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문제 정의
- 5>에 나타냈다. 매염제를 처리하지 않은 시료의 결과를 통해 염 색순서가 혼합 염색의 염색성에 미치는 효과를 고찰히 였다. L과 V값은 P>P+O>O>P-O>O-P의 순서로 감소하며 어두워졌고 색차는 P<P+O<O<P-O<O-P의 순서로 증가하였다.
- 본 연구에서는 탄닌 성분이 풍부한 토종 감즙과 식용 양파외 피 추출물을 이용한 혼합 염색을 실시하고 색의 변화를 고찰하였다. 혼합방식은 감즙 염색 후 양파염색 (P-O), 양파 염색 후 감즙염색(O-P) 그리고 감즙과 양파외 피 추출액의 혼합물염색 (P+0).
제안 방법
- 또한 두염재를 다양한 방식으로 혼합염색하였고 다양한 색 의 변화를 고찰하였다. 혼합방식은 1) 감즙 염색한 후 양파염액 중 염색을 하는 경우 2) 양파염액 중에서 염색한 후 감즙염색을 하는 경우 그리고 3) 감즙과 양파외 피 추출액의 혼합물에서 염색하는 경우 등 3가지 방식으로 실시하였다. 혼합 염색에서 본래의 갈색 색조를 유지하려는 경우는 매염 처리하지 않았으며 색의 변화를 얻기 위해 비중금속계 매염제인 갈릭산(gallic acid)과 명반(alum)을 후매염하여 매염제가 염색성에 미치는 영향을 고찰하였다.
- <Fig. 5>에 나타난 색 측정 결과에서 매염 제 종류가 혼합 염색의 염색성에 미치는 효과를 고찰하였다. L 과 V값은 P-0와 O-P 모두 갈릭산>명반>무매 염의 순서로 밝기가 감소하였다.
- 분광측색계(Color Techno System JS555, Japan)를 사용하여 염색한 견직물의 색을 측정하였다. Hunter L, a, b값을 측정하여 whiteness, redness, yellowness 를 평가하였고 색차(AE)을 측정하여 염색 효과를 평가하였으며 Munsell 표색변환법에 의해 측정된 H, C, V값으로 삼속성 인 색상(hue), 명도(value) 채도(chroma)를 평가하였다.
- P-0 혼합염색을 하는 과정에서 감즙염색 견직물을 2시간 자외선을 조사하여 미리 발색한 후 혼합 염색을 시행하였다 (이하 PU-0라 칭함). PU-0와 발색하지 않고 혼합 염색한 견직물(P-0)을 동일한 조건에서 자외선을 지속적으로 조사하면서 각 시간별로 색을 측정하였고 총 조사시 간의 변화에 따른 색차를 <Fig. 7>에 나타냈다.
- 감즙 염색은 조사시간 2시간에서 뚜렷하여 충분히 발색됨을 알 수 있었고 양파염색은 염색 직후 조사 시간 변화에 따른 색차가 크지 않았으므로 두 염재 종류에 따른 염색특징을 자외선을 2시간 조사한 후의 색 측정 결과로 비교하였다. <Fig.
- 감즙과 양파의 혼합 염색에서 혼합 염색의 조건은 염색의 순서와 발색시간을 달리하였다. 감즙 패딩 염색 후 자동 염색기에서 양파 염색(이하 P-O라 칭함), 자동염색기에서 양파 염색 후 감즙 패딩 염색(이하 O-P라 칭함) 그리고 감즙과 양파껍질 추촐액을 1 : 1로 혼합한 액에서 자동염색기 염색(이하 P+O라 칭함) 등 3가지 순서로 시행하였다. 발색은 혼합 염색 후 자외선 조사 장치 (UV Aging Tester, Focus Science Co.
- 감즙과 양파 혼합 염색에서 자외선 조사 시간이 증가함에 따라 나타나는 색차의 변화율을 비교하여 발색 및 변색의 특징을 고찰하였다. <Fig.
- 등 3가지 방식으로 실시하여 염재처리순서가 색에 미치는 효과를 고찰하였다. 감즙은 패딩 염색을 실시하고 양파 염색은 자동염색기를 이용하였다. 매염 방식은 무매염, 갈릭산후매염, 명반 후 매염 3가지였고 발색은 최대 6시간까지 자외선 조사 장치에서 조사하였다.
- 견직물에 감즙과 양파를 혼합 염색하여 염색의 조건에 따른 염색 특성을 조사하고 단독 염색시 특징과 비교하여 염색 조건이 혼합 염색에 미치는 효과를 고찰하였다. 혼합 염색 방식은 양파염색과 감즙염색의 처리 순서, 매염저】, 발색시간과 시기 등의 조건을 달리하여 염색을 실시하였고 색을 측정한 결과는 <Table 3>과 같다.
- 혼합방식은 감즙 염색 후 양파염색 (P-O), 양파 염색 후 감즙염색(O-P) 그리고 감즙과 양파외 피 추출액의 혼합물염색 (P+0). 등 3가지 방식으로 실시하여 염재처리순서가 색에 미치는 효과를 고찰하였다. 감즙은 패딩 염색을 실시하고 양파 염색은 자동염색기를 이용하였다.
- 식물성 섬유에 주로 처리되었던 것에서 변화하여 실크에 염색을 시도하여 소재의 다양화를 추구하였다. 또한 두염재를 다양한 방식으로 혼합염색하였고 다양한 색 의 변화를 고찰하였다. 혼합방식은 1) 감즙 염색한 후 양파염액 중 염색을 하는 경우 2) 양파염액 중에서 염색한 후 감즙염색을 하는 경우 그리고 3) 감즙과 양파외 피 추출액의 혼합물에서 염색하는 경우 등 3가지 방식으로 실시하였다.
- 감즙은 패딩 염색을 실시하고 양파 염색은 자동염색기를 이용하였다. 매염 방식은 무매염, 갈릭산후매염, 명반 후 매염 3가지였고 발색은 최대 6시간까지 자외선 조사 장치에서 조사하였다. 자외선 조사 시기의 영향은 미발색 감즙염색 견직물을 혼합염색한 경우와 발색된 감즙염색견직물을 혼합염 색한 경우(PU-O)와 비교하였다.
- 감즙 패딩 염색 후 자동 염색기에서 양파 염색(이하 P-O라 칭함), 자동염색기에서 양파 염색 후 감즙 패딩 염색(이하 O-P라 칭함) 그리고 감즙과 양파껍질 추촐액을 1 : 1로 혼합한 액에서 자동염색기 염색(이하 P+O라 칭함) 등 3가지 순서로 시행하였다. 발색은 혼합 염색 후 자외선 조사 장치 (UV Aging Tester, Focus Science Co., Korea)에서 파장 253nm인 자외선 램프를 이용하여 시료를 30cm의 거리를 두고 최대 6시간까지 조사(照射)하였다. 발색의 시기가 색 변화에 영향을 주는지 확인하기 위해 P-0염색법의 몇몇 시료는 감즙 염색 후 발색을 2시간 시행하고 양파 염색을 실시하였으며 염색 완료된 후 다시 발색을 실시하였다 (이하 PU-0라 칭함).
- 본 연구에서는 탄닌 성분이 풍부한 토종감과 식용양파 외피를 이용한 혼합 염색을 실시하였다. 식물성 섬유에 주로 처리되었던 것에서 변화하여 실크에 염색을 시도하여 소재의 다양화를 추구하였다.
- 분광측색계(Color Techno System JS555, Japan)를 사용하여 염색한 견직물의 색을 측정하였다. Hunter L, a, b값을 측정하여 whiteness, redness, yellowness 를 평가하였고 색차(AE)을 측정하여 염색 효과를 평가하였으며 Munsell 표색변환법에 의해 측정된 H, C, V값으로 삼속성 인 색상(hue), 명도(value) 채도(chroma)를 평가하였다.
- 본 연구에서는 탄닌 성분이 풍부한 토종감과 식용양파 외피를 이용한 혼합 염색을 실시하였다. 식물성 섬유에 주로 처리되었던 것에서 변화하여 실크에 염색을 시도하여 소재의 다양화를 추구하였다. 또한 두염재를 다양한 방식으로 혼합염색하였고 다양한 색 의 변화를 고찰하였다.
- 양파 염색에 갈릭산 매염이나 명반 매염을 사용했을 때의 색차 변화율을 무매염일 때와 비교하였다. 매염제를 사용하면 자외선 조사 시간 0에서 색차가 보다 높게 나타나 염색성이 우수함을 알 수 있다.
- 2로 확인되었다. 자동염색시험기(Auto-metic Temperature Controller DTC-5024, Suey Shin Testing M. C. Co.)에서 액비 60: 1 로 60℃까지 승온하여 총 1시간 염색을 진행하였으며 염색 프로그램은 과 같다. 매염제를 처리한 경우 사용된 매염제는 길:릭산(galic acid, 3, 4, 5-Trihydroxybenzene)과 명반(alum, A1K(SO4)2 - 12h2O)으로서 1% 수용액에서 액비 500 : 1로 60℃에서 20분 동안 후매 염 하였다.
- 자외선 조사 장치 에 의한 조사를 실시하였고 6시간까지 변화를 주어 자외선 조사 시간에 의한 색변화를 확인하였다. 자외 선 조사시기가 미치는 영향을 확인하고자 자외선 조 사로 발색된 감즙염색견직물을 혼합 염색하였고 발색하지 않은 감즙염색 견직물을 혼합 염색한 경우와 비교하였다.
- 매염 방식은 무매염, 갈릭산후매염, 명반 후 매염 3가지였고 발색은 최대 6시간까지 자외선 조사 장치에서 조사하였다. 자외선 조사 시기의 영향은 미발색 감즙염색 견직물을 혼합염색한 경우와 발색된 감즙염색견직물을 혼합염 색한 경우(PU-O)와 비교하였다. 이상의 염색견직물을 측색한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다.
- 혼합 염색에서 본래의 갈색 색조를 유지하려는 경우는 매염 처리하지 않았으며 색의 변화를 얻기 위해 비중금속계 매염제인 갈릭산(gallic acid)과 명반(alum)을 후매염하여 매염제가 염색성에 미치는 영향을 고찰하였다. 자외선 조사 장치 에 의한 조사를 실시하였고 6시간까지 변화를 주어 자외선 조사 시간에 의한 색변화를 확인하였다. 자외 선 조사시기가 미치는 영향을 확인하고자 자외선 조 사로 발색된 감즙염색견직물을 혼합 염색하였고 발색하지 않은 감즙염색 견직물을 혼합 염색한 경우와 비교하였다.
- 따라서 감즙을 혼합 염색하는 경우 감즙포를 충분히 발색시킨 후 다른 염재로 혼합하는 것이 효과적인 색을 낼 수 있을 것으로 사료된다. 총 4시간의 자외선을 조사한 PU-O에 자외선을 2시간 추가로 조사하고 총 6시간 자외선 조사하였을 때의 색차를 측정한 결과를 고찰하였다. 무매염인 경우는 색차가 계속 증가하였으나 증가율이 완화되어 발색의 완료지점에 가까워지는 것을 알 수 있었다.
- 추출한 100% 감즙 원액과 양파껍질 추출액을 견직물에 염색하고 각각 자외선 조사 장치로 6시간까지 발색한 후 나타난 색의 특징을에 나타냈다.
- 혼합방식은 1) 감즙 염색한 후 양파염액 중 염색을 하는 경우 2) 양파염액 중에서 염색한 후 감즙염색을 하는 경우 그리고 3) 감즙과 양파외 피 추출액의 혼합물에서 염색하는 경우 등 3가지 방식으로 실시하였다. 혼합 염색에서 본래의 갈색 색조를 유지하려는 경우는 매염 처리하지 않았으며 색의 변화를 얻기 위해 비중금속계 매염제인 갈릭산(gallic acid)과 명반(alum)을 후매염하여 매염제가 염색성에 미치는 영향을 고찰하였다. 자외선 조사 장치 에 의한 조사를 실시하였고 6시간까지 변화를 주어 자외선 조사 시간에 의한 색변화를 확인하였다.
- 혼합 염색에서 자외선 조사 시간에 따른 색차의 변화율을 예측하였다. 감즙 염색의 발색 메카니즘을 고려할 때 혼합 염색 시료에서 나타나는 색차의 변화는 양파 염색보다는 크고 감즙 단독 염색보다는 적을 것으로 예상할 수 있다.
- 혼합 염색을 실시한 견직물을 자외선에 2시간 조사하였고 염색 순서와 매염제에 따른 색 측정 결과를 양파 및 감즙 단독 염색과 비교하여 <Fig. 5>에 나타냈다.
대상 데이터
- 감즙 염색(이하 P라 칭함)에 사용된 감은 제주산 토종 감(2004년 8월 채취)으로서 각각 꼭지를 따고 깨끗이 닦은 뒤 분쇄기로 1차분쇄하고 녹즙기로 2차분쇄하여 감즙을 추출하였으며 망사천에 3차 여과시켜 찌꺼기를 제거하였다. 추출된 감즙 원액을 냉동 보관하며 염색 직전에 해동시켜 사용하였다.
- 시험포는 견직물을 사용하였으며 특성은과 같다.
성능/효과
- 1. 100% 감즙 원액으로 패딩한 견직물은 염색 직후 밝은 회황색으로 미 염색포와 뚜렷한 차이를 나타내지 않았으나 발색시간이 증가함에 따라 색차와 redness가 증가하며 황적 계통으로 변화되었다. 초기 2시간의 자외선 조사로 발색은 효과적으로 잘 진행되었다.
- 2. 양파 염색은 염색 직후 색차의 뚜렷한 변화가 나타났으며 이후 변화는 적었다. a, b값이 증가하여 황적색으로 변화되었으며 명반으로 후처리했을 때 색 차가 가장 높았고 yellowness 차이가 뚜렷하였다.
- 3.혼합염색 견직물을 자외선에 2시간 조사한 후 색 측정한 결과에서 혼합 염색 O-P와 P-0는 단독 염색 에 비해 염색성이 증가하였고 P+O에서는 양파 단독 염색보다도 염색성이 저하되었다. O-P와 P-0는 황적 계열을 O+P는 황색 계열을 나타냈다.
- 4.혼합염색 P-0와 O-P는 매염제를 처리하면 밝아졌다. 명반 후매염 직물의 색차가 가장 높았고 양파 단독염색에 비한 색차 증가율은 갈릭산을 처리했을 때 가장 높았다.
- 5.자 외선 조사 시간 2~4시간 사이에 혼합 염색 P-0 와 O-P의 색차 변화가 감즙 단독 염색보다 적어 변색을 억제하는 효과가 있었다. 특히 갈릭산을 사용하면 양파 단독 염색과 거의 유사한 기울기를 나타내 감즙의 변색 방지에 효과적 매염제로 사용될 수 있을 것으로 사료되었다.
- 6.감즙염색 견직물을 2시간 자외선을 조사한 뒤 혼합 염색 (PU-O)하면 조사하지 않은 P-0보다 색 차가 증가하였다.
- <Fig. 6>에 나타난 혼합 염색의 자외선 조사 시간 2~4시간 사이의 기울기를 비교할 때 감즙과 양파 혼합액에서 염색한 경우(P+O)를 제외한 혼합염 색 P-0와 O-P에서 감즙 단독 염색의 기울기보다 낮게 나타나 변색 억제하는 효과가 발휘되는 것을 확인할 수 있었다. 특히 갈릭산을 매염제를 처리한 경우 양파 단독 염색과 거의 유사한 기울기를 나타내 감즙의 변색에 효과적 매염제로 사용될 수 있으리라 예상된다.
- 본 실험의 <Fig. 7>에 나타난 결과를 고찰할 때 매염제 없이 2시간 미리 발색한 감즙 염색포를 사용한 혼합 염색 PU-0방식은 발색 초기 높은 색 차를 나타내므로 염착력이 우수하며 효율적인 발색방식임을 알 수 있다. 또한 발색이 완성된 후 색차의 기울기가 완만하므로 견뢰도가 우수하여 가장 안정적인 방식인 것으로 사료된다.
- 양파 염색은 염색 직후 색차의 뚜렷한 변화가 나타났으며 이후 변화는 적었다. a, b값이 증가하여 황적색으로 변화되었으며 명반으로 후처리했을 때 색 차가 가장 높았고 yellowness 차이가 뚜렷하였다. 양파 염색은 황적 계열로 감즙보다 상대적으로 짙게 염 색되었다.
- 2를 나타냈고 채 도는 약 6으로 증가하였다. 감즙 염색과 동일한 조건으로 자외선을 조사한 경우 조사시간을 6시간까지 변화해도색차가 유사한 값을 유지하면서 색의 변화가 뚜렷하게 나타나지 않아 안정적인 색을 유지하고 있음을 알 수 있었다.
- 혼합염색 P-0와 O-P는 매염제를 처리하면 밝아졌다. 명반 후매염 직물의 색차가 가장 높았고 양파 단독염색에 비한 색차 증가율은 갈릭산을 처리했을 때 가장 높았다. Redness는 갈릭산 후매 염으로 증가하였고 명반 후 매염은 O-P 혼합 염색에서만 증가하였다.
- 반면 양파 단독 염색은 감즙 염색과 달리 섬유에 염착이 일어나면서 동시에 색이 나타나자 외선 조사 시간 0에서도 색차가 45이상으로 나타났다. 조사시간이 4시간까지 증가하는 동안 색 차가 다소 증가하였으나 감즙에 비하면 그 훨씬 미약했다.
- <Table 2>에서 감즙 염색 직후(조사시간 0)는 L값 약 91, V값 약 9의 밝은색으로서 색상은 회황색을 미약하게 띠고 색 차는 약 15로 미 염색포와 뚜렷한 차이를 나타내지 않았다. 발색시간이 증가함에 따라 L값 약 64, V값 약 6으로 어두워지고 색상은 황적색으로 변화되며 채도가 약 5.5로 증가하여 짙어졌으며 색차가 44로 변화되어 발색이 진행됨을 알 수 있었다. 이런 변화는 자외선 조사 시간 2시간에 가장 뚜렷하여 발색은 초기 2시간의 자외선 조사로 거의 완성됨을 알 수 있었다.
- 3>(조경래, 2001)에도 다수의 hydroxyl group과 benzene ring0] 존재하여 견단백질의 amine 및 carboxyl group과의 반응성이 높아 염착력에 기여할 수 있다. 본 실험에서 양파외 피 추출물로 염색한 견직물을 색 측정한 결과를 고찰하면 미 염색포와 비교하였을 때 염색 직후 인 조사 시간 0에서 색차가 약 48로 색이 뚜렷이 나타나 염색성이 우수함을 확인할 수 있었다. L값 약 60, 명도는 약 6으로 밝기가 감소하고 a와 b값이 약 13과 32로 각각 증가하였으며 색상은 황적색으로 9.
- 4>의 결과를 고찰해보면 L과 V값은 양파염색이 다소 낮았고 C값과 AE는 높아 양파 염색이 상대적으로 어둡고 짙은 색으로 염색되었음을 알 수 있었다. 색상은 모두 공통적인 황적색 계열로 나타나고 있으나 redness, yellowness 모두 감즙 염색 직물에 비해 양파 염색에서 높았다. 양파 염색 내에서 매염제에 따른 차이는 명반을 후처리했을 때 AE의 값이 약 59로서 가장 높아 염색성이 가장 우수한 것으로 나타났으며 a값에 비해 b에서 더욱 뚜렷한 차이를 나타내고 있어 양파 염색과 감즙 염색, 양파 염색의 매염 제 사이에 나타나는 색상의 차이는 yellow- ness의 차이에 의한 것으로 생각된다.
- 색상은 모두 공통적인 황적색 계열로 나타나고 있으나 redness, yellowness 모두 감즙 염색 직물에 비해 양파 염색에서 높았다. 양파 염색 내에서 매염제에 따른 차이는 명반을 후처리했을 때 AE의 값이 약 59로서 가장 높아 염색성이 가장 우수한 것으로 나타났으며 a값에 비해 b에서 더욱 뚜렷한 차이를 나타내고 있어 양파 염색과 감즙 염색, 양파 염색의 매염 제 사이에 나타나는 색상의 차이는 yellow- ness의 차이에 의한 것으로 생각된다.
- 혼합 염색의 yellow-ness 는 양파 염색과 뚜렷한 차이를 나타내지 않았으나 감즙 단독 염색에 비해서는 높았으며 염색 순서간의 차이가 뚜렷하지 않았다. 이에 비해 혼합 염색 P-0와 O-P의 redness는 감즙 단독 염색과 양파단독염색보다 우세하게 나타났으며 P+O 혼합 염색은 열등하였다. 이러한 경향은 H값이 혼합 염색에서는 황적색 계열인데 비해 P+O는 황색 계열로 나타난 결과와 동일한 현상이다.
- 매염제를 사용하면 자외선 조사 시간 0에서 색차가 보다 높게 나타나 염색성이 우수함을 알 수 있다. 초기 2시간에 나타나는 색차 변화율은 무매염에 비해 낮았으며 2시간 이후도 변화율이 감소하여 매염 제 처리로 자외선에 의한 변색을 어느 정도 억제할 수 있을 것으로 추측된다.
- 7>에 나타냈다. 총 발색시간 2시간과 4시간에서는 2시간 미리 발색한 감즙포를 사용한 PU-O그룹이 P-0에 비해 색차가 다소 컸고 시간에 따른 증가율도 우수한 경향을 나타내고 있었다. 특히 갈릭산을 매염제로 사용한 경우 가장 우수하였다.
- 이런 변화는 자외선 조사 시간 2시간에 가장 뚜렷하여 발색은 초기 2시간의 자외선 조사로 거의 완성됨을 알 수 있었다. 특히 b값의 변화에 비해 a값의 변화가 큰 점을 볼 때 자외선의 조사로 적색이 뚜렷이 증가됨을 확인할 수 있었다. 양파외 피의 색소 주 성분인 quercetin<Fig.
- 혼합 염색 P-O와 0-P는 단독염색 에 비해 염색성이 우수함을 알 수 있었다. 특히 양파 염색을 먼저 한 뒤 감즙 염색한 경우인 0-P가 효과적인 것으로 나타났다. 그러나 감즙과 양파껍질 추출액를 혼합한 용액 중에서 실시한 P+0방식에서는 색차가 가장 낮게 나타나 양파 단독 염색보다도 오히려 염색성이 떨어지는 것으로 나타났다.
- L과 V값은 P>P+O>O>P-O>O-P의 순서로 감소하며 어두워졌고 색차는 P<P+O<O<P-O<O-P의 순서로 증가하였다. 혼합 염색 P-O와 0-P는 단독염색 에 비해 염색성이 우수함을 알 수 있었다. 특히 양파 염색을 먼저 한 뒤 감즙 염색한 경우인 0-P가 효과적인 것으로 나타났다.
- 이러한 경향은 H값이 혼합 염색에서는 황적색 계열인데 비해 P+O는 황색 계열로 나타난 결과와 동일한 현상이다. 혼합 염색은 단독 염색보다 염색성이 우수하였고 감즙 염색을 먼저 시행하건 양파 염색을 먼저 시행하건 염료 처리 순서에 의한 염색성의 차이는 크지 않은 반면 감과 양파를 혼합한 용액 상태에서 염색을 실시한 경우는 염색성이 크게 떨어지는 것으로 나타났다. 이러한 원인으로 감즙색소인 탄닌은 비교적 분자량이 큰 물질로서 페놀 구조 중의 -0H는 양파액과 염욕 중반응 하여 직물과의 친화력이 저하되어 염색효과가 감소했을 가능성을 들 수 있다.
- Yellowness는 갈릭산과 명반 매염제를 사용하는 경우 모두 무매염에 비해 증가하였고 특히 명반 매염제에 의한 효과가 탁월 하였다. 혼합염색에서 갈릭산 매염제는 redness를 명반 매염제는 yellowness를 각각 증가시키면서 색차와 채도를 높이면서 염색효과를 나타내고 있음이 확인 되었다.
후속연구
- 혼합 염색법은 기존의 천연염재를 혼용하는 방식으로서 새로운 첨가제를 최소화할 수 있으며 염재 종류와 염색 순서, 시간, 농도 등 물리적인 염색조건의 변화를 이용하여 다양한 염색효과를 기대할 수 있다. 또한 각 염료 고유의 기능성이 유지할 수 있고 새로운 기능성의 발현도 기대되므로 다양한 염재를 사용하여 지속적으로 연구할 필요가 있다.
- 자 외선 조사 시간 2~4시간 사이에 혼합 염색 P-0 와 O-P의 색차 변화가 감즙 단독 염색보다 적어 변색을 억제하는 효과가 있었다. 특히 갈릭산을 사용하면 양파 단독 염색과 거의 유사한 기울기를 나타내 감즙의 변색 방지에 효과적 매염제로 사용될 수 있을 것으로 사료되었다.
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