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선박은 어떤 원리로 길이없는 바다를 항해하는지 궁금합니다.
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.하늘과 바다는 도로가 없는 광활한 공간입니다. 그런데 길 없는 바다에서 배들은 어떻게 목적지까지 도착할 수 있을까요?과거에는 나침반과 항성 관측을 통해 항해했습니다. 나침반은 지구의 자기장을 감지하여 남북 방향을 알려주며, 항성 관측은 별의 위치를 통해 현재 위치를 계산하는 데 사용되었습니다.지도와 해도는 바다의 지형, 수심, 해안선 등을 표시하는 도구입니다. 선원들은 지도와 해도를 이용하여 목적지까지 가는 안전한 항로를 계획했습니다.오늘날에는 로런(LORAN)과 GPS(Global Positioning System)와 같은 첨단 기술을 사용합니다. 로런은 송신기에서 발신하는 전파 신호를 이용하여 위치를 계산하는 시스템이며, GPS는 위성을 통해 위치 정보를 제공합니다.선박의 조종 기술 또한 항해에 중요한 역할을 합니다. 선원들은 조타, 속도 조절, 엔진 제어 등을 통해 선박을 정확하게 조종하여 목적지까지 도달합니다.항해에는 기상 상황도 중요한 요소입니다. 선원들은 출발 전에 기상 예보를 확인하고, 파도, 바람, 안개 등의 기상 상황을 고려하여 항로를 계획합니다.항해 중에는 안전 장비 또한 중요합니다. 레이더, AIS(Automatic Identification System), VTS(Vessel Traffic Service) 등의 장비는 다른 선박과의 충돌을 방지하고 안전한 항해를 돕습니다.길 없는 바다를 항해하는 것은 쉽지 않습니다. 하지만 나침반, 지도, GPS, 선박 조종 기술, 기상 상황 고려, 안전 장비 등 다양한 기술과 노력을 통해 선박들은 안전하고 정확하게 목적지까지 도달할 수 있습니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
학문 / 지구과학·천문우주
24.03.31
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레이더는 전자파 인가요? 아님 빛의 신호 인가요? 궁금합니다.
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.영화에서 흔히 볼 수 있는 우주 신호 발사 장면. 과연 이 신호는 어떤 방식으로 전달될까요? 레이더와 빛 두 가지 방식의 특징과 장단점을 비교 분석하여 영화 속 묘사와 현실의 차이를 살펴보겠습니다.레이더는 전자파를 이용하여 물체의 위치 속도 방향 등을 감지하는 장비입니다. 우주 신호 발사에도 사용될 수 있으며 다음과 같은 장점을 가지고 있습니다.장거리 통신 가능 전자파는 빛보다 훨씬 먼 거리를 이동할 수 있습니다.방향 제어 용이 안테나를 이용하여 특정 방향으로 신호를 집중적으로 보낼 수 있습니다.다양한 정보 전달 펄스의 형태 주파수 변조 방식 등을 이용하여 다양한 정보를 담을 수 있습니다.레이더는 다음과 같은 단점도 가지고 있습니다.낮은 데이터 전송 속도 빛에 비해 데이터 전송 속도가 느립니다.높은 에너지 소비 강력한 신호를 발사하려면 많은 에너지가 필요합니다.복잡한 시스템 안테나 송신기 수신기 등 복잡한 시스템이 필요합니다.빛은 전자기파의 일종으로 레이더보다 훨씬 빠른 속도로 이동하며다음과 같은 장점을 가지고 있습니다.빠른 데이터 전송 속도 레이더보다 훨씬 빠른 속도로 정보를 전달할 수 있습니다.낮은 에너지 소비 빛을 이용한 통신은 레이더보다 에너지 효율적입니다.간단한 시스템 레이더에 비해 비교적 간단한 시스템으로 구축할 수 있습니다.빛은 다음과 같은 단점도 가지고 있습니다.짧은 통신 거리 빛은 전자파보다 짧은 거리를 이동합니다.방향 제어 어려움 빛을 특정 방향으로 집중시키는 것이 어렵습니다.정보 전달 제약 빛의 파장에 따라 전달 가능한 정보량이 제한됩니다.영화에서는 극적인 효과를 위해 레이더나 빛을 이용한 우주 신호 발사 장면을 과장되게 표현하는 경우가 많습니다. 실제로는 다음과 같은 현실적인 제약이 존재합니다.거리 우주는 매우 넓기 때문에 신호가 도달하는 데 오랜 시간이 걸립니다.간섭 우주 공간에는 다양한 전파 신호가 존재하여 간섭을 일으킬 수 있습니다.에너지 장거리 통신에는 많은 에너지가 필요합니다.현재 과학자들은 레이더와 빛의 장점을 결합한 새로운 우주 통신 기술을 개발하고 있습니다. 인공지능 양자 컴퓨팅 등의 기술을 접목하여 더욱 효율적이고 안정적인 우주 통신 시스템을 구축하려는 노력도 이어지고 있습니다.영화 속 우주 신호 발사 장면은 현실과 다소 차이가 존재과학기술의 발전은 점점 더 현실적인 묘사를 가능하게 만들고 있습니다. 미래에는 레이더와 빛의 장점을 결합한 새로운 우주 통신 기술이 등장하여 더욱 빠르고 정확하게 우주와 소통할 수 있을 것으로 기대됩니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
학문 / 지구과학·천문우주
24.03.31
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지구온난화인데 이상기온으로 춥다고 하는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.지구 온난화는 지구 평균 기온이 지속적으로 상승하는 현상을 의미합니다. 이는 모든 지역이 똑같이 따뜻해진다는 것을 의미하지 않습니다. 실제로 지구 온난화 진행 과정에서 특정 지역에서는 이전보다 더 추운 겨울을 경험할 수 있습니다.지구 온난화는 북극의 기온을 더 빠르게 상승시켜 북극과 중위도 지역의 기온 차이를 줄입니다. 이는 제트 기류를 약화시키고 차가운 북극 공기가 남쪽으로 유입될 가능성을 높입니다. 이로 인해 한반도와 같은 중위도 지역에서는 예년보다 더 추운 겨울을 경험할 수 있습니다.지구 온난화는 북극 상공의 극소용돌이를 약화시킬 수 있습니다. 극소용돌이는 북극의 차가운 공기를 가두는 역할을 하는데 약화되면 차가운 공기가 남쪽으로 유입될 가능성이 높아집니다.지구 온난화로 인한 해수면 상승은 해양 순환에 영향을 미쳐겨울철 강설량 감소를 유발할 수 있습니다.기후 변화는 매우 복잡한 시스템이며 다양한 요인이 서로 영향을 미칩니다. 특정 지역에서 추운 겨울을 경험했다고 해서 지구 온난화가 일어나지 않는 것은 아닙니다.단기간의 추운 날씨는 지구 온난화의 장기적인 추세를바꾸지 않습니다. 지구 평균 기온은 지속적으로 상승하고 있으며 앞으로 더욱 극심한 기상 현상이 발생할 가능성이 높아집니다.지구 온난화는 특정 지역에서 더 추운 겨울을경험하게 하는 등 다양한 변화를 야기합니다. 지구 평균 기온은 지속적으로 상승하고 있으며 앞으로 더욱 극심한 기상 현상이 발생할 가능성이 높아집니다.답변이 마음에 드셨다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다
학문 / 지구과학·천문우주
24.03.31
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철의 부식과 녹은 어떤 차이가 있는지 궁금합니다.
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.금속의 외부 방치 시 발생하는 "녹"과 "부식"은 엄밀히 말하면 차이가 있습니다.녹:정의: 철과 같은 특정 금속이 산소와 수분과 반응하여 생성되는 붉은 산화물 층입니다.특징:비교적 조밀하고 단단한 구조를 가지고 있어 내부 금속을 더 심각한 부식으로부터 일부 보호할 수 있습니다.붉은색을 띠는 경우가 많지만, 금속 종류에 따라 다양한 색상으로 나타날 수 있습니다.철의 경우에만 발생하는 용어입니다.부식:정의: 금속이 주변 환경과의 화학적 반응으로 인해 표면이 손상되고 성능이 저하되는 현상을 통칭합니다.특징:녹뿐만 아니라 다양한 형태로 나타날 수 있으며, 금속의 종류와 환경에 따라 달라집니다.녹처럼 금속을 보호하는 경우도 있지만, 대부분 금속을 약화시키고 파괴합니다.모든 금속에 발생할 수 있습니다.녹과 부식의 관계:녹은 부식의 한 형태이지만, 모든 부식이 녹인 것은 아닙니다.철의 경우 녹은 가장 일반적인 부식 형태입니다.다른 금속은 녹과 다른 형태의 부식이 발생할 수 있습니다.철: 녹슨 못, 녹슨 자동차구리: 녹청(녹슨 구리)알루미늄: 백색 부식층은: 흑변녹과 부식은 혼용되는 경우가 많지만, 정확히는 구분해야 합니다.녹은 철의 특정 부식 형태이며, 부식은 모든 금속에 발생할 수 있는 일반적인 현상입니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
학문 / 화학
24.03.31
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매미의 유충은 굼벵이라는데...
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.매미는 다양한 종류가 존재하며, 각 종류마다 굼벵이 유충의 특징도 다릅니다. 일반적으로 우리가 알고 있는 굼벵이는 참매미의 유충이지만, 다른 매미 종류의 굼벵이도 다양한 특징을 가지고 있습니다.굼벵이 종류의 다양성:참매미: 땅 속에서 2~3년 동안 지내며, 몸길이는 약 5cm 정도입니다.말매미: 땅 속에서 4~5년 동안 지내며, 몸길이는 약 7cm 정도로 굼벵이 중 가장 깁니다.새알매미: 땅 속에서 2~3년 동안 지내며, 몸길이는 약 4cm 정도입니다.이죽알매미: 땅 속에서 2~3년 동안 지내며, 몸길이는 약 3cm 정도입니다.풀매미: 땅 속에서 1~2년 동안 지내며, 몸길이는 약 2cm 정도로 가장 작습니다.굼벵이 특징의 차이:먹이: 대부분의 굼벵이는 나무 뿌리를 먹지만, 일부 종류는 다른 식물 뿌리를 먹기도 합니다.땅 속에서 지내는 기간은 종류마다 다르며, 2~5년 정도입니다.몸길이는 종류마다 다르며, 2~7cm 정도입니다.대부분 흰색이나 갈색이지만, 일부 종류는 다른 색깔을 띠기도 합니다.굼벵이의 크기를 측정하여 종류를 대략적으로 추측할 수 있습니다.굼벵이의 색깔을 관찰하여 종류를 추측할 수 있습니다.굼벵이를 발견한 장소를 고려하여 종류를 추측할 수 있습니다.정확한 종류를 확인하기 위해서는 전문가의 도움을 받는 것이 가장 좋습니다.굼벵이는 땅 속에서 탈피를 하며, 탈피 후에는 껍질을 먹기도 합니다.굼벵이는 천적이 많지만, 튼튼한 턱과 발톱으로 자신을 보호합니다.굼벵이는 토양의 질을 개선하는 데 중요한 역할을 합니다.결론적으로 굼벵이는 종류에 따라 다양한 특징을 가지고 있으며, 매미 종류와 밀접하게 관련되어 있습니다. 굼벵이를 관찰함으로써 매미에 대한 이해를 높일 수 있습니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
학문 / 생물·생명
24.03.31
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지구온난화로 인해 사막이 늘어날 수도 있나요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.지구 온난화는 사막 증가를 유발할 수 있는 주요 요인 중 하나입니다. 지구 온도가 상승하면 강수량 변화, 증발량 증가, 토양 습도 감소 등 다양한 영향이 나타나 사막 확대를 가속화할 수 있습니다.온난화는 편도 순환 강화, 해수면 상승, 대기 순환 변화 등을 유발하여 전 세계적인 강수 패턴 변화를 초래합니다.특정 지역에서는 강수량 감소와 가뭄 발생 가능성이 높아져 사막화를 심화시킬 수 있습니다.기온 상승은 증발산 증가를 초래하여 토양과 식생의 수분 손실을 가속화합니다.토양 수분 감소는 식물 성장을 저해하고 사막화를 악화시키는 악순환을 만들 수 있습니다.온난화와 증발량 증가는 토양 습도 감소를 야기하여 식물 생존 환경을 악화시킵니다.토양 침식과 황폐화는 사막 확대의 주요 원인이 될 수 있습니다.모든 지역이 똑같이 영향을 받는 것은 아니며, 강수량 변화, 기온 상승, 토양 특성 등에 따라 영향 정도가 다릅니다.아프리카 사헬 지역, 중동, 중앙아시아, 호주 등 일부 지역은 사막화 위험이 높다고 평가됩니다.생태계 파괴, 생물 다양성 감소, 식량 생산 감소, 물 부족 문제, 인구 이동 등 심각한 사회 경제적 문제를 야기할 수 있습니다.온실 가스 배출 감축, 지속 가능한 토지 관리, 물 사용 효율 개선, 재생 에너지 개발 등 적극적인 노력 필요합니다.지구 온난화는 사막 증가를 유발할 수 있는 현실적인 위협이며, 이는 심각한 환경적, 사회 경제적 문제를 야기할 수 있습니다. 지속 가능한 미래를 위해 온난화 방지 노력과 함께 사막화 방지를 위한 적극적인 대응 방안이 필요합니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
학문 / 지구과학·천문우주
24.03.31
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우주정거장을 수리하거나 유영하기 위해 밖에 나온 비행사는 iss 속도로부터 안전한가요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.국제우주정거장(ISS)에서 유영하는 우주비행사는 엄청난 속도로 움직이는 우주선 밖에서 작업하는 만큼 위험한 상황에 처해 있는 것처럼 보이지만, 실제로는 여러 안전 장치와 엄격한 절차를 통해 안전하게 작업할 수 있습니다.ISS는 시속 27,600km라는 놀라운 속도로 지구를 궤도 운행합니다. 하지만 이 속도는 지구 중력에 의해 궤도에 갇혀 있기 때문에 발생하며, ISS 안에 있는 우주비행사와 물체는 마치 함께 움직이는 밀폐된 공간에 있는 것과 마찬가지입니다. 즉, ISS 안에 있는 모든 것은 서로 상대적으로 정지해 있습니다.우주비행사는 튼튼한 안전줄로 ISS와 연결되어 있어 떠돌아가는 것을 방지합니다. 안전줄은 여러 개의 백업 시스템으로 구성되어 있어 안전성을 더욱 높입니다.우주복은 우주 공간의 극한 환경으로부터 우주비행사를 보호하며, 충격으로부터 보호하는 역할도 합니다.우주비행사는 휴대용 추진 장치를 사용하여 이동 방향을 조절하고 정지할 수 있습니다.지상 관제 센터는 유영 작업을 실시간으로 모니터링하고 안전을 위해 지속적으로 지시와 지원을 제공합니다.유영 작업은 숙련된 우주비행사만 수행하며, 엄격한 교육과 훈련을 거친 후에 임합니다.유영 전에는 모든 장비를 철저하게 점검하고 안전을 확보합니다.유영 작업은 팀원들과의 긴밀한 협력 하에 진행되며, 지상 관제 센터와 지속적으로 소통합니다.예상치 못한 상황 발생 시 대비하여 비상 절차가 마련되어 있습니다.우주 공간에는 미세한 먼지부터 버려진 인공위성까지 다양한 쓰레기가 존재하며, 이는 우주비행사에게 심각한 위험을 초래할 수 있습니다.우주복이나 추진 장치와 같은 장비의 고장은 유영 작업을 위협하는 주요 요인입니다.극한 환경에서 진행되는 유영 작업은 육체적, 정신적으로 큰 부담을 주며, 인간적 실수가 발생할 가능성도 배제할 수 없습니다.위와 같은 안전 장치, 엄격한 절차, 철저한 준비를 통해 우주비행사는 ISS에서 안전하게 유영 작업을 수행할 수 있습니다. 하지만 유영 작업은 여전히 위험을 수반하는 활동이기 때문에, 지속적인 기술 개발과 안전 관리 노력이 필요합니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
학문 / 지구과학·천문우주
24.03.31
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우주공간에서 태어나서 살면 피부도 죽을때까지 탱탱한가요
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.지구에서 피부 노화는 여러 요인이 복합적으로 작용하여발생합니다. 중력은 피부 늘어짐과 주름 생성에 영향을 미치는 요인 중 하나이지만 유일한 요인은 아닙니다.우주 공간에서 평생 자란 사람은 지구와 다른 환경에서 피부 노화를 경험하게 됩니다. 우주 공간에서는 다음과 같은 특징적인 환경적 요인이 피부 노화에 영향을 미칠 수 있습니다.지구와 달리 우주 공간에서는 중력이 거의 존재하지 않습니다. 이는 피부에 지속적인 하중이 가해지지 않아 탄력을 유지하는 데 도움이 될 수 있습니다. 동시에 근육과 뼈의 약화를 유발하여 피부를 지지하는 구조가 변형될 수도 있습니다.우주 공간에는 태양으로부터 오는 강력한 복사선이 존재합니다. 이러한 복사선은 피부 세포를 손상시키고 노화를 촉진하는 요인이 됩니다. 특히 자외선은 피부 탄력을 유지하는 콜라겐과 엘라스틴을 분해하여 주름 생성을 가속화합니다.우주선 내부의 환경은 매우 건조합니다. 건조한 공기는 피부의 수분을 빼앗아 건조하고 거칠게 만들고 피부 탄력을 감소시키는 요인이 됩니다.우주 환경은 인간에게 큰 스트레스를 유발합니다. 스트레스는 호르몬 변화를 일으키고 이는 피부 노화를 촉진하는 요인이 됩니다.우주 공간에서 평생 자란 사람은 중력에 의한 피부늘어짐은 덜 경험할 수 있지만 복사선 건조 스트레스 등의 다른 요인에 의해 피부 노화가 일어날 수 있습니다. 실제로 우주 비행사들은 지구에 머무는 사람들보다 더 빠른 피부 노화를 경험하는 것으로 관찰되고 있습니다.피부 노화는 복잡한 과정이며 중력은 그 중 하나의 요인일 뿐입니다. 우주 공간에서는 중력이 없는 환경에서도 복사선 건조 스트레스 등의 다른 요인이 피부 노화에 영향을 미치기 때문에 피부 늘어짐과 주름 발생을 완전히 막을 수는 없습니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
학문 / 지구과학·천문우주
24.03.31
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특정 식물만을 주요 먹이로 삼는 동물들은 어떤 과정을 통해 먹이를 결정했을까요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.판다가 대나무만 먹고 코알라가 유칼립투스 잎만 먹는 것처럼 특정 동물들이 특정 식물만을 주식으로 삼는 것은 여러 가지 요인이 복합적으로 작용하여 결정됩니다.수백만 년에 걸친 진화 과정에서 동물들은 먹이를 찾고소화하는 데 필요한 특징들을 발달시켰습니다. 판다의 강력한 턱 근육과 날카로운 이빨은 단단한 대나무를 갉아먹는 데 적합하며 코알라의 특화된 소화 시스템은 유칼립투스 잎에 포함된 독성 물질을 분해하는 데 효율적입니다.특정 식물만을 먹는 식성은 다른 동물들과의 먹이 경쟁을줄이는 전략으로 작용합니다. 판다와 코알라가 먹는 대나무와 유칼립투스 잎은 대부분의 동물들이 먹지 못하거나 소화하지 못하는 식물입니다.특정 식물은 특정 동물에게 필요한 영양소를 균형 있게 제공합니다. 대나무는 판다에게 필요한 에너지와 단백질을 제공하며 유칼립투스 잎은 코알라에게 필요한 에너지와 수분을 제공합니다.특정 식물은 특정 동물에게 위장 효과를 제공하여 포식자로부터 숨는 데 도움이 됩니다. 판다의 흑백 무늬는 대나무 숲에서 위장하는 데 효과적이며 코알라의 회색 털은 유칼립투스 나무에서 위장하는 데 효과적입니다.기후 변화는 동물들의 먹이 선택에 영향을 미칠 수 있습니다. 기후 변화로 인해 먹이가 되는 식물의 분포가 변하면 동물들은 새로운 먹이를 찾거나 새로운 먹이에 적응해야 합니다.인간 활동은 동물들의 먹이 환경에 영향을 미칠 수 있습니다인간의 농업 활동이나 산림 벌채는 동물들의 먹이가 되는 식물의 분포를 변화시키고 동물들의 먹이 선택에 영향을 미칠 수 있습니다.특정 동물들이 특정 식물만을 먹이로 삼는 것은 단순한 선택이 아니라 진화적 적응 먹이 경쟁 감소 영양소 균형 포식자 회피 기후 변화 인간 활동 등 다양한 요인이 복합적으로 작용하여 결정된 결과입니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
학문 / 생물·생명
24.03.31
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SNS에서 도파민 이야기가 넘쳐나는데 도파민 분비는 무한한가요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.SNS에서 자기계발 콘텐츠를 접하다 보면 후버만 교수의 기승전도파민 이론을 자주 접하게 됩니다. 이 이론에 따르면 집중력 부족 피로감 등 다양한 문제의 원인이 도파민 부족에 있다고 주장합니다. 도파민 분비는 무한정 가능할까요? 하루에 분비되는 호르몬이나 신경전달물질의 양이 정해져 있지 않나요?도파민은 쾌락 동기 부여 학습 기억 등에 중요한 역할을 하는 신경전달물질입니다. 목표를 달성하거나 칭찬을 받는 등 긍정적인 경험을 할 때 도파민이 분비됩니다. 도파민은 뇌의 보상 시스템을 활성화하여 즐거움을 느끼게 하고 같은 행동을 반복하도록 유도합니다.도파민 분비량은 무한정 증가하지 않습니다. 과도한 자극이나 스트레스는 도파민 수용체의 감수성을 감소시켜 도파민 분비 효율을 떨어뜨립니다. 도박 술 게임 등 중독성 있는 행동은 과도한 도파민 분비를 유발하여 도파민 시스템을 교란시킬 수 있습니다.자기계발을 위해서는 도파민 분비를 촉진하는 건강한 방법을 선택하는 것이 중요합니다. 규칙적인 운동 충분한 수면 건강한 식습관 명상 등은 도파민 분비를 자연스럽게 증가시키는 데 도움이 됩니다. 목표를 세분화하고 작은 성공 경험을 쌓는 것은 성취감을 느끼게 하고 도파민 분비를 촉진합니다.도파민은 자기계발에 중요한 역할을 무한정 분비되는 것은 아닙니다. 건강한 방법으로 도파민 분비를 촉진하고 관리하는 것이 중요합니다. 지속적인 노력과 긍정적인 태도를 통해 도파민 시스템을 건강하게 유지하고 목표를 달성할 수 있을 것입니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다
학문 / 생물·생명
24.03.31
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