• 제목/요약/키워드: stability of tunnel

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이축압축실험을 통한 지하공동 손상시 음향방출 및 미소변형 특성 연구 (A Study on Acoustic Emission and Micro Deformation Characteristics During Biaxial Compression Experiments of Underground Opening Damage)

  • 김민준;최준형;나태유;박찬;채병곤;박의섭
    • 터널과지하공간
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    • 제34권2호
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    • pp.169-184
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    • 2024
  • 본 연구에서는 심부 지하공간의 안정성을 평가하고자 심부 응력조건을 반영한 암석블록의 이축압축실험을 통하여 지하공동에서 손상 발생시 발생하는 음향방출 및 미소변형의 특성을 분석하였다. 음향방출 특성 분석 결과 지하공동에서 손상 발생 직전에 음향방출 신호의 주파수, 카운트, 에너지, 진폭 특성이 급격히 증가하였다. 특히 주파수와 카운트는 손상 전후에서 특성 차이가 크게 나타나 원형 공동의 손상 특성 분석에 적합한 음향방출 인자인 것으로 나타났다. 이미지상관기법 적용결과 실험 중 공동 주변에 변형이 집중되었음을 변형률의 공간적 분포를 통해 알 수 있었으며, 실험 종료 지점에서는 스폴링 현상이 발생하였음을 확인할 수 있었다. 본 연구에서 제시된 원형 공동 손상시 음향방출 및 미소변형 특성은 심지층 활용을 위한 지하공동 안정성 평가의 기초자료로 활용될 것으로 기대된다.

파시르탄광의 사면안전을 위한 발파지침 수립 연구 (Establishment of a Safe Blasting Guideline for Pit Slopes in Pasir Coal Mine)

  • 최병희;류창하;선우춘;정용복
    • 터널과지하공간
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    • 제18권6호
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    • pp.418-426
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    • 2008
  • 인도네시아 파시르탄광에서 적용되고 있는 전형적인 발파방법은 지표면을 유일한 자유면으로 하는 일자유면 노천발파 공법이다. 일반적으로 일자유면 발파방법은 자유면이 하나뿐이므로 구속이 커서 큰 지반진동을 일으키게 된다. 큰 지반진동은 다시 채광장의 경계를 이루는 사면의 안정성에 나쁜 영향을 미칠 수 있다. 이런 측면에서 발파로 인한 지반진동으로부터 파시르탄광의 채광장 사면과 폐석장의 안전을 확보할 수 있는 발파지침을 마련하기로 하였다 먼저, 파시르탄광에서 발파로 발생될 수 있는 지반진동 수준을 예측할 수 있는 예측식을 유도하였다. 다음으로, 채광장 사면과 폐석장의 폐석더미를 관리하기 위한 지반진동 허용수준을 PPV 측정치로 각각 120mm/s 및 60mm/s로 설정하였다. 도출된 예측식과 설정된 허용수준으로부터 현장에서 사용할 수 있는 안전발파를 위한 환산거리 조건식을 설정하였다. 설정된 환산거리 조건식은 채광장 사면과 폐석더미에 대해 각각 $D_s{geq}5$$D_s{geq}10$이다. 또한, 환산거리 조건식을 만족시킬 수 있도록 천공장 $3.3{sim}8.8m$에 대하여 몇 가지 표준발파패턴을 제안하였다.

현장 측정에 의한 춘천-양구 산악지역 내 수평응력 분포와 취성파괴 가능성에 관한 연구 (Characteristics of the Horizontal Stress and the Possibility of Stress Induced Brittle Failure in Chuncheon-Yanggu Mountainous Region by the In-situ Stress Measurements)

  • 배성호;전석원
    • 터널과지하공간
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    • 제15권2호
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    • pp.157-167
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    • 2005
  • 암반 내 작용하는 초기응력은 굴착되는 공동의 안정성이나 파괴 거동을 평가하는데 요구되는 주요 매개변수들 중의 하나이며 그 중요성은 암반 구조물의 시공 심도가 깊어지고 단면 규모가 커질수록 증가하게 된다. 이 논문에서는 경기육괴의 동북부에 위치한 춘천-양구 산악지역의 초기응력 분포 특성을 파악하기 위한 연구를 수행하였다. 현장 초기응력 측정은 연구지역내 9개 개별 시추공을 대상으로 심도 220m\~290m 구간의 49개소에서 시행되었다. 모든 수압파쇄 균열 조사는 초음파 주사검층을 이용하여 수행하였다. 연구 결과 조사지역 내에서 분포 암종의 차이에 따라 서로 상이한 분포 특성을 나타내는 초기응력장이 관찰되었고 특히 심도 200 m 이상의 관입 화강암체내에는 3.0에 가까운 측압계수를 가지는 높은 수준의 과잉 수평응력장이 형성되어 있는 것으로 분석되었다. 그리고 조사지역내에서 초기응력 조건에 의한 취성파괴 가능성을 평가한 결과 화강암 분포 지역내 심도 100 m이상인 영역에서는 굴착된 암반 구조물 주변에서 취성파괴의 가능성이 있는 것으로 분석되었다.

비대칭 V-cut의 갱내 광산에 대한 적용성 연구 (Study on Applicability of Asymmetry V-Cut method in Underground Mine)

  • 김정규;정승원;김준하;김종관
    • 터널과지하공간
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    • 제31권6호
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    • pp.520-533
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    • 2021
  • 갱내채광개발의 안정성 문제로 굴착단면을 축소하였을 때 발생한 경제적 손실을 최소화하기 위해 발파효율을 증가시킬 필요가 있으며, 이를 위해 새로운 발파 설계를 제안하였다. 본 연구에서는 현장의 생산발파, 생산발파에 확대공을 2열 추가한 1차 제안발파 그리고 확대공에 1열만 추가하여 비대칭을 이루는 2차 제안발파의 발파효율을 비교하였다. 발파효율 평가지표로는 굴진율과 파쇄입도로 선정하였다. 굴진율의 경우 일반대비 1차 제안발파는 6.07%, 2차 제안발파는 4.65% 향상하였고, 파쇄입도의 경우 P80 기준으로 일반발파 대비 1차 제안발파는 약 58%, 2차 제안발파는 약 47% 파쇄입도가 감소하였다. 평가지표에 따라 1차 제안발파가 2차 제안발파보다 좋은 발파효율을 보이지만, 평가지표의 결과의 차이가 미비하여 1차 제안발파에 추가적으로 소요된 작업시간과 비용을 고려하였을 때 2차 제안발파인 비대칭 V-cut이 현장에 더 적합한 발파설계라 판단된다.

충전층을 이용한 암반공동 열에너지저장시스템의 열에너지 수지 분석 (Thermal Energy Balance Analysis of a Packed Bed for Rock Cavern Thermal Energy Storage)

  • 박정욱;류동우;박도현;최병희;신중호;선우춘
    • 터널과지하공간
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    • 제23권3호
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    • pp.241-259
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    • 2013
  • 충전층을 이용한 열에너지저장 시스템은 자갈이나 콘크리트와 같은 열저장매질과 공기나 오일과 같은 열전달유체를 이용하여 현열에너지를 저장하는 방식으로서, 저장매질의 경제성과 화학적 안정성, 시스템 구축의 용이성 등 많은 장점이 갖는다. 본 연구에서는 충전층을 이용한 열에너지저장 기술에 대하여 개략적으로 소개하고, 이러한 열에너지저장소의 에너지 수지와 성능 효율을 분석하기 위한 수치 모델을 제시하였다. 유한차분법을 이용하여 저장소 내 1차원 비정상 열전달 해석을 수행하였으며, 반복적인 주입과 토출에 따른 충전층의 온도분포와 외부로의 손실 에너지를 계산하였다. 해석모델은 AA-CAES(advanced adiabatic compressed air energy storage)와 연계된 고온의 열에너지저장시스템으로 저장소가 지하암반 내에 위치하는 경우와 지상에 위치하는 경우를 모사하고, 성능효율 및 열손실률을 비교 분석하였다.

축소 모형실험을 통한 토피조건별 이수압식 쉴드 TBM의 챔버압 및 이수분출 가능성 평가 (A study on the face pressure control and slurry leakage possibility using shield TBM model test)

  • 고성일;신현강;나유성;정혁상
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제22권3호
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    • pp.277-291
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    • 2020
  • 쉴드 TBM은 기존 재래식 터널(Drill and Blast)에 비하여 터널을 굴착하는 지반 및 선형조건에서 적용범위가 넓은 공법으로 대단면, 대심도, 초연약지반에서의 터널링 공법으로 중요성이 부각되고 있으며, 현재 13.3 m의 대구경 slurry 쉴드 TBM이 한강 하부 통과를 위한 시공을 준비하고 있다. 쉴드 TBM은 이수압식과 토압식 쉴드 TBM으로 구분되고, 각각의 특성에 따라 시공 중 관리 항목이 달라진다. 본 논문에서는 연약지반에 주로 시공되는 이수압식 쉴드 TBM을 대상으로 장비형식, 발생기원, 적용 사례 및 트러블 사례를 분석하였다. 또한, 적정 챔버압, 장비 전방으로의 이수 분출(또는 누수)가능성을 토피고 조건에 따라 2D 및 3D 모형실험 실시하였다. 이를 토대로 연약지반 조건에서 이수압식 쉴드 TBM 시공 시 적정 굴진면 토압과 챔버압 예측을 위한 기초 및 참고자료 제공 그리고 토피고 조건에 따른 이수분출 위험 높이를 제안하여 이수분출로 인한 안정성 및 환경요인 저하원인을 최소화하기 위한 방안을 제안하였다.

복공식 지하 압축공기에너지 저장공동의 내압구조에 대한 반복하중의 역학적 영향평가 (Mechanical Properties of a Lining System under Cyclic Loading Conditions in Underground Lined Rock Cavern for Compressed Air Energy Storage)

  • 천대성;박찬;정용복;박철환;송원경
    • 터널과지하공간
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    • 제22권2호
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    • pp.77-85
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    • 2012
  • 피로파괴는 반복적인 하중에 의해 재료 내에 균열이 발생하고, 진전함에 따라 재료의 물성이 약화되어 최종적으로 파괴에 이르는 현상을 말하며, 일반적으로 반복적인 하중이 가해지는 기계나 구조물 등은 피로파괴를 고려한다. 암반구조물의 경우 일반적으로 동적인 반복하중에 의한 피로파괴보다는 정적인 크립에 의한 피로 파괴를 경험하는 경우가 대다수이다. 그러나 압축공기와 같은 물질을 지하에 저장하는 경우 물질의 입 출에 의한 내부 압력의 변화가 발생하기 때문에 지하저장시설이 위치하는 암반과 내부 콘크리트의 동적 피로파괴 특성을 검토해야한다. 본 연구에서는 복공식 지하 압축공기에너지 저장공동 내부에 설치되는 콘크리트 라이닝의 반복굴곡하중에 대한 물성변화와 플러그가 설치된 경계에서의 반복전단하중에 대한 물성변화를 실험적인 방법에 의해 알아보았다. 반복전단시험을 통해 적절한 수직응력에서 평면 인터페이스의 플러그도 역학적인 안정성을 확보할 수 있음을 알 수 있었다. 반복굴곡시험에서는 반복재하에 따른 콘크리트 라이닝의 강도저하 현상을 확인하였으며, 이로부터 S-N 곡선을 구하였다.

절리의 기하학적 특성과 역학적 특성을 고려한 절리암반의 개별요소모델링에 관한 연구 (A Study on the Distinct Element Modelling of Jointed Rock Masses Considering Geometrical and Mechanical Properties of Joints)

  • 장석부
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 1998년도 터널.암반역학위원회 박사학위 논문집
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    • pp.35-81
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    • 1998
  • 개별요소법은 암석블록의 회전, 활동, 이탈 등과 같은 절리암반의 불연속 거동을 모델링할 수 있는 큰 장점을 가지고 있다. 그러나 불연속면의 분포특성에 해석결과가 매우 민감한데 비하여 현장조사에 의한 절리자료는 매우 부족하다. 또한 개별요소법에서 절리는 블록간의 접촉으로 고려되기 때문에 적절한 절리법칙의 적용은 절리암반의 안정성 평가에 매우 중요하다. 본 연구에서는 절리의 기하학적 특성과 역학적 특성을 고려한 개별요소해석을 수행하기 위하여 통계적 모델링 기법을 개발하였고 팽창성 암석절리법칙을 전산모델링 하였다. 통계적 모델링 기법은 부족한 현장 절리자료로부터 절리도를 재현함으로써 개별요소해석에 필요한 암석블록의 집합체를 제공한다. 또한 절리의 팽창성을 개별요소법의 변-변접촉에 도입함으로써 개별요소해석에서 절리면의 역학적 특성외에도 절리의 경계조건을 괴려할 수 있게 되었다. 통계적 개별요소모델을 위한 전처리 과정은 절리자료의 통계처리, 절리도 발생과 블록경계 발생으로 구성되며, 이 방법을 이용하여 절리의 기하학적 변수의 편차가 절리암반의 거동에 미치는 효과를 분석하였다. 통계적 모델링 기법은 해석자의 주관이 상당히 배제된 객관적인 해석을 수행할 수 있기 때문에 일관된 개별요소해석기법의 한 수단이 될 수 있다. 본 연구에서 적용한 팽창성 절리법칙은 절리의 전단거동과 수직거동간의 연성이 가능하며 실내시험에 의하여 필요한 입력변수를 정량적으로 결정하는 것이 용이하다. 단일절리에 대한 다양한 시험을 통하여 절리의 경계조건에 의해 영향을 받는 팽창성 절리의 거동특성을 분석하였다. 또한, 절리암반내 터널의 개별요소해석을 통하여 절리의 팽창특성이 터널의 안정성에 이바지함을 보였다.보품질로 측정하여 이들 요인이 EIP사용자의 직무성과에 미치는 영향에 관해 연구하였다. 본 논문은 EIP를 도입한 기업을 대상으로 EIP성과에 대한 연구를 진행하여 EIP를 도입하거나 구현중인 기업에게 적합한 경영관리적 방향을 제시할 수 있을 것이다.및 경험은 향후 상용설비를 위한 기본자료로 활용할 것이다.X>, 그리고 입원기간은 $21.6\pm14.3일(13\~56)$이었다. 수술 후 평균 CK-MB는 $11.3\pm14.1ng/mL$였다. 수술 후 조기 혈관 개존율은 $100\% (24/24)$였다. 모든 환자에서 완전 추적이 가능하였으며 평균 추적기간은 $20.4\pm15.2개월(5\~43)$이었다. 이 기간 중 사망환자나 흉통이 재발한 환자는 없었다. 걸론: 80세 이상 고령의 환자에서 OPCAB은 수술 후 합병증을 줄이고 좋은 결과를 보여 주었다. 그러므로 고령의 환자에서도 관상동맥우회술의 적응증이 되면 적극적으로 수술을 시행할 필요가 있으며, 수술방법은 OPCAB이 좋을 것으로 생각한다서 실용적 개발의 가능성을 보였다.에 따라 현저한 차이가 있었으며 Dimethoate처리$(30^{\circ}C,\; 0.2\%$액에서 24시간)에 의하여 볍씨의 호흡량이 감소되었다. 9) 산소호흡량과 평균발아소요일수와는 $\gamma=-0.945$로 부의 유의한 상관을 보였는데 산소호흡량이 많은 품종은 평균발아소요일수가 짧은 경향을 보였다. 10) 볍씨의 산소호흡량과 Dimethoate 처리에 의한 볍씨의 발아저해도와는 $\gamma=-0,771$

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전방 십자 인대 재 재건술 단기 추시 결과 (Revision of Failed ACL Reconstruction - Early Result -)

  • 안진환;조용진;이용석;신성기
    • 대한관절경학회지
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    • 제7권2호
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    • pp.169-175
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    • 2003
  • 목적 : 실패한 전방십자인대 재건술후 시행한 전방십자인대 재 재건술의 단기추시 결과를 평가하고자 하였다. 대상 및 방법 : 1997년 8월부터 2002년 2월까지 실패한 전방십자인대 재건술에 대하여 재 재건술을 시술 받았던 18예를 대상으로 하였으며, 재건술후 재 재건술까지의 평균기간은 39$(7\~120)$개월 이었으며, 동종이식건 14예$(78\%)$, 자가이식건 4예$(22\%)$를 관절경을 이용하여 전방십자인대 재 재건술을 시술하였다. 주 증상으로는 불안정성이 16예$(89\%)$로 가장 많았고, 전방십자인대 재건술을 한번 시행받았던 경우가 16예$(89\%)$, 두번 시행받았던 경우가 2예$(11\%)$였다. 술전, 술후 및 추시관찰시 Lachman test, pivot shift test, KT 2000 및 방사선학적으로 전방십자인대의 안정성을 평가하였으며, Lysholm score 및 HSS score를 비교 분석하였고 환자의 주관적 만족도를 조사하였다. 결과 : 평균 추시관찰 기간은 27$(12\~60)$개월이었으며, 술전 Lachman test 및 pivot shift test는 전예에서 양성의 소견을 보였으나 술후 대부분의 예에서 음성으로 나타났으며, KT 2000은 술전 7.75$(3.5\~12.5)$mm에서 술후 최종추시시 2.36$(1.0\~6.0)$mm로 안정되었다. Lysholm score 및 HSS score는 각각 술전 72.6$(66\~77)$점, 72.5$(68\~78)$점에서 술후 최종추시 시 89.2$(80\~92)$점, 88.2$(81\~92)$점으로 향상되었다. 환자의 대부분은 수술결과에 만족$(89\%)$하고 있었다. 전방십자인대 재건술의 실패원인으로는 대퇴터널의 부정위치가 11예$(61\%)$로 가장 많았다. 결론 : 실패한 전방십자인대 재건술의 치료로 적절한 이식건을 이용하여 관절경적 전방십자인대 재 재건술을 시술함으로서 주관적 및 객관적으로 비교적 안정적인 슬관절을 얻을 수 있었으나, 일차 전방십자인대 재건술의 가장 많은 실패의 원인이 수술 수기의 오류임을 감안한다면 정확한 수술 수기로 전방십자인대 재건술을 시술하는 것이 중요할것으로 사료된다.

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이식 건 고정 시 슬관절 위치가 자가 슬괵건을 이용한 관절경적 전방 십자 인대 재건술 후 결과에 미치는 영향 (Effects of Knee Position during the Graft Fixation of the Arthroscopic Anterior Cruciate Ligament Reconstruction with Autogenous Hamstring Graft)

  • 이철우;유재두;노권재;박성필
    • 대한관절경학회지
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    • 제9권2호
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    • pp.143-147
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    • 2005
  • 목적: 슬개 건을 이용한 전방 십자 인대 재건술 시, 이식 건을 경골 쪽에서 고정할 때 일반적으로 슬관절의 굴곡 각도는 신전 위치에서 시행한다. 저자들은 슬괵 건을 이용한 전방 십자 인대 재건술 시, 이식 건을 고정 할 때 슬관절의 굴곡 각도가 수술 후 슬관절 안정성과 운동 범위에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 대상 및 방법: 2002년 5월부터 2003년 1월까지 슬괵 건을 이용한 전방 십자 인대 재건술 시, Rigidfix system(Mitek Product, Johnson and Johnson, USA)와 intrafix를 이용하여 고정하였다. 전방 십자 인대 재건술을 시행 받은 39명 중 추시 관찰이 되지 않은 2명을 제외한 37명의 환자를 대상으로 하였다. 평균 추시 기간은 14개월(범위: $13{\sim}25$개월) 이었다. 완전 신전 위 또는 20도 굴곡 위의 슬관절 굴곡 각도의 결정은 수술 순서에 따라서 교대로 선택하였다. 내측 반월상 연골의 절제 2예, 내측 반월상 연골의 봉합 2예 외측 반월상 연골의 봉합 1예에서 시행하였다. 임상적 평가는 이학적 검사인 Lachman검사, Pivot shift검사와 재건술 후의 Lysholm점수, IKDC( international knee documentation committee)평가 기준, KT-1000관절 계측 결과를 이용하였다. 결과: 최종 추시 상 수술 후 Lysholm 점수는 93.1점(범위: $65{\sim}98$점), IKDC 평가 기준에 의한 최종 평가 상 정상(A) 26예, 거의 정상(B) 10예, 비정상(C) 1 예이었으며, 심한 비정상은 (D)은 없었다. 최종 추시 상 KT-1000 관절계를 이용한 최대 도수 부하 검사 상 건 측 과의 차이는 평균 2.5 mm 이였다. 술 후 시행한 Lachman 검사상 정상 32예, 1 등급 4예, 2 등급 II 1예 이었고, Pivot shift 검사 상 정상 34예, 1 등급 2예, 2 등급 1예 이었다. KT-1000 관절계를 이용한 최대 도수 부하 검사 상 건 측 과의 차이는 20도 고정을 한 경우는 평균 2.3 mm, 완전 신전 위에서 고정한 경우는 평균 2.7 mm이였다(P<0.05). 수술 후 1년 슬관절의 운동 범위는 20도 굴곡 위에서 고정한 경우에 1례 에서 5도의 굴곡 구축이 있었고, 신전 위에서 고정한 경우는 2례 에서 건측 보다 10도의 굴곡 제한이 있었다. 결론: 자가 슬괵 건을 이용한 전방 십자 재건술 시, 경골 부의 고정 시 슬관절의 굴곡 각도 따른 슬관절의 전방 안정성에 차이는 없었으나, 신전 위에서 고정하는 것이 과도한 이식 건의 장력으로 인한 슬관절 굴곡 구축을 예방하는데 도움이 될 것으로 사료된다.

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