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사이클론

Cyclone
2003년 9월 4일 아이슬란드 부근에서 발생한 온대 저기압

기상학에서 사이클론(/sasaɪ.klonn/)북반구에서는 시계 반대 방향으로, 남반구에서는 시계 반대 방향으로 저기압의 강한 중심을 중심으로 회전하는 큰 기단이다(고기압 반대).[1][2]사이클론은 저기압대 [3][4]주위를 회전하는 내향의 바람으로 특징지어진다.가장 큰 저기압 시스템은 극지의 소용돌이와 가장 큰 규모의 온대성 저기압이다(시냅스 척도).열대 저기압아열대 저기압같은 온난 중심 사이클론도 시놉틱 척도 안에 [5]있다.메소사이클론, 토네이도, 그리고 먼지 악마는 더 작은 규모[6]메조스케일 안에 있다.상층 저기압은 지표면이 낮지 않아도 존재할 수 있으며, 북반구에서 여름 동안 열대 상층 대류권 기압골의 바닥에서 분리될 수 있다.사이클론은 화성, 목성, [7][8]해왕성과 같은 외계 행성에서도 볼 수 있다.사이클론 발생은 사이클론의 형성과 격화의 [9]과정이다.온대성 저기압은 기압대라고 불리는 높은 중위도 온도 대비의 큰 지역에서 파도로 시작된다.이 구역들은 사이클론 순환이 폐쇄되고 심화됨에 따라 수축하여 기상 전선을 형성한다.생애주기 후반기에, 찬 공기 덩어리가 따뜻한 공기를 낮추고 차가운 핵심 시스템이 되면서 온대성 사이클론이 발생합니다.사이클론의 궤적은 아열대 제트 기류의 조향 흐름에 따라 2일에서 6일 수명 주기 동안 유도된다.

기상 전선은 온도, 습도밀도서로 다른 두 공기 질량의 경계를 나타내며, 가장 두드러진 기상 현상과 관련이 있다.강한 한랭전선은 일반적으로 좁은 폭의 뇌우혹독한 날씨를 특징으로 하며, 때때로 스콜 라인이나 건조 라인이 선행될 수 있다.이러한 전선은 순환 중심에서 서쪽으로 형성되고 일반적으로 서쪽에서 동쪽으로 이동한다. 온난 전선은 사이클론 중심에서 동쪽으로 형성되며 보통 성층형 강수량안개가 선행된다.온난전선이 사이클론 경로보다 먼저 극지방을 향해 이동한다.막힌 전선은 사이클론의 중심 부근에서 사이클론의 수명주기 후반에 형성되며 종종 폭풍의 중심을 감싸고 있다.

열대성 사이클론 발생은 열대성 사이클론의 발달 과정을 설명한다.열대성 저기압은 상당한 뇌우 활동에 의해 구동되는 잠열로 인해 형성되며 따뜻한 [10][11]핵이다.사이클론은 온대, 아열대,[12] 열대성 사이를 이동할 수 있다.메소사이클론은 육지에서 따뜻한 중심 사이클론처럼 형성되고 토네이도가 [13]형성될 수 있습니다.물줄기는 메소사이클론에서도 형성될 수 있지만, 종종 높은 불안정성과 낮은 수직 [14]윈드시어 환경에서 발생한다.대서양과 북동 태평양에서는 열대성 사이클론이 일반적으로 허리케인(고대 중미 바람의 신, 후라칸의 이름에서 유래)으로 불리며, 인도양과 남태평양에서는 사이클론으로 불리며, 북서 태평양에서는 [15]태풍으로 불린다.소용돌이의 불안정성 증가는 보편적이지 않다.예를 들어 크기, 강도, 습기-컨벡션, 표면 증발, 각 전위 높이에서의 전위 온도 값은 [16][17]소용돌이의 비선형 진화에 영향을 미칠 수 있습니다.

명명법

헨리 피딩턴은 1836년과 1855년 사이에 캘커타에서 불어온 열대 폭풍에 관한 40편의 논문을 아시아 학회지에 실었다.그는 또한 뱀의 소용돌이를 뜻하는 사이클론이라는 용어를 만들었다.1842년, 그는 그의 획기적인 논문[18]폭풍법칙을 발표했다.

구조.

표면분석에 관한 온대성 사이클론과 열대성 사이클론의 비교

모든 사이클론에 공통되는 여러 구조적 특성이 있습니다.사이클론은 저기압 [19]지역입니다.사이클론의 중심(성숙한 열대성 사이클론에서는 흔히 으로 알려져 있음)은 [19]이 지역에서 가장 낮은 기압의 영역이다.중심 부근에서는 압력 경사력(사이클론 외부의 압력과 비교하여 사이클론 중앙의 압력)과 코리올리 효과의 이 대략적인 균형을 이루어야 한다. 그렇지 않으면 사이클론은 [20]압력의 차이로 인해 스스로 붕괴될 것이다.

코리올리 효과 때문에, 큰 사이클론 주위의 바람 흐름은 북반구에서는 시계 반대 방향이고 남반구에서는 [21]시계 반대 방향이다.따라서 [22]북반구에서는 지구 표면에 비해 가장 빠른 바람이 북상하는 사이클론의 동쪽과 서쪽으로 이동하는 사이클론의 북쪽에서 발생합니다. 반대로 남반구에서는 발생합니다.저기압 시스템과 대조적으로, 고기압 시스템 주변의 바람 흐름은 북반구에서는 시계방향(고기압)이고 남반구에서는 시계반대방향이다.

형성

초기 온대 저기압 영역은 이미지의 빨간색 점 위치에 형성됩니다.이것은 보통 사이클로제네이션의 초기 단계에서 인공위성에서 볼 수 있는 나뭇잎 같은 구름 형성과 직각입니다.상층 제트 기류의 축 위치는 하늘색입니다.
열대성 사이클론은 상승하는 공기의 수분 응축에 의해 방출되는 에너지가 따뜻한 바닷물에 [23]양의 피드백 루프를 일으킬 때 형성됩니다.

사이클로제네시스란 대기 [9]중 사이클론 순환이 발달하거나 강화되는 것을 말한다.사이클로제네시스란 어떤 종류의 [24]사이클론이 발달하게 되는 여러 다른 과정을 포괄적으로 일컫는 용어이다.마이크로스케일부터 시냅스스케일까지 다양한 스케일로 발생할 수 있습니다.

온대성 저기압은 기후 전선을 따라 파도로 시작하다가 생애주기 후반에 냉간핵계로 발생한다.그러나 일부 강한 온대성 저기압은 따뜻한 은둔이 발생할 때 웜코어 시스템이 될 수 있다.

열대성 저기압은 상당한 대류 활동의 결과로 형성되며 따뜻한 [11]핵이다.메소사이클론은 육지에서 따뜻한 중심 사이클론처럼 형성되고 토네이도가 [13]형성될 수 있습니다.물줄기는 메소사이클론에서도 형성될 수 있지만, 종종 높은 불안정성과 낮은 수직 [14]윈드시어 환경에서 발생한다.사이클로 분해는 사이클로제네시스의 반대이며 고압 영역의 형성을 다루는 고압계통 등가물이다.저기압 발생.[25]

지표면 저기압은 다양한 방법으로 형성될 수 있습니다.지형은 지표면을 낮게 만들 수 있습니다.중간 크기의 대류 시스템은 처음에는 따뜻한 [26]핵이 있는 표면 저온을 발생시킬 수 있습니다.교란은 전면을 따라 물결 모양으로 커질 수 있으며 낮은 부분은 산꼭대기에 위치한다.저기압 부근에서는 흐름이 사이클론이 된다.이 회전 흐름은 따뜻한 공기가 동쪽의 극지방으로 이동하는 반면, 극지방의 서쪽은 극지방으로 이동합니다.서쪽에는 한랭전선이 나타나고 동쪽에는 온난전선이 형성된다.보통 한랭전선은 온난전선보다 더 빠른 속도로 이동하며 사이클론보다 더 높은 밀도의 기단이 천천히 잠식되어 "추격"한다.게다가, 사이클론 뒤에 휩쓸려 들어오는 고밀도 기단은 더 높은 압력과 더 밀도가 높은 찬 기단을 강화합니다.한랭전선이 온난전선을 넘어 온난전선의 [27]길이를 줄여줍니다.이때 막힌 전면이 형성되어 온기 덩어리가 높은 곳의 온기 트로프로 밀어 올려집니다. 이 트로프는 [28]인두라고도 합니다.

열대성 사이클론 발생[29]열대성 사이클론의 발달과 강화이다.열대성 사이클론 발생 메커니즘은 중위도 사이클론을 발생시키는 메커니즘과는 확연히 다르다.열대성 사이클론, 즉 온난핵 사이클론의 발달은 유리한 대기 환경에서의 상당한 대류로부터 시작된다.열대 사이클로제네이션에는 6가지 주요 요건이 있다.

  1. 충분히 따뜻한 해수면 온도,[30]
  2. 대기의 불안정성
  3. 대류권 하층부터 중층까지의 높은 습도
  4. 저기압의 중심을 발달시키기에 충분한 코리올리의 힘
  5. 기존의 낮은 수준의 초점 또는 방해
  6. 낮은 수직 윈드시어.[31]

전 세계적으로 연평균 86개의 열대성 저기압이 형성되고 있으며,[32] 47개의 허리케인/태풍 강도와 20개의 열대성 저기압이 형성된다(사피르-심슨 허리케인 규모에서 [33]최소 범주 3).

시냅스 스케일

영국과 아일랜드에 영향을 미치는 열대 저기압의 가상 시놉틱 차트.이소바 사이의 파란색 화살표는 바람의 방향을 나타내며, "L" 기호는 "낮은"의 중심을 나타냅니다.막힌 정면 경계, 차가운 정면 경계 및 따뜻한 정면 경계에 주의하십시오.

다음 유형의 사이클론은 시냅스 차트에서 식별할 수 있습니다.

지표면 기반 유형

지표면 기반 사이클론에는 세 가지 주요 유형이 있습니다: 온대성 사이클론, 아열대 사이클론 열대성 사이클론

온대 저기압

온대 저기압은 온도와 이슬점(수직이 아닌)에서 전방과 수평 구배와 연결되기 때문에 열대 [34]특성을 가지지 않는 시놉틱 스케일 저기압 시스템이다.[35]

"열대"는 열대 밖의 중위도 지역의 사이클론에 적용된다.이러한 시스템은 형성 면적으로 인해 "중위도 사이클론" 또는 열대 저기압이 [35][36]열대 지방을 넘어 이동(온대 전이)했을 때 "포스트 열대 사이클론"으로 설명할 수도 있다.기상 캐스터와 일반 대중은 종종 이러한 현상을 "불황" 또는 "폭우"라고 표현합니다.이것들은 고기압과 함께 지구의 많은 부분을 날씨를 움직이는 일상적인 현상이다.

열대성 사이클론은 편서풍 내의 온도 및 이슬점 구배를 따라 형성되기 때문에 거의 항상 기압성 사이클론으로 분류되지만, 사이클론 주변의 온도 분포가 [37]반지름과 상당히 균일해지면 수명 주기 후반에 기압성 사이클론이 될 수 있다.온대 저기압은 핵을 따뜻하게 하기에 충분한 따뜻한 물 위에 머무르면 아열대 폭풍으로, 그리고 거기에서 열대 저기압으로 변할 수 있으며, 그 결과 중심 [38]대류가 발생한다.겨울에 강타하는 특히 강한 유형의 온대성 저기압은 속칭으로 '노러 해스터'라고 알려져 있다.

극저온
2009년 12월 일본해 상공의 극저압 일본해

극저압은 북반구와 남반구 모두에서 주 극전선 극방향의 해양 지역에서 발견되는 소규모 단기 대기 저기압(저압)이다.극저온은 1960년대에 이용 가능하게 된 기상 위성 이미지에서 처음 확인되었으며, 이는 고위도에서 많은 작은 규모의 구름 소용돌이를 드러냈다.가장 활동적인 극저온은 겨울 동안 노르웨이 해, 바렌츠 해, 래브라도 해, 알래스카 만과 같은 북극 또는 근처의 얼음이 없는 특정 해상 지역에서 발견됩니다.극지방의 최저기온은 상륙하면 빠르게 소멸한다.남극 시스템은 대륙 주변의 공기-해수 온도 차이가[citation needed] 일반적으로 작기 때문에 북쪽 시스템보다 약한 경향이 있다.하지만 남극해에서는 극지방의 강한 저기압이 발견될 수 있습니다.겨울 동안 대류권 중간 수위의 온도가 -45°C(-49°F)에 도달한 냉심 저온이 개방 수역 위로 이동하면 깊은 대류 형태가 형성되어 극지방의 저개발이 [39]가능해진다.이 시스템은 보통 수평 길이 척도가 1,000km(620mi) 미만이며 며칠 동안만 존재합니다.그들은 중규모 기상계의 더 큰 클래스의 일부입니다.극저압은 기존의 일기예보로는 감지하기 어려울 수 있으며 선박, 가스 및 석유 플랫폼과 같은 고위도 작업에 위험합니다.극저압은 극지방의 중간 규모 소용돌이, 북극 허리케인, 북극 저기압, 냉기압과 같은 많은 다른 용어로 언급되어 왔다.오늘날 이 용어는 일반적으로 최소 17m/[40]s의 지표면 부근 바람을 가진 보다 강력한 시스템을 위해 예약되어 있다.

아열대

2016년 1월 북대서양 아열대 폭풍 알렉스

아열대 사이클론은 열대성 사이클론과 온대성 사이클론의 특징을 가진 기상 시스템이다.그들은 적도와 [41]50도선 사이에서 형성될 수 있다.1950년대만 해도 기상학자들은 열대성 사이클론과 온대성 사이클론 중 어느 것으로 특징지어야 하는지 불분명했으며 사이클론 하이브리드를 [42]설명하기 위해 준열대성 및 아열대성 사이클론과 같은 용어를 사용했다.1972년까지, 미국 허리케인 센터는 공식적으로 이 사이클론 [43]카테고리를 인정했습니다.아열대성 저기압은 2002년 [41]대서양 분지의 공식 열대 저기압 목록에서 이름을 올리기 시작했다.열대 저기압은 일반적인 열대 저기압보다 중심에서 더 멀리 위치한 최대 지속 바람의 광범위한 바람 패턴을 가지고 있으며, 약한 온도에서 중간 온도 [41]구배가 있는 지역에 존재한다.

열대지방보다 높은 곳에서 온도가 낮은 온대성 사이클론에서 생성되기 때문에 생성에 필요한 해수면 온도는 약 23도([44]73°F)로 열대성 사이클론보다 3도(5°F) 낮다.이는 아열대성 사이클론이 허리케인 계절의 전통적인 범위를 벗어나 형성될 가능성이 높다는 것을 의미한다.아열대성 폭풍은 허리케인과 같은 강한 바람을 거의 일으키지 않지만,[45] 중심부가 따뜻해짐에 따라 자연적으로는 열대성 폭풍우가 될 수 있습니다.

트로피컬

2017년 대서양 허리케인 시즌 요약도

열대 저기압은 저기압의 중심과 강한 바람과 홍수를 일으키는 [46]수많은 뇌우를 특징으로 하는 폭풍 시스템이다.열대성 저기압은 습한 공기가 상승할 때 방출되는 열을 먹고, 습한 [46]공기에 포함된 수증기응결됩니다.태풍은 노에스터, 유럽풍 폭풍, 극저압같은 다른 사이클론 폭풍과 다른 열 메커니즘에 의해 작동되어 "따뜻한 중심"[46][11] 폭풍 시스템으로 분류됩니다.

허리케인 카타리나, 2004년 3월 26일 국제우주정거장에서 본 희귀한 남대서양 열대성 사이클론

"열대"라는 용어는 지구 [47]열대 지역에서 거의 독점적으로 형성되는 이러한 시스템의 지리적 기원과 그 형성을 위해 해양 열대 기단에 의존하는 것을 모두 의미한다.사이클론이라는 용어는 북반구에서는 시계 반대 방향으로 회전하고 [47]남반구에서는 시계 반대 방향으로 회전하는 폭풍의 사이클론적인 성질을 말합니다.그 위치와 강도에 따라 열대성 사이클론은 허리케인, 태풍, 열대 폭풍, 사이클론 폭풍, 열대 저기압 또는 단순히 [47]사이클론이라고 불리는 다른 이름으로도 불린다.

열대성 저기압은 매우 강력한 바람과 집중호우를 발생시킬 수 있지만 높은 파도와 해로운 폭풍 해일을 [48]발생시킬 수도 있다.그들의 바람은 파도의 크기를 증가시키고, 그렇게 함으로써 그들은 더 많은 열과 수분을 그들의 시스템으로 끌어들여 그들의 힘을 증가시킨다.그들은 따뜻한 [49]물의 큰 물 위에서 발달하기 때문에 [50]육지 위를 이동하면 힘을 잃는다.해안지역은 열대성 사이클론으로부터 큰 피해를 입을 수 있는 반면 내륙지역은 [47]강풍으로부터 비교적 안전하다.그러나 폭우는 [47]내륙에 심각한 홍수를 일으킬 수 있다.폭풍 해일은 실질적으로 물을 위로 "흡수"하는 코어 압력의 감소와 실질적으로 물을 "밀어올리는" 바람으로 인해 발생하는 해수면 상승이다.폭풍 해일은 [47]해안선에서 40km(25mi)까지 광범위한 해안 홍수를 일으킬 수 있습니다.비록 열대성 저기압은 인구에 미치는 영향이 엄청날 수 있지만,[51] 가뭄 상태를 완화시킬 수도 있다.그들은 또한 열과 에너지를 열대지방에서 멀리 가져가 온대위도로 [47]운반하는데, 이것은 그들을 지구 대기 순환 메커니즘의 중요한 부분으로 만든다.결과적으로, 열대성 사이클론은 지구의 대류권에서 [47]평형을 유지하는데 도움을 준다.

많은 열대성 저기압은 대기 중 약한 교란 주변의 대기 조건이 [47]좋을 때 발달한다.다른 종류의 사이클론이 열대 특성을 획득할 때 형성된다.열대 시스템은 대류권의 조향 바람에 의해 이동된다. 조건이 양호한 상태로 유지되면 열대 교란이 심해지고 심지어 까지 발달할 수 있다.스펙트럼의 다른 한쪽 끝에서는 시스템 주변 조건이 악화되거나 열대 저기압이 상륙하면 시스템이 약해져 최종적으로 소멸한다.열대 저기압은 응축으로 방출되는 열에서 기단 [11]간 온도 차이로 에너지원이 바뀌면 고위도를 향해 이동하면서 온대성 사이클론이 될 수 있다.열대 저기압은 일반적으로 온대 기후 [52]전환 중에 아열대 기후가 되는 것으로 간주되지 않는다.

상위 레벨 타입

극지 사이클론

극지방, 아극성 또는 북극성 사이클론(극성 [53]소용돌이라고도 함)은 겨울에는 강해지고 [54]여름에는 약해지는 저기압의 광대한 지역입니다.극지방 사이클론은 보통 1,000킬로미터에서 2,000킬로미터에 이르는 저기압 기상 시스템이며,[55] 북반구에서는 공기가 시계 반대 방향으로 순환하고 남반구에서는 시계 반대 방향으로 순환합니다.코리올리 가속은 높은 고도에서 극을 향해 이동하는 기단에 작용하여 높은 고도에서 시계 반대 방향으로 순환합니다.공기의 극방향 이동은 북극 셀의 공기 순환에서 비롯됩니다.극저압은 열대성 사이클론처럼 대류에 의해 움직이는 것도 아니고, 열대성 사이클론처럼 차갑고 따뜻한 기단의 상호작용에 의해 움직이는 것도 아니지만, 극지 전지의 지구적 공기 이동의 인공물이다.극저압의 기점은 대류권 중상부에 있다.북반구에서, 극지방의 사이클론은 평균적으로 두 개의 중심을 가지고 있다.하나는 배핀 섬 근처에 있고 다른 하나는 시베리아 [53]북동쪽에 있다.남반구에서는,[56] 그것은 서경 160도 부근에 있는 로스 빙붕의 가장자리에 위치하는 경향이 있다.극 소용돌이가 강할 때, 그 효과는 서풍(동쪽 방향)으로 표면에서 느낄 수 있다.극지방의 사이클론이 약할 때, 심각한 한파가 발생한다.[57]

TUTT 세포

특정한 상황에서, 상층 한랭기온은 여름 동안 북반구의 중간 해양에 위치한 열대 상층 대류권 기압골(TUTT)의 바닥에서 분리될 수 있다.TUTT 세포 또는 TUTT 저압으로도 알려진 이러한 상부 대류권 사이클론 소용돌이는 보통 북동쪽에서 서남서쪽으로 천천히 이동하며, 일반적으로 그 베이스는 고도 20,000피트(6,100m) 아래로 확장되지 않는다.통상풍 내의 약한 역방향 표면 기압골은 일반적으로 그 아래에서 발견되며, 그것들은 또한 높은 수준의 구름의 넓은 영역과 관련이 있을 수 있다.아래로 발달하면 적란운의 증가와 표면 소용돌이의 출현으로 이어진다.드문 경우지만, 그것들은 따뜻한 핵의 열대성 사이클론이 된다.열대성 사이클론을 따라가는 상층 사이클론과 상층 기압골은 추가적인 유출 경로를 유발하고 그 강도를 높이는 데 도움을 줄 수 있다.열대 교란 발생은 발달하는 열대 교란/사이클론에서 [58][59]방출되는 유출 제트로 인해 발생 후 상부 기압골 또는 상부 저압을 생성하거나 심화시키는 데 도움이 될 수 있다.

메소스케일

다음 유형의 사이클론은 시냅스 차트에서 식별할 수 없습니다.

메소사이클론

메소사이클론대류성 [60]폭풍 속에서 직경 2.0km에서 10km(6.2mi) 사이의 공기 소용돌이입니다.공기는 수직축을 중심으로 상승하고 회전하며, 보통 북반구와 남반구의 저기압 시스템과[61] 같은 방향으로 회전합니다.이들은 대부분 사이클론성,[61][62]슈퍼셀 내의 국소적인 저압 영역과 관련되어 있습니다.이러한 폭풍은 강한 표면풍과 심한 [61]우박을 특징으로 할 수 있다.메소사이클론은 종종 토네이도가 [61]형성될 수 있는 슈퍼셀에서 상승기류와 함께 발생한다.미국 전역에서 매년 약 1,700개의 메소사이클론이 형성되지만, 절반만이 [13]토네이도를 발생시킨다.

토네이도

토네이도는 지구 표면과 적란운 또는 [63]드물게 적란운의 기단과 접촉하는 격렬하게 회전하는 공기 기둥이다.미국에서는 트위스터(twisters), 즉 사이클론(cyclones)이라고도 하지만, 사이클론이라는 단어는 기상학에서 닫힌 저압 순환의 이름을 붙이는 데 더 넓은 의미로 사용됩니다.

더스트 데블

더스트 데빌은 작고, 잘 형성되었으며, 비교적 오래 지속되는 [64]회오리바람으로, 작은 것에서부터 [64]큰 것까지 다양하다.1차 수직운동은 [64]위쪽입니다.먼지악마는 보통 무해하지만 드물게 사람과 [64]재산에 위협을 가할 정도로 충분히 커질 수 있다.

워터푸우트

워터푸트는 물 위에 형성되는 원기둥 모양의 소용돌이로, 가장 일반적인 형태는 적란운과 연결된 물 위에 있는 비슈퍼셀 토네이도이다.대부분의 육지 동물들보다 종종 약하지만, 메소사이클론에 의해 생성된 더 강한 형태가 발생합니다.

증기악마

수증기 상승으로 인해 보이는 잔잔한 물이나 젖은 땅 위의 부드러운 소용돌이.

화염 소용돌이

화염 소용돌이는 흔히 화염 악마, 화염 토네이도, 피레나도 또는 화염 트위스터로도 알려져 있는데, 화재에 의해 유발되는 회오리이며 종종 화염이나 재로 이루어져 있습니다.

다른 행성들

허블 우주 망원경으로 촬영한 화성의 사이클론

사이클론은 지구에만 있는 것이 아니다.사이클론 폭풍은 [65]해왕성의 작은 흑점과 같은 목성 행성에서 흔하다.그것은 그레이트 다크 스팟의 직경의 약 3분의 1이며 눈처럼 생겼기 때문에 "마법사의 눈"이라는 별명을 얻었다.이 현상은 마법사의 [8]눈 중앙에 있는 흰 구름 때문에 발생합니다.화성은 또한 사이클론 [7]폭풍을 보여왔다.대적점과 같은 목성 폭풍은 보통 거대한 허리케인이나 사이클론 폭풍으로 잘못 명명된다.그러나 대적점은 사실 역현상인 [66]고기압이기 때문에 이는 정확하지 않습니다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

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외부 링크