• 제목/요약/키워드: 환원성 제거

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해수-퇴적물 경계면을 지나는 우라늄 제거 과정과 플럭스 연구: 생지화학적 접근 (Processes and Fluxes of Uranium Removal Across the Sediment-Water Interface: A Biogeochemical Approach)

  • 김기현;조진형;이재성
    • 한국해양학회지:바다
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    • 제4권3호
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    • pp.188-197
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    • 1999
  • 해수에서 퇴적층으로 향하는 우라늄 제거 과정과 플럭스를 연구하기 위해 1996년 10월 16일과 1997년 8월 25일에 천수만 입구지역에서 공극수와 해저상자(benthic chamber, BC) 내부시료를 채취하였다. 공극수로부터 추정된 우라늄 플럭스는 해수~퇴적물 경계면에서 0.112~0.566 mg/$m^2yr$ 이었으며, 해수에서 퇴적물로 제거되는 양상을 보였다. 황해 전체로는 $4.3{\sim}21.5{\times}10^7$ g/yr의 우라늄이 제거되며 이는 전지구적 제거 플럭스의 0.4~2.2%에 달하는 값이다. 같은 방법으로 추정된 영양영 플럭스는 암모니아성 질소 135.6 mmol/$m^2yr$, 질산성 질소 228.2 mmol/$m^2yr$, 인산염 36.8 mmol/$m^2yr$, 그리고 규산염 23.9 mmol/$m^2yr$로 공극수에서 저층 해수로 용출되고 있다. 공극수중 질산성 질소와 퇴적물 망간의 수직 분포도로부터 산화환원 경계층이 퇴적물 표충하 3~5 cm 깊이에 존재함을 추정할 수 있었다. BC를 이용한 인산염 플럭스는 28.5 mmol/$m^2yr$로서 공극수를 통한 추정값과 비슷하였다. 반면에 BC를 이용한 우라늄과 규산염 플럭스 추정치는 공극수에 의한 값보다 두 자릿수 정도로 큰 값을 나타내었다. 공극수내 농도 분포로부터 추정된 우라늄과 영양염의 플럭스 추정치가 BC를 통한 추정치보다 더욱 신뢰도가 높다고 판단된다.

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과잉 산소 존재 하에서 Ru-HZSM-5촉매를 사용한 NO 분해 반응 및 선택적 촉매 환원 반응에 관한 연구 (A Study on Direct Decomposition and Selective Catalytic Reduction of NO over Ru-HZSM-5 Catalyst in the Presence of Excess Oxygen)

  • 배재용;정상철;이화영
    • 공업화학
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    • 제9권3호
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    • pp.355-360
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    • 1998
  • 본 연구에서는 여러 귀금속 이온 교환 HZSM-5 촉매상에서 NO의 선택적 환원 반응 및 과잉 산소 존재 하에서 탄화수소 환원제를 첨가하지 않은 조건에서의 직접 분해 반응을 수행하여 NO 제거 활성을 비교 검토하였으며, Cu-HZSM-5 촉매의 활성과도 비교하였다. 사용한 촉매 중 Ru-HZSM-5 상에서 탄화수소 환원제 없이 $NO+O_2$반응을 수행한 결과 최대 45%의 NO에서 $N_2$로의 전환율을 얻을 수 있었으며 수증기의 첨가에 대해서도 상당한 저항성을 나타내었다. 이러한 Ru-HZSM-5의 높은 활성은 NO를 과잉 산소 존재 하에서 $NO_2$로 전환시키는 능력이 우수하기 때문이라고 생각된다. Ru-HZSM-5 촉매상에서 NO는 기상 탄화수소 환원제가 없는 과잉 산소 존재 하에서는 먼저 $NO_2$로 산화된 후 이어 $N_2$로 분해되는 반응 경로를 거치는 것으로 생각되며 촉매 표면에 흡착되는 $NO_2$는 이 반응의 일종의 중간 생성물이라 판단된다.

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SNCR 시스템 내부의 물질 반응에 관한 전산해석적 연구 (CFD Analysis on the Internal Reaction in the SNCR System)

  • 구성모;유경선;장혁상
    • 청정기술
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    • 제25권1호
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    • pp.63-73
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    • 2019
  • 연소공정 내에서 질소산화물 배출을 저감하는 선택적 무촉매 환원장치 내부의 화학반응 및 저감효율에 대한 수치해석이 실행되었다. 선택적 무촉매 환원장치에서 저감된 질소산화물은 질소뿐만 아니라 아산화질소로도 전환된다. 아산화질소는 온실가스로써 지구온난화에 영향을 끼치기 때문에 선택적 무촉매 환원장치 내의 질소산화물 제어와 동시에 아산화질소 생성제어가 요구되어진다. 본 연구에서는 선행연구에서 실행된 실험과 온도조건과 가성소다의 첨가량이 동일한 선택적 무촉매 환원장치 내의 전산해석을 실시하고 비교하여 전산해석의 신뢰성을 확인하고, 가성소다 첨가량을 추가적으로 조절하여 질소산화물의 저감 효율과 아산화질소 생성량을 예측하였다. 전산해석은 후단의 측정점을 설정하여 각 물질의 질량분율을 확인하였다. 세부적으로는 측정점에서 유동방향에 수직한 면을 설정하여 온도 조건과 가성소다 첨가량에 따른 각 물질의 평균 질량분율을 비교하였다. 실험값과 전산해석에 의한 모사값은 최대 18.9%의 오차를 보이며 대체적으로 잘 예측됨을 확인하였으며 가성소다 첨가량을 증가시켰을 땐 70% 이상의 제거율의 온도 범위가 넓어지는 것을 확인하였다. 따라서 반응온도의 낙차가 크고 잦은 폐기물 소각시설 등에서 효과적일 것으로 예상된다.

애모무늬잎말이나방의 성 페로몬 합성과 생물활성 시험 (Synthesis and Biological Activity Test of the Sex Pheromone of the Summer Fruit Tortrix Moth)

  • 강석구;안상순;김정한;이정운
    • 대한화학회지
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    • 제32권1호
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    • pp.65-70
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    • 1988
  • 애모무늬잎말이나방의 성 유인물질 (Z)-9-인테트라데센-1-일 아세테이트(1)와 (Z)-11-테트라데센-1-일 아세테이트(2)를 합성하여 생물활성시험을 수행하였다. 1,8-옥탄디올에서 쉽게 얻을 수 있는 8-브로모옥탄-1-올 THP 에테르를 1-헥신의 리튬음이온과 알킬화시켜 9-테트라데신-1-올 THP 에테르를 얻었다. 이를 Pb/BaSO4 촉매하에서 수소환원시킨 후 PPTS로 보호기를 제거하여 (Z)-9-테트라데센-1-올을 얻었으며 이를 아세틸화시켜 (Z)-9-테트라데센-1-일 아세테이트(1)를 합성하였다. 한편 1,10-데칸디올에서 쉽게 얻을 수 있는 10-브로모데칸-1-올 THP 에테르를 아세틸렌나트륨음이온과 알킬화시켜 11-도데신-1-올 THP 에테르를 얻는다. 이를 다시 부틸리튬으로 처리하여 얻어지는 리튬음이온을 브로모에탄과 반응시켜 11-테트라데신-1-올 THP 에테르를 형성시켰다. 이를 Pd/BaS$O_4$ 하에서 수소환원, 보호기제거 후 (Z)-11-테트라데신-1-올을 거쳐, 아세틸화시켜 (Z)-11-테트라데센-1-일 아세테이트 (2)를 합성하였다. 합성된 성 페로몬에 대한 애모무늬잎말이나방 숫컷의 성 유인력을 시험해본 결과 활성이 있음이 밝혀졌다.

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디시클로헥실 텔루르염에 기반한 유기텔루로늄염의 성과 분광학적 분석 (Synthesis and Spectroscopic Investigations of Some New rganotelluronium alts Based on Dicyclohexyl Telluride)

  • Al-Rubaie, Ali Z.;Al-Mudhaffar, Dhafir M. H.;Al-Mowali, Ali H.;Asker, Kahtan A.
    • 대한화학회지
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    • 제53권5호
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    • pp.530-535
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    • 2009
  • 디시클로헥실 텔루르염은 에탄올 수용액에서 NaTeH와 디시클로헥실 브롬화물의 반응에 의해 높은 수율로 얻어진다. 일반식 ${(cyclo-C_6H_11)}_2Te(R)X$ (where R = $CH_3$, X = I (1); R = $C_2H_5$, X = Br(2); R = $C_2H_5$, X = I (3); R = C_3H_5$, X = Br (4)) 인 유기텔루로늄의 새로운 시리즈는 그에 상응하는 알킬 할로겐화물과 ${(cyclo-C_6H_11)}_2Te$의 반응에 의해 만들어진다. $NaBPh_4$와 1의 반응은 78% 수율로 화합물 5를 제공하였다. 벤질 브롬화물과 ${(cyclo-C_6H_11)}_2Te$, 4-bromophenacyl bromide의 반응에서는 뜻밖에 각각dibenzylcyclohexyltelluronium 브롬화물과 and bis(4-bromophenacyl)cyclohexyltelluronium bromide을 얻었다. 높은 수율의 tetraphenylborate 유도체는 $NaBPh_4$과 6의 반응으로 얻었다. $CDCl_3$용매에서 $^1H$ NMR분석을 통해 화합물 1 이 알킬 할로겐화물의 제거 반응을 일으킴을 확인할 수 있었다. 새로운 화합물은 전도성, IR, $^1H$$^{13}C$ NMR, 열분석를 통해 규명되었다.

계통 내 침적된 산화막 제거를 위한 과망간산/옥살산 기반의 화학제염 공정연구 (Study on Chemical Decontamination Process Based on Permanganic Acid-Oxalic Acid to Remove Oxide Layer Deposited in Primary System of Nuclear Power Plant)

  • 김초롱;김학수
    • 방사성폐기물학회지
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    • 제17권1호
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    • pp.15-28
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    • 2019
  • 고리 1호기는 원전해체 계획에 따라 영구정지 이후 가능한 한 빠른 시일 내에 원자로냉각재계통의 화학제염을 수행할 계획으로, 계통제염 기술 확보를 위해 한수원에서는 2014년부터 '원전 해체설계를 위한 냉각재계통 및 기기제염 상용기술개발' 연구과제를 통해 화학제염기술을 개발하고 있다. 본 연구를 위해 Lab. 규모 계통제염 공정장치를 제작하였으며, 계통제염 대상의 주요재료인 STS304, 316, 410, Alloy600, SA508을 사용하여 화학제염 공정실험을 수행하였다. 화학제염 공정실험의 목적은 산화-환원공정의 최적시간, 최적제염제 및 공정횟수를 도출하기 위함이다. 화학제염 공정실험은 과망간산-옥살산 기반의 단위공정 및 연속공정 실험, 과망간산+질산-옥살산 기반의 연속공정 실험으로 나누어 수행하였다. 그 결과 단위공정실험을 통해 최적공정 시간인 산화공정 5시간, 환원공정 4시간을 도출하였으며, 연속공정실험을 통해 최적제염제와 공정횟수를 도출하였다. 최적제염제는 산화제의 경우 $200mg{\cdot}L^{-1}$ 과망간산 + $200mg{\cdot}L^{-1}$ 질산이고, 환원제는 $2000mg{\cdot}L^{-1}$ 옥살산이며, 공정횟수는 STS304와 SA508의 경우 2 cycle, Alloy600의 경우 3 cycle 이상 수행하는 것이 적절할 것으로 평가되었다.

양돈농가의 돈분뇨 액비화 처리 우수사례 실태조사 (A Case Study on the Effective Liquid Manure Treatment System in Pig Farms)

  • 김수량;전상준;홍인기;김동균;이명규
    • 한국축산시설환경학회지
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    • 제18권2호
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    • pp.99-110
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    • 2012
  • 본 연구에서 조사된 일부 선도적인 양돈농가에서는 설치 운영하는 호기적 액상발효 공정은 대부분의 농가가 공정별 설계인자 및 물리 화학적인 성분변화의 특성보다는 경험적인 운영을 토대로 액비를 생산하고 있는 것을 알 수 있었다. 김 등의 조사연구에 따르면 가축분뇨의 발생단계인 분뇨수거방식은 현재 국내 돈사의 70% 이상이 슬러리 형태로 분뇨가 배출되고 있는 것으로 보고되고 있다. 양돈분뇨의 수거방식과 배출형태가 대부분 슬러리라는 사실은 양돈분뇨의 적정처리에 의한 환경오염 차단과 자원화 이용과정에 적용될 각종 공법 및 시스템 적용이 돈사 슬러리부터 집중 관리해야 함을 시사한다. 이처럼 가축분뇨 액비화의 적정처리에 있어서는 발생단계 뿐만 아니라 액비가 토양에 환원되기 직전까지의 모든 과정이 전반적으로 고려되어야 한다. 본 연구의 조사대상 농가의 가축분뇨 액비화 운영에 있어서 핵심적으로 구분 할 수 있는 단계를 주요사항 별로 구분하여 Table 8에 나타내었다. 가축분뇨 액비화 처리에 있어서 고액분리 단계의 경우 고액분리 방식과 효율에 따라 BOD (생물학적산소요구량), COD (화학적산소요구량), VFA (휘발성지방산) 등의 제거율의 차이가 있는 것으로 보고되고 있으며, 이는 후단공정 즉 주발효조에서의 공기주입량의 산정, 공기공급방식, 발효기간 및 2차 발효 등 운영방식 결정에 주요한 요인이 될 수 있다. 이와 같이 액비가 생산되어 토양에 환원되기까지의 과정은 각각의 주요한 요소들이 유기적으로 연계되어 있으며, 농가 현장을 방문조사하고, 생산되는 액비를 비교 분석한 결과 액비화 공정에 있어서 필수적인 핵심적 단계를 도출 할 수 있었다. 이에 대한 주요내용은 다음과 같다. 1. 돈사 슬러리 관리 단계 돈사 슬러리는 혐기부패를 최대한 방지하며, 주요 악취물질인 $H_2S$, $NH_4$, VFAs의 생성을 억제하여야 한다. 돈사환경을 개선하기 위한 방법으로서는 부숙이 완전히 완료되어 유용미생물이 활성화된 액비를 돈사 세척수로 이용하거나, 슬러리 피트에 일부 투입하여 단순 저장일수를 처리일수로의 개념적 전환이 필요하다. 2. 고액분리 단계 일반적으로 BOD의 주요원인인 고농도의 유기물질은 대부분 분뇨의 고형성분에 포함되어 있기 때문에 물리적 처리공정인 고액분리 단계에서 최대한으로 제거하여 후단공정인 주발효조의 부하를 최소화 시킨다. 3. 발효처리-공기공급 단계 축산농가 마다 사료의 종류나 관리방법 등이 각기 다르므로 배출되는 슬러리의 성상을 파악하여 물질수지와 처리일수에 기초한 발효조 용량과 공기주입량의 산정이 필요하다. 또한 공기확산 및 막힘현상을 고려한 자동제어 장치나 발효조의 상태를 감시 제어하기 위한 인자로서 pH 및 산화환원전위 등을 실시간으로 모니터링 하는 것이 중요하다. 4. 발효처리-미생물, 반송 단계 일반점검 (온도, pH, 용존산소, 산화환원전위, 전기전도도 등)과 정밀점검 (BOD, COD, VFAs, SS, N, P 등)의 주기적인 점검을 통하여 미생물 생장에 알맞은 유입농도와 반송량을 결정하고 농가환경에 맞는 발효조 운전방식을 확립 할 필요가 있다. 5. 후숙처리-최종액비 단계 후숙조에서는 공기과잉 투입으로 인한 질소성분의 손실을 방지하고, 유용미생물을 이용하여 토양환원에 적합한 액비를 제조한다. 가스발생에 의한 작물생육 피해를 방지할 수 있는 액비 안정화 운전기술을 확립하고, 살포시기를 대응하여 액비의 유 출입을 집중적으로 관리한다. 6. 액비유통센터 연계-농지환원 단계 제조된 액비는 액비유통센터에 위탁하여 살포하는 체계를 확립하고, 악취 민원의 발생을 최대한 억제한다. 액비유통센터는 철저한 년 중 살포프로그램을 운영하여 원활한 살포조직 체제를 구성하는 것이 중요하다. 축산농가에서 가축분뇨 관리방법은 축사의 입지, 주변 환경 및 각종 환경규제 등 여러가지 여건에 따라 각기 다르며, 다수의 축산농가가 특정한 처리방법을 동일하게 적용하는 것은 현실적으로 불가능하다. 따라서 본 연구에서 분석된 각 농가의 액비 성상 등은 여러 가지 환경적 요소가 복합적으로 작용하고 있으며, 조사농가 중 일부는 발효과정 중에 있는 액비를 채취하였으므로, 분석결과를 해석하여 가축분뇨 운영관리를 총체적으로 판단하는 것은 다소 무리가 있다. 추후에는 각 공정에 대해 유입되는 슬러리원수에서부터 처리가 완료되는 단계까지의 과정을 일괄적으로 분석하여, 유입 유출농도, 수리학적 체류시간 등 공학적 요소 및 이에 따른 경제성 평가 등을 세밀하게 연구할 필요성이 있다. 이밖에도 가축분뇨의 중요한 관리부분인 병원성미생물과 관련된 위해성 분분을 고려하지 않을 수 없다. 가축분뇨에는 인간에게 직접적인 영향을 미칠 수 있는 Escherichia coli, Campylobacter, salmonella, Listeria 등 다양한 병원성 세균이 발견된다. 최근 전국적으로 발생된 구제역 사태는 우리나라 축산업 자체에 큰 타격을 주었을 뿐만 아니라, 사회 경제적으로도 막대한 손실을 가져왔다. 이 사건을 계기로 국내 축산기반의 전면적 재정비가 불가피하게 되었음은 물론 가축 분뇨에서 유래한 병원성 미생물 및 바이러스 등의 근원적 대처방법 개선과 가축분뇨의 위생적 처리에 대한 안전관리가 시급한 현안이 되었다. 따라서 안전한 경축순환의 액비유통 관리 체계 구축을 위해서는 병원성 미생물, 바이러스 등과 같은 위해요소를 억제 할 수 있는 액비화 처리기술의 표준화 공정 개발 또한 필요하다.

Clostridium botulinum Type B 독소의 정제방법에 관한 연구 (Improved Procedure for Purification of Clostridium botulinum type B Toxin)

  • 박문국;양규환
    • 미생물학회지
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    • 제20권4호
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    • pp.183-188
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    • 1982
  • Clostidium botulinum type B가 생성하는 독소를 정제할 수 있는 방법을 연구하였다. 정제과정은 독소를 ammonium sulfate로 배양액에서 침전시켜 추출한후 Polymin P를 처리하여 핵산 및 기타 단백질을 최대한 제거한 후 Sephaex G-I00에서 gel fiItration을 시키고 DEAE-Sephadex로 이온교환 크로마토그래피를 시켰다. 이러한 과정으로 정제된 독소의 회수율은 17%였으며 SDS-polyacrylamide gel electrophoresis 결과 하나의 선을 나타내 동질성을 증명하였다. 정제된 독소의 분자량은 163,000이였으며 $\beta$-mercaptoethanol을 사용하여 환원시킨 결과 분자량 106,000과 56,000의 하위 단위체로 분리되었다.

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석탄화력발전소 배기가스를 이용한 $V_2O_5/TiO_2$ 촉매의 내구성 연구 (Long-term Stability of the $V_2O_5/TiO_2$ Honeycomb Catalyst in Flue Gas from Coal Fired Power Plant)

  • 이인영;김동화;이정빈;엄희문;지평삼
    • 한국대기환경학회:학술대회논문집
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    • 한국대기환경학회 1999년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.235-236
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    • 1999
  • 보일러와 같은 고정원에서 배출되는 질소산화물을 제거하기 위한 후처리 기술인 선택적촉매환원공정(SCR:Selective Catalytic Reduction)은 안정적이며 탈질효율이 높아 상업적으로 가장 많이 이용되고 있다(Bosch, 1988). 본 연구팀은 가격 및 성능 측면에서 외국산 상업용 촉매와 경쟁할 수 있는 국산 SCR 촉매의 개발을 위하여 국내에서 안료용으로 생산되는 TiO$_2$를 촉매의 담체로 이용, V$_2$O$_{5}$/TiO$_2$ 하니콤 촉매를 제조하여 촉매의 활성 및 특성을 연구 중에 있다(이정빈, 1999).(중략)

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남해산 해조류의 항산화 활성

  • 신정혜;주종찬;최덕주;권오천;성낙주
    • 한국식품영양학회:학술대회논문집
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    • 한국식품영양학회 2004년도 하계 학술 심포지엄
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    • pp.45-45
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    • 2004
  • 대사작용의 개선, 정장작용과 유독 물질의 제거, 혈압과 콜레스테롤치의 정상화, 항균 및 항암효과 등 다양한 생리작용을 갖는 것으로 알려진 해조류의 기능성 규명을 위한 연구의 일환으로 총 6종(진두발, 갈래곰보 꼬시래기, 돌가사리, 고장초 톳)의 해조류의 에탄을 추출물에 대한 항산화 효과를 실험하였다. 해조류의 환원력은 시료의 첨가농도에 비례하는 경향이었으며, SOD 유사활성은 고장초의 경우 가장 높은 활성을 나타내었는데 첨가농도 500 $\mu\textrm{g}$/$m\ell$와 1000 $\mu\textrm{g}$/$m\ell$에서 각각 35.43%와 56.71%의 활성을 나타내었다. (중략)

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