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문제 정의
- 최근 들어 구기자는 그 열매가 한방에서 약제로써 많이 사용되는 만큼 소비자들의 요구에 의해서 유기농 재배농가가 확대되는 경향을 보이고 있다. 따라서 본 연구는 친환경 구기자재배지에 발생하는 해충의 계절적 발생양상을 조사하여 주요해충으로서의 판단과 방제시기를 결정하고, 친환경유기농자재에 대한 주요해충의 방제효과 등을 통한 친환경유기농자재의 선발 및 방제전략에 대한 기초자료를 제공하고자 실험을 수행하였다.
제안 방법
- 친환경유기농자재로는 현재 농촌진흥청에 등록된 자재 5가지를 선정하여 사용하였다(Table 1). 각 대상 해충의 방제효과 실험은 실험결과의 신뢰성 제고를 위하여 농약품목고시등록 기준의 살충제 약효 실험 시 시험 해충 발생정도 및 살충제 시험방법을 사용하여 방제효과를 확인하였으며 기상예보를 통한 강수확률을 고려하여 비가 오지 않은 날을 선택하여 실험하였다.
- 2013년 6월 1일 유성구 노은동 포장에서 구기자혹응애 다발생기에 추천농도로 희석한 약제를 휴대용 분무기를 사용하여 1L의 약액을 약 50 cm 정도 자란 가지 당 피해엽률이 20% 이상 있는 기주에 골고루 살포하였다. 구기자혹응애의 경우 3일 간격으로 3회 경엽처리하였다. 무처리구는 수돗물을 처리하였으며 모든 처리구는 3반복하여 진행하였고, 조사는 최종약제처리 15일 후에 1회 조사하며 1 가지 당 30엽 중 혹 형성수와 혹 발생엽수를 조사하여 혹형성률, 혹발생엽률과 방제가를 산출하였다.
- 구기자혹응애의 혹이 다량 발생하였을 때에 추천농도로 희석한 약제를 1가지 당 피해엽률이 20% 이상 있는 기주에 3일 간격으로 3회 경엽처리하여 15일 후, 1가지 당 혹발생엽률과 혹형성률 조사하여 방제가를 산출하였다. 그 결과 고삼, 양명아주, 멀구슬나무의 추출물로 이루어진 EFAM-A 약제처리후에 혹형성률은 0.
- 2013년 4월 19일에 유성구 노은동 포장에서 다발생기에 추천농도로 희석한 약제를 휴대용 분무기를 사용하여 1L의 약액을 약 50 cm 정도 자란 가지 당 50마리 이상 있는 기주에 골고루 살포하였다. 무처리구는 수돗물을 처리하였으며 모든 처리구는 3반복하여 진행하였고, 조사는 약제처리 직전과 약제처리 후 3일과 7일째 되는 날에 1 가지 당 생충수를 조사하여 생충률과 방제가를 산출하여 처리 전후의 개체군 밀도 변화를 비교하였다.
- 2013년 4월 19일에 유성구 노은동 포장에서 열점박이잎벌레 발생 초기에 추천농도로 희석한 약제를 휴대용 분무기를 사용하여 1L의 약액을 약 50 cm 정도 자란 가지 당 피해엽률이 20% 이상 있는 기주에 골고루 살포하였다. 무처리구는 수돗물을 처리하였으며 모든 처리구는 3반복하여 진행하였고, 조사는 약제처리 직전과 약제처리 후 3일과 7일째 되는 날에 1 가지 당 총 피해엽수를 조사하여 피해엽률과 방제가를 산출하였다.
- 구기자혹응애의 경우 3일 간격으로 3회 경엽처리하였다. 무처리구는 수돗물을 처리하였으며 모든 처리구는 3반복하여 진행하였고, 조사는 최종약제처리 15일 후에 1회 조사하며 1 가지 당 30엽 중 혹 형성수와 혹 발생엽수를 조사하여 혹형성률, 혹발생엽률과 방제가를 산출하였다.
- 본 연구는 충청남도 청양군 대치면 상갑리 일원에서 구기자를 친환경으로 비가림 재배를 하고 있는 4 농가를 선정하여 2012년 5월 초순부터 9월 하순까지, 2013년 5월 초순부터 9월 중순까지, 2주 간격으로 조사하였다. 조사 방법은 각 농가별로 하우스 안쪽 좌우에 황색트랩과 청색트랩을 각각 2개씩 4개의 끈끈이 트랩(우리트랩 소형, 동부팜세레스)을 설치하였으며, 끈끈이 트랩이 설치된 장소를 중심으로 전후 좌우의 구기자 5가지를 임의로 선정하여 왕복 10회 sweeping 및 1 가지 당 3잎을 무작위 선택하여 육안으로 관찰해 해충의 발생유무를 조사하였다. 주요 조사 대상 해충은 구기자재배 시 가장 문제가 된다고 판단되는 4종으로, 복숭아혹진딧물(Myzus persicae)의 육안 관찰시 잎의 감로를 확인하여 개체수를 조사하였으며, 열점박이잎벌레(Lema decempunctata)와 큰이십팔점박이무당벌레(Henosepilachna vigintioctomaculata)의 경우 잎의 섭식 흔을 관찰하여 개체수를 조사하였으며, 구기자혹응애(Eriophys macrodonis)는 잎의 충영의 개수를 조사하였다.
- 조사 방법은 각 농가별로 하우스 안쪽 좌우에 황색트랩과 청색트랩을 각각 2개씩 4개의 끈끈이 트랩(우리트랩 소형, 동부팜세레스)을 설치하였으며, 끈끈이 트랩이 설치된 장소를 중심으로 전후 좌우의 구기자 5가지를 임의로 선정하여 왕복 10회 sweeping 및 1 가지 당 3잎을 무작위 선택하여 육안으로 관찰해 해충의 발생유무를 조사하였다. 주요 조사 대상 해충은 구기자재배 시 가장 문제가 된다고 판단되는 4종으로, 복숭아혹진딧물(Myzus persicae)의 육안 관찰시 잎의 감로를 확인하여 개체수를 조사하였으며, 열점박이잎벌레(Lema decempunctata)와 큰이십팔점박이무당벌레(Henosepilachna vigintioctomaculata)의 경우 잎의 섭식 흔을 관찰하여 개체수를 조사하였으며, 구기자혹응애(Eriophys macrodonis)는 잎의 충영의 개수를 조사하였다. 그 이외에도 발생되는 나비목은 끈끈이 트랩으로 포획된 개체 수와 노린재목 해충 등은 과실 주변의 피해 흔적 등을 확인하여 sweeping을 통한 개체수를 조사였다(Fig.
- 구기자에 발생하는 해충에 대한 조사 보고에서 Lee 등(2000)은 꽃노랑총채벌레, 대만총채벌레, 복숭아혹딧물, 열점박이잎벌레, 큰이십팔점박이무당벌레, 구기자혹응애, 왕담배나방, 담배거세미나방, 점박이응애, 구기자뿔나방 등이 발생하였다고 보고하였으며, 2011년에는 구기자유기재배지에서 노린재류, 온실가루이, 뽕나무깍지벌레, 마름무늬매미충 등이 발생하였다고 보고한 바 있다(Lee 등, 2011). 하지만 청양군 대치면 상갑리 일원의 친환경재배지에서 마름무늬매미충, 깍지벌레류의 발생은 거의 없고, 총채벌레류, 가루이류의 해충도 끈끈이트랩에 채집되지 않았으며, 탐문조사를 통해 본 조사지역의 구기자 주요 해충으로 복숭아혹진딧물, 열점박이잎벌레, 구기자혹응애, 큰이십팔점박이무당벌레, 노린재류, 나방류 해충으로 추정하여 이에 대한 계절에 따른 발생상을 조사 하였다. 이루어진 해충발생조사 주요 대상인 6종의 해충은 품종과 재배지역, 재배지의 관리 등에 따라 발생정도가 다르므로 절대적인 기준이 될 수 없음을 말한다.
대상 데이터
- 2013년 4월 19일에 유성구 노은동 포장에서 다발생기에 추천농도로 희석한 약제를 휴대용 분무기를 사용하여 1L의 약액을 약 50 cm 정도 자란 가지 당 50마리 이상 있는 기주에 골고루 살포하였다. 무처리구는 수돗물을 처리하였으며 모든 처리구는 3반복하여 진행하였고, 조사는 약제처리 직전과 약제처리 후 3일과 7일째 되는 날에 1 가지 당 생충수를 조사하여 생충률과 방제가를 산출하여 처리 전후의 개체군 밀도 변화를 비교하였다.
- 2013년 4월 19일에 유성구 노은동 포장에서 열점박이잎벌레 발생 초기에 추천농도로 희석한 약제를 휴대용 분무기를 사용하여 1L의 약액을 약 50 cm 정도 자란 가지 당 피해엽률이 20% 이상 있는 기주에 골고루 살포하였다. 무처리구는 수돗물을 처리하였으며 모든 처리구는 3반복하여 진행하였고, 조사는 약제처리 직전과 약제처리 후 3일과 7일째 되는 날에 1 가지 당 총 피해엽수를 조사하여 피해엽률과 방제가를 산출하였다.
- 2013년 6월 1일 유성구 노은동 포장에서 구기자혹응애 다발생기에 추천농도로 희석한 약제를 휴대용 분무기를 사용하여 1L의 약액을 약 50 cm 정도 자란 가지 당 피해엽률이 20% 이상 있는 기주에 골고루 살포하였다. 구기자혹응애의 경우 3일 간격으로 3회 경엽처리하였다.
- 구기자는 실내 재배가 어려운 점을 고려하여 대전광역시 유성구 노은동의 노지 포장에 재배하여 실험에 사용하였으며, 구기자는 약 4년생으로 가지 당 약 50잎이 달린 기주를 선택하여 실험에 사용되었다. 친환경유기농자재로는 현재 농촌진흥청에 등록된 자재 5가지를 선정하여 사용하였다(Table 1).
- 본 연구는 충청남도 청양군 대치면 상갑리 일원에서 구기자를 친환경으로 비가림 재배를 하고 있는 4 농가를 선정하여 2012년 5월 초순부터 9월 하순까지, 2013년 5월 초순부터 9월 중순까지, 2주 간격으로 조사하였다. 조사 방법은 각 농가별로 하우스 안쪽 좌우에 황색트랩과 청색트랩을 각각 2개씩 4개의 끈끈이 트랩(우리트랩 소형, 동부팜세레스)을 설치하였으며, 끈끈이 트랩이 설치된 장소를 중심으로 전후 좌우의 구기자 5가지를 임의로 선정하여 왕복 10회 sweeping 및 1 가지 당 3잎을 무작위 선택하여 육안으로 관찰해 해충의 발생유무를 조사하였다.
- 충청남도 청양군 상갑리 일원의 4곳의 친환경 구기자 재배지에서 구기자에 발생하는 4가지의 주요 해충들과 노린재류와 나방류들의 발생 상태를 조사하기 위하여 2012년도와 2013년도에 걸쳐 조사한 결과는 다음과 같다.
- 구기자는 실내 재배가 어려운 점을 고려하여 대전광역시 유성구 노은동의 노지 포장에 재배하여 실험에 사용하였으며, 구기자는 약 4년생으로 가지 당 약 50잎이 달린 기주를 선택하여 실험에 사용되었다. 친환경유기농자재로는 현재 농촌진흥청에 등록된 자재 5가지를 선정하여 사용하였다(Table 1). 각 대상 해충의 방제효과 실험은 실험결과의 신뢰성 제고를 위하여 농약품목고시등록 기준의 살충제 약효 실험 시 시험 해충 발생정도 및 살충제 시험방법을 사용하여 방제효과를 확인하였으며 기상예보를 통한 강수확률을 고려하여 비가 오지 않은 날을 선택하여 실험하였다.
데이터처리
- Values represent by mean ± SD, *: P < 0.05; **: p < 0.01; Completely randomized one-way analysis of variance, Test by Duncan in SPSS version 20.0.
- Values represent by mean°æSD, *:P<0.05; **:p<0.01; Completely randomized one-way analysis of variance, Test by Duncan in SPSS version 20.0.
- 본 연구에서 통계분석은 복숭아혹진딧물에 대하여 친환경유기농자재 처리 시 사충률과 열점박이잎벌레에 대한 친환경유기농자재 처리 시 피해엽수, 구기자혹응에 대한 친환경유기농자재 처리 시 혹발생엽수와 혹형성수의 실험결과를 SPSS(PASW Statistic 18.0) 일원배치분산분석을 통해 각 기록 결과 간 p < 0.05 범위에서 유의성 검정을 수행하였다.
성능/효과
- 조사시 알 수 있었던 점은 큰이십팔점박이무당벌레의 발생량은 적지만 유충과 성충이 같은 구기자나무의 잎을 잎맥만 남기고 모두 섭식하며 그 섭식량 또한 높아 그 피해가 심각함을 알 수 있었다. 2012년에 비해 2013년의 발생량이 증가했음을 확인하여 유충이 발생하는 시기에 방제 대책을 집중하는 것이 효과적일 것으로 사료된다. 본 조사 시 주로 구기자를 가해하는 나방류로 구기자뿔나방의 발생이 5월 하순부터 7월 초순까지 발생하였으며 발생 최성기는 6월 초순으로 조사되었다.
- 열점박이잎벌레의 경우 해당 해충의 섭식흔적에 따른 피해엽률를 조사한 결과, 복숭아혹진딧물의 방제효과와 마찬가지로 EFAM-B 약제가 다른 약제에 비하여 우수한 것으로 나타났다. 고삼과 멀구슬나무 추출성분으로만 이루어진 EFAM-B 약제를 처리하였을 경우에, 피해엽률이 처리 3일 후, 7일 후 각각 11.7%, 그리고 고삼과 양명아주, 멀구슬나무로 이루어진 EFAM-A 약제에선 처리 3일후, 7일후 각각 34.9%, 39.6%의 피해엽률이 조사되어 약제처리 후 피해엽수가 다른약제에 비하여 적게 발생되어 이는 열점박이잎벌레를 효과적으로 방제하였음을 알 수 있었다. 공통적으로 위 두 약제는 모두 멀구슬나무의 추출성분이 포함되어 있으며(Table 1), 열점박이잎벌레에 대한 방제효과가 우수한 것으로 사료된다.
- 9%로 매우 높게 나타났음을 알 수 있었다(Table 4). 구기자혹응애가 거의 방제되어 더 이상 충영을 만들지 못하는 것으로 보아 구기자혹응애에 대해 EFAM-A의 방제효과는 매우 우수한 것으로 사료된다.
- 구기자혹응애의 혹이 다량 발생하였을 때에 추천농도로 희석한 약제를 1가지 당 피해엽률이 20% 이상 있는 기주에 3일 간격으로 3회 경엽처리하여 15일 후, 1가지 당 혹발생엽률과 혹형성률 조사하여 방제가를 산출하였다. 그 결과 고삼, 양명아주, 멀구슬나무의 추출물로 이루어진 EFAM-A 약제처리후에 혹형성률은 0.6%로 매우 낮은 혹형성을 보였으나 통계적으로 유의하지는 않았다(Table 5). 그러나 혹발생엽률이 1.
- 대부분의 약제에 대하여 복숭아혹진딧물의 방제효과는 우수한 것으로 나타났다. 그 중 다른 약제에 비하여 고삼과 멀구슬나무 추출성분으로만 이루어진 EFAM-B 약제가 처리 7일후에 16.6%의 낮은 생충률을 보이며 또한 3일 후 7일 후에 각각 86.2%와 84.0%의 방제가를 보였다(Table 2).
- 6%로 매우 낮은 혹형성을 보였으나 통계적으로 유의하지는 않았다(Table 5). 그러나 혹발생엽률이 1.1%로 매우 낮은 수치를 보였으며 방제가는 98.9%로 매우 높게 나타났음을 알 수 있었다(Table 4). 구기자혹응애가 거의 방제되어 더 이상 충영을 만들지 못하는 것으로 보아 구기자혹응애에 대해 EFAM-A의 방제효과는 매우 우수한 것으로 사료된다.
- 갈색날개노린재, 썩덩나무노린재, 삿뽀로잡초노린재, 눈박이알노린재 등은 구기자 열매가 맺히기 시작하는 7월 중순경부터 유인되기 시작하여 8월 중하순에 발생 최성기를 나타내고 있었다. 농가별 해충의 발생량의 차이는 친환경유기농자재를 처리하는 시기별로 약간의 차이는 있지만 대체적으로 복숭아혹진딧물과 열점박이잎벌레의 발생 비율이 전체 해충발생 비율에서 가장 큰 것으로 나타났다.
- 1에서 볼 수 있는 바와 같이 복숭아혹진딧물을 비롯하여, 열점박이잎벌레, 구기자혹응애, 큰이십팔점박이무당벌레가 주로 많이 발생을 하였고, 그 이외에도 갈색날개 노린재를 비롯한 썩덩나무노린재, 삿뽀로잡초노린재, 눈박이알노린재 등이 구기자를 가해하는 것으로 조사되었다. 또한 구기자뿔나방을 포함한 나비목 해충의 경우 발생량은 그리 많지 않았으며 그 피해도 경미한 것으로 조사되었다. 복숭아혹진딧물은 2012년과 2013년 공히 우점종으로 밀도가 높았으나, 나머지 해충은 2012년 밀도가 낮았으나 2013년에는 높았다.
- 복숭아혹진딧물은 2012년과 2013년 공히 우점종으로 밀도가 높았으나, 나머지 해충은 2012년 밀도가 낮았으나 2013년에는 높았다. 반면 큰이십팔점박이무당벌레는 2012년도에 비해 2013년도의 해충의 발생정도가 늘어난 것을 확인할 수 있었다(Fig. 2). 이는 2012년도의 기상과 비교하였을 때 비교적 강수량이 낮았으며 장기적으로 고온현상이 지속됨에 따라, 기상에 따른 재배작기의 변화의 가능성이 있을 것으로 생각된다.
- 본 연구에서 구기자의 주요해충으로 추정한 복숭아혹진딧물과 열점박이잎벌레 그리고 구기자혹응애에 대한 친환경유기농자재의 방제효과는 고삼과 멀구슬나무 추출성분이 있는 약제에서 살충률과 방제가가 우수하였다. 이전 연구에서 대부분의 식물추출물은 복숭아혹진딧물에 대하여 살충력이 높지 않지만 고추씨와 겨자추출물이 약 49%의 살충력을 나타냈으며(Park 등, 2008), 약용식물을 이용한 기존의 살충물질 개발 연구에서도 낮은 살충력을 보였다(Kim 등, 2005a).
- 하지만 일부 연구에서는 고삼추출물이 목화진딧물과 복숭아혹진딧물에 대해 높은 살충률을 나타내었다(Kim 등, 2005b). 본 연구에서도 고삼 성분이 함유되어 있는 모든 실험 약제에 대한 복숭아혹진딧물의 방제효과가 높게 나타났다. Hwang 등(2009)은 멀구슬과 고삼성분의 약제의 주요 해충과 천적에 대한 독성평가에서 오이총채벌레에 대하여 68.
- 양명아주는 저장해충에 대하여 섭식저해(Malik, 1984), 산란억제 및 살충력이 우수하다 하였으며 마른 잎 보다 essential oil에서 높은 독성을 가진다고 하였다(Tapondjoua et al, 2002). 본 연구에서도 구기자혹응애는 고삼과 멀구슬나무 그리고 양명아주의 추출성분으로 이루어진 약제에 대하여 혹형성률과 혹발생엽률이 감소하여 방제효과가 우수하였다. 하지만 식물추출물 성분 제제는 추출방법, 식물체 사용부위, 농도에 따른 활성 차이(Kim 등, 2009), 처리방법이나 처리시기 등 여러 가지 환경적인 요인 등에 따라 그 살충력의 차이를 나타낼 수 있다.
- 2012년에 비해 2013년의 발생량이 증가했음을 확인하여 유충이 발생하는 시기에 방제 대책을 집중하는 것이 효과적일 것으로 사료된다. 본 조사 시 주로 구기자를 가해하는 나방류로 구기자뿔나방의 발생이 5월 하순부터 7월 초순까지 발생하였으며 발생 최성기는 6월 초순으로 조사되었다. 하지만 발생량은 극히 소량이었지만 해마다 발견되는 것으로 보아 방제가 쉽지 않아 방제방법 연구가 필요하다(Lee 등, 2011).
- 멀구슬나무의 주요 성분인 azadiracthin은 200여종의 곤충에 대해 섭식저해효과가 있는 것으로 알려져 있다(Ausher, 1997). 열점박이잎벌레에 대한 식물추출물의 방제효과 결과 EFAM-A, EFAM-B, EFAM-E의 약제에서 구기자나무의 피해엽이 더 이상 증가되지 않으므로 높은 방제효과를 나타내었는데 위 세 약제에는 모두 멀구슬나무의 성분이 함유되어 있어 이전 연구의 결과와 마찬가지로 높은 섭식저해효과로 인한 결과로 판단된다. 양명아주는 저장해충에 대하여 섭식저해(Malik, 1984), 산란억제 및 살충력이 우수하다 하였으며 마른 잎 보다 essential oil에서 높은 독성을 가진다고 하였다(Tapondjoua et al, 2002).
- 열점박이잎벌레의 경우 해당 해충의 섭식흔적에 따른 피해엽률를 조사한 결과, 복숭아혹진딧물의 방제효과와 마찬가지로 EFAM-B 약제가 다른 약제에 비하여 우수한 것으로 나타났다. 고삼과 멀구슬나무 추출성분으로만 이루어진 EFAM-B 약제를 처리하였을 경우에, 피해엽률이 처리 3일 후, 7일 후 각각 11.
- 1%로 일반 살충제처럼 높은 살충효과를 나타내지는 않았지만, 벼멸구에 대하여 처리 후 5일째에 95% 이상, 목화 진딧물은 처리 후 3일째에 95% 이상, 배추좀나방의 경우는 95% 이상의 높은 살충률을 나타내어 친환경자재로서 난방제 해충의 밀도 억제가 가능할 것으로 판단되었다. 위와 같이 고삼과 멀구슬나무 추출물에 대한 진딧물류의 방제효과는 높게 나타났다. 멀구슬나무의 주요 성분인 azadiracthin은 200여종의 곤충에 대해 섭식저해효과가 있는 것으로 알려져 있다(Ausher, 1997).
- 본 조사 시에서도 6월 초순과 8월 중순에 발생 최성기를 보이나 연중 내내 발생하여 피해를 입히는 것을 볼 수 있었다. 조사시 알 수 있었던 점은 큰이십팔점박이무당벌레의 발생량은 적지만 유충과 성충이 같은 구기자나무의 잎을 잎맥만 남기고 모두 섭식하며 그 섭식량 또한 높아 그 피해가 심각함을 알 수 있었다. 2012년에 비해 2013년의 발생량이 증가했음을 확인하여 유충이 발생하는 시기에 방제 대책을 집중하는 것이 효과적일 것으로 사료된다.
- 본 조사팀이 조사한 친환경 구기자 재배지의 경우 비가림 하우스에서 재배하고 있어 실제 기상자료와는 많이 상이할 것으로 추측할 수 있지만, 2012년도가 2013년도보다 더 많은 해충들이 발생한 원인을 찾기에는 무리가 있는 듯하다. 친환경 재배지에서 구기자 해충의 계절적 발생양상을 조사한 결과(Fig. 2), 복숭아혹진딧물은 일반적으로 구기자 여름작기의 초엽기인 5월 하순과 6월 초순에 발생량이 많으며 한여름의 고온에는 감소하는 경향을 보이며, 8월 하순에 여름작기 수확이 마무리가 되고 9월 초순부터 다시 가을 초엽기가 시작되며 다시 발생한다. 2차 대발생 시기를 보면 2012년도에는 8월 하순부터, 2013년도의 경우 8월 초순과 9월 중순에 많은 발생을 확인하였다.
후속연구
- 하지만 식물추출물 성분 제제는 추출방법, 식물체 사용부위, 농도에 따른 활성 차이(Kim 등, 2009), 처리방법이나 처리시기 등 여러 가지 환경적인 요인 등에 따라 그 살충력의 차이를 나타낼 수 있다. 따라서 식물추출물 단일성분으로 이루어진 여러 약제의 살충력 실험과 더불어 좀 더 세밀한 분석이 필요하다 판단된다. 본 연구를 통하여 구기자의 친환경재배시 발생하는 해충들의 적합한 방제적기와 효과적인 방제방법 모색에 기초자료로 적용 할 수 있을 것이라 사료된다.
- 따라서 식물추출물 단일성분으로 이루어진 여러 약제의 살충력 실험과 더불어 좀 더 세밀한 분석이 필요하다 판단된다. 본 연구를 통하여 구기자의 친환경재배시 발생하는 해충들의 적합한 방제적기와 효과적인 방제방법 모색에 기초자료로 적용 할 수 있을 것이라 사료된다.
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