KR102270519B1 - 수직 및 수평형 부력체로 구성된 다목적 수상작업 바지 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수직 및 수평형 부력체로 구성된 다목적 수상작업 바지에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 양식장 작업 또는 소형 선박 계류, 화물운반, 수상가옥을 포함하여 다양한 목적의 수상작업을 수행할 수 있는 바지선이며, 높은 너울성 파도 또는 조류에 대해 선체의 기울어지는 정도를 감소시키는 동시에 선체의 복원력을 향상시켜 롤링과 피칭 등의 선체 흔들림을 줄임으로서 안정하게 수상작업을 수행할 수 있고, 부력체가 선체강도를 증가시킬 수 있는 구조로 설계되어 선체강도를 높일 수 있으며, 유지 및 보수가 용이하고, 재질의 특성상 재사용성을 향상시킬 수 있는 수직 및 수평형 부력체로 구성된 다목적 수상작업 바지에 관한 것이다.
이를 위해 본 발명은 다수 개가 병렬적으로 나란하게 이격되어 구비되며, 내부에 공기가 채워져 부력을 발생시키는 수평부력탱크(10); 각 수평부력탱크(10)의 상부에 수평부력탱크(10)의 길이방향을 따라 이격되어 구비되며, 내부에 공기가 채워져 부력을 발생시키는 다수의 수직부력탱크(20); 비틀림 변형과 굽힘 변형을 포함하여 외력에 의해 수직부력탱크(20)에 발생할 수 있는 변형을 방지하기 위해 병렬적으로 위치한 수평부력탱크(10)에 구비되는 수직부력탱크(20)를 세로방향(횡방향)으로 지지하며 보강하기 위해 구비되는 다수의 제1 보강프레임(30); 비틀림 변형과 굽힘 변형을 포함하여 외력에 의해 수직부력탱크(20)에 발생할 수 있는 변형을 방지하기 위해 각 수평부력탱크(10)의 길이방향으로 이격되어 구비되는 수직부력탱크(20)를 가로방향(종방향)으로 지지하며 보강하기 위해 구비되는 다수의 제2 보강프레임(40); 및 제1 보강프레임(30)과 제2 보강프레임(40)의 상부에 구비되며, 작업장치가 설치되거나 작업자의 작업공간 기능을 수행하는 데크(50)를 포함하는 수직 및 수평형 부력체로 구성된 다목적 수상작업 바지를 제공한다.

Description

수직 및 수평형 부력체로 구성된 다목적 수상작업 바지 {Multi purpose sea work Barge with Vertical and Horizontal bouyancy Tanks}

본 발명은 수직 및 수평형 부력체로 구성된 다목적 수상작업 바지에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 양식장 작업 또는 소형 선박 계류, 화물운반, 수상가옥을 포함하여 다양한 목적의 수상작업을 수행할 수 있는 바지선이며, 높은 너울성 파도 또는 조류에 대해 선체의 기울어지는 정도를 감소시키는 동시에 선체의 복원력을 향상시켜 롤링과 피칭 등의 선체 흔들림을 줄임으로서 안정하게 수상작업을 수행할 수 있고, 부력체가 선체강도를 증가시킬 수 있는 구조로 설계되어 선체강도를 높일 수 있으며, 유지 및 보수가 용이하고, 재질의 특성상 재사용성을 향상시킬 수 있는 수직 및 수평형 부력체로 구성된 다목적 수상작업 바지에 관한 것이다.

바지선은 항내, 내해, 호수, 하천, 운하 등 비교적 짧은 거리에서 화물을 운반하거나 항내에 대형선이 접안할 수 없는 경우에 화물을 싣고, 내리기 위해 본선 옆에 대는 배(부잔교)로 사용되며, 대부분의 바지선은 예인선에 의해 이동이 되는 무동력선을 말한다.

최근 이러한 바지선은 해상펜션, 양식장 조업, 간이 선착장, 소형 선박계류장 등을 포함하여 그 용도가 점차 확대되어 가고 있는 추세이다.

바지선은 바닥이 평평한 구조로 형성되고, 바지선을 부양시키기 위해 스티로폼 소재의 부력체 또는 폰툰 등의 합성수지 소재 부력체가 주로 사용되고 있다.

그러나 이러한 부력체는 강도가 약하여 내구성이 떨어지고, 따개비 등의 수중 생물이나 각종 이물질들이 쉽게 부착되어 바지선의 부양성능을 약화시키고, 사용 후 폐기시 재사용을 할 수 없어 폐기에 따른 환경오염과 사회적 비용을 유발할 우려가 있다.

바지선이 바다의 해양작업에 사용될 경우, 해양의 기상상태 악화로 인한 높은 너울성 파도나 풍랑에 의해 선체가 심하게 유동하여 매우 불안정한 상태가 되고, 이로인해 작업환경이 악화되어 작업장비의 전도, 작업자의 실족 등과 같은 안전사고가 발생하기 한다.

또한, 바지선의 데크 위에 적재되는 물건이나 장비의 배치가 균일하게 배치되지 못할 경우 편중된 무게에 의해 선체의 전복사고 등이 발생될 수 있는 위험성을 안고 있다

따라서, 경제성이 있고, 파도 또는 조류에 의해 선체의 흔들림을 줄일 수 있으며, 안정적으로 균형을 유지할 수 있는 형태의 바지선이 필요하다.

선행기술문헌 : KR등록특허공보 제10-1242675호(2013.03.12. 공고)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 양식장 작업 또는 소형 선박 계류, 화물운반, 수상가옥을 포함하여 다양한 목적의 수상작업을 수행할 수 있는 바지선이며, 높은 너울성 파도 또는 조류에 대해 선체의 기울어지는 정도를 감소시키는 동시에 선체의 복원력을 향상시켜 롤링과 피칭 등의 선체 흔들림을 줄임으로서 안정하게 수상작업을 수행할 수 있고, 부력체가 선체강도를 증가시킬 수 있는 구조로 설계되어 선체강도를 높일 수 있으며, 유지 및 보수가 용이하고, 재질의 특성상 재사용성을 향상시킬 수 있는 수직 및 수평형 부력체로 구성된 다목적 수상작업 바지를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위해 안출된 본 발명에 따른 수직 및 수평형 부력체로 구성된 다목적 수상작업 바지는 다수 개가 병렬적으로 나란하게 이격되어 구비되며, 내부에 공기가 채워져 부력을 발생시키는 수평부력탱크(10); 각 수평부력탱크(10)의 상부에 수평부력탱크(10)의 길이방향을 따라 이격되어 구비되며, 내부에 공기가 채워져 부력을 발생시키는 다수의 수직부력탱크(20); 비틀림 변형과 굽힘 변형을 포함하여 외력에 의해 수직부력탱크(20)에 발생할 수 있는 변형을 방지하기 위해 병렬적으로 위치한 수평부력탱크(10)에 구비되는 수직부력탱크(20)를 세로방향(횡방향)으로 지지하며 보강하기 위해 구비되는 다수의 제1 보강프레임(30); 비틀림 변형과 굽힘 변형을 포함하여 외력에 의해 수직부력탱크(20)에 발생할 수 있는 변형을 방지하기 위해 각 수평부력탱크(10)의 길이방향으로 이격되어 구비되는 수직부력탱크(20)를 가로방향(종방향)으로 지지하며 보강하기 위해 구비되는 다수의 제2 보강프레임(40); 및 제1 보강프레임(30)과 제2 보강프레임(40)의 상부에 구비되며, 작업장치가 설치되거나 작업자의 작업공간 기능을 수행하는 데크(50)를 포함한다.

또한, 데크(50)의 외곽 테두리부분을 보강하기 위해 구비되는 테두리보강프레임(60)을 더 포함할 수 있다.

또한, 각 수평부력탱크(10)의 길이방향으로 이격되어 위치하는 다수 개의 수직부력탱크(20)는 그 배치되는 위치가 각 수평부력탱크(10)에서 세로방향(횡방향)으로 일치하도록 나란하게 위치하거나 세로방향(횡방향)의 위치가 일치하지 않고 서로 엇갈리는 방식으로 위치하는 것을 더 포함할 수 있다.

본 발명에 의하면 선체강도 및 경제성을 향상시킬 수 있고, 유지 및 보수가 용이한 효과가 있다.

또한, 높은 파도나 조류에 의해 선체의 기울지는 정도를 줄이는 동시에 복원력을 향상시켜 안정적으로 균형을 유지하여 수상 작업환경을 개선시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 환경오염을 유발하지 않고, 재사용성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 수직 및 수평형 부력체로 구성된 다목적 수상작업 바지를 도시한 사시도,
도 2는 수평부력탱크, 수직부력탱크 및 제1 보강프레임이 결합된 상태를 도시한 도면,
도 3은 제2 보강프레임이 분리된 상태를 도시한 도면,
도 4는 제2 보강프레임이 결합한 상태를 도시한 도면,
도 5는 데크가 결합한 상태를 도시한 도면,
도 6은 테두리보강프레임이 분리된 상태를 도시한 도면,
도 7은 테두리보강프레임이 데크에 결합한 상태를 도시한 도면,
도 8은 수직 및 수평형 부력체로 구성된 다목적 수상작업 바지의 내부 구성을 도시한 단면도,
도 9는 세로방향(횡방향)으로 동일하게 위치한 수직부력탱크의 배열을 평면에서 도시한 도면,
도 10은 세로방향(횡방향)으로 어긋나게 위치한 수직부력탱크의 배열을 평면에서 도시한 도면,
도 11은 수평부력탱크와 수직부력탱크의 기능과 파고에 따른 바지선 선체의 기울기를 비교한 도면.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 수직 및 수평형 부력체로 구성된 다목적 수상작업 바지를 도시한 사시도, 도 2는 수평부력탱크, 수직부력탱크 및 제1 보강프레임이 결합된 상태를 도시한 도면, 도 3은 제2 보강프레임이 분리된 상태를 도시한 도면, 도 4는 제2 보강프레임이 결합한 상태를 도시한 도면, 도 5는 데크가 결합한 상태를 도시한 도면, 도 6은 테두리보강프레임이 분리된 상태를 도시한 도면, 도 7은 테두리보강프레임이 데크에 결합한 상태를 도시한 도면, 도 8은 수직 및 수평형 부력체로 구성된 다목적 수상작업 바지의 내부 구성을 도시한 단면도, 도 9는 세로방향(횡방향)으로 동일하게 위치한 수직부력탱크의 배열을 평면에서 도시한 도면, 도 10은 세로방향(횡방향)으로 어긋나게 위치한 수직부력탱크의 배열을 평면에서 도시한 도면, 도 11은 수평부력탱크와 수직부력탱크의 기능과 파고에 따른 바지선 선체의 기울기를 비교한 도면이다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 수직 및 수평형 부력체로 구성된 다목적 수상작업 바지는, 도 1 내지 도 3를 참조하면, 수평부력탱크(10), 수직부력탱크(20), 제1 보강프레임(30), 제2 보강프레임(40), 데크(50), 테두리보강프레임(60)을 포함하여 이루어진다.

먼저, 본 발명에 따른 수직 및 수평형 부력체로 구성된 다목적 수상작업 바지는 양식장 작업 또는 소형 선박 계류, 화물운반, 수상가옥을 포함하여 다양한 목적의 수상작업을 수행할 수 있는 바지선이며, 높은 너울성 파도 또는 조류에 대해 선체의 기울어지는 정도를 감소시키는 동시에 선체의 복원력을 향상시켜 롤링과 피칭 등의 선체 흔들림을 줄임으로서 안정하게 수상작업을 수행할 수 있는 데 그 특징이 있다.

또한, 부력체가 선체강도를 증가시킬 수 있는 구조로 설계되어 선체강도를 향상시킬 수 있고, 그 유지 및 보수가 용이하며, 재사용성을 향상시킬 수 있는 데 특징이 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 수직 및 수평형 부력체로 구성된 다목적 수상작업 바지의 구성 요소에 대해 상세하게 설명한다.

수평부력탱크(10)는 도 1과 도 2 및 도 9를 참조하면, 다수 개가 병렬적으로 나란하게 소정 간격 이격되어 구비되며, 내부에 공기가 채워져 바지선을 수면 위로 부양시키는 부력을 발생시킨다.

수직부력탱크(20)는 도 1과 도 2 및 도 8 내지 도 10을 참조하면, 다수 개가 각 수평부력탱크(10)의 상부에 수평부력탱크(10)의 길이방향을 따라 소정 간격 이격되어 구비되며, 수평부력탱크(10)와 같이 내부에 공기가 채워져 부력을 발생시킨다.

각 수평부력탱크(10)의 길이방향으로 이격되어 위치하는 다수 개의 수직부력탱크(20)는 도 9에 도시한 바와 같이 그 배치되는 위치가 각 수평부력탱크(10)의 세로방향(횡방향)의 위치가 일치하도록 나란하게 위치하거나 도 10에 도시한 바와 같이 세로방향(횡방향)의 위치가 서로 일치하지 않고 교번적으로 엇갈리는 방식으로 위치할 수 있다.

제1 보강프레임(30) 도 2를 참조하면, 비틀림 변형과 굽힘 변형을 포함하여 외력에 의해 수직부력탱크(20)에 발생할 수 있는 변형을 방지하기 위해 병렬적으로 위치한 수평부력탱크(10)에 구비되는 수직부력탱크(20)를 세로방향(횡방향)으로 지지하며 보강하기 위해 수평부력탱크(10)의 횡방향으로 다수 개가 소정간격 이격되어 구비된다.

도 8 과 도 9 및 도 10을 참조하면, 다수의 제1 보강프레임(30) 중 병렬적으로 나란하게 위치한 수평부력탱크(10)의 세로방향(횡방향)으로 구비된 수직부력탱크(20)에 위치하는 제1 보강프레임(30)은 각 수직부력탱크(20)의 상부에 매립되거나 관통되는 방식으로 구비된다.

제2 보강프레임(40)은 도 3 과 도 4 및 도 8 내지 도 10을 참조하면, 비틀림 변형과 굽힘 변형을 포함하여 외력에 의해 수직부력탱크(20)에 발생할 수 있는 변형을 방지하기 위해 각 수평부력탱크(10)의 길이방향으로 이격되어 구비되는 수직부력탱크(20)를 가로방향(종방향)으로 지지하며 보강하기 위해 수평부력탱크(10)의 길이방향 즉, 횡방향으로 다수 개가 소정간격 이격되어 구비된다.

도 8 내지 도 10을 참조하면, 제2 보강프레임(40) 중에서 각 수평부력탱크(10)의 길이방향으로 구비된 수직부력탱크(20)에 위치하는 제2 보강프레임(40)은 각 수직부력탱크(20)의 상부에 매립되거나 관통되는 방식으로 구비된다.

또한, 도 4를 참조하면, 제1 보강프레임(30)과 제2 보강프레임(40)이 교차하여 접하는 위치에서는 제2 보강프레임(40)이 제1 보강프레임(30)에 끼워져 삽입되거나 제1 보강프레임(30)에 제2 보강프레임(40)이 끼워져 삽입되는 방식으로 결합하여 각 보강프레임 간의 간섭을 줄이게 된다.

데크(50)는 도 1과 도 8 및 도 5를 참조하면, 제1 보강프레임(30)과 제2 보강프레임(40)의 상부에 결합한다.

데크(50)의 상부면에는 계선볼라드를 포함하여 계류를 위한 계류장치, 크레인, 예인을 위한 예인용볼라드를 포함한 작업장치가 설치되며, 작업자의 작업공간 기능을 수행한다.

테두리보강프레임(60)은 도 6 및 도 7을 참조하면, 데크(50)의 외곽 테두리부분을 보강하기 위해 구비되며, 바지선이 접안하거나 수상의 물체 또는 다른 선박과 충돌할 경우, 충돌에 의한 충격을 완화하고, 선체를 보호하기 위해 구비된다.

도 11은 수평부력탱크(10)와 수직부력탱크(20)의 기능과 본원발명의 바지선과 종래 수직부력탱크이 없이 스티로폼이나 플라스틱 재질의 부력체를 가진 바지선 선체의 파고에 따른 기울기를 비교한 도면으로 도 11을 참조하면, 본원발명의 수평부력탱크(10)와 수직부력탱크(20)에서 수평부력탱크(10)는 수중에 잠기게 되고, 수직부력탱크(20)는 길이의 일부가 수중에 잠기는 방식이다.

본원발명의 수평부력탱크(10)가 수중에 잠겨 있을 경우, 수직하방으로 힘이 작용하는 무게중심추 기능을 수행하게 된다.

따라서, 파도에 의해 바지선의 선체가 기울어 질 경우, 기울어진 수직부력탱크(20)의 수평방향 길이에 대해 수평부력탱크(10)에 의해 수직방향으로 힘이 작용하게 되고, 이때 바지선의 선체가 복원하려는 회전모멘트가 발생하여 바지선의 기울어진 각도를 줄이게 되고, 그에 따라 롤링과 피칭 등을 포함한 선체의 흔들림을 줄일 수 있게 된다.

일 실시예로 70 cm 파고에 대해 본원발명에 따른 바지선 선체의 기울기는 약 3.5도를 나타내며, 수직부력탱크(20)이 없고 스티로폼이나 플라스틱재질의 부력체를 가진 종래의 바지선은 약 9도의 기울기를 나타내고, 100cm 파고에 대해 본원발명에 따른 바지선 선체의 기울기는 약 9도이며, 수직부력탱크(20)이 없고 스티로폼이나 플라스틱재질의 부력체를 가진 종래의 바지선은 약 25도의 기울기를 나타내는 것으로 이는 파고가 커질수록 종래 바지선에 비해 본원발명에 따른 바지선이 파도나 조류에 의해 흔들림이 작고, 피칭이나 롤딩 등의 흔들림에 대해 선체의 복원력이 향상됨을 알 수 있다.

한편, 수중에 침수되는 수평부력탱크(10)와 수직부력탱크(20)는 스테인리스, 폴리에틸렌, 아루마/아연 합금, 알루미늄이 포함된 합금의 금속재가 사용될 수 있으며, 수평부력탱크(10)와 수직부력탱크(20)에는 1차적으로 인산, 크롬산을 포함한 에칭프라이머가 도포 처리된다.

에칭프라이머는 금속재로 구성된 수평부력탱크(10)와 수직부력탱크(20)이 에칭프라이머와 화학적으로 반응하여 금속재 도막의 부착성을 증가시킨다.

수평부력탱크(10)와 수직부력탱크(20)이 에칭프라이머로 도포된 후 수분 또는 염분에 의해 수평부력탱크(10)와 수직부력탱크(20)이 부식되는 것을 방지하기 위해 아연과 불소 등이 포함된 방청도료가 2차적으로 도포 처리된다.

또한, 수평부력탱크(10)와 수직부력탱크(20)에 방청도료가 2차적으로 도포된 후에는 따개비 등의 해양 생물이 수평부력탱크(10)와 수직부력탱크(20)에 부착하는 것을 방지하기 위해 유기주석성분이 포함된 방오도료가 3차적으로 도포처리 된다.

한편, 본원발명에서 다수 개의 수평부력탱크(10)는 수평부력탱크(10) 전부 또는 어느 일부의 수평부력탱크 특히, 다수 개의 수평부력탱크(10) 중 데크의 하면 양측 단부에 사이에 위치한 하나 이상의 수평부력탱크(10)(즉, 다수 개가 이격되어 있는 수평부력탱크(10) 중 중앙부에 위치한 하나 이상의 수평부력탱크(10))에는 펌프에 의해 물을 수평부력탱크 내부로 유입시켜 저장하거나 유입된 물을 배출시켜 바지선의 흘수에 따라 바지선의 무게중심을 조절하여 바지선의 균형을 능동적으로 유지하기 위한 발라스트 탱크 기능을 수행할 수 있다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

10 - 수평부력탱크 20 - 수직부력탱크
30 - 제1 보강프레임 40 - 제2 보강프레임
50 - 데크 60 - 테두리보강프레임

Claims (3)

1. 다수 개가 병렬적으로 나란하게 이격되어 구비되며, 내부에 공기가 채워져 부력을 발생시키는 수평부력탱크(10);
   각 수평부력탱크(10)의 상부에 수평부력탱크(10)의 길이방향을 따라 이격되어 구비되며, 내부에 공기가 채워져 부력을 발생시키는 다수의 수직부력탱크(20);
   비틀림 변형과 굽힘 변형을 포함하여 외력에 의해 수직부력탱크(20)에 발생할 수 있는 변형을 방지하기 위해 병렬적으로 위치한 수평부력탱크(10)에 구비되는 수직부력탱크(20)를 세로방향(횡방향)으로 지지하며 보강하기 위해 구비되는 다수의 제1 보강프레임(30);
   비틀림 변형과 굽힘 변형을 포함하여 외력에 의해 수직부력탱크(20)에 발생할 수 있는 변형을 방지하기 위해 각 수평부력탱크(10)의 길이방향으로 이격되어 구비되는 수직부력탱크(20)를 가로방향(종방향)으로 지지하며 보강하기 위해 구비되는 다수의 제2 보강프레임(40);
   제1 보강프레임(30)과 제2 보강프레임(40)의 상부에 구비되며, 작업장치가 설치되거나 작업자의 작업공간 기능을 수행하는 데크(50); 및
   데크(50)의 외곽 테두리부분을 보강하기 위해 구비되는 테두리보강프레임(60)
   을 포함하며,
   각 수평부력탱크(10)의 길이방향으로 이격되어 위치하는 다수 개의 수직부력탱크(20)는 그 배치되는 위치가 각 수평부력탱크(10)에서 세로방향(횡방향)으로 일치하도록 나란하게 위치하거나 세로방향(횡방향)의 위치가 서로 일치하지 않고 엇갈리는 방식으로 위치하는 것
   을 포함하고,
   수평부력탱크(10)와 수직부력탱크(20)에는 1차적으로 금속재 도막의 부착성을 증가시키기 위한 에칭프라이머가 도포 처리되는 것
   을 포함하며,
   수평부력탱크(10)와 수직부력탱크(20)이 에칭프라이머로 도포된 후 수분 또는 염분에 의해 수평부력탱크(10)와 수직부력탱크(20)이 부식되는 것을 방지하기 위해 방청도료가 2차적으로 도포 처리되는 것
   을 포함하고,
   수평부력탱크(10)와 수직부력탱크(20)에 방청도료가 2차적으로 도포된 후에는 따개비를 포함한 해양 생물이 수평부력탱크(10)와 수직부력탱크(20)에 부착하는 것을 방지하기 위해 방오도료가 3차적으로 도포처리 되는 것
   을 포함하는, 수직 및 수평형 부력체로 구성된 다목적 수상작업 바지.
2. 삭제
3. 삭제

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