• 제목/요약/키워드: biochemical decomposition

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매립장의 생분해로 인한 가스발생이 장기 침하에 미치는 영향 (Effects of Gas Generation due to Biodegradation on Long-term Landfill Settlement)

  • 안태봉;진한규;한운우
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제6권1호
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    • pp.5-13
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    • 2005
  • 매립장의 침하메카니즘은 매우 복잡하여 전통적인 토질역학적 방법으로만 해결하는 것은 적절한 방법으로 판단되지 않는다. 매립장은 다량의 유기물질이나 유기질토로 이루어졌기에 분해에 의한 침하방법도 고려하여야한다. 매립장의 유기물질 분해는 혐기성상태에서 분해가 이루어지는데 분해시 발생 가스는 이산화탄소($CO_2$)와 메탄($CH_4$)등의 성분으로 이루어진다. 매립장에서의 유기물질의 분해는 침하와 관계를 가지며 분해는 가스를 생성하므로 발생가스량에 따른 침하예측모델을 제안할 수 있었다. 또한 매립장의 조기안정화 방법으로 사용하는 침출수 재순환법을 적용하여 침출수를 재순환 한 매립조와 재순환을 하지 않은 매립조를 제작하여 가스발생과 침하특성을 비교 분석하였다. 제안한 가스모델을 침출수가 재순환하지 않은 매립조와 재순환한 매립조에 적용할 때는 각각 보정계수 1.4, 1.7이 필요하며 재순환 매립조의 침하촉진효과는 22% 증가하는 것으로 나타났다.

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건설폐기물 분리매립 및 생활폐기물과의 혼합매립에 의한 매립가스 발생 특성 (Characteristics of Landfill Gas Generation by Separate Landfill of Construction Waste and Mixed Landfill with Household Waste)

  • 박종근;천승규
    • 신재생에너지
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    • 제18권4호
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    • pp.1-11
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    • 2022
  • Landfill gas (LFG) generation characteristics in a construction waste landfill zone (block E) and mixed landfill zone (block A) were analyzed. During the period from October 2018 to April 2022, a total of 936×103 and 1,001×103 tons of waste were disposed in block E and block A, respectively. Out of this, 27.1% and 55.6% were biodegradable waste in block E and block A, respectively. The landfill masses of the two blocks were converted to be comparable. Then, the biodegradable waste and organic carbon were estimated by element analysis, biodegradable carbon by biochemical methane potential experiment (DC), and sulfate ion by acid decomposition. Results showed that biodegradable waste, organic carbon, biodegradable carbon, and sulfate ions in block A were 2.1, 1.6, 5.2, and 0.4 times greater than those in block E, respectively. The amount of LFG generated by block A was 4.8 times greater than that by block E. The average concentrations of methane (CH4) were 60.8% and 60.9% in block E and block A, respectively, which were unrelated to the nature of disposed waste. The average concentrations of hydrogen sulfide (H2S) were significantly high in block E (4,489 ppm) and block A (8,478 ppm). As the DC/SO42- of block E and block A were 0.35 and 4.56, respectively, increase in DC/SO42- caused increase in not only the total amount but also the concentration of H2S generated.

버섯 폐배지의 생화학적 메탄퍼텐셜 분석 (Biochemical Methane Potential Analysis of Mushroom Waste Medium)

  • 김창규;이준형;윤영만
    • 유기물자원화
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    • 제30권1호
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    • pp.13-21
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    • 2022
  • 버섯 폐배지는 버섯의 수확 후 발생하는 폐기물계 바이오매스로서 적정처리 방법의 부재와 위탁처리 비용의 상승으로 버섯재배 농가의 처리 부담을 증가시키고 있다. 본 연구에서는 버섯 폐배지의 적정처리를 위한 방법으로 혐기소화를 통한 바이오에너지화 방안을 검토하기 위하여 버섯재배 사용 전 배지(Mushroom medium; MM)와 사용 후 폐배지(Mushroom waste medium; MWM)의 메탄퍼텐셜을 분석하고 혐기소화 과정에서의 유기물의 분해특성을 파악하고자 하였다. 버섯재배 전과 후, MM과 MWM의 이론적 메탄퍼텐셜(Bth)은 0.481, 0.451 Nm3-CH4/kg-VSadded으로 MWM에서 6.2% 낮았으나, 생화학적 메탄퍼셜은 0.155, 0.183 Nm3-CH4/kg-VSadded으로 MWM에서 18% 증가하였다. Modified Gompertz model에 의한 반응속도 분석에서 MM과 MWM의 최대메탄생산량(Rm)은 각각 4.59, 7.21 mL/day이었으며, 지체성장기시간(λ)는 각각 2.78, 1.96 day으로 MWM에서 혐기소화 속도가 증가하였다. Parallel first order kinetics model에 의한 반응속도 분석에서 MM과 비교하여 MWM에서 이분해성 유기물(VSe) 함량이 5.89%, 분해저항성 유기물(VSp) 함량이 2.03% 높았으며, 난분해성 유기물(VSNB) 함량은 7.85%가 낮았다. 따라서, 버섯재배 사용 전 배지보다 폐배지의 혐기소화 특성이 더 우수하였다.

오염퇴적물의 주요 영향인자에 따른 메탄발생 생성률 평가 (Assessment of Methane Production Rate Based on Factors of Contaminated Sediments)

  • 김동현;박형준;방영준;이승오
    • 한국방재안전학회논문집
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    • 제16권4호
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    • pp.45-59
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    • 2023
  • 세계적으로 온실가스 감축을 위해 주로 이산화탄소 발생에 초점을 맞춰왔지만, 최근에는 메탄 발생에 대한 관심이 커지고 있다. 습지, 저수지, 호소 등 수중 환경을 포함한 자연은 온실 가스 중요한 발원지이다. 호수와 저수지 바닥에 쌓인 퇴적된 유기 오염물질은 산소가 부족한 상태에서 미생물 분해를 통해 메탄과 같은 온실 가스를 생성할 수 있다. 메탄 배출은 비점오염원의 증가와 하천에 설치되는 횡단 구조물에 의한 흐름변화에 의해 증가하고 있는 실정이다. 또한, 기후 변화로 인한 수온의 상승 등은 메탄 배출을 가속화하는 원인이다. 메탄은 다양한 경로를 통해 대기로 배출될 수 있다. 따라서, 본 연구에서는 메탄발생의 주요인자가 미치는 영향을 정량화하기 위하여 BMP test을 수행하였다. 실험조건에 따라 메탄발생량을 직접 계측하였으며, 실험조건은 온도, 기질의 종류, 전단응력 및 퇴적물 특성으로 구분하였다. 또한, 바닥의 전단 응력은 실험적으로 측정하기가 어려워 수치모의를 수행하였다. 실험결과, 생화학적 요소는 메탄 생성에 영향을 미치지만, 전단 속도는 메탄 분리에 영향을 미치는 것으로 나타났으며, 퇴적물 특성은 메탄 생성 및 분리에 영향을 미칠 수 있다. 메탄 생성과 주요인자들 간의 관계를 경험식으로 제시하였으며, 향후 전단응력 및 유기물에 대한 실험조건을 구체화하고 실험규모를 확대한다면 메탄발생과 생지화학 및 수환경인자간의 관계를 도출할 수 있을 것으로 기대된다.

해수순화에 따른 틸라피아 근육의 물리화학적 변화 (Physicochemical Changes in Tilapia Oreochromis niloticus Muscle Induced by Acclimation to Sea Water)

  • 황규철;윤호동;지청일;박정흠;김성준
    • 한국식품과학회지
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    • 제25권2호
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    • pp.185-190
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    • 1993
  • 담수산 틸라피아를 하루 $5%_{\circ}$씩 해수농도를 높여 1주일에 걸쳐 $32%_{\circ}$ 해수에 순화시켜, 이때를 기준(0주)으로하여 1주일 간격으로 염세포의 발달, 근육의 물성 및 미량원소의 변화와 더불어 근원심유의 ATPase 활성 및 열안정성에 대한 변화를 알아보았다. 아가미의 염세포는 해수순화와 더불어 점진적으로 갯수가 늘어나고 크기가 커져 순화 3주째에 발달이 완료되었다. 근육의 절단 및 압착강도도 해수순화에 따라 현저히 증가하여 근육의 물성변화를 보였으며, 일부 미량원소 (Mg, Na, K)도 뚜렷한 측적을 나타내었다. 근원섬유 ATPase 활성은 해수순화와 더불어 담수산의 것에 비해 유의차를 보이며 증가하였다. 근육중의 미량원소의 증가와도 관련이 있을 것으로 보이는 근원섬유 ATPase 활성증가는 결국 근육중의 ATP 분해를 촉진하여 근수축을 신속히 유도, 근육의 탄력을 증대시킴으로써 식감이 개선되는 것으로 추측되었다. 한편, 근원섬유의 열안정성은 해수순화에 의해 현저히 저하되었다.

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참뽕가지를 첨가한 어간장게장 소스의 품질 특성 (Quality Characteristics of Eoganjang-geajang Sauce added Mulberry Branches)

  • 박기홍
    • 한국조리학회지
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    • 제22권2호
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    • pp.163-175
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    • 2016
  • 본 연구의 목적은 비린 냄새 제거와 미생물 항균작용으로 저장성 향상 효과가 있는 참뽕가지를 어간장게장 제조에 이용하고자 이화학적 특성, VBN, 미생물 변화 및 아미노산 변화, 관능적 품질 특성을 평가하여 첨가량과 최적조건을 제시하는 것이다. pH는 숙성 1일과 5일 각 시료 간에 유의한 차이를 보였으며(p<0.001), 참뽕가지를 동일한 양으로 첨가하였을 경우, 숙성 기간에 따라 증가하였다. 염도는 숙성 1일에서 대조구보다 참뽕가지의 첨가량이 증가할수록 유의하게 낮아졌다(p<0.001). 당도는 숙성시간이 증가함에 따라 낮아졌다. L-value는 같은 양의 참뽕가지를 첨가하였을 때 숙성기간이 늘어날수록 값이 감소하여 색이 어두워졌다. a-value와 b-value는 숙성기간 1일, 참뽕가지 함량 100 g일 때 유의적(p<0.05)으로 높은 값을 나타내었다. VBN 함량은 숙성기간 1일과 5일에서 G4에서 가장 낮은 VBN 함량을 나타내어 부패도가 가장 낮았으며, 미생물 수는 숙성 1일에 대조구가 가장 높았고, 참뽕가지 첨가량이 증가할수록 항균작용을 하여 대조구보다 낮게 나타났다(p<0.05). 총유리아미노산은 숙성기간이 지남에 따라 증가하는 경향을 나타내었다. 특성차이검사 결과는 쓴맛, 풀 냄새, 텁텁한 맛이 참뽕가지 첨가량이 증가할수록 유의적(p<0.05)으로 진하다고 평가되었다. 감칠맛은 G4가 가장 높게 평가되었고, 참뽕가지를 첨가한 모든 시료가 대조구에 비하여 유의적(p<0.001)으로 구수하다고 평가되었다. 비린내는 참뽕가지를 첨가하지 않은 대조구에서 가장 높았으며, 첨가량이 증가할수록 감소한다고 평가되었다(p<0.001). 일반소비자들에 대한 기호도 검사결과, 향, 맛, 전반적인 기호도는 통계적으로 유의한 것으로 나타났다(p<0.01).

폐기물 매립지 침출수에 의한 중금속 용출에 관한 연구 (A Study on the Leaching of Heavy Metals by Municipal Solid Waste Landfill Leachate)

  • 정종관;장원;박영숙
    • 환경영향평가
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    • 제6권1호
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    • pp.105-110
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    • 1997
  • Sanitary landfill is a general method as a final disposal of municipal solid waste(MSW), therefore leachate characteristics are very various as lime goes by because of highly concentrated organic acids are contained non biodegradable COD. So it is hard to abide by the mandatory standards of discharge eventhough applying the physicochemical and biological processes to treat the leachate. The process of treating leachate are determined by the degree of removal and components, but they are highly contained organic materials. It is a removal method to use jointly with the physicochemical process if the hard and fast rule is needed. The critical components of material are COD, ammonia, salts and heavy metals in the case of treating biologically. Biological process is to use metabolism of microorganism, therefore it is a desirable condition which heavy metals are not contained, because they acting as an inhibitor of enzyme. Of these are contained, organic decomposition and synthetic function of microorganisms decrease significantly. Consequently, this research paper lays emphasis on the concentration of heavy metals in leachate and for the purpose of forecasting the factors which are affecting the leaching of metalic waste in some degree, experimented the various reacting conditions. 1. When the concentration of heavy metals in leachate is in comparison with the level eluted after reaction, at pH 7.9 the result of reaction for PCB to CCL scrap showed that Zn, Mn, Cu was more eluted 11.6 times, 340.3 times, and 2,705.5 times respectively than the leachate undiluted solution. 2. At the condition of strong acid pH 4.7, the concentration of heavy metals in EM undiluted solution showed that Zn, Mn, Cu was more eluted 26.5 times, 147.3 times, and 3,656.3 times respectively than leachate undiluted solution. 3. When the ratio leachate to EM was 50 vs 50(V/V%), Mn was more eluted 198.7 times than leachate undiluted solution, but Zn and Cu do not show the meaningful results. 4. The color of landfill leachate was black-brown. And fulvic acid that is main ingredient of NBD COD contained, oxygen of 44~50%. For that reason, I estimated that the level of Zn, Mn, Cu was higher than the case of leachate. 5. COD of leachate from general landfill is difficult to remove. Because the solution of heavy metals is improved by the character of leachate(pH & ingredient of oxygen etc.) hence the Mn, Cu, Zn act as disturbing factor, the biochemical treatment is hard. Therefore the type of PCB & CCL scrap, iron, aluminum contained metals need to previously separate from general wastes as much as possible.

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분해성 액상폐기물의 해양처리시 최적 투기율 (Optimum Dumping Rate of Biodegradable Liquid Waste in Ocean Disposal)

  • 이석모
    • 한국수산과학회지
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    • 제23권3호
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    • pp.198-207
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    • 1990
  • 하천과 연안의 극심한 오염을 유발하고 있는 액상폐기물을 동해남부해역에 투기할 목적으로 용존산소분포에 기초하여 허용농도와 최적투기율을 결정하였다. 허용농도 산출은 Streeter-Phelps 모델을 이용하였으며 이 모델의 인자인 탈산소계수는 2개월 간격으로 1년동안 각 수심별 해수에 유기물을 주입한 후 산소소모양을 측정하여 Thomas slope method에 따라 구하였고, 재폭기계수는 Redfield의 폐쇄계모델을 적용, 1년간의 현장관측재료와 C. S. K 자료를 이용하여 산출하였다. 투기율은 Csanady의 초기희석 이론을 적용하였다. 연구결과 표층에서 각 수심까지의 탈산소계수는 하계 $0.24\~0.29/day$, 동계 $0.17\~0.20/day$였으며, 재폭기계수는 하계 $0.03\~0.39/day$, 동계 $0.04\~0.56/day$이었다. 이들 인자로써 초기희석수괴의 용존산소를 $5mg/{\iota}$ 이상으로 유지할 수 있는 각 수심까지의 허용농도는 하계 $2.83\~7.33mgBOD/\iota$, 동계 $4.37\~18.83mgBOD/\iota$이었다. 혼합수심(H)과의 관계를 이용하여 산출된 허용농도($mgBOD/\iota$)는 하계 $17.23\times(H)^{-0.37}$, 동계 $54.96\times(H)^{-0.62}$으로 표현할 수 있었다. 이 허용농도에 기초하여 최적투기율($m^3/sec$)은 이호의 폭(b, m), 흘수(h, m) 그리고 폐기물의 BOD($L_n$, $mg/\iota$)의 함수로 하계에는 $R=275{\times}bh^{0.63}/L_n$, 동계에는 $=745{\times}bh^{0.48}L_n$으로 산출되었다. 이러한 차리는 하계와 동계의 용존산소농도 분포와 이를 좌우하는 각 인자에 기인한 것이다.

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시판용 넙치(치어)사료의 성분 비교분석을 통한 품질평가 (Quality Evaluation of Domestic and Foreign Extruded Pellets and Moist Pellet Based on Biochemical Analyses for Juvenile Olive Flounder, Parazichthys Olivaceus)

  • 최세민;한경민;왕소길;이승형;배승철
    • 한국양식학회지
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    • 제17권2호
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    • pp.144-150
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    • 2004
  • 본 연구는 현재 국내 넙치 양식장에서 이용되고 있는 MP, DEP-1, DEP-2, DEP-3, FEP-1, FEP-2에 대해서 농림부에서 규정하고 성분규격 등록항목 외에 사료의 P/E ratio, POV, AnV, Totox, VBN, 총균수, 사료내 지방산 및 아미노산 조성과 그동안 이루어진 넙치 사료영양관련 연구결과를 바탕으로 비교 분석하여 국내 시판중인 넙치 사료의 품질을 평가하기 위해서 이루어졌다. 6가지 사료 모두 요구량 이상으로 단백질이 과잉첨가 된 것으로 생각되며 MP, DEP-1, DEP-2, FEP-1은 사료 내 지질 함량도 과잉첨가 된 것으로 나타났다. 그리고 PH ratio를 기준으로 볼때, MP와 FEP-2는 특히 단백질 함량이 과잉 첨가된 것으로 나타났으며, FEP-1는 특히 지방이 너무 많이 첨가된 것으로 판단된다. 그리고 MP가 배합사료에 비해 사료내 인 함량이 요구량 이상으로 과잉 첨가되어 있어 수질오염을 일으킬 가능성이 높은 것으로 판단된다. 지방산패 및 단백질 부패는 MP가 배합사료에 비해 높게 나타났으며, 이로 인한 문제가 발생할 가능이 높으며, 더욱더 취급 시에 보관 및 관리에 신경을 써야 될 것으로 생각된다. 그리고 지방산의 조성에 있어서는 DHA와 EPA 모두 MP가 배합사료보다 높게 나타났으며, 배합사료는 이에 대한 고찰이 필요할 것으로 생각된다. 사료 내 라이신 함량은 MP와 FEP-2가 요구량 수준으로 첨가되어 있는 것으로 생각되며, 그 외 사료들은 요구량 기준으로 라이신 함량이 부족할 가능성이 높기 때문에 추가첨가가 필요할 것으로 생각된다. 따라서, 농림부에서 양축용 사료 및 반추동물용 섬유질 배합사료의 성분등록을 축종과 사육시기별 품질관리 기준과 같이 양어용 배합사료의 특성을 고려하여 어종별, 크기별 품질관리 기준이 마련되어야 사료회사 및 양식업자가 배합사료에 대한 신뢰성을 회복하고, 이를 통하여 생사료에서 배합사료로 전환을 앞당길 수 있는 계기가 될 것으로 사료된다.

호남지역 밭토양에 분포된 Chlorothalonil 내성균(耐性菌)의 밀도(密度)와 분해능(分解能) (Degradation Ability and Population of Resistant Strains of Chlorothalonil in Upland Soil Distributed in Honam Area)

  • 이상복;최윤희;유철현;소재돈;이경수
    • 한국토양비료학회지
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    • 제29권1호
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    • pp.74-80
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    • 1996
  • 토양(土壤)에 축적(蓄積)되어 있는 잔류농약의 분해에 활용(活用)하고자 호남지역 밭토양에 분포하는 Chlorothalonl내성균(耐性菌)의 밀도(密度)를 서로다른 농도별로 Mancozeb를 대조(對照)로 하여 조사하고 각(各) Chlorothalonil농도(濃度)에 내성(耐性)을 지닌 균주를 분리하여 약제 분해정도와 생리적 특성을 검토한 결과는 다음과 같다. 1. 약제(藥劑) 내성(耐性) 세균수(細菌數)는 TPN과 Mancozeb $500{\mu}l/ml$ 처리에서 각각 $3.1{\times}10^5$, < $1.0{\times}10^2CFU/g$으로 TPN이 Mancozeb보다 많은 균수를 보였고 약제 농도가 높을수록 감소하였으며, 지역에 따라 다르게 나타났다. 2. 약제(藥劑) 내성(耐性) 사상균수(絲狀菌數)는 $100{\mu}l/ml$처리시 TPN이 $7.9{\times}10^3$, Mancozeb이 $4.5{\times}10^4CFU/g$로 Mancozeb이 TPN보다 많은 균수를 보였고 역시 지역에 따라 다르게 나타났으며 약제농도가 높을수록 감소하였다. 3. TPN 첨가배지내에서 각지역 토양에 대한 세균(細菌)의 상대성장률(相對成長率)은 다르게 나타났으며 농도별로는 $50{\mu}l/ml$에서 가장 높고 $25{\mu}l/ml$$100{\mu}l/ml$에서는 유사했으며 $500{\mu}l/ml$은 가장 낮았다. 4. 각(各) 농도(濃度)에서 분리된 균주의 TPN분해능(分解能)은 서로 달랐으며 25~50%의 분해능을 지닌 균주수가 가장 많고 75%이상의 분해능(分解能)을 지닌 균주는 전체의 8%로써 내성농도(耐性濃度)가 높을수록 고분해(高分解) 균주수(菌株數)가 많았다. 5. 고분해(高分解) 균주(菌株)들은 간균(稈菌)으로써 열에 약했고. Indol 생성(生成), Methyl red 및 V.P.검사(檢査)에 음성 반응을 보인것이 공통점이나 그외 특성(特性)은 균주(菌株)에 따라 달랐다. 따라서 이들은 Pseudomonas속(屬), Corynebacterium속(屬), Acinetobacter속(屬), 그리고 Moraxella속(屬)으로 추정(推定)된다.

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