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| 인간의 심장(The human heart) | |
| 체계 | 순환계 |
| 구조 | 우심방, 우심실, 좌심방, 좌심실, 대동맥, 대정맥, 폐동맥, 폐정맥, 판막, 심막 |
| 신경 | 미주신경 |
| 관련 질환 | 심근경색, 협심증, 심장판막증, 심부전, 부정맥, 고혈압 |
[clearfix]
1. 개요
심장(心臟)은 순환계의 중요 부분으로, 근육으로 이루어진 장기다. 근육의 수축을 통해 압출력을 생성하며 혈액 순환의 원동력을 제공하는 핵심 장기다.2. 언어별 명칭
| <colbgcolor=#dddddd,#222>언어별 명칭 | |
| 한국어 | 심장(心臟), 염통 |
| 영어 | Heart, Cardiac[1] |
| 중국어 | [ruby(心脏, ruby=xīnzàng)] |
| 일본어 | [ruby(心臓, ruby=しんぞう)] |
| 러시아어 | Сердце |
| 프랑스어 | Cœur |
| 독일어 | Herz |
| 이탈리아어 | Cuore |
| 스페인어 | Corazón |
| 에스페란토 | Koro |
심방(心房, atrium)과 심실(心室, ventricle)은 심장을 이루는 주요 부분이다. 한자문화권에서는 '심'을 공유하며 방/실도 매우 유사한 의미이지만, 영어로는 단어의 형태가 매우 다르다. 심실, 즉 Ventricle은 라틴어로 ventriculus, "작은 배(신체)“란 의미의 단어에서 유래했다. 심장에서 심실 부분이 사람 배처럼 통통하게 튀어나와 있어서 붙은 명칭이다. 심방, 즉 Atrium도 라틴어인데, 건축물에서 현관에 이어지는 작은 방(?)을 지칭한다(오늘날에도 그 의미로 쓰이는 단어다). 전신이나 폐에서 돌아온 혈액이 심장에 들어오는 장소가 심방이므로 적절한 명칭인 셈이다.
뇌와 함께 신체에서 가장 중요한 기관으로 꼽히며, 그 뇌와 신체에 필요한 산소와 에너지원을 공급하는 역할을 하는 만큼 그 뇌에게도 가장 중요한 기관이다. 생명체의 가동을 책임지는 핵심적인 역할을 하다보니 각종 기계장치류의 동력원, 즉 엔진을 심장에 비유하기도[6] 하고, 조직들의 중추적이고 핵심인 부분을 심장부라고 표현하여 그 중요성을 강조하기도 한다.
인간을 비롯한 포유류는 심장이 하나 뿐이지만, 작은 심장을 여러 개 가진 동물도 많다. 대표적으로 문어, 오징어 등의 두족류는 심장이 셋인데 두 개는 호흡기 순환을, 한 개는 전신 순환을 담당한다(인간으로 치면 우심이 둘, 좌심이 하나인 셈). 지렁이같은 환형동물들은 단순한 구조의 심장(?)이 다섯 개 배열되어 있다.[7]
3. 특징
심장은 순환계의 핵심 기관으로, 전신의 혈관 안에 들어있는 혈액을 흐르게 하는 원동력인 압력을 생성한다.
극도로 단순하게 묘사하자면, 심장은 근육으로 만들어진 주머니다. 이 주머니에는 혈액이 들어오는 입구와 혈액이 나가는 출구가 있고, 주머니가 수축과 이완을 반복하며 내부의 혈액을 쥐어짜 출구를 통해 배출시키는 방식이다.
이때 혈액이 입구로 역류하는 것을 막기 위해 판막이란 장치가 달려있어, 심장이 수축되는 순간에는 판막을 닫는다. 그러면 혈액은 유일하게 열려있는 통로인 출구로만 분출된다. 이 판막으로 나눠진 심장 내 공간을 각각 심방과 심실이라 부른다. 판막 전의 공간이 심방(단수 atrium, 복수 atria), 판막 후의 공간이 심실(ventricle)이다. 심방은 혈액을 받았다가 심실까지만 보내주면 되므로 별로 힘든 일을 하지 않는다. 심실은 심방에서 온 혈액을 폐나 전신으로 보내는 일을 하므로 매우 고된 일을 한다.
위에 기술한 심장은 원시적인 1심방 1심실 방식 심장으로, 어류에서 볼 수 있다. 인간같은 포유류는 2심방 2심실 방식의 복잡한 심장을 갖고 있으며, 폐로 혈액을 보내는 심실과 폐 외의 전신으로 혈액을 보내는 심실이 서로 분리되어 있다.
인간의 2심방 2심실 심장에서는, 전신에서 보내온 탈산소화(산소가 소모)된 혈액을 우심방에서 받아, 우심실이 이를 폐로 보내면, 폐에서 이 혈액을 산소화(산소를 공급)해 좌심방으로 보내고, 좌심실이 이 산소화된 혈액을 전신에 공급하는 방식이다. 고속도로에 비유하자면 상행선(폐)과 하행선(전신)의 두 방향으로 차들(혈액)이 달리는 것인데, 이 두 방향의 흐름을 서로 연결시켜줘야 하므로 고속도로의 입체교차로처럼 복잡한 형태를 하고 있다. 하지만 그만큼 산소공급 능력이 뛰어나다.
참고로 파충류는 2심방 1심실 방식의 심장을 갖고 있다. 즉 전신에서 오는 탈산소화된 혈액과 폐에서 오는 산소화된 혈액을 받는 심방이 각각 별도로 존재하지만, 폐와 전신으로 혈액을 보내는 압출력을 생성하는 심실은 하나뿐이다. 효율적이지만 산소공급 능력은 포유류에 비해 떨어진다. 만약 신체 조건이 동일한 포유류와 파충류를 달리기 경주를 시킨다면, 장거리 달리기에 한해서는 포유류가 반드시 이길 수 있을 것이다.[8]
심장은 생물이 살아있는 동안 단 한순간도 쉬지 않고 박동을 해야 하는 기관이다. 인간의 경우 재태 6주(즉 수정란이 생겨난 때로부터 대략 30일 후)부터 심장이 뛰기 시작해, 죽는 순간에야 멈춘다(정확히 말하면 멈추는 순간 죽는다).
심장은 자율적으로 박동하며 중추신경계의 지령에 따라 조절되지 않는다. 그러나 동물이 위기 상황에 처했음을 중추신경계(뇌)가 인식하면, 내분비계의 교감신경이 활성화되며 심장도 그 영향을 받아 박동이 빨라진다. 천적으로부터 도망치든, 적과 맞서 싸우든 간에 보다 많은 산소화 혈액이 필요하므로 미리 준비해두는 것이다. 이처럼 내분비계가 심장 기능에 큰 영향을 주며 중추신경계가 내분비계에 영향을 미치므로, 간접적으로는 심장 기능이 중추신경계의 영향을 받는 셈이다.
문제는 현대인이 빈번히 느끼는 스트레스, 걱정, 불안 역시 내분비계(스트레스 호르몬)를 통해 심장에 부하를 준다는 것이다. 이런 스트레스 감정은 달려서 도망치거나 몸싸움으로 해결할 수 있는 것이 아닌데도 심장은 도망/싸움[9] 반응을 보이는 것이다. 이 상태가 지속되면 심장에 나쁜 영향을 미치는데, 이런 감정을 스스로 조절하기는 매우 어렵기 때문에 중추신경계가 심장에 미치는 간접적인 영향은 대개 부정적인 영향이라 할 수 있다. 명상이나 참선을 통해 이런 악영향을 조절할 수 있다고는 하지만 누구나 할 수 있는 일은 아니다. 때문에 이런 문제가 심한 사람은 흔히 약물(심장약, 정신과 약 등)의 도움을 받는다.[10]
심장을 구성하는 근육은 심근이라 부르는데, 팔다리에 붙어있는 골격근이나 내장을 구성하는 평활근과는 성질이 다르다. 생물의 진화 단계를 고려해 보면 심근은 원래 혈관의 평활근으로부터 진화했을 것이다. 잠시도 못 쉬고 박동해야 하므로 심근은 막대한 양의 혈액을 필요로 하며, 잠깐이라도 혈액 공급이 끊어지면 치명적인 손상을 입는다. 이를 심근 허혈이라 부른다. 인간의 뇌세포조차도 잠을 자는 동안 잠깐 혈액 공급이 중단되지만 심근은 정말 24시간 내내 혈액이 공급되어야만 한다.
“온몸의 피가 지나가는 곳이 심장인데, 심근에게 피가 모자랄 리가 없을 것이다”라 생각될 수 있지만, 안타깝게도 심장은 자기 내부를 통과하는 혈액을 직접 심근에 공급하지 못한다. 심장의 내부 공간은 심내막이라는 불투과성 막으로 코팅되어 있어 혈액이 이를 통해 심근으로 공급될 수 없다.
심근에 피를 공급하는 혈관은 따로 있으며, 심장의 바깥부분을 왕관처럼(심장이 사람 머리처럼 생겼다고 생각할 경우) 둘러싼 형태를 하고 있어 관상동맥, 즉 왕관 모양 동맥이라 부른다. 굉장히 중요한 기관인 심장에게 필수적인 혈액을 공급하는 동맥임에도 관상동맥은 예비나 보조 혈관이 없으며, 그냥 그거 하나다.
관상동맥 중 어느 부분이 혈전으로 막히거나 좁아져 차단될 경우, 그 부분에서 혈액을 공급받던 심근은 죽는다. 이를 허혈성 심근 괴사(혈액이 모자라서 심근이 죽음)라 하며 인간의 주된 사망 원인 중 하나다. 기름진 음식을 적게 먹고 충분한 양의 운동을 규칙적으로 하라는 말은 바로 관상동맥 때문에 하는 말이다. 그 방법 말고는 관상동맥 질환을 예방할 방법이 달리 없기 때문이다.
혈액을 순환시키는 압출력은 심장만 생성하는 것이 아니다. 골격근, 특히 사지의 근육이 수축하며 해당 부위의 정맥을 쥐어짜 정맥혈을 심장에게 보내준다.[11] 인간의 경우 2족 직립 보행을 하는 관계로 팔보다는 다리의 근육이 훨씬 큰 역할을 한다. 다리 근육이 일을 많이 해줄수록 심장의 부담은 줄어든다. 다리의 굵기로 그 사람의 기대 수명을 제법 정확하게 예측하는 것이 가능할 정도다.
전술했듯, 심장은 대뇌나 소뇌의 지령을 직접 받지 않는다. 심장에 지령을 내리는 조절중추는 심장 자체에 내장되어 있다. 중추신경계가 지령을 내리면 그것이 신경 섬유를 따라 전달되어 골격근을 수축[12]시키는 것처럼, 심근은 심장 내부에 뻗어있는 특수한 섬유를 따라서 전파되는 전기 신호에 따라 수축과 이완을 반복한다. 이 섬유를 푸르키녜 섬유[13]라 부르는데, 근육과 신경의 중간쯤 되는 특수한 섬유로 저절로[14] 작동해 전기 신호를 만들어내고 전달한다.
이 섬유가 만들어내는 전기 신호는 인체의 피부에 부착한 전극으로 읽어낼 수 있는데, 이 전기 신호를 그래프에 그려보면 특정한 패턴이 나타나며 이 패턴을 읽고 심장에 이상이 생겼는지, 정확히 어느 부분이 문제인지, 어떤 물질이 이상을 유발하고 있는지 등등을 점쟁이처럼 맞출 수 있을 정도다. 이를 심전도라 부른다.
3.1. 인간
심장은 보통 자기의 두 주먹을 합친 크기보다 약간 작고, 두꺼운 근육으로 되어있다. 특히 체순환(대순환)에서 동맥혈이 출발하는 힘을 강하게 내는 좌심실이 다른 어느 부위보다도 큰 두께를 가져 튼튼하다.심장 내부는 2개의 심방과 2개의 심실로 이루어져 있다. 상부에 위치한 공간을 심방이라고 하며 하부가 심실이다. 심실에 비해 심방은 수축/이완 등의 움직임이 더 크기에 벽이 얇고 크기도 좀 더 작은 편이다.#[15]
심장이 주기적으로 수축하여 혈액을 동맥 속으로 밀어내고, 이완하여 정맥에서 오는 혈액을 내강에 채우는 과정에서 판막의 개폐가 수시로 일어나 혈액이 역류하지 않게 방지함으로써 펌프 작용이 원활하게 반복되고 이에 의하여 혈액이 온몸을 순환하는 일련의 과정을 박동이라고 한다.
일반 매체에서 환자가 심장에 통증을 겪을 때 부여잡는 위치나 심장을 저격할 때 보여지는 위치가 대부분 왼쪽 가슴으로 그려지기 때문에 실제로도 심장이 신체 왼쪽에 위치하고 있다고 오해하는 경우가 많다. 그러나 정확히 말한다면 심장은 가슴 한가운데의 줄기에서 뻗어나와 가슴 왼쪽으로 틀어진 모양새이며 사실상 거의 중심에 위치해있다고 보아도 무방하다. 그리고 생각보다 위쪽으로 양 젖꼭지를 이은 선보다 위쪽에 위치하는데, 중력을 거슬러 뇌로 혈류를 보내는 것이 가장 중요하기 때문.
뇌와 함께 우리 몸에 가장 중요한 기관이며, 그 뇌와 신체 곳곳에 전원을 공급하는 역할을 하므로 뇌에 있어서도 가장 중요한 기관이다. 심장이 멈추고 시간이 지나면 비가역적으로 뇌도 손상을 입고 사망하게 된다. 심장이 뛴다고 해도 심장의 기능에 이상이 생기는 것 역시 상황에 따라서는 치명적이다. 심실빈맥, 심실세동 등 위험한 부정맥이 생기면 제대로 뇌와 조직으로 혈액공급을 할 수 없고, 빠른 시간 내에 수술이나 치료 등의 조치를 취하지 않으면 결국 뇌로 혈액이 드나드는 작용이 이루어지지 않아 뇌 조직이 괴사하면서 소생이 불가능해지는 것은 마찬가지. 뇌는 다른 장기들보다도 훨씬 더 산소를 많이 먹어야 한다.
'제2의 뇌'라고 불릴 정도로 인간의 감정이 가장 잘 나타나는 장기로, 평소에는 일정하게 펌프질을 하지만, 흥분 상태에는 수축과 이완 반복, 즉 심장의 움직임이 활발하게 진행되고, 그것이 지나치면 심장의 움직임이 심해지게 되거나 심장이 멎게 된다. 심장이 완전히 멈추면 그때부터 '사망'으로 인정받을 수 있는 첫 단계다.[16] 그래서 예로부터 머리(뇌)가 이성을 상징하고, 가슴(심장)은 감성을 상징해왔다.[17] 다른 장기들과는 다르게 심장은 근육이 가로무늬근인데 그 이유는 심장은 다른 장기들보다 훨씬 더 많이 움직여야 하기 때문이다.[18]
운동을 하면 심박이 활발해지기도 하고 심장의 크기에도 변화를 주게 된다. 그래서 운동선수와 일반인의 심장 크기 및 능력에 차이가 생기고, 이는 심폐기능과 직결된다. 특히 일반인은 분당 심박수가 60-100BPM인 데 비해, 엄홍길 같은 산악인이나 이강인 같은 운동선수들의 경우 40BPM 전후로 한 방에 피를 짜주는 힘이 굉장히 강하다. 이는 전신에 피를 보내는 좌심실의 크기가 커서 한번에 보내는 피의 양이 많아지기 때문이다. 즉 일반인이 2번 박동으로 보낼 양을 1번에 보낸다는 얘기. 약 10년 전부터 특별한 지장이 없거나 혈압이 떨어지고 의식이 악화되는 병적 상황[19]이 아니라면 심박수가 낮을수록 좋다는 것이 정설로 여겨지고 있다.
관련 질병은 심장병 항목 참고.
매우 드물게 심장이 오른편에 있는데, 이를 우심증이라 한다. 심장뿐만 아니라 모든 장기의 위치가 모두 반대로 놓였다면 내장 역위증이라 부른다.
3.2. 동물
종에 따라서 아래와 같은 심방, 심실 구조를 띤다. 심장의 실제 크기는 개체 크기에 따라 다르나 역할은 동일하다.악어의 심장처럼 특이하게 발달한 사례도 있다.
4. 심장 주기
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| 심장주기 동안의 심장 운동 |
5. 식용
고등동물 대부분의 심장은 생식하기에 무리가 없으며 동시에 꽤 좋은 식재료가 되기도 한다. 대부분의 내장근은 민무늬근이라 씹는 맛이 다소 밋밋한 반면, 심장은 특이하게도 가로무늬근이므로 내장 중에서도 골격근과 비슷한 식감을 갖고 있다. 물론 심장은 그 특성상 피에 계속 절여있는 부위인데다 근막으로 감싸여 있어 피를 잘 빼고 세심하게 손질해야 하는 번거로움이 있지만, 동물이 살아있는 동안 한시도 쉬지 않고 박동하던 근육이라 운동량이 굉장히 높은 부위이기도 하므로 적절히 조리하면 매우 쫄깃한 식감을 자랑한다.한국에서는 분식집 순대의 부속고기로 간, 허파, 오소리감투와 함께 돼지 염통을 가장 자주 볼 수 있고 꼬치구이집에서 닭 염통꼬치도 자주 먹는다. 일본에서도 닭의 염통을 꼬치구이로 많이 먹고 중국에서는 여기에 추가로 소의 염통도 꼬치구이로 팔곤 한다. 그 외에 오리의 염통을 튀겨먹기도 한다. 베어 그릴스도 양과 순록을 사냥해서 심장을 생으로 먹기도 했다.[24]순 근육덩어리라 단백질 함량이 매우 높고 칼로리도 적으니 다이어트 시 단백질 보충용으로도 제격이다. 단백질 섭취용으로 자주 먹는 닭가슴살은 퍽퍽한 식감 때문에 조리 및 섭취가 까다로운데 염통의 단백질 함량은 닭가슴살에 근접하면서도 쫄깃하고 탱탱한 식감 덕분에 먹기도 편하고 별 양념을 곁들이지 않아도 감칠맛이 있다. 비주류 부위라는 생소함과 내장이라는 거부감이 없다면 굉장히 좋은 음식.
6. 여담
- 세포 기억설, 이른바 '셀룰러 메모리 이론'에서는 인간의 기억능력은 뇌뿐만 아니라 다양한 장기세포를 통해서도 구성되는데, 특히 심장은 장기 중에서도 가장 많은 기억능력을 보유한다고 주장한다. 세포 기억설에 대해서는 여전히 많은 논란이 존재하고 사례 이외의 실증연구는 심리학적 연구를 제외하면 거의 이루어지지 않고 있다. 장 폴 뒤부아의 <남자vs남자>에는 심장이식수술 이후 자신의 정체성에 다소 혼란을 느끼는 '페터슨'이라는 남자가 등장하기도 했다.
- 물론 세포 기억설은 입증되지 않은 유사과학이지만, 심장은 중추신경계와는 별도로 작동하는 컨트롤 센터인 푸르키녜 시스템이 있으며 심장을 사용하는(?) 사람의 생활 패턴에 따라 푸르키녜 시스템이 적응적으로 변화한다. 예를 들어 평소 장거리 달리기를 꾸준히 하는 사람과 하루 종일 책상에 앉아 일하는 사람의 심장은 심근 외에도 푸르키녜 시스템이 완전히 다르게 발달한다. 음악가와 운동선수의 소뇌가 전혀 다른 방향으로 발달하는 것과 비슷하다. 즉 심장이 그 소유자의 생활 패턴을 ‘기억한다‘고도 표현할 수 있을 것이다.
- 인체에서 가장 중요한 장기 중 하나인 만큼 어떤 것의 중심이 되는 곳이나 중요한 사물을 비유적으로 이를 때 심장, 심장부라는 단어를 사용하기도 한다.
- '마음'을 지칭할 때 비유적으로 사용하는 장기 기관이기도 하다.
7. 대중매체
8. 관련 문서
9. 외부 링크
- 영어
- 클리블랜드 클리닉 - Heart
- 영어 위키백과 - Heart
- 브리태니커 대백과사전 - heart
[1] 의학 용어로서의 영문 명칭, 상대적으로 유명한 Cardiac Arrest(심정지)의 'Cardiac'이 심장을 뜻한다.[2] 념통, 렴통 - 구급간이방언해(1489)[3] 함경북도 방언이다. HP 개념이 존재하는 게임에서 흔히 HP의 속칭으로 쓰이기도 한다.[4] 예를 들어 닭꼬치에서도 부위별로 고를 시 메뉴판에는 '염통'이라고 쓰여 있고, 순대에 돼지 심장이 들어가는 데 이를 돼지 염통이라고 부른다.[5] 과거 최현배 선생을 비롯해 순우리말 사용에 앞장섰던 학자들이 국어학계를 이끌던 시절에는 해부학 용어도 가급적 순우리말로 사용하는 경향이 있었으나, 무수히 많은 의학 용어를 모두 순우리말화하는 데 엄청난 노력이 필요한 관계로 후대 사람들이 포기해버렸기 때문이다. 때문에 1970~1980년대에 출간된 백과사전이나 당시 어린이 과학도감에는 인체해부도에서 염통이라고 표기해놓은 서적이 꽤 있다. 이때 심장은 염통 뇌는 골 방광은 오줌보 소장, 대장은 작은, 큰창자 순환계는 피돌기, 백혈구나 적혈구는 흰피톨, 붉은피톨이라고 표기하는 것이 일반적이었다. 특이힌 점은 허파(폐), 골(뇌) 등 일부 부위는 순우리말 명칭이 여전히 널리 쓰인다는 점이다.[6] 실제적인 역할로 보면 엔진보다는 과급기와 연료펌프, 배기에 가깝다. 동물의 신체에서 엔진에 해당하는 건 실제로 에너지를 받아 기계적인 운동을 하는 근육이라고 볼 수 있다.[7] 곤충이나 환형동물의 “심장”은 사실 인간 기준의 심장에 비하면 아주 원시적인 구조이며 “압출력을 생성해 혈액을 순환시킨다”는 기능을 담당하기 때문에 심장이라 불러주는 것 뿐이다. 인간의 다리 근육도 그 정도의 순환 기능은 한다.[8] 인간도 좌우 심실 사이의 벽(중격)에 구멍이 남아있어 2심방 1심실 비슷한 심장이 있는 경우가 있다(심실 중격 결손증).[9] 영어로는 fight-flight response, 전투-도주 반응이라 부른다.[10] 이런 문제가 있는데 약으로 치료하는 것은 싫다면 장거리 달리기 같은 운동이 도움이 된다고 하니 참고하자.[11] 동맥은 혈관벽이 두꺼워 골격근 수축에 별로 영향을 받지 않는다.[12] 예를 들어 팔다리를 굽히고 펴는 동작[13] Purkinje fiber. 영어로는 ”퍼킨지“로 읽는데, 체코 생리학자인 얀 에반겔리스타 푸르키녜의 이름을 딴 것이므로 푸르키녜가 더 정확한 발음이다.[14] 즉, 뇌 등의 지령이 없어도[15] 상기한 대로 한자문화권의 심방/심실과는 달리 영어 표현은 ventricle/atrium로 사뭇 다르다.[16] 법적인 사망은 심장이 정지했을 때이므로 이때가 사망이다. 심전도 그래프를 보았을 때 심장이 완전히 꺼져서 거의 일직선으로 뜨기 시작한 그 시점을 기준으로 하는 것이다. 다만, 의학적 관점에서 제대로 된 사망은 뇌의 기능이 완전히 정지되었을 때이다. 그래서 어떤 한 60대가 심장마비로 쓰러져 구급대들이 응급처치를 했지만 맥박이 돌아오지 않아 결국 사망 판정을 내렸는데, 냉동 보관 직전에 살았다고 한다#[17] "머리로는 이해하지만 가슴으로는 받아들이기 힘들다"라는 표현이 대표적인 예이다.[18] 호흡할 때마다 움직여야 하는 횡격막도 비슷한 이유로 가로무늬근이다. 재밌는 것은 횡격막은 가로무늬근인 만큼 어느 정도는 의식적인 조절이 가능한데(숨을 잠시 참을 수 있는 것), 심장근은 대부분이 수의근인 가로무늬근인데도 의식적인 조절이 전혀 안된다.[19] 이걸 서맥성 부정맥이라고 한다.[20] 어류의 심장 구조가 대체로 이런 형태다.[21] 파충류는 이런 심장이 대부분이지만 악어는 예외다.[22] 양서류의 심장이 대부분 이런 형태다.[23] 악어, 조류, 포유류 등의 심장이 이런 형태. 사람도 포유류이므로 여기 포함된다.[24] 양의 심장을 생으로 한 입 베어물고는 따뜻하지만 맛이 짜고 비릿하다면서 배 채울 끼니는 못 된다고 내던져 버렸다.