KR20100013872A - 자체 발광 기능을 갖는 소방 헬멧 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자체 발광 기능을 갖는 소방 헬멧 및 그 제조 방법에 관한 것이다. 상기 자체 발광 기능을 갖는 소방 헬멧은 사용자의 머리 부분을 지지하기 위하여 돔 형상으로 돌출된 바디(110)와; 상기 바디(110)의 전방부로부터 일체로 돌출되어 있으며, 사용자의 손잡이 역할과 광 차단 기능을 하는 돌부(120)와; 상기 바디(110)의 후방 부분으로부터 일체도 돌출 형성되어 사용자의 목 및 어깨 부분을 보호하기 위한 보호부(130)와; 자체 동력장치를 이용하여 않고 또는 외부로부터 별도의 빛이 제공되는 순간 발광하는 형광 물질과 다르게, 외부로부터 제공되는 별도 에너지가 없이도 그자체적으로 축적된 에너지를 이용하여 어두운 곳에서 장시간을 자체 발광할 수 있는 자체발광부(140)를 포함한다.

소방 헬멧, 내연성 도료, 보호부, 코팅

Description

자체 발광 기능을 갖는 소방 헬멧 및 그 제조방법{Fire helmet equipped with a self-light emission function, and its manufacturing method}

본 발명은 자체 발광 기능을 갖는 소방 헬멧 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 축광(인광) 페인트를 이용하여 외부로부터 제공되는 소정의 에너지가 없이도 우수한 자체 발광 가능을 구현하여 화재를 진압하는 소방대원들로부터 보다 쉽게 인식되도록 함과 동시에, 내열성 및 내연성 도료를 코팅하여 화재 진압시 고온의 온도와 각종 유독성 연기에 대하여 우수한 내구성을 제공할 수 있는 자체 발광 기능을 갖는 소방 헬멧 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

일반적으로 소방 헬멧 및 소방복을 포함하는 소방 장치들은 소방서 대원들이 화재를 진압할시 필수적으로 착용하게 되어 있다.

이와 같은 소방 장비들은 낮과 밤 및 계절과 실내외 장소를 불문하고 모든 환경에서 사용되는 특수 장비에 해당한다.

특히 밤에 화재가 발생할 경우에는 시야가 정확하게 확보되지 않은 상태이기 때문에, 화재 진압이 힘들뿐 아니라, 소방대원들이 어두운 곳에서 화재 진압 업무를 하다가 진압 경로를 벗어나 위험에 처하기도 한다.

야간에 화재가 발생한 경우, 소방대원들이 실내로 들어가 화재를 진압할 때는 화재로 인하여 전기가 차단되어 암흑과 같은 상태가 되고, 더구나 화재로 인하여 엄청난 유독성 연기와 수증기가 연속하여 발생하는 관계로 화재 진압 작업 시에 소방대원들의 목숨을 잃는 사고가 빈번히 발생하고 있다.

그리고 다수의 소방대원들이 연기와 유독 가스가 가득 찬 실내에 들어가 화재 진압 작업을 수행할 시에 소방대원들 간에 서로 위치를 파악하지 못하여 보다 효과적인 화재 진압 작업을 수행하지 못하는 문제점들이 있다.

상기와 같은 문제점들을 해소하고자, 도1에 도시된 바와 같이 종래의 소방 헬멧에는 형광 도료를 소방 헬멧 외면에 코팅하여 야간 화재 진압 시에 소방대원들간에 서로 위치 파악을 보다 쉽게 하면서 화재를 진압하고 있다.

도1에 도시된 바와 같이, 일반적인 헬멧 모양을 하고 있는 소방 헬멧(10)은 사용자의 머리 부분을 지지하기 위하여 돔 형상으로 돌출된 바디(11)와, 상기 바디(11)의 전방부로부터 일체로 돌출되어 있으며, 사용자의 손잡이 역할과 광 차단 기능을 하는 돌부(12)와, 상기 바디(11)의 후방 부분으로부터 일체도 돌출 형성되어 사용자의 목 및 어깨 부분을 보호하기 위한 보호부(13)와, 상기 바디(11), 돌부(12) 및 보호부(12)의 외부에 코팅처리되어 형성된 형광코팅층(14)으로 구성되어 있다.

상기의 종래 기술에 의한 소방 헬멧의 전체 외주면에는 일반적인 형광 도료를 코팅하여 사용함으로서 다음과 문제점들이 발생한다.

우선 형광 도료의 특성을 설명하면 다음과 같다.

일반적으로 형광 도료로 함은 빛 또는 여러 형태의 에너지(전기장, 고속 전자, 화학 에너지 등)를 받아서 빛을 내는 현상을 말한다.

이와 같은 형광 도료는 상기와 같은 특정한 에너지를 받으면 스스로 발광하는 성질을 가지고 있다.

따라서 형광 도료로 코팅된 수많은 장치 및 물품들은 상기와 같은 특정 에너지를 받을 때만 스스로 발광하는 단점이 있다.

즉, 상기와 같은 형광 도료로 코팅된 종래 기술에 의한 소방 헬멧은 외부로부터 제공되는 별도의 에너지, 즉 빛, 전기장, 고속 전자, 화학 에너지 등이 제공되지 못하면 스스로 발광하지 못하는 문제점이 있는 것이다.

일단 건물의 실내에서 화재가 발생하면, 화재 발생 건물 실내는 화재 시 발생하는 엄청난 열로 인하여, 전기가 차단되는 관계로 별도의 조명이 제공될 수 없다. 더구나, 화재 시 발생하는 엄청난 양의 연기와 화재 진압 시 사용된 물로 인하여 엄청난 양의 수증기가 발생하는 관계로 소방 헬멧에 코팅된 형광 도료를 어떠한 자체 발광 기능을 수행할 수 없는 문제가 발생한다.

즉, 형광 도료는 외부로부터 빛과 같은 소정의 에너지가 제공되어야 스스로 발광할 수 있기 때문에 야간 화재 진압 시에는 외부의 빛이 차단되는 관계로 소방 헬멧 외면에 코팅된 형광 도료를 발광을 할 수 없는 관계로 효과적인 소방 작업을 할 수 없는 문제점이 있다.

따라서 본 발명의 제1목적은 상기와 같은 문제점을 해결할 수 있는 자체 발광 기능을 갖는 소방 헬멧 및 그 제조 방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 제2 목적은 외부로부터 제공되는 소정의 에너지가 없이도 자체 발광할 수 있는 축광 도료를 소방 헬멧 외면에 코팅하여 자체 발광하게 함으로서 화재를 진압하는 소방대원들이 보다 쉽게 서로의 위치를 파악하도록 하여 보다 신속하고 안전한 화재 진압을 할 수 있는 자체 발광 기능을 갖는 소방 헬멧 및 그 제조방을 제공하는데 있다..

본 발명의 제3 목적은 축광 도료가 코팅된 표면 위에 내열성 도료, 내연성 도료 및 내마모성 도료를 순차적으로 코팅하여, 화재 진압시 발생하는 고온의 온도와 유독가스에 대하여 우수한 내구성을 갖는 자체 발광 기능을 갖는 소방 헬멧 및 그 제조 방법을 제공하는데 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 자체 발광 기능을 갖는 소방 헬멧은 사용자의 머리 부분을 지지하기 위하여 돔 형상으로 돌출된 바디(110)와; 상기 바디(110)의 전방부로부터 일체로 돌출되어 있으며, 사용자의 손잡이 역할과 광 차단 기능을 하는 돌부(120)와; 상기 바디(110)의 후방 부분으로부터 일체도 돌출 형성되어 사용자의 목 및 어깨 부분을 보호하기 위한 보호부(130)와; 자체 동력장치를 이용하여 않고 또는 외부로부터 별도의 빛이 제공되는 순간 발광하는 형광 물질과 다르게, 외부로부터 제공되는 별도 에너지가 없이도 그자체적으로 축적된 에너지를 이용하여 어두운 곳에서 장시간을 자체 발광할 수 있는 자체발광부(140)를 포함한 다.

본 발명 자체 발광 기능을 갖는 소방 헬멧 및 그 제조 방법에 있어서, 전기장, 화학 에너지 또는 빛 과 같은 외부로부터 제공되는 소정의 에너지가 없이도 자체 발광할 수 있는 축광(인광) 도료를 소방 헬멧 외면에 코팅하여 자체 발광하게 함으로서 화재를 진압하는 소방대원들이 보다 쉽게 서로의 위치를 파악하도록 하여 보다 신속하고 안전한 화재 진압을 할 수 있는 자체 발광 기능을 갖는 장점을 갖는다.

그리고 축광 도료가 코팅된 표면 위에 내열성 도료, 내연성 도료 및 내마모성 도료를 순차적으로 코팅하여, 화재 진압 시 발생하는 고온의 온도와 유독가스에 대하여 우수한 내구성을 갖는 장점을 갖는다.

본 발명에 의한 자체 발광 기능을 갖는 소방 헬멧의 구성을 첨부된 도면을 참고로 설명하면 다음과 같다.

본 발명을 설명하기 이전에, 다음과 같이 기술 용어를 정의하고자 한다. 먼저 인광이란 형광이란 말과 비교하여 쓰이는 용어이며, 형광등은 우리 일상생활에 필수품이 되고 있다. 발광이란 인광, 형광 모두 빛 또는 여러 형태의 에너지(전기장, 고속전자, 화학에너지 등)를 받아서 빛을 내는 현상을 말한다. 여기서 인광과 형광의 차이점은 에너지를 받아 발광하는 사이의 시간의 길고 짧음에 있다. 즉, 상기와 같은 에너지를 받는 중에 발광하면 형광이며, 상기와 같은 에너지를 받고도 일정 시간이 지나서도 발광을 유지하는 현상을 인광(축광)이라 한다.

일반적으로, 인광과 형광을 정확하게 구분하는 것이 어려우나 일반으로 0.1초 이상 발광이 눈으로 느낄 수 있으면 인광으로 보고, 10밀리초 이하이면 형광으로 본다. 어쩌면 0.1초와 10밀리초 사이의 발광은 애매모호하다고 할 수 있다.

그리고 잔광시간이란 에너지를 받아서 발광하는데 까지 걸리는 시간의 척도를 나타내는 술어이다. 발광시간이 긴 인광에서 잔광시간이 중요한 뜻을 가지고 있다. 즉 잔광시간은 인광의 시간특성을 말해주는 것으로, 학술어로 정의된 잔광시간은 발광시작의 인광세기의 37％ 로 감소할 때까지의 시간을 말한다. 그러나 공업적으로 잔광시간은 발광초기세기의 10％까지 발광하는 시간으로 쓰이고 있다. 인광은 일반적으로 처음에 강한 인광이 나오고 빠른 속도로 인광세기가 떨어지다가 시간이 지날수록 감소 속도가 점점 줄어드는 특징이 있다.

본 발명에 사용되는 인광물질은 알미늄산염계의 무기화합물로 잔광시간이 2,000분(약 33시간) 이상 되는 특징이 있다. 지금까지 알려진 재료 중 가장 긴 잔광시간을 가지고 있을 뿐 만 아니라 인광의 밝기도 기존의 인광 물질과 비교하여 수십 배 긴 정점이 있다.

본 발명에 사용되는 알미산계 인광물질은 기존에 개발된 어떠한 인광물질과 비교하여 많은 장점들을 구비하고 있는 물질이지만, 초록색이 발광되는 특징이 있다. 본 발명의 소방 헬멧에는 어두운 곳에서 발광하는 기능만으로 충분하기 때문에 다양한 색상의 발광은 필요가 없다 할 것이다.

본 발명에 의한 자체 발광 기능을 갖는 소방 헬멧의 구성을 설명하면 다음과 같다.

우선, 본 발명의 기본 요지는 자체 동력장치를 이용하여 않고 또는 외부로부터 별도의 빛이 제공되는 순간 발광하는 형광 물질과 다르게, 외부로부터 제공되는 별도 에너지가 없이도 그자체적으로 축적된 에너지를 이용하여 어두운 곳에서 장시간을 자체 발광할 수 있는 자체발광부(140)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 자체 발광 기능을 갖는 소방 헬멧의 구성은 도1에 도시된 종래 기술에 의한 자체 발광 기능을 갖는 소방 헬멧의 구성과 전체적으로는 동일하다.

그러나 도1의 종래 기술과 비교하여 본 발명에서는 바디(110), 돌부(120), 보호부(130) 및 자체발광부(140)의 외주면 전체에는 자체발광부(140)가 제공되어 있다.

본 발명의 요지에 해당하는 상기 자체발광부(140)를 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

우선, 바디(110), 돌부(120), 보호부(130) 및 자체발광부(140)의 외주면 전체에는 자체발광부(140)가 일체로 코팅되어 있다.

도4에 도시된 바와 같이, 상기 자체발광부(140)는 바디(110)의 상면에는 외부에너지의 공급 없이도 스스로 소정의 빛을 발산하는 축광 도료가 코팅되어 형성되는 축광층(141)이 형성된다. 본 발명에 있어서, 상기 축광 도료는 알미산계 인광 도료로 만들어진다. 그러나 본 발명의 소정의 목적을 구현함에 있어 축광 또는 인광의 성질을 갖는 어떠한 도료를 사용해도 무방하다.

상기 축광층(141)의 상부에는 투명한 내열성 도료가 코팅되어, 화재 진압시에 소정 온도의 열에 의하여 소방 헬멧(100)이 손상되지 않도록 내열층(142)이 형성되어 있다. 상기와 같은 동일한 내열 효과를 낼 수만 있다면, 상기 내열성 도료는 일반적으로 시중에 시판되고 있는 어떠한 내열성 도료를 이용해도 상관없다.

보다 바람직하게는 상기 내열성 도료는 알루미늄 기물에 세라믹 도료 조성물로 표면 처리하는 방법으로 코팅되는 것이 바람직하다. 상기 내열성 도료는 기본적인 조성물로 내열성이 우수한 알파-알루미나 80％ 이상을 함유하는 알루미나 30％를 첨가하여 종래에 알려진 방법에 따라 희석제에 첨가하여 사용한다.

상기 내열층(142)의 상부에는 투명한 내연성 도료가 코팅되어, 그 상부에 내연층(143)이 형성된다. 상기와 같이 내연층(143)이 형성됨으로서, 소방대원들이 화재 진압 시에 화재 현장에서 발생하는 많은 종류의 유독성 가스를 포함하는 연기에 대하여 소정의 저항성을 제공함으로서 외부의 충격으로부터 소방 헬멧(100)의 손상을 방지할 수 있는 효과가 있다.

여기서 내연성이란 화재 시에 많은 종류의 독성 연기가 발생한다. 즉, 각종 물질이 연소하면서 발생하는 연기에는 수많은 종류의 화학 성분이 포함되어 있다. 즉, 상기와 같은 연기 속에 포함된 많은 종류의 화학 성분에 보다 우수한 내구성으로 소방 헬멧이 보호될 수 있는 성질을 말한다. 즉 내연성이란 내약품성을 뜻한다. 상기 내연성 도료로는 알파-알루미나 80％ 이상을 함유하는 알루미나 10％와 고온에서 사용할 때 조성물을 상호 융착시키는 실리카 10％를 일반 희석제에 추가하여 사용한다. 이에 따라 보다 우수한 평탄성을 갖는 코팅면을 얻을 수 있다.

상기 내연층(143)의 상부에는 투명한 내마모성 도료가 코팅되어, 그 상부에 내모마층(144)이 형성된다. 상기와 같이 내마모층(144)이 형성됨으로서, 소방대원이 화재 진압 시에 소방 헬멧(100)이 외부 물체와 충돌할 시 발생하는 각종 손상을 효과적으로 방지할 수 있는 장점이 있다. 여기서 내마모성 도료는 일반적으로 산업에서 사용하는 내마모성 도료는 자동차용 투명 고강성 도료를 말하며, 일반적으로 사용되는 모든 종류의 내마모성 도료가 해당된다.

본 발명에 의한 자체 발광 기능을 갖는 소방 헬멧의 제조 방법을 공정에 따라 설명하면 다음과 같다.

사용자의 머리 부분을 지지하기 위하여 돔 형상으로 돌출된 바디(110)와; 상기 바디(110)의 전방부로부터 일체로 돌출되어 있으며, 사용자의 손잡이 역할과 광 차단 기능을 하는 돌부(120)와; 상기 바디(110)의 후방 부분으로부터 일체도 돌출 형성되어 사용자의 목 및 어깨 부분을 보호하기 위한 보호부(130)와; 자체적으로 또는 외부로부터 제공되는 별도의 에너지가 없이 어두운 곳에서 자체 발광할 수 있는 자체발광부(140)를 포함하여 구성되는 화재 진압 소방 대원이 머리에 착용하는 소방 헬멧에 있어서, 상기와 같은 구성을 포함하는 자체 발광 기능을 갖는 소방 헬멧을 제조하는 방법은 자체적으로 또는 외부로부터 제공되는 별도의 에너지가 없이 어두운 곳에서 자체 발광할 수 있는 자체발광부(140)를 형성하는 단계를 포함한다.

상기 자체발광부(140)를 형성하는 단계는 소방 헬멧(100)을 준비하는 단계(S10)와; 상기 바디(110), 돌부(120), 보호부(130)를 포함하는 소방 헬멧(100)의 외면 전체에는 축광(인광)도료가 분사 코팅되어 축광층(141)을 형성하는 단계(S20) 와; 상기 축광층(141)의 상면에 투명한 내열성도료가 분사되어 코팅되어 내열층(142)을 형성하는 단계(S30)와; 상기 내열성층(142)의 상면에 투명한 내연성 도료가 분사되어 코팅되어 내연층(143)을 형성하는 단계(S40)와; 상기 내연층(143)의 상면에 투명한 내마모성도료가 분사 코팅되어 내마모층(144)을 형성하는 단계(S50)를 포함한다.

도3은 소방 헬멧 외면 일부에 자체발광부가 코팅된 본 발명에 의한 자체 발광 기능을 갖는 소방 헬멧을 도시하는 사시도이다. 이에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 자체발광부(140)를 소망 헬멧 전체 외주면에 코팅하는 것이 아니라, 소방 헬멧 외주면 일부에 선택적으로 코팅 처리하여 부분발광부(150)를 형성한다. 이로서 고가의 축광도료를 절감하면서, 보다 효과적으로 소방대원의 위치를 식별할 수 있는 장점이 있다.

상기와 같은 공정으로 만들어지는 본 발명에 의한 자체 발광 기능을 갖는 소방 헬멧은 외부로부터 제공되는 별도의 에너지가 없이도 어두운 곳에서 자체 발광함으로서 화재를 진압하는 소방대원들이 보다 안전하게 그리고 효과적으로 화재를 진압할 수 있는 장점이 있다.

그리고 본 발명은 소방 헬멧(100)의 외면에 형성된 내연층(143) 및 내열층(142)에 의하여 화재 진압 시 발생하는 각종 연기 및 열기에 안정적으로 견딜 수 있는 내구성이 우수한 소방 헬멧을 제공할 수 있다.

본 발명에서는 전기장, 화학 에너지 또는 빛 과 같은 외부로부터 제공되는 소정의 에너지가 없이도 자체 발광할 수 있는 축광(인광) 도료를 소방 헬멧 외면 전체에 코팅하여 자체 발광하게 함으로서 화재를 진압하는 소방대원들이 보다 쉽게 서로의 위치를 파악하도록 하여 보다 신속하고 안전한 화재 진압을 할 수 있기 때문에 실제로 적은 비용으로 소방대원이 사용하는 소방 헬멧에 바로 적용하여 각종 소방 사고를 대폭 줄일 수 있는 혁신적인 제품이다. 그리고 축광 도료가 코팅된 표면 위에 내열성 도료, 내연성 도료 및 내마모성 도료를 순차적으로 코팅하여, 화재 진압 시 발생하는 고온의 온도와 유독가스에 대하여 우수한 내구성을 갖기 때문에 제품의 수명을 대폭 향상 시킬 수 있는 장점이 있다.

도1은 종래 기술에 의한 일반적인 도료 또는 형광 도료가 코팅된 소방 헬멧을 도시하는 사시도이다.

도2는 소방 헬멧 외면 전체에 자체발광부가 코팅된 본 발명에 의한 자체 발광 기능을 갖는 소방 헬멧을 도시하는 사시도이다.

도3은 소방 헬멧 외면 일부에 자체발광부가 코팅된 본 발명에 의한 자체 발광 기능을 갖는 소방 헬멧을 도시하는 사시도이다.

도4는 본 발명에 의한 자체 발광을 기능을 갖는 소방 헬멧의 단면을 도시하며, 헬멧의 상면에는 축광층, 내열층, 내연층 및 내마모층이 순차적으로 코팅된 구성을 도시하는 단면도이다.

도5은 본 발명에 의한 자체 발광 기능을 갖는 소방 헬멧의 제조 방법을 도시하는 플로우 챠트이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

100: 소방 헬멧

110: 바디

120: 돌부

130: 보호대

Claims (3)

1. 사용자의 머리 부분을 지지하기 위하여 돔 형상으로 돌출된 바디(110)와;

   상기 바디(110)의 전방부로부터 일체로 돌출되어 있으며, 사용자의 손잡이 역할과 광 차단 기능을 하는 돌부(120)와;

   상기 바디(110)의 후방 부분으로부터 일체도 돌출 형성되어 사용자의 목 및 어깨 부분을 보호하기 위한 보호부(130)와;

   자체 동력장치를 이용하여 않고 또는 외부로부터 별도의 빛이 제공되는 순간 발광하는 형광 물질과 다르게, 외부로부터 제공되는 별도 에너지가 없이도 그자체적으로 축적된 에너지를 이용하여 어두운 곳에서 장시간을 자체 발광할 수 있는 자체발광부(140)를 포함하여 구성되며,

   상기 상기 자체발광부(140)는 바디(110) 외면 전체에 축광도료가 코팅되어 형성되는 축광층(141)과, 상기 축광층(141)의 상면에 내열성 도료가 코팅되는 내열층(142)와, 상기 내열층(142)의 상면에 내연성 도료가 코팅되는 내연층(143)과, 상기 내연층(143)의 상면에 코팅되는 내마모층(144)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 소방 헬멧.
2. 제2항에서, 상기 축광도료는 알미산계 인광물질이며, 그리고 상기 내열성 도료는 기본적인 조성물로 내열성이 우수한 알파-알루미나 80％ 이상을 함유하는 알루미나 30％를 첨가하여 구성된 것을 특징으로 하는 자체 발광 기능을 갖는 소방 헬멧.
3. 사용자의 머리 부분을 지지하기 위하여 돔 형상으로 돌출된 바디(110)와; 상기 바디(110)의 전방부로부터 일체로 돌출되어 있으며, 사용자의 손잡이 역할과 광 차단 기능을 하는 돌부(120)와; 상기 바디(110)의 후방 부분으로부터 일체도 돌출 형성되어 사용자의 목 및 어깨 부분을 보호하기 위한 보호부(130)와; 자체적으로 또는 외부로부터 제공되는 별도의 에너지가 없이 어두운 곳에서 자체 발광할 수 있는 자체발광부(140)를 포함하여 구성되는 화재 진압 소방대원이 머리에 착용하는 소방 헬멧에 있어서, 상기와 같은 구성을 포함하는 자체 발광 기능을 갖는 소방 헬멧을 제조하는 방법은,

   자체적으로 또는 외부로부터 제공되는 별도의 에너지가 없이 어두운 곳에서 자체 발광할 수 있는 자체발광부(140)를 형성하는 단계를 포함하며, 상기 자체발광부(140)를 형성하는 단계는,

   소방 헬멧(100)을 준비하는 단계(S10)와;

   상기 바디(110), 돌부(120), 보호부(130)를 포함하는 소방 헬멧(100)의 외면 전체에는 축광(인광)도료가 분사 코팅되어 축광층(141)을 형성하는 단계(S20)와;

   상기 축광층(141)의 상면에 투명한 내열성도료가 분사되어 코팅되어 내열층(142)을 형성하는 단계(S30)와;

   상기 내열성층(142)의 상면에 투명한 내연성 도료가 분사되어 코팅되어 내연층(143)을 형성하는 단계(S40)와;

   상기 내연층(143)의 상면에 투명한 내마모성도료가 분사 코팅되어 내마모층(144)을 형성하는 단계(S50)를 포함하는 것을 특징으로 하는 자체 발광 기능을 갖는 소방 헬멧을 제조하는 방법.

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