• 제목/요약/키워드: Alternative Catalyst

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불균일계 촉매를 통한 프로판 고부가화 (Value-added Chemicals Derived from Propane Using Heterogeneous Catalysts)

  • 윤지선;서동진;박태진;조영상;서영웅
    • 청정기술
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    • 제14권2호
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    • pp.71-86
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    • 2008
  • 본고에서는 산업적으로 효용가치가 막대함에도 불구하고 아직까지 에너지원으로만 사용되고 있는 프로판을 불균일계 촉매를 사용하여 고부가화시키는 방안에 대하여 다루고자 한다. 특히 프로판으로부터 생산 가능하면서도 경제적 가치가 뛰어난 물질이라고 판단되는 프로필렌 및 아크릴로니트릴을 중심으로 서술하였다. 프로필렌의 경우 지금까지 프로판 탈수소화반응을 통하여 제조 가능하였으나 열역학적인 한계를 극복하기 위하여 산소, 이산화탄소 등의 산화제를 이용하는 산화적 탈수소화반응에 대한 현황을 논하였다. 한편 암모니아첨가 산화반응을 통하여 제조할 수 있는 아크릴로니트릴은 지금까지 출발물질로서 프로필렌을 사용하였으나 저렴한 가격에 공급이 가능한 프로판을 원료로 사용하는 경우 경제적 가치가 뛰어나다. 최근 프로판의 암모니아첨가 산화반응에 성능이 우수한 $MoVTeNbO_x$ 촉매가 개발되었지만 그에 대한 추가 연구가 필요한 실정이다. 상기 반응들에 있어서 최대의 관건은 성능이 우수한 불균일계 촉매를 개발하는 것으로서, 촉매 개발 시 파일럿 규모 이상의 공정에 적용시킬 수 있을 것으로 전망한다.

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Proteus vulgaris에서 유래한 리파아제의 고정화 및 바이오디젤 생산 (Production of Biodiesel Using Immobilized Lipase from Proteus vulgaris)

  • 윤신아;한진이;김형권
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제39권3호
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    • pp.238-244
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    • 2011
  • 바이오디젤은 긴 사슬 지방산의 알킬 에스테르로서 동물성 지방 또는 식물성 오일과 알코올이 반응하여 에스테르 교환 반응에 의해 생성되는 대체연료이다. 지난 십여 년 동안, 다양한 리파아제를 이용한 바이오디젤 생산에 대해 연구되었다. 하지만 효소 촉매 공정을 통한 바이오디젤 생산의 경우, 높은 효소 단가로 산업적 공정에 쉽게 적용할 수 없었다. 이러한 문제점을 극복하기 위해, 저렴한 오일 원료를 선택하거나, 바이오디젤 생산에 적합한 리파아제를 스크리닝하는 과정 또는 리파아제 고정화 방법이 활발히 연구되었다. 이번 연구에서는 P. vulgaris에서 유래한 리파아제 K80을 E. coli균에서 발현하여 얻은 효소액으로 바이오디젤을 생산하였다. 재조합 리파아제 K80은 높은 발현량을 보였으며, 높은 가수분해 반응의 비활성도(specific activity)와 유기용매에서 높은 안정성을 확인했다. 리파아제 K80은 올리브 오일과 메탄올을 3-stepwise 방법을 이용하여 바이오디젤을 생산할 수 있었다. 리파아제 K80을 소수성 결합을 이용하여 담체 표면에 흡착시켜 얻은 고정화 K80을 이용하여 수용성 리파아제 K80과 동일한 방법으로 바이오디젤을 생산한 결과, 효율적으로 바이오디젤 생산을 확인했다. 고정화 K80은 다양한 식물성 오일과 메탄올을 사용하여 효과적으로 바이오디젤을 생산하였다. 고정화 K80을 이용하여 바이오디젤 생산뿐만 아니라 다른 산업적 공정에서도 활용할 수 있을 것으로 기대한다.

Oxygen-deficient Reduced TiO2-X: Surface Properties and Photocatalytic Activity

  • Sinhamahapatra, Apurba;Jeon, Jong-Pil;Yu, Jong-Sung
    • 한국표면공학회:학술대회논문집
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    • 한국표면공학회 2016년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.59-75
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    • 2016
  • Reduced or black $TiO_{2-x}$ materials with oxygen-deficiency have been achieved by creating oxygen vacancies and/or defects at the surface using different methods. Fascinatingly, they exhibited an extended absorption in VIS and IR instead of only UV light with bandgap decrease from 3.2 (anatase) to ~1 eV. However, despite the dramatic enhancement of optical absorption in black $TiO_{2-x}$ materials, they have failed to show expected visible light-assisted water splitting efficiency. This was ascribed to the high concentration of the surface defects and/or oxygen vacancies, considered as an electron donor to enhance donor density and improve the charge transportation in black $TiO_2$ can also act as charge recombination centers, which eventually decrease photocatalytic activity. Therefore, a black ot reducd $TiO_2$ material with optimized properties would be highly desired for visible light photocatalysis. In this report, a new controlled magnesiothermic reduction has been developed to synthesize reduced black $TiO_{2-x}$ in the presence $H_2/Ar$ for photocatalytic $H_2$ production from methanol-water system. The material possesses an optimum band gap and band position, oxygen vacancies, and surface defects and shows significantly improved optical absorption in the visible and infrared region. The synergistic effects enable the reduced $TiO_{2-x}$ material to show an excellent hydrogen production ability along with long-term stability under the full solar wavelength range of light and visible light, respectively, in the methanol-water system in the presence of Pt as a co-catalyst. These values are superior to those of previously reported black $TiO_2$ materials. On the basis of all the results, it can be realized that the outstanding activity and stability of the reduced of $TiO_{2-x}$ NPs suggest that a balanced combination of different factors like $Ti^{3+}$, surface defects, oxygen vacancy, and recombination center is achieved along with optimized bandgap and band position during the preparation employing magnesiothermic reduction in the presence of $H_2$. The controlled magnesiothermic reduction in the presence of $H_2$ is one of the best alternative ways to produce active and stable $TiO_2-based$ photocatalyst for $H_2$ production.

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비도시권 고등학교 학생을 위한 진로교육 비즈니스 모형에 관한 탐색적 연구 (An Exploratory Study on the Business Model for Career and Academic Counseling in Non-Urban High Schools)

  • 박성택;조민우;김태웅
    • 디지털융복합연구
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    • 제15권2호
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    • pp.47-58
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    • 2017
  • 진로 및 학업상담교육은 학생들과의 지속적이고 일관성있는 상호작용과정이라 할 수 있다. 그렇지만 진로교육은 단순히 전공, 대학 및 직업에 대한 조언이나 상담수준에 머무르지 않는다. 학생들의 장기적인 진로관련 효능감 제고를 위해서는 진로교육 상담교사와의 지속적이고 개인적인 접촉이 요구된다. 그러나 통계조사에 의하면 비도시지역의 고등학교의 경우 대도시의 학교와는 달리 진로교육 및 상담을 전담하는 교사들의 배치율이 낮아 진로교육과 관련한 또 다른 문제에 봉착하고 있다. 본 논문은 이와 같은 상황을 다소나마 보완할 수 있는 현업전문가의 교육기부를 전제로 하는 진로교육프로그램을 제안한다. 구체적으로 대도시 MBA 동문회의 지원을 전제로 하는 사회적 기업 창업을 통해 지속가능한 서비스 제공 프로세스를 설계하고자 한다. MBA 재학생 및 동문들의 스킬, 지식, 역량 등을 활용하여 진로교육 및 상담교육 과정을 운영한다. 결론으로 비도시지역의 고등학교 학생들의 진로에 대한 동기 유발과 지속적인 관심유발을 제고할 수 있는 사회적 책임 측면에서의 편익을 강조하는 것으로 마무리하고자 한다.

공공의료시설 예비타당성조사 방법론 개선 방향에 관한 연구 (A new Direction for the Preliminary Feasibility Study of Public Healthcare Facilities)

  • 김민재
    • 지역연구
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    • 제37권1호
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    • pp.3-14
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    • 2021
  • 코로나19 이후 공공의료시설, 특히 감염병전문병원의 중요성이 높아졌다. 그러나 메르스 사태 이후 정부의 강력한 정책의지에도 불구하고 공공의료시설과 감염병전문병원의 공급은 충분히 이뤄지지 않았다. 여러 가지 이유가 있겠지만 가장 큰 문제로 대두된 것이 바로 사회·경제적 변화와 시대의 흐름을 충분히 반영하지 못한 예비타당성조사이다. 본 연구의 목적은 공공의료시설과 관련된 현행 예비타당성조사제도의 문제점을 도출하고 그 대안을 제시하는 것이다. 본 연구는 그 대안으로 '선택가치'를 제안한다. 선택가치는 불확실한 상황에 대한 지불의 사이므로 감염병에 대비한 공공의료시설의 편익항목으로 반영하는 것이 학술적으로 가능하다. 선택가치는 비시장 재화이므로 조건부가치추정법과 선택모형을 통해 추정가능하다. 본 연구에서는 두 가지 방법론의 장단점과 활용대안을 제시하였다. 일상에서는 그 존재가치가 보이지 않지만 위기 상황에서 나타나는 것이 바로 의료와 보건시스템이다. 따라서 의료·보건분야의 예비타당성평가에서도 보이지 않는 편익을 찾고, 후생변화를 반영할 수 있는 방법론 개발이 지속적으로 이뤄져야 할 것이다. 본 연구가 그 촉매제가 될 것으로 기대한다.

루테늄 담지 활성탄-마그네시아 혼합 촉매 상에서 알긴산의 저분자화 연구 (Ru-based Activated Carbon-MgO Mixed Catalyst for Depolymerization of Alginic Acid)

  • 양승도;김형주;박재현;김도희
    • 청정기술
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    • 제28권3호
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    • pp.232-237
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    • 2022
  • 해조류 바이오매스 중 갈조류의 주요 구성 성분인 알긴산은 다양한 산업에서 널리 사용되어지며, 촉매적 저분자화를 통해 당, 당알코올, 퓨란계, 그리고 유기산과 같은 고부가가치 화합물로 전환할 수 있다. 본 연구에서는 루테늄 담지 활성탄과 마그네시아를 혼합하여 알긴산 저분자화 반응에 적용하고자 하였다. 이러한 불균일계 촉매 시스템은 생성물에 대한 분리가 용이하고 정제 과정의 간소화가 장점으로 작용한다. 반응 결과, 탄소 수 5개 이하의 저분자량 알코올 및 유기산이 생성되었으며, 최적의 반응 조건 탐색을 통해 최종적으로 1 wt% 알긴산 수용액 30 mL, 루테늄 담지 활성탄 100 mg, 마그네시아 100 mg, 반응 온도 210 ℃, 반응 시간 1 h의 반응 조건에서 29.8%의 알코올에 대한 탄소 수율과 43.8%의 알코올 포함 액상 생성물에 대한 총 탄소 수율을 확보하였다.

연료전지용 음이온교환막에서 그래핀 유도체의 역할: 최근 동향 (Role of Graphene Derivatives in Anion Exchange Membrane for Fuel Cell: Recent Trends)

  • 마노즈 카라코티;남상용
    • 멤브레인
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    • 제32권6호
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    • pp.411-426
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    • 2022
  • 다양한 장치에 대한 광범위한 의존으로 에너지는 현대 생활에서 중요한 역할을 하고 있다. 전통적인 에너지원은 많은 환경 및 건강 문제를 안고 있어, 환경과 건강에 미치는 영향을 최소화하면서 에너지 수요를 충족할 수 있는 대체 가능한 에너지원이 시급히 필요하다. 이러한 관점에서 연료전지, 특히 음이온 교환막 연료전지는 고가의 촉매를 사용하지 않는 빠른 반응속도, 컴팩트한 디자인, 수소 이외의 연료 선택 가능성 및 보다 저렴한 연료의 사용이 가능한 특성으로 인하여 다른 연료전지에 비해 큰 주목을 받고 있다. 그럼에도 이온전도성이 높고 화학적, 기계적으로 안정적인 음이온 교환막의 개발이 부진한 것이 주요 장애물이 되어 왔고, 그래핀 기반 고분자 복합막이 AEMFC용 전해질막으로 등장하게 되었다. 2D 구조, 높은 기계적 강도, 높은 내화학성 및 표면적과 같은 그래핀의 견고한 구조 및 물리적 특성은 음이온교환막의 성능 개선에 도움이 된다고 보고되고, 그래핀 및 그 유도체를 사용하는 전해질막의 연구가 중요하게 되었으나, 그래핀 재료의 높은 잠재력에도 지나친 응집 경향으로 나타나는 문제점이 지적되고 있어 그래핀 유도체의 표면 개질은 응집을 완화하고 그래핀이 가지는 잠재적 성능을 이끌어내는데 꼭 필요하다. 따라서 본 고에서는 그래핀과 유도체의 표면 개질과 연료 전지용 AEM 제조에서 그 역할에 초점을 맞추어서 논의하고자 한다.

침철석과 자외선 LED를 이용한 아비산염의 광촉매 산화 (Photocatalytic Oxidation of Arsenite Using Goethite and UV LED)

  • 전지훈;김성희;이상우;김순오
    • 대한환경공학회지
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    • 제39권1호
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    • pp.9-18
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    • 2017
  • 비소는 다양한 유해물질들 중 독성이 가장 크다고 알려져 있으며, 자연발생 또는 인간의 활동으로부터 비소오염이야기될 수 있다. 지하수 내 비소는 환원 환경에서 아비산염, 산화 환경에서 비산염 형태로 존재한다. 아비산염은 비산염보다 독성이 강하고 이동성이 더 크기 때문에 아비산염을 비산염으로 산화시켜 독성을 저감시키기 위한 연구가 많은 관심을 받고 있다. 본 연구에서는 비소로 오염된 지하수로부터 독성이 높은 아비산염을 독성이 낮은 비산염으로 산화시키기 위하여 자외선램프 및 자외선 LED 광원과 침철석 촉매를 이용한 광촉매 산화 공정에 대하여 연구하였다. 광산화 실험에서 광촉매로 사용된 침철석의 투여량이 0.05 g/L일 때 가장 높은 광산화 효율을 나타났다. 또한 광원의 파장별 겉보기 광산화 효율을 비교한 결과, 자외선램프가 자외선 LED에 비하여 아비산염의 산화 효율이 더 높은 것으로 나타났다. 하지만, 자외선 방사량을 기준으로 보정하면, 자외선 LED가 자외선램프보다 광산화 효율이 더 높은 것으로 평가되었다. 본 연구를 통해 침철석 광물이 존재하는 지하수 환경에서 외부로부터 다른 광촉매를 투여하지 않고 친환경적인 광산화 공정을 이용하여 비소의 독성 저감이 가능하다는 것을 알 수 있었다. 또한, 공정 또한 자외선 LED가 자외선램프의 단점을 보완할 수 있는 대체 광원으로 광산화 공정에 활용 가능하다는 것을 확인하였다.

소상공인 경쟁력 강화의 지원제도에 관한 연구 - 소상공인 지원제도를 중심으로 - (A Study on the Support System for Reinforcement of Competitiveness of Small Business persons - Mainly Focused on Support System for Small Business Persons -)

  • 우대일;이상윤
    • 한국프랜차이즈경영연구
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    • 제2권2호
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    • pp.95-110
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    • 2011
  • 글로벌 경제여건의 불안과 우리 경제의 양극화가 심화됨에 따라, 중소기업과 소상공인의 체감경기는 여전히 낮으며 불안한 실정이다. 2007년 서브프라임 사태로 촉발된 전 세계적 금융시스템의 붕괴는, 세계 각국의 금융산업의 근간을 흔들리게 하는 촉진제 역할이 되었으며, 이에 가장 민감한 계층인 소상공인들의 생존 활로 역시 큰 위험을 맞고 있는 실정이다. 제조, 도매, 소매 등 유통산업의 모든 구성력이 상호 연계성과 의존성이 점차 커지고 있으며, 리스크에 대한 불안요소 역시 점차 증가되고 있는 것이 현실이다. 소상공인 스스로의 활로개척으로는 생존할 수 없는 외부 환경적, 물리적 리스크의 요인이 점차 커지고 있어, 이에 대응하지 못하는 소상공인들은 큰 위기를 맞고 있다. 이를 극복하기 위해 정부에서는 여러 가지 노력을 기울이고 있으나, 그 효과가 지속적이지 못하고 있는 것이 안타까울 따름이다. 고용과 창출의 지속성이 떨어지는 단기근로중심의 일자리 증가와 가계소득의 체감저하등으로 인해, 전반적인 고용 및 창업등의 자영업 시장이 개선되지 못하는 악순환이 나타나고 있는 실정이다. 최근 유럽 각국에서 발생되는 재정위기 및, 김정일 사후, 북한과의 관계상황, 중동전세의 불안등 다국적인 리스크 요인들로 인해 성장세가 둔화되는 조짐을 보이고 있다. 전문기관들의 지표상 성장 통계는 4%내외로 예상되고 있으며, 서민들이 느끼는 자영업 경기는 여전히 암울하다. 일자리부족과, 고용불안, 은퇴 후 생계수단에 대한 마땅한 대책이 없는 것이 주위의 현실이다. 좁고, 과당경쟁의 상태에 놓여있는 시장에 대기업의 진출 또한, 더욱 상황을 어렵게 만드는 환경적 요인으로 판단해 볼 수 있다. 프랜차이즈라는 경영 컨셉이 과연, 자영업자의 삶을 안정적으로 보장해 줄 수 있는 제도적 열쇠인지를 우리는 다시금 판단해봐야 할 부분이기도 하다. 사업분야의 진입장벽을 뚫고, 자영업자와의 상생을 외치며, 오늘도 무섭게 대기업은 진출하고 있다. 고통스러운 내수침체를 겪고 있고, 앞날을 기대할 수 없고, 혼란스럽 불안한 자영업을 영위해 나가는 것이 바로 소상공인이다. 하루빨리, 현명한 소비진작으로 내수경기를 회복시키는 일이 매우 중요하다. 정부와 관련기관등이 힘을 하나로 모아, 고민하고, 해법을 제시하고, 제대로 된 방향을 설정하여 책임있게 끌고 나가는 것이 무엇보다 중요한 시점이다. 따라서 본 연구는 현재 시행되고 있는 소상공인 지원정책을 검토하여, 소상공인의 경쟁력 강화를 제시하는데 목적이 있다.

국제항공우주재판소의 설립 가능성 (Possibility of Establishing an International Court of Air and Space Law)

  • 김두환
    • 항공우주정책ㆍ법학회지
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    • 제24권2호
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    • pp.139-161
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    • 2009
  • 필자가 세계에서 최초로 국제항공우주재판소(ICASL)의 설립을 제안한 것은 어디까지나 필자 개인의 학문적이고 실용적인 의견에 불과하다. 항공기, 인공위성, 우주선의 추락 또는 충돌 등으로 인하여 인적 또는 물적 손해가 발생되는 항공우주사고의 특성은 (1)전손성(全損性: all or nothing), (2) 순간성(Augenblick), (3) 지상종속성(항공우주관제계 등), (4)손해의 거액성, (5) 국제성 등이 있음으로 육상의 자동차, 기차사고 등과 해상의 선박사고 등과는 다른 특성을 지니고 있다. 따라서 국제항공우주법분야의 사건들을 신속하고 공정하게 처리하기 위하여서는 지역(대륙)별로 국제항공우주법분야에 조예가 깊은 전문가, 교수 및 법조인들 가운데 UN산하 국제민간항공기관(ICAO)의 이사회 및 총회와 UN우주평화적이용위원회(COPUOS)의 법률분과위원회 및 총회에서 다수결로 선출된 14명의 판사들로 구성된 국제항공우주재판소의 설립이 필요하다. 현재 국제재판소로는 네덜란드 헤이그에 있는 (1) 국제사법재판소(ICJ), 독일 함부르크에 있는 (2) 국제해양재판소(ITLS), 헤이그에 있는 (3) 국제형사재판소(ICC), 룩셈브르크에 있는 (4) 유럽공동체재판소(CEC)와 프랑스의 스트라스부르크에 있는 (5) 유럽인권재판소(EHRC) 등이 있으며 이들 재판소의 기능을 개별적으로 살피어 볼 때에 주로 국제법, 국제해양법, 국제형사법, EU법, 유럽인권법 등에 관련된 사건들을 재판한 후 판결을 내리고 있다. 상기 5개 재판소의 설립근거는 각 재판소의 설립에 관계된 국제조약 내지 제정법(statute :정관)에 근거하고 있다. 상기 국제항공우주재판소의 설립 근거가 되는 조약초안에는 (1) 본 재판소의 설립목적, (2) 판사의 선출방법, (3)판사의 임기, (4) 판사의 의무와 권한, (5) 심의회, (6) 재판관할, (7) 청문회, (9) 판결의 방법(주문과 이유 등), (10) 제소기한 등을 삽입하여야만 된다. 국제항공우주재판소는 ICAO 및 UNCOPUOS의 주된 사법기관으로서 법인격을 향유하며 9년 임기의 판사들은 재선이 가능하다. 국제항공우주재판소의 소재지는 대한민국의 서울 또는 기타 도시로 한다. 국제항공우주재판소를 설립하기 위하여서는 설립근거가 되는 국제조약과 세부적인 절차법 (정관: 定款등)의 제정이 필요하다고 본다. 국제항공우주재판소의 설립은 항공우주법 사건에 대한 재판의 기준을 설정하고 재판의 공정성과 신속성을 도모하는데 크게 기여하게 되리라고 본다. 국제항공우주재판소의 창설은 판례법의 축적으로 인하여 국제항공우주법을 통일을 시키는데 촉매적인 역할을 하게 될 것이며 "세계통일법 (unification of the law in the world)"을 형성시키는데 일익을 담당하게 될 것이다.

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