최근 한국의 기온은 지구 온난화로 인해 급격히 상승하고 있으며 지난 40년 동안 한국의 기온은 1980년대 초에 비해 약 1.26℃ 상승했습니다. 지역 별로는 강원도 서부 지역이 1.76℃로 가장 높았고 전남도가 0.96℃로 가장 낮았다. 기온이 계속 상승함에 따라 현재의 표준 재배 방법으로 쌀 수확량이 감소할 것으로 전망되고 있다. 지구 온난화로 지역에서 매년 벼농사를 할 수 있는 기간이 과거에 비해 증가하여 태백시 110일에서 부산과 광양의 180일까지 지역별 다양한 모습을 보이고 있다. 또한 모든 지역에서 2000년 이전에 비해 이앙 시기가 3-5일 지연되는 것으로 분석되었다. 쌀의 연평균 생산량은 1980년대 이후 밥쌀용 품종의 평균 생산량을 분석했을 때 증가 추세를 보였으며 특히 1990년대 초반에 개발된 품종들의 생산성이 급격히 증가한 것으로 나타났다. 생육기간 평균 기온과 벼 수확량의 관계는 1996년 전후로 크게 구분되었다. 평균 기온이 높을수록 개발 품종의 수확량은 1996년까지는 낮아졌으나 1996년 이후 평균 기온은 개발된 품종의 생산성 추세를 나타내지 않았습니다. 1999년부터 2016년까지 전국의 작물 재배 결과와 개발 품종 및 최근 개발 품종의 연간 수확량 변화를 분석하여 개발 된 벼 품종의 기후 변화 적응성을 평가하기 위하여 국내 작물의 생육 현황을 조사한 결과 2000년대 초반에 개발된 조생종 태봉벼(2000)와 운광벼(2004)와 1980년대에 개발한 오대벼의 연간 생산량을 비교 한 결과 기온 상승에도 불구하고 2000년대에 개발된 품종이 상대적으로 수량성이 높게 나타났다. 최근 중만생종으로 개발된 삼광벼 (2003)와 새누리벼(2007)의 연간 생산성은 1970년대에 개발된 추청벼와 같은 초기 개발 품종보다 높았다. 빠르고 지속적인 기온 상승에도 불구하고 벼 재배 기술과 품종 개발은 기후 변화에 잘 적응하여 지속적으로 개발되고 있는 것으로 평가되었다. 그러나 벼의 생물학적 잠재력은 한계에 도달할 수 있고 특히 이상기상의 빈도와 강도가 온난화와 동반하여 발생하고 있어 지속적인 대응 기술 개발이 필요하다.
최근 한국의 기온은 지구 온난화로 인해 급격히 상승하고 있으며 지난 40년 동안 한국의 기온은 1980년대 초에 비해 약 1.26℃ 상승했습니다. 지역 별로는 강원도 서부 지역이 1.76℃로 가장 높았고 전남도가 0.96℃로 가장 낮았다. 기온이 계속 상승함에 따라 현재의 표준 재배 방법으로 쌀 수확량이 감소할 것으로 전망되고 있다. 지구 온난화로 지역에서 매년 벼농사를 할 수 있는 기간이 과거에 비해 증가하여 태백시 110일에서 부산과 광양의 180일까지 지역별 다양한 모습을 보이고 있다. 또한 모든 지역에서 2000년 이전에 비해 이앙 시기가 3-5일 지연되는 것으로 분석되었다. 쌀의 연평균 생산량은 1980년대 이후 밥쌀용 품종의 평균 생산량을 분석했을 때 증가 추세를 보였으며 특히 1990년대 초반에 개발된 품종들의 생산성이 급격히 증가한 것으로 나타났다. 생육기간 평균 기온과 벼 수확량의 관계는 1996년 전후로 크게 구분되었다. 평균 기온이 높을수록 개발 품종의 수확량은 1996년까지는 낮아졌으나 1996년 이후 평균 기온은 개발된 품종의 생산성 추세를 나타내지 않았습니다. 1999년부터 2016년까지 전국의 작물 재배 결과와 개발 품종 및 최근 개발 품종의 연간 수확량 변화를 분석하여 개발 된 벼 품종의 기후 변화 적응성을 평가하기 위하여 국내 작물의 생육 현황을 조사한 결과 2000년대 초반에 개발된 조생종 태봉벼(2000)와 운광벼(2004)와 1980년대에 개발한 오대벼의 연간 생산량을 비교 한 결과 기온 상승에도 불구하고 2000년대에 개발된 품종이 상대적으로 수량성이 높게 나타났다. 최근 중만생종으로 개발된 삼광벼 (2003)와 새누리벼(2007)의 연간 생산성은 1970년대에 개발된 추청벼와 같은 초기 개발 품종보다 높았다. 빠르고 지속적인 기온 상승에도 불구하고 벼 재배 기술과 품종 개발은 기후 변화에 잘 적응하여 지속적으로 개발되고 있는 것으로 평가되었다. 그러나 벼의 생물학적 잠재력은 한계에 도달할 수 있고 특히 이상기상의 빈도와 강도가 온난화와 동반하여 발생하고 있어 지속적인 대응 기술 개발이 필요하다.
In recent years, the temperature of Korea has been rapidly increasing due to global warming. Over the past 40 years, the temperature of Korea has risen by about 1.26℃ compared to that in the early 1980s. By region, the west region of the Gangwon Province was the highest at 1.76℃ and th...
In recent years, the temperature of Korea has been rapidly increasing due to global warming. Over the past 40 years, the temperature of Korea has risen by about 1.26℃ compared to that in the early 1980s. By region, the west region of the Gangwon Province was the highest at 1.76℃ and the Jeonnam Province was the lowest at 0.96℃. As the temperature continues to rise, it is expected that the rice yield will decrease in the future using the current standard cultivation method. As a result of global warming, the periods in which rice cultivation could be possible in regions each year has increased compared those to the past, showing a wide variety from 110 days in Taebaek to 180 days in Busan and Gwangyang. In addition, the transplanting time was delayed by 3-5 days in all regions. The average annual yield of rice showed an increasing trend when we analyzed the average productivities of developed varieties for cooked rice since the 1980s, especially in the early 1990s, which showed a rapid increase in productivity. The relationship between the average temperature at the time of development and the rice yield was divided into the periods before and after 1996. The higher the average temperature, the lower the yield of the developed varieties until 1996. However, since 1996, the increase in the average temperature did not show a trend in the productivity of the developed varieties. The climate change adaptability of developed rice varieties was investigated by analyzing the results of growing crops nationwide from 1999 to 2016 and the change in the annual yields of developed varieties and recently developed varieties as basic data to investigate the growth status of the crops in the country. As a result of annual comparisons of the yields of Taebongbyeo (2000) and Ungwangbyeo (2004) developed in the early 2000s for Odaebyeo, which was developed in the 1980s, the annual yields were relatively higher in varieties in the 2000s despite the increase in temperature. The annual yields of Samgwangbyeo (2003) and Saenuribyeo (2007), which were recently developed as mid-late-type varieties, were higher than those of an earlier developed variety called Chucheongbyeo, which was developed in the 1970s. Despite the rapid increase in temperature, rice cultivation technology and variety development are well adapted to climate change. However, since the biological potential of rice could reach its limit, it is necessary to develop continuous response technology.
In recent years, the temperature of Korea has been rapidly increasing due to global warming. Over the past 40 years, the temperature of Korea has risen by about 1.26℃ compared to that in the early 1980s. By region, the west region of the Gangwon Province was the highest at 1.76℃ and the Jeonnam Province was the lowest at 0.96℃. As the temperature continues to rise, it is expected that the rice yield will decrease in the future using the current standard cultivation method. As a result of global warming, the periods in which rice cultivation could be possible in regions each year has increased compared those to the past, showing a wide variety from 110 days in Taebaek to 180 days in Busan and Gwangyang. In addition, the transplanting time was delayed by 3-5 days in all regions. The average annual yield of rice showed an increasing trend when we analyzed the average productivities of developed varieties for cooked rice since the 1980s, especially in the early 1990s, which showed a rapid increase in productivity. The relationship between the average temperature at the time of development and the rice yield was divided into the periods before and after 1996. The higher the average temperature, the lower the yield of the developed varieties until 1996. However, since 1996, the increase in the average temperature did not show a trend in the productivity of the developed varieties. The climate change adaptability of developed rice varieties was investigated by analyzing the results of growing crops nationwide from 1999 to 2016 and the change in the annual yields of developed varieties and recently developed varieties as basic data to investigate the growth status of the crops in the country. As a result of annual comparisons of the yields of Taebongbyeo (2000) and Ungwangbyeo (2004) developed in the early 2000s for Odaebyeo, which was developed in the 1980s, the annual yields were relatively higher in varieties in the 2000s despite the increase in temperature. The annual yields of Samgwangbyeo (2003) and Saenuribyeo (2007), which were recently developed as mid-late-type varieties, were higher than those of an earlier developed variety called Chucheongbyeo, which was developed in the 1970s. Despite the rapid increase in temperature, rice cultivation technology and variety development are well adapted to climate change. However, since the biological potential of rice could reach its limit, it is necessary to develop continuous response technology.
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문제 정의
앞서 언급한 바와 같이 우리나라의 온도가 빠르게 상승하는 추세에 놓여 있어 벼 생산량에 대한 우려가 높아지고 있다. 1980년부터 2017년 사이 농촌진흥청에서는 약 350개의 벼 품종이 개발되었으며 그 가운데 약 269개 품종이 밥쌀용 품종으로 개발되었으며 밥쌀용 품종 개발에 따라 품종특성에 기재된 평균 수량성을 근거로 하여 벼 육종분야의 적응성을 평가하고자 하였다. 80년대 초부터 현재까지 벼 재배기간 중 평균 온도가 약 1.
작물의 기후변화 연구는 기후변화에 따른 직접적인 연구보다는 기본적으로 작물의 수량과 품질을 유지하고 피해를 저감시키기 위한 연구가 기후변화에 연계되는 경우가 많아 혼란스러운 부분도 많이 발생하고 있다. 따라서 본 연구에서는 식량작물에서 가장 많이 연구되어 왔던 벼의 생산과 관련하여 우리나라에서 기후변화와 온난화에 대한 적응에 대해 현재까지 이루어져 왔던 현황 및 기술개발 등을 분석 및 고찰을 함으로써 향후 벼의 기후변화 적응 기술개발의 방향성을 제시하고자 하였다.
제안 방법
따라서 작황시험은 다른 요인을 동일하게 처리하기 때문에 온난화에 따른 품종의 적응성을 평가하기에 적합한 결과로 판단된다. 1999년부터 2016년까지 수행된 작황시험 결과를 바탕으로 중만생종과 조생종 품종으로 나누어 분석을 실시하였다. 대상 품종에 대한 지역별 동일 연도 수량에 대한 평균 값을 이용하였다.
기후변화에 따른 온난화 전망에 기반하여 많은 연구자들이 미래 벼의 생산성 변화에 대한 영향평가를 수행하였다. A1 시나리오를 기반으로 CERES-Rice 모형을 전국 시군구 단위에서 벼의 생산량 예측을 한 결과 2050년대에는 8.
먼저 중만종 품종의 적응과 비적응 능력을 평가하기 위하여 1970년대 도입된 추청벼는 현재에도 경기 일부 지역에서 많이 재배되고 있는 품종으로 적응성을 평가하는 기준 품종으로 이에 대비하여 1995년 개발된 일미벼, 2003년에 개발된 삼광벼, 2007년 개발된 새누리벼를 대상으로 연도별 생산성의 변화 추이를 살펴 보았다. 모든 품종이 기상 여건에 따른 등락이 유사한 형태로 나타나고 있는 것을 알 수 있어 기상조건이 벼 수량에 분명한 영향을 미치고 있는 것을 알 수 있다.
성능/효과
등숙기인 9월의 강수량의 연도별 편차도 상대적으로 크게 나타났는데 9월 말에서 10월의 잦은 강수는 벼의 수발아 확률을 높여 벼 수량에 부정적인 영향을 미칠 수 있다. 10월의 연도별 강수량의 추이를 보면 최근 5년간 강수량이 증가하는 양상을 보이고 있어 수발아 위험성이 더 높아지고 있는 것을 알 수 있었다.
7(a)와 달리 80년대 수량감소 경향이 크지 않고 비슷한 수량을 유지하고 있는 것을 알 수 있는데 이는 농업인이 수량성이 우수한 품종을 선호한 결과로 추정할 수 있다. 1990년대 후반부터 동일하게 수량이 증가하여 일정 범위 내에서 수량성이 안정화 되고 있는 양상을 나타내고 있는 것을 알 수 있어 온난화에 적응한 품종들이 농가에 보급이 잘 이루어져 안정적 수량을 유지하고 있는 것으로 추정되었다.
평균 기온이 높을수록 개발 품종의 수확량은 1996년까지는 낮아졌으나 1996년 이후 평균 기온은 개발된 품종의 생산성 추세를 나타내지 않았습니다. 1999년부터 2016년까지 전국의 작물 재배 결과와 개발 품종 및 최근 개발 품종의 연간 수확량 변화를 분석하여 개발 된 벼 품종의 기후 변화 적응성을 평가하기 위하여 국내 작물의 생육 현황을 조사한 결과 2000년대 초반에 개발된 조생종 태봉벼(2000)와 운광벼(2004)와 1980년대에 개발한 오대벼의 연간 생산량을 비교 한 결과 기온 상승에도 불구하고 2000년대에 개발된 품종이 상대적으로 수량성이 높게 나타났다. 최근 중만생종으로 개발된 삼광벼 (2003)와 새누리벼(2007)의 연간 생산성은 1970년대에 개발된 추청벼와 같은 초기 개발 품종보다 높았다.
4에 나타내었다. 7월과 8월에 가장 많은 강수량이 많았고 연도별 편차도 가장 심한 것으로 분석되었으며 특히 8월 강수량은 매년 편차가 심한 것으로 나타났다. 등숙기인 9월의 강수량의 연도별 편차도 상대적으로 크게 나타났는데 9월 말에서 10월의 잦은 강수는 벼의 수발아 확률을 높여 벼 수량에 부정적인 영향을 미칠 수 있다.
2). 80년대 초반 5년(1979-1983)과 가장 최근 5년의 벼 재배기간 중 평균, 최저, 최고 기온의 차이를 비교하면 각각 1.04℃, 1.18℃, 1.41℃로 분석되었으며 전체 계절에 대한 연도별 평균 기온의 추세에서는 최저 기온이 주요 요인으로 분석된 것에 반해 벼 재배기간 중에는 최고기온의 상승 속도가 가장 높은 것으로 평가되었다. 최근 5년 벼 재배기간 최고 기온의 평균 값은 35.
기후변화에 따른 온난화 전망에 기반하여 많은 연구자들이 미래 벼의 생산성 변화에 대한 영향평가를 수행하였다. A1 시나리오를 기반으로 CERES-Rice 모형을 전국 시군구 단위에서 벼의 생산량 예측을 한 결과 2050년대에는 8.7%, 2080년대에는 16.5% 감소하는 것으로 전망되었다. 벼 생산량 민감도가 미래로 갈수록 매우 민감도로 변화하는 것으로 예측되었고 특히, 전라도 남서쪽 해안이 가장 민감도가 높은 것으로 예측되었다(Yoo et al.
3과 같았다. Fig. 3을 보면 6개월간 평균 1,017 mm로 재배기간 강우가 집중되고 있음을 알 수 있었으며 연도별 표준 편차는 212 mm로 약 600 mm에서 약 1,400 mm로 연도별 편차가 매우 큰 것으로 파악되었다. 따라서 집중호우 등에 따른 침관수 위험이 상시적이라 할 수 있어 배수 관리 등 대책이 필요한 것으로 판단되었다.
8 kg/10a에 달해 편차가 매우 큰 것으로 분석되어 태봉벼의 경우는 기후적응성이 상대적으로 다소 떨어지는 것으로 파악되었다. 가장 최근에 개발된 운광벼의 경우 연도별 편차가 60.7 kg/10로 가장 높았지만 평균 수량성이 604 kg/10a에 달해 다른 품종에 비해 수량성이 좋은 것으로 나타났다. 조생종은 온도가 낮은 중북부에서 주로 재배되는 생태형으로 냉해피해에 대한 우려가 높을 수 있다.
5(b)에서 보는 바와 같이 지속적으로 증가하고 있는 것을 알 수 있다. 개발된 품종들의 수량성과 비교하여 보았을 때 기울기 추세가 더 높아 개발된 품종의 수량 특성보다 실제 농가에서는 더 높은 수량 특성을 나타내는 품종 선택에 따라 증가속도가 더 높은 것으로 판단되었다. 현재 기술과 품종을 가지고 온난화가 더 진행된 미래에는 쌀 수량 감소가 예측되고 있지만 현재까지는 온도 증가가 빠름에도 불구하고 연구개발이 지속적으로 이루어지면서 현재 진행되고 있는 온난화 적응된 품종 개발이 잘 진행되고 있는 것으로 파악되었다.
또한 분얼수가 많고 이삭이 너무 크지 않은 품종이 바람직하며 등숙기 고온과 더불어 일조부족 등 불량기상조건의 발생을 고려하였을 경우 뿌리는 심근성이고 중기는 탄력성이 있는 강단이 있는 품종이 선호된다. 등숙기 고온조건에 따른 일부 품종에 대해 수량평가 및 관련 기작들을 구명하기 위한 연구들이 수행되어 등숙기 평균온도 27℃로 고온 처리시 평균온도 22℃ 적온처리에 비해 동안벼와 일품벼 모두 등숙율, 현미천립중, 완전미율은 감소하였고 미숙립이 증가하였으며 일품벼가 고온에 더욱 민감한 것으로 나타났다. 고온등숙시은 이삭의 전분축적속도가 빨라지고 등숙기간이 짧아졌다.
먼저 중만종 품종의 적응과 비적응 능력을 평가하기 위하여 1970년대 도입된 추청벼는 현재에도 경기 일부 지역에서 많이 재배되고 있는 품종으로 적응성을 평가하는 기준 품종으로 이에 대비하여 1995년 개발된 일미벼, 2003년에 개발된 삼광벼, 2007년 개발된 새누리벼를 대상으로 연도별 생산성의 변화 추이를 살펴 보았다. 모든 품종이 기상 여건에 따른 등락이 유사한 형태로 나타나고 있는 것을 알 수 있어 기상조건이 벼 수량에 분명한 영향을 미치고 있는 것을 알 수 있다. 1970년대 개발된 추청벼는 전체 평균 수량성은 약 507 kg/10a으로 연도별 편차가 있지만 온도가 지속적으로 증가하고 있음에도 수량이 증가하는 추세를 나타내지는 않았으며 이후 개발된 비교 품종에 비해 전반적으로 매년 수량성이 낮게 나타났다(Fig.
오대벼는 앞서 언급한 바와 같이 평균 수량성은 다른 품종에 비해 상대적으로 적은 반면 수량의 편차가 적었는데 온난화가 지속되는 시점에서는 좋은 특성이라 할 수 있으며 온난화 적응이 양호한 품종으로 평가할 수 있다. 반면 태봉벼의 경우는 초기 수량성은 양호하나 기후가 좋지 않을 경우 수량감소 폭이 매우 크게 나타나는 것을 알 수 있으며 이러한 경향은 적응성이 나쁘다고 평가할 수 있으며 실제 농가에서도 선호하지 않는 것으로 나타났다. 운광벼의 경우 불량한 기후환경에서도 수량감소는 기존 개발된 오대벼의 수준에 달하고 양호한 기후환경에서의 수량성은 오대벼보다 높기 때문에 향후 더 많은 농가에서 선호할 수 있는 수량 특성을 가지고 있다고 할 수 있다.
또한 모든 지역에서 2000년 이전에 비해 이앙 시기가 3-5일 지연되는 것으로 분석되었다. 쌀의 연평균 생산량은 1980년대 이후 밥쌀용 품종의 평균 생산량을 분석했을 때 증가 추세를 보였으며 특히 1990년대 초반에 개발된 품종들의 생산성이 급격히 증가한 것으로 나타났다. 생육기간 평균 기온과 벼 수확량의 관계는 1996년 전후로 크게 구분되었다.
10(a)와 같았다. 오대벼는 평균 529 kg/10a의 수량성을 나타낸 반면 태봉벼는 523 kg/10a로 후에 개발되었지만 오대벼보다 작았으며 특히 오대벼의 연도별 편차는 37.4 kg/10a인 반면 태봉벼는 55.8 kg/10a에 달해 편차가 매우 큰 것으로 분석되어 태봉벼의 경우는 기후적응성이 상대적으로 다소 떨어지는 것으로 파악되었다. 가장 최근에 개발된 운광벼의 경우 연도별 편차가 60.
전 기간 온도변화 추세와 유사하게 점차적으로 평균, 최저, 최고 온도 모두 연도별 편차가 있으나 지속적으로 상승하고 있는 것으로 평가되며 2000년대 후반 이후로는 상대적으로 연도별 편차도 감소하는 양상을 나타내고 있다. 온도변화를 5년 가중평균값으로 계산하여 보았을 때 상승추세가 명확한 것을 알 수 있었으며 평균 온도에 비해 최저 온도의 편차보다 최고 온도의 편차가 더욱 큰 것을 알 수 있다(Fig. 2). 80년대 초반 5년(1979-1983)과 가장 최근 5년의 벼 재배기간 중 평균, 최저, 최고 기온의 차이를 비교하면 각각 1.
11(b)에서 2000년 이후 기상을 근거로 하여 지역별 최적 출수기를 추정하여 지도로 표시하였다. 전체적으로 온난화가 진행됨에 따라 과거 1990년대에 비해 최적 출수기가 약 5일 가량 늦어지는 것을 알 수 있었다. 특히 남해안 지역은 8월 말이나 9월 초까지 최적 출수기가 지연되는 것을 알 수 있어 이와 관련한 정보가 농가들과 공유되는 부분이 필요하다.
가장 최근에 개발된 새누리벼는 초기에는 일미벼와 비슷한 수준의 수량성을 보였으나 최근 3년간은 삼광벼와 유사하게 수량이 약 600 kg/10a 수준으로 증가하는 양상을 나타내었다. 품종 재배지역의 온도를 보면 최근 3년 온도가 다 높고 기상여건이 좋은 것으로 판단되었는데 이에 따라 2000년대 이후 개발된 품종에서 수량성이 과거 개발된 품종들에 비하여 수량성 증가 폭이 더 크게 나타나는 것으로 보았을 때 최근 개발된 품종들은 현재의 온난화에 적응이 되어 있는 것으로 추정되었다.
개발된 품종들의 수량성과 비교하여 보았을 때 기울기 추세가 더 높아 개발된 품종의 수량 특성보다 실제 농가에서는 더 높은 수량 특성을 나타내는 품종 선택에 따라 증가속도가 더 높은 것으로 판단되었다. 현재 기술과 품종을 가지고 온난화가 더 진행된 미래에는 쌀 수량 감소가 예측되고 있지만 현재까지는 온도 증가가 빠름에도 불구하고 연구개발이 지속적으로 이루어지면서 현재 진행되고 있는 온난화 적응된 품종 개발이 잘 진행되고 있는 것으로 파악되었다. 벼 재배기간 평균온도와 개발된 품종들의 수량성을 비교한 결과를 Fig.
후속연구
그러나 벼 재배기간 최고기온이 최근 5년 동안 평균 35.1℃로 점점 증가하고 있어 기후변화 시나리오에 따라 온난화 속도를 고려하였을 때 미래에는 향후 우리나라 벼 재배시 고온해에 대한 품종과 재배에 대한 대응 기술이 개발되어야만 할 것이다. 기후변화 시나리오에 근거하여 2050년대 약 2℃가 더 증가하는 것으로 전망되고 있기 때문에 안정적인 수량성을 유지하기 위해서는 현재의 벼 재배양식이 미래에는 상당히 바뀔 것으로 전망된다.
빠르고 지속적인 기온 상승에도 불구하고 벼 재배 기술과 품종 개발은 기후 변화에 잘 적응하여 지속적으로 개발되고 있는 것으로 평가되었다. 그러나 벼의 생물학적 잠재력은 한계에 도달할 수 있고 특히 이상기상의 빈도와 강도가 온난화와 동반하여 발생하고 있어 지속적인 대응 기술 개발이 필요하다.
기후변화 시나리오에 근거하여 2050년대 약 2℃가 더 증가하는 것으로 전망되고 있기 때문에 안정적인 수량성을 유지하기 위해서는 현재의 벼 재배양식이 미래에는 상당히 바뀔 것으로 전망된다. 현재까지 이루어진 기후변화 적응기술로는 미래 상황을 대응하기에는 어려울 것으로 보이며 지속적인 품종 개발과 재배기술 개발이 이루어져야 할 것이다.
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