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문제 정의
- 당뇨병 관리와 합병증 예방을 위해 당뇨교육의 중요성은 인식되어 있으나 일반적으로 교육이 일회성에 그치는 경향이 있고, 그 실행 여부에 대해서도 관리가 잘 이루어지지 않고 있어 그 실효성이 의문시 되고 있으며, 교육 효과의 평가에 있어서도 당뇨합병증 발생과의 관련성이 높은 항산화 영양상태에 관한 연구는 부족한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 제2형 당뇨병 환자를 대상으로 4주간의 당뇨교육을 하고, 교육 전, 교육 후 및 교육 후 3개월에 각각 영양소 섭취, 혈당 관리와 항산화 영양상태 및 DNA 손상 정도를 조사하였으며, 이를 통해 효과적인 당뇨 교육 및 평가 방안을 모색하는데 기초 자료를 제시하고자 한다.
- 본 연구는 효과적인 당뇨 교육 및 평가 방안을 모색하는데 기초 자료를 제시하고자 안동시 보건소를 내원하는 제2형 당뇨병 환자를 대상으로 4주간의 당뇨교육을 하고, 교육 전, 교육 후 및 교육 후 3개월에 각각 영양소 섭취, 혈당 관리와 항산화 영양상태 및 DNA 손상 정도를 조사하여 영양교육의 효과를 평가하였다. 시기에 따른 교육 효과를 반복 측정 분산 분석으로 검정한 결과, HbA1c와 총 콜레스테롤은 유의적으로 감소하였고, 혈장 레티놀(p=0.
제안 방법
- 경북 안동시 지역에 거주하면서 안동시 보건소를 내원하는 제2형 당뇨병 환자 중 본 연구에 동의한 30명(남 15명, 여 15명)을 대상으로 하였다. 교육 전 일반사항에 관한 설문 조사, 신체 계측, 혈액 검사와 식이섭취 조사를 하였으며, 교육은 매주 1회 총 4회에 걸쳐 실시하고, 교육 5주째에는 당뇨중식회와 함께 혈액 검사와 식이섭취 조사를 실시하였다. 교육과정과 내용은 당뇨병의 일반사항 및 식사요법의 중요성, 식품교환표 활용법 등으로 구성된 선행 연구(25)를 토대로 항산화 영양소와 당뇨합병증에 관한 내용을 추가하여 진행하였다.
- 교육과정과 내용은 당뇨병의 일반사항 및 식사요법의 중요성, 식품교환표 활용법 등으로 구성된 선행 연구(25)를 토대로 항산화 영양소와 당뇨합병증에 관한 내용을 추가하여 진행하였다. 교육 후 관리로는 교육 후 1개월에 전화로 모든 대상자들에게 교육 내용을 상기시키고 실행 여부를 확인하였으며, 교육 후 2개월에는 보건소를 방문하게 하여 영양 상담과 함께 교육 내용을 상기시키고 실행 동기를 부여하였으며, 교육 후 3개월에는 혈액 검사와 식이섭취에 대해 조사하였다.
- 식이섭취 조사: 식이섭취 상태는 24시간 회상법을 사용하였으며, 식품 모형을 사용하여 잘 훈련된 조사원과의 일대일 면담을 통해 평일 하루 동안의 식사를 조사하였다. 식이섭취 조사 자료는 CANPro 3.0(한국영양학회)을 사용하여 열량과 각 영양소의 섭취량을 계산하고, 각 연령별 영양섭취기준(에너지필요추정량, 권장섭취량, 충분섭취량)에 대한 섭취 비율(%)을 산출하였다.
- 식이섭취 조사: 식이섭취 상태는 24시간 회상법을 사용하였으며, 식품 모형을 사용하여 잘 훈련된 조사원과의 일대일 면담을 통해 평일 하루 동안의 식사를 조사하였다. 식이섭취 조사 자료는 CANPro 3.
- 신체계측 및 혈압 측정: 신장과 체중은 자동신장체중측정기(DS-102, Gilwoo Trading, Seoul, Korea)로 측정하고, 신장과 체중 측정치로부터 체질량지수(BMI, body mass index)를 산출하였으며, 혈압은 10분 이상 안정 상태를 유지한 후 전자혈압계(FT 500, Jawon Medical, Gyeongsan, Korea)를 이용하여 측정하였다.
- 조사내용 일반사항 및 당뇨관련 특성 조사: 조사대상자의 일반사항으로는 연령, 성별, 당뇨관련 특성으로는 당뇨병 이환기간, 가족력, 당뇨관련 영양교육경험, 당뇨치료 여부 및 방법 등을 조사하였다.
- 9% NaCl로 3회 세척한 후 각각 -80℃에 보관하였다. 혈당은 효소 kit(Asan Pharm., Seoul, Korea)로 측정하였고, 당화혈색소 농도는 NycoCardTM HbA1c kit로 발색시킨 후 NycoCard Reader Ⅱ(Axis-Shield, Dundee, Scotland)로 측정하고 총 혈색소에 대한 당화혈색소 농도를 백분율(%)로 표시하였다. 혈장의 중성지방, 총콜레스테롤 및 HDL-콜레스테롤 농도는 효소 kit(Asan Pharm.
대상 데이터
- 경북 안동시 지역에 거주하면서 안동시 보건소를 내원하는 제2형 당뇨병 환자 중 본 연구에 동의한 30명(남 15명, 여 15명)을 대상으로 하였다. 교육 전 일반사항에 관한 설문 조사, 신체 계측, 혈액 검사와 식이섭취 조사를 하였으며, 교육은 매주 1회 총 4회에 걸쳐 실시하고, 교육 5주째에는 당뇨중식회와 함께 혈액 검사와 식이섭취 조사를 실시하였다.
데이터처리
- Mean±SD. Change in each variable over time was analyzed using repeated-measures analysis of covariance.
- 그리고 생화학적 결과와 영양소 섭취에 대해 교육 전과 교육 후 3개월의 차이를 구하고 그 관련성을 Pearson's correlation coefficient로 분석하였다.
- 영양교육 전과 교육 후, 그리고 교육 후 3개월의 혈액 생화학적 특성에 대한 영양교육의 효과를 반복측정 분산분석을 통해 분석하였다(Table 2). 공복혈당의 경우, 시기에 따른 유의한 차이는 없는 것으로 나타났는데 이는 조사대상자의 80%가 혈당강하제 또는 인슐린을 사용하고 있어서 공복혈당을 대체로 잘 유지할 수 있었기 때문인 것으로 사료된다.
- 영양소 섭취 상태의 변화와 생화학적 특성 변화 간의 관련성을 알아보기 위해 영양교육 후 3개월의 결과와 교육 전 결과의 차이를 구하고, 이 기간 동안 발생한 영양소 섭취 변화와 생화학적 변화의 관련성을 Pearson's correlation coefficient로 분석하였다(Table 4).
- 자료의 처리는 SPSS 통계 프로그램(version 14.0)을 사용하여 분석하였고, 결과는 평균과 표준편차로 표시하였다. 혈액의 생화학적 결과와 영양소 섭취의 교육 전, 교육 직후 및 교육 후 3개월의 차이는 반복 측정 분산분석(repeated measures ANOVA)으로 검정하였다.
- 0)을 사용하여 분석하였고, 결과는 평균과 표준편차로 표시하였다. 혈액의 생화학적 결과와 영양소 섭취의 교육 전, 교육 직후 및 교육 후 3개월의 차이는 반복 측정 분산분석(repeated measures ANOVA)으로 검정하였다. 그리고 생화학적 결과와 영양소 섭취에 대해 교육 전과 교육 후 3개월의 차이를 구하고 그 관련성을 Pearson's correlation coefficient로 분석하였다.
이론/모형
- DNA 손상 정도는 Singh 등의 방법(31)에 따라 Comet assay를 시행하고 Komet 5.0 image analysis software(Andor, Belfast, Northern Ireland)로 분석하여 Tail DNA(%), Tail length (μm) 및 Tail Extent Moment[TEM, tail length×tail DNA(%)/100]로 나타내었다.
- 적혈구 항산화 효소의 활성으로 catalase(CAT) 활성은 Aebi(27)의 방법으로, superoxide dismutase(SOD) 활성은 Flohe와 Otting(28)의 방법으로, glutathione peroxidase(GSH-Px) 활성은 Paglia와 Valentine(29)의 방법으로 분광광도계를 사용하여 각각 측정하였으며, 혈장 retinol, β-carotene, tocopherol 및 ascorbic acid의 농도는 Bieri 등(30)의 방법에 따라 HPLC로 각각 분석하였다.
- , Seoul, Korea)로 측정하였고, 당화혈색소 농도는 NycoCardTM HbA1c kit로 발색시킨 후 NycoCard Reader Ⅱ(Axis-Shield, Dundee, Scotland)로 측정하고 총 혈색소에 대한 당화혈색소 농도를 백분율(%)로 표시하였다. 혈장의 중성지방, 총콜레스테롤 및 HDL-콜레스테롤 농도는 효소 kit(Asan Pharm.)를 사용하였고, 혈장의 과산화 지질 함량은 Yagi(26)의 방법에 따라 측정하였다. 적혈구 항산화 효소의 활성으로 catalase(CAT) 활성은 Aebi(27)의 방법으로, superoxide dismutase(SOD) 활성은 Flohe와 Otting(28)의 방법으로, glutathione peroxidase(GSH-Px) 활성은 Paglia와 Valentine(29)의 방법으로 분광광도계를 사용하여 각각 측정하였으며, 혈장 retinol, β-carotene, tocopherol 및 ascorbic acid의 농도는 Bieri 등(30)의 방법에 따라 HPLC로 각각 분석하였다.
성능/효과
- DNA 손상 정도를 Comet assay로 분석한 결과, Tail DNA(%)가 교육 전 9.1%에서 교육 후 3개월에 5.8%로 34% 감소하였으며, Tail length도 13.1 μm에서 8.0 μm로, TEM도 1.16에서 0.55로 각각 유의적(p=0.000)으로 감소하였다.
- 단일 영양소 섭취 변화가 DNA 손상정도(TEM) 변화와 상관성을 보이지는 않았지만 엽산섭취 변화는 CAT와 유의적인 양의 상관성(r=0.605, p<0.01)을 보였다.
- 대상자는 남녀 각각 15 명씩 전체 30명으로 평균 연령은 66.7±8.8세, 당뇨병 이환기간은 8.3±8.2년이었으며, 당뇨병 관리방법은 경구혈당 강하제 사용이 70.0%(21명)로 가장 많았으며, 인슐린은 3명만 사용하고 있었고 나머지는 식사요법만으로 당뇨병 관리를 하고 있는 것으로 조사되었다.
- 본 연구는 효과적인 당뇨 교육 및 평가 방안을 모색하는데 기초 자료를 제시하고자 안동시 보건소를 내원하는 제2형 당뇨병 환자를 대상으로 4주간의 당뇨교육을 하고, 교육 전, 교육 후 및 교육 후 3개월에 각각 영양소 섭취, 혈당 관리와 항산화 영양상태 및 DNA 손상 정도를 조사하여 영양교육의 효과를 평가하였다. 시기에 따른 교육 효과를 반복 측정 분산 분석으로 검정한 결과, HbA1c와 총 콜레스테롤은 유의적으로 감소하였고, 혈장 레티놀(p=0.001)과 토코페롤(p=0.000), 그리고 CAT(p=0.000)와 GPx(p=0.000)의 활성은 유의적으로 상승하였으며, 혈장 과산화지질(TBARS) 농도(p=0.000) 와 DNA 손상 정도(p=0.000)는 유의적으로 감소한 것으로 나타났다. 영양소 섭취 상태에 대한 영양교육의 효과는 에너지의 경우, 교육 전에 EER의 76.
- 009). 에너지 섭취의 증가와 함께 모든 영양소의 섭취량이 교육 전에 비해 교육 후에 증가한 것으로 나타났으며, 그중에서 인(p=0.033), 나트륨(p=0.001), 칼륨(p=0.019), 아연(p=0.043), 리보플라빈(p=0.050), 엽산(p=0.048) 및 비타민 C(p=0.008)의 섭취는 시간 경과에 따라 유의적으로 증가하였다. 당뇨병에서 식이를 통한 영양소의 보충으로 항산화 상태가 개선이 되면 산화 스트레스를 현저히 감소시켜 당뇨합병증의 예방과 치료에 도움이 된다는 연구 결과가 많으며, 특히 비타민 E와 아연, 그리고 과일과 채소에 함유되어 있는 flavonoids들의 효과가 알려져 있다(40).
- 009). 에너지 섭취의 증가와 함께 인(p=0.033), 나트륨(p=0.001), 칼륨(p=0.019), 아연(p=0.043), 리보플라빈(p=0.050), 엽산(p=0.048) 및 비타민 C(p=0.008)의 섭취도 유의적으로 증가하였다. 한편, 영양소 섭취 상태의 변화와 생화학적 특성 변화 간의 관련성을 분석한 결과, 대부분의 영양소 섭취 변화는 공복혈당 및 HbA1c의 변화와 유의성은 없었으나 음의 상관성을 보였고, 칼륨(r=-0.
- 에너지(r=0.543, p<0.01), 단백질(r=0.545, p<0.01), 인(r=0.425, p<0.05), 철분(r=0.485, p<0.05), 아연(r=0.570, p<0.01) 및 나이아신(r=0.510, p<0.05)의 섭취는 혈장 레티놀과, 엽산 섭취(r=0.605, p<0.01)의 변화는 CAT와 각각 유의적인 양의 상관성을 보였다.
- 영양소 섭취 상태에 대한 영양교육의 효과를 알아보기 위해 영양소 섭취량을 한국인영양섭취기준의 각 연령대별 에너지필요추정량(EER), 권장섭취량(RI) 및 충분섭취량(AI)에 대해 섭취비율(%)을 구하고, 교육 효과를 반복측정 분산 분석으로 검정한 결과는 Table 3과 같다. 에너지의 경우, 교육 전에 EER의 76.4% 수준으로 섭취하였으나 교육 직후와 교육 후 3개월에 각각 83.6%와 90.6%로 유의하게 증가한 것으로 나타났다(p=0.009). 에너지 섭취의 증가와 함께 모든 영양소의 섭취량이 교육 전에 비해 교육 후에 증가한 것으로 나타났으며, 그중에서 인(p=0.
- 영양소 섭취 변화가 혈장 과산화지질 농도 변화와도 대부분 음의 상관성을 보였으며, 특히 칼륨(r=-0.418, p<0.05), 철분(r=-0.443, p<0.05), 리보플라빈(r=-0.432, p<0.05) 및 엽산(r=-0.446, p<0.05)과는 유의적인 음의 상관성을 보여 이들 영양소의 섭취 상태 개선이 혈액의 과산화지질 감소와 관련성이 있는 것으로 나타났다.
- 000)는 유의적으로 감소한 것으로 나타났다. 영양소 섭취 상태에 대한 영양교육의 효과는 에너지의 경우, 교육 전에 EER의 76.4% 수준으로 섭취하였으나 교육 직후와 교육 후 3개월에 각각 83.6%와 90.6%로 유의하게 증가한 것으로 나타났다(p=0.009). 에너지 섭취의 증가와 함께 인(p=0.
- 또한 당뇨병에서는 일반적으로 고지혈증이 수반되며 혈액의 지질은 자유기의 일차 공격 대상이 되므로 항산화능이 감소된 상태에서는 혈액의 과산화지질 농도가 증가하게 되고 따라서 미세혈관 합병증 발생 위험성도 증가하는 것으로 알려져 있다(36-38). 이 연구에서는 교육 전에 비해 교육 후 혈액 항산화 효소활성이 증가하였고 이와 함께 혈액의 과산화지질 농도도 감소하였으며 항산화능이 증진된 상태가 교육 후 3개월에서도 유지된 것으로 나타났다.
- 당뇨병에서 식이를 통한 영양소의 보충으로 항산화 상태가 개선이 되면 산화 스트레스를 현저히 감소시켜 당뇨합병증의 예방과 치료에 도움이 된다는 연구 결과가 많으며, 특히 비타민 E와 아연, 그리고 과일과 채소에 함유되어 있는 flavonoids들의 효과가 알려져 있다(40). 이 연구에서는 교육을 통한 영양소의 섭취 상태의 개선 효과가 교육 후 3개월까지도 전반적으로 양호하게 유지되고 있는 것으로 나타났으며, 특히 채소와 과일의 섭취 증가로 인해 엽산과 비타민 C의 섭취가 증가된 것으로 나타났고, 비타민 E의 섭취도 유의성은 없었지만 증가한 것으로부터 이들이 항산화 영양상태의 개선에 기여하였을 것으로 사료된다. Ford 등(41)은 혈중 카로티노이드 농도의 상승과 혈당 저하와의 관련성이 있음을 보고하였는데, 이 연구에서 베타-카로틴의 섭취도 증가하였으나 유의성은 나타나지 않았다.
- 영양교육에 의한 영양소 섭취 상태의 변화를 측정하는 경우 대상자의 영양섭취기준과 관계없이 섭취량 자체의 변화로 평가하는 경우가 많다(5,11). 이 연구에서는 영양섭취기준에 대한 섭취비율을 비교한 관계로 선행연구와의 비교가 어려운 점이 있었으나 전반적으로 대상자들의 영양 섭취 상태가 개선되었음을 확인할 수 있었다.
- 당뇨병에서 DNA 손상 여부를 조사한 다른 연구에서도 당뇨병에서 SOD와 GPx 활성 감소와 아울러 DNA 손상이 증가하였고, 비타민 E 보충으로 DNA 손상 정도가 감소하였다고 하였다(22,39). 이 연구에서도 영양교육 후 영양섭취가 개선되었고 항산화 효소의 활성도 증가하였으며 이와 함께 DNA 손상이 감소된 것으로 나타났다.
- 이상의 결과들로부터, 제2형 당뇨병 환자를 대상으로 시행한 4주간의 영양교육을 통해 대상자의 영양소 섭취 상태의 개선이 체내 항산화능을 증가시키는 긍정적인 변화를 가져왔음을 알 수 있었다. 이 연구의 한계로는 교육에 참여한 대상자가 적었고 교육 효과만을 측정하기 위한 통제그룹이 없었다는 점을 들 수 있으나, 교육효과 측정 방법으로 교육 전, 교육 직후, 교육 후 3개월의 영양소 섭취상태, 혈액의 생화학적 항산화특성 및 DNA 손상정도를 평가하였고, 그 효과를 확인할 수 있었다는 측면에서 가치가 있다고 볼 수 있다.
- 적혈구에서 항산화 효소 활성을 측정한 결과, CAT(p=0.000)와 GPx(p=0.000)의 활성이 시기에 따라 유의적으로 상승하였으며, SOD 활성은 유의적인 변화가 없었다. 항산화 효소의 활성 증가와 반대로 혈장의 과산화지질(TBARS) 농도는 시기에 따라 유의적으로(p=0.
- 대부분의 영양소 섭취 변화는 HbA1c 및 공복혈당의 변화와 음의 상관성을 보였으나 유의성은 없었다. 즉 영양소 섭취의 증가로 영양 섭취 상태가 좋아질수록 HbA1c와 공복혈당이 낮아지는 경향이었으며, 인은 섭취가 증가할수록 공복혈당이, 나트륨은 공복혈당과 HbA1c 둘 다 올라가는 경향으로 나타났다. 영양소 섭취 변화가 혈장 과산화지질 농도 변화와도 대부분 음의 상관성을 보였으며, 특히 칼륨(r=-0.
- 한편, 영양소 섭취 상태의 변화와 생화학적 특성 변화 간의 관련성을 분석한 결과, 대부분의 영양소 섭취 변화는 공복혈당 및 HbA1c의 변화와 유의성은 없었으나 음의 상관성을 보였고, 칼륨(r=-0.418, p<0.05), 철분(r=-0.443, p<0.05), 리보플라빈(r=-0.432, p<0.05) 및 엽산(r=-0.446, p<0.05)의 섭취 상태 개선이 혈액의 과산화지질 감소와 관련성이 있는 것으로 나타났다.
- 000)의 활성이 시기에 따라 유의적으로 상승하였으며, SOD 활성은 유의적인 변화가 없었다. 항산화 효소의 활성 증가와 반대로 혈장의 과산화지질(TBARS) 농도는 시기에 따라 유의적으로(p=0.000) 감소한 것으로 나타났다. 당뇨병에서는 항산화 효소 활성이 정상인보다 낮으며, 이는 당뇨병에서 혈당 조절이 부적절할 경우 항산화 효소 단백질의 당화로 인해 항산화 효소의 활성이 감소하며, 이와 함께 혈액 과산화지질 농도는 상승하여 합병증 발생이 증가하는 것으로 알려져 있다(18,20,34-36).
- 000), 이로서 교육 후 3개월에도 혈당 관리가 지속적으로 원활하게 이루어지고 있음을 알 수 있었다. 혈액의 지질 농도를 보면 중성지방과 HDL-콜레스테롤은 시기에 따른 유의적인 변화가 나타나지 않았으나, 총 콜레스테롤은 시기에 따라 유의적으로 감소하여, 교육 전, 교육 후 및 3개월 후에 각각 202.0, 181.4 및 175.9 mg/dL로 나타났다(p=0.002). Lee 등의 연구(12)에서는 교육 후 공복혈당과 HbA1c의 감소 효과는 있었으나 총콜레스테롤의 감소 효과는 없었다고 하였으며, Kang 등의 연구(11)에서는 교육 후 공복혈당에서 유의적인 변화가 나타나지 않았다고 하였고, Oh와 Kim의 연구(13)에서는 교육 후 공복혈당, 총 콜레스테롤, 중성지방, HDL-콜레스테롤의 유의미한 변화는 없었으나 HbA1c의 경우에는 유의하게 감소하였다고 하였다.
- 혈장 항산화 영양소 농도를 측정한 결과, 혈장 레티놀(p=0.001)과 토코페롤 농도(p=0.000)는 교육 전, 교육 후 및 교육 후 3개월에 각각 0.45, 0.44 및 0.61 μg/mL와 5.73, 4.48 및 6.96 μg/mL로 시기에 따라 유의적으로 상승하였으나, 혈장 β-carotene과 비타민 C 농도는 각각 1.26, 1.36 및 1.29μg/mL와 28.4, 34.4 및 30.2 μg/mL로 교육 직후에 다소 상승 하는 경향을 보였으나 시기에 따른 유의성은 나타나지 않았다.
- 혈장의 레티놀, 베타-카로틴, 토코페롤 및 비타민 C 농도에 있어서도 영양 상태의 개선과 양의 상관성을 나타내는 경향을 보였으며, 그중에서 혈장 레티놀과 유의적인 관련성을 보인 영양소로는 에너지(r=0.543, p<0.01), 단백질(r=0.545, p<0.01), 인(r=0.425, p<0.05), 철분(r=0.485, p<0.05), 아연(r=0.570, p<0.01) 및 나이아신(r=0.510, p<0.05)이 있었다.
후속연구
- 이상의 결과들로부터, 제2형 당뇨병 환자를 대상으로 시행한 4주간의 영양교육을 통해 대상자의 영양소 섭취 상태의 개선이 체내 항산화능을 증가시키는 긍정적인 변화를 가져왔음을 알 수 있었다. 이 연구의 한계로는 교육에 참여한 대상자가 적었고 교육 효과만을 측정하기 위한 통제그룹이 없었다는 점을 들 수 있으나, 교육효과 측정 방법으로 교육 전, 교육 직후, 교육 후 3개월의 영양소 섭취상태, 혈액의 생화학적 항산화특성 및 DNA 손상정도를 평가하였고, 그 효과를 확인할 수 있었다는 측면에서 가치가 있다고 볼 수 있다. 향후 중 · 노년층의 제2형 당뇨병 환자를 대상으로 영양교육을 수행할 경우 영양소 섭취 상태 개선을 통한 체내 항산화상태 개선에 초점을 맞추어 영양교육의 효과를 평가하여 관련 자료를 더 많이 축적할 필요가 있는 것으로 사료된다.
- 향후 중 · 노년층의 제2형 당뇨병 환자를 대상으로 영양교육을 수행할 경우 영양소 섭취 상태 개선을 통한 체내 항산화상태 개선에 초점을 맞추어 영양교육의 효과를 평가하여 관련 자료를 더 많이 축적할 필요가 있는 것으로 사료된다. 이와 같은 연구는 당뇨합병증의 예방과 치료에 도움이 될 수 있을 것으로 기대되며, 당뇨병으로 인한 의료비용 경감과 당뇨병 환자의 삶의 질 향상에도 기여할 것으로 보인다.
- 향후 중 · 노년층의 제2형 당뇨병 환자를 대상으로 영양교육을 수행할 경우 영양소 섭취 상태 개선을 통한 체내 항산화상태 개선에 초점을 맞추어 영양교육의 효과를 평가하여 관련 자료를 더 많이 축적할 필요가 있는 것으로 사료된다.
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