KR102601468B1 - 친환경 소독 및 탈취제 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 친환경 소독 및 탈취용 조성물과 그 제조방법에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명은 유황, 규산염, 구연산, 황산수소나트륨 및 알칼리 환원수를 포함함으로써 우수한 살균 및 탈취 효과를 나타내며, 인공 화합물을 사용하지 않아 친환경적인 소독 및 탈취용 조성물에 관한 것이다.
구체적으로, 본 발명은 유황, 규산염, 구연산, 황산수소나트륨, 및 알칼리 환원수를 포함하는 조성물이 우수한 항균 및 탈취 활성을 나타냄을 확인한 바, 독성을 유발할 수 있는 화합물의 함량은 줄여 안전하면서도 친환경적인 소독 및 탈취제로 유용하게 활용될 수 있다.
구체적으로, 본 발명은 유황, 규산염, 구연산, 황산수소나트륨, 및 알칼리 환원수를 포함하는 조성물이 우수한 항균 및 탈취 활성을 나타냄을 확인한 바, 독성을 유발할 수 있는 화합물의 함량은 줄여 안전하면서도 친환경적인 소독 및 탈취제로 유용하게 활용될 수 있다.
Description
본 발명은 친환경 소독 및 탈취용 조성물과 그 제조방법에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명은 유황, 규산염, 구연산, 황산수소나트륨 및 알칼리 환원수를 포함함으로써 우수한 살균 및 탈취 효과를 나타내며, 인공 화합물을 사용하지 않아 친환경적인 소독 및 탈취용 조성물에 관한 것이다.
최근 신종 인플루엔자(신종플루) 및 코로나 바이러스(SARS, MERS, COVID-19 등)가 전 세계에 창궐하면서 그 병증과 확산속도 및 여파에 대한 다양한 분석과 전망 등이 쏟아지고 세계 각국은 방역대책을 세우기에 부심하고 있다. 인플루엔자 바이러스는 RNA 바이러스로서 항원 변이가 상대적으로 쉽기 때문에 감염인구 집단 내에서의 반복적인 재감염이 가능하다. 코로나바이러스의 경우, 여러 변이를 형성하여 인간에게 심각한 전염성 폐렴과 같은 신종 감염병을 유발하고 있다. 이에, 여러 감염증의 확산에 따라 어느 때 보다도 소독의 생활화 및 위생 관리가 필요한 시기이다. 또한, 감염에 취약한 노령 인구의 증가, 만성 질환자의 증가, 항암제 및 면역 억제제의 사용으로 인한 면역부전환자의 증가, 항생제 사용 증가 및 각종 침습적 의료처치의 이용 확대로 인해 감염에 노출될 위험은 점차 증가하고 있다. 그에 따라, 사회적으로 식품위생, 환경위생 및 세균오염 예방이 강조되고 있는 추세이다.
세척, 소독, 살균, 멸균 등은 미생물의 숫자를 감소시키거나 제거하는 과정으로 감염관리의 중요한 방법 중 하나이다. 소독제(disinfectant)는 감염을 일으키는 미생물의 생장을 억제시키거나 사멸시키는 작용을 가진 제제이다. 소독제의 효과를 높이기 위해서는 작업 환경, 살균소독제의 특성, 사용방법 등을 고려하여 소독제를 선택하여 사용해야 한다 (Korean J Clin Microbial 11(2): 117-122, 2008).
탈취제(deodorant)는 악취를 제거하는데 이용되는 물질이다. 생활수준이 향상되고 경제가 성장함에 따라 악취는 중요한 환경 문제로 인식되고 있다. 악취는 원인이 되는 물질의 종류와 성질이 매우 다양하고, 악취 물질 상호간에 복합적으로 작용하기 때문에 이를 효과적으로 처리하는 것은 어려운 문제 중 하나로 취급되고 있다.
종래의 탈취제는 인체에 유해한 화학 성분을 포함할 뿐만 아니라, 탈취가 이루어지는 과정에서 유해한 화학 성분이 정화되지 않고 그대로 배수되거나 대기 중으로 배출되므로, 수질과 대기를 오염시키는 등 제2의 환경 오염원이 되는 치명적인 문제점을 안고 있다. 또한, 악취를 제거하기 위해 사용되고 있는 방향제 또는 나프탈렌 등의 경우, 암모니아의 분자 구조를 변화시켜 냄새를 분해 및 제거하지 못하는 바, 악취보다 더 강한 향을 발생시켜 그로 인해 사용자가 암모니아에 의한 악취를 느낄 수 없도록 하는 간접적인 탈취 기능에 지나지 않는다.
이러한 배경 하에, 본 발명자들은 유해 물질을 포함하지 않아 친환경적인 소독 및 탈취제를 개발하기 위해 예의 노력한 결과, 유황, 규산염, 구연산, 황산수소나트륨 및 알칼리 환원수를 포함하는 조성물이 우수한 탈취 및 항균 활성을 가지는 것을 확인함으로써 본 발명을 완성하였다.
본 발명의 하나의 목적은 유황, 규산염, 구연산, 황산수소나트륨 및 알칼리 환원수를 포함하는 소독 및 탈취용 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 하나의 목적은 (a) 유황 및 규산염을 교반하는 단계; (b) 구연산 및 황산수소나트륨을 첨가하여 교반하는 단계; 및 (c) 알칼리 환원수를 첨가하여 교반하는 단계;를 포함하는 소독 및 탈취용 조성물의 제조방법을 제공하는 것이다.
이를 구체적으로 설명하면 다음과 같다. 한편, 본 발명에서 개시된 각각의 설명 및 실시형태는 각각의 다른 설명 및 실시 형태에도 적용될 수 있다. 즉, 본 발명에서 개시된 다양한 요소들의 모든 조합이 본 발명의 범주에 속한다. 또한, 하기 기술된 구체적인 서술에 의하여 본 발명의 범주가 제한된다고 볼 수 없다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 하나의 양태는, 유황, 규산염, 구연산, 황산수소나트륨 및 알칼리 환원수를 포함하는 소독 및 탈취용 조성물을 제공한다.
본 발명의 용어 "소독"은 물체 등의 표면에 있는 미생물을 사멸 또는 불활성화하여 감염력을 억제하는 조작을 의미하며, 위생 관리, 감염 및 전염병 방지의 목적을 가진다. 본 발명의 용어 "탈취"는 기체상 물질이 사람의 후각을 자극하여 불쾌감과 혐오감을 주는 냄새인 악취를 제거하는 기능을 의미한다.
본 발명의 유황(Sulfur, Cas number 7704-34-9)은 분말화 된 유황으로, 침강유황(precipitated sulfur), 승화유황(sublimed sulfur), 또는 콜로이드 유황(colloidal sulfur)을 모두 포함한다. 유황은 친환경 유기농 자재로 이용되며, 살균, 살비 효과가 있을 뿐 아니라, 식물의 생육을 촉진하는 작용을 하는 것으로 알려져 있다.
본 발명의 조성물에서 상기 유황은 0.06 내지 0.8 중량부 포함될 수 있다. 본 발명의 조성물에서 유황이 상기 범위 미만으로 포함될 경우 유효한 살균 또는 탈취 활성이 발휘되지 않을 수 있으며, 상기 범위를 초과하여 포함될 경우 액체 형태의 조성물에 완전히 용해되지 않을 수 있다.
본 발명의 규산염(sodium metasilicate pentahydrate, Cas number 10213-79-3)은 규산염 합제라고도 불리며, 물에 용해되어 pH를 높임으로써 알칼리 조건을 유지하게 하며, 농도에 따라 pH 변화가 적다. 친수성 규산의 작용으로 분산성 및 흡착성이 우수하며, 알칼리도를 조정하는 완충 작용을 나타낸다. 규산염 수용액은 강알칼리 특성으로 인해 세정력을 강화하고, 계면 활성력을 촉진하여 미생물에 대한 침투력과 살균 효과를 강화할 수 있다. 본 발명에서 상기 규산염은 규산마그네슘, 규산칼슘, 규산소다, 및 메타규산소다로 이루어진 군으로부터 2 이상을 선택하여 100 내지 150℃에서 가열한 후, 증류수 및 용해제를 첨가한 후 액상화하여 제조된 것일 수 있다.
본 발명의 조성물에서 상기 규산염은 8 내지 12 중량부 포함될 수 있다. 본 발명의 조성물에서 규산염이 상기 범위 미만으로 포함될 경우 충분한 소독 활성이 발휘되지 않을 수 있으며, 규산염이 상기 범위를 초과하여 포함될 경우 인체에 자극을 줄 수 있다.
본 발명의 구연산(citric acid, Cas number 77-92-9)은 박테리아 및 바이러스에 대한 사멸능 및 피부 개선 효능 등이 알려져 있으며, 얼룩, 석회, 녹과 같은 물질을 제거하는 세제 원료로도 사용된다. 본 발명에서 구연산은 조성물에 포함되어 규산염의 사용으로 인해 조성물의 pH가 과도하게 높아지는 것을 방지할 수 있다.
본 발명의 황산수소나트륨(sodium bisulfate monohydrate, Cas number 10034-88-5)은 방부제, 보존제, 안정화제, 완충제, 용제, 코팅제, 항산화제, 환원제 등의 화합물 제조에 사용되며, 본 발명의 조성물에 포함되어 pH 조절제의 역할을 할 수 있다.
본 발명의 알칼리 환원수(alkaline reduced water)는 수소가 풍부하여 환원력이 높은 물로서, 체내 흡수가 빠르고 설사, 소화불량, 위산과다 등의 질병 개선에 도움을 주는 것으로 알려져 있다. 본 발명에서 알칼리 환원수는 조성물에 포함되어 높은 환원력으로 인하여 탈취 활성을 향상시킬 수 있다.
본 발명에서 상기 유황, 규산염, 구연산, 황산수소나트륨, 및 알칼리 환원수는 직접 합성하거나, 시중에 유통되는 제품을 구입하여 사용할 수 있으며, 유효 성분으로서 조성물에 포함될 수 있다면 그 형태 또는 수득 방법은 제한되지 않는다.
본 발명의 소독 및 탈취용 조성물은 유황 0.06 내지 0.3 중량부, 규산염 8 내지 12 중량부, 구연산 0.1 내지 0.5 중량부, 황산수소나트륨 0.1 내지 0.5 중량부, 및 알칼리 환원수 80 내지 95 중량부를 포함할 수 있다. 본 발명의 소독 및 탈취용 조성물은 유황 0.09 내지 0.18 중량부, 규산염 8 내지 10 중량부, 구연산 0.1 내지 0.3 중량부, 황산수소나트륨 0.1 내지 0.3 중량부, 및 알칼리 환원수 87 내지 95 중량부를 포함할 수 있으며, 더욱 구체적으로, 유황 0.12 중량부, 규산염 9.05 중량부, 구연산 0.18 중량부, 황산수소나트륨 0.18 중량부, 및 알칼리 환원수 90.47 중량부를 포함할 수 있다.
본 발명의 구체적인 일 구현예에서는, 유황, 규산염, 및 알칼리 환원수의 중량비를 상이하게 포함하는 실시예 및 비교예 조성물을 제조한 결과, 유황을 0.3 중량부를 초과하여 포함하는 비교예 2 조성물은 완전히 용해되지 않은 유황 분말이 존재하는 바, 소독제 또는 탈취제로서 바람직하지 않음을 확인하였다 (제조예 1). 또한, 실시예 1 및 비교예 1, 3, 4 조성물의 탈취 효과를 비교 평가한 결과, 실시예 1 조성물의 탈취율이 가장 높으며, 특히 규산염의 함량이 높은 비교예 4 조성물에 비해서도 그 탈취율이 높은 것을 확인한 바 (실험예 1), 본 발명에서는 가장 우수한 탈취 활성을 나타낼 수 있는 유효성분들의 함량을 구체적인 실험을 통하여 규명하였다.
본 발명의 소독 및 탈취용 조성물은 항균 및 탈취 효과를 나타내는 것을 특징으로 할 수 있다. 본 발명의 용어 "항균"은 세균 또는 진균의 생육 저해 작용을 의미하며, 구체적으로, 대장균(Escherichia coli), 녹농균(Pseudomonas aeruginosa), 황색포도상구균(Staphylococcus aureus), 폐렴균(Klebsiella pneumoniae) 및 MRSA균(Staphylococcus aureus subsp. aureus)에 대한 항균 활성을 의미할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 본 발명의 구체적인 일 구현예에서는, 실시예 1 조성물의 상기 각 균주에 대한 저해율을 KCL-FIR-1002: 2018의 시험 기준에 따라 평가한 결과, 대장균, 녹농균, 황색포도상구균, 폐렴균, 및 MRSA균에 대한 유효성 시험에서 99.9% 이상의 효능을 나타낸 것을 확인하였다 (실험예 2).
본 발명의 용어 "탈취"는 바람직하지 않은 냄새를 제거하는 행위를 의미하며, "악취 제거" 또는 "소취"와 혼용하여 사용할 수 있다. 본 발명의 구체적인 일 구현예에서는, 본 발명의 실시예 1 조성물이 악취의 주원인이 되는 황화수소 및 메틸머캅탄 가스의 농도를 현저히 감소시키는 것을 확인한 바, 그 탈취 효과가 우수한 것을 확인하였다 (실험예 1).
또한, 본 발명의 소독 및 탈취용 조성물은 유효성분의 소독 또는 탈취 효과를 저해하지 않는 한, 상기 유효성분 이외에도 목적에 따라 향료, 색소, 방부제, 산화방지제, 소포제, 담체 등이 추가로 포함될 수 있다. 상기 담체의 경우, 점토(예: 카올린, 벤토나이트, 산 점토 등), 활석(예: 활석 분말, 납석 분말 등), 실리카(예: 규조토, 규산 무수물, 운모 분말 등), 알루미나, 황 분말 및 활성탄 중에서 1종 또는 2종 이상이 선택될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 다른 하나의 양태는, (a) 유황 및 규산염을 교반하는 단계; (b) 구연산 및 황산수소나트륨을 첨가하여 교반하는 단계; 및 (c) 알칼리 환원수를 첨가하여 교반하는 단계;를 포함하는 소독 및 탈취용 조성물의 제조방법을 제공한다.
상기 용어 "유황", "규산염", "구연산", "황산수소나트륨", "알칼리 환원수", 및 "소독 및 탈취용 조성물"에 대한 설명은 전술한 바와 같다.
본 발명 소독 및 탈취용 조성물의 제조방법은 구체적으로, 먼저 유황에 규산염을 첨가하여 교반한다. 이때, 교반 직후에는 유황 및 규산염의 혼합물은 불투명한 색을 나타내다가 점차 노란색으로 변화하며, 최종적으로 투명한 색에 도달할 때까지 30 내지 60분 간 교반한다. 다음으로, 상기 혼합물에 분말 형태인 구연산 및 황산수소나트륨을 첨가하여 1 내지 5분 동안 교반한다. 마지막으로, 40 내지 60℃로 가열한 알칼리 환원수를 첨가 후 10 내지 50분 동안 교반하여 완전히 용해시켜 소독 및 탈취용 조성물을 제조할 수 있다.
본 발명의 소독 및 탈취용 조성물 제조방법은, 통상적인 소독 또는 탈취용 조성물을 제조할 때 필요한 과정인 여과 단계, 정제 단계 등을 추가로 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 하나의 양태는, 상기 소독 및 탈취용 조성물을 이용한 소독 방법을 제공한다.
상기 용어 "소독 및 탈취용 조성물"에 대한 설명은 전술한 바와 같다.
본 발명의 소독 방법은, 상기 소독 및 탈취용 조성물을 이용하여 미생물의 활성을 잃게 하여 감염력을 억제하는 모든 행위를 포함한다. 광의의 소독 방법은 물리적 방법을 이용하거나, 화학적 방법을 이용하는 소독 방법을 모두 의미하나, 본 발명의 소독 방법은 소독력이 있는 소독 및 탈취용 조성물을 사용하여 미생물을 제거하는 방법이므로, 화학적 소독 방법인 것이 바람직하다.
본 발명의 또 다른 하나의 양태는, 상기 소독 및 탈취용 조성물을 포함하는 액상형 소독제를 제공한다.
상기 용어 "소독 및 탈취용 조성물"에 대한 설명은 전술한 바와 같다.
본 발명의 소독용 조성물은 액체상, 고체상 및 기체상 중 임의의 상으로 제조될 수 있으나, 통상적으로 물에 희석하여 사용하는 점을 고려하면, 액상형인 것이 바람직하다.
본 발명의 용어 "소독제"는 생명체가 아닌 물체에 사는 미생물을 억제, 사멸 또는 불활성화 하는데 쓰이는 물질 또는 제품을 의미한다. 상기 소독제는 본 발명의 소독용 조성물을 유효성분으로서 포함할 수 있다면, 그 형태는 제한되지 않으며, 목적에 따라 본 발명 소독 및 탈취용 조성물의 함량은 적절히 선택할 수 있다.
본 발명은 유황, 규산염, 구연산, 황산수소나트륨, 및 알칼리 환원수를 포함하는 조성물이 우수한 항균 및 탈취 활성을 나타냄을 확인한 바, 독성을 유발할 수 있는 화합물의 함량은 줄여 안전하면서도 친환경적인 소독 및 탈취제로 유용하게 활용될 수 있다.
이하 본 발명을 실시예를 통하여 보다 상세하게 설명한다. 그러나 이들 실시예는 본 발명을 예시적으로 설명하기 위한 것으로 본 발명의 범위가 이들 실시예에 국한되는 것은 아니다.
제조예 1. 소독 및 탈취용 조성물의 제조
본 발명의 소독 및 탈취용 조성물을 제조하기 위하여, 유황(Sulfur, precipitated, sublimed or colloidal. Cas number 7704-34-9), 규산염(sodium metasilicate pentahydrate, Cas number 10213-79-3), 구연산(citric acid, Cas number 77-92-9), 황산수소나트륨(sodium bisulfate monohydrate, Cas number 10034-88-5), 및 알칼리 환원수(alkaline reduced water)를 준비하고, 다음 표 1과 같이 유황, 규산염, 및 알칼리 환원수의 함량을 다르게 혼합하여 실시예 및 비교예 조성물을 제조하였다 (단위: 중량부).
| 구분 | 유황 | 규산염 | 구연산 | 황산수소나트륨 | 알칼리 환원수 |
| 실시예 1 | 0.12 | 9.05 | 0.18 | 0.18 | 90.47 |
| 비교예 1 | 0.05 | 9.05 | 0.18 | 0.18 | 90.47 |
| 비교예 2 | 0.32 | 9.05 | 0.18 | 0.18 | 90.27 |
| 비교예 3 | 0.12 | 7.00 | 0.18 | 0.18 | 92.52 |
| 비교예 4 | 0.12 | 13 | 0.18 | 0.18 | 86.52 |
구체적으로, 먼저 유황에 규산염을 첨가하여 교반하는데, 교반 직후에는 불투명한 색을 나타내다가 점차 노란색으로 변화하며, 최종적으로 투명한 색에 도달할 때까지 30 내지 60분 간 교반하여 유황 및 규산염의 혼합물을 제조하였다. 다음으로, 상기 혼합물에 분말 형태인 구연산 및 황산수소나트륨을 첨가하여 1 내지 5분 동안 교반하였다. 마지막으로, 40 내지 60℃로 가열한 알칼리 환원수를 첨가 후 10 내지 50분 동안 교반하여 완전히 용해시켜 소독 및 탈취용 조성물을 제조하였다.제조 결과, 유황의 함량이 상대적으로 높은 비교예 2 조성물의 경우, 완전히 용해되지 않은 유황이 존재하여 소독제 또는 탈취제로서 바람직하지 않음을 확인하였다.
실험예 1. 조성물의 탈취 활성 평가
실시예 및 비교예 조성물의 탈취율을 평가하기 위하여, 탈취 시험조건인 개방 공간에서 황화수소(hydrogen sulfide, H2S) 20ml 및 메틸머캅탄(methyl mercaptan, CH3SH) 20ml를 각각 glass bottle 10L에 넣고, 환경표지 인증기준 EL608: 2017의 시험 규격으로 측정하였다. 시험 중의 온도는 21.5±0.5℃, 습도는 50.0±1.0 %를 유지하였다.
| 탈취율 (%) | ||
| 황화수소 | 메틸머캅탄 | |
| 실시예 1 | 80.0 | 60.0 |
| 비교예 1 | 61.0 | 47.0 |
| 비교예 3 | 34.0 | 25.0 |
| 비교예 4 | 69.0 | 52.0 |
그 결과 상기 표 2에 나타난 바와 같이, 실시예 1 조성물의 탈취율이 가장 높은 것을 확인하였다. 비교예 4 조성물의 경우 규산염의 함량이 높으나 그에 따라 알칼리 환원수의 함량이 상대적으로 적어짐에 따라 탈취 활성이 실시예 1 조성물에 비하여 낮아졌으며, 비교예 1 및 비교예 3 조성물의 경우 유황 및 규산염의 함량이 유효한 탈취율을 나타내기에는 충분하지 않은 것을 알 수 있었다.
실험예 2. 조성물의 항균 활성 평가
실시예 1 조성물의 항균 활성을 평가하기 위하여, KCL-FIR-1002: 2018의 시험 방법에 따라 대장균(Escherichia coli, ATCC 25922), 녹농균(Pseudomonas aeruginosa, ATCC 15442), 황색포도상구균(Staphylococcus aureus, ATCC 6538), 폐렴균(Klebsiella pneumoniae, ATCC 4352), 및 MRSA균(Staphylococcus aureus subsp. Aureus, ATCC 33591)의 감소율을 측정하였다. 시험 환경은 37.0±0.2℃를 유지하였다.
| 시험 항목 | 시험 결과 | |||
| 초기농도 (CFU/mL) |
1시간 후 농도 (CFU/mL) |
감소율 (%) | ||
| 대장균 | BLANK | 2.2× 104 | 2.2× 104 | - |
| 실시예 1 | 2.2× 104 | 〈 10 | 99.9 | |
| 녹농균 | BLANK | 2.0× 104 | 2.0× 104 | - |
| 실시예 1 | 2.0× 104 | 〈 10 | 99.9 | |
| 황색포도상구균 | BLANK | 1.8× 104 | 1.8× 104 | - |
| 실시예 1 | 1.8× 104 | 〈 10 | 99.9 | |
| 폐렴균 | BLANK | 1.9× 104 | 1.9× 104 | - |
| 실시예 1 | 1.9× 104 | 〈 10 | 99.9 | |
| MRSA균 | BLANK | 4.1× 104 | 4.1× 104 | - |
| 실시예 1 | 4.1× 104 | 〈 10 | 99.9 | |
그 결과 상기 표 3에 나타난 바와 같이, 본 발명 실시예 1 조성물은 대장균, 녹농균, 황색포도상구균, 폐렴균, 및 MRSA균에 대한 유효성 시험에서 99.9% 이상의 효능을 나타낸 것을 확인하였다.
이상의 설명으로부터, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 이와 관련하여, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
Claims (1)
- 유황, 규산염, 구연산, 황산수소나트륨 및 알칼리 환원수를 포함하는 친환경 소독 및 탈취용 조성물로서,
상기 규산염은 규산마그네슘, 규산칼슘, 규산소다, 및 메타규산소다로 이루어진 군으로부터 2 이상을 선택하여 100 내지 150℃에서 가열한 후, 증류수 및 용해제를 첨가하여 액상화된 것이며,
상기 조성물은 유황 0.12 중량부, 규산염 9.05 중량부, 구연산 0.18 중량부, 황산수소나트륨 0.18 중량부, 및 알칼리 환원수 90.47 중량부를 포함하고,
대장균, 녹농균, 황색포도상구균, 폐렴균, 및 MRSA균에 대한 항균 활성을 가지는, 친환경 소독 및 탈취용 조성물.
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