015

국내의 경우 항만과 연안해역 준설로 인하여 연간 수 천만톤 이상 준설토사가 발생하며 매년 증가하고 있으나, 대부분 투기장에 장기간 방치되며, 더구나 2012년부터 런던협약에 의해 해양투기가 금지되고 있어 환경친화적인 준설토처리 및 재활용기술개발이 시급하다. 준설토 재활용기술에서는 중간처리과정후 발생하는 현탁수(유기물과 중금속 함유 $10{\mu}m$ 미만 미세오염퇴적물 포함)의 처리가 필요한데 현재 이 기술은 연구되어 있지 않다. 본 연구에서는 복합유용미생물제제(BM-S-1)을 이용하여 미세해양오염퇴적물($10{\mu}m$ 이하 입자)내 오염되어 있는 유기물질, 영양염류 및 중금속을 정화하여 배출함으로써 오염퇴적물 정화처리수 방류수질 기준을 충족하고자 하였다. BM-S-1 복합미생물제제를 이용한 해양준설토의 친환경정화시스템으로서 일일 50 L 처리용량의 Lab scale 실험장치를 HRT 6.5일, BOD 용적부하 $0.2-0.6kg/m^3{\cdot}day$의 조건으로 생물반응기를 100일 이상 운전하였다. SCOD, T-N 및 T-P의 제거효과는 각각 96.1%, 92.0% 및 79.0%로 나타나 오염미세퇴적토 내의 유기물의 처리효과가 매우 양호하였다. 또한 몇 가지의 중금속(Zn, Ni 및 Cr) 처리에도 효과적이었다. 아울러 물리적으로 분리하기 어려운 $10{\mu}m$ 이하의 미세토양의 고액분리가 가능함을 확인하였다. 미생물군집구조를 분석한 결과 Flavobacteria 및 Gammaproteobacteria 강이 매우 우점하였으며, 이들에 속한 미생물종들은 해양 내의 각종유기물(다당류, 단백질 및 기타 생물중합체)을 처리하는 것으로 알려졌다. 따라서 본 실험에서 사용된 BM-S-1 미생물제제와 처리시스템은 고농도의 염분이 함유되어있는 유기물 및 중금속 오염 해양퇴적물 정화에 효율적으로 적용가능한 것으로 판단되며, 정화, 분리된 미세해양퇴적물은 목적에 맞게 재사용 가능할 것으로 사료된다.

• 생태와환경
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• 제36권3호통권104호
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• pp.322-335
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• 2003

낙동강 하류 지역에서 저질의 환경, 산소 소모량 (SOD), 무기 영양염 ($PO_4\;^{3-}$, $NH_4\;^+$, $NO_3\;^-$, $SiO_2$)의 용출량을 측정하여 용출 특성과 저질에 의한 내부 부하량을 추정하고자 하였다. 저질의 SOD는 10 ${\sim}$ $30^{\circ}C$범위에서 온도에 따라 직선적으로 증가하였으며 $Q_{10}$값은 1.1${\sim}$1.6이었고, $20^{\circ}C$기준 SOD는 76${\sim}$120 mg $O_2\;m^{-2}\;hr^{-1}$범위였다. 저질에서 영양염 용출은 호기/빈산소 조건, 온도, 저질의 유기물함량 등의 영향을 크게 받았다. $NH_4\;^+$와 $SiO_2$는 호기조건 및 빈산소 조건에서 용출이 활발하여 용존산소 농도에 관계없이 저질에서 수층으로 이동하였으나 $PO_4\;^{3-}$는 빈산소 조건에서 용출량이 높은 반면 호기 조건에서는 미미하였으며 $25^{\circ}C$이상 조건에서 크게 증가하는 양상을 띠었다. $NH_4\;^+$, $SiO_2$ 및 $PO_4\;^{3-}$의 용출량은 온도 증가에 대해 지수적으로 증가하였으며 온도에 대한 $Q_{10}$은 $PO_4\;^{3-}$가 3.7${\sim}$7.3으로 가장 높았다. 저질에서 $PO_4\;^{3-}$와 $NH_4\;^+$의 용출량은 지역적으로 차이가 컸으나, $SiO_2$ 용출량은 지역적 차이가 미미하였다. 반면 호기 및 빈산소 조건에서 $NO_3\;^-$은 수중에서 저질로 흡수되었으며 그 흡수량은 온도에 따라 직선적으로 증가하였다. 온도에 따른 흡수율 증가는 호기성보다 빈산소 조건에서 더 컸다. 낙동강 하류 지역의 저질 호기조건/빈산소 조건에서 $NH_4\;^+$, $NO_3\;^-$, $PO_4\;^{3-}$ 및 $SiO_2$의 용출량 범위는 각각 -9${\sim}$ 105 mgN $m^{-2}day^{-1}$, -156${\sim}$62 $m^{-2}day^{-1}$ -5${\sim}$5 $m^{-2}day^{-1}$, 및 12 ${\sim}$ 117 $m^{-2}day^{-1}$였다. 낙동강과 서낙동강에서 식물플랑크톤의 1차 생산성과 조체의 C:N:P의 Redfield 비율 106: 16: 1을 이용하여 추정한결과 저질에서 용출되는 $NH_4\;^+$는 식물플랑크톤의 요구량의 9 ${\sim}$23%이었고, $PO_4\;^{3-}$는 11 ${\sim}$ 22%를 차지하였다.

• 한국수산과학회지
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• 제30권5호
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• pp.794-803
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• 1997

한산${\cdot}$거제만의 수질 COD는 평균 $1.35mg/\ell$로 해역 II등급 기준 이하의 양호한 상태였으나 통영시와 인접한 화도와 만의 내측 일원해역은 $2.0mg/\ell$를 초과하는 월이많았다. 인산 인은 평균 $0.30\;{\mu}g-at/\ell$, 용존무기질소는 $4.68\;{\mu}g-at/\ell$로 전반적으로 영양염 수준이 낮은 상태였으며 죽림포 해역은 그 정도가 심하였다. 클로로필-a 농도와 식물플랑크톤 개체수의 평균값은 각각 $2.05mg/m^3$ 및 188개체/$m\ell$로 화도와 거제천 주변해역에서 높았고, 빈영양상태를 보였던 죽림포 해역에서는 낮은 값이었다. 부유생물은 Chaetoceros가 우점종이었고 굴 비만도는 평균 $18.1\%$로 남해안의 다른 양식어장에 비해 굴 비만이 저조하였다. 남해안의 주요 굴 양식어장인 한산${\cdot}$거제만, 자란만 및 진주만에 대해 장기간 조사된 어장환경 특성은 한산${\cdot}$거제만의 경우 최저 수온이 $5.4^{\circ}C$로 다른 어장에 비해 높았고, 염분의 변화폭은 $30.95\~34.77\%_{\circ}$로 진주만의 $22.30\~34.77\%_{\circ}$에 비해 안정적이었으며, 부유물질의 농도도 평균 $4.7mg/\ell$로 비교해역 중 가장 낮았다. 부영양도는 평균 0.54로 자란만의 1.53, 진주만의 3.08에 비해 월등히 낮았다. 이상에서와 같이 한산${\cdot}$거제만 양식굴의 비만저조는 어장 이용률이 $23\%$를 초과하는 집약적 양식과 같은 환경 외적인 측면도 있겠으나, 환경 특성상 빈영양상태가 지속됨으로 해서 식물플랑크톤과 같은 먹이생물의 발생이 원활하지 못하기 때문으로 생각되었으며, 특히 굴의 비만에 중요한 시기라 생각되는 수온 하강기에 굴 양식장이 밀집되어 있는 죽림포 일원해역에 빈영양상태가 지속되고 먹이발생이 부진하여 이러한 현상을 가중시키는 것으로 추정되었다.