천연자원경제학

Natural resource economics
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지속가능성의 3대 축입니다.
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Three circles enclosed within one another showing how both economy and society are subsets that exist wholly within our planetary ecological system.
세 개의 원이 서로 둘러싸인 것은 경제와 사회 모두가 어떻게 우리의 행성 생태계의 하위 집합인지를 보여준다.이러한 견해는 사회 및 경제 시스템의 일부가 [1][unreliable source?]환경으로부터 독립적으로 존재할 수 있다는 기존의 "3대 기둥" 도표에서 때때로 도출된 오해를 바로잡는 데 도움이 된다.

천연자원 경제학지구천연자원공급, 수요, 배분을 다룬다.천연자원경제학의 한 가지 주요 목표는 미래 세대를 위한 자원 가용성을 보장하기 위해 자원을 관리하는 보다 지속 가능한 방법을 개발하기 위해 경제에서 천연자원의 역할을 더 잘 이해하는 것이다.자원경제학자들은 지속가능하고 효율적인 [2]경제를 발전시키기 위해 경제와 자연 시스템 간의 상호작용을 연구합니다.

논의의 영역

자연자원경제학 인간경제와 자연생태계 간의 연관성과 상호의존성에 대처하는 것을 목적으로 하는 경제학 분야의 학문적 연구 분야.그것의 초점은 지구의 천연자원[3]생태적 제약 속에서 경제를 어떻게 운영할 것인가이다.자원 경제학은 지구과학, 인간경제학 및 [4]자연생태계의 광범위한 분야와 관련된 자연과학 및 사회과학의 다양한 분야를 결합하고 연결합니다.경제 모델은 천연자원 투입의 특수 특성을 수용하도록 조정되어야 한다.천연자원 경제학의 전통적인 커리큘럼은 어업 모델, 임업 모델 및 광물 추출 모델(즉, 물고기, 나무, 광석)을 강조했다.그러나 최근 들어 다른 자원들, 특히 공기, 물, 지구 기후, 그리고 일반적으로 "환경 자원"이 정책 결정에 점점 더 중요해지고 있다.

학문적 및 정책적 관심은 이제 표준 3인방 자원의 최적의 상업적 활용을 넘어 다른 목적을 위한 관리를 포괄하는 방향으로 나아가고 있습니다.예를 들어, 천연자원은 상업적 가치뿐만 아니라 오락적 가치도 폭넓게 정의해 왔다.그들은 또한 그들의 존재만으로도 전반적인 사회 복지 수준에 기여할 수 있다.

경제와 정책 영역은 환경 문제의 인간적인 측면에 초점을 맞추고 있습니다.환경 및 천연자원 경제학의 전통적인 분야에는 복지 이론, 토지/입지 이용, 오염 통제, 자원 추출 및 비시장 가치 평가, 자원 고갈,[5] 지속 가능성, 환경 관리환경 정책이 포함됩니다.연구 주제에는 농업, 교통 및 도시화의 환경 영향, 빈곤하고 산업화된 국가의 토지 이용, 국제 무역 및 환경, 기후 변화, 비시장 가치 평가의 방법론적 진보 등이 포함될 수 있다.

Hoteling의 규칙은 Harold Hoteling의 1938년 비재생 자원 관리 경제 모델입니다.그것은 재생불능과 증강이 불가능한 자원의 효율적인 이용은 그렇지 않으면 안정적인 경제 상황에서 자원의 고갈로 이어질 것임을 보여준다.이에 따라 순가격 또는 "호텔링 임대료"가 매년 이자율과 동일한 비율로 상승하게 되며, 이는 증가하는 자원 부족을 반영한다고 규정되어 있다.무기 물질(즉, 광물)의 증식 불가능한 자원은 흔치 않다.대부분의 자원은 재활용과 최종 사용 제품의 존재와 사용에 의해 증강될 수 있다(아래 참조).

Vogeley는 광물자원 개발은 (1) 이미 고갈된 매장량(자원)의 비율에 따른 현재의 운용 마진(생산률) (2) 필요한 투자 증가와 수익의 신속한 실현 사이의 균형에 따른 집중적인 개발 마진(생산률)의 5단계로 이루어진다고 말했다.(3) 지금까지 알려져 있었지만 비경제적인 예금의 추출이 개시되는 광범위한 개발 마진.(4) 새로운 예금의 발굴이 이루어지고 단위당 비용이 추출되는 탐사 마진은 이용 가능한 자원(예금)의 발견과 균형을 이루지 않으면 안 되기 때문에 매우 불확실하다.a 추출 한계비용은 위의 첫 번째 세 단계보다 높지 않다. (5) 첫 번째 네 단계와 상호작용하는 기술 여유도.그레이-호텔링(유출) 이론은 특별한 경우로, 훨씬 더 중요한 4단계와 [6]5단계는 포함하지 않고 1단계에서 3단계까지만 적용되기 때문이다.

Simon은 천연자원의 공급이 무한하다고 말했다(즉, 영구적)

이러한 모순되는 견해는 다음 섹션에서 리소스 관련 토픽을 자세히 검토하거나 최소한 최소화함으로써 실질적으로 조정될 것입니다.

게다가, 하트윅의 규칙비재생 자원을 사용하는 경제에서 복지의 지속 가능성에 대한 통찰력을 제공한다.

영구 자원 대 소모성

배경과 도입부

영구적인 자원 개념은 복잡하며 새로운 기술(보통 보다 효율적인 복구), 새로운 요구의 출현에 따라 변화하고 새로운 경제(예를 들어 재료 가격 변화, 에너지 비용 변화 등)에 따라 변화하기 때문에 복잡합니다.한편, 재료(및 그 자원)는 부족의 시기에 들어가 전략적이고 중요한 재료가 될 수 있지만(즉각의 소모성 위기), 다른 한편으로 재료는 사용되지 않을 수 있으며, 그 자원은 이전이 아니더라도 영구적인 상태가 될 수 있으며, 그 후에 재료가 사용되었을 때 고리소스가 될 수 있습니다.는 거의 완전히 사용되지 않습니다(예: 화살촉 등급의 부싯돌 자원).재료의 자원에 영향을 미치는 복잡성에는 재활용 가능성의 정도, 최종 사용 제품에서 재료의 적절한 대체품을 사용할 수 있는지 여부 및 기타 덜 중요한 요소가 포함됩니다.

연방정부는 1941년 12월 7일 갑자기 자원 문제에 관심을 갖게 되었고, 얼마 지나지 않아 일본은 미국을 주석고무로부터 분리시키고 텅스텐과 같은 다른 물질들을 구하기 어렵게 만들었다.이는 자원 가용성에 있어서 최악의 경우로 전략적이고 중요한 자료가 되었습니다.전쟁 후 정부의 전략적이고 중요한 자재 비축소가 설치되었고, 약 100개의 다른 자재들이 현금으로 구매되거나 미국의 농산물을 교환하여 획득되었습니다.장기적으로 볼 때 주석의 부족은 나중에 알루미늄 포일을 주석박과 폴리머 라이닝 강철 캔으로 완전히 대체하고 무균 포장재를 주석 전기도금 강철 으로 대체하게 되었다.

리소스는 기술 및 경제성에 따라 시간이 지남에 따라 변화합니다. 복구 효율이 높아지면 필요한 광석 등급이 떨어집니다.처리된 구리 광석의 평균 등급은 1900년 4.0%에서 1920년 1.63%, 1940년 1.20%, 1960년 0.73%, 1980년 0.47%, 2000년 [8]0.44%로 떨어졌다.

코발트는 1960년 벨기에 콩고(세계 유일의 코발트 생산국)가 서둘러 독립하고 카탕가로 분리되면서 여러 번의 전쟁과 반란, 지방 정부의 철거, 철도 파괴, 국유화 이후 공급 상태가 좋지 않았다.이것은 1978년 카탕간 반군이 이 지방을 침공하여 공급과 운송에 차질을 빚고 코발트 가격이 일시적으로 세 배로 상승하면서 마무리되었다.코발트 공급이 차질을 빚고 가격이 치솟는 동안 니켈과 다른 대체품들이 [9]투입되었다.

그 후 소련에 의한 자원전쟁의 발상이 유행했다.자이르 코발트 사태로 인한 혼란보다는 비경제적 수단(군사적)으로 중요한 자원을 획득함으로써 소련권 밖의 경제활동을 파괴하는 전략이 계획될 것이다.소련권 밖(제3세계?)에서 이 광물들을 [10]서방세계에서 빼돌린 것이다.

코발트 상황이나 "자원 전쟁" 상황을 피하기 위한 중요한 방법은 최종 사용 시 재료의 대체품을 사용하는 것입니다.만족스러운 대체품의 기준은 (1) 인접국 또는 해외 동맹국으로부터 적절한 수량 또는 가용성의 국내 준비, (2) 제1지망 소재에 필적하는 물리적, 화학적 특성, 성능 및 수명을 보유, (3) 잘 확립되고 알려진 행동 및 홍보 등이다.(4) 기존 기술, 자본 플랜트 및 가공 및 제조 설비의 최소한의 변경으로 가공 및 제조할 수 있는 능력.일부 제안된 대체물로는 알루미나이트, 몰리브덴 및/또는 코발트용 니켈을 제조하는 보크사이트와 동합금 자동차 [11]방열기를 사용하는 알루미늄 합금 자동차 방열기가 있었다.재료 대체 없이 재료를 제거할 수 있습니다. 예를 들어, 이전에는 광물 연마재로 성형된 경질 물체를 성형하기 위해 고압의 방전을 사용하거나,[12] 저비용으로 뛰어난 성능을 제공하거나, 컴퓨터/위성을 사용하여 구리선(육상선)을 교체함으로써 재료를 제거할 수 있습니다.

자원을 대체하는 중요한 방법은 를 들어, 산업용 다이아몬드와 많은 종류의 흑연을 합성하는 것이지만, 특정 종류의 흑연은 거의 재활용 제품에 의해 대체될 수 있다.대부분의 흑연은 합성입니다. 예를 들어, 흑연 전극, 흑연 섬유, 흑연 모양(가공 또는 미가공), 흑연 분말입니다.

자원을 교체하거나 확장하는 또 다른 방법은 스크랩이나 폐기물에서 원하는 재료를 재활용하는 것입니다.이는 재료가 소산되었는지 또는 더 이상 사용할 수 없는 내구 제품으로 사용할 수 있는지에 따라 달라집니다.내구성 있는 제품의 재활용은 화학 및 물리적 분해에 대한 저항성, 사용 가능한 수량, 가용성 가격 및 원래 [13]제품에서 추출하기 쉬운 정도에 따라 달라집니다.예를 들어 위약 중 비스무트는 절망적으로 산란(소산)되어 회수할 수 없는 반면 비스무트 합금은 회수 및 재활용이 용이하다.재활용이 큰 차이를 만드는 좋은 예로는 흑연에 대한 자원 가용 상황이 있습니다. 흑연은 Kish라고 하는 재생 가능한 자원으로부터 회수할 수 있습니다. Kish는 Kish 내에서 탄소가 슬래그와 함께 녹은 금속에서 흑연으로 분리될 때 생성되는 제강 폐기물입니다.식힌 후 키시를 [14]가공할 수 있습니다.

몇 가지 다른 종류의 자원을 도입할 필요가 있다.대체 및/또는 재활용에 의해 완화되지 않는 한 전략적이고 중요한 재료가 자원의 최악의 경우, 가장 좋은 것 중 하나는 풍부한 자원입니다.풍부한 자원은 지금까지 알루미늄 점토나 알루미나, 마그네슘을 해수에서 회수하기 전에 사용하는 등 거의 사용되지 않는 물질을 말한다.풍부한 자원은 영구적인 [15]자원과 매우 유사하다.예비 기반은 확인된 자원의 일부로, 현재 검증된 기술과 현재의 경제성이 가동되고 있는 시점 이후에 경제적으로 이용 가능하게 될 가능성이 있습니다.확인된 자원은 위치, 등급, 품질 및 양이 특정 지질학적 증거로 알려지거나 추정되는 자원이다.적립금은 결정 [16]시 경제적으로 추출할 수 있는 적립기반의 일부입니다. 적립금은 종종 세금이나 소유 회사의 홍보 요구에 의해 왜곡되기 때문에 자원의 대용품으로 사용되어서는 안 됩니다.

포괄적인 천연자원 모델

Harrison Brown과 동료들은 인류가 낮은 등급의 "오레"를 처리할 것이라고 말했다.철은 철을 형성하는 곳 어디에서든 원암과 같은 낮은 등급의 철 함유 물질에서 나오는데, 이는 오늘날 북미와 다른 곳에서 타코나이트 펠릿을 만드는 데 사용되는 투입량과 크게 다르지 않습니다.코크스 석탄 매장량이 감소함에 따라, 선철 철강 생산은 비코크스 사용 공정(예: 전기강)을 사용하게 될 것입니다.알루미늄 산업은 보크사이트를 사용하는 것에서 아노르사이트와 점토를 사용하는 것으로 바뀔 수 있다.현재 바닷물에서 얻을 수 있는 마그네슘 금속 및 마그네슘 소비량(내화물)이 증가할 것입니다.황은 황철광, 석고 또는 무수광에서 얻을 수 있습니다.구리, 아연, 니켈 납과 같은 금속은 망간 결절 또는 포스포리아 형성(sic!)에서 얻을 수 있습니다.이러한 변화는 세계의 다른 지역에서 불규칙적으로 발생할 수 있다.유럽과 북아메리카는 알루미늄의 원료로 아노사이트나 점토를 사용할 수 있지만, 세계의 다른 지역은 보크사이트를 사용할 수 있고, 북아메리카는 타코나이트를 사용할 수 있지만, 브라질은 철광석을 사용할 수 있다.새로운 소재가 등장할 것입니다(주: 기술 진보의 결과물). 일부는 대체물 역할을 하고 일부는 새로운 특성을 가집니다.재활용이 더욱 보편화되고 효율화 될 것입니다(주의: 이미 실현되었습니다).궁극적으로, 광물과 금속은 "평균적인" 암석을 가공하여 얻을 수 있을 것이다."평균" 화성암 100톤인 암석은 알루미늄 8톤, 철 5톤, [17][18]티타늄 0.6톤을 생산하게 된다.

지각 풍부도 데이터와 McKelvey의 비축-부유 관계에 기초한 USGS 모델은 지구의 지각(전 세계)과 미국의 지각에 있는 여러 금속에 적용된다.현재 McKelvey와의 관계에 가장 가까운 잠재적 회수 가능 자원(현재의 기술, 경제)은 구리, 아연, 납, , 몰리브덴과 같이 오랫동안 추구되어 온 자원입니다.McKelvey 관계를 따르지 않는 금속은 (주요 금속의) 부산물이거나 최근까지 경제에 중요하지 않은 금속입니다(티타늄, 알루미늄은 그보다 낮은 정도).비스무트는 관계를 잘 따르지 않는 부산물 금속의 한 예입니다. 미국 서부의 3% 납 매장량은 100ppm으로 비스무트 매장량으로는 명백히 너무 낮은 등급입니다.세계 회수가능 자원은 구리 21억2000만t, 니켈 25억9000만t, 아연 34억t, 알루미늄 35억1900만t, [19]철 20억3500만t이다.

다양한 저자들이 더 많은 기여를 하고 있다.일부에서는 대체품의 수가 거의 무한하다고 생각합니다. 특히 화학 산업의 신소재가 유입됨에 따라 동일한 최종 제품이 다른 재료와 시작 지점에서 만들어질 수 있습니다.플라스틱은 좋은 전기 도체가 될 수 있습니다.모든 재료는 이론적으로 필요한 것보다 100배 약하기 때문에 탈구 부위를 제거하고 대폭 강화하여 적은 양을 사용할 수 있어야 한다.요약하자면, "광업" 기업들은 점점 더 다양한 제품을 갖게 될 것이고, 세계 경제는 재료에서 서비스로 옮겨가고 있고, 인구는 평준화되고 있는 것처럼 보인다. 이 모든 것은 재료에 대한 수요 증가를 감소시키는 것을 의미한다. 재료의 대부분은 다소 드문 암석으로부터 회복될 것이고, 훨씬 더 많은 코프로드가 있을 것이다.특정 사업에서 발생하는 ucts와 부산물, 그리고 광물과 [20]재료의 더 많은 무역.

영구 자원화 경향

급진적인 신기술이 물질과 광물의 세계에 점점 더 강력하게 영향을 미침에 따라 사용되는 자재는 영구적인 자원을 보유할 가능성이 점점 높아지고 있습니다.이미 영구자원을 보유한 자재와 재생 불가능한 자원을 보유하거나 전략적이고 중요한 자재인 자재는 점점 더 많아지고 있습니다.소금, 돌, 마그네슘, 일반 점토와 같이 영구적인 자원을 가진 물질들이 이전에 언급되었다.새로운 기술 덕분에, 합성 다이아몬드는 다른 형태의 탄소 덩어리로 쉽게 만들어질 수 있기 때문에 영구 자원 목록에 추가되었다.합성 흑연은 석유 코크스 또는 섬유 섬유와 같은 탄소 전구체로 대량(흑연 전극, 흑연 섬유)으로 만들어집니다.리퀴드메탈테크놀로지스(Liquidmetal Technologies, Inc.)라는 회사는 결정 원자구조의 본질적인 약점으로 인한 성능 한계를 극복하는 기술로 재료의 전위 제거를 활용하고 있다.그것은 뜨거운 금속이 응고될 때 일반적으로 형성되는 결정성 원자 구조(전위 포함)가 아닌, 뜨거운 금속이 응고될 때 무작위 원자 구조를 유지하는 비정질 금속 합금을 만든다.이러한 비정질 합금은 일반 합금보다 성능이 훨씬 우수합니다. 예를 들어 지르코늄-티타늄 액체 금속 합금은 표준 티타늄 합금보다 250% 더 강합니다.액체 금속 합금은 많은 고성능 [21]합금을 대체할 수 있습니다.

지난 50년간 해저 탐사를 통해 많은 곳에서 망간 결절과 인산염 결절이 발견되었다.최근에는 폴리메탈 황화물 퇴적물이 발견되고 폴리메탈 황화물 "검은 진흙"이 "블랙 스모커"로부터 퇴적되고 있다. 1978년의 코발트 부족 상황은 이제 망간 결절에서 회복하는 새로운 선택이다.한국 회사는 망간 단괴 발굴 개발 2010년에 시작하기;망간 단괴 회복 되자, 0.2%로 0.25%코발트(상용 등급)[23]"노틸러스"미네랄은 무엇인가가 초산 연령은 29.9%아연, 2.3%lead, 평균 상업용급 재료를 회복할 계획이다 27%에서 30%망간, 1.25%로 1.5%니켈 1%로 1.4%평균을 계산할 계획인데.and 몇 가지 최신 기술을 새로운 방식으로 결합한 수중 청소기 같은 장치를 사용하여 해저 다금속 황화물 퇴적물에서 0.5%의 구리를 얻습니다.Nautilus와 제휴하고 있는 것은 테크 코밍코(Tech Comingco Ltd)와 앵글로 아메리칸(Anglo-American Ltd)로, 세계를 리드하는 국제 [24]기업입니다.

해저에서 응용할 수 있는 다른 로봇 채굴 기술도 있다.리오 틴토는 1500킬로미터 떨어진 곳의 근로자들에게 인공위성 링크를 이용해 시추 장치를 작동시키고, 화물을 적재하고, 광석을 파내 컨베이어 벨트에 버리게 하며, 폭발물을 설치해 바위와 흙을 폭파할 수 있도록 하고 있다.이 회사는 이런 방식으로 근로자들을 위험에서 벗어나게 할 수 있고, 또한 더 적은 근로자들을 고용할 수 있다.이러한 기술은 비용을 절감하고 광석 [25]매장량의 금속 함량 감소를 상쇄합니다.따라서 다양한 광물과 금속은 방대한 양의 자원을 이용할 수 있는 비상식적인 원천으로부터 얻을 수 있다.

마지막으로 영구 자원이란 무엇입니까?영구 자원에 대한 ASTM의 정의는 "인간의 시간 규모로는 사실상 무진장"입니다.주어진 예로는 태양 에너지, 조력 에너지,[26] 풍력 에너지가 있는데, 여기에 소금, 돌, 마그네슘, 다이아몬드, 그리고 위에 언급된 다른 물질들이 첨가되어야 한다.지속가능성의 생물물리학적 측면에 대한 연구는 자원 재고는 지속가능성을 달성하거나 영구자원이 되려면 700년,[27] 더 나쁜 경우에는 350년 동안 지속되어야 한다는 신중한 실천 규칙을 생각해냈다.

700년 이상 지속되는 자원이 영구적인 경우 350~700년 동안 지속되는 자원을 풍부한 자원이라고 할 수 있으며, 여기서 이렇게 정의됩니다.자원에서 자재를 회수할 수 있는 기간은 제품의 라이프 사이클을 통한 추출에서 최종 폐기까지 인간의 요구와 기술 변화에 따라 달라집니다.또한 자재의 재활용 가능성과 만족스러운 대체품의 가용성에 따라 달라집니다.구체적으로는 대체품의 가용성, 재활용의 정도와 실현 가능성, 최종 소비재의 보다 효율적인 제조, 보다 내구성이 높고 내구성이 높은 소비재, 그리고 많은 다른 요소들이 약화되고 작용하기 전까지는 배기성이 발생하지 않는다는 것을 알 수 있습니다.

고려해야 할 자원의 종류에 대한 최신 자원 정보와 가이던스는 Resource Guide-Update [1]에 기재되어 있습니다.

이행: 항구적인 자원을 자원화

영구적인 리소스는 고자원화 될 수 있습니다.고자원화란 그것으로부터 추출된 물질에 대한 수요가 거의 없거나 전혀 없는 것이다; 사춘기 물질인 인간은 더 이상 그것을 필요로 하지 않는다.전형적인 고엽소스는 화살촉급 부싯돌 자원입니다.이제 아무도 부싯돌 화살촉이나 창끝을 만들지 않습니다.예리한 고철 조각을 만들어 사용하는 것이 훨씬 간단합니다.청소년용 제품으로는 양철 캔, 은박, 교내 슬레이트 칠판, 의료기술 라듐 등이 있다.라듐은 방사선 치료에서 훨씬 더 저렴한 코발트-60과 다른 방사성 동위원소로 대체되었다.케이블 커버로서의 비부식성 리드는 플라스틱으로 대체되었습니다.

펜실베니아 무연탄은 진부화와 고생원소스의 경향을 통계적으로 보여줄 수 있는 또 다른 재료이다.무연탄 생산량은 1905년 7040만 t, 1945년 4980만 t, 1965년 1350만 t, 1985년 430만 t, 2005년 150만 t이었다.1인당 사용량은 1905년 84kg, 1965년 7.1kg, 2005년 [28][29]0.8kg이었다.USGS의 무연탄 매장량 186억 톤과 총 자원 790억 [30]톤과 비교해 보십시오.무연탄 수요는 너무 많이 감소하여 이 자원들은 영구적 이상입니다.

무연탄 자원은 영구적인 자원 범위 내에 있고, 무연탄에 대한 수요는 지금까지 감소해 왔기 때문에, 무연탄이 어떻게 고자원화 될 수 있는지 알 수 있을까요?아마도 계속 사라지는 고객(즉, 공간 난방을 위해 다른 종류의 에너지로 전환)에 의해 무연탄 석탄 딜러가 비용을 충당할 수 있을 만큼 충분한 거래를 유지할 수 없고 비용을 충당할 수 없을 정도로 규모가 작은 광산도 문을 닫게 되면서 공급 네트워크가 위축될 것입니다.이는 상호 강화되는 과정입니다. 고객은 오염과 이산화탄소를 덜 발생시키는 다른 형태의 청정 에너지로 전환하고, 그 후 비용을 충당할 수 있는 판매량이 부족하기 때문에 석탄 딜러는 문을 닫아야 합니다.그 후 석탄 판매업자의 다른 고객들은 근처에 있는 다른 석탄 판매업자를 찾지 못하면 어쩔 수 없이 개종해야 한다.마지막으로, 무연탄 광산은 비용을 충당할 수 있는 판매량이 충분하지 않기 때문에 문을 닫는다.

지구 지구 화학적 주기

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

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추가 정보

  • 데이비드 A.앤더슨(2019).Environmental Economics and Natural Resource Management 5e, [2] 뉴욕: 루트리지.
  • 마이클 J. 콘로이와 제임스 T.피터슨(2013).Natural Resource Management, New York: Wiley-Blackwell에서의 의사결정.
  • Kevin H. Deal (2016).야생동물 및 천연자원 관리 4e, 보스턴:Dellmar Cengage Learning.

외부 링크