KR20210137593A - 석면 채취 시스템 - Google Patents

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KR20210137593A KR1020200037012A KR20200037012A KR20210137593A KR 20210137593 A KR20210137593 A KR 20210137593A KR 1020200037012 A KR1020200037012 A KR 1020200037012A KR 20200037012 A KR20200037012 A KR 20200037012A KR 20210137593 A KR20210137593 A KR 20210137593A
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Abstract

본 발명은 건축물 외부 또는 내부에 존재하는 석면을 포집하는 석면 포집부, 상기 석면 포집부의 내부의 영상을 수집하는 적어도 하나 이상의 영상 수집 장치; 및 상기 적어도 둘 이상의 영상 수집 장치로부터 수집된 영상을 분석하는 영상 분석부를 포함하고, 상기 영상 분석부는 전송된 석면의 영상정보를 분석하여, 섬유의 길이가 5㎛ 이상이고, 길이 대 지름의 비가 3:1 이상인 석면의 비율이 소정 비율을 초과하는지 여부를 판단하여, 상기 비율을 초과하는 경우 사용자에게 "본 샘플의 경우에는 상세 분석할 필요 없음" 메시지를 출력하는 것을 특징으로 하는 석면 채취 시스템에 관한 것이다.

Description

석면 채취 시스템 {Asbestos extraction system}
본 발명은 석면 채취 시스템에 관한 것이다.
석면 (Asbesto) 이란 천연석으로 생산되는 광물군 중에서 높은 항장력과 유연성을 지닌 견사 모양의 특이한 광택을 나타내는 섬유상 집합을 이루는 것의 속칭으로서, 길고, 가늘고, 강한 섬유로서 쉽게 갈라지고 천으로 직포할 수 있으며, 내열성, 불활성, 절연성이 있어 불연소성, 내정도성, 화학적 불활성이 요구되는 곳에 흔히 쓰인다.
석면의 종류가 다양하여 30 가지가 넘는다고 하나 일반적으로 사문석 계통인 백색면과 각섬석 계통인 청석면과 갈석면 등 3 가지가 상업적으로 중요하며, 세계적으로 생산량의 95% 이상을 백석면이 차지한다.
대부분의 석면은 건축자재와 자동차 부품, 섬유제품 등으로 소비되고 있다.
그러나, 전술한 바와 같은 석면은 섬유 형태가 가늘고 날카로우며 매우 뻣뻣하고 특히, 체내 보존성이 높아 인체에 미치는 유해성이 매우 높기 때문에, 극히 제한된 취급자만이 다룰 수 있다.
석면은 그 사용 및 제거, 폐기물 처리에 관한 엄격한 제도가 마련되어 있으며, 이러한 석면을 장기간 흡입하게 되면 폐암, 악성중피종, 석면폐 등의 직업병을 유발하는 것으로 알려져 있다.
따라서, 이러한 석면을 법령에 의해 독성지정폐기물로 지정되어 발효 되었으나, 현재로서는 단체 및 기관의 단속이 거의 없으므로 석면관련 근로자 및 국민 다수가 생명에 위협을 받아온 것이 사실이다.
특히, 대중이 이용하는 지하철 구간이나 학교 및 기간 시설 등의 석면 부유량이 규정치의 수십 배에 달하는 등 이미 살포되어 있는 석면의 제거 공사가 빈번하게 이루어지고 있다.
철거 및 해체 건물 공사시에도 석면이 살포된 건축 폐기물은 일반 건축 폐기물과 엄격하게 분류하여 별도로 매립 하여야 하나 대부분의 공사장에서 일반 건축물과 함께 폐기 처분하는 폐해가 잇따르므로 2차 공해를 유발시키고, 현장 작업자와 주변 주민들의 건강에 치명적인 위협이 되는 문제점이 있었다.
이에 따라 노동부 법에서는 유해성이 입증된 석면의 사용을 규제 또는 관리토록 하고 있는데, 이를 위해 석면을 포집하는 석면 포집장치를 해외 또는 국내에서 도입하여 측정하고 있다.
지금껏 사용자가 현장에서 설치하고 해당 위치에 대기하고 있다가 포집이 끝나면 필터를 회수하여 분석을 하는 방식으로 진행되었다.
그러나 석면을 포집하여 측정하는 측정 장소에 따라 소요되는 시간 및 범위에 따라 하루만에 끝나는 경우도 있지만 철거 또는 해체 작업시 일주일 또는 그 이상 일정한 시간을 두고 연속해서 측정을 해야 하는 문제점이 있었다.
이로 인해, 석면 포집은 작업자가 연속해서 현장을 방문하여 설정과 필터의 교환 및 회수, 장비의 재충전 등의 작업을 수행해야 하므로 소요되는 인력과 시간이 상당하게 소요되어 매우 불편하고, 비합리적이며 작업자가 수작업으로 진행되기 때문에 포집된 석면의 측정 신뢰성이 저하되는 문제점이 있었다.
기존의 석면 포집 측정법은 작업자가 석면 샘플러를 가지고 이동하여 석면 필터의 여과지에 현장의 공기를 샘플링하여 담은 후 2차 오염이 되지 않도록 조심히 취급하여 복귀한 이후에 분석 담당자가 여과지를 전처리 과정을 거쳐 투명하게 하며 현미경 분석법으로 분석을 하는 등 복잡하고 시간이 많이 걸리는 문제가 있었다.
본 발명은 현장의 공기를 샘플링하여 담은 샘플들을 분석 담당자가 모두 현미경 분석법으로 분석을 하는 경우 복잡하고 시간이 많이 걸리는 문제를 방지하는 석면 채취 시스템을 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.
상술한 과제를 해결하기 위하여, (특허청구범위가 확정되면 작성토록 하겠습니다)
본 발명은 현장의 공기를 샘플링하여 담은 샘플들을 분석 담당자가 모두 현미경 분석법으로 분석을 하기 전에 현장의 공기를 채취하는 과정에서 적어도 둘 이상의 영상 수집 장치에 의해 수집된 영상을 분석하여, 현미경 분석을 해야 하는 샘플과 그렇지 않은 샘플을 분류하는 구성을 추가하여, 기존의 방법과 같이 전수 조사를 해야하는 문제를 해결할 수 있다.
도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 석면 채취 시스템을 개략적으로 나타낸 것이다.
도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 수집 장치가 구비된 석면 채취부를 도시한 것이다.
도 3 은 도 2 의 X-X' 의 단면을 도시한 것이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호로 표시된 부분들은 동일한 구성요소들을 의미한다.
도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도면에 도시된 바에 한정되지 않으며, 여러 부분 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다.
그리고 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 “포함”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
또한, 명세서에 기재된 “...유닛”, ““...수단”, ““...부”, ““...부재” 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 하는 포괄적인 구성의 단위를 의미한다.
도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 석면 채취 시스템을 개략적으로 나타낸 것이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 석면 포집 시스템은 건축물 내부에 존재하는 석면이나 미세먼지 등을 포집하는 석면 포집부(100), 석면 포집부(100)에 다수 구성되는 석면 여과필터(110)에 설정 데이터를 입력하는 입력부(210), 입력부(210)에 의해 입력된 설정 데이터를 표시하는 디스플레이부(220), 작업자에게 알림 메세지를 송출하는 메세지 송출부(230), 설정 데이터에 따라 석면 여과필터(110)로 공기를 유입하도록 제어하는 제어밸브(240), 석면 여과필터(110)에 공기를 공급하는 공급펌프(250)의 공기 유입량을 제어하는 유량센서(260) 및 석면포집 시스템을 전반적으로 제어하는 제어부(270)를 포함하여 구성된다.
석면 포집부(100)는 건축물에 설치되고, 석면 포집 시스템의 제어에 따라 구동하여 주변의 석면을 채취하는 장치로서, 내부에 필터 여과지가 장착된 석면 여과필터(110)와, 석면 포집 시스템의 제어부(270)의 제어에 따라석면 여과필터(110)를 회전시키는 회전모터(120)와, 석면 여과필터(110) 및 회전모터(120)를 고정시키는 고정부(130)를 포함하여 구성된다.
석면 여과필터(110)는 내부에 석면이 포집되는 필터 여과지가 구성되어 있으며, 개구된 상부를 포집할 때에는 개방하고, 포집이 진행되지 않을 때에는 개구된 석면 여과필터(110)의 상부를 밀폐시켜 외부로부터 노출을 최소화하여 먼지 등이 유입되는 것을 차단하는 밀폐커버(112)가 회전부재(114)에 의해 회전 가능하게 결합된다.또한, 회전모터(120)는 석면의 포집시, 환경부 고시에 따라 석면 여과필터(110)를 45°기울기로 기울어지게 회전시키는 역할을 하는 것으로서, 상부에 구성되는 밀폐커버(112)가 하측으로 이동하도록 함으로써, 석면의 채취시 개방된 석면 여과필터(110)로 석면이 유입되도록 석면 여과필터(110)를 회전시키는 것이다.
고정부(130)는 회전모터(120)와 석면 여과필터(110)가 각각 고정되도록 구성되며, 특히 공급펌프(250)와 공급호스를 통해 연결 되도록 이 공급호스가 안착되는 구성요소이다. 여기서, 공급호스는 석면 여과필터(110)의 밀폐커버(112)와 대향되는 방향에 형성된다.
입력부(210)는 작업자가 석면을 채취하기 위해 건축물에 다수 구성되는 석면 포집부(100)들에 설정 데이터를 입력하는 구성요소이다.
여기서, 설정 데이터는 석면 포집부(100)의 구동시간을 설정하고, 채취가 시작되는 시간을 년, 월, 일, 시, 분, 초 단위로 설정 가능하도록 구성되며, 채취되는 석면의 총 채취량을 미리 설정한다. 또한, 석면 시료를 채취하기 위한 적절한 공기의 유량에 대한 시료채취 유량을 설정하는 데이터이다.
디스플레이부(220)는 입력부(210)에 의해 입력된 설정 데이터를 표시하고, 채취시 작동상태 및 순간 유량 등을 표시하여 작업자가 확인하는 구성요소이다.
메세지 송출부(230)는 석면 포집부(100)가 작동의 오류와 같은 상황이 발생되어 강제 종료되거나, 석면의 채취가 완료되어 정상 완료되었을 때, 이를 작업자에게 알림 메세지를 송출하는 구성요소로서, 통상적으로 사용되는 CDMA 모뎀을 사용하도록 하고, 제어부(270)와 연동되어 제어부(270)의 제어에 따라 알림 메세지를 송출하도록 한다.
즉, 석면 포집부(100)의 강제 종료시, 제어부(270)는 이에 해당하는 알림 메세지를 송출할 수 있도록 메세지 송출부(230)를 통해 작업자의 이동통신 단말기로 문자 메세지, 또는 경고음을 발송하도록 하고, 석면의 채취가 정상 완료되었을 경우, 이에 해당하는 문자 메세지를 메세지 송출부(230)를 통해 작업자의 이동통신 단말기로 전송하도록 한다.
이때, 작업자가 해당 메세지를 확인하면, 이에 대한 응답을 요구하도록 함으로써, 보다 신속하게 사후처리가 이루어지도록 함이 바람직하며, 일정 시간이 지난 후에도 응답이 없는 경우, 주기적으로 상황에 따른 알림 메세지를 전송하도록 한다.
제어밸브(240)는 설정 데이터에 의해 설정된 채취 시작시간에 따라 석면 여과필터(110)로 공기를 유입하도록 제어하는 구성요소이다.
즉, 제어밸브(240)는 석면을 포집하기 위하여 1개 ~ n개가 설치되는 석면 여과필터(110)에 각각 기설정된 구동시간, 다시말해 석면 포집 채취 시작시간이 현재시간과 일치되었을 때, 자동으로 기설정된 채취 시작시간에 해당하는 석면 여과필터(110)에서 석면의 채취가 이루어지도록 공급펌프(250)로부터 공기를 공급되도록 밸브를 개방하도록 하고, 기설정된 총 채취량에 도달하여 채취가 완료되거나, 갑작스런 오작동으로 석면 포집부(100)의 구동이 정지되면, 제어부(270)의 제어에 따라 자동으로 밸브를 폐쇄하여 공기의 유입을 중단하도록 구성되는 것이다.
유량센서(260)는 석면 여과필터(110)에 공기를 공급하는 공급펌프(250)의 공기 유입량을 제어하는 구성요소로서, 공급펌프(250)가 석면 여과필터(110)마다 각각 기설정된 시료채취유량과 현재 공급펌프(250)의 순간 유량 값을 동일하게 유지하여 시료의 채취를 더욱 정확하게 채취할 수 있도록 구성되는 것이다.
이러한 유량센서(260)는 제어부(270)와 연동하여 제어부(270)에서 전송되는 공급펌프(250)의 순간 유량 값과, 기설정된 시료 채취유량을 비교 분석하여 석면 여과필터(110)로 공급되는 공기의 유량을 조절하는 것이다.
제어부(270)는 석면 포집 시스템을 전반적으로 제어하며, 입력부(210)에서 입력되는 설정 데이터를 전송받아 메모리부(280)에 저장하여 이를 기록하도록 하고, 설정 데이터를 디스플레이부(220)로 전송하여 작업자가 입력한 설정 데이터를 확인할 수 있도록 한다.
여기서, 메모리부(280)는 석면의 채취 작업이 종료되면 종료시간(년/월/일/시/분/초), 총채취량(적산유량), 시료채취시 유량(순간 유량), 채취시 온도 및 대기압 등을 저장하는 구성요소로서, 불휘발성 메모리인 EEPROM 또는 기타 메모리 장치로 구성됨이 바람직하다.
또한, 제어부(270)는 석면 채취장소에 적어도 1개 ~ n개 까지 설치되는 다수의 석면 포집부(100)를 구동하기 위해 입력부(210)에 입력된 석면의 채취 시작시간 즉, 구동시간에 도달하면, 석면 포집부(100)에 구성된 회전모터(120)를 구동시켜, 석면 여과필터(110)가 하향 회전하면서 45°각도를 유지하도록 하고 밀폐커버(112)가 개방되도록 하여 석면의 채취가 이루어지도록 준비함과 동시에, 다수의 석면 포집부(100) 중 구동시간에 도달한 석면포집부(100)의 석면 여과필터(110)와 연결된 제어밸브(240)를 작동시켜 공급펌프(250)로부터 공급되는 공기를 유입시켜 석면의 채취가 이루어지도록 한다.
이러한 제어부(270)는 석면의 채취가 완료되었을 경우, 메세지 송출부(230)로 석면의 채취가 완료되었음을 알리는 알림 메세지를 전송하여 작업자의 이동통신 단말기로 해당 알림 메세지를 송출하도록 한다.
한편, 석면의 채취 작업이 종료되면 종료시간(년/월/일/시/분/초), 총채취량(적산유량), 시료채취시 유량(순간유량)과 함께, 채취시 제어부(270)에 구성된 온도센서(292) 및 대기압 센서(294)에 의해 온도 및 대기압 등을 측정하여 불휘발성 메모리인 EEPROM 또는 기타 메모리 장치에 저장된 데이터값을 프린트할 수 있는 출력부(미도시)가 더 구성됨이 바람직하다.
도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 수집 장치가 구비된 석면 채취부를 도시한 것이고, 도 3 은 도 2 의 X-X' 의 단면을 도시한 것이다.
석면 분석에 있어서 석면은 섬유의 길이가 5㎛ 이상이고, 길이 대 지름의 비가 3:1 이상인 경우에만 석면 섬유로 판단하고 있다.
하지만, 상술한 바와 같이 석면의 판단 기준에 따라 석면의 특징을 파악하기 위해서는 전자식 현미경을 이용하여 검사자가 하나씩 모두 검토해야 하기 때문에 시간이 많이 걸리는 문제가 있었다.
이러한 문제를 해결하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 석면 채취부는 석면이 수집되는 상태에서는 석면이 공기중에서 유동중에 회전하기 때문에, 복수의 영상 수집 장치를 이용하면, 일정한 영역에서의 수집된 석면의 영상만으로 석면의 길이 및 형상을 판단할 수 있음을 착안하였다.
즉, 우선적으로 영상을 검토하여 석면은 섬유의 길이가 5㎛ 이상이고, 길이 대 지름의 비가 3:1 이상인 석면의 비율이 소정 비율을 초과하는 경우에는 본 검사를 실시하지 않음으로 인하여, 검사자의 시간을 혁신적으로 줄여줄 수 있는 효과가 존재한다.
도 2 및 도 3 을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 석면 채취부는 도면에 도시된 바와 같은 석면이 이동하는 석면이동경로를 따라 이동하는 석면의 영상정보를 적어도 둘 이상의 영상 수집 장치 (C1, C2, C3) 가 수집하도록 구비될 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 영상 수집 장치 (C1, C2, C3) 는 석면의 채칩 유속과 석면의 평균 질량을 고려하여 설정된 영상 수집 영역 (AR) 에 이동중인 석면의 영상을 수집할 수 있도록 구비될 수 있다.
상기 영상 수집 장치는 제 1 내지 제 3 영상 수집 장치 (C1, C2, C3) 를 포함할 수 있고, 상기 제 1 내지 제 3 영상 수집 장치 (C1, C2, C3) 는 각각 120°를 이루며 영상 수집 영역 (AR) 을 촬영할 수 있도록 구비될 수 있다.
영상 수집 장치 (C1, C2, C3) 에 의해 수집된 이동중인 석면의 영상정보는 영상 분석부로 전송될 수 있다.
영상 분석부는 영상 수집 장치 (C1, C2, C3) 로부터 전송된 석면의 영상정보를 분석하여, 섬유의 길이가 5㎛ 이상이고, 길이 대 지름의 비가 3:1 이상인 석면의 비율이 소정 비율을 초과하는지 여부를 판단할 수 있다.
영상 분석부에서 상기 비율을 초과하는 경우 사용자에게 "본 샘플의 경우에는상세 분석할 필요 없음" 메시지를 출력할 수 있다.
한편, 상기 입력부의 공기의 유량은 상기 적어도 영상 수집 장치에 전달되고, 상기 영상 수집 장치의 샘플링 레이트는 상기 공기 유량에 따라 결정될 수 있다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100 : 석면 포집부
110 : 석면 여과필터
210 : 입력부
220 : 디스플레이부
230 : 메세지 송출부
240 : 제어밸브
250 : 공급펌프
260 : 유량센서
270 : 제어부
280 : 메모리부
C1 ~ C3 : 영상 수집 장치

Claims (7)

  1. 건축물 외부 또는 내부에 존재하는 석면을 포집하는 석면 포집부;
    상기 석면 포집부의 내부의 영상을 수집하는 적어도 하나 이상의 영상 수집 장치; 및
    상기 적어도 둘 이상의 영상 수집 장치로부터 수집된 영상을 분석하는 영상 분석부를 포함하고,
    상기 영상 분석부는 전송된 석면의 영상정보를 분석하여, 섬유의 길이가 5㎛ 이상이고, 길이 대 지름의 비가 3:1 이상인 석면의 비율이 소정 비율을 초과하는지 여부를 판단하여, 상기 비율을 초과하는 경우 사용자에게 "본 샘플의 경우에는 상세 분석할 필요 없음" 메시지를 출력하는 것을 특징으로 하는 석면 채취 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 둘 이상의 영상 수집 장치는,
    제 1 내지 제 3 영상 수집 장치로 구비될 수 있고,
    상기 제 1 내지 제 3 영상 수집 장치는 서로 각각 120°를 이루며 구비되는 것을 특징으로 하는 석면 채취 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 석면 포집부에 다수 구성되는 석면 여과필터에 석면 포집부의 구동시간, 석면의 채취가 시작되는 시간, 석면의 총 채취량, 공기의 유량에 대한 시료채취 유량에 대한 설정 데이터를 입력하는 입력부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 석면 채취 시스템.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 입력부의 공기의 유량은 상기 적어도 영상 수집 장치에 전달되고,
    상기 영상 수집 장치의 샘플링 레이트는 상기 공기 유량에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는 석면 채취 시스템.
  5. 일 면이 개방되어 있는 석면 포집부에서 비산하는 석면을 포집하는 단계;
    상기 삭면 포집부에서 포집된 석면이 이동하는 유로 상에서 영상 수집 장치에서 이동하는 석면의 영상을 수집하는 단계;
    상기 영상 수집 장치에서 영상 분석부로 영상을 전송하는 단계;
    상기 영상 분석부가 전송된 석면의 이동 영상을 분석하여, 섬유의 길이가 5㎛ 이상이고, 길이 대 지름의 비가 3:1 이상인 석면의 비율이 소정 비율을 초과하는지 여부를 판단하는 단계; 및
    섬유의 길이가 5㎛ 이상이고, 길이 대 지름의 비가 3:1 이상인 석면의 비율이 소정 비율을 초과하는 경우 "본 샘플의 경우에는 상세 분석할 필요 없음" 메시지를 출력하고 상기 샘플의 경우에는 추가적인 분석을 중지시키는 단계를 포함하는 석면 분석 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 적어도 둘 이상의 영상 수집 장치는,
    제 1 내지 제 3 영상 수집 장치로 구비될 수 있고,
    상기 제 1 내지 제 3 영상 수집 장치는 서로 각각 120°를 이루며 구비되는 것을 특징으로 하는 석면 분석 방법.
  7. 제 5 항에 있어서,
    섬유의 길이가 5㎛ 이상이고, 길이 대 지름의 비가 3:1 이상인 석면의 비율이 소정 비율 미만인 경우,
    전자식 현미경을 이용한 상세 분석을 하는 것을 특징으로 하는 석면 분석 방법.
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