• 제목/요약/키워드: 수식분석

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감육된 급수가열기 튜브의 두께 방향 온도차이에 의해 발생하는 열응력 평가 (Thermal Stress Estimation due to Temperature Difference in the Wall Thickness for Thinned Feedwater Heater Tube)

  • 딘홍보;유종민;윤기봉
    • 에너지공학
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    • 제28권3호
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    • pp.1-9
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    • 2019
  • 화력발전소에서 사용되는 급수 가열기 튜브에서는 사용중에 두께 감육이 발생하여 수명이 소진된다. 감육에 의한 파열 우려가 있으면 수명이 종료되는데, 파열조건을 결정하는 튜브 벽의 응력은 내압에 의한 원주방향 응력의 영향이 가장 큰 것으로 알려져 있지만, 튜브 내외부 온도차이에 의한 열응력에 대한 고려 또한 필요하다. 튜브 두께 방향의 온도차이는 열응력을 발생시켜 튜브의 잔여수명을 단축시키는 영향을 준다. 본 논문에서는 급수가열기 내에서 튜브 내표면과 외표면에 온도 차이가 가장 큰 과열저감구역(de-superheating zone)을 대상으로 열응력을 연구하였다. 원주방향으로 균일하게 감육된 튜브에서 두께방향의 온도차 때문에 발생하는 원주방향 응력, 반경방향 응력 및 온도분포를 평가하기 위한 해석적 수식을 제시하였다. 제시된 해석식의 정확도와 효과를 검증하기 위해 식으로부터의 계산된 결과를 유한요소해석으로 평가한 정확한 결과와 비교하였다. 또한, 유한요소해석으로 편심 감육된 튜브에 대한 응력도 평가하였다. 열응력 해석 및 온도 분포 해석에서 대류열전달 계수의 영향을 분석하기 위해 튜브 내표면 및 외표면에 여러 값의 열대류 계수를 적용하여 해석 결과를 비교하였다. 해석 결과 튜브 내표면보다 외표면의 열대류 계수가 응력 발생에 더 큰 영향을 주는 것으로 나타났다. 열하중만 고려된 경우, 균일 감육과 편심 감육 상태 모두에서 원주방향 응력이 반경방향 응력보다 크게 평가되었다.

노년층의 글쓰기 특성 -이야기문법과 구문구조 (Characteristics of Narrative Writing in Normal Aging: Story Grammar and Syntactic Structure)

  • 김현아;원새롬;이보은;윤지혜
    • 재활복지
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    • 제21권1호
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    • pp.193-212
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    • 2017
  • 노년층은 이야기를 산출하면서 주제로부터 벗어나는 이야기를 하거나 문장구조를 단순화하기도 하며 문법 형태소의 오류를 보일 수 있다. 이야기를 말하는 능력과 글로 쓰는 능력은 서로 다를 수 있는데, 글을 쓰는 능력은 복잡한 인지과정을 필요로 하므로 노화에 더 취약할 수 있다. 이에 본 연구는 정상 노년층 32명과 청년층 32명을 대상으로 이야기 쓰기 능력을 살펴보았다. 과제는 전래동화('흥부놀부')에 대한 그림들을 보고 자유롭게 이야기를 구성하여 써보도록 하였다. 자료 분석 시에는 이야기 구성적 측면과 이야기 구문구조적 측면으로 나누어 그 특성을 확인하였다. 연구결과, 노년층은 청년층에 비하여 이야기 구성적으로는 이야기문법과 완전한 에피소드의 수가 유의하게 적었으며 주제에서 벗어난 문장을 더 많이 산출하였다. 구문구조적으로는 복문의 사용빈도는 청년층과 차이가 없었으나 관형절과 부사절 내포문의 사용이 저하되고 부적절한 결속표지를 많이 산출하였다. 이러한 결과는 노년층이 이야기 글쓰기를 할 때 주제의 유지가 저하되고 수식적으로 꾸며주는 표현의 사용이 부족하게 되면서 전체적인 글의 응집성이 저하되지만 쓰기 활동의 시각적 피드백에 도움을 받을 수 있게 되므로 긴 복문의 사용이 가능할 수 있었음을 시사한다.

고층 건물의 아웃리거 벽체에 의한 외부 기둥의 전단력 해석 (Analysis of Shear Force in Perimeter Column due to Outrigger Wall in a Tall Building)

  • 황일도;김한수
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제31권6호
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    • pp.293-299
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    • 2018
  • 초고층 건물의 횡변위 제어를 위하여 사용되는 아웃리거를 기존의 철골 트러스 대신에 철근콘크리트 벽체로 대체할 수 있다. 철근콘크리트 아웃리거 벽체를 외부 기둥에 연결할 경우에는 축력뿐만 아니라 전단력과 모멘트가 외부 기둥에 유발될 수 있다. 본 연구에서는 아웃리거 벽체 외단부의 회전으로 인한 외부 기둥의 전단력을 수식으로 유도하고 그 값을 유한요소 해석 결과와 비교하였다. 유한요소해석에서는 층별 연결보의 효과와 전단벽과 아웃리거를 보와 평면응력요소로 모델링한 효과를 분석하였다. 층별 연결보의 효과는 거의 없었으며 평면응력요소는 보요소보다 더 큰 강성을 가진 것으로 해석되었다. 아웃리거 벽체의 외단부 회전으로 인한 외부기둥의 층간 회전각과 전단력은 허용값에 비하여 상당히 작은 값이 발생하였다. 따라서 초고층 건물에 철근콘크리트로 된 아웃리거 벽체를 적용할 경우에도 외부 기둥에 유발되는 전단력과 모멘트에 대하여 별도의 검토를 할 필요는 없을 것으로 판단된다.

위상 최적화 기법을 이용한 충격하중에 대한 차량 탑재형 전력변환장치의 마운트 경량화 설계 (Using Topology Optimization, Light Weight Design of Vehicle Mounted Voltage Converter for Impact Loading)

  • 고동신;이현경;허덕재
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제31권6호
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    • pp.353-358
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    • 2018
  • 본 연구는 전기자동차 충전시스템에서 전력변환장치의 경량화를 위한 최적화 분석프로세스에 대한 내용을 서술하였다. 최적화 설계는 재료 물성치에 대한 설계민감도와 수학적 최적화를 결합하여 주어진 재료량 제한조건 하에 최적의 재료분포를 찾는 설계기법으로 위상의 고정화, 자유도가 묶이는 문제 등을 해결할 수 있는 위상 최적화방법을 사용하였으며, 위상 최적화 방법 중 비교적 수식화가 간단하고 수렴성이 좋은 SIMP법(solid isotropic material with penalization)에 의해 경량화 설계를 수행하였다. 경량화 설계는 3단계의 절차로 구성하였으며, 첫 번째 단계로 전력변환장치의 기본 설계에 대한 유한요소모델을 구성하고, 하중에 대한 정적해석을 수행하였다. 두 번째 단계로 정적해석 결과에 대해 등방성 재료의 강성계수를 적용한 밀도법을 이용하여 위상 최적화를 수행하여 경량화를 위한 최적 형상을 도출하였다. 세 번째 단계로 최적 형상에 대해 차량 탑재 부품의 충격시험기준에 만족하는 반정현파 펄스형태 충격하중을 인가하여 충격해석을 수행하였다. 위상 최적화단계에서 사용 환경조건으로 설계영역 정의는 마운팅 브래킷 영역으로 제한하였으며, 마운팅 브래킷의 설계 최적화를 통해 최종적으로 기본설계대비 20%이상의 경량화가 가능한 설계기술을 확보하였다.

ICT 융합 환경에서의 안전 특성화 접지 설계를 위한 스마트 대지 저항 측정 기술에 관한 연구 (A Study on Smart Soil Resistance Measuring Device for Safety Characterized Ground Design in Converged Information Technology)

  • 김홍용;신승중
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제19권1호
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    • pp.203-209
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    • 2019
  • 본 연구에서는 WENNER 4전극법 기반에 GMD(신규 대지 고유 저항 측정 장치)와 측정용 Probe(접지동봉)가 PLC(전력선 통신)로 연결된다. 측정용 Probe는 2개(P1,P2)가 1조로 모두 5조 10개의 Probe가 직렬로 각각 1m, 2m, 4m, 8m, 16m 간격으로 대지(토양)에 설치되어 있다. GMD에서 보낸 PLC 신호를 측정용 Probe 1조(P1)의 수신기가 감지하면 Probe에 부착된 PSD(전력 공급 장치)에서 측정용 미세 전압과 전류가 대지로 흐르게 되고 P1과 P2 사이의 토양을 거쳐 Probe 1조(P2)에 유입 된다. 이때 대지 저항으로 인해 전압 강하가 발생되는 원리로 저항값을 측정하게 된다. 이렇게 1~5조까지 T초 간격으로 대지 저항을 측정하고 측정된 데이터는 메인 장비에 탑재된 Arduino Server에 저장 한다. 저장된 측정 데이터는 옴의 법칙(Ohm's Law)에 의한 수식 R=E/I와 고유저항 ${\rho}=6.28aR$ (여기서, R: 측정저항, E: 측정전압, I: 측정전류, a:Probe 간격, ${\rho}$: 고유저항 )를 통해 고유저항을 얻을 수 있다. 실시간으로 얻어진 데이터를 Main PC에 설치된 CDGES 프로그램과 연동되어 데이터 분석이 가능하게 되고 대지(토양)의 접지 환경을 실시간 모니터링 할 수 있게 된다. 또한, 대지(토양)의 온도, 습도 등 계절의 특성을 파악하여 3D 그래프 지원으로 입체적인 Display가 가능하다. 연구의 한계점은 실험적으로 개발 운용한 모델로 상업적인 접근을 위해 Test Bed의 구체적인 적용 방안이 필요할 것이다.

광대역 동축선로 임피던스 변환회로의 동작 특성 분석 (The analysis of the operating characteristic for the wideband coaxial line impedance transformer)

  • 박웅희
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제23권2호
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    • pp.165-172
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    • 2019
  • 두 개 이상의 동축선을 사용하여 한 쪽은 동축선을 직렬로 연결하고, 반대 쪽은 동축선을 병렬로 연결하면 광대역에서 동작하는 임피던스 변환회로가 된다. 동축선을 이용한 광대역 임피던스 변환회로는 동축선의 외곽 도체를 임피던스 변환에 이용하기 때문에 수식 또는 시뮬레이션 프로그램을 통한 예측이 매우 어렵다. 본 논문에서는 ${\lambda}/4$-마이크로스트립 선로 임피던스 변환회로의 선로 신호 감쇄에 대한 전달 특성(S21) 해석을 바탕으로 $25{\Omega}$ 동축선 두 개를 이용한 광대역 4:1($50{\Omega}:12.5{\Omega}$) 전송선로 임피던스 변환회로를 제작하여 동작 특성을 살펴보았다. 두 개의 동축선을 이용한 광대역 임피던스 변환기는 동축선의 길이를 90도(${\lambda}/4$)로 인식하는 주파수에서 신호 전달 특성(S21)이 급격히 감소하는 노치 특성이 발생하였다. 또한, 동축선 길이의 $0.06{\sim}0.2{\lambda}$에 해당하는 주파수 범위에서 신호 전달특성(S21) -0.2dB 이내의 값을 가졌다. 이러한 신호 전달특성(S21)은 출력 단에 연결된 마이크로스트립 선로의 길이 변화를 통해 약간의 동작 주파수 범위 변화와 원하는 주파수에서 최적의 신호 전달특성(S21)을 설정할 수 있음을 확인하였다.

KoEPT 기반 한국어 수학 문장제 문제 데이터 분류 난도 분석 (Analyzing Korean Math Word Problem Data Classification Difficulty Level Using the KoEPT Model)

  • 임상규;기경서;김부근;권가진
    • 정보처리학회논문지:소프트웨어 및 데이터공학
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    • 제11권8호
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    • pp.315-324
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    • 2022
  • 이 논문에서는 자연어로 구성된 수학 문장제 문제 자동 풀이하기 위한 Transformer 기반의 생성 모델인 KoEPT를 제안한다. 수학 문장제 문제는 일상 상황을 수학적 형식으로 표현한 자연어 문제이다. 문장제 문제 풀이 기술은 함축된 논리를 인공지능이 파악해야 한다는 요구사항을 지녀 최근 인공지능의 언어 이해 능력을 증진하기 위해 국내외에서 다양하게 연구되고 있다. 한국어의 경우 문제를 유형으로 분류하여 풀이하는 기법들이 주로 시도되었으나, 이러한 기법은 다양한 수식을 포괄하여 분류 난도가 높은 데이터셋에 적용하기 어렵다는 한계가 있다. 본 논문은 이에 대해 '식' 토큰과 포인터 네트워크를 사용하는 KoEPT 모델을 사용했다. 이 모델의 성능을 측정하기 위해 현존하는 한국어 수학 문장제 문제 데이터셋인 IL, CC, ALG514의 분류 난도를 측정한 후 5겹 교차 검증 기법을 사용하여 KoEPT의 성능을 평가하였다. 평가에 사용된 한국어 데이터셋들에 대하여, KoEPT는 CC에서는 기존 최고 성능과 대등한 99.1%, IL과 ALG514에서 각각 89.3%, 80.5%로 새로운 최고 성능을 얻었다. 뿐만 아니라 평가 결과 KoEPT는 분류 난도가 높은 데이터셋에 대해 상대적으로 개선된 성능을 보였다. KoEPT가 분류 난도의 영향을 덜 받으며 좋은 성능을 얻게 된 이유를 '식' 토큰과 포인터 네트워크 때문이라는 것을 ablation study를 통해서 밝혔다.

탄성받침의 강성특성에 대한 실험연구 (A Experimental Study on the Stiffness Characteristics of Elastomeric Bearings)

  • 윤혜진;조창백;김영진;곽임종
    • 대한토목학회논문집
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    • 제28권4A호
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    • pp.475-485
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    • 2008
  • 이 논문은 국내 탄성받침의 성능과 신뢰성 향상을 위한 일환으로, 탄성받침의 설계/제작/품질평가 기준인 KS F 4420의 강성 관련 개선방향을 제안하였다. 이를 위하여 KS F 4420의 압축탄성계수, 강성측정방법, 성능평가방법을 Eurocode, 일본 도로교지승편람, ISO 기준과 비교 분석하였으며, KS F 4420의 강성 제안식과 실측치와의 차이를 알아보기 위하여 국내 일반적인 탄성받침을 대상으로 수직강성과 전단강성 측정 실험을 실시하였다. 실측된 수직강성은 강성정의 방법에 따라 20%정도 차이를 나타냈으며, 전단강성은 13%정도 차이를 나타냈다. 또한 실측된 강성은 KS F 4420의 제안식과의 편차도 큰 것으로 나타났다. 교량받침이 요구되는 수직강성을 가지지 못하는 경우 교량 상부 구조물의 부등침하 및 응력집중 현상을 야기할 수 있다. 따라서 국내 받침이 설계에서 요구되는 성능을 갖기 위해서는 다양한 형상, 형상계수를 갖는 받침의 성능평가를 통하여 국내 실정에 맞는 압축탄성계수식과 성능평가기준의 마련이 필요하다고 판단된다.

농가용(農家用) 소형(小型) 사료(飼料) 분쇄기(粉碎機) 개량(改良)에 관(關)한 연구(硏究) (I) (Development of a Small Size Hammer Mill for Farm Use (I))

  • 장동일;김성래;김만수;이봉덕;이규장
    • 농업과학연구
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    • 제10권2호
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    • pp.334-344
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    • 1983
  • 본(本) 연구(硏究)는 이론적(理論的)인 분석(分析)과 차원해석(次元解析)에 의(依)하여 사료(飼料) 분쇄기(粉碎機)의 성능(性能)에 영향(影響)을 미치는 인자(因子)들 간(間)의 관계(關係)를 구명(究明)하고, 우리나라 농촌(農村)의 축산(畜産) 규모(規模)에 알맞은 성능(性能)을 갖는 사료(飼料) 분쇄기(粉碎機)의 소요동력(所要動力)을 추정(推定)하여 동력(動力) 경운기(耕耘機)가 사료(飼料) 분쇄기(粉碎機)의 동력원(動力源)으로 사용(使用)될 수 있는 가능성(可能性)을 검토(檢討)하기 위하여 실시(實施)되었다. 그 결과(結果) 다음과 같은 결론(結論)을 얻었다. 1. 문헌(文獻) 조사(調査)와 이론(理論) 분석(分析)을 통(通)하여, 사료(飼料) 분쇄기(粉碎機) 성능(性能)에 영향(影響)을 미치는 16개(個)의 인자(因子)를 구명(究明)하고 사료(飼料) 분쇄기(粉碎機)의 소요동력(所要動力)에 영향(影響)을 미치는 인자(因子)들 간(間)의 수학적(數學的) 관계(關係)를 차원해석(次元解析)에 의(依)하여 12개(個)의 ${\pi}$ 항(項)들로 수식화(數式化)하였다. 2. 한국(韓國) 농촌(農村)의 축산(畜産) 규모(規模)에 알맞은 사료(飼料) 분쇄기(粉碎機)의 동력원(動力源)으로 5HP 경운기(耕耘機)를 사용(使用)할 때 보리를 분쇄(粉碎)한다면 사료(飼料) 분쇄기(粉碎機)가 하루 1시간(時間) 작업(作業)으로 각각 한우(韓牛)는 87마리, 유우(乳牛)는 77마리, 비육우(肥肉牛)는 87마리, 돼지는 93마리, 육계(肉鷄)는 504마리, 산란계(産卵鷄)는 1,022마리의 사료(飼料) 분쇄(粉碎)에 필요(必要)한 양(量)을 분쇄(粉碎)할 수 있었으며, 이 분쇄량(粉碎量)과 사육두수(飼育頭數)와의 관계(關係)를 소, 돼지, 닭의 사료(飼料) 현황(現況)과 비교(比較)하여 분석(分析)한 결과(結果) 5HP의 동력(動力)은 사료분쇄(飼料粉碎)를 위한 동력(動力)으로 충분(充分)한 것으로 분석(分析)되었다.

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중학교 과학교과서의 비교분석 (Comparative Analysis of the New and Old Secondary School Science Textbooks)

  • 김성진;박승재
    • 한국과학교육학회지
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    • 제5권1호
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    • pp.49-61
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    • 1985
  • 본 논문은 1981년 교육과정이 개정된 새로 편찬된 중학교 과학교과서가 학교 현장에서 효율적으로 사용되고, 앞으로의 교과서 연구와 편찬을 위한 기초 자료를 제공하려는 목적에서 신 구 과학 교과서를 문헌 연구를 통해 비교하고 분석하였다. 연구 영역은 중학교 교육 과정의 과학과 교육목표와 교과서의 기능에 비추어 5개 범주로 구분하였다. 교과내용 면에서는 신 구 과학 교과서에 수록된 주요 개념과 내용을 비교하여 개념체제와 내용 전개방식에서 변화한 점을 밝혔고, 탐구과정에 대해서는 로미의 방법을 이용하여 신 구 과학 교과서의 본문에 대하여 학생의 관련 지수를 구하고 분석하였다. 구성체제 면에서는 신 구 과학교과서의 단원 구성 체제와 그에 포함된 요소들을 단원 구성 체제의 일반적 모형에 비추어 비교하고 분석하였으며 학습 난이도에 대해서는 신 구 교과서의 내용을 비교하여 중학생의 지적 발달 수준을 넘어서는 내용의 삭제정도를 조사하였고, 제작 사항에서는 신 구 과학 교과서의 쪽수, 판형, 활자, 인쇄, 지질, 색도, 여백, 제본 등을 비교하고 기존 연구 결과에 비추어 논의하였는데 그 결과는 다음과 같다. 신 구 과학 교과서의 개념 체제에는 큰 변화가 없으나 각 학년에 물리, 화학, 생물, 지구과학 분야가 한 단원씩 수록됨에 따라 구 교과서의 단원이 축소 통합되어 관련 단원의 내용이 줄어들었고 내용 배열에 변화가 있었다. 교과 내용의 전개방식에서 구 과학 교과서가 실험, 관찰, 고찰을 통해 학생 스스로 주요 개념을 탐구하도록 한데 반해 신 교과서는 실험, 관찰의 수를 줄이고 대신 학생의 경험과 친밀한 자료를 많이 도입하여 주요 개념들을 설명하고 있다. 탐구과정 면에서 본문에 대한 로미의 관련 지수가 구 교과서 1, 2, 3학년용이 0.43, 0.48, 0.24로 1, 2학년용이 비교적 탐구적인 교과성미에 반해 신 교과서 1, 2, 3학년용이 관련지수는 0.16, 0, 11, 0.09로 신 교과서가 구 교과서에 비해 탐구적인 면이 떨어지고, 사실과 설명 위주의 교과서라고 판단된다. 구성체제 면에서 신 과학 교과서는 구 과학 교과서에 비해 도입부분을 강조하고 학습 내용을 보충 심화할 수 있는 기회를 더 많이 제공하고 있으며 삽화나 참고자료의 수를 늘이고 새로 '읽을거리'를 수록함으로써 독해가 용이하도록 하고, 학생의 관심과 흥미를 유발하려 하고 있다. 학습 난이도 면에서 신 교과서는 구 교과서에 있던 정량적인 실험과 수식의 일부를 삭제하고, 단원을 축소하고 해설을 늘렸으며, 학년간의 내용 배열 조정을 통해 학습자의 수준에 알맞도록 구 교과서의 내용을 재조직하고, 내용전개 과정에서 중학생의 지적 발달 단계를 넘어서는 방식을 부분적으로 지양함으로써 학습 난이도를 줄이고 있다. 제작사항에서 신 과학 교과서는 구 과학 교과서에 비해 판형이 커지고 지질이 향상되고 여백이 넓어지고, 제본방식이 바뀌었으나 그 외의 요소들은 변화가 없다.

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