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In Situ Spectroscopy in Condensed Matter Physics

  • Noh, Tae Won
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.92-92
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    • 2014
  • Recently, many state-of-art spectroscopy techniques are used to unravel the mysteries of condensed matters. And numerous heterostructures have provided a new avenue to search for new emergent phenomena. Especially, near the interface, various forms of symmetry-breaking can appear, which induces many novel phenomena. Although these intriguing phenomena can be emerged at the interface, by using conventional measurement techniques, the experimental investigations have been limited due to the buried nature of interface. One of the ways to overcome this limitation is in situ investigation of the layer-by-layer evolution of the electronic structure with increasing of the thickness. Namely, with very thin layer, we can measure the electronic structure strongly affected by the interface effect, but with thick layer, the bulk property becomes strong. Angle-resolved photoemission spectroscopy (ARPES) is powerful tool to directly obtain electronic structure, and it is very surface sensitive. Thus, the layer-by-layer evolution of the electronic structure in oxide heterostructure can be investigated by using in situ ARPES. LaNiO3 (LNO) heterostructures have recently attracted much attention due to theoretical predictions for many intriguing quantum phenomena. The theories suggest that, by tuning external parameters such as misfit strain and dimensionality in LNO heterostructure, the latent orders, which is absent in bulk, including charge disproportionation, spin-density-wave order and Mott insulator, could be emerged in LNO heterostructure. Here, we performed in situ ARPES studies on LNO films with varying the misfit strain and thickness. (1) By using LaAlO3 (-1.3%), NdGaO3 (+0.3%), and SrTiO3 (+1.7%) substrates, we could obtain LNO films under compressive strain, nearly strain-free, and tensile strain, respectively. As strain state changes from compressive to tensile, the Ni eg bands are rearranged and cross the Fermi level, which induces a change of Fermi surface (FS) topology. Additionally, two different FS superstructures are observed depending on strain states, which are attributed to signatures of latent charge and spin orderings in LNO films. (2) We also deposited LNO ultrathin films under tensile strain with thickness between 1 and 10 unit-cells. We found that the Fermi surface nesting effect becomes strong in two-dimensions and significantly enhances spin-density-wave order. The further details are discussed more in presentation. This work was collaborated with Hyang Keun Yoo, Seung Ill Hyun, Eli Rotenberg, Ji Hoon Shim, Young Jun Chang and Hyeong-Do Kim.

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국내 산업들의 물 발자국 산정에 관한 연구 (A Study about Water Footprint Evaluation of Industrial Sectors)

  • 김준범;강헌;박기학
    • 대한환경공학회지
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    • 제35권6호
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    • pp.400-406
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    • 2013
  • 물 발자국(Water footprint)은 단위 제품 및 단위 서비스 생산 전과정(life cycle) 동안 직접 및 간접적으로 이용되는 물의 총량지표를 나타내는 것을 의미한다. 본 연구에서는 물 발자국 산정 방법을 이용하여 국내 산업에서의 직접 및 간접적인 용수량을 산정하여 효과적인 수자원 관리를 위한 하나의 방법을 제시하고자 하였다. 연구 결과로는 원단위 용수계수가 가장 큰 산업은 농림수산품으로 약 637 $m^3/won$으로 전체 산업의 93%를 차지했다. 농림수산품 다음으로 간접적인 원단위 용수계수가 큰 산업은 석유 및 석탄 제품으로 약 13 $m^3/won$을 나타냈다. 산업연관용수량의 경우 간접적인 용수량이 가장 많은 산업 역시 농림수산품으로 직접적인 용수량이 약 25억 $m^3$인데 비해 간접적인 용수량은 약 130억 $m^3$ 정도로 나타났으며, 조사한 전체 16개 산업 중 91%를 차지했다. 화학제품의 경우 직접적인 용수량이 약 2억 $m^3$, 간접적인 용수량은 약 4억5천만 $m^3$으로 나타났다. 연구결과 직접적인 용수량보다 간접적인 용수량이 전체적으로 큰 것으로 나타났으며, 이와 같이 국가적으로 전체 산업별 물 발자국 및 용수량의 흐름을 파악함으로써, 국가의 수자원 관리 정책 수립 시 기초자료로 활용 되어질 수 있을 것으로 사료된다.

감성소구에 있어서 포장디자인 연구- 베이커리 제품 중심으로 (A study on the package design approach on sensitive)

  • 장욱선
    • 디자인학연구
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    • 제14권2호
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    • pp.117-126
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    • 2001
  • 식생활의 단계는 생존(Survival), 인지(Recognition), 선택(Selection) 그리고 기호(Reference)의 단계에서 예술(Art)의 단계로까지 승화한다고 한다. 식생활도 먹는 일에서 즐거움으로 변화하고 있고, 식품포장의 기능은 단순한 포장보다는 다양한 기능을 요구하고 있다. 최근 평균적인 생활수준 향상등 생활환경의 변화가 현저히 나타나고 있고 이 같은 생활환경의 변화는 우리 식문화에 많은 영향을 끼치고 있다. 특히 정부의 유통개방정책에 즈음하여 속속 외국의 유명 베이커리가 국내 시장에 진출을 고려하고 있고, 、93년 7월 유통시장의 완전개방 이후 국내시장의 베이커리업계의 많은 어려움이 있다. 제품디자인이나 포장디자인 분야는 선진국의 경우를 답습하는 정도에 그치고 있어 앞으로의 시장에 대한 업계의 관심은 그 어느 때보다도 중요한 시기일 것이다. 즉 우리실정에 맞는 제품과 포장디자인의 강화된 상품력으로 시장에서 확고한 소비자 거점을 확보해 놓는 일을 서둘러야 한다. 기업의 목적을 위한 수단은 마켓팅, 생산, 판매에 의해 성취 될 수 있다. 이것은 각각의 전략을 필요로 하고 마켓팅 전략 역시 광고선전, 판매, 포장 등과 연계되어 생각되어야 한다. 이중에도 포장은 Marketing Mix의 가장 중요한 도구중의 하나이다. 그것은 시장에서 생산자의 포지셔닝과 판매후의 역할에도 지대한 영향을 미치기 때문이다. 이와 같이 모든 분야가 합리화, 과학화되어 가는 현대의 시장에서 경쟁사간의 마케팅 전쟁은 끊임없이 되풀이되어가고 있다. 따라서 본 논문은 시대적 환경 속에서 포장이 마케팅의 수단이나 도구로써 존재하는 것이 아닌, 소비자의 심리를 자극하는 포장디자인의 진정한 목표달성을 위한 패키지로, 또 도외시되어 가는 휴머니즘의 회복에 중요한 요소로써 제몫을 하기 위해 소비자 감성에 소구할 수 있는 포장디자인 계획으로 기업의 상품력 강화나 이미지 향상에 기여할 수 있는 방안을 강구하고자 하였다.

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과학 관련성 태도 변화 검사도구(CARS-Changes in Attitude about the Relevance of Science) 번역본의 타당도와 관련 변인 탐색 및 동형 검사 도구 구성 (Validating the Translated Version of CARS(Changes in Attitude About the Relevance of Science), Exploring Variables Related to CARS Scores, and Constructing Two Equivalent Test Sets of CARS)

  • 박은주;이상의;아리프 라흐마툴라흐;하민수
    • 과학교육연구지
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    • 제41권2호
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    • pp.179-194
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    • 2017
  • 이 연구의 목적은 CARS(Changes in Attitude of Relevance to Science)문항에 대한 신뢰도 및 타당도를 확인하여 우리나라 학생들에게의 적용여부를 판단하고, 성별 및 학교급별 차이를 비교한 후 라쉬 모델을 활용하여 두 개의 동형의 과학적 관련성 인식 검사도구를 구성하는 것이다. 이 연구를 위하여 59문항의 CARS 과학적 관련성 인식 검사문항을 번역하여 787명의 중 고등 (중학생 300명, 고등학생 431명의 답변이 분석됨) 학생들에게 투입하였다. CARS 문항의 우리나라 학생들에게의 적합도를 판단하고 많은 문항수의 제한점을 극복하기 위하여 라쉬 모델의 문항연결 방법을 활용하였다. 연구 결과를 분석하여 25문항으로 구성된 CARS-A와 CARS-B형의 두 과학적 관련성 인식 검사도구를 구성하였다. 두 동형검사도구의 라쉬 점수 상관관계는 0.78이며, 라쉬 모델 분석수치는 거의 일치하였다. 이 연구를 통해 생성된 두 형의 과학 관련성 인식 검사도구는 학생들의 과학의 일상관련 태도를 확인하거나, 특정 수업과정 후 또는 학년별 변화를 확인하는데 유용하게 활용될 수 있을 것이다. 이 연구를 통해 과학교육에서 학생들이 과학의 연관성 인식이 가지는 의미를 확인하고 도구개발 및 활용에 대하여 논의하고자 한다.

골프 드라이버스윙 시 지면반력 반복측정 횟수와 지면반력 특성 (Number of Trials for the Reliable Golf Swing Ground Reaction Force Data Collection and Its Characteristics)

  • 박영훈;염창홍;서국웅;서국은
    • 한국운동역학회지
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    • 제17권4호
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    • pp.115-125
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    • 2007
  • Grould Reaction force(GRF) is important in human movements and GRF measurements are one of the most frequently used tool in biomechanical studies. In the studies of the golf swing motion, people refer to GRF as weight transfer. A successful golf swing motion requires many segments activation sequences which are controled by the nerve system. Due to the inter- and intra-individual variability of the human movement and the movement strategies, reliability of the measurements are important in human movement studies. Previous golf researches were based on group studies and certain events' values were analyzed. The purposes of this study were to determine the number of trials for the reliable golf swing GRF data collection, to reveal the variability level of the meaningful components of the golf swing GRF, and to classify the types of the golf swing GRF patterns. Twenty three male professional golfers($26.4{\pm}6.6$ years, $174.3{\pm}5.2\;cm$, $71.3{\pm}6.5\;kg$) signed an informed consent form prior to participation in this study. GRFs of driver swings were collected with Kistler 9285 force platform and 9865A amplifier, and calculated by the KwonGRF program(Visol, Korea). Sampling frequency was 1080 Hz. GRF data were trimmed from 1.5 s prior to the impact to 0.5 s after the impact. The number of trials for the reliable GRF collection was determined when the change in floating mean overs the 25 % of the standard deviation of that variable. Variabilities of the variables were determined by the coefficient of variation(CV) of 10 %. The types of GRF patterns were determined by visual inspection of the peak GRF shapes. The minimum number of trials for the reliable golf swing GRF data collection was five. Ten-trial seems more conservative. The value of the peak GRF was more reliable than the value of the impact GRF. The CV of the peak GRF and impact GRF were 7.4 %, 15.2 %, respectively. Because of the +/- sigh of the peak GRF appearance time, it was impossible to calculate CV of the peak GRF appearance time. Golf swing GRF patterns were classified as sing peak type, double peak type, and plateau peak type. This classification suggests the presence of the different golf swing weight transfer strategies.

Assessment of In Vitro Assay System for Thyroid Hormone Disruptors Using Rat Pituitary GH3 Cells

  • Kim, Hee-Jin;Park, Hae-Young;Kim, Jeong-A;Kang, Il-Hyun;Kim, Tae-Sung;Han, Soon-Young;Kang, Tae-Seok;Park, Kui-Lea;Kim, Hyung-Sik
    • Toxicological Research
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    • 제22권4호
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    • pp.307-313
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    • 2006
  • The development of in vitro assays has been recommended to screening and testing the potential endocrine disruptors (EDs). These assay systems focus only on identifying the estrogenic or antiestrogenic activity of EDs, whereas a few studies have been carried out to screen the thyroid hormone (TH) disruptors. The aim of this study was to evaluate a test system to detect TH disruptors using rat pituitary tumor $GH_3$ cells. The test system is based on the TH-dependent increase in growth rate. As expected, L-3,5,3-triiodothyronine ($(T_3)$ markedly induced a morphological change in $GH_3$ cells from flattened fibroblastic types to rounded or spindle-shaped types. $T_3$ stimulated $GH_3$ cell growth in a dose-dependent manner with the maximum growth-stimulating effect being observed at a concentration $1{\times}10^9M$. In addition, $T_3$ increased the release of growth hormone and prolactin into the medium of the $GH_3$ cells culture. Using this assay system, the TH-disrupting activities of bisphenol A (BPA) and its related compounds were examined. BPA, dimethy/bisphenol A (DMBPA), and TCI-EP significantly enhanced the growth of $GH_3$ cells in the range of $1{\times}10^{-5}M\;to\;1{\times}10^{-6}M$ concentrations. In conclusion, this in vitro assay system might be useful for identifying potential TH disruptors. However, this method will require further evaluation and standardization before it can be used as a broad-based screening tool.

Helicobacter pylori의 in vivo 연구를 위한 ethanol-pretreating animal model의 개발 (Establishment of ethanol-pretreating animal model to study Helicobacter pylori infection)

  • 이진욱;김승희;박탄우;김옥진
    • 대한수의학회지
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    • 제46권4호
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    • pp.327-335
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    • 2006
  • A stable and reliable Helicobacter pylori (H. pylori) infection animal model would be necessary for evaluating vaccine efficacy and helpful for understanding the pathological mechanism of the organism. The aim of the present study is to investigate the effect of ethanol treatment prior to H. pylori inoculation on associated gastric mucosal injury and to establish ethanol-pretreating animal model to study H. pylori infection. Male Mongolian gerbils were used for the study. H. pylori was orally inoculated after 12 h fasting. 3 h prior to H. pylori inoculation, a group of gerbils was orally treated with absolute ethanol, 60% and 40% ethanol respectively. Another group of animals was treated either with H. pylori culture media alone or with different concentrations of ethanol plus culture media. Gerbils were killed 4 or 8 weeks after H. pylori inoculation. The colonization of H. pylori was confirmed by both histological examination and rapid urease test. Mucosal damage was evaluated grossly and histologically according to the criteria. The colonization of H. pylori and pathological changes in gastric mucosa of the animals were also observed. Although no significant change to the gastric mucose was observed in the animals treated either with H. pylori culture media alone or with different concentrations of ethanol plus culture media, persistent H. pylori infection was seen in the mucosa and mucosal leucocyte infiltration and severe epithelial damage was observed in the Helicobacter and ethanol + Helicobacter groups after 4 weeks. The gross and histological scores were higher in the ethanol + Helicobacter than in the Helicobacter alone group. As the results, ethanol-pretreatment with 60% concentration induced severe pathogenic changes by H. pylori infection in 5 weeks-old Mongolian gerbils. These results suggested that ethanol-pretreatment before H. pylori inoculation could increase the severity of gastric mucosal inflammation and enhance the colonization of H. pylori. The established ethanol-pretreating animal model would contribute to screen new drugs against H. pylori and be used as an useful tool for various animal experiments with H. pylori strains.

교통부문 온실가스 배출량 저감을 위한 교통수요관리 방안 전략 연구 (The Strategies of Transport Demand Management to Decrease the Greenhouse Gases in Transportation Part)

  • 정도영;윤장호;박상우;김주영
    • 대한교통학회지
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    • 제29권1호
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    • pp.29-38
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    • 2011
  • 지속적인 증가추세를 보이는 화석연료 사용은 지구온난화라는 심각한 환경적, 경제적 문제를 발생시키고 있다. 이에 따른 대비책으로 국제사회는 기후협약과 같은 국제 협약을 통한 온실가스 감축 노력을 경주하기 시작했다. 우리나라도 "녹색성장"을 정책의 주요 패러다임으로 하는 온실가스 감축노력의 일환으로 미래 60년 비전인 "저탄소 녹색성장"의 실천적 목표를 제시한 바 있다. 동시에 이를 달성하기 위한 핵심전략으로 온실가스 감축목표 설정의 필요성을 절감하고 2050년까지의 "녹색성장 국가전략"과 이를 이행하기 위한 "녹색성장 5개년계획"에 온실가스 감축목표를 포함한 바 있다. 최근 들어 정부는 녹색성장위원회의 건의를 수용하여 온실가스 저감 시나리오 중 가장 적극적 대안인 시나리오 3, 즉 2020년까지 2005년도 발생량 대비 4%저감을 정부의 온실가스 감축목표로 설정하였다. 본 연구는 이러한 정부의 정책 목표달성을 지원하기 위하여 교통부문 온실가스 배출량 저감을 위한 교통수요관리 방안 전략을 수립하고 동 전략의 시행에 따른 온실가스 감축효과를 측정하였다. 그 결과 고강도 교통수요관리 방안 전략을 시행할 경우 매년 국가 온실가스 저감목표 중 3.1%에 해당하는 7.59백만t$CO_2eq$를 교통부문에서 저감할 수 있을 것으로 분석되었다. 따라서 정책적 필요 정도에 따라 교통수요관리 방안 전략을 수준별, 단계별로 구분 시행할 경우 저탄소 녹색성장이라는 정부정책 목표달성에 기여할 수 있는 효과적 정책도구로 활용될 수 있으리라 기대한다.

활동기반모형을 이용한 유연근무제의 교통부문 영향 연구 (A Study on the Transport-related Impacts of Flexible Working Policy using Activity-Based Model)

  • 조성진;;조창현;최기주
    • 대한교통학회지
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    • 제35권6호
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    • pp.511-524
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    • 2017
  • 본 연구는 정책평가수단으로써 활동기반모형의 활용가능성을 평가하고자, 유연근무제(근무시간유연제 & 재택근무제)에 관한 시나리오 분석을 통해 교통부문에 미치는 영향을 분석하였다. 먼저, 첨두시간대의 통근통행량 분산을 통한 교통 혼잡 완화를 제외하고 근무시간유연제 적용 시 활동-통행 특성에 있어서 뚜렷한 변화는 없다. 자가용을 이용한 총통행거리(vehicle kilometer of travel, VKT)는 인구집단별로 가구 및 개인 특성에 따른 제약요소의 정도에 따라 서로 다른 결과를 나타냈다. 재택근무제에 따른 영향은 통근통행의 축소로 통행빈도와 거리가 감소하며, 재택근무자의 활동영역이 주거지를 중심으로 전환되면서 비동력 수단을 이용한 단거리 통행이 증가하였다. 따라서 자가용을 이용한 VKT가 감소되는 결과를 가져오며, 다만 수단 전환(타 수단 ${\Leftrightarrow}$ 자가용), (자가용을 이용한) 비업무통행의 증가 등으로 인해 인구집단별 VKT의 감소폭은 서로 다른 양상을 보인다. 연구를 통해 다음의 몇 가지 사항을 확인하였다. 첫째, 업무의 효율성을 높이기 위한 유연근무제가 직장인의 가구 및 개인의 특성에 따라 일상생활에 서로 다른 결과를 가져올 수 있으므로 사전에 인구집단별로 정밀한 영향평가가 필요하다. 둘째, ABM을 이용한 정책 평가에서 전반적으로 현실성 있는 결과를 도출하여 긍정적 활용가능성을 보여주었다. 셋째, 일반적으로 기존 모형에서 불가능했던 시계열 분석, 인구집단별 분석을 통해 정책평가에 있어서 보다 정밀한 분석의 가능성을 보여주었다. 마지막으로, 추가적인 자료 보완과 함께 문헌연구와 전문가 의견 수렴을 통한 시나리오의 완성도를 높여 향후 연구 결과의 정확도와 신뢰도를 높이는 후속 작업이 필요하다.

시나리오를 이용한 과학기술예측조사의 정책 활용도 제고에 관한 연구 : 신재생에너지 시나리오 (A Study on the Improvement of the Policy Utilization of Technology Foresight Using a Scenario : Renewable Energy Scenario)

  • 임현;한종민;손석호;황기하
    • 기술혁신연구
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    • 제18권1호
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    • pp.53-74
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    • 2010
  • 21세기 지식기반사회에서 기술 발전 속도는 가속화되고 있으며 조직 목표를 달성하는데 영향을 줄 수 있는 시장, 거버넌스 및 사회적 가치의 미래 모습에 대한 불확실성이 증대하고 있다. 이러한 기술과 사회 발전의 가속화 및 증가하는 불확실성에 대응하기 위해서 다양한 미래사회 전망을 바탕으로 미래유망기술을 도출하는 기술예측의 필요성은 더욱 중요해지고 있다. 기술예측에는 다양한 예측 방법론이 이용 가능하나 예측의 목적 및 재원 등에 따라 선택되어야 한다. 델파이 방법이 오랫동안 주로 사용되어 왔지만 최근에는 시나리오 또한 많이 활용되고 있다. 시나리오는 사회, 경제 및 정치 등의 환경요인의 복잡성과 불확실성을 폭넓게 고려할 수 있으며 미래의 다양한 모습을 이야기 식으로 전달하기 때문에 매우 효과적인 전략적 도구로 활용된다. 전 세계적으로 진행되고 있는 기후변화, 화석연료의 고갈 등으로 세계 각국은 신재생에너지에 대한 높은 관심을 갖고 기술개발 및 보급 등을 적극적으로 추진하고 있다. 하지만 신재생에너지 분야의 가용잠재량은 지역적으로 큰 편차가 있으며 기술적 진보, 환경규제 및 화석연료의 가격전개와 밀접하게 연관되어 있어 그 발전추이를 예측하기 어려운 면이 있다. 이에 본 연구는 이러한 불확실성을 반영하여 신재생에너지 분야에 대한 다양한 미래 시나리오를 작성하고 시사점을 도출하였다. 향후 본 연구의 시나리오 기반의 예측 프로세스를 국가과학 기술예측에 활용함으로써, 기존의 델파이 위주의 단정적 예측의 단점을 보완한 전략적 예측을 강화할 수 있을 것으로 전망된다.

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