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잠금장치
잠금장치는 문 같은 개폐 장치나 시스템 등을 본인이 아닌 다른 사람이 접근 못 하게 막아 두는 장치이다. 시건장치라고도 한다. 역사 속 잠금장치는 오랫동안 자물쇠와 열쇠를 써 왔지만, 지금은 비밀번호(문장), 생체인식(홍채, 지문, 음성, 얼굴)을 이용한 소프트웨어 잠금장치와 같이 다양한 잠금장치가 나오고 있다.
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목차
개요[편집]
잠금장치는 기기 장치의 동작이나 상태를 고정(fix)하거나 금지하는 장치이다. 컴퓨터에서 자원(resource)을 유효하게 이용하기 위하여 다중 액세스(multiple access)를 행할 때, 버스나 메모리 등의 공용하고 있는 부분을 어떤 것이 액세스하고 있을 경우에는 다른 것은 이용할 수 없도록 되어 있다. 즉, 다른 디바이스는 점유중에 인터럽트할 수 없는 것이다. 또 양자 간의 통신에서 동기 동작(synchronous working)에 의하여 데이터를 전송할 경우에는 먼저 한쪽에서 클록(clock)이라 불리는 동기 신호(synchronous signal)를 보내고, 수신측은 이 클록을 잘 수신할 수 있도록 내부 발진기(oscilator)의 주파수를 보내오는 클록에 일치시킨다. 이 일치가 얻어졌을 때, 내부 발진이 로크되었다고 한다.[1]
종류[편집]
잠금장치의 종류는 논리적 잠금장치, 물리적 잠금장치, 중앙집중 잠금장치, USB 잠금장치, 자동잠금장치, 무선 도어 잠금장치, 비밀번호, 도어록, SAM 잠금 도구 등이 있다.
논리적[편집]
논리적 잠금장치는 특정 파일이나 저장 장치에 대하여 비인가 접근을 금지하기 위하여 사용하는 소프트웨어이다.[2] 파일이나 레코드에 대한 데이터 접근을 방지하기 위해 사용한다.[3]
물리적[편집]
물리적 잠금장치는 컴퓨터의 키 스위치나 디스크의 파일 보호 장치와 같은 데이터 접근 방지 장치이다.[4]
중앙집중[편집]
중앙집중 잠금장치 시스템은 주로 자동차에서 모든 도어, 트렁크 리드(lid) 및 연료 주입구 커버 등의 잠금, 잠금 해제 및 이중 잠금 등의 기능을 수행한다. 중앙집중 잠금장치는 중앙집중 잠금 위치, 즉 운전자 도어, 동승자 도어 또는 트렁크 리드 등에서 항상 작동시킬 수 있다. 자동차의 편의 및 안전사양에 따라서 중앙집중 잠금장치는 키를 빼낸 후에도 일정 시간 동안, 선루프 또는 파워 윈도우를 계속 작동하도록 한다. 또한 작동 방법에 따라 전기식과 전자공압식 중앙집중 잠금장치로 구분할 수 있다.[5]
전기식[편집]
전기식 중앙집중 잠금장치(electric central locking system)는 대부분 2개의 스위치에 의해 작동이 시작되는 것으로, 스위치 1개는 도어로크에, 다른 1개는 액추에이터에 설치된 장치이다. 키를 돌렸을 때, 로크(lock)와 스위치 S1은 기계적으로 작동한다. 이와 같은 기계적 작동은 각각의 로크인 운전자 도어 로크 또는 동승자 도어 로크에서 이루어진다. 이와 같은 방법으로 중앙잠금장치에 관여하는 모든 서보모터를 전자제어장치를 통해서 작동시킬 수 있다. 스위치 S1에는 2개의 위치, 잠금(V)과 잠금 해제(E)가 있다. 스위치 S2는 대부분 액추에이터에 내장되어 있으며, 서보모터로부터 링키지 또는 기어기구를 거쳐 작동된다. 스위치는 2개의 스위칭 위치에 있는 최종 위치 스위치로써 서보모터를 'ON' 또는 'OFF' 시킨다. 제어 신호는 배선 또는 버스 시스템인 CAN-버스 또는 멀티플렉서를 통해 전자제어장치에 전송된다.
- 잠금 원리 : 키를 돌릴 시, 단자 30(축전지＋)과 스위치 S1의 단자 V(잠금)가 서로 연결된다. 이 제어 펄스는 전자제어장치가 단자 83a에 전류를 공급하도록 한다. 서보모터 M1은 작동한다. 스위치 S2에서는, 단자 83a와 83은 잠금 과정이 종료될 때까지 연결된 상태를 유지하며, 서보모터 M1에 의해 단자 83a와 83의 연결은 차단된다.
- 잠금 해제의 원리 : 키를 반대 방향으로 돌릴 시, 단자 30과 스위치 S1의 단자 E가 서로 연결되며. 이 제어 펄스는 전자제어장치가 단자 83b에 전류를 공급하도록 한다. 이제 서보모터 M1은 반대 방향으로 작동하고. 스위치 S2에서, 단자 83b와 83은 잠금 해제 과정이 완전히 종료될 때까지 연결된 상태를 계속 유지하며, 서보모터 M1에 의해 단자 83b와 단자 83 사이의 연결은 차단된다. 서보모터 M1은 정지한다.
- 전기식 액추에이터 : 잠금과 잠금 해제를 실행한다. 서보모터의 피니언은 기어(gear) 기구를 통해 래크(rack)의 구동 피니언과 기계적으로 결합하여 있다. 로크(lock)를 키로 기계적으로 중앙잠금장치의 잠금 개소에서 작동시키면, 풀/푸시(pull/push) 로드는 운동을 래크와 다수의 기어 휠을 통해 액추에이터에 전달한다. 이와 같은 동작이 이루어졌을 때, 2-웨이 스위치(S2)는 기계적으로 잠금 해제를 위한 최종 위치에 세팅된다. 서보모터에는 더 전기가 공급되지 않는다.
- 잠금 해제 제어 펄스 : 핀 접점을 통해 전자제어장치에 전송되고 나머지 액추에이터의 서보모터에 전류가 공급되어, 잠금 해제 과정이 실행된다.[5]
전기공압식[편집]
전기공압식 중앙집중 잠금장치(electro-pneumatic central locking system)는 제어 전류회로와 공기압력 제어회로를 포함하고 있는 장치이다.[5]
- 작동 회로
- 제어전류회로 : 전자제어장치는 공방제어유닛을 통해 공압식 싱글루프(single-loop) 제어회로를 통제하며 도어로크에서 도어를 잠그는 방향으로 키를 돌릴 시 마이크로스위치가 작동한다. 전자제어장치는 이 신호를 받아 다른 모든 로크의 공방제어유닛을 작동시킨다.
- 싱글루프 공기압력 제어회로(pneumatic single-loop control circuit) : 하나의 라인에 압력 또는 진공을 공급하여 액추에이터를 작동시킨다. 예를 들어 자동차의 잠금을 해제하고자 할 경우에는 라인에 압력을 주고, 잠그고자 할 경우에는 라인에 진공을 작용시킨다.
- 전자공압식 액추에이터 : 잠금을 필요로 하는 모든 도어들에 각각 설치되어 있어서 잠금과 잠금 해제 과정을 수행한다. 잠금 및 잠금 해제 과정에 따라, 공방제어유닛에 의해 생성된 압력 또는 진공은 액추에이터의 압력실 또는 진공실의 막(diaphragm)에 작용한다. 이 막과 로크는 풀/푸시 로드에 연결되어 있다. 그래서 잠금 과정은 키를 사용하여 링키지를 작동시키거나 또는 공기 압력을 이용하여 실행할 수 있다.
- 자동차 잠금 상태 : 액추에이터의 마이크로스위치는 전자제어장치에 접지신호를 전송하도록 한다. 자동차에 침입하려고 시도가 나타나면, (＋)신호가 액추에이터에 내장된 해당 마이크로스위치를 거쳐 전자제어장치에 전송된다. 전자제어장치는 이에 반응하고, 안전 코일에 저장이 형성되고, 로킹 핀은 풀/푸시로드의 그루브에 강제로 삽입되는 동시에, 공방제어유닛은 진공을 공급하도록 스위치가 켜지면서 로크는 잠긴 상태를 유지한다.[5]
- 작동 원리
- 공기압력을 이용한 잠금 해제 : 막에 압력이 작용하게 되면, 풀/푸시 로드는 위쪽으로 밀려가므로 로크는 링 키지를 통해 기계적으로 잠금 해제된다.
- 진공을 이용한 잠금 : 막에 진공이 작용하면, 풀/푸시 롯드는 아래쪽으로 이동하면서 로크는 링 키지를 통해 기계적으로 잠긴다.
- 공기압력 제어유닛 : 전기회로, 즉 인터페이스와 듀얼-압력 펌프로 구성된다. 전기회로는 전자제어장치로부터 제어 명령을 전달받아, 이를 듀얼-압력 펌프에 전달한다.
- 듀얼-압력 펌프 : 임펠러의 회전 방향을 바꾸어 압력 또는 진공을 생성하는 베인(vane) 펌프이다. 반시계방향으로 회전하면 압력을 생성하고 시계방향으로 회전하면 진공을 생성한다.[5]
- 조작 방식
- 기계식 키 방식
기계식 키 방식(mechanical key system)은 어느 한 개소에 키를 삽입한 후 자물쇠의 날름쇠 기구 안에서 돌려 기계적으로 잠금을 해제하거나 잠그는 방식이다. 동시에 전기 스위치는 서보모터용 또는 공기압력 액추에이터용 제어 신호를 공급한다. 나머지 다른 도어들에서도 잠그거나 잠금을 해제할 수 있다.[5]
- 적외선 원격제어 방식
적외선 원격제어 방식(infrared remote control system)은 적외선 신호를 이용하여 약 6m까지의 거리에서 로크들을 잠그거나 또는 잠금을 해제하는 기능이다. 작동 원리는 적외선 주파수 영역의 광신호를 수신기에 전달한다. 수신기와 연결된 적외선 전자제어장치는 로크 상태 피드백 릴레이를 통해 자동차 도어가 잠겨 있는지 또는 잠금이 해제되어 있는지를 감지하고 자동차의 자물쇠가 잠기면, 이 사실을 신호로 운전자에게 알려 주는 동시에 이 정보는 조합 기능을 포함하고 있는 전자제어장치에 전송된다. 이때 전자제어장치는 CAN-버스를 통해 공기압력 제어유닛과 연결되어 있다. 전자공압식 중앙집중 잠금장치에서 공기압력 제어유닛은 잠금 또는 잠금 해제를 가능하게 하는 압력 또는 진공을 생성한다. 구성 부품은 다음과 같다.[5]
- 트랜스미터 키
- 적외선 전자제어장치
- 조합기능을 포함한 제어유닛
- 로크 상태 피드백 릴레이
- 수신 유닛
- 공기압력 제어유닛
- 액추에이터
- 무선 주파수 원격제어 방식
무선 주파수 원격제어 방식(radio-frequency remote control system)은 액추에이터를 작동시키기 위해 무선신호 시스템을 사용할 수도 있다. 라디오파의 경우는, 발신기가 직접적으로 수신기를 향할 필요가 없어서 따라서 잠금 과정의 시작과 경보 시스템의 활성화를 은밀하게 실행할 수 있음으로 라디오파는 접근 권한이 없는 사람에 의한 신호의 해독을 방지하는 능력이 우수하고, 또 코드 자체를 더욱더 복잡한 구조로 구성할 수도 있다.[5]
- 자기작동기능을 갖춘 무선 주파수 원격제어 방식
자기작동기능을 갖춘 무선 주파수 원격제어 방식(keyless-go)은 운전자가 승차하기 전에 반드시 손에 키를 가지고 있어야 할 필요가 없는 방식이다. 운전자가 전자키를 소지하고 있는 상태에서 도어핸들을 잡기만 하면 된다. 도어핸들에 내장된 용량 센서(capacitive sensor)가 자동차에 진입하고자 하는 의사를 확인하고, 전자제어장치에 진입 권한과 시동 권한에 대한 신호를 전송한다. 이제 전자키에 내장된 트랜스폰더의 유도식(inductive) 조회가 시작되고 진입 권한이 승인될 경우에 자동차 도어는 열리고 이때 도어핸들의 잠금 버튼을 누르면 도어의 잠금 과정은 활성화된다.[5]
USB 잠금장치[편집]
USB 잠금장치는 USB에 잠금장치를 탑재하여 USB의 정보 유출을 막아주는 장치이다. 컴퓨터의 USB 포트에 연결하면 바로 정보를 확인할 수 있는 기존의 USB 메모리에 잠금장치를 탑재하여 취약한 보안상태를 개선한 제품이다.[6]
켄싱턴 락[편집]
켄싱턴 락은 미국의 켄싱턴(Kensington)에서 고안한 도난 방지 시스템이다. 노트북에 대략 3㎜X7㎜ 크기의 조그만 구멍이 있고 이 구멍에 체인을 채움으로써 노트북의 도난을 방지한다. 노트북뿐만 아니라 도난되기 쉬운 비싼 소형 기기와 가벼운 모니터나 프린터 등에도 사용된다. 심지어 데스크톱, 일체형 PC도 도난 방지를 위해 켄싱턴 락을 쓰기도 한다. 구멍을 통과할 수 있는 T자 모양의 바(bar)가 들어간 다음 직각으로 돌아서 구멍에서 빠지지 않도록 한다. T자 모양의 잠금장치와 강철 케이블로 구성된 이 잠금장치는 자전거 체인과 비슷하게 책상다리나 튼튼한 기둥 등에 묶어서 잠금장치를 풀지 않으면 빠지지 않게 하게 되어 있으며, 최근에는 숫자 다이얼이나 열쇠를 사용하는 등 더욱 보완된 형태의 잠금 방식이 도입되어서 고급 제품은 여기에 진동 감지 센서를 달아 경보음을 울려주는 기능들도 많이 나오고 활용 중이다. 보통 노트북의 재질은 강화 플라스틱으로 만들고 잠금장치 부분만 금속을 덧대어 보강했기 때문에, 순간적으로 힘을 가하면 플라스틱 부분이 깨지면서 잠금장치 부분을 분리할 수도 있어 내구성이 약하다. 그나마 최근에는 상당수의 노트북이 하판에 마그네슘 합금을 쓰기 때문에 보완이 되었지만 내구성이 약해서 조심해야 하며, 절단기나 가위 같은 물건으로 절단할 수 있기 때문에 강한 잠금장치는 아니다.[7]
프로그램[편집]
USB 잠금장치의 대체 프로그램으로 소프트웨어 잠금장치가 있다.
- USB 랩터(USB Raptor) : USB 플래시 드라이브를 키로 사용하여 컴퓨터 잠금 및 잠금 해제하는 프로그램이다. USB 랩터는 컴퓨터에서 특정 USB 드라이브를 제거한 후 시스템을 잠글 수 있으며 드라이브가 USB 포트에 다시 연결될 때 잠금 해제할 수 있다. 따라서 암호화된 콘텐츠가 있는 특정 잠금 해제 파일의 존재 여부를 확인해서 만약 이 특정 파일이 발견되면 컴퓨터가 잠금 해제 상태로 유지되고 그렇지 않으면 컴퓨터 잠금이 해제된다. 시스템 잠금을 해제하려면 사용자가 USB 포트의 파일과 USB를 연결해야 한다.
- 키 락(Key Lock) : 잠금 후에는 컴퓨터를 사용할 수 없고 독점 기술로 인해 작업 관리자가 비활성화되면서 마우스가 중단되고 데스크톱에 연결할 수 없다. 하지만 잠금을 해제하면 모든 것이 즉시 복구되고 컴퓨터를 다시 사용 가능한 상태가 될 수 있다. 컴퓨터가 빨리 필요할 시 먼저 잠금을 해제하고 암호를 입력하고 오타를 입력하고 다시 입력하면 PC가 잠금이 해제된다. 컴퓨터에 USB 플래시 드라이브를 넣고 즉시 사용이 가능하고 화면 밝기 조정과 속도 조정도 가능하고 잠금화면 옵션 설정이 가능한 기능이다.
- 근거리 잠금장치(Near Lock) : 아이폰을 맥의 개인키로 바꾸는 소프트웨어 앱이다. 맥에서 멀어지면 자동으로 잠기고 작업장에 다시 접근하면 맥 잠금을 해제한다. 맥을 잠그거나 잠금을 해제해야 하는 거리를 쉽게 설정이 가능하고 보안이 간단해진 기능이다.
- VSUsbLogon : USB 장치를 통해 안전하게 윈도우에 로그인한 뒤에 암호 기반 윈도우 로그인을 대체한다. 윈도우 암호를 기억하고 입력할 필요가 없다. 단, 시스템은 여전히 암호로 보호되어 있다. 사용자는 USB 플래시 드라이브를 USB 포트에 삽입할 때 자동으로 윈도우에 로그인할 수 있다. VSUsbLogon을 사용하면 USB 장치가 연결되어있을 때 핀 코드를 사용하여 윈도우에 로그인할 수 있는 기능이다.
- 근접성(Proximity) : 휴대전화나 다른 블루투스 장치의 근접성을 감시하고 장치가 범위를 벗어나거나 컴퓨터 범위 내에 있을 때 사용자 지정 애플스크립트(AppleScript)를 실행하는 기능이다. 프로젝트의 의도는 다른 개발자가 소스 코드를 비평하고 싶어 한다는 것이며, 코코아 프로그래밍 능력을 향상할 뿐만 아니라 일반적으로 프로그래밍 능력을 향상하는 기능을 가진 장치이다.[8]
SAM[편집]
SAM 잠금 도구(Syskey)는 128bit RC4 암호키를 사용하여 보안 계정 관리자 데이터베이스를 암호화하는 윈도우 NT의 구성 요소이지만 안전성과 랜섬웨어 사기 등으로 악용되면서 윈도우 10과 윈도우 서버 2016에서 제거된 잠금장치이다. SAM 파일의 무단 복제본 소유자가 정보를 추출하지 못하게 하기 위해 오프라인 암호 크래킹 공격을 방지하기 위한 목적으로 사용되었다. 부팅 과정에서 사용자에게 암호를 요구하거나 플로피디스크같은 보조기억장치 뒤에 암호를 저장하도록 구성할 수 있도록 한다. SAM 잠금 도구는 몇 가지 문제점이 있다. 1999년 11월, 바인드뷰(BindView)의 보안 팀에서는 특정 형태의 오프라인 암호 해독이 가능하며, 무차별 대입 공격 기법을 사용할 수 있는 것으로 보이는 보안 구멍을 발견했다. 이후 마이크로소프트(Microsoft)는 'Syskey 버그'라고도 불리는 이 문제를 수정하는 프로그램을 발표했다. 또한 SAM 잠금 도구는 랜섬웨어 형태의 기술 지원 사기 기법으로 자주 사용된다.[9]
그 외[편집]
- 스마트 잠금장치 : 대표적으로는 노키락(No keylock) 잠금장치가 있다. 이 장치는 유형의 열쇠가 없는 잠금장치이며, 스마트폰의 앱을 이용해서 안전하게 사용할 수 있도록 하는 장치이다.[10]
- 스마트 도어락 : 정보통신기술(IoT) 기반의 스마트 잠금장치이다. 스마트폰으로 TV와 냉장고, 공기청정기 등 가전제품을 제어하는 방식과 비슷하며 모바일 앱을 다운로드해 문을 열거나 잠글 수 있는 기능이다.[11]
데이터베이스[편집]
삽입, 삭제, 갱신 등의 트랜잭션이 일어나는 동안 데이터베이스 관리 시스템의 테이블, 레코드나 열 등의 요소들은 잠기게 된다. 다른 트랜잭션을 통해 그 자료에 대한 CRUD 작업을 일절 또는 때에 따라 부분적으로 수행할 수 없다는 것이므로, 이는 데이터베이스의 필수 성질인 원자성, 일관성, 고립성, 내구성을 유지하기 위해 트랜잭션이 순차적으로 진행되도록 해 준다. 데이터베이스 내의 잠금 기능은 데이터베이스 관리 시스템 내의 각 개체와 단계를 대상으로 적용된다. 적용 대상은 '데이터베이스, 테이블, 페이지, 레코드'의 계층 구조를 가진다. 이 계층 구조는 효율성을 따져서 해야 한다. 예를 들어 잠가야 할 행이 많아 한 페이지를 이룰 정도라면, 차라리 페이지 단위에 잠금을 걸고 작업을 수행하는 편이 비용이 적게 든다. 하지만 잠기는 범위가 넓으면 넓을수록 자원에 접근 및 이용 제한이 가해지는 것이기 때문에 기회비용을 고려하여 잠금 범위를 정해 준다.[12]
- 종류
- 공유 잠금(Shared Lock) : 객체를 조회하여 읽을 때 적용된다. 여러 사용자가 같은 데이터를 동시에 열람하는 것을 허용하기 때문에 '공유 잠금'이라는 이름이 붙었다.
- 배타적 잠금(Exclusive Lock) : 다른 어떤 트랜잭션도 잠긴 객체를 수정하거나 열람하는 것을 방지한다. 데이터베이스에 데이터를 삽입, 수정, 삭제 시에 사용한다. 데이터베이스를 잠그는 행위에는 두 가지 장점이 있다. 첫째, 트랜잭션 중 오류 발생 시 시스템이 롤백을 수행할 수 있도록 시작점을 기억해 두는 역할을 한다. 둘째, 데이터가 삽입, 삭제, 갱신되고 있을 때 클라이언트가 데이터를 조회하는 더티 리드(dirty read) 불상사를 방지한다. 하지만 그렇기 때문에 트랜잭션이 진행되는 동안은 잠긴 데이터에 접근할 수 없다는 단점도 발생한다. 이를 보완하기 위해 트랜잭션을 최대한 빨리 처리하는 것이 관건이며, 인덱스로 하여금 새로 삽입되거나 삭제된 데이터를 반영하도록 최적화해주는 것이 중요하다.
- 마이에스큐엘의 잠금 기능 : InnoDB 엔진 이용 시 행 단위 잠금까지 지원하고 MYISAM 등 이외의 엔진 이용 시 테이블 단위의 잠금만 지원한다. 일반적으로 잠금은 데이터베이스 관리 시스템에 의해 자동으로 적용되지만, LOCK TABLE 문을 이용해 명시적으로 테이블을 잠글 수 있다.[12]
각주[편집]
- ↑ 〈잠금〉, 《네이버 지식백과》
- ↑ 〈논리적 잠금장치〉, 《네이버 국어사전》
- ↑ 〈논리적 잠금장치〉, 《네이버 지식백과》
- ↑ 〈물리적 잠금장치〉, 《네이버 지식백과》
- ↑ 5.0 5.1 5.2 5.3 5.4 5.5 5.6 5.7 5.8 5.9 도박사, 〈중앙집중 잠금장치〉, 《다음 블로그》, 2014-02-25
- ↑ 〈USB잠금장치〉, 《네이버 지식백과》
- ↑ 〈켄싱턴 락〉, 《나무위키》
- ↑ 〈무료 USB 잠금 장치(USB Lock) 대체 프로그램 5개〉, 《셀프하우》
- ↑ 〈SAM 잠금 도구〉, 《위키백과》
- ↑ 스마투, 〈스마트 자물쇠, 노키락(Nokelock) - 전자 잠금장치 정말 편리해요.〉, 《네이버 블로그》, 2017-02-22
- ↑ 강태우 기자, 〈“스마트폰으로 현관문, 자동차 열림·잠금”...스마트 잠금장치 개발〉, 《한경닷컴》, 2020-12-21
- ↑ 12.0 12.1 Henson Lee, 〈데이터베이스 잠금 기능〉, 《미디엄》, 2020-05-16
참고자료[편집]
- 〈잠금〉, 《네이버 지식백과》
- 〈논리적 잠금장치〉, 《네이버 지식백과》
- 〈물리적 잠금장치〉, 《네이버 지식백과》
- 〈논리적 잠금장치〉, 《네이버 국어사전》
- 〈USB잠금장치〉, 《네이버 지식백과》
- 도박사, 〈중앙집중 잠금장치〉, 《다음 블로그》
- 〈무료 USB 잠금 장치(USB Lock) 대체 프로그램 5개〉, 《셀프하우》
- 〈SAM 잠금 도구〉, 《위키백과》
- 스마투, 〈스마트 자물쇠, 노키락(Nokelock) - 전자 잠금장치 정말 편리해요.〉, 《네이버 블로그》
- 강태우 기자, 〈“스마트폰으로 현관문, 자동차 열림·잠금”...스마트 잠금장치 개발〉, 《한경닷컴》
- Henson Lee, 〈데이터베이스 잠금 기능〉, 《미디엄》, 2020-05-16
- 〈켄싱턴 락〉, 《나무위키》
같이 보기[편집]
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