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- 망막 영상과 인공지능을 결합한 혁신적 진단법 제시- <npj Digital Medicine> 4월 게재우리 학교 소프트웨어학과 김소연·손경아 교수 연구팀이 망막 영상과 인공지능을 결합한 대사증후군 진단 기술을 개발했다. 이에 대사증후군의 보다 쉽고 빠른 진단이 가능해질 전망이다.소프트웨어학과 김소연·손경아 교수팀의 이번 연구 성과는 ‘망막 영상을 이용한 비전 트랜스포머 기반 대사증후군 분류(Vision transformer based interpretable metabolic syndrome classification using retinal Images)’라는 제목의 논문으로 디지털 건강 분야의 세계적 학술지 <npj 디지털 매디슨(npj Digital Medicine, 2023년 IF 12.4, JCR IF 상위 1%)> 4월호에 게재됐다. 이번 연구는 서울대병원 강남센터 최은경·최혁진 교수팀과의 공동 성과다.이번 연구에는 최근 대학원 인공지능학과에서 석사 학위를 받은 이태관 연구원과 소프트웨어학과 김소연 교수가 공동 제1저자로 참여했고, 소프트웨어학과 손경아 교수와 서울대병원 강남센터 최은경 교수가 공동 교신저자로 연구를 주도했다.대사증후군이란 고혈압, 당뇨병, 비만, 고지혈증 같은 질환에 대해 높은 발생률을 보이는 상태를 말한다. 전 세계적으로 대사증후군 유병률은 지속적으로 증가하는 추세다. 공동 연구팀은 건강검진에서 일반적으로 촬영되는 망막 영상을 이용해 영상에서 보이는 특징을 기반으로 대사증후군을 분류하고 진단할 수 있도록 하는 연구를 진행했다. 종합 건강검진에서 촬영한 망막 영상 데이터를 활용하는 비전 트랜스포머(Vision Transformer, ViT) 기반의 인공지능 모델을 개발한 것. 비전 트랜스포머는 이미지 처리를 위해 개발된 첨단 컴퓨터 비전 기술이다. 연구팀은 망막 영상만을 활용한 모델의 테스트 결과 우수한 진단 성능을 보였으며, 나이나 성별과 체질량 지수(BMI)와 같은 간단한 임상 정보를 추가한 경우 더 높은 정확성을 보였다고 밝혔다.연구팀은 더불어 인공지능 모델이 어떤 망막 영상의 특징을 이용해 대사증후군을 진단하는지 시각적으로 제시해, 진단의 신뢰성과 해석 가능성을 높였다. 특히 망막 내 시신경 원반과 주변 혈관의 변형이 대사증후군 진단의 주요 지표임을 밝혀냈다.이번 연구에서 아주대 소프트웨어학과 연구팀은 ▲비전 트랜스포머(Vision Transformer) 기반의 딥러닝 모델 개발 ▲모델 성능 평가 및 최적화 ▲트랜스포머(Transformer) 기반의 설명가능성 기법 및 ‘Shapley Additive Explanations(SHAP)’을 활용한 시각적·통계적 해석을 수행했다. 서울대병원 연구팀은 ▲건강검진 대상자의 망막 영상 및 임상 데이터의 확보 및 전처리 ▲임상적 타당성 검증 및 해석 ▲망막 영상 기반의 해석 결과 임상적 의미 분석을 담당했다.이번 연구는 한국연구재단 우수신진연구사업, 중견연구자 지원사업, 정보통신기획평가원 인공지능융합혁신인재양성 사업의 지원을 받아 수행됐다.연구팀은 이번 성과를 기반으로 의료 인공지능 분야에서 지속적인 협력 연구를 진행하고 있으며, 앞으로 다양한 인종과 지역의 데이터를 활용한 후속 연구를 통해 기술 적용 범위를 더욱 확대할 계획이다.
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- 작성자이솔
- 작성일2025-04-17
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- 작성자홍보실
- 작성일2025-04-16
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- 호흡기 감염병 연구의 새 장- <네이처 커뮤니케이션즈> 게재우리 학교 약학과 김정현 교수 공동 연구팀이 인간 ‘폐’의 면역체계를 모사하는 ‘미니 폐 어셈블로이드’를 개발하는 데 성공했다. 폐 조직의 감염 및 손상 반응을 정밀하게 재현함으로써 난치성 폐 질환용 신약 개발에 기여할 것으로 전망된다. 김정현 교수(사진)는 한국생명공학연구소·국립보건연구원 연구팀과 함께 인간의 폐 조직을 모사한 폐 어셈블로이드를 개발했다고 밝혔다. 해당 연구는 ‘폐 대식세포를 이용한 폐 생체조직시스템 제작 기술(Generation of induced alveolar assembloids with functional alveolar-like macrophages)’이라는 제목의 논문으로 저명 학술지 <네이처 커뮤니케이션즈(Nature communications, 2023년 기준 IF 14.7)> 4월호에 게재됐다. 폐렴 같은 호흡기 감염성 폐 질환은 전 세계적으로 다수의 사망자를 발생시켜왔지만, 인체 폐의 구조와 면역체계를 모사하는 모델이 없어 신약 개발에 어려움을 겪어왔다.이에 아주대 공동 연구팀은 실제 인간의 폐 조직을 모사한 ‘폐 어셈블로이드(iAlvAssemb)’ 개발에 나섰다. 연구팀은 사람 유도만능줄기세포(hPSC)로부터 폐포 상피세포(Alveolar Epithelial Cells)와 대식세포를 각각 유도하고, 이들을 함께 배양해 실제 폐 조직과 유사한 구조와 면역 반응을 구현할 수 있었다. 연구팀이 개발한 폐 어셈블로이드에서는 폐포 상피세포가 분비하는 GM-CSF가 대식세포의 조직 적응을 유도하고, 대식세포가 다시 인터루킨-1β(IL-1β), 인터루킨-6(IL-6) 등을 분비해 상피세포의 surfantant 단백질 발현을 조절하는 양방향 면역-상피 상호작용이 관찰됐다. 이는 인간 폐의 복잡한 면역 미세환경을 정밀하게 재현한 결과로 그 의의가 크다.또한 결핵균(Mycobacterium tuberculosis) 감염 시 대식세포의 감염 민감성, 대식 및 산화지질 흡수, 감염 후 세포 사멸 등 면역 반응이 실제 폐 조직과 유사하게 재현된 점도 주목할 부분이라고 연구팀은 설명했다. 약학과 김정현 교수는 “이번 연구에서 개발한 ‘폐 어셈블로이드’는 실제 사람의 폐와 유사한 구조를 형성할 뿐 아니라, 세균 감염과 염증 및 손상 등 다양한 자극에 대해 서도 실제와 유사한 반응을 나타냈다”라고 설명했다. 이어 “기존 폐 오가노이드 모델의 한계를 극복하고, 면역세포를 포함한 인간 호흡기 조직의 기능을 정밀하게 구현함으로써 앞으로 호흡기 감염병 연구, 신약 효능 평가, 독성 시험 등 다양한 분야에 폭넓게 활용될 수 있을 것으로 기대된다”라고 덧붙였다.한편 이번 논문은 생물학연구정보센터(BRIC)의 ‘한빛사’ 논문으로 선정됐다. 포항공대 생물학연구정보센터(BRIC)는 생명·의과학 분야에서 피인용 지수가 10 이상인 학술지나 그룹별 상위 3% 이내의 세계적인 학술지에 생명과학 분야 논문을 게재한 한국 과학자들을 '한빛사'로 선정해 소개하고 있다. 약학과 김정현 교수 연구팀은 앞으로도 국제 보건을 위협하는 난치성 호흡기 감염병 분야 신약개발을 위해 줄기세포를 이용한 인체 조직 개발 연구를 다각적으로 이어나갈 계획이다. 김정현 교수 공동 연구팀이 연구해온 줄기세포 유래 인간 폐 조직(폐 어셈블로이드, iAlvAssemb)의 개발 모식도
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3606
- 작성자이솔
- 작성일2025-04-15
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- 작성자이솔
- 작성일2025-04-14
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대학의 글로벌 역량 강화 방안을 논의하기 위한 간담회가 마련됐다. 이주호 교육부장관과 최기주 아주대 총장, 우리 학교의 외국인 유학생들이 함께 자리해 교육 환경과 여건 등에 대해 이야기를 나눴다. 9일 오후 우리 학교 율곡관에서 진행된 간담회에는 이주호 장관을 비롯한 교육부 관계자들과 최기주 총장을 비롯한 아주대 관계자들, 아주대에 재학 중인 9명의 외국인 유학생이 함께 자리했다. 김준혁 국회의원과 한상신 국립국제교육원장도 참석했다. 이석원 국제협력처장이 ‘대학의 글로벌 역량 강화 방안’을 주제로 발표하고, 참석한 외국인 유학생들의 소감과 제언을 듣는 시간이 마련됐다. 이후 참석자들 간의 자유로운 대화가 이어졌다. 이번 행사는 한국에서 수학 중인 외국인 유학생들을 만나 생생한 의견을 청취하기 위해 마련됐다. 우수 외국인 유학생의 유치와 양성 및 정주지원을 통해 지역의 상생발전에 기여하고, 한국 대학의 글로벌 경쟁력을 강화하겠다는 목표에서다. 우리 학교의 유학생들을 대표해 대학원생 2인과 학부생 7명이 이날 행사에 자리해 학교 생활과 학업, 애로사항 등에 대해 이야기했다. GKS 정부초청장학생인 인도 국적의 바트 아니메쉬(VATS ANIMESH, 국제대학원)와 에티오피아 국적의 바에흐 레디엣사후루(BAYEH REDIET SAHLU, 의학과 석사과정)를 비롯해 ▲소프트웨어학과 킷민(KHIT MIN) ▲소프트웨어학과 에르덴사이칸 아무진(ERDENESAIKHAN AMUUJIN) ▲소프트웨어학과 하세가와 레오(HASEGAWA REO) ▲문화콘텐츠학과 파에표투(PYAE PHYO THU) ▲문화콘텐츠학과 우준 큐브라(UZUN KUBRA) ▲경영학과 응웬티란(NGUYEN, THI LAN) ▲국어국문학과 추이원(CHOO, SHUE WEN) 학생이 그 주인공이다.이번 학기 아주대에 재학 중인 외국인 유학생은 총 2981명이다. 학부와 국제대학원을 비롯한 학위과정에 1505명, 한국어과정 등 비학위과정에 1476명의 학생이 학업에 매진하고 있다. 우리 학교는 늘어나는 외국인 유학생들의 캠퍼스 적응과 학업 지원을 위해 다양한 지원 프로그램을 마련해두고 있다. ▲유학생 전용 새내기 배움터 ▲유학생 학생회 운영 ▲유학생 전담 상담 지원 프로그램 ▲인턴십 등 진로 및 취업 지원 등이다. 또한 유학생들의 한국어 교육을 위해 글로벌교양학부를 개설, 여러 교과목과 비교과 활동을 운영한다. ▲한국어 버디 ▲한국어 백일장 ▲슬기로운 한국어 모임 ▲쓰기 클리닉 등이 유학생들을 위한 비교과 활동으로 진행되고 있다. 교육부는 ‘함께차담회’라는 이름으로 교육부장관이 직접 교육 현장을 찾아 이야기 나누는 자리를 마련하고 있다. 이번 행사는 ‘제74차 함께차담회’의 일환으로 진행됐다. 우리 학교 국제대학원 석사과정에 재학 중인 바트 아니메쉬(VATS ANIMESH) 학생이 발언하는 모습 튀르키예 국적의 문화콘텐츠학과 우준 큐브라(UZUN KUBRA) 학생이 이야기하고 있다아주인사이트 2024 여름가을호[인터뷰] 지금, 외국인 아주 동문들은아주인사이트 2024 신년호"세계의 A+가 될게요"외국인 동문 초청 홈커밍 데이
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- 작성자이솔
- 작성일2025-04-10
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- 작성자이솔
- 작성일2025-04-09
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3598
- 작성자손예영
- 작성일2025-04-09
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- 작성자손예영
- 작성일2025-04-08
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- 작성자이솔
- 작성일2025-04-07
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우리 학교 약학과 김홍표 교수와 문화콘텐츠학과 홍경수 교수가 새 책을 출간했다. 김홍표 교수(약학과)의 신간은 <똥 누는 시간 12초 오줌 누는 시간 21초-내 몸을 살리는 평활근 생물학(지호 2025)>이다. 저자는 혈관과 소화기관의 벽을 구성하는 ‘평활근’이라는 근육을 중심으로 신진대사의 매커니즘을 설명한다. 우리가 먹고 마시고 소화하고 흡수하는 과정의 요소요소가 ‘음지에서 묵묵히 스스로 일하는’ 평활근에 어떠한 영향을 미치는지를 과학자의 시각에서 펼쳐보이는 것. 나아가 과학자들이 연구해온 똥오줌 누는 데 걸리는 시간부터, 건강한 숨쉬기와 섭식까지 과학 커뮤니케이터로서 구축해온 저자의 내공과 개성이 이 책에 담겼다. 서문을 통해 저자는 다음과 같이 설명한다. “엄밀히 따지면 소화기관은 우리 몸 밖에 있다. 그렇기에 인간은 ‘열린 관’을 몸의 정중앙에 배치하고 에너지를 써서 영양소를 몸 안으로 끌어들인다. 그때 우리는 소화기관을 움직여야 한다. 그것이 소화기를 둘러싼 평활근이 할 일이다. 우리 몸 안으로 들어온 분자 크기의 영양소는 이제 각 세포에 배분되어야 한다. 그러자면 혈관을 둘러싼 평활근이 바지런히 움직여야 한다.”김홍표 교수는 입에서 항문까지-소화기관의 진화와 의학, 생리학, 생화학, 생물리, 과학사, 최신 생물학에 대한 폭넓은 관심과 지식을 바탕으로, 과학 커뮤니케이터로서 활발히 활동해 왔다. 김 교수는 경향신문을 비롯한 일간지의 칼럼니스트로 활동해 왔을 뿐 아니라 다수의 역서와 저서를 펴냈다. 지은 책으로 <작고 거대한 것들의 과학> <가장 먼저 증명한 것들의 과학> <김홍표의 크리스퍼 혁명> <먹고 사는 것의 생물학> <산소와 그 경쟁자들>이 있고, 옮긴 책으로 <장 건강과 면역의 과학> <태양을 먹다> <탄소 교향곡> <내 안의 바다, 콩팥> <진화와 의학> 등이 있다. 홍경수 문화콘텐츠학과 교수는 <홍경수의 영상을 위한 글쓰기(퍼플, 2025)>를 출간했다. 이 책을 통해 저자는 드라마 대본, 예능 자막, 광고 카피, 다큐멘터리 내레이션, 그리고 유튜브 콘텐츠까지를 포괄해 영상 콘텐츠를 더욱 강렬하고 효과적으로 만드는 글쓰기 방법론을 소개한다. 저자는 고전적 글쓰기 원칙부터 생성형 AI와의 협업까지 – 크리에이터들이 실제 활용할 수 있는 유용한 글쓰기 팁을 제공한다. 에크프라시스(Ekphrasis)라는 고대 그리스 시인들의 언어 표현 기법을 통해 영상 글쓰기를 설명하며, ChatGPT 같은 생성형 AI와 협업하는 효과적 방법도 안내한다. 홍경수 교수는 KBS 프로듀서로 15년을 일하며 <낭독의 발견> <단박인터뷰> 등을 기획·제작했다. TBS 시청자위원장, MBC 저널리즘 책무위원, KBS와 EBS 경영평가위원으로 활동했고 현재 한국언론학회 ‘방송과 뉴미디어’ 연구회장으로 활동하고 있다. <K-콘텐츠 어떻게 만드나요?> <나는 오늘부터 힘센 기획자가 되기로 했다> <예능 PD와의 대화> 등을 썼다.
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3592
- 작성자이솔
- 작성일2025-04-04
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3590
- 작성자손예영
- 작성일2025-04-04
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- 윤종희 교수와 의학과 공동 연구팀 성과- <Sensors and Actuators B: Chemical> 3월호 게재아주대 연구진이 초분광 영상기술과 인공지능을 활용해 위암을 빠르고 정밀하게 진단할 수 있는 기술을 개발했다. 이 기술을 활용하면 생체 조직의 산란과 흡수 같은 광특성을 인공지능을 통해 분석, 별도의 생화학 검사 없이 정밀한 위암 진단이 가능해 위암 치료의 효율성을 높일 수 있을 전망이다. 물리학과 윤종희 교수와 의과대학 노충균(소화기내과학교실)·노진(병리학교실) 교수 공동 연구팀은 초분광 영상기술과 인공지능을 활용해 정밀하고 빠른 위암 진단 기술을 개발했다고 밝혔다. 이번 연구 내용은 ‘초분광 영상 및 인공지능을 활용한 점막하 박리술을 통해 얻은 조직의 위암 진단(Artificial intelligence-based gastric cancer detection in the gastric submucosal dissection method via hyperspectral imaging)’이라는 제목으로, 저명 학술지 <Sensors and Actuators B: Chemical> 3월호에 게재됐다.아주대 대학원 에너지시스템학과의 박인영 석사과정생(현 COSMAX Inc. 연구원)과 아주대 의대 병리학교실의 노진 교수가 공동 제1저자로 참여했고, 아주대 의대 소화기내과학교실의 노충균 교수와 물리학과 윤종희 교수가 공동 교신저자로 함께 했다.현재 위암의 진단은 내시경을 통해 1차로 검진하고, 암으로 의심되는 부위는 위 점막하 박리술을 통해 조직을 확보한 뒤, 해당 조직에 대해 병리조직검사를 수행하는 방식으로 진행되고 있다. 병리조직검사는 여러 단계의 조직 처리 과정이 필요하므로 수일이 소요되고, 환자는 이에 대한 진단 결과를 확인하기 위해 다시 병원을 방문해야 한다. 이에 환자의 편의와 위암 진단 및 치료의 효율성을 높이기 위해 내시경 검사 시에 조직 내 위암의 존재 여부를 빠르게 판단할 수 있는 기술이 필요하다. 그러나 정상 조직과 위암 조직 간의 뚜렷한 차이를 찾기가 쉽지 않아, 내시경 검사 중에 위암의 징후를 정확하게 파악하기가 어렵다. 그동안 위암 조직의 선명한 관찰을 위해 협대역 영상(Narrow Band Imaging), 색소내시경(Chromoscopy) 등이 개발되어 활용되고 있으나, 여전히 정밀한 위암 진단에는 다가서지 못하고 있다. 또 한정된 내시경 검사실 공간과 검사 시간 등의 현실적 문제들로 인해 학계와 의료계에서 실제 의료환경에 적용할 수 있는 기술을 개발하는 데에 어려움을 겪어왔다. 그중 ‘빛’을 활용한 질병 진단 기술은 비침습적이고 안전해 새로운 질병 진단 기술로 많은 연구가 이뤄져 왔다. 덕분에 여러 의미 있는 연구 결과가 나왔지만, 실제 의료환경에 적용할 수 있는 광기술은 여전히 매우 제한적이다. 환자를 진단하고 치료하는 의료 현장에는 여러 공간적·시간적 제약이 존재하기에, 빛을 활용하기 위한 장치인 광학계(optical system)의 크기가 작고 촬영 및 분석이 빠르게 이뤄질 수 있어야 실제 도입이 가능하다. 아주대 공동 연구팀은 이러한 점에 착안해 초분광 영상기술과 인공지능을 활용한 연구에 나섰다. 초분광 영상기술은 빨강·초록·파랑을 측정하는 기존의 컬러 영상기술에 비해 더 많은 색을 정밀하게 측정할 수 있는 기술이다. 사람의 눈으로 볼 수 있는 빨강·초록·파랑의 가시광선 영역뿐 아니라 자외선과 적외선 영역의 빛까지 분해하고 분석할 수 있는 것. 더욱 정밀한 측정이 가능한 특성 덕에 초분광 영상기술은 우주, 국방, 의료를 비롯한 다양한 분야에 적용되어왔는데, 그 정보량이 많아 정밀한 분석에 어려움을 겪어왔다. 아주대 연구팀이 연구해온 초분광 영상 기술을 통한 위암 진단 모식도이러한 부분을 해결하기 위해 인공지능(AI)을 활용해 영상을 분석하려는 시도가 이어져 왔으나, 의료영상 데이터의 경우 인공지능 학습을 위한 정밀한 정답 데이터를 확보하는 것이 매우 어려웠다. 아주대 연구팀은 이러한 한계를 돌파하기 위해, 영상처리 및 정합 기술을 개발해 병리조직검사 데이터와 초분광 영상 데이터를 비교하고 정답 데이터를 확보해 인공지능 모델을 정밀하게 학습시켰다. 연구팀은 초분광 영상기술을 통해 생체 조직의 산란 및 흡수 특성을 측정하고, 정상 조직과 암 조직 등 질병에 따라 변화되는 조직의 광특성을 질병 진단에 활용했다. 윤종희 교수는 “초분광 영상기술과 인공지능을 통해 환자로부터 획득한 조직으로 별도의 생화학 처리 없이 암의 유무를 진단할 수 있음을 보인 성과”라며 “조직 검체 확보와 동시에 수 분 내 암 진단이 가능해 환자 치료에 많은 도움을 줄 수 있을 것”이라고 설명했다.윤 교수는 “위암 이외의 다른 질병에도 적용이 가능해, 그 응용 범위가 더 넓어질 수 있다”라며 “질병 진단에 걸리는 시간을 줄여, 환자의 치료 시간을 단축하고 편의를 높이는 데 기여할 수 있다”라고 덧붙였다.이번 연구에서 물리학과 연구팀은 ▲초분광 영상 기술을 위한 광학계 개발 ▲조직의 광학영상 측정 및 광특성 분석기술 개발 ▲인공지능 모델 구축 등을 수행했고, 의과대학 연구팀은 ▲환자 검체 확보 ▲병리조직검사 ▲의학적 분석 등을 맡아 진행했다. 아주대 물리학과 윤종희 교수는 한국과학기술원(KAIST) 바이오및뇌공학과에서 박사학위를 받고, 한국과학기술원과 영국 캠브리지대학 물리학과에서 박사후연구원으로 의광학(Biomedical optics) 분야를 연구해왔다. 윤 교수는 초분광 영상을 활용한 질병의 진단, 빛의 산란을 통한 미생물 움직임 연구, 인공지능을 활용한 영상분석 기술 등을 연구해 학계와 산업계의 주목을 받아왔다. 특히 기초 학문과 임상 시험을 연계하는 중개 연구(Translational Research)를 통해 의과대학 연구진과 활발한 공동 작업을 벌이고 있다. 이번 연구는 한국연구재단의 우수신진연구사업, G-LAMP 사업 및 한국전자통신연구원의 지원을 받아 수행됐다.정상 조직과 위암 조직의 광특성(산란 및 흡수) 차이. 위암 조직은 특정 파장(540nm)의 빛에서 정상 조직에 비해 산란 및 흡수가 적은 것을 확인함* 위 사진 - 왼쪽부터 물리학과 윤종희 교수, 대학원 에너지시스템학과 박인영 석사졸업생, 의대 병리학교실 노진 교수, 소화기내과학교실 노충균 교수
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- 작성자이솔
- 작성일2025-04-04
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![[아주의BOOK소리] 신간 소개 - 김홍표 교수·홍경수 교수](/app/board/attach/image/thumb_303263_1743749961000.do)
