• 제목/요약/키워드: 호흡측정기구

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호흡 기류 계측 시스템의 개발 (Respiratory flow measurement system)

  • 차은종;이태수;구용숙
    • 대한의용생체공학회:학술대회논문집
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    • 대한의용생체공학회 1995년도 춘계학술대회
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    • pp.64-67
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    • 1995
  • 전산화폐활량계를 국산화하기 위하여 호흡기류 계측시스템을 개발하였다. 호흡기류를 측정하는 방법으로 Pneumotachography를 적용하였다. 자체 Pneumotachometer를 설계, 제작하였고, 증폭기와 필터를 통하여 0 - 5 V 범위의 기류신호가 출력되도록 하였다. 온도보정을 위하여 기류의 온도를 K-type 열전쌍으로 연속측정하여 보정신호를 역시 0 - 5 V 범위로 제공하도록 제작하였으며 따라서 온도에 따른 측정오차를 근본적으로 제거하였다. 피검자의 감염 가능성을 최소화하기 위하여 환기기구를 사용하였으며 전력소모가 적고 미세균의 제거가 가능하다. 본 시스템의 특성 측정 결과 충분히 우수한 정특성과 동특성을 얻었으며 현재 호흡기류를 정량분석하는 S/W-시스템을 개발중이다.

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호흡주기에 따른 방사선입체조형치료법의 개발 (Development of Conformal Radiotherapy with Respiratory Gate Device)

  • 추성실;조광환;이창걸;서창옥
    • Radiation Oncology Journal
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    • 제20권1호
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    • pp.41-52
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    • 2002
  • 목적 : 호흡주기에 따른 위치변동 감지센서를 이용하여 종양의 위치가 일정워치에 있을 때만 방사선을 치료하는 호흡 동기치료기구를 제작하고 일정한 호흡주기 상태에서 수행된 CT simulation과 3차원 입체조형치료계획에 따라 방사선을 치료하는 시스템을 개발하고자 하였다. 호흡유무에 따른 종양의 치료 마진(margin)을 측정하고 계획용표적체적(planning target volume:PTV)의 크기에 따른 선량체적표(dose volume histogram:DVH)와 종양억제확률(tumor control probability:NTCP), 건강조직손상확률(normal tissue complication probability:NTCP) 및 선량 통계자료를 통하여 치료성과를 평가하고 선량증강 범위를 예측하고자 하였다. 대상 및 방법 : 종양이 비교적 작고 전이가 없는(T1N0M0) 5명의 폐암환자를 선택하여 X-선 조준장치를 이용하여 횡격막의 이동거리를 측정하는 방법으로 내부장기의 운동을 평가하였다. 호흡동기치료기구는 끌어당김 센서가 부착된 허리띠 모양으로 구성되었으며 이를 흉곽 또는 복부에 부착하여 호흡주기에 의한 흉곽의 크기변동에 따라 센서의 회로가 개폐되고 이것을 선형가속기의 조종간에 연결하는 간단한 기구로서 감도와 재현성이 높았다. 호흡을 배기한 후 일시적 호흡이 정지된 상태에서 Spiral-CT (PQ-5000)로 3차원 영상을 획득하고 Virtual CT-simulator (AcQ-SIM)에 의하여 종양의 위치와 주위 장기들을 확인 도시하였으며 3차원 치료계획장치(Pinnacle, ADAC Co.)를 이용하여 3차원 입체조형치료를 계획하였다. 치료계획의 평가는 호흡동기치료기구의 사용유무에 따른 PTV의 크기에 따라 최적 선량분포를 구사하였으며 각각의 DVH, TCP, NTCP 및 선량통계자료를 도출 비교 검토하였다. 결과 : X-선 simulation에서 폐암환자의 횡격막 이동은 약 1 cm에서 2.5 cm로서 평균 1.5 cm로 측정되었고 자유호흡시 PTV는 CTV (clinical target volume)에 약 2 cm 마진을 주었으며 호흡동기치료기구를 사용하였을 때는 0.5 cm 마진이 적당한 것으로 측정되었다. 종양의 PTV는 연장 마진의 거의 자승비로 증가하였으며 TCP의 값은 마진 범위 $(0.5\~2.0\;cm)$에 관계없이 거의 일정하였고 NTCP의 값은 마진 크기에 따라 평균 $65\%$로 급속히 증가하였다. 결론 : 호흡주기에 따른 위치변동 감지센서를 이용한 호흡동기치료기구는 종양의 위치가 일정할 때만 방사선이 조사되는 간단하고 정확한 장치로서 3차원 입체조형치료 및 강도변조방사선치료에서 매우 유용한 장치임을 확인할 수 있었다. 또한 호흡조절 방사선입체조형치료방법의 기술과 시술절차를 확립시키고 정량적인 선량평가를 위하여 DVH, TCP, NTCP 등의 정량분석과 종양의 투여 선량 증가량(dose escalation)을 예측하는 기초자료를 제공할 수 있었다.

수면무호흡증 환자에서 Mandibular Repositioning Device가 Airway size와 Airway Collapsibility에 미치는 효과 (Effect of Mandibular Repositioning Device on Airway Size and Airway Collapsibility in Obstructive Sleep Apnea Syndrome : Cine CT during Sleep)

  • 홍승봉;경승현;한현정;나동규;손영익;박영철
    • 수면정신생리
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    • 제6권2호
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    • pp.110-115
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    • 1999
  • 목 적: 수면무호흡증 환자들에서 수면 중 구강내 기구의 착용이 수면 중 기도의 크기와 airway collapsibility에 미치는 영향을 알아보기 위하여. 방 법: 9명의 폐쇄성 수면무호흡(obstructive sleep apnea) 환자들에서 구강내 기구를 착용하기 전과 후에 수면다원검사와 axial airway CT를 시행하였다. 상기도의 다섯 곳(retropalatal-high, retropalatal-low, retroglossal, epiglottis, hypopharynx levels)에서 axial CT를 시행하였는데, 각 위치에서 수면무호흡 상태에서 하나의 axial CT image를 얻고, 정상적인 수면호흡 중에 1초 간격으로 10장의 axial CT images를 연속적으로 얻었다. 이와 같은 방법으로 구강내 기구를 착용하기 전과 후에 airway CT를 각각 2회 실시하였다. 각 CT 영상에서 기도의 횡단면적(cross-sectional area)을 측정하여서 구강내 기구의 착용 전과 후에서 기도 횡단면적의 최소 크기, 최대 크기 및 airway collapsibility의 측정치를 비교하여 유의한 변화가 있는지 알아보았다. 결 과: 수면무호흡 중에 가장 흔하게 좁아지는 부위는 retropalatal-low level이었다. 정상 수면호흡 중에 retropalatallow level의 최소 기도면적이 구강내 기구에 의하여 유의하게 넓어졌다(p=0.011). 평균 airway collapsibility는 retropalatal-low level에서 가장 높았다. 구강내 기구는 retropalatal-low level(p=0.021) 뿐만아니라 epiglottis level(p=0.038)에서도 유의하게 airway collapsibility를 감소시켰다. 결 론: 이상의 결과를 종합하여 보면 구강내 기구는 일부 환자에서 수면 중 기도의 최소면적을 넓히고, airway collapsibility를 낮추어서 수면무호흡을 예방할 수 있음을 시사한다.

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ARM 920T 프로세서 기반의 초음파 폐활량계 구현 및 감도 향상 연구 (An Implementation of ARM 920T Processor-based Ultrasonic Spirometer and Improvement of Its Sensitivity)

  • 이철원;김영길
    • 비파괴검사학회지
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    • 제25권4호
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    • pp.268-273
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    • 2005
  • 폐활량계(Spirometer)는 호흡하는 가스의 용적 유량의 순간적인 속도를 측정하는 의료기구로 폐의 기능시험과 환자 모니터링에 사용되며 용적 유량 신호를 합친 폐의 절대적인 용적변화를 측정한다. 본 논문에서는 환자를 대상으로 약한 호흡에서도 폐활량 측정이 가능하도록, 관성의 오차 및 압력의 오차에 영향을 거의 받지 않는 초음파 센서를 이용하여 송수신시 초음파 신호를 향상시켰으며, ARM 9207 프로세서를 사용하여 약한 호흡에도 정확하고 빠른 검출이 가능한 시스템을 구현하였다.

임베디드 하드웨어 시스템 기반의 초음파 폐활량계 구현 및 감도 향상 연구 (An Implementation of the embedded hardware system based Ultrasonic Spirometer and Improvement of Its Sensitivity)

  • 이철원;김영길
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2005년도 추계종합학술대회
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    • pp.417-420
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    • 2005
  • 폐활량계(Spirometer)는 호흡하는 가스의 용적 유량의 순간적인 속도를 측정하는 의료기구로 폐의 기능시험과 환자 모니터링에 사용되며 용적 유량 신호를 합친 폐의 절대적인 용적변화를 측정한다. 본 논문에서는 환자를 대상으로 약한 호흡에서도 폐활량 측정이 가능 하도록, 관성의 오차 및 압력의 오차에 영향을 거의 받지 않는 초음파 센서를 이용하여 송수신시 초음파 신호를 향상시켰으며, 임베디스 하드웨어 시스템을 사용하여 약한 호흡에도 정확하고 빠른 검출이 가능한 시스템을 구현하였다.

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트레드밀 훈련이 경도의 지적장애를 가진 20대 남성 비만인의 복합적인 폐기능에 미치는 영향 (The Effects of the Convergence Pulmonary Function in the 20s Men of Mild Intellectual Disabilities with Obesity to Tredmill Exercise)

  • 서교철;박승환;조미숙
    • 한국융합학회논문지
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    • 제12권8호
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    • pp.77-83
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    • 2021
  • 본 연구는 경도 지적장애를 가진 20대 남성 비만인들을 대상으로 트레드밀 훈련을 통해 복합적인 호흡기능에 미치는 영향을 알아보고자 한다. 비만을 가진 20대 경도의 지적장애인 20명을 대상으로 무작위로 나누어 실험군 10명과 대조군 10명을 각각 실험에 참여하였다. 실험군은 트레드밀 훈련을 30분을 실시하였고, 대조군은 고정자전거 훈련을 실시하였다. 실험대상자들은 실험전과 실험후에 Fit mate로 폐기능을 측정하여 비교하였다. 자료분석은 SPSS win 18.0으로 실험전과 후에 각 그룹간의 차이를 분석하기 위해 대응비교를 실시하였다. 실험 후 실험군에서 대조군보다 호흡기능이 더 낮게 나타났다. 이 연구를 통해 실험군은 대조군보다 호흡기능이 더 향상되었으며, 이런 결과는 비만을 가진 지적장애인의 다양한 운동프로그램으로 구성할 수 있을 것으로 사료된다.

전산화단층촬영 유도하 폐 병소의 생검시 고정기구 사용의 효용성 평가 (Evaluation of the Efficiency of Use of Fixation Instruments in Computed Tomography-Guided Biopsy of Lung Lesions)

  • 김대근;이주아
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제22권7호
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    • pp.676-683
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    • 2022
  • 전산화단층촬영 유도하 폐 병소의 생검(CT guided lung biopsy)시 환자의 움직임을 최소화 하는 것은 시술에 있어 중요한 요소이다. 이에 움직임을 최소화 하고자 진공 고정기구(vacuum cushion)를 사용하여 그 효용성을 평가하였다. 연구대상은 자세 고정 및 호흡 조절이 잘 협조된 환자 40세 이상, 총 116명을 대상으로 하였다. 자세 측정은 폐 병소 생검 병변의 각 위치에 따라, 바로누운자세, 엎드린자세, 사방향자세, 측와위자세로 측정 하였다. 측정 위치는 해부학적 자세 기준으로 전방향, 후방향, 우측, 좌측에서 측정하였다. 엎드린자세에서 posterior의 미사용의 평균과 사용의 평균차는 1.7905이며 t=2.913(p<0.01)로 미사용/사용의 평균 차이는 통계적으로 유의미하다. 오른쪽방향의 미사용 평균과 사용 평균의 차는 2.4105로 나타났으며 t=3.684(p<0.01)로 왼쪽방향의 평균 차이 또한 유의미했다. 오른쪽방향의 미사용 평균과 사용 평균 차는 2.3263이며 t=3.791(p<0.01)로 미사용과 사용의 평균 차이는 통계적으로 유의미하다. 통계 분석 결과 고정기구를 사용하여 폐 병소의 생검을 시술 한 경우가 모든 자세에서 움직임이 적었다. CT유도하 폐 병소의 생검의 시술시 고정기구를 활용하여 보다 정확한 생검시술과 환자의 자세 움직임을 최소화 할 수 있음에 대한 연구를 진행하였다는 데에 의의가 있다고 사료된다.

승마 시뮬레이터를 이용한 운동 시 에너지 소모량 추정에 관한 연구 (A study on Estimation of Energy Expenditure using Horseback Riding Simulator)

  • 박성빈;형준호;김사엽;정경렬
    • 대한기계학회논문집 C: 기술과 교육
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    • 제1권2호
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    • pp.193-198
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    • 2013
  • 승마 시뮬레이터는 승마동작을 모사하여 실내에서 신체활동을 수행하기 위한 운동기구이다. 본 연구는 승마 시뮬레이터를 이용한 운동 시 소모되는 에너지 추정에 관한 연구이다. 실험은 총 9개의 동작으로 구분된 승마 동작에 대해 운동부하를 1분 단위로 변화시켜 총 25분 동안 운동을 수행하도록 설계하였으며, 호흡가스측정을 통해 에너지소모량을 수집하였다. 그 결과 신체조건에 따라 각 동작별 에너지소모량에 유의한 차이가 있음을 확인하였다. 이를 통해 사용자의 생체정보 측정 없이 신체정보만을 활용한 승마운동의 에너지소모량 추정방법을 개발하였다. 연구결과는 승마 시뮬레이터를 이용한 운동시 동작의 변화와 주행시간, 성별, 연령을 이용하여 실시간 에너지소모량의 계산이 가능해질 것이다.

살충제 Fenthion에 대한 농작업자 노출 측정을 위한 분석/시험방법 검증 (Method Validation for Monitoring of Agricultural Worker Exposure to Insecticide Fenthion)

  • 김은혜;이혜리;최훈;문준관;홍순성;정미혜;박경훈;이효민;안설화;김정한
    • 농약과학회지
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    • 제15권4호
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    • pp.357-365
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    • 2011
  • 농약을 살포하는 농작업자의 농약 노출 측정은 농약의 건강 위해성 평가에서 중요한 부분을 차지하기 때문에 정량적이고 신뢰성 있는 노출량의 측정을 위해서 노출 측정에 사용되는 재료와 기기/기구 및 방법은 포장 노출 시험 전에 미리 검증해야 한다. 본 연구는 유기인계 농약 중에서 살충제 fenthion을 대상으로 농작업자의 노출량 측정을 위한 분석/시험방법의 검증을 수행하였다. LOD는 0.01 ng, LOQ는 0.05 ng로 설정하였고, 표준 검량선의 직선성($R^2$ > 0.999)과 분석재현성(C.V. < 3%)은 매우 우수하였다. 또한 3수준(LOQ, 10LOQ, 100LOQ)으로 수행한 노출 시료(장갑, 양말, 마스크, 패치, 고체흡착제, 유리섬유필터) 중 fenthion의 회수율은 76~113%(C.V. < 3%)이었고, 호흡 노출 실험의 검증 중에서 포집효율은 95~105%이었다. 파과실험 결과 fenthion은 1차 고체흡착제 부분에만 존재하였다. 이와 같은 분석/실험법의 검증을 통하여 실제 포장 실험에서 유래한 노출 시료들을 신뢰성 있게 분석할 수 있는 방법을 확인/검증/확립하였다. 이러한 분석/시험법 검증은 실험실 수준에서 수행할 수 있고, 농약의 종류에 따라서도 크게 다르지 않기 때문에 신체 부위별 평균 체표면적이나, 평균 호흡량과의 조합을 통해서 농약 노출 연구에 적극적으로 활용될 것으로 판단한다.

심호흡 방법에 따른 상복부 수술환자의 폐 환기능에 미치는 효과 (The Effect of Deep Breathing Methods on Pulmonary Ventilatory Function of Patients Who experiened Upper-abdominal surgery)

  • 황진희;박형숙
    • 기본간호학회지
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    • 제1권2호
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    • pp.129-147
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    • 1994
  • 본 연구는 수술환자의 술 후 폐환기능 회복을 돕기 위한 효과적인 간호중재의 자료를 제공하고자 부산시내에 소재한 P 대학병원의 일반욋과에 입원하여 전신마취하에 상복부 수술을 받은 환자 46명을 대상으로 하였으며, 자료수집기간은 1993년 11월 1일부터 12월 31일까지로 하였고, 처음 4주간동안 대조군을, 다음 4주간에 실험군을 자료수집하였다. 실험군에는 Incentive Spirometer를 사용한 심호흡법을, 대조군에는 호흡기구를 사용하지 않은 자발적인 심호흡법을 수술 후 의식이 회복된 직 후부터 매 1시간마다 규칙적으로 24시간동안 실시하였다. 폐환기능의 측정도구는 운반이 용이하고 사용이 간편하여 임상적으로 많이 이용되는 Vitalograph Compact를 사용하였으며, 수술 전과 수술 후 24시간, 수술 후48시간, 수술 후72시간, 각 각 4회에 걸쳐 대상자들의 노력성 폐활량과 일초 노력성 호기량을 측정하였다. 여기서 수집한 자료를 SPSS $PC^+$를 이용하여, 백분율, 평균, t검정, $X^2$검정, 일원변량분석으로 통계처리하였다. 본 연구의 결과를 요약하면 다음과 같았다. 1) 대상자들의 일반적특성은 여성이 41.3%, 남성이 58.7%이며, 평균연령은 $48.48{\pm}12.26$, 흡연습관은 대상자 전체의 43.5%가 있는 것으로 나타났으며, 과거 호흡기 질환은 전체의 8.7%가 앓은 경험이 있는 것으로 나타났다. 2) Incentive Spirometer를 사용한 심호흡방법은 수술 후의 노력성 폐활량에서 24시간에 $1.46{\pm}0.54L$, 48시간에 $1.58{\pm}0.60L$, 72시간에 $1.90{\pm}0.61L$로서 유의한 차이를 보였다(F=3.530, P=0.035). 즉 시간경과에 따라 폐환기능의 회복에 효과적이었다. 3) 호흡기구를 사용하지 않은 자발적인 심호흡 방법은 수술 후 노력성 폐활량이 24시간에 $1.19{pm}0.43L$, 48시간에 $1.35{\pm}0.42L$, 72시간에 $1.51{\pm}0.38L$로 유의한 차이를 보였고(F=3.480, P=0.037), 술 후 일초 노력성 호기량도 24시간에 $1.00{\pm}0.28L$, 48시간에 $1.20{\pm}0.37L$, 72시간에 $1.33{\pm}0.33L$로 유의한 차이를 보였으므로(F=6.153, P=0.004), 술 후 폐환기능 회복에 효과가 있다. 4) 실험군과 대조군의 수술 후 노력성 폐활량은 수술 후 72시간에서 실험군이 $1.90{\pm}0.61L$, 대조군이 $1.51{\pm}0.38L$로 유의한 차이를 보였다(t=2.620, P=0.013). 5) 실험군과 대조군의 수술 후 일초 노력성 호기량은 수술 후 24시간에서 $1.33{\pm}0.56L,\;1.00{\ge}0.28L$로 유의한 차이를 보였고(t=2.530, P=0.017), 술 후 72시간에서 $1.72{\pm}0.65L,\;1.33{\pm}0.3L$로 유의한 차이를 보였다(t=2.540, P=0.016). 6) 대상자의 술 후 폐환기능에 영향을 미치는 요인은 성별로 나타났다. 이에 따른 폐환기능의 차이를 보면, 실험군의 술 후 노력성 폐활량이 48시간에 남자($1.78{\pm}0.61L$)가 여자($1.27{\pm}0.45L$)보다 더 높게 나타났으며 (t=2.170, P=0.042), 72시간에도 역시 남자($2.16{\pm}0.56L$)가 여자($1.50{\pm}0.47L$)보다 더 높았다(t=2.910, P=0.008). 술 후 일초 노력성 호기량은 24시간에서 남자가 $1.54{\pm}0.60L$, 여자가 $1.00{\pm}0.30L$으로 유의하였고 (t=2.460, P=0.023), 48시간에 남자가 $1.64{\pm}0.62L$, 여자가 $1.09{\pm}0.41L$로 유의한 차이를 보였고(t=2.360, P=0.028), 72시간에도 남자($1.96{\pm}0.62L$)가 여자($1.33{\pm}0.50L$)보다 더 높게 나타났다(t=2.540, P=0.019). 즉 실험군의 술 후 폐환기능은 남자가 여자보다 더 우세하다는 것을 알 수 있었다. 이상의 요약된 연구결과를 토대로, 연구자는 다음과 같은 결론을 얻었다. Incentive Spirometer를 사용한 심호흡법이 호흡기구를 사용하지않은 자발적인 심호흡보다 술 후 폐환기능 회복에 있어서 더 우수한 방법이었다. 그러므로, 임상간호사는 상복부 수술환자의 술 후 폐환기능 회복을 돕고 나아가 폐합병증을 예방하기 위해 Incentive Spirometer를 사용한 규칙적인 심호흡법을 술 후에 간호중재의 한 방안으로 실시할 것을 권장하며, 아울러 병동의 사정 상 호흡기구의 비치가 가능하지 않다면 호흡기구를 사용하지않은 자발적인 심호흡법을 술후에 꾸준히 적용하는것도 임상간호학발정에 기여하리라고 본다.

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