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‘정의되지 않음(Undefined)’에 대한 심층적 탐구: 모호함과 불확실성의 이해

우리는 일상생활에서부터 복잡한 과학 이론에 이르기까지 수많은 개념과 현상들을 마주합니다. 이들 대부분은 명확하게 정의되거나 설명될 수 있습니다. 그러나 때로는 ‘정의되지 않음(Undefined)’이라는 불가피한 상황에 직면하게 됩니다. ‘정의되지 않음’은 단순히 ‘아무것도 아님’을 넘어서, 특정 조건이나 맥락에서 값, 의미, 또는 존재 자체가 명확하게 규정될 수 없거나 아직 규정되지 않았음을 나타내는 광범위한 개념입니다. 이는 오류의 한 형태일 수도 있고, 미완의 상태를 의미할 수도 있으며, 때로는 시스템의 한계를 드러내는 지표가 되기도 합니다. 이 도입부에서는 ‘정의되지 않음’이 수학, 컴퓨터 과학, 논리학, 그리고 일상생활 등 다양한 분야에서 어떻게 이해되고 사용되는지 깊이 있게 탐구하여, 이 모호한 개념이 우리의 세계를 이해하는 데 어떤 중요한 역할을 하는지 조명하고자 합니다.

참고: 본 글에서 ‘정의되지 않음(Undefined)’은 문맥에 따라 ‘미정의(未定義)’, ‘부정(不定)’, ‘알 수 없음’, ‘존재하지 않음’ 등의 의미를 포괄하는 광의의 개념으로 사용됩니다.

1. 수학적 맥락에서의 ‘정의되지 않음’

수학에서 ‘정의되지 않음’은 특정 연산이나 함수가 유효한 결과를 도출할 수 없거나, 그 결과가 유일하게 결정되지 않을 때 발생합니다. 이는 수학적 시스템의 근본적인 한계를 보여주거나, 특정 조건이 충족되지 않았음을 의미합니다.

1.1. 0으로 나누기 (Division by Zero)

가장 흔하고 직관적인 ‘정의되지 않음’의 예시는 0으로 나누는 연산입니다. 어떤 숫자 k를 0으로 나누는 것(k/0)은 수학적으로 정의되지 않습니다.

• k ≠ 0인 경우: 예를 들어, 5/0은 정의되지 않습니다. 만약 5/0 = x라고 가정하면, 양변에 0을 곱하여 5 = x * 0, 즉 5 = 0이 되는데, 이는 명백히 모순입니다. 즉, 0을 곱하여 5가 되는 숫자는 존재하지 않으므로, 5를 0으로 나눌 수 없습니다.
• 0/0인 경우 (부정형): 이 경우는 조금 다릅니다. 0/0 = x라고 가정하면 0 = x * 0이 됩니다. 이 식은 x에 어떤 숫자를 대입해도 항상 성립합니다. 즉, x가 유일하게 결정되지 않고 무수히 많은 값을 가질 수 있으므로 ‘정의되지 않음’으로 간주됩니다. 이러한 형태를 부정형(Indeterminate Form)이라고 하며, 극한(limit)의 개념을 통해 특정 값에 수렴할 가능성을 탐구할 수 있습니다.

0으로 나누기가 정의되지 않는 이유는 나눗셈의 본질적인 의미에 있습니다. 나눗셈은 어떤 양을 특정 횟수만큼 동일하게 분배하는 행위인데, 0으로 나눈다는 것은 ‘아무것도 없는 묶음으로 분배’하는 것을 의미하여 그 자체로 의미를 가질 수 없습니다.

1.2. 기타 수학적 예시

• 음수의 제곱근 (Square Root of a Negative Number): 실수의 영역에서는 음수의 제곱근이 정의되지 않습니다 (예: √-4). 이는 제곱하여 음수가 되는 실수는 존재하지 않기 때문입니다. 다만, 복소수(Complex Number) 영역에서는 허수(imaginary number)를 도입하여 정의할 수 있게 됩니다.
• 로그 함수의 특정 값 (Logarithm of Non-Positive Numbers): 로그 함수 log_b(x)에서 x는 항상 양수여야 합니다. 따라서 log_b(0)이나 log_b(-5)와 같은 표현은 정의되지 않습니다. 이는 어떤 밑(base)을 거듭제곱하여 0이나 음수가 되는 경우는 없기 때문입니다.
• 특정 함수의 불연속점 (Discontinuities of Functions): 특정 점에서 함수값이 존재하지 않거나, 좌극한과 우극한이 다를 경우 해당 점에서 함수가 정의되지 않는다고 볼 수 있습니다.

2. 컴퓨터 과학 및 프로그래밍에서의 ‘정의되지 않음’

컴퓨터 과학과 프로그래밍에서 ‘정의되지 않음’은 매우 빈번하게 사용되는 개념이며, 다양한 형태로 나타납니다. 이는 주로 데이터의 부재, 값의 미할당, 또는 객체의 속성이나 기능의 부재를 나타냅니다.

2.1. 초기화되지 않은 변수 (Uninitialized Variables)

변수를 선언했지만 아직 어떤 값도 할당하지 않은 상태를 의미합니다. 많은 프로그래밍 언어에서 이러한 변수는 ‘정의되지 않음’ 상태를 가집니다.

• JavaScript의 undefined: JavaScript는 명시적으로 undefined라는 원시 타입 값을 제공합니다. 변수를 선언만 하고 값을 할당하지 않으면 기본적으로 undefined를 가집니다.
  
  
  let userName;

  console.log(userName); // 출력: undefined

  function calculate() { /* 아무것도 반환하지 않음 */ }

  let result = calculate();

  console.log(result); // 출력: undefined (함수가 명시적으로 값을 반환하지 않을 때)

• 다른 언어의 처리: C/C++ 같은 언어에서는 초기화되지 않은 변수가 ‘정의되지 않은 값(garbage value)’을 가질 수 있으며, 이는 예측 불가능한 동작이나 보안 취약점으로 이어질 수 있습니다. Java나 Python 같은 언어는 변수 사용 전에 초기화를 강제하거나, 기본값(예: null, None)을 할당하여 이러한 문제를 완화합니다.

2.2. 존재하지 않는 속성 또는 메서드 (Missing Properties or Methods)

객체 지향 프로그래밍에서, 어떤 객체에 존재하지 않는 속성(property)이나 메서드(method)에 접근하려고 할 때 ‘정의되지 않음’ 상태를 마주할 수 있습니다.

2.3. 데이터베이스의 NULL 값 (Database NULL Values)

데이터베이스에서 NULL은 ‘알 수 없는(unknown)’ 값, ‘누락된(missing)’ 값, 또는 ‘해당 사항 없음(not applicable)’을 나타내는 특별한 마커입니다. 이는 0이나 빈 문자열('')과는 명확히 다릅니다.

• 의미: 값이 존재하지 않거나, 아직 입력되지 않았거나, 또는 해당 레코드에 대해 의미가 없을 때 사용됩니다.
• 연산: NULL과의 연산은 대부분 NULL을 결과로 반환합니다. 예를 들어, 5 + NULL은 NULL입니다.
• 비교: NULL = NULL이나 NULL != NULL과 같은 비교는 예상과 다르게 동작할 수 있습니다. 대부분의 SQL 시스템에서 이러한 비교는 UNKNOWN이라는 세 번째 논리 상태를 반환합니다. 정확한 NULL 검사를 위해서는 IS NULL 또는 IS NOT NULL 연산자를 사용해야 합니다.

2.4. API 응답 및 에러 처리 (API Responses and Error Handling)

웹 서비스나 API 통신에서, 요청한 데이터가 없거나, 서버에서 오류가 발생했을 때 ‘정의되지 않음’ 또는 그와 유사한 상태(예: null, 빈 배열/객체)가 반환될 수 있습니다. 개발자는 이러한 ‘정의되지 않음’ 상태를 적절히 처리하여 프로그램의 안정성을 확보해야 합니다.

3. 논리 및 철학적 맥락에서의 ‘정의되지 않음’

논리학과 철학에서는 명제가 참도 거짓도 아니거나, 개념 자체가 명확히 규정될 수 없을 때 ‘정의되지 않음’의 문제를 다룹니다.

3.1. 역설 (Paradoxes)

역설은 겉보기에는 참인 명제처럼 보이지만, 논리적으로 추론하면 모순에 도달하거나 참과 거짓을 동시에 지니는 것처럼 보이는 문장입니다. 이 경우 해당 명제의 진리값이 ‘정의되지 않음’으로 간주될 수 있습니다.

• 거짓말쟁이 역설: “이 문장은 거짓이다.” 이 문장이 참이라고 가정하면 거짓이 되고, 거짓이라고 가정하면 참이 됩니다. 따라서 이 문장은 참도 거짓도 아닌, 진리값이 정의되지 않는 상태에 빠집니다.
• 이발사 역설: “마을의 이발사는 스스로 면도하지 않는 모든 사람의 면도를 해준다.” 이 이발사는 스스로 면도를 해야 하는가 말아야 하는가? 스스로 면도한다면 스스로 면도하지 않는 사람만 면도해준다는 규칙에 어긋나고, 스스로 면도하지 않는다면 스스로 면도하지 않는 사람의 면도를 해주어야 하므로 스스로 면도하게 된다. 이처럼 특정 정의 내에서 자기 참조적 모순이 발생하여 명확한 상태를 정의할 수 없게 됩니다.

3.2. 판정 불가능한 명제 (Undecidable Propositions)

수리 논리학의 괴델의 불완전성 정리(Gödel’s Incompleteness Theorems)는 충분히 강력한 공리계에서는 참이지만 해당 공리계 내에서 증명할 수도, 반증할 수도 없는 명제가 항상 존재한다는 것을 보여줍니다. 이러한 명제들은 특정 시스템 내에서는 ‘정의되지 않음’ 또는 ‘판정 불가능함’으로 간주될 수 있습니다.

3.3. 개념적 모호성 (Conceptual Ambiguity)

철학적 논의에서, ‘정의되지 않음’은 특정 개념이 명확한 경계를 가지지 않아 그 의미를 정확히 규정하기 어려울 때 사용될 수 있습니다. 예를 들어, ‘아름다움’, ‘사랑’, ‘예술’과 같은 개념은 사람마다, 문화마다 다르게 정의될 수 있으며, 절대적으로 통용되는 단 하나의 정의를 내리기 어렵습니다. 이러한 개념들은 완전히 ‘정의되지 않음’이라기보다는 ‘모호하게 정의됨’ 또는 ‘맥락에 따라 달라짐’에 가깝지만, 명확한 단일 정의가 없다는 점에서 ‘정의되지 않음’과 유사한 불확실성을 가집니다.

4. 일상생활에서의 ‘정의되지 않음’

수학이나 컴퓨터처럼 엄격한 용어는 아니지만, 우리는 일상생활에서도 ‘정의되지 않음’과 유사한 상황을 경험합니다.

• 미정인 계획/결정: “우리 다음 휴가지는 아직 정의되지 않았어.” (아직 결정되지 않음)
• 알 수 없는 변수: “그 사건의 정확한 원인은 아직 정의되지 않았다.” (원인이 밝혀지지 않음)
• 관계의 모호함: “그와의 관계는 아직 아무것도 정의되지 않은 상태야.” (친구도 연인도 아닌 애매한 관계)
• 미완의 상태: “그 그림은 아직 밑그림만 그려져 있을 뿐, 완성된 형태가 정의되지 않았다.” (완성되지 않음)

이러한 예시들은 ‘정의되지 않음’이 단순히 기술적인 용어를 넘어, 불확실성, 미완성, 또는 정보의 부재를 나타내는 보편적인 개념임을 보여줍니다.

결론

‘정의되지 않음’이라는 개념은 단순한 오류 메시지나 부재를 넘어, 다양한 학문 분야와 일상생활에서 중요한 의미를 지니는 다면적인 현상입니다. 수학에서는 연산의 유효성과 결과의 유일성을 보장하는 한계를 설정하며, 컴퓨터 과학에서는 데이터의 상태, 프로그램의 안정성, 그리고 시스템 설계의 견고함과 직접적으로 연결됩니다. 논리학에서는 언어와 사고의 근본적인 모순을 드러내고, 일상생활에서는 불확실성이나 미완의 상태를 표현하는 데 사용됩니다.

‘정의되지 않음’을 이해하는 것은 단순히 문제가 발생했음을 인지하는 것을 넘어섭니다. 이는 우리가 다루는 시스템이나 개념의 한계를 파악하고, 불확실성을 관리하며, 더 견고하고 명확한 솔루션을 설계하는 데 필수적인 통찰력을 제공합니다. 때로는 ‘정의되지 않음’ 자체가 새로운 발견이나 더 깊은 탐구의 시작점이 되기도 합니다. 이처럼 ‘정의되지 않음’은 단순히 모호함을 의미하는 것이 아니라, 정의된 것의 경계를 명확히 하고, 우리가 아는 것과 모르는 것 사이의 간극을 이해하게 하는 중요한 개념입니다.

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JavaScript의 ‘undefined’ 완벽 이해하기

JavaScript에서 undefined는 단순한 에러 메시지가 아니라, “값이 할당되지 않은” 상태를 나타내는 원시 타입(Primitive Type)의 값입니다. 이는 특정 상황에서 시스템에 의해 자동으로 부여되며, 개발자가 의도적으로 명시할 수도 있지만 일반적으로는 값이 존재하지 않거나 초기화되지 않았음을 나타낼 때 사용됩니다. undefined를 정확히 이해하고 처리하는 것은 견고하고 예측 가능한 JavaScript 코드를 작성하는 데 매우 중요합니다.

1. undefined란 무엇인가?

undefined는 JavaScript의 7가지 원시 타입(string, number, boolean, null, symbol, bigint, undefined) 중 하나입니다. 이는 변수가 선언되었지만 아직 어떠한 값으로도 초기화되지 않았을 때, 또는 존재하지 않는 객체 속성에 접근하려 할 때 등에 자동으로 할당됩니다. 이는 “값이 정의되지 않았다” 또는 “값을 찾을 수 없다”는 의미를 내포하고 있습니다.

2. undefined와 null의 차이점

undefined와 null은 모두 “값이 없음”을 나타내는 데 사용되지만, 그 의미와 용도에는 중요한 차이가 있습니다.

• undefined:
  
  • 시스템이 할당: 변수가 선언되었지만 초기화되지 않았을 때, 함수가 명시적인 return 값 없이 종료되었을 때, 존재하지 않는 객체 속성이나 배열 요소에 접근할 때 등 JavaScript 엔진에 의해 자동으로 할당됩니다.
  • 의미: “값이 정의되지 않았다” 또는 “아직 값이 할당되지 않았다”는 의미가 강합니다.

• null:
  
  • 개발자가 명시적으로 할당: “값이 없다”는 것을 개발자가 의도적으로 표현하고 싶을 때 명시적으로 할당합니다. 예를 들어, 변수에 더 이상 유효한 객체 참조가 없을 때 null을 할당하여 메모리 해제를 돕거나, 특정 값이 비어있음을 나타낼 때 사용합니다.
  • 의미: “의도적으로 비워둔 값” 또는 “값이 존재하지 않음”을 나타냅니다. 객체 지향 프로그래밍에서 ‘객체가 없음’을 나타내는 데 주로 사용됩니다.

비교 테이블:

참고: typeof null이 "object"를 반환하는 것은 JavaScript 초기의 버그로, 지금까지도 하위 호환성을 위해 수정되지 않고 있습니다. 이 때문에 null 여부를 확인할 때는 typeof 대신 === null을 사용하는 것이 일반적입니다.

3. undefined가 발생하는 주요 상황

undefined는 JavaScript 코드에서 다양한 상황에서 나타날 수 있습니다. 주요 발생 시나리오는 다음과 같습니다.

3.1. 변수 선언 후 초기화하지 않았을 때

var, let, const 키워드로 변수를 선언했지만, 어떠한 값도 할당하지 않으면 해당 변수는 기본적으로 undefined 값을 가집니다.

let myVariable;
console.log(myVariable); // 출력: undefined

var anotherVariable;
console.log(anotherVariable); // 출력: undefined

// const는 선언과 동시에 초기화해야 하므로 이 경우에 해당하지 않습니다.
// const constantVariable; // SyntaxError: Missing initializer in const declaration

3.2. 객체의 존재하지 않는 속성에 접근할 때

객체에 정의되지 않은 속성에 접근하려고 하면 undefined를 반환합니다. 이는 에러가 아니므로 코드가 중단되지 않습니다.

const myObject = {
    name: "김철수",
    age: 30
};
console.log(myObject.name);     // 출력: 김철수
console.log(myObject.gender);   // 출력: undefined (myObject에 gender 속성이 없음)

3.3. 함수가 값을 반환하지 않을 때 (또는 return 문이 없을 때)

함수가 명시적으로 값을 return하지 않거나, return 문이 아예 없으면 해당 함수는 undefined를 반환합니다.

function greet(name) {
    console.log(`안녕하세요, ${name}님!`);
    // 이 함수는 명시적으로 반환하는 값이 없습니다.
}
let result = greet("이영희");
console.log(result); // 출력: 안녕하세요, 이영희님! (console.log 출력)
                     //         undefined (result 변수에 할당된 값)

function doNothing() {
    // return 문 자체가 없습니다.
}
console.log(doNothing()); // 출력: undefined

3.4. 함수의 매개변수에 값이 전달되지 않았을 때

함수를 호출할 때 선언된 매개변수에 해당하는 인자(argument)를 전달하지 않으면, 해당 매개변수는 함수 내부에서 undefined 값을 가집니다.

function showInfo(name, age) {
    console.log(`이름: ${name}, 나이: ${age}`);
}

showInfo("박찬호", 45); // 출력: 이름: 박찬호, 나이: 45
showInfo("김연아");    // 출력: 이름: 김연아, 나이: undefined (age 매개변수에 값이 전달되지 않음)

3.5. void 연산자를 사용할 때

void 연산자는 어떤 표현식이든 평가하고 항상 undefined를 반환합니다. 이는 주로 특정 표현식의 부수 효과(side effect)만을 원하고 반환 값은 무시하고자 할 때 사용됩니다.

console.log(void 0);    // 출력: undefined
console.log(void (1 + 2)); // 출력: undefined (1 + 2 결과는 3이지만 void는 undefined를 반환)

3.6. 배열의 존재하지 않는 인덱스에 접근할 때

배열의 범위를 벗어나는 인덱스에 접근하려고 하면 undefined를 반환합니다.

const myArray = [10, 20, 30];
console.log(myArray[0]); // 출력: 10
console.log(myArray[2]); // 출력: 30
console.log(myArray[3]); // 출력: undefined (인덱스 3은 존재하지 않음)

4. undefined의 확인 및 처리 방법

undefined가 발생할 수 있는 상황을 인지하고 이를 적절히 처리하는 것은 에러를 방지하고 안정적인 코드를 만드는 데 필수적입니다.

4.1. typeof 연산자 사용

가장 안전하고 보편적인 방법입니다. typeof 연산자는 변수나 표현식의 타입을 문자열로 반환하며, undefined 값에 대해서는 "undefined" 문자열을 반환합니다. 이는 변수가 선언되지 않아 ReferenceError가 발생할 수 있는 경우에도 안전하게 사용할 수 있습니다.

let value;
console.log(typeof value === 'undefined'); // 출력: true

let obj = { a: 1 };
console.log(typeof obj.b === 'undefined'); // 출력: true

// console.log(typeof nonExistentVariable === 'undefined'); // 이 경우에도 ReferenceError 없이 true 반환

4.2. 엄격한 동등 연산자 (===) 사용

변수가 이미 선언되었고 undefined 값인지 직접 확인하고 싶을 때 사용합니다. null과 undefined를 구분하기 때문에 보다 정확한 검사가 가능합니다.

let myVar;
if (myVar === undefined) {
    console.log("myVar는 undefined입니다."); // 출력
}

let explicitNull = null;
if (explicitNull === undefined) {
    console.log("여기는 출력되지 않습니다.");
} else if (explicitNull === null) {
    console.log("explicitNull은 null입니다."); // 출력
}

4.3. 느슨한 동등 연산자 (==) 사용 (주의!)

undefined == null은 true를 반환합니다. 이는 두 값이 모두 “값이 없음”이라는 느슨한 의미에서 동일하다고 간주되기 때문입니다. 따라서 undefined 또는 null인지 구분할 필요가 없다면 사용할 수 있지만, 일반적으로는 명확성을 위해 === 사용이 권장됩니다.

let val1; // undefined
let val2 = null;

if (val1 == val2) {
    console.log("val1과 val2는 느슨하게 동등합니다."); // 출력
}

4.4. 논리 OR (||) 연산자를 이용한 기본값 설정

함수 매개변수나 변수에 기본값을 설정할 때 undefined (또는 null, false, 0, "" 등 falsy 값)인 경우 유용하게 사용할 수 있습니다.

function processName(name) {
    const userName = name || "방문자"; // name이 undefined, null, "", 0, false이면 "방문자"가 할당됩니다.
    console.log(`처리할 이름: ${userName}`);
}

processName("김지은"); // 출력: 처리할 이름: 김지은
processName(undefined); // 출력: 처리할 이름: 방문자
processName(null);      // 출력: 처리할 이름: 방문자
processName("");        // 출력: 처리할 이름: 방문자

ES6부터는 함수 매개변수에 기본값을 직접 지정하는 방식이 더 권장됩니다.

function processNameES6(name = "방문자") {
    console.log(`처리할 이름: ${name}`);
}

processNameES6("김지은"); // 출력: 처리할 이름: 김지은
processNameES6();        // 출력: 처리할 이름: 방문자 (인자를 전달하지 않으면 기본값 사용)
processNameES6(undefined); // 출력: 처리할 이름: 방문자 (undefined를 전달해도 기본값 사용)
processNameES6(null);      // 출력: 처리할 이름: null (null은 undefined와 다르게 직접 할당된 값으로 간주되어 기본값이 적용되지 않음)

5. undefined 관련 모범 사례 및 주의사항

• 변수 선언 시 즉시 초기화: 변수를 선언할 때는 가능한 한 즉시 적절한 값으로 초기화하는 습관을 들이는 것이 좋습니다. 이는 undefined 상태를 최소화하고 코드의 예측 가능성을 높입니다.
  

  // Bad
  let count;
  // ... 나중에 count 사용 시 undefined일 수 있음
  count = 0;
  
  // Good
  let count = 0; // 즉시 초기화

• 의도적으로 undefined를 할당하지 않기: 변수에 “값이 없다”는 것을 명시적으로 표현하고 싶다면 undefined 대신 null을 사용하는 것이 좋습니다. undefined는 시스템에 의해 할당되는 경우가 많으므로, 개발자가 임의로 할당하면 코드의 의도를 파악하기 어려울 수 있습니다.
• typeof 또는 === 사용: undefined 값을 확인할 때는 항상 typeof myVar === 'undefined' 또는 myVar === undefined를 사용하는 것이 안전하고 명확합니다. ==는 예상치 못한 결과를 초래할 수 있습니다.
• 변수의 스코프와 호이스팅 이해: JavaScript에서 변수 선언이 호이스팅(hoisting)되면서 var로 선언된 변수는 스코프의 맨 위로 끌어올려져 undefined로 초기화됩니다. let과 const는 호이스팅되지만 ‘일시적 사각 지대(Temporal Dead Zone)’에 있어 초기화 전 접근 시 ReferenceError가 발생합니다. 이러한 특성을 이해하는 것이 중요합니다.
• 객체 속성 접근 시 주의: 중첩된 객체 속성에 접근할 때는 중간 단계에서 undefined가 나올 수 있는지 확인하는 것이 중요합니다. ES2020의 옵셔널 체이닝(Optional Chaining) 연산자(?.)를 사용하면 이를 안전하게 처리할 수 있습니다.
  

  const user = {
      profile: {
          name: "김민준"
      }
  };
  
  // console.log(user.address.street); // TypeError: Cannot read properties of undefined (reading 'street')
  
  // 옵셔널 체이닝 사용
  console.log(user.address?.street); // 출력: undefined (에러 발생 없이 안전하게 처리)
  console.log(user.profile?.name);   // 출력: 김민준

결론

undefined는 JavaScript에서 “값이 정의되지 않았거나 초기화되지 않은 상태”를 나타내는 중요한 원시 값입니다. 이는 에러가 아니라 특정 상황에서 발생하는 자연스러운 상태이며, 이를 올바르게 이해하고 적절히 처리하는 것은 JavaScript 개발의 기본이자 핵심입니다. undefined와 null의 차이를 명확히 인지하고, undefined가 발생하는 다양한 시나리오를 숙지하며, typeof와 ===를 이용한 안전한 검사 방법을 습관화한다면, 더욱 견고하고 유지보수하기 쉬운 JavaScript 코드를 작성할 수 있을 것입니다.

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