• 제목/요약/키워드: Ti-Al-Fe-Si-O

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보성-화순지역 하상퇴적물에 대한 지질집단별 지구화학적 특성 (Geochemical Characteristics on Geological Groups of Stream Sediment in the Boseong-Hwasun Area, Korea)

  • 박영석;김종균
    • 한국지구과학회지
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    • 제32권7호
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    • pp.707-718
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    • 2011
  • 보성-화순지역 하상퇴적물에 대한 지질집단별 자연배경치와 지구화학적 특성에 대해 연구하였다. 이를 위해 1차 수계를 따라 하상퇴적물시료 186개를 채취하였고, 실험실에서 자연건조 시킨 후, XRF, ICP-AES, NAA분석을 실시하였다. 하상퇴적물의 지질집단별 자연배경치와 지구화학적 특성을 알기 위해, 시료를 화강암질편마암(GGn)지역과 반상변정질편마암(PGn)지역으로 분리하였다. 화강암질편마암지역의 주성분원소 함량은 $SiO_2$ 45.5-73.09 wt.%, $Al_2O_3$ 12-20.76 wt.%, $Fe_2O_3$(T) 3.72-8.85 wt.%, $K_2O$ 2.38-4.2 wt.%, MgO 0.75-2.77 wt.%, $Na_2O$ 0.78-1.88 wt.%, CaO 0.27-2.1 wt.%, $TiO_2$ 0.56-1.72 wt.%, $P_2O_5$ 0.06-0.73 wt.% and MnO 0.03-0.95 wt.%이고 반상변정질편마암지역의 주성분원소 함량은 $SiO_2$ 43.74-70.71 wt.%, $Al_2O_3$ 11.54-25.05 wt.%, $Fe_2O_3$(T) 3.44-13.46 wt.%, $K_2O$ 2.08-3.86 wt.%, MgO 0.65-2.99 wt.%, $Na_2O$ 0.63-1.7 wt.%, CaO 0.35-2.07 wt.%, $TiO_2$ 0.68-4.17wt.%, $P_2O_5$ 0.1-0.31 wt.% and MnO 0.07-0.33 wt.%이다. 화강암질편마암지역 하상퇴적물의 위해원소 함량은 크롬 41.7-242 ppm, 코발트 7.6-25.1 ppm, 니켈 12-61 ppm, 구리 10-47 ppm, 아연 48.5-412 ppm, 납 17-215 ppm이고 반상변정질편마암지역은 크롬 29.6-454 ppm, 코발트 5.9-53.7 ppm, 니켈 8.7-287 ppm, 구리 6.4-134 ppm, 아연 43.6-370 ppm, 납 15-37 ppm이다. 화강암질편마암지역에서 크롬은 MgO와 코발트는 $Al_2O_3$, $Fe_2O_3$(T), MgO와 니켈은 $Fe_2O_3$(T), CaO, MgO와 높은 상관성을 가지나, 구리, 아연, 납은 비교적 낮은 상관성을 보였다. 반상변정질편마암지역에서 일반적으로 크롬, 코발트, 니켈, 구리는 주성분원소와 대부분 높은 상관성을 보였으나, 아연과 납은 낮은 상관성을 보였다.

충주 어래산 일대에서 산출하는 희토류 광물의 광물학적 및 광물화학적 특성 (Mineralogy and Mineral-chemistry of REE Minerals Occurring at Mountain Eorae, Chungju)

  • 유병운;이길재;고상모
    • 자원환경지질
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    • 제45권6호
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    • pp.643-659
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    • 2012
  • 충주 지역은 소위 옥천층군에 해당되는 계명산층이 분포하며, 계명산층내에는 변성화산암 모암과 페그마타이트 모암의 희토류 광체가 배태한다. 변성화산암 모암의 희토류 광체를 구성하는 희토류광물은 갈렴석, 저어콘, 인회석, 스핀이 산출하나 갈렴석이 가장 우세하게 산출한다. 페그마타이트 모암의 희토류 광체를 구성하는 희토류 광물은 퍼구소나이트, 카르나수르타이트, 저어콘, 토륨석이 산출하나 퍼구소나이트가 가장 우세하다. 변성화산암에서 산출하는 갈렴석의 화학식은 (Ca, Y, REE, Th)$_{2.095}$(Mg, Al, Ti, Mn, $Fe^{3+})_{2.770}(SiO_4)_{2.975}(OH)$로서 TREO 23.89-29.12 wt%, $La_2O_3$ 4.71-9.92 wt%, $Ce_2O_3$ 11.30-14.33 wt%, $Y_2O_3$ 0.11-0.29 wt%, $ThO_2$ 0.12-0.94 wt% 이다. A(2) 사이트 에서 $Ca^{2+}$$REE^{3+}$, M(2) 사이트에서 $Al^{3+}$$Fe^{2+}$의 치환이 일어나는데 이는 갈렴석의 화학조성에 밀접한 관련을 갖는 특징이고, Fe의 함량이 일반 갈렴석보다 높은 Ce 계열의 Ferriallanite에 해당된다. 이는 모암인 계명산층을 주로 구성하는 변성화산암(변성조면암)의 원암이 Fe이 풍부한 함철층이기 때문인 것으로 판단된다. 페그마타이트 모암에서 가장 우세하게 산출하는 퍼구소나이트의 화학조성은 A 사이트에서 Y-REE, Y-Th 치환이 우세하게 일어났으며, B 사이트에서는 Nb-Ta-Ti의 치환이 주로 초래되었으며, 계산된 화학식은 $YNbO_4$ 이다. 또한 $Y_2O_3$$Nb_2O_5$만의 비율로 상관도를 확인 한 결과 연구지역에서 산출되는 퍼구소나이트는 Y과 Nb의 이상적인 비율인 1:1 비율과 달리 1:1.5의 비율을 나타내고 있으며, Nb의 함량이 Y 함량보다 높으며, Y 사이트 즉, A 사이트에서 희토류 원소의 치환이 활발하게 초래되었다. 페그마타이트에서 산출하는 카르나수르타이트는 REE 및 Th를 치환하는 조성은 각각 $Ce_2O_3$ 9.16-22.88 wt%, $La_2O_3$ 2.15-9.16 wt%, $ThO_2$ 0.44-10.8 wt%, 화학조성으로 계산된 구조식은 (Y, REE, Th, K, Na, Ca)$_{1.478}$(Ti, Nb)$_{1.304}$(Mg, Al, Mn, $Fe^{+3})_{0.988}$(Si, P)$_{1.431}O_7(OH)_4{\cdot}3H_2O$이다. 870-860 Ma 인 초기 원생대에 로디니아 대륙의 분열기로서 한반도에서 A-1형 화산활동이 초래되어 철, 희토류원소 및 고장력원소(Nb, Zr, Y 등)가 풍부한 변성화산암으로 주로 구성되는 계명산층을 형성 시켰다면 갈렴석은 모암이 형성될 당시 알카리 화산암에서 정출되었거나 변성작용이 초래된 고생대 말(300-280 Ma, Cho et al., 2002) 광역변성작용에 의해 형성 되었을 가능성이 높다. 희토류를 함유하는 페그마타이트에서 산출하는 저어콘 연대가 190 Ma 인 것은 쥬라기에 충주지역에서 광범위하게 초래된 화강암 정치활동과 관련된 가능성이 크다. 따라서 충주지역 계명산층 내 배태된 희토류 광체는 인접한 지역에 배태되어 있지만 매우 차별적 희토류 광화작용이 초래 되어 희토류광물조성과 광체의 산상이 차별적으로 나타나는 것으로 해석된다.

삼덕 Mo 광상에서 산출되는 백색운모 및 화학조성 (White Mica and Chemical Composition of Samdeok Mo Deposit, Republic of Korea)

  • 유봉철
    • 한국광물학회지
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    • 제32권3호
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    • pp.223-234
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    • 2019
  • 삼덕 Mo 광상 주변지질은 고생대 화전리층, 고운리층, 서창리층, 이원리층, 황강리층, 백악기 우백질 반상화강암 및 화강반암으로 구성된다. 이 광상은 서창리층 내에 발달된 NS 방향의 열극대를 따라 충진한 3개조의 석영맥으로 구성된 광상으로 석영맥의 맥폭은 0.05~0.3 m 정도로 팽축이 심하고 석영맥의 연장성은 약 400 m 정도이다. 석영맥은 괴상, 각력상 및 정동조직들이 관찰되며 모암변질로는 규화작용, 견운모화작용, 점토화작용 및 녹니석화작용 등이 관찰된다. 산출광물은 석영, 형석, 백색운모, 흑운모, 인회석, 모나자이트, 금홍석, 티탄철석, 휘수연석, 황동석, Fe-Mg-Mn 산화물 및 철 산화물 등이다. 이 광상의 백색운모는 석영맥과 모암에서 세립질에서 조립질로 산출되며 4가지 산출유형(I 유형: 석영, 휘수연석, 철 산화물 및 Fe-Mg-Mn 산화물과 함께 산출되는 것, II 유형: 석영, 철 산화물 및 Fe-Mg-Mn 산화물과 함께 산출되는 것, III 유형: 석영 및 흑운모와 함께 산출되는 것 및 IV 유형: 석영과 함께 산출되는 것)을 갖는다. 석영맥에서 산출되는 백색운모의 화학조성은$(K_{0.89-0.60}Na_{0.05-0.00}Ca_{0.01-0.00}Sr_{0.02-0.00})_{0.94-0.62}(Al_{1.54-1.12}Mg_{0.36-0.18}Fe_{0.26-0.09}Mn_{0.04-0.00}Ti_{0.02-0.00}Cr_{0.02-0.00}Zn_{0.01-0.00})_{1.91-1.72}(Si_{3.40-3.11}Al_{0.92-0.60})_{4.00}O_{10}(OH_{1.68-1.42}F_{0.58-0.32})_{2.00}$이나 I 유형의 백색운모는 나머지 유형의 백색운모보다 $SiO_2$ 및 MgO 함량은 낮고 FeO 함량은 높게 나타난다. 또한 이 광상의 백색운모의 화학조성 변화는 팬자이틱 또는 Tschermark 치환($(Al^{3+})^{VI}+(Al^{3+})^{IV}{\leftrightarrow}(Fe^{2+}$ 또는 $Mg^{2+})^{VI}+(Si^{4+})^{IV}$) 및 직접적인 $(Fe^{3+})^{VI}{\leftrightarrow}(Al^{3+})^{VI}$ 치환에 의해 일어났음을 알 수 있다.

Electrochemical Characteristics of Zn and Si Ion-doped HA Films on Ti-6Al-4V by PEO Treatment

  • Lim, Sang-Gyu;Hwang, In-Jo;Choe, Han-Cheol
    • 한국표면공학회:학술대회논문집
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    • 한국표면공학회 2016년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.199-199
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    • 2016
  • Commercially pure titanium (cp-Ti) and Ti alloys (typically Ti-6Al-4V) display excellent corrosion resistance and biocompatibility. Although the chemical composition and topography are considered important, the mechanical properties of the material and the loading conditions in the host have, conventionally. Ti and its alloys are not bioactive. Therefore, they do not chemically bond to the bone, whereas they physically bond with bone tissue. The electrochemical deposition process provides an effective surface for biocompatibility because large surface area can be served to cell proliferation. Electrochemical deposition method is an attractive technique for the deposition of hydroxyapatite (HAp). However, the adhesions of these coatings to the Ti surface needs to be improved for clinical used. Plasma electrolyte oxidation (PEO) enables control in the chemical com position, porous structure, and thickness of the $TiO_2$ layer on Ti surface. In addition, previous studies h ave concluded that the presence of $Ca^{+2}$ and ${PO_4}^{3-}$ ion coating on porous $TiO_2$ surface induced adhesion strength between HAp and Ti surface during electrochemical deposition. Silicon (Si) in particular has been found to be essential for normal bone and cartilage growth and development. Zinc (Zn) plays very important roles in bone formation and immune system regulation, and is also the most abundant trace element in bone. The objective of this work was to study electrochemical characteristcs of Zn and Si coating on Ti-6Al-4V by PEO treatment. The coating process involves two steps: 1) formation of porous $TiO_2$ on Ti-6Al-4V at high potential. A pulsed DC power supply was employed. 2) Electrochemical tests were carried out using potentiodynamic and AC impedance methoeds. The morphology, the chemical composition, and the micro-structure an alysis of the sample were examined using FE-SEM, EDS, and XRD. The enhancements of the HAp forming ability arise from $Si/Zn-TiO_2$ surface, which has formed the reduction of the Si/Zn ions. The promising results successfully demonstrate the immense potential of $Si/Zn-TiO_2$ coatings in dental and biomaterials applications.

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카이져슈튤에서 산출되는 테프라이트질 화산암내의 단사휘석에 관한 광물화학적 고찰 (Mineralchemie der Klinopyroxen vom tephritischen Gesteine im Kaiserstuhl, BRD)

  • 김진섭
    • 한국광물학회지
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    • 제2권2호
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    • pp.100-106
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    • 1989
  • 독일 Rhine 그라벤 지역의 Kaiserstuhl 에서 산출되는 테프라이트질 화산암에서 주반정광물과 석기광물로 나타나는 Ti-Augite는 60-85의 Mg-값($Mg/Mg+Fe^{2+}+Mn$)을 보여준다. FATS 와 TITS 성분은 포놀라이트질 바자나이트에서 테프라이트 및 분화된 포놀라이트질 테프라이트로 갈수록 감소함을 보여준다. 각 암석그룹의 단사휘석은 포놀라이트질 바자나이트에서 테프라이트, 포놀라이트질 테프라이트로 갈수록 Si는 감소하고 Al은 증가하는 분화양상을 보여준다. 알칼리암에서 흔히 산출되는 단사휘석의 녹색 core는 연갈색 내지 무색의 가장자리 보다 Fe 성분이 풍부하고 Ti 성분이 적음을 나타낸다.

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익산 미륵사지 석탑 사리공 내 출토 고대 유리 유물의 성분특성 분석 (Characteristic Analysis of Chemical Compositions for Ancient Glasses Excavated from the Sarira Hole of Mireuksaji Stone Pagoda, Iksan)

  • 한민수
    • 보존과학회지
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    • 제33권3호
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    • pp.215-223
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    • 2017
  • 익산 미륵사지 석탑의 사리공 내에서 출토된 유리 유물 30점을 분석하여 이들의 성분특성과 상관성, 발색원소 등을 알아보고자 하였으며, 이를 왕궁리 출토 유리의 연구결과와 비교하여 상관관계를 검토하였다. 성분분석 결과, 유리구슬 24점은 $SiO_2$$Na_2O$ 성분을 다량 함유한 소다유리군에 속하며, 세부적으로 소다-알루미나유리계 ($Na_2O-Al_2O_3-CaO-Si_2O$)였다. 안정제로서 $Al_2O_3$, CaO, MgO가 첨가된 것으로 보이며, 이를 통해 LCHA(Low CaO, High $Al_2O_3$)형으로 분류할 수 있다. 착색물질은 Ti, Mn, Fe, Cu, Pb 등 성분이 발색에 영향을 준 것으로 판단된다. 나머지 6점은 모두 녹색계열의 유리판 또는 미상의 파편으로 PbO의 함량이 약 70wt.%, $SiO_2$의 함량이 약 30wt.%인 전형적인 $PbO-SiO_2$계의 납유리였다. 이들 유물을 동일 유적권인 왕궁리 출토 유리구슬의 성분과 비교한 결과, 일부 소다유리인 점은 유사하나 $Na_2O$의 함량이 상대적으로 미륵사지 유리 구슬이 매우 높고, 대부분 $K_2O$와 CaO의 함량이 낮다는 점이 다르다. 납유리의 경우도 PbO와 $SiO_2$ 함량이 약간 차이가 있다. 이는 두 유적지에서 제작된 유리 유물이 서로 다른 재료 또는 기술을 이용하였을 가능성도 있는 것으로 보인다.

Nano inclusions in sapphire samples from Sri Lanka

  • Jaijong, K.;Wathanakul, P.;Kim, Y.C.;Choi, H.M.;Bang, S.Y.;Choi, B.G.;Shim, K.B.
    • 한국결정성장학회지
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    • 제19권2호
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    • pp.84-89
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    • 2009
  • The turbid/translucent, near colorless(milky) metamorphic sapphire samples from Sri Lanka have been characterized after the heat treatment in $N_2$ at $1650^{\circ}C$. As-received sapphire specimens became bluish-colored and exhibited more clarity after the heat treatment. It was found that the color change at inclusions zoning region is attributed by the dissolution. As received samples contain the micro/nano inclusions such as rutile($TiO_2$), ilmenite($FeTiO_3$), spinel($MgAl_{2}O_{4}$)/ulvospinel($Fe_{2}TiO_{4}$) and apatite($Ca_5(PO_4)_3$), which were dissolved by the heat treatment and form the blue color through $Fe^{2+}/Ti^{4+}$ charge transferring. The microstructures become different because as the dissolution of apatite($Ca_5(PO_4)_3(OH,F,Cl)$) in alumino silicates($Al_{2}SiO_{5}$) occurred, resulting in morphological change with the appearance of(Ca, Mg, Al) silicate on the surface. Both as-received and heat treated samples showed the rhombohedral crystal structure of $Al_{2}O_{3}$.

경기도 포천시 길명리 가마터 출토 흑유자기와 백자에 대한 특성분석 (Characteristics Analysis of on Blackware and Whiteware at Excavated Kiln in Gilmyeong-ri Pocheon-si Gyeonggi-do, Korea)

  • 고민정;김규호
    • 보존과학회지
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    • 제22권
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    • pp.43-60
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    • 2008
  • 본 연구는 19세기로 알려진 경기도 포천 길명리 가마터에서 선정한 흑유자기와 백자편을 중심으로 과학적 분석을 활용한 특성 자료를 제시해 보고자 한다. 과학적 분석은 미세구조 관찰과 색도와 비중 및 흡수율, 기공률 등을 포함한 물리적 특성, 태토와 유약의 조성에 대한 화학적 특성으로 구분하여 조사하였다. 분석 결과, 태토의 미세구조는 자화 정도에 따라 태토 표면의 입자 및 기공 등에서 차이를 보이며 유약은 백자보다 흑유자기가 유리질화가 잘된 양상으로 관찰된다. 색도와 비중 및 흡수율은 자기의 종류보다 각 도편의 자화 정도에 따른 미세구조에 따라 차이를 보인다. 화학적 조성 분석에서 태토는 백자보다 흑유자기가 $Fe_2O_3$$TiO_2$가 높은 편이고 유약은 백자보다 흑유자기가 $SiO_2$, $Al_2O_3$가 낮고 $Fe_2O_3$, $TiO_2$가 높게 함유하고 있는 특징이 있다. 특히, 흑유자기는 CaO와 재의 사용 여부를 말해주는 $P_2O_5$ 성분이 높다.

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국내 갯벌머드 해양치유자원의 특성 및 기준에 관한 연구 (Characteristics and Standards of Domestic Tidal Flat Mud Marine Healing Resources)

  • 박선영;강정원;정용기;조연제
    • 한국습지학회지
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    • 제25권4호
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    • pp.386-393
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    • 2023
  • 최근 들어서 국내의 해양치유산업 활성화를 위한 해양치유자원의 효능·효과에 관한 연구개발이 진행 중에 있다. 본 연구는 해양치유자원으로서 잘 알려진 머드 물질에 대한 효능성분 분석을 통해 활용·관리 기준을 제시하였다. 머드물질 시료는 국내 갯벌에서 채취되었으며, 모래질, 실트질 및 점토질 함량은 각각 평균 7.87%, 74.95% 및 17.17%로 머드(실트+점토)의 평균 함량이 90% 이상이었다. 효능성분은 SiO2(68.4%)성분이 가장 높으며, 다음으로 Al2O3(13.3%)>Fe2O3(4.0%)>K2O(2.9%)>Na2O(2.3%)>MgO(1.6%)>CaO(1.0%)>TiO2(0.7%) 순으로 평균함량이 높았다. 효능성분 분석을 바탕으로 기능성을 나타내는 성분(기능 성분)을 Si, Al, Fe, K, Na, Mg, Ca를 선정하였으며, 또한 품질관리를 목적으로 정하는 성분(지표 성분)은 효능을 가진 성분 중 함량이 높은 K, Mg, Ca로 결정하였다. 결과적으로 기존 문헌을 참고하여 국내 갯벌머드자원이 해양치유자원으로서 활용·관리되기 위해서는 원재료의 머드함량이 70.0% 이상 그리고 지표 성분인 K2O+MgO+CaO의 합이 5.0% 이상을 기준으로 제시하였다.

강릉 보광리 분청도편의 성분과 미세구조 연구 (Composition and Microstructure of Punch'ong Sherds from Bokwang-ri, Kangnung)

  • 김경남;한상목;신대용
    • 보존과학회지
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    • 제8권1호
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    • pp.10-15
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    • 1999
  • 강릉 보광리 도요지에서 출토된 분청 도편의 성분과 미세구조의 특징을 EDS부착의 주사전자현미경과 X선 회절분석기, 열팽창측정기를 이용하여 조사하였다. 도편의 태토 성분은 $SiO_2(73-78\%),\;Al_2O_3(13-16\%)$, $RO{\cdot}R_2O(4-5\%,\;R=Ca,\;Mg,\;Na,\;K),\;R_xO_y(3-6\%,\;R=Fe,Ti)$로 구성되어 있으며, $SiO_2$의 양은 많은 편이나 $Al_2O_3$의 양은 적은 편이었다. 유약은 CaO 함량이 $21-30\%$로 높은 것으로 보아 석회계열의 유약으로 생각된다. 또한 도편의 소성온도는 $1150^{\circ}C$부근의 온도로 추정된다.

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