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[과학자가 쓴 과학책#10] 김승섭_우리 몸이 세계라면 | KAOS X 공원생활 특집

과학의 역사는 관찰과 실험을 통해 기존의 선입견과 데이터에 근거하지 않은 믿음을 바꾸어 온 과정입니다. 차별과 낙인 역시 편견과 혐오 요소를 제거함으로써 우리가 타인을 온전한 인간으로 대하도록 돕는 과학의 중요한 기여 측면이 있습니다. 1968년 제인 엘리엇의 실험은 멜라닌 색소라는 생물학적 사실에 자의적인 가치를 부여했을 때 아이들의 행동과 능력이 어떻게 변화하는지 극명하게 보여주었습니다. 근거 없는 우월의식은 누군가에게는 특권이 되지만, 다른 이에게는 깊은 상처와 결핍을 남기며 사회적 관계를 왜곡합니다. 생물학적으로 인종은 우리가 생각하는 것만큼 단단하고 확실한 범주가 아닙니다. 타이거 우즈나 버락 오바마의 사례에서 보듯 인종의 구분은 매우 임의적이며, 유전학적으로도 인종 개념을 사용하는 것이 연구에 도움이 되지 않는다는 주장이 힘을 얻고 있습니다. 과거 사무엘 조지 모턴과 같은 학자들은 이미 정해진 결론에 맞춰 데이터를 수집하며 인종 간 우열을 가리려 했으나, 이는 오늘날 유사 과학의 대표적 사례로 꼽힙니다. 과학의 이름으로 자행된 이러한 왜곡은 제국주의와 노예제를 정당화하는 이념적 도구로 활용되어 왔을 뿐입니다. 현대 사회에서도 인종차별적 시선은 무의식 속에 깊이 뿌리박혀 있습니다. 예일대 아동 센터의 연구에 따르면, 유아원 교사들은 아무런 문제 행동을 하지 않는 아이들을 관찰할 때도 흑인 남자아이를 가장 주의 깊게 감시하는 경향을 보였습니다. 누군가가 나를 잠재적 가해자로 의심하며 지켜보고 있다는 사실만으로도 개인은 커다란 스트레스를 받게 됩니다. 이러한 차별적 시선 속에서 일상을 살아가는 것은 끊임없는 긴장과 공포를 유발하며, 이는 단순한 심리적 문제를 넘어 공동체의 정신 건강을 위협하는 심각한 사회적 폭력으로 작용하게 됩니다. 차별과 낙인은 인간의 몸에 물리적인 흔적을 남깁니다. 생명체는 위협을 느낄 때 생존을 위해 심장 박동을 높이고 비상 모드로 전환하는 급성 스트레스 반응을 보입니다. 맹수를 만났을 때 유용한 이 반응이 일상적인 차별과 소외로 인해 상시화되면 신체는 원래의 평형 상태로 돌아오지 못하고 만성적인 위기 상황에 놓이게 됩니다. 물리적 타격이 없더라도 내가 언제 희생양이 될지 모른다는 심리적 위협이 지속되면, 우리 몸의 경고 체계는 과부하를 일으킵니다. 이는 결국 면역 체계를 약화시키고 수많은 질병의 발생으로 이어지는 생물학적 결과로 나타납니다. 한 인간을 단 하나의 카테고리로 규정하는 것은 매우 위험한 일입니다. 킴벌리 크렌쇼가 제안한 교차성 개념은 인종, 성별, 성적 지향 등 수많은 정체성이 복합적으로 얽혀 있음을 강조합니다. 타인을 피부색이나 특정 배경으로 쉽게 정의하지 않고, 내가 틀릴 수 있다는 겸손함으로 상대를 알기 위해 노력하는 자세가 필요합니다. 이는 기존의 편견에 맞서 관찰과 데이터에 근거해 진실을 탐구해 온 과학적 사유 방식과 맞닿아 있습니다. 이러한 열린 감수성을 견지할 때 우리는 서로에게 덜 상처 주며 더불어 살아가는 공존의 길을 찾을 수 있습니다.

김승섭

카오스재단읽다과학

생명과학

[강연] 미세먼지 세상에서 살아남기 by박록진｜2020 서울대 자연과학 공개강연 '과학으로 살아남기' | 4강

대기 중 이산화탄소는 기후 변화를 일으키는 주범이자 미세먼지의 주요 구성 성분이기도 합니다. 현재 지구의 평균 이산화탄소 농도는 약 400ppm 수준이지만, 환기가 되지 않는 실내에서는 호흡으로 인해 그 농도가 순식간에 수천 ppm까지 치솟기도 합니다. 이산화탄소 농도가 2000ppm을 넘어서면 뇌에 산소 공급이 원활하지 않아 졸음이 쏟아지게 됩니다. 따라서 실내 공기 질 관리는 단순히 미세먼지 차단을 넘어 적절한 환기를 통한 이산화탄소 조절이 필수적입니다. 미세먼지는 공기 중에 떠다니는 아주 작은 액체나 고체 입자를 말하며, 보통 그 크기에 따라 분류됩니다. 지름이 10마이크로미터 이하인 것을 미세먼지(PM10), 2.5마이크로미터 이하인 것을 초미세먼지(PM2.5)라고 부릅니다. 사람의 머리카락 굵기가 보통 80에서 100마이크로미터임을 고려하면, 초미세먼지는 머리카락 굵기의 약 40분의 1에 불과할 정도로 매우 작습니다. 이렇게 작은 입자들은 우리 눈에 보이지 않지만 호흡기를 통해 폐 깊숙이 침투하여 건강에 치명적인 영향을 미칠 수 있습니다. 미세먼지는 발생 원인에 따라 자연적인 것과 인위적인 것으로 나뉩니다. 황사나 소금 입자, 꽃가루 등은 자연적으로 발생하며 입자의 크기가 상대적으로 커서 대기 중에 머무는 시간이 짧습니다. 반면 자동차 배기가스나 공장 굴뚝에서 나오는 검댕, 황산염 등은 인간의 활동으로 인해 발생하는 인위적 미세먼지입니다. 이들은 크기가 매우 작아 초미세먼지의 대부분을 차지하며, 대기 중에서 화학 반응을 통해 2차적으로 생성되기도 합니다. 특히 검댕은 탄소로 이루어져 빛을 흡수하는 성질이 강해 대기 오염의 주요 원인이 됩니다. 미세먼지 농도가 높을 때 하늘이 뿌옇게 보이는 이유는 입자들이 태양빛을 산란시키거나 흡수하기 때문입니다. 특히 습도가 높은 날에는 미세먼지가 수증기를 흡수하여 크기가 커지는 '흡습 성장' 현상이 일어납니다. 입자의 표면적이 넓어지면 빛을 산란시키는 효율이 급격히 높아져 시정이 더욱 짧아지게 됩니다. 따라서 같은 미세먼지 농도라 하더라도 건조한 날보다 습한 날에 우리가 체감하는 대기 오염 정도가 훨씬 심하게 느껴지는 것입니다. 시정이 나쁜 것이 반드시 미세먼지 때문만은 아니므로 정확한 수치 확인이 필요합니다. 통계적으로 보면 우리나라의 연평균 미세먼지 농도는 지난 20년간 꾸준히 감소하는 추세입니다. 하지만 대중의 관심과 불안은 오히려 증가하고 있는데, 이는 극심한 고농도 사례가 빈번하게 발생하기 때문입니다. 2013년 베이징의 사례 이후 대기 오염에 대한 경각심이 높아졌고, 최근에는 일평균 농도의 변동성이 커지면서 맑은 날과 탁한 날의 차이가 극명해졌습니다. 이러한 극단적인 현상은 우리가 체감하는 환경 오염의 심각성을 더욱 증폭시키는 원인이 됩니다. 최근 고농도 미세먼지 현상이 자주 발생하는 주요 원인 중 하나로 대기 정체가 꼽힙니다. 한반도의 평균 풍속이 점차 감소하면서 오염 물질이 지표면에 머물게 되는 것입니다. 풍속이 낮아지면 확산이 저해되어 농도가 급격히 상승하게 되는데, 이러한 변화는 지구 온난화로 인한 기후 변화와 밀접한 관련이 있습니다. 대기가 안정화되면서 공기의 수직 이동이 줄어들고, 결과적으로 우리가 마시는 공기 속의 미세먼지 밀도가 높아지는 결과를 초래합니다. 미세먼지는 단순히 오염 물질에 그치지 않고 지구의 기후 시스템에도 복잡한 영향을 미칩니다. 미세먼지 입자는 태양빛을 우주로 반사하여 지표면을 냉각시키는 직접적인 효과를 가집니다. 또한 구름의 씨앗 역할을 하여 구름 입자를 더 작고 많게 만듦으로써 구름을 더 하얗게 변화시키고 비가 내리는 패턴을 바꾸기도 합니다. 이처럼 미세먼지와 기후 변화는 서로 영향을 주고받는 밀접한 관계에 있습니다. 따라서 대기 오염 문제를 해결하기 위해서는 배출량 저감뿐만 아니라 기후 시스템 전반에 대한 깊이 있는 이해와 연구가 병행되어야 합니다.

박록진

카오스재단서울대자연과학공개강연

지구환경과학

[석학인터뷰] 박록진_ 미세먼지, 지구 시스템에도 영향을 줍니다 | 2020 서울대 자연과학대 공개강연 '과학으로 살아남기'

미세먼지는 대기 중에 떠다니는 입자 중 크기가 매우 작은 것을 의미하며, 우리 건강에 심각한 위협이 됩니다. 일반적인 먼지는 코나 목, 기관지 등 호흡기계에서 대부분 여과되지만, 미세먼지는 그 크기가 너무 작아 여과되지 않고 폐 깊숙한 곳까지 침투합니다. 심지어 혈관을 타고 들어가 뇌까지 도달할 수 있다는 사실이 밝혀지면서 대중의 불안감은 더욱 커지고 있습니다. 이러한 물리적 특성 때문에 미세먼지는 단순한 환경 문제를 넘어 생존을 위협하는 요인으로 인식되고 있으며, 과학계에서도 그 유해성을 심도 있게 연구하고 있습니다. 대중의 인식과 달리 통계적으로 미세먼지의 연평균 농도는 과거에 비해 점차 줄어들고 있는 추세입니다. 하지만 국민들이 체감하는 오염도는 오히려 심해졌다고 느끼는 경우가 많은데, 이는 일평균 고농도 수치가 나타나는 빈도나 최고 농도 기록이 최근 들어 증가했기 때문입니다. 즉, 전반적인 공기 질은 개선되고 있으나 극심한 오염이 발생하는 날이 강렬하게 기억에 남으면서 인식의 간극이 발생하는 것입니다. 이러한 현상의 원인을 규명하기 위해서는 기상 조건과 대기 흐름에 대한 정밀한 과학적 분석이 필요하며, 이를 통해 정확한 정보를 전달하는 것이 중요합니다. 미세먼지는 단순히 시정 장애를 유발하는 것을 넘어 지구의 에너지 균형과 기후 변화에도 밀접한 영향을 끼칩니다. 대기 중의 미세먼지는 수증기가 응결될 수 있는 응결핵 역할을 하여 구름 생성에 관여하며, 햇빛을 산란시켜 지표면에 도달하는 에너지를 변화시킵니다. 이러한 문제는 주로 화석 연료의 과도한 사용에서 비롯되므로, 기후 변화 대응과 미세먼지 저감은 같은 맥락에서 다루어져야 합니다. 국가적 차원의 협의체 구성과 과학적 데이터 축적을 통해 오염원의 이동 경로를 파악하고, 기업과 개인이 함께 화석 연료 소비를 줄여나가는 실천이 문제 해결의 근본적인 열쇠가 될 것입니다.

박록진

카오스재단석학인터뷰

지구환경과학

[강연] 미세먼지는 지구 환경에 어떤 영향을 줄까? (3) _박록진 교수 | 2016 가을 카오스 강연 '지구인도 모르는 지구' 7강 | 7강 ③

미세먼지는 우리 눈에 보이지 않을 정도로 아주 작은 입자이지만, 인체에 미치는 영향은 매우 치명적입니다. 호흡을 통해 폐 깊숙한 곳까지 도달한 미세먼지는 그곳에 축적되어 각종 호흡기 질환과 천식을 유발하며, 심한 경우 사망률을 높이는 원인이 되기도 합니다. 실제로 대기 중 미세먼지 농도가 일정 수준 증가할 때마다 일일 사망률이 유의미하게 상승한다는 연구 결과가 보고된 바 있습니다. 이는 단순한 불편함을 넘어 인류의 생존을 위협하는 심각한 환경 문제임을 시사하며, 직접적인 건강 피해에 대한 경각심을 일깨워줍니다. 미세먼지 농도가 비슷하더라도 날씨에 따라 시정이 확보되는 정도는 크게 다를 수 있습니다. 이는 미세먼지가 수증기를 흡수하여 크기가 커지는 '흡습 성장' 현상 때문입니다. 대기 중 상대습도가 높으면 미세먼지 입자에 수증기가 달라붙어 물방울처럼 커지게 되고, 이로 인해 빛의 산란이 심해져 공기가 더 뿌옇게 보이게 됩니다. 반면 환경부에서 발표하는 공식 농도는 수증기를 제거한 건조 상태의 질량을 기준으로 하기에, 우리가 눈으로 보는 시정과 실제 측정된 농도 사이에는 차이가 발생할 수 있다는 점을 유의해야 합니다. 미세먼지는 기상 현상인 구름과 안개를 형성하는 데 필수적인 역할을 수행합니다. 수증기만으로는 물방울이 잘 만들어지지 않지만, 미세먼지가 응결핵 역할을 하여 수증기를 끌어당기면 구름이 생성됩니다. 특히 인위적인 활동으로 미세먼지가 많아지면 구름 입자의 수는 늘어나고 크기는 작아지는데, 이는 구름의 표면적을 넓혀 태양 빛을 더 많이 반사하게 만듭니다. 결과적으로 지구가 받는 태양 에너지를 줄여 온도를 낮추는 간접적인 냉각 효과를 일으키며, 이는 기후 시스템 전반에 걸쳐 매우 복잡하고 다양한 영향을 미치게 됩니다. 과거 필리핀 피나투보 화산 폭발 사례는 미세먼지가 지구 기온에 직접적인 영향을 줄 수 있음을 보여주었습니다. 성층권까지 올라간 미세먼지는 수년간 머물며 태양 복사 에너지를 반사해 지구의 평균 기온을 일시적으로 하락시켰습니다. 또한 기후 변화로 인해 지구가 더워지면 나무가 자신을 보호하기 위해 내뿜는 유기 기체가 늘어나고, 이것이 다시 미세먼지의 재료가 되는 순환 구조가 형성됩니다. 대기 정체 현상까지 더해지면 오염 물질이 제대로 섞이지 못하고 농도가 더욱 짙어지는 악순환이 발생할 수 있어 기후와 환경의 상호작용에 주목해야 합니다. 변화하는 지구 대기 환경을 정확히 파악하기 위해 과학자들은 인공위성을 활용한 정밀 관측에 힘쓰고 있습니다. 우리나라는 정지궤도 복합위성인 천리안 2B호를 통해 동아시아 지역의 미세먼지와 대기 오염 물질을 실시간으로 감시하고 있습니다. 이 위성에 탑재된 환경 탑재체는 질소산화물, 이산화황, 오존 등 다양한 오염 물질의 변화를 매일 측정하여 대기 질 예보의 정확도를 높이는 데 기여합니다. 이러한 첨단 기술을 통한 지속적인 모니터링은 미래의 환경 변화에 선제적으로 대응하고 인류의 건강한 삶을 지탱하는 중요한 과학적 토대가 됩니다.

박록진

카오스재단카오스강연

지구환경과학
융합

[강연] 미세먼지는 지구 환경에 어떤 영향을 줄까? (4) 패널토의 | 2016 가을 카오스 강연 '지구인도 모르는 지구' 7강 | 7강 ④

미세먼지는 현대 사회에서 건강을 위협하는 가장 큰 환경 요인 중 하나로 꼽힙니다. 많은 이들이 미세먼지의 원인을 국외 영향으로 돌리기도 하지만, 실제로는 국내외 요인이 복합적으로 작용합니다. 평상시에는 국내 배출원의 비중이 높지만, 고농도 현상이 발생할 때는 국외 유입 비중이 급격히 높아지는 경향을 보입니다. 이는 대기 오염이 단순히 한 국가의 문제가 아니라 인접 국가 간의 기상 조건과 배출량에 따라 유동적으로 변화하는 복잡한 과학적 현상임을 시사합니다. 중국은 전 세계에서 대기 오염 물질 배출량이 가장 많은 국가 중 하나로, 지리적으로 우리나라는 그 영향권에 놓여 있습니다. 하지만 중국 내부의 상황은 더욱 심각하여 베이징 등 주요 도시의 오염도는 서울보다 수배 이상 높습니다. 최근 중국 정부가 막대한 예산을 투입해 강력한 환경 정책을 펴는 이유는 자국민의 건강 보호가 시급하기 때문입니다. 이러한 중국의 배출 저감 노력은 결과적으로 인접한 우리나라의 대기질 개선에도 긍정적인 영향을 미칠 것으로 기대됩니다. 국내 미세먼지 저감을 위해 정부는 수조 원 규모의 예산을 투입하며 다양한 정책을 시행하고 있습니다. 현재 예산의 상당 부분은 친환경 자동차 보급과 노후 경유차 폐차 등 도로 이동 오염원에 집중되어 있습니다. 그러나 전국 단위의 배출량을 살펴보면 대규모 사업장이나 발전소 등 산업 부문에서 발생하는 오염 물질의 비중도 상당합니다. 따라서 정책의 효율성을 높이기 위해서는 특정 분야에 치중하기보다 과학적 근거를 바탕으로 다양한 배출원을 균형 있게 관리하는 유연한 접근이 필요합니다. 미세먼지 예보의 정확도를 높이는 것은 국민의 일상 대응을 위해 매우 중요하지만, 이는 대단히 어려운 과제입니다. 예보 모델은 오염 물질의 배출량, 대기 중에서의 화학 반응, 그리고 시시각각 변하는 기상 조건이라는 세 가지 불확실한 요소를 모두 계산해야 하기 때문입니다. 특히 운전 습관에 따른 배출량 차이나 기후 변화로 인한 예측 불가능한 기상 패턴은 예보의 난이도를 더욱 높입니다. 이를 극복하기 위해 최근에는 인공위성 관측 데이터와 고도화된 과학 기술을 결합한 연구가 활발히 진행되고 있습니다. 미세먼지는 인체에는 해롭지만, 역설적으로 지구 온난화를 늦추는 냉각 효과를 내기도 합니다. 대기 중의 미세 입자들이 태양 빛을 반사하고 구름 형성을 도와 지표면에 도달하는 열을 줄여주기 때문입니다. 만약 우리가 미세먼지를 급격히 줄인다면, 그동안 가려져 있던 온실가스의 영향이 온전히 드러나 지구 온난화가 더욱 가속화될 위험이 있습니다. 따라서 대기 오염 개선과 기후 변화 대응이라는 두 가지 목표를 동시에 달성하기 위해서는 오염 물질별 특성을 고려한 정교한 전략이 요구됩니다.

박록진, 우정헌, 정구희

카오스재단카오스강연

지구환경과학
융합

[강연] 빛, 색을 밝히다 (5) _석현정 교수 | 2015 가을 카오스 강연 '빛 색즉시공' 10강 | 10강 ⑤

동양과 서양은 색을 인식하고 선택하는 기준에서 뚜렷한 차이를 보입니다. 서양은 과학적이고 객관적인 판단에 근거하여 표현 가능한 색채 중 마음에 드는 것을 선택하는 경향이 강한 반면, 한국을 포함한 동양권은 색이 지닌 관념이나 사회적 위치를 중시해 왔습니다. 특히 한국은 음양오행설에 기반한 오방색을 통해 철학적 의미를 담아냈으며, 이는 전통 건축이나 소품에서 여전히 발견됩니다. 또한 '푸르다'라는 표현처럼 초록색과 파란색을 혼용하는 언어적 특성은 개개인의 색채 경계 인식에도 영향을 미치며 독특한 문화적 정체성을 형성합니다. 디지털 환경에서 우리가 마주하는 색은 장치마다 다르게 표현될 수 있습니다. 모니터에서 본 색상이 출력물과 차이가 나는 이유는 각 기기의 색 표현 영역과 설정이 다르기 때문입니다. 이를 해결하기 위해 산업 표준에 맞춰 색상을 교정하는 '캘리브레이션' 작업과 컬러 매니지먼트 시스템(CMS)의 활용이 필수적입니다. 영상 분야는 보통 6,500K의 색온도를 기준으로 삼지만, 인쇄 표준은 5,000K를 기준으로 하기에 용도에 맞는 설정이 중요합니다. 광색역 모니터를 사용하고 적절한 색온도를 유지하는 것은 왜곡 없는 시각 정보를 전달하는 핵심적인 과정입니다. 조명 환경에 대한 선호도 역시 사회문화적 배경에 따라 다르게 나타납니다. 서구권에서는 휴식을 위해 낮은 색온도의 따뜻한 오렌지색 빛을 선호하는 반면, 한국인들은 상대적으로 밝고 높은 색온도의 하얀색 빛을 선호하는 경향이 있습니다. 흥미로운 점은 집중력을 높이기 위한 조명 기준도 문화마다 다르다는 것입니다. 독일에서는 5,800K 정도를 높은 색온도로 보지만, 이미 밝은 조명에 익숙한 한국에서는 7,500K 수준에서야 비로소 집중력 향상 효과를 체감하기도 합니다. 이는 생리적 차이라기보다 익숙해진 조명 환경의 출발점이 다르기 때문입니다. 현대인의 필수품인 스마트폰 사용 시 눈의 피로를 줄이기 위한 블루라이트 차단 필터는 건강과 직결되는 문제입니다. 연구에 따르면 화면을 어둡게 조절하거나 블루라이트의 비율을 낮추는 것은 생체 주기와 관련된 호르몬 분비를 정상적으로 유지하는 데 도움을 줍니다. 검은색 필터로 명도를 낮추거나 노란색 필터로 색감을 조절하는 방식 모두 건강 측면에서는 긍정적인 효과를 기대할 수 있습니다. 다만 시각적인 즐거움을 해치지 않으면서도 인물의 피부색이 왜곡되지 않는 적절한 지점을 찾는 것이 중요하며, 이는 기술과 감성이 조화를 이루어야 하는 영역입니다. 인간이 가시광선 영역만을 볼 수 있는 것은 지구상에서 가장 얻기 쉬운 에너지 수준에 맞춘 진화의 결과입니다. 눈의 색이 파란색이나 초록색으로 보이는 것은 색소 때문이 아니라 미세한 구조에 의해 특정 파장의 빛이 반사되는 구조색의 원리입니다. 반면 검은색 눈은 멜라닌 색소가 풍부하여 빛을 효과적으로 차단하는 선글라스와 같은 역할을 수행합니다. 이처럼 색채 연구는 생물학, 물리학, 심리학이 어우러진 융합 학문입니다. 색은 단순히 시각적 현상을 넘어 우리 삶의 질과 건강, 그리고 문화를 연결하는 매력적인 매개체로 작용합니다.

복병준, 석현정, 지호준

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융합

건강영향

[과학자가 쓴 과학책#10] 김승섭_우리 몸이 세계라면 | KAOS X 공원생활 특집

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[강연] 미세먼지 세상에서 살아남기 by박록진｜2020 서울대 자연과학 공개강연 '과학으로 살아남기' | 4강

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[석학인터뷰] 박록진_ 미세먼지, 지구 시스템에도 영향을 줍니다 | 2020 서울대 자연과학대 공개강연 '과학으로 살아남기'

카오스재단석학인터뷰

[강연] 미세먼지는 지구 환경에 어떤 영향을 줄까? (3) _박록진 교수 | 2016 가을 카오스 강연 '지구인도 모르는 지구' 7강 | 7강 ③

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[강연] 미세먼지는 지구 환경에 어떤 영향을 줄까? (4) 패널토의 | 2016 가을 카오스 강연 '지구인도 모르는 지구' 7강 | 7강 ④

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[강연] 빛, 색을 밝히다 (5) _석현정 교수 | 2015 가을 카오스 강연 '빛 색즉시공' 10강 | 10강 ⑤

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건강영향

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