KR20220128763A - 층간 방화기능을 갖는 커튼월의 수직바 연결재 - Google Patents

층간 방화기능을 갖는 커튼월의 수직바 연결재 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 커튼월의 수직바를 조립함에 있어서 수직바의 실내측프레임이 상하로 연결되는 부위에 금속재 슬리브를 삽입하여 연결시키고, 슬리브에 단열재를 구비시킴으로써 상하방향으로 인접하여 설치된 수직바끼리 전도되는 열을 차단시켜 단열성을 향상시키며, 슬리브의 상단과 하단을 폐쇄하여 화재 발생시 수직바를 통해 층간 이동하는 열과 화염을 차단시켜 방화(防火)기능을 향상시킨, 층간 방화기능을 갖는 커튼월의 수직바 연결재를 제공하기 위한 것이다.

Description

층간 방화기능을 갖는 커튼월의 수직바 연결재{Curtain wall vertical bar connector with fire protection function between floors}
본 발명은 커튼월에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 커튼월의 수직바가 굴뚝 역할을 하면서 수직바를 통해 열과 화염이 이동하는 것을 차단하면서 수직바끼리 상하로 연결되는 부분에서 수직바 사이에 전도되는 열을 차단시킬 수 있는, 층간 방화기능을 갖는 커튼월의 수직바 연결재에 관한 것이다.
건물에서 골격을 이루는 구조체인 기둥과 보는 건물에 가해지는 수직하중과 바람이나 지진 등에 의한 수평하중을 지지하는 구조물인 반면, 특히 고층건물에서 내부와 외부를 구획하는 외벽은 하중을 지지하지 않고 단지 실내와 실외만을 구획하고 있는 비내력벽으로, 벽체가 마치 커튼과 같이 칸막이 역할만 하기 때문에 커튼월(curtain wall)이라고 하며, 한국 건축용어로는 '비내력 칸막이벽'이라고 한다. 커튼월은 외부로부터의 비나 바람을 막고 소음과 열을 차단하는 기능을 하며, 기둥과 보가 외부에 노출되지 않게 유리 등으로 마감함으로써 외장용(外粧用)으로서의 기능을 갖는다.
커튼월은 주로 고층건물에서 사용되고, 통상 수평바와 수직바가 격자 형상으로 설치되어 격자 형상에 유리벽체를 설치하게 되는데, 수평바와 수직바를 공장에서 동일 규격으로 대량생산하여 현장에서 시공하기 때문에 공기를 단축할 수 있고, 금속재의 바(bar)를 설치한 후 외벽을 유리로 처리하기 때문에 건물의 하중을 줄일 수 있다는 장점은 있으나, 알루미늄 재질로 된 바와 유리벽체에 의한 열손실이 크다는 단점이 있다. 그런데 유리벽체는 표면에 단열필름을 부착하여 일부 보완이 가능하지만, 프레임을 이루는 바(bar)는 알루미늄으로 제작된 것이어서 열전도에 의한 에너지 손실이 많다는 문제가 여전히 존재하므로, 커튼월의 창호성능을 향상시키기 위해서는 단열성 향상을 위한 기술개발이 절실히 요구된다.
또한, 수직바는 길이에 한계가 있으므로, 저층부터 고층까지 하나의 수직바로 시공할 수 없기 때문에 수직바를 서로 연결해서 조립 시공할 수밖에 없고, 건물 각 층의 바닥면인 슬래브가 위치하는 높이에서 서로 연결되는 수직바의 중공부에 금속으로 제작된 슬리브(sleeve)를 삽입하고 스크류를 체결하여 상하로 위치하는 수직바끼리 조립 시공하게 된다. 따라서 수직바끼리 연결되는 부위의 강도가 가장 약하고, 수직바의 연결부분에서는 슬리브를 통해 상하방향으로 열이 전도되면서 열손실을 발생시킨다는 문제가 있으며, 건물의 어느 한 층에서 화재가 발생했을 경우 수직바의 내부 중공(中空) 형상이 굴뚝 역할을 하여 수직바를 통해 순식간에 열과 화염이 고층으로 이동하면서 불길이 번지게 된다는 심각한 문제가 있다.
또한, 지금까지 출현했던 커튼월에 대한 대부분의 기술은, 바(bar) 자체의 단열성능을 향상시키기 위한 것이었기 때문에 수직바의 연결부위에서 수직바끼리 전도되는 열을 차단해 줄 수 없고, 화재가 발생했을 때 수직바의 내부에 형성되어 있는 중공부를 타고 층간 이동하는 열과 화염을 차단할 수 없다는 문제가 있었다.
본 발명의 출원인(발명자)은 창호분야에 수십년 동안 설계, 제작 및 시공을 직접 해오면서 기존 커튼월이 갖고 있는 문제점을 해결하기 위해 많은 기술을 개발하여 특허등록 제1692286호 "강도보강 및 단열 구조를 갖는 커튼월 프레임", 특허등록 제1754619호 "단열성과 결합력을 향상시킨 커튼월 프레임", 특허등록 제1808504호 "커튼월의 수직바 연결재", 특허등록 제2073602호 "단열성과 조립성을 향상시킨 커튼월" 등을 특허받아 제품화 하고 시공하여 호평을 받고 있으며, 지금도 많은 시간과 비용을 들여 커튼월에 관한 기술을 개발하고 있고, 이와 같은 일련의 과정에서 본 발명에 이르게 되었다.
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은, 커튼월의 수직바를 조립함에 있어서 수직바의 실내측프레임이 상하로 연결되는 부위에 금속재 슬리브를 삽입하여 연결시키고, 슬리브에 단열재를 구비시킴으로써 상하방향으로 인접하여 설치된 수직바끼리 전도되는 열을 차단시켜 단열성을 향상시키며, 슬리브의 상단과 하단을 폐쇄하여 화재 발생시 수직바를 통해 층간 이동하는 열과 화염을 차단시켜 방화(防火)기능을 향상시킨, 층간 방화기능을 갖는 커튼월의 수직바 연결재를 제공하기 위한 것이다.
본 발명에 따른 층간 방화기능을 갖는 커튼월의 수직바 연결재는, 수직바와 수평바가 격자 형상으로 조립되는 커튼월에서, 상부와 하부에 위치하는 수직바끼리 연결 조립시키는 것인데, 상기 수직바 연결재는, 상부와 하부가 개방되어 있고 단면(斷面)이 중공(中空) 사각 형상이며, 금속재로 제작된 슬리브(sleeve); 상부와 하부가 개방되어 있고 단면이 중공 사각 형상이며 합성수지로 제작되어, 조립시 슬리브의 외측에 끼워져서 위치하게 되는 제1단열재를 포함하여 구성되어, 슬리브의 외주면에 제1단열재를 삽입한 상태로 상부와 하부에 위치하는 수직바 실내측프레임의 사각 형상 내부에 각각 삽입되어 결합되면서 조립되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 제1단열재의 중공 사각 형상 내주면 또는 외주면에는 일정 높이를 갖는 돌출턱이 형성되어 있다.
바람직하게는, 제1단열재의 중공 사각 형상 외주면의 수평방향을 따라 일정 높이에 받침턱이 형성되어 있어서, 조립시 상부와 하부에 위치하게 되는 수직바가 받침턱의 상부와 하부에 각각 위치하게 되어 수직바끼리 일정 간격 이격되어 조립되게 된다.
바람직하게는, 슬리브의 사각 형상 내부에는 제2단열재가 더 삽입되어 있다.
바람직하게는, 제1단열재는 중공 사각 형상이 이중벽으로 형성되고, 이중벽 사이에는 등간격으로 격벽이 형성되어 있어서, 각 격벽 사이에 중공부(中空部)가 형성되어 있다.
바람직하게는, 판상(板狀)의 금속판으로 제작되어, 수직바 실내측프레임의 사각 형상 내부에 삽입된 슬리브의 개방된 면을 막아서 폐쇄시키는 막음커버가 더 설치되어 구성되며, 슬리브와 막음커버는 일체로 형성되거나 이들을 끼워맞춰 결합시켜서 구성된다.
본 발명에 따른 층간 방화기능을 갖는 커튼월의 수직바 연결재의 다른 실시예는 제1단열재를 구비하지 않고 구성되는데, 상부와 하부가 개방되어 있고 단면(斷面)이 중공(中空) 사각 형상이며, 금속재로 제작된 슬리브; 판상(板狀)의 금속판으로 제작되어, 상기 슬리브의 개방된 면을 막아서 폐쇄시키는 막음커버를 포함하여 구성되어, 슬리브가 상부와 하부에 위치하는 수직바 실내측프레임의 사각 형상 내부에 각각 삽입되어 결합되면서 조립되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 커튼월의 수직바 연결재는 단열재가 구비되어 있는 금속재 슬리브인데, 커튼월의 수직바가 상하로 연결되는 부위에 금속재 슬리브를 삽입하여 연결시키기 때문에 연결부위에서의 강도가 보강되고, 슬리브의 외측면과 수직바의 내측면에 사이에 단열재를 위치시키고 슬리브의 내부에는 글라스울과 같은 단열재를 삽입한 구조이기 때문에 수직바끼리 상하방향으로 전도되는 열을 차단시켜서 단열성을 현저하게 향상시킬 수 있다.
또한, 금속재 슬리브의 상단 및/또는 하단을 철판으로 막아서 수직바끼리 연결되는 부분에서 수직바의 내부 중공(中空) 형상을 폐쇄시킨 구조이기 때문에 화재 발생시 수직바의 내부 중공 형상을 통해 층간 이동하는 열과 화염을 차단시켜 방화(防火)기능을 현저히 향상시킬 수 있다.
도 1은 커튼월을 개략적으로 도시한 도면이다
도 2는 도 1에서 A-A선으로 자른 단면도이다.
도 3은 연결재로 수직바를 연결 및 분해한 상태를 도시한 도면이다.
도 4는 연결재의 구체적인 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 수직바를 연결재로 연결한 상태의 단면도이다.
도 6은 제1단열재의 다른 실시예를 설치한 연결재가 설치된 도면이다.
본 발명에 따른 커튼월 수직바 연결재의 가장 큰 기술적 특징은, 수직바의 실내측 프레임이 연결되는 부위에 단열재를 구비한 금속재 슬리브를 삽입하여 연결시킴으로써 연결부위의 강도보강과 단열성을 향상시키며, 슬리브의 상단과 하단을 막아서 폐쇄하여 화재 발생시 수직바의 내부 중공(中空) 형상을 통해 층간 이동하는 열과 화염을 차단시켜 방화(防火)기능을 향상시켰다는 점이다.
커튼월은 알루미늄 재질로 제작되어 수직방향으로 설치되는 수직바(10)와, 수직바(10) 사이사이에 수평방향으로 설치되는 수평바(20)가 격자 형상으로 조립된 것으로, 고층건물에 설치되는 수직바(10)를 하층부터 상층까지 하나로 제작할 수 없기 때문에 건물의 각 층 바닥면을 이루는 슬래브가 위치하는 높이에서 상부와 하부에 위치하는 수직바(10)끼리 연결하여 설치하는데, 본 발명에 따른 연결재(30)는 이와 같은 수직바(10)끼리 연결되는 부분에 수직바 실내측프레임(11)의 사각 형상 내부에 삽입되어 결합 설치되게 되며, 연결재(30)는 금속재의 슬리브(31)가 합성수지로 제작된 제1단열재(32) 내측에 끼워져서 구성된 것이다.
수직바(10)는 실내측에 배치되는 실내측프레임(11)과 실외측에 배치되는 실외측프레임(12)을 구비하는데, 실내측프레임(11)과 실외측프레임(12)은 일체로 형성되어 제작될 수도 있고, 실내측프레임(11)과 실외측프레임(12)을 분리하여 제작한 후에 이들 사이에 단열재(미도시)를 삽입하여 일체로 연결시킬 수도 있으며, 본 발명의 기술적 특징이 아니기 때문에 이에 대한 설명은 생략한다.
도 3 내지 도 5를 참조하여 연결재(30)의 일실시예에 대하여 설명한다. 슬리브(sleeve)(31)는 금속재로 제작되는데, 상부와 하부가 개방되어 있고 단면(斷面)이 중공(中空) 사각 형상으로 제작되어, 실내측프레임(11)과는 스크류와 같은 체결수단에 의해 결합 설치되게 된다. 이와 같은 슬리브(31)는 조립시 상부와 하부에 위치하는 각 수직바의 실내측프레임(11)에 걸쳐져서 위치하게 된다.
이와 같이 슬리브(31)로만 수직바(10)를 연결하면 금속재로 제작된 수직바(10)를 통해 전도되는 열이 금속재로 제작된 슬리브(31)를 통해 인접하여 조립된 수직바(10)로 전도되게 되므로 수직바(10)의 층간 단열을 이룰 수가 없게 되고, 상하방향으로 연속해서 연결되게 되는 수직바(10) 자체를 통해 열손실이 많다는 문제가 있다. 따라서 본 발명의 연결재(30)에서는 슬리브(31)의 외측에 제1단열재(32)를 더 끼운다.
제1단열재(32)는 PVC와 같은 합성수지로 사출 또는 압출로 성형한 것으로, 판상(板狀)으로 형성되어 상부와 하부가 개방되어 있으며 단면(斷面)이 중공 사각 형상이고, 금속재인 슬리브(31)를 감싸서 수직바(10)와 슬리브(31)가 직접 접촉되지 않도록 해줌으로써 상부와 하부에 각각 위치하는 수직바(10)가 제1단열재(32)에 의해 열적으로 단절된 상태로 조립되게 하므로, 수직바(10)를 타고 상하방향으로 전도되어 다른 수직바로 전달되는 열을 차단시켜 단열성을 향상시키게 된다. 이와 같은 제1단열재(32)는 조립시 상부와 하부에 위치하는 각 수직바의 실내측프레임(11)에 걸쳐져서 위치하게 된다.
제1단열재(32)의 재질은 PVC와 같은 합성수지를 사용하지 않고, 열이 전도되지 않는 소재이면 어떤 것을 사용하더라도 상관없다. 예를 들면, 목재, 유리섬유, 불연 패브릭(fabric), 그라스울 등 다양한 소재를 사용할 수 있으며 이 정도의 재질변경은 통상의 기술자라면 아무런 기술적 어려움없이 변경할 수 있을 것이다.
제1단열재(32)의 중공 사각 형상 내주면 및/또는 외주면에는 일정 높이를 갖는 돌출턱(321)이 상하방향 또는 수평방향으로 돌출되게 형성되어 있는 것이 바람직한데, 돌출턱(321)은 제1단열재(32)의 중공 사각 형상 내주면에만 설치될 수도 있고, 외주면에만 설치될 수도 있으며, 내주면과 외주면 모두에 설치될 수도 있다. 돌출턱(321)끼리는 일정 간격 이격되게 형성하는 것이 바람직하며, 인접하여 형성된 돌출턱(321)과 돌출턱(321) 사이에 공간을 형성하여 단열성 향상에 기여하게 된다. 이와 같은 돌출턱(321)은 제1단열재(32)와 슬리브(31) 사이 및/또는 제1단열재(32)와 수직바의 실내측프레임(11) 내주면 사이를 이격시켜 단열성을 향상시키게 된다.
제1단열재(32)의 다른 실시예는, 제1단열재(32)가 중공 사각 형상이 이중벽으로 형성되고, 이중벽 사이에는 등간격으로 상하방향 또는 수평방향으로 격벽이 형성되어 있어서, 각 격벽 사이에 중공부(中空部)(323)가 형성되어 구성된다(도 6 참조). 이와 같이 중공부(322)가 형성된 이중벽으로 제1단열재(32)를 구성하면 연결재(30)의 단열성 향상은 물론 강도 보강에도 효과적이다
상하방향으로 수직바(10)를 연결할 때는 단열을 위해 수직바(10)끼리 일정 간격 이격되도록 조립 설치해야 하는데, 이를 위해서는 제1단열재(32)의 중공 사각 형상 외주면의 수평방향을 따라 일정 높이에 일정 폭을 갖는 받침턱(322)을 형성하는데, 조립시 받침턱(322)의 상부와 하부에 수직바가 각각 위치하게 되어 수직바(10)끼리 일정 간격(받침턱의 폭을 말함) 이격되어 조립되게 된다.
만일 제1단열재(32)의 외주면에 받침턱(322)을 형성하지 않았을 때는 상부와 하부에 위치하게 되는 수직바(10)를 일정 거리 이격하도록 조립 설치한 후에 이격된 부분에 실리콘과 같은 마감재(35)를 충전시켜 마감하면 된다.
연결재(30)의 단열성 향상을 위해서는 슬리브(31)의 내부 중공부에 글라스울과 같은 제2단열재(32')를 더 삽입할 수도 있다.
또한, 화재 발생시 수직바의 실내측프레임(11) 내부에 형성된 중공부를 통해 층간 이동하는 열과 화염을 차단시켜 수직바(10)의 방화(防火)기능을 향상시키기 위해서는 연결재(30)의 금속재 슬리브(31)의 상부와 하부 개방된 면을 막아서 폐쇄시키는 막음커버(34)를 설치하는 것이 바람직하다. 막음커버(34)는 판상(板狀)의 금속판으로 제작된 것으로, 슬리브(31)의 개방된 면, 즉 상부와 하부 모두를 막아서 폐쇄시킬 수도 있고, 상부 또는 하부 어느 일측만 막아서 폐쇄시킬 수도 있는데 일측만 막을 때는 제2단열재(32')를 삽입할 때를 고려하여 하부를 막도록 설치하는 것이 바람직하다.
막음커버(34)는 슬리브(31)의 상단 및/또는 하단과 용접하여 설치할 수도 있고, 판상(板狀)의 부재의 상면 및/또는 하면에 돌출부를 돌출되게 형성하여 슬리브(31)의 상하단에서 끼워맞워서 결합시킬 수도 있다. 또한, 막음커버(34)는 슬리브(31)의 개방된 부분만 막도록 설치할 수도 있고, 슬리브(31)와 제1단열재(32) 부분까지 다 막도록 설치할 수도 있다. 또, 슬리브(31)와 막음커버(34)는 일체로 형성하여, 슬리브(31) 자체를 슬리브(31)의 상면 및/또는 하면이 막히도록 형성할 수도 있다.
본 발명에 따른 연결재(30)를 단열기능 보다는 방화(防火)기능만을 고려할 때는, 앞에서 설명한 실시예에서 제1단열재(32)만 구비하지 않으면 된다. 이때는 연결재(30)는 슬리브(31)와, 슬리브(31)의 개방된 면을 막아서 폐쇄시키는 막음커버(34)만 구비하여 구성되며, 슬리브(31)와 막음커버(34)의 구성 및 나머지 부분의 구성은 앞에서 이미 설명했기 때문에 중복되므로 설명을 생략한다.
이상의 설명은 본 발명을 예시적으로 설명한 것이고, 명세서에 게시된 실시예는 본 발명의 기술사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이므로 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 그러므로 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의해 해석되고, 그와 균등한 범위 내에 있는 기술적 사항도 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10 : 수직바 11 : 실내측프레임
12 : 실외측프레임
20 : 수평바
30 : 연결재 31 : 슬리브(sleeve)
32, 32' : 제1 및 제2단열재 321 : 돌출턱
322 : 받침턱 323 : 중공부(中空部)
34 : 막음커버 35 : 마감재

Claims (11)

  1. 수직바와 수평바가 격자 형상으로 조립되는 커튼월에서, 상부와 하부에 위치하는 수직바끼리 연결 조립시키는 수직바 연결재에 있어서,
    상기 수직바 연결재는,
    상부와 하부가 개방되어 있고 단면(斷面)이 중공(中空) 사각 형상이며, 금속재로 제작된 슬리브(sleeve);
    상부와 하부가 개방되어 있고 단면이 중공 사각 형상이며 합성수지로 제작되어, 조립시 슬리브의 외측에 끼워져서 위치하게 되는 제1단열재;
    를 포함하여 구성되어,
    상기 슬리브의 외주면에 제1단열재를 삽입한 상태로 상부와 하부에 위치하는 수직바 실내측프레임의 사각 형상 내부에 각각 삽입되어 결합되면서 조립되는 것을 특징으로 하는 층간 방화기능을 갖는 커튼월의 수직바 연결재.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1단열재의 중공 사각 형상 내주면 또는 외주면에는 일정 높이를 갖는 돌출턱이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 층간 방화기능을 갖는 커튼월의 수직바 연결재.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1단열재의 중공 사각 형상 외주면의 수평방향을 따라 일정 높이에 받침턱이 형성되어 있어서, 조립시 상부와 하부에 위치하게 되는 수직바가 받침턱의 상부와 하부에 각각 위치하게 되어 수직바끼리 일정 간격 이격되어 조립되게 되는 것을 특징으로 하는 층간 방화기능을 갖는 커튼월의 수직바 연결재.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 슬리브의 사각 형상 내부에는 제2단열재가 더 삽입되어 있는 것을 특징으로 하는 층간 방화기능을 갖는 커튼월의 수직바 연결재.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1단열재는 중공 사각 형상이 이중벽으로 형성되고, 이중벽 사이에는 등간격으로 격벽이 형성되어 있어서, 각 격벽 사이에 중공부(中空部)가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 층간 방화기능을 갖는 커튼월의 수직바 연결재.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    판상(板狀)의 금속판으로 제작되어, 상기 수직바 실내측프레임의 사각 형상 내부에 삽입된 슬리브의 개방된 면을 막아서 폐쇄시키는 막음커버가 더 설치되는 것을 특징으로 하는 층간 방화기능을 갖는 커튼월의 수직바 연결재.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 슬리브와 막음커버는 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 층간 방화기능을 갖는 커튼월의 수직바 연결재.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1단열재의 재질은 합성수지 대신 목재 또는 유리섬유인 것을 특징으로 하는 층간 방화기능을 갖는 커튼월의 수직바 연결재.
  9. 수직바와 수평바가 격자 형상으로 조립되는 커튼월에서, 상부와 하부에 위치하는 수직바끼리 연결 조립시키는 수직바 연결재에 있어서,
    상기 수직바 연결재는,
    상부와 하부가 개방되어 있고 단면(斷面)이 중공(中空) 사각 형상이며, 금속재로 제작된 슬리브(sleeve);
    판상(板狀)의 금속판으로 제작되어, 상기 슬리브의 개방된 면을 막아서 폐쇄시키는 막음커버;
    를 포함하여 구성되어,
    상기 슬리브가 상부와 하부에 위치하는 수직바 실내측프레임의 사각 형상 내에 각각 삽입되어 결합되면서 조립되는 것을 특징으로 하는 층간 방화기능을 갖는 커튼월의 수직바 연결재.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 슬리브와 막음커버는 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 층간 방화기능을 갖는 커튼월의 수직바 연결재.
  11. 제9항 또는 제10항에 있어서,
    상기 슬리브의 사각 형상 내부에는 제2단열재가 더 삽입되어 있는 것을 특징으로 하는 층간 방화기능을 갖는 커튼월의 수직바 연결재.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20110001777A (ko) * 2009-06-30 2011-01-06 (주) 엘지토스템비엠 커튼 월
KR101649111B1 (ko) * 2015-05-11 2016-08-18 주식회사서울창호 가변 슬리브
KR20170068729A (ko) * 2015-12-10 2017-06-20 김순석 커튼월의 수직바 연결재

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