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탐방로 훼손 특성 및 노면 안정성 평가

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탐방로 훼손 특성 및 노면 안정성 평가

정 원 옥*

국립공원관리공단 국립공원연구원

Trail Deteriorations Characteristics and Stability Evaluation

Won-Ok Jeong*

National Park Research Institute, Korea National Park Service, Namwon 590-811, Korea

요 약 :월악산, 치악산국립공원 24개노선 80.1 km 구간에대한탐방로훼손특성 및안정성평가를실시한결과,

탐방로평균 노면 경사는 14.5o, 평균 노폭은 1.61 m, 평균 나지폭은 1.17 m, 평균 노면침식 깊이는 0.21 m였다. 훼

손유형은 분기현상이가장 많은발생빈도를보였고다음으로 노면침식, 노폭확대, 뿌리노출및암석노출 현상순으

로 나타났다. 노면 침식량에 영향을미치는인자는 노면경사 30o 이상과 20~30o, 사양토, 해발고, 남사면(S)으로 나

타났으며, 탐방로 노면안정성평가에관여하는 인자는노면경사 30o 이상, 노면경사 20~30o, 사양토(S), 해발고, 산

록→산정 노선 순이었다. 판별함수에 의한 건전지와 훼손지의 중심점 값은 각각 -1.783과 1.938로 판별 구분치는

0.155이었고판별구분치에의한적중률은 85.6%였다.

Abstract :The purpose of this study is to analyze the trail deterioration condition and to obtain the information for the desirable maintenance and restoration of trail in woraksan and chiaksan national park. The results obtained from this study were summarized as follows; The average degree of trail was 14.5o, average trail width was 1.61 m, average bared trail width was 1.17 m and average surface depth was 0.21 m. Major deterioration types of trail were diverged, trail deepening, widening, root and rock exposure in order of frequency. In the stepwise regression analysis between soil erosion and each factors, over 30o in trail degree, 20~30o in trail degree, S(soil texture), altitude and south were a high significant. The main factors influencing the stability of trail surface significant in order of over 30o in trail degree, 20~30o in trail degree, S(soil texture), altitude and lowerupper. The centroid value of discriminant function in the undeteriorated and deteriorated area estimated to -1.783 and 1.938, respectively. The boundary value between two groups related to slope stability was 0.155. The prediction rate of discriminant function for stability evaluation was high as 85.6%.

Key words :national park, trail deteriorations type, stability evaluation, prediction rate

서 론

최근 전국의 크고 작은 산을 찾아가보면 계절과 요일, 심지어 시간대를 불문하고 산행을 즐기는 사람들을 쉽게 만날 수 있다. 또한 도시화의 반작용으로 그린(Green) 욕구 가 증대되고 생활수준 향상에 따른 국민의 여가 행태가 변 화하면서 자연을 찾는 사람들이 급증하고 있으며 더욱이 산행이 건강을 위한일상스포츠로서 인식되면서산행인구 의 증가추세는폭발적이다. 이렇게 인간이 자연에 쉽게 근

접할 수 있고 숲과 같은 자연생태계 공간의 내부를 구석구 석 연결하는 기반시설이 탐방로이나 일반적으로 노면은 탐 방객의 답압으로 인하여 압밀되어 토양공극율과 강우 침투 율이 어려운 난투수층이 된다. 그 결과 탐방로 노면을 따 라 표면유하수가 하부로 이동하면서표층의 토양입자를 이 탈시켜 토양침식과 노면세굴로진행하게 되며(Quinn et al., 1980; Coleman, 1981), 노면침식 현상은 각종 재해를 유발 하는 주요 원인이며 훼손진행의 초기현상으로 중요하게 다 루어져야 한다.

이러한 노면침식 현상은 공간적 개념의 용적으로 노면에

발생된 침식구의 길이(m), 나비(m), 깊이(m) 등을 측정함으

로서침식량(m3)의 추정이가능하다(권태호, 1987; Rice and

*Corresponding author E-mail: [email protected]

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McCashion, 1985). 일반적으로 산림지역에서 토양침식에 영 향을 미치는 인자는 사면길이, 식물피복도, 표고, 사면경사 도, 모암의 종류, 사면방위 등이며(이준우, 1987), 임도 성 토사면의 경우모재층, 사면경사도, 사면방위, 노면및 사면

의 토양경도, 사면길이(김종윤 등, 1990), 사면경사도가 클

수록 사면침식이 용이하고 붕괴의 위험성이 크다고 보고한 바 있다(井內, 1980; 佐佐木, 1982)

사면의 침식 및 안정성의 문제는 다양한 인자들의 종합 적 현상이므로 이러한 영향을 정확하게 파악하기 위해 고 도의 통계적 방법을 많이 이용하고 있으며 강위평 등 (1986), 마호섭(1994), 이해주 등(2000), 지병윤 등(2006)은 수량화이론(II), 志水(1977, 1978), 최경(1986)은 수량화이론 (I), 西 등(1992), 吉村 등(1995, 1996), 차두송 등(2000)은

Fuzzy이론, 정원옥(2001), 오성윤(2002)은 판별분석을 이용

하여 산사태, 산지사면, 임도 절·성토사면 및 노면 안정성 을 평가하였다.

일반 산림지역을 대상으로 훼손 원인 및 사면안정성과 관련한연구는 국내·외에서 많이수행되어져 왔으나 연중 많은 탐방객이 이용하는 국립공원내 탐방로에 대한 훼손원 인 및 안정성 평가에 대한 연구는 미비한 상태이다.

따라서 본 연구는 월악산, 치악산국립공원 탐방로 24개 노선 80.1 km 구간을 대상으로 탐방로의 물리적 특성, 훼손 유형, 탐방로 노면 안정성 평가에 영향을 미치는 인자를 분석하여 국립공원내 중요 기반시설인 탐방로의 적정유지 관리를 위한 기초 자료를 제공하고자 수행하였다.

재료 및 방법 1. 조사대상지

월악산국립공원 14개 노선 48.1 km 구간과 치악산국립공 원 10개 노선 32 km 구간 등 총 24개 노선 80.1 km 구간 을 조사대상으로 하였다.

2. 조사방법

1) 탐방로 물리적 특성 조사

탐방로 구간에 대해 휴대용 GPS를 이용하여 이동거리

200~250 m 구간마다 측점을 선정하고 선정된 측점마다 입

지인자를 조사하여 탐방로 물리적 특성을 조사하였다.

2) 탐방로 훼손유형 조사

훼손유형은 자연상태의 탐방로상에서 물리적 훼손의 발생 및 진행과정을 기준으로 노면침식, 뿌리노출, 암석노출, 노 폭확대, 비탈붕괴, 분기등으로구분하여조사하였다.

3) 탐방로 노면침식량 조사

훼손이 발생한 탐방로상에서 훼손지점의 노면길이(m), 노 면깊이(m), 노면 폭(m)을 줄자로 측정하여 노면 침식량(m3) 으로 계산하였다.

4) 건전지 및 훼손지 판정

탐방로 노면 침식정도 및 침식여부에 따라 건전지는 노 면침식 등 훼손이 나타나지 않고 앞으로도 침식 및 붕괴의 위험성이 없는 경우로하였으며 훼손지는 탐방로상에물리 적훼손유형이진행된지점으로하였다.

3. 분석방법

탐방로 노면 침식량(m3)에 영향을 미치는 인자를 구명하 기 위해 주요 입지인자와 상관분석 및 단계별 회귀분석을 실시하였고 노면 안정성 평가는 산사태 발생 가능지 예측 및 임도 안정성 평가에 많이 사용되는 판별분석을 이용하 였으며 통계분석은 SPSS program을 이용하였다.

결과 및 고찰 1. 탐방로 물리적 특성

조사대상지 24개 노선 80.1 km 구간에 대한각 탐방로의

물리적특성을분석한결과는 Table 1과같다.

월악산국립공원 14개 탐방로 48.1 km 구간을 대상으로

203개 측점을 조사하여 탐방로의 물리적 특성을 조사한 결

과 노면 평균 경사는 14.7o, 평균노폭은 1.45 m, 평균 나지 폭은 1.11 m, 평균 노면침식 깊이는 0.24 m로 조사되었다.

치악산국립공원은세렴통제소에서비로봉사다리병창길의

평균 노폭은 3.4 m, 평균 나지폭은 2.4 m, 평균 노면침식 깊

이는 0.35 m로 조사되어 훼손이 가장 심한 것으로 조사되었 고, 10개 탐방로 32 km 구간 126개 측점을 대상으로 분석한 탐방로의 물리적 특성은 노면 평균경사 14.3o, 평균 노폭은 1.76 m, 평균 나지폭은 1.23 m, 평균 노면침식 깊이 0.17 m 정도로조사되었다.

2개 국립공원 80.1 km 구간을 대상으로 329개의 측점을

선정하고 조사한 탐방로의 물리적 특성은 평균 노면 경사 는 14.5o, 평균 노폭은 1.61 m, 평균 나지폭은 1.17 m, 평균 노면침식 깊이는 0.21 m로 조사되었다.

2. 탐방로 훼손유형

탐방로훼손유형은 자연상태의탐방로상에서물리적훼손 의 발생 및 진행과정을기준으로 노면침식, 뿌리노출, 암석 노출, 노폭확대, 비탈붕괴, 분기 등으로 구분하였으며 분석 결과는 Table 2와 같다.

월악산국립공원 전체 탐방로 48.1 km 구간을 대상으로 훼 손유형을 분석한 결과 6개의 훼손유형이 290개소에 출현하 였다. 훼손유형은 분기현상이 85개소에 29.3%로 가장 많은

빈도를보였고, 다음으로노면침식현상이 59개소에 20.3%,

노폭확대 현상이 48개소에 16.6%, 뿌리노출 현상이 45개소 에 15.5%, 암석노출 현상이 40개소에 13.8%, 비탈면 붕괴 현상이 13개소에 4.5% 순으로 조사되었다.

치악산국립공원의 탐방로에서 조사된 탐방로 훼손유형은 6개의 유형이 178개소에 조사되었으며, 분기현상이 63개소에

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35.4%로가장많은발생빈도를 보였다. 다음으로노면침식 현상이 43개소에 24.2%, 노폭확대현상이 24회에 13.5%, 뿌

리노출현상과암석노출현상이각각 22, 23개소로 12.4%와

12.9%를 보였고, 비탈면 붕괴 현상은 3개소로 1.7%의 발생

빈도를 보였다.

월악산과 치악산국립공원 탐방로에 대한 훼손유형은 6개 유형이 468개소에서 조사되었고, 분기현상이 148개소에 31.6%

로가장많은발생빈도를보였다. 다음으로노면침식현상이 102개소에 21.8%, 노폭확대현상이 72개소에 15.4%, 뿌리노 출 현상 및 암석노출 현상이 각각 67, 63개소에 14.3, 13.5%

의 빈도를 보였고 비탈면 붕괴 현상은 16개소에 3.4%였다.

월악산과 치악산국립공원 탐방로는 각종 훼손으로 인하여 통행에 불편을 초래하고 그로 인하여 주변지역으로 새로운 탐방로가 형성되는 분기현상이 가장 많은 발생빈도를보였 고, 다음으로 노면침식, 노폭확대 순으로 훼손유형이 조사 되어토양침식의 진행과정으로 볼 때 어느 정도 훼손이진 행되고 있는 것으로 판단되었다.

3. 탐방로 노면침식량과 환경인자와의 관계

탐방로 노면의 훼손지점에서 조사된 침식길이, 깊이, 노

폭을 침식량(m3)으로 계산하여 노면 침식량에 영향을 미치 는 인자를 분석하기 위해 상관분석 및 단계별 회귀분석을 실시한결과는 Table 3 및 Table 4와같다.

탐방로 노면 침식량과 각종 환경인자와의 관계를 분석한 결과(Table 3), 노면침식량은 사면경사 30o 이상, 사양토, 산 록→산정부 노선과는 1% 수준에서, 사면경사 20~30o와는 5%

수준에서 정의 상관 상관관계를 나타내었고, 해발고, 능선 구 간과는 5% 수준에서 부의상관관계를 보였다. 이는능선구 간은해발고는높지만경사가거의 10o이내로훼손요인으로 인한 노면 침식량이 적게 발생한 결과에 기인한 것으로 추 정된다.

탐방로 노면 침식량에 영향을 미치는 인자를 추정하기 위 하여 단계별 회귀분석을 실시한 결과(Table 4), 노면경사 30o 이상과 20~30o, 사양토, 해발고, 남사면(S) 로나타났으며 회 귀방정식은=34.2865+15.6842(노면경사 30o이상)+10.2105(노 면경사 20~30o)+1.6278(사양토), -28.1491(해발고)+2.5839(남사 면)로 도출되었고 추정식에 대한 설명력은 약 66%(R2=0.655) 정도였다.

탐방로 노면의 침식량에 가장 큰 영향을 미치는 인자는

노면경사 30o 이상과 20~30o로 이는 사면경사가 급할수록

Table 1. Trail condition in woraksan and chiaksan national park.

National park Trail name Length

(km) Survey site Trail degree (o)

Trail width (m)

Bare width (m)

Erosion depth (m)

Woraksan

Samunri~Mapyebong 2.1 13 17 0.8 0.6 0.16

Moeyakdong~Wryongdae 4.5 17 6.5 0.9 0.7 0.22

Deokjusa~Silleuksasamgeori 4.0 15 6.5 2.5 2.0 0.33

Yeongbong~Silleuksa 3.3 13 18 1.7 1.1 0.25

Silleuksasamgeori~Bodeogam 3.0 12 14 0.7 0.6 0.14

Songgyesamgeori~Dongchang 2.3 9 15 2.0 1.5 0.16

Haneuljae~Mansubongsamgeori 5.8 22 14 1.2 1.0 0.40

Mansugyo~Samgeori 3.0 11 15 0.9 0.7 0.25

Mansubong~Natural trail 3.3 13 9.5 2.1 1.5 0.25

Sangseonam~Dolagsansamgeoli 3.1 16 18.5 1.5 1.2 0.30

Dolagsansamgeoli~Sangseonam 3.5 11 21 1.3 1.0 0.24

Eoleumgol~Jebibong 4.2 18 18.5 1.9 1.6 0.17

Gyelanjae~Ogsunbong 1.9 10 14 1.6 1.1 0.15

Sanghag~Sangcheon 4.1 23 18 1.2 1.0 0.40

Sub-sum 48.1 203 14.7 1.45 1.11 0.24

Chiaksan

Guryongsa~Seryeomtongjeso 2.5 7 7.5 3.1 2.4 0.13

Seryeomtongjeso~Birobong peak (Sadaribyeongchanggil)

2.7 10 11 3.4 2.4 0.35

Seryeomtongjeso~Birobong peak (Gyegokgil )

2.8 10 16 2.6 1.4 0.15

Ipseoksa~Ipseoksa peak 1.2 5 22 1.7 1.2 0.15

Gojeunjae~Gojeunjae peak 2.1 10 15 1.2 0.8 0.15

Gojeunjae peak~Bugok 4.1 15 6 1.5 1.0 0.10

Bomunsa~Bomunsa peak 1.0 5 19 0.9 0.7 0.30

Yeongwonsa~Sangwonsagallimgil 2.5 11 20 1.1 0.8 0.10

Seongnam~Namdaebong 3.3 13 15 1.1 0.9 0.15

Birobong~Namdaebong 9.8 40 11.4 1.0 0.7 0.10

Sub-sum 32 126 14.3 1.76 1.23 0.17

Sum 80.1 329 14.5 1.61 1.17 0.21

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Table 3. Correlation between soil erosion and each factors in the trail surface.

Factors Altitude Trail Degree(o) Aspect

>20o 20~30o 30o< North East South West

Soil erosion -0.378* 0.098 0.212* 0.498** 0.061 0.033 -0.102 -0.048

Factors Soil texture Trail condition

S SL SCL SiCL Ridge Lower→Upper

Soil erosion 0.529** 0.128 0.011 -0.062 -0.231* 0.494**

Note) **Means statistically significant at 1% level and *Means statistically significant at 5% level.

Table 2. The occurrence frequence of trail deterioration type in woraksan and chiaksan national park.

National park Trail name Trail deterioration type

Deepening Rootexposed Rockexposed Widening Slopeerosion Diverged

Woraksan

Samunri~Mapyebong 4 2 2 0 1 1

Moeyakdong~Wryongdae 3 2 1 2 0 0

Deokjusa~Silleuksasamgeori 2 5 4 9 1 10

Yeongbong~Silleuksa 5 5 4 5 2 5

Silleuksasamgeori~Bodeogam 3 1 1 0 0 4

Songgyesamgeori~Dongchang 4 3 3 3 1 2

Haneuljae~Mansubongsamgeori 5 2 4 4 0 19

Mansugyo~Samgeori 4 4 4 0 2 21

Mansubong~Natural trail 8 7 6 9 2 5

Sangseonam~Dolagsansamgeoli 5 4 3 3 0 4

Dolagsansamgeoli~Sangseonam 4 3 2 3 2 0

Eoleumgol~Jebibong 4 3 2 6 0 2

Gyelanjae~Ogsunbong 3 1 1 2 0 1

Sanghag~Sangcheon 5 3 3 2 2 11

Sub-sum 59 45 40 48 13 85

Chiaksan

Guryongsa~Seryeomtongjeso 6 1 3 6 0 0

Seryeomtongjeso~Birobong peak (Sadaribyeongchang-gil)

8 5 3 6 1 24

Seryeomtongjeso~Birobong peak (Gyegok-gil )

4 0 4 4 1 5

Ipseoksa~Ipseoksa peak 2 2 2 2 0 6

Gojeunjae~Gojeunjae peak 5 3 3 1 0 10

Gojeunjae peak~Bugok 1 1 0 3 0 0

Bomunsa~Bomunsa peak 2 1 0 0 0 0

Yeongwonsa~Sangwonsagallimgil 3 2 0 1 0 0

Seongnam~Namdaebong 4 3 3 1 1 0

Birobong~Namdaebong 8 4 5 0 0 18

Sub-sum 43 22 23 24 3 63

Sum 102 67 63 72 16 148

Table 4. Stepwise regression between soil erosion and each factors in the trail surface.

Variables Regression coefficients R2 Standard Error F Prob>F

Constant 34.2865

Over 30o in trail degree 15.6842 0.459 10.986 35.78 0.0000

20~30o in trail degree 10.2105 0.583 8.651 6.78 0.0000

S(Soil texture) 1.6278 0.618 0.974 0.13 0.0000

Altitude -28.1491 0.632 16.763 13.67 0.0012

South(Aspect) 2.5839 0.655 3.467 3.65 0.0085

(5)

탐방객의 답압 강도가 높고 강우시 유하수에 의한 침식 발 생이 용이하기 때문인 것으로 생각되었다. 菊地 등(1973), 井內(1980), 佐佐木(1982)는 사면경사도가 클수록 사면침식 이 용이하고 붕괴의 위험성이 크다고 하였고, 일반적으로 임도성토 및 절토비탈면 등 산지사면의 토양침식량은 사 면경사에 많은 영향을 받는 것으로 분석되었다(김종윤 등, 1990; 이준우, 1987; 정원옥과 마호섭, 1997; 정도현, 1994;

박문수, 1996).

4. 탐방로 노면 안정성 평가

탐방로 노면 침식은 탐방객의 이용 압력과 많은 인자의 상호 복합적인 작용에 의해 발생하고 있으나 탐방객 이용 압력을 제외하고 탐방로의 물리적 입지인자를 중심으로

300개 조사 지점(건전지 180개, 훼손지 120개)에 대한 노면

안정성 평가를 위해 판별분석을 실시한 결과는 Table 5에 서 7과같다.

판별함수를 도출하기 위하여 조사되어진 자료를 건전지, 훼손지 2개의 그룹으로 나누고 각종 환경인자를 설명변수 로 하여 탐방로 노면 안정성에 대해 판별분석을 실시한 결 과(Table 5), 탐방로 노면 안정성 평가에 관여하는 인자는 노면경사 30o 이상, 노면경사 20~30o 이하, 사양토(S), 해발 고, 산록→산정 노선 순으로 나타났으며 선택되어진 5개의 변수는 탐방로 노면의건전지점과 훼손지점을구분하는 판 별함수를추정하는데좋은인자가될것으로판단된다.

판별함수에 의한 정준상관계수는 0.775였으며, 300개의 자 료로부터 구한 표준화된 정준판별함수를 근거로 한 상대적 기여도는 노면경사 30o 이상, 노면경사 20~30o, 산록→산정 노선, 사양토, 해발고 순으로 나타났으며(Table 6), 노면 경사 30o이상이 0.693으로기여도가가장높았고, 해발고가 -0.147 로가장낮았으며표준화되지않은정준판별함수에의한노 면 조사구의 판별점수 추정식은 다음과 같다.

Y=-1.549+0.164(산록→산정 구간)−0.076(해발고)+0.527(노 면경사 30o 이상)+0.141(사양토)+0.313(노면경사 20~30o).

정준판별함수의 Wilk’s Lambda는 0.178, χ2-값은 219.639,

p-값은 0.000이므로 판별분석에 의해 선택되어진 5개 인자

의정준판별함수는유의적인것으로판별되었다.

건전지(1)와 훼손지(2)의 판별함수에 의한 각 조사구의 중심점(group centroid) 값은 각각 -1.783과 1.938으로 나타 났으며 건전지와 훼손지에서 얻어진 평균, 분산을 이용하여 구한 판별 구분치는 0.155이었다. 이 판별 구분치를 기준으 로 하여 이것보다 작은 판별 구분치는 건전지(1), 이것보다

큰 판별 구분치는 훼손지(2)로 판별한다.

전체 300개의 조사구에서 건전지는 180개 중 155개가 판별됨으로서 86.1%의 적중률을 나타내었고 훼손지는 120 개의 조사구 중 102개를 판별시킴으로서 85%의 적중률을 보여 이들 건전지, 훼손지 양 그룹의 전체적인 판별능력은 85.6%(Table 7)로 小橋(1974)가 제시한 판별적중률(80% 이 상 양호, 70%이상 보통, 60% 이하 불량)과 비교할 때 양 호 이상의 수준인 것으로 나타났다. 권태호(1994)는 판별분 석을이용하여 임도노면의안정성을분석하였는데, 종단물 매, 모암, 산지사면 경사, 노면재료, 횡단배수시설, 기점으로 부터의 거리, 노반구성 등의 순으로 기여도가 높게 나타났 으며, 적중율은 74.3%였다고 하였다.

연중 많은 탐방객이 이용하는 국립공원내 탐방로는 이용 압력과 각종 환경인자의 상호 복합적인 작용에 의해 훼손 이 진행되고 있으나 현재까지 노면침식 등 훼손유형에 영향 을미치는입지적인자에대한분석은미비한실정이었다.

따라서이번연구결과는월악산과치악산국립공원지역에 한정되어 수행되었으나 탐방로 노면침식에 영향을 미치는 인자를 도출하고, 특히 탐방로 노면 안정성 평가 및 판별 에 관여하는 중요 인자를 도출하고 이들 도출인자로 안정 성 평가 및 판별분석을 실시한 결과 높은 적중률을 나타냄 으로서 향후 탐방로 복구계획 수립 및 노면안정성 평가분 석에기초자료가될것으로판단된다.

인용문헌

1.국립공원관리공단. 2001. 국립공원탐방로훼손·세굴유형분 석과복원대책에관한연구.

Table 5. Discriminant analysis for trail surface stability.

Step Variables Wilk’s Lambda Significance 1 Over 30o in trail degree 0.764 0.000 2 20~30o in trail degree 0.665 0.000

3 S(Soil texture) 0.605 0.000

4 Altitude 0.540 0.000

5 Lower→Upper 0.501 0.000

Table 6. Standardized and unstandardized coefficients by canonical discriminant function in each factor on trail surface.

Variables Standardized Unstandardized

Lower→Upper 0.238 0.164

Altitude -0.147 -0.076

Over 30o in trail degree 0.693 0.527

S(Soil texture) 0.154 0.141

20~30o in trail degree 0.365 0.313

Constant -1.549

Note) Eigenvalue=2.936 Canonical corr.=0.775

Wilk’s Lambda=0.178 χ2=219.639, Df=5, p-value=0.000

Table 7. Classification of stability for trail surface by boundary value of discriminant.

Group conditions No. of cases Predicted group

1 2

Undeteriorated 1 180 155 25

86.1% 13.9%

Deteriorated 2 120 18 102

15.0% 85.0%

Note) Prediction rate of two groups is 85.6%

(6)

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sep.

(2009년 10월 20일 접수; 2009년 11월 10일 채택)

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