오토메이션월드-대한민국 1등 산업매거진 '자동화기술'

기술자료 포스트 코로나 시대 준비하는 머신비전과 인공지능비전 발전

헬로티 임근난 기자 | COVID-19으로 인해 우리 생활의 많은 부분이 달라졌다. 사람과 사람간의 접촉은 최소화되고 기계와 사람의 협업이 많아졌으며, 가상 공간에서 커뮤니케이션 활동도 늘고 있다. 그래서 자율주행, 무인 가게, 로봇 서빙 등 여러 사람이 하던 일을 기계가 할 수 있게 기술력도 한층 성장하게 되었다. 머신비전과 인공지능비전이 가져올 변화 비대면 문화가 우리의 일상생활을 크게 바꾸었듯이, 산업 분야에서도 머신비전과 인공지능비전으로 큰 변화의 바람이 불고 있다. 그랜드뷰 리서치(Grand View Research)에 의하면 인공지능비전 기술이 소비자용 드론, 자율/반자율 운행 자동차 등으로 대중화되고, 이미지 센서, 고사양 카메라, 딥러닝 기술 등을 포함한 인공지능 기술의 발전으로 활용 범위가 다양한 산업군으로 확대되고 있다. 예전에는 공급과 수요가 유지되지 않으면 생산량을 줄이고, 이에 따라 노동자도 줄이는 경제 플로어를 따랐으나, 이제는 인공지능비전 기술과 머신비전 발달로 산업계의 분위기가 달라지고 있다. 즉, 생산량에 맞게 노동자를 대신할 수 있는 비전 가이드 로봇 도입과 사람이 작업하던 품질 검사를 자동화로 대처하여 공장자동화 및 스마트
- 임근난 기자
- 2021-10-22 09:22
기술자료 재료연구원, 차세대 뉴로모픽 반도체 핵심소재 개발

헬로티 서재창 기자 | 한국재료연구원(KIMS) 에너지전자재료연구실 권정대, 김용훈 박사 연구팀이 충북대 조병진 교수 연구팀과 함께 차세대 뉴로모픽(신경 네트워크 모방) 반도체에 들어가는 핵심소재를 국내 최초로 개발했다. 이번 기술은 수 나노미터 두께의 2차원 나노소재를 이용해 신개념 멤트랜지스터 소자를 구현한 것이다. 멤트랜지스터는 ‘메모리’와 ‘트랜지스터’의 합성어이다. 연구팀은 1,000번 이상의 전기자극으로 신경 시냅스의 전기적 가소성을 재현성 있게 모방해 약 94.2%(시뮬레이션 기반 패턴 인식률 98%)의 높은 패턴 인식률을 얻는 데 성공했다. 반도체 소재로 널리 사용되는 몰리브덴황(MoS2)은 단결정 내에 존재하는 결함이 외부 전계에 의해 움직이는 원리로 작동된다. 하지만 이는 결함의 농도나 형태를 정밀하게 제어하기 어려운 문제가 있었다. 연구팀은 문제 해결을 위해 산화니오븀(Nb2O5) 산화물층과 몰리브덴황 소재를 순차적으로 적층하는 방법을 택했다. 이를 통해 외부 전계에 의한 높은 전기적 신뢰성을 갖춘 멤트랜지스터 구조의 인공 시냅스 소자를 개발할 수 있었다. 또한 연구팀은 산화니오븀 산화물층의 두께를 변화시켜 저항 스위칭 특성을 자유롭게 조
- 서재창 기자
- 2021-10-22 09:15
라이브러리(x) [HP 백서] HP Multi Jet Fusion 3D 프린팅을 통한 가공 및 생산라인 간소화

헬로티 윤희승 기자 제조업 전반이 변화하고 있다. 그동안 가공 및 생산라인을 통한 부품 생산은 대개 CNC 머시닝과 사출 성형 같은 전통적인 프로세스에 의존해 왔다. 그러나 업계의 움직임이 효율을 개선하고 고객에게 더 높은 가치를 제공하는 방향으로 나아가는 가운데, 가공 및 생산라인 제조업체와 운영업체 대다수가 부품 생산을 개선하고 최적화하려는 노력을 기울이고 있다. 가공 부품 제작에 3D 프린팅을 접목해야 하는 이유는 가공 및 생산 부품(오리지널 및 예비용 부품) 제조 분야에 새로운 기회를 창출하는데 있다. HP Multi Jet Fusion은 HP Jet Fusion 3D 프린터 성능을 끌어올리는 새로운 3D 프린팅 기술로, 다른 3D 프린팅 기술과 비교할 때 혁신적인 비용 절감과 속도 및 품질 향상을 기대할 수 있다. 기대 효과 · Automatic Paint Line의 로봇 암 디자인을 최적화해 사이즈를 줄임으로써, 더 짧은 가속 및 감속을 구현하고 라인의 전반적인 정확도를 개선 · 전반적인 기계 무게를 줄임 (FICEP S3의 측정에 따르면 경쟁사 기계와 비교할 때 에너지 절감율 72%) · 로봇 암을 지지하는 받침대를 재설계하고, 도르래와 차축 및
- 윤희승
- 2021-10-21 11:51
기술자료 SK하이닉스, 여러 D램 연결한 최고 사양 D램 'HBM3' 개발 성공

헬로티 조상록 기자 | SK하이닉스가 현존 최고 사양 D램인 ‘HBM3’를 개발했다고 10월 20일 밝혔다. HBM(High Bandwidth Memory)은 여러 개의 D램을 수직으로 연결해 기존 D램보다 데이터 처리 속도를 혁신적으로 끌어올린 고부가가치, 고성능 제품이다. 이번 HBM3는 HBM의 4세대 제품이다. HBM은 1세대(HBM) - 2세대(HBM2) - 3세대(HBM2E) 순으로 개발되어 왔다. SK하이닉스는 지난해 7월 업계 최초로 HBM2E(2세대 HBM에서 일부 성능을 개선한 확장 버전) D램 양산을 시작한 지 1년 3개월 만에 HBM3를 개발하며 이 시장의 주도권을 확고히 했다. SK하이닉스 관계자는 “이번 HBM3를 통해 지금까지 나온 HBM D램 중 최고 속도, 최대 용량을 구현한 것은 물론, 품질 수준도 크게 높였다”고 강조했다. 속도 측면에서 HBM3는 초당 819GB(기가바이트)의 데이터를 처리할 수 있다. 이는 FHD(Full-HD)급 영화(5GB) 163편 분량의 데이터를 1초 만에 처리하는 수준이다. 이전 세대인 HBM2E와 비교하면 속도가 약 78% 빨라졌다. 이와 함께 이 제품에는 오류정정코드(On Die - Error
- 조상록 기자
- 2021-10-20 16:16
기술자료 저전력 프로세서로 이더넷 커넥티비티를 구축하는 10BASE-T1L MAC-PHY

모리스 오브라이언(Maurice O’Brien) 전략 마케팅 책임자 매니저, 볼커 E. 골러(Volker E. Goller) 시스템 애플리케이션 엔지니어 / 아나로그디바이스(ADI) 이 글에서는 갈수록 늘어나는 저전력 필드 또는 에지 디바이스를 10BASE-T1L MAC-PHY를 사용해서 연결하는 방법에 대해 설명한다. 10BASE-T1L MAC-PHY와 10BASE-T1L PHY가 각각 어떤 경우에 적합하고, 이더넷 연결을 사용하는 미래의 제조 설비와 빌딩의 요구 사항을 이들 시스템이 어떻게 충족할지에 대해서도 소개한다. 배경 설명 공정 설비, 공장, 빌딩 자동화 같은 애플리케이션에서 보다 많은 디바이스를 이더넷 네트워크로 연결하기 위한 목적으로 이더넷-APL 등 단일 쌍 이더넷 10BASE-T1L을 활용하는 사례가 늘고 있다. 더 많은 디바이스를 연결함으로써 보다 상위의 관리 시스템에 더욱 풍부한 데이터세트를 사용할 수 있으며, 이로 인해 생산성을 크게 향상시키고 가동비용과 에너지 소모를 줄일 수 있다. 미래에는 필드 디바이스나 에지 디바이스에 이더넷을 사용해 모든 센서와 액추에이터를 IT/OT 융합 네트워크로 연결할 것이다. 이러한 비전을 실현하기 위해
- 모리스 오브라이언 ADI 매니저
- 2021-10-15 13:39
기술자료 국내 연구진, 안전성 높이고 가격 낮춘 수소 생산 기술 개발

헬로티 이동재 기자 | 국내 연구진이 현재까지 보고된 페로브스카이트 기반 광전극 중 가장 높은 효율과 안정성을 보이는 광전극을 개발했다. 광주과학기술원(GIST) 신소재공학부 이광희·이상한 교수 연구팀은 유기금속 할라이드 페로브스카이트(이하 페로브스카이트) 태양전지에 나노구조의 이황화몰리브덴 촉매를 결합GO 값비싼 백금 없이도 효율적인 수소 생산이 가능한 기술을 선보였다. 페로브스카이트를 이용한 광전기화학 물분해는 페로브스카이트 자체가 수분에 취약해 안정성이 떨어지고, 값비싼 백금 촉매가 필요해 비용도 높아 상용화가 어려웠다. 따라서 값이 싸고 안정적이며 백금의 높은 효율을 대체할 수 있는 저비용, 고효율, 고안정성의 수소 생성 반응용 촉매와 페로브스카이트 광전극의 촉매 개발이 필요했다. 연구팀은 물리적 증착 방법인 펄스드 레이저 증착법을 이용해 대표적인 백금 대체 수소 생성 반응용 촉매 중 하나인 이황화 몰리브덴(MoS2)을 페로브스카이트 보호층(티타늄 포일) 위에 제작했다. 연구팀이 개발한 페로브스카이트 광전극은 MoS2의 높은 안정성과 효율 덕분에 기존의 백금 촉매의 쉬운 박리현상으로 인한 광전극의 빠른 초기 성능 저하를 성공적으로 방지했고 현재까지 보
- 이동재 기자
- 2021-10-14 13:34
기술자료 사람 손 형상 닮은 초소형 그리퍼 개발...경도와 연성 조절 가능

헬로티 김진희 기자 | 과학기술정보통신부는 아주대학교 한승용․강대식․고제성 교수 연구팀이 사람 손 형상을 닮은 초소형 소프트 로봇(그리퍼)을 개발했다고 밝혔다. 돼지 혈관이나 달팽이 알처럼 조심스럽게 다뤄야 하는 대상을 부드럽게 잡고 맥박이나 심장박동 같은 실시간 생체신호를 측정할 수 있는 다섯 손가락 형상의 초소형 로봇을 개발한 것이다. 과학기술정보통신부 개인기초연구(신진연구) 사업의 지원으로 수행된 본 연구 성과는 로봇 분야 세계최고 권위 학술지인 국제학술지 사이언스 로보틱스(Science Robotics)에 10월 14일 4시(한국시간) 게재되었다. 기존 그리퍼는 단순히 대상을 잡기 위한 용도로서 주로 단단한 물질로 만들어져 부드러운 대상을 잡는데 한계가 있었으며, 대상으로부터 신호를 받을 수 있는 센서를 함께 구현하려면 부피가 커져 작은 대상을 잡는데 어려움이 있었다. 이에 연구팀은 단단함과 부드러움을 조절할 수 있는 소재인 형상기억폴리머를 채택하여 피부의 성질과 비슷한 기계적 특성을 구현하고, 아주 얇은 은나노선과 레이저 공정을 활용하여 센서의 크기를 줄여 로봇의 크기를 길이 5mm 이하로 줄이는 데 성공했다. 그리퍼에 탑재된 센서는 잡고 있는 대상
- 김진희 기자
- 2021-10-14 09:07
기술자료 농장에서 작업자 따라다니며 수확하는 자율주행 로봇 개발돼

헬로티 조상록 기자 | 농림식품기술기획평가원이 자율주행 기반의 스마트팜 농작업자 추종형 이송 로봇을 개발했다. 추종형 이송로봇은 스마트팜 온실 등 시설에서 작업자를 따라다니면서 수확 및 작업 부산물 등을 집하장까지 왕복 자율주행으로 이송하는 로봇이다. 국내 농업용 로봇 기술은 다양한 분야에서 자동화 및 무인화에 대한 연구가 진행 중이나, 시설 농장에서는 높은 시설 투자비용과 효율성 문제로 상용화나 보급이 미흡한 실정이다. 주관연구기관인 '하다'는 1년간 농식품 R&D 연구개발사업을 통해 정부연구개발비(5억원)를 지원받아 스마트팜 재배 작물 관리를 위해 농작업자 추종에 의한 협동 작업 및 자율주행 기반 전기 구동형 이송 로봇 플랫폼을 개발하였다. 이송 로봇의 작동 성능 검증을 위해 실증테스트와 더불어 공인기관의 입회평가를 실시하였고, 그 결과 작업자 인식률, 작업자 추종 성공률, 추종 거리/각도 오차 등이 세계 최고 수준의 기술·장비 보유국(네덜란드 등)의 성능수준보다 유사하거나 더 높게 나타났다. 또한, 유럽의 선진 경쟁사 대비 약 50% 수준의 제품가(1,500만원/대)로 가격 경쟁력을 확보함으로써 국산화를 통한 수입대체 효과와 더불어 신시장 진출도
- 조상록 기자
- 2021-10-13 17:55
기술자료 국내 대학연구팀, 차세대 디스플레이 접합기술 개발

헬로티 김진희 기자 | 폴더블 스마트폰이 확대되는 가운데 단국대학교 한관영 교수(전자전기공학부) 연구팀이 차세대 디스플레이에 활용할 수 있고 엣지 형태의 디스플레이도 4면까지 접합이 가능한 세계 최초의 ‘유압압축 접합기술’을 선보였다. 차세대 디스플레이는 평면 디스플레이와 달리 모듈 부품의 각 층을 접합시키는 기술이 매우 중요한데 특히 구부러지는 플렉시블 디스플레이는 플렉시블 기판(OLED 기판)과 이를 보호하기 위한 유리 커버(Cover Window)의 접합 공정이 매우 중요하다. 연구팀은 컴퓨터 시뮬레이션과 최적화 공법 실험을 통해 기존에 사용하던 실리콘이 아닌 내구성이 강한 고탄성체 물질을 이용하고, 접합 공법으론 유압을 사용한 ‘유압압축 접합기술’이란 공정을 개발했다. 개발된 기술을 적용하면 디스플레이 접합 부위 내구성도 강해지고 불량 손실 감소로 기존 공정보다 30% 생산량도 증가한다는 게 한 교수의 설명이다. 기존 플렉시블 디스플레이 접합 공정에서는 실리콘 패드를 압축하여 접합하는 공정을 사용해왔는데 실리콘 패드의 압축 공정은 내구성이 미흡해 공정 도중 실리콘 패드를 교체해야 하는 등의 시간 손실이 컸다. 또한 접합 후에도 미세한 공기 방울이 생기
- 김진희 기자
- 2021-10-13 17:24
기술자료 롯데케미칼, 페트병과 쉽게 분리되는 수축 라벨 개발

헬로티 조상록 기자 | 롯데케미칼이 PET병 재활용 용이성 최우수 등급을 만족하는 PET병 수축라벨을 개발했다. 롯데케미칼에서 원료 개발 및 가공 기술 등을 지원하고 롯데알미늄은 인쇄, 라벨 제조 및 평가를 동일화학공업에서는 필름 제조 생산 등을 진행했다. 3사는 작년부터 수축라벨 공동개발을 진행하여 지난 9월 29일 ‘페트병 재활용을 위한 수축 다층 폴리올레핀 라벨 및 원료 제조 기술’로 산업통상자원부 기술표준원으로부터 국가공인 신기술(NET) 인증을 획득했다. PET병 라벨은 접착식과 수축라벨 2종류가 사용된다. 이번 개발된 PET병 수축라벨은 비접착식, 비중 1 미만으로 폐PET병 분쇄 후 세척과정에서 PET병은 수면 아래로 가라앉고 수축라벨은 물 위로 뜨면서 라벨을 쉽게 분리할 수 있는 것이 특징이다. 기존 수축라벨 대비 강도가 낮아 라벨 절취선 분리가 쉽고 PET병 재활용 공정이 용이해지면서 PET병 재활용률이 늘어날 것으로 기대하고 있다. PET병에는 식품 정보를 위해 라벨이 사용되고 있으며 분리가 되지 않으면 PET병 재활용이 쉽지 않다. 최근 무라벨 생수가 출시되고 있지만 식품관리법상 식품 성분 표기가 필요해 일부 생수 제품 외에는 라벨을 사용
- 조상록 기자
- 2021-10-12 18:02
기술자료 지질자원연구원, 천연광물로 45μm 3D프린팅 원료 개발

헬로티 조상록 기자 | 한국지질자원연구원 서주범 박사 연구팀은 고유하고 우수한 질감을 가지면서 내열성 및 절연성, 내화학성이 높은 천연광물을 3D프린팅의 원료로 사용하는 기술 개발에 성공했다. 서주범 박사팀은 BJ 접착제 분사방식 3D프린터(BJ 3D프린터)의 활용 방안 확대를 위해 ‘천연광물 기반 3D 프린팅 원료개발 연구’를 수행하고 있다. 특히 장석, 도석, 고령토, 규석, 납석, 운모 등 도자기 제조(요업 분야)에 사용되는 천연광물을 주요 연구대상으로 하고 있다. 3D프린팅에 투입되는 재료의 종류는 크게 고분자 플라스틱, 금속, 세라믹 또는 복합체로 구분된다. 광물로는 최근 석고(파우더), 모래, 진흙, 석분이 사용되고 있으나 최근 적용 분야의 다양화를 위한 새로운 3D프린팅 원료 개발이 요구되고 있다. 천연광물은 전통 세라믹원료(산화알루미늄(Al2O3), 산화지르코늄(ZrO2))와 비교해 비용이 저렴하고 가공이 쉽다는 장점이 있다. 최근 3D프린팅의 제한된 원료와 높은 유지비용 때문에 원료의 다양화를 위한 소재개발의 필요성이 계속 강조되고 있다. 서 박사팀은 개별 광물의 특성을 고려해 최적화된 복합기술을 확보했다. 분쇄된 개별 광물을 특정비율로 혼합
- 조상록 기자
- 2021-10-12 16:41
기술자료 [클릭 TECH] Digital Electricity, 에너지 송수신 미래 바꾸다

헬로티 임근난 기자 | 인공지능(AI), 빠르게 발전해가는 5G 무선 네트워크, 그리고 수십억 개의 지능형 엣지 센서를 활용하여 클라우드에 실시간 데이터를 전송하는 사물인터넷(IoT) 체계를 바탕으로 세계적인 디지털 혁신이 진행되고 있다. 그러나 이러한 수많은 장비와 기술 체계에 어떻게 전력을 공급할 것인지 잠시라도 고민해본 적이 있는가? 로드 아일랜드 이스트 그리니치에 위치한 전력 공급 제조사 볼트서버(VoltServer)에서는 고유의 Digital Electricity(특허 출원) 기술을 사용하여 에너지 송수신의 미래를 바꾸고 있다. 디지털 전력 기술은 저가의 상용 데이터 케이블을 사용하여 최대 2kW의 전력을 먼 거리(최대 2km)에서 안전하게 전송해준다. 현재 볼트서버의 제품들은 경기장, 공항, 컨벤션 센터, 사무용 건물, 호텔, 콘도, 병원 및 실내 정원 등을 포함한 수백여 곳의 주요 장소에 설치되어 4G, 5G 및 Wi-Fi 무선 통신뿐만 아니라 LED 조명과 IoT 장비 등에 전력을 공급하고 있다. 한 번에 하나의 펄스 활용 그렇다면 Digital Electricity란 무언인가? 디지털 전력은 전선에 전력을 공급하는 체계로서, 구조화된 구리 케
- 임근난 기자
- 2021-10-12 13:22
기술자료 탄소배출 없는 전극 반죽으로 친환경 배터리 만든다

헬로티 이동재 기자 | 전 세계적인 전기차 수요 급증과 미래 산업의 전동화, 무선화로 모든 사물이 배터리로 움직이는 시대가 다가오고 있다. 배터리는 친환경화라는 트렌드 속 지속 가능한 성장의 핵심 수단이며, 관계부처 합동 ‘2030 K-배터리 발전 전략’에서 밝힌 바와 같이 탄소중립의 열쇠로써 다시 한 번 주목받고 있다. 하지만 최근 배터리 전극 습식 제조과정에서 용매 건조로 인해 1kWh당 42kg의 이산화탄소가 발생하는 것으로 확인돼 친환경 제조를 위한 공정 혁신이 필요하다. 또한 기존의 배터리 전극 습식 제조 시 건조 공정에서 발생하는 용매와 소재의 층 분리 현상으로 인해 약 100마이크로미터(㎛) 이상의 두께로 전극을 코팅할 수 없다. 이것은 현재 배터리 에너지밀도가 250Wh/kg 이상으로 향상하는 것을 가로막는 기술적인 문제로 꼽힌다. 이러한 문제를 해결하기 위해 한국에너지기술연구원 울산차세대전지연구개발센터 김진수 박사 연구진이 산학연 드림팀을 구성해 탄소배출이 없는 친환경 배터리 만들기에 나섰다. 이번 컨소시엄은 한국에너지기술연구원이 총괄주관으로 한국전기연구원, 한국재료연구원, 한국과학기술연구원, ㈜윤성에프앤씨, ㈜한화/기계가 참여하며 경상국립대
- 이동재 기자
- 2021-10-10 14:03
일반뉴스 [산업지식인] 3D스캐닝·3D프린팅, 대량 생산보다 소량 주문 제작에 효과적인가요?

헬로티 서재창 기자 | [산업지식인]은 실무자의 질문을 전문가가 자세하게 답변해주는 코너입니다. 산업지식인에는 MTV 웨비나에서 발표자와 질문자가 주고받았던 질의응답을 한 데 모아봤습니다. 3D시스템즈는 '혁신제품 개발을 위한 3D스캔 데이터 생성 및 3D프린팅'이라는 주제로 웨비나를 진행했습니다. 이 웨비나에서는 3D스캔 데이터의 생성부터 출력까지의 프로세스 및 적용 기술, 해당 기술을 활용한 실무 적용 방안이 소개됐습니다. Q & A Q : 3D스캐닝과 3D프린팅으로 제조된 경우 대량 생산보다 소규모 주문 제작이 경쟁력 있어 보인다. A : 재료와 어플리케이션에 따라 대량 생산을 하기 위한 금형을 제작하는 비용까지 감안하면, 3D프린팅으로 생산하는 대량 생산(소형부품)이 오히려 경제적으로 우위에 있는 경우도 있다. 정밀도, 강도 등은 다양한 소재가 지속적으로 개발되고, 기존 전통 가공에서 제작이 어려운 고부가가치 부품 개발을 통해 경쟁력 확보가 가능하다. Q : 3D스캔 데이터 생성 및 3D프린팅을 사용함으로써 가장 큰 효과를 볼 수 있는 분야는 어디인가? A : 특정 분야가 정해져 있지 않다. 해당 기술은 다양한 분야에 적용 가능하며, 자동차,
- 서재창 기자
- 2021-10-08 16:13
기술자료 [최신 절삭가공 기계] 경사 주축 탑재 5축 머시닝센터에 의한 고정도․고능률 가공

히라마 켄스케, 마키노후라이스제작소 상품개발부(1) C137그룹 최근 공업 디자인은 자동차나 가전에서 볼 수 있듯이 고성능화․에너지 절감을 위한 경량화, 부품 형상의 대형화․복잡화 경향이 있어 금형 제작의 난이도도 높아지고 있다. 특히 자동차에서는 헤드라이트나 프론트 그릴, 실내의 센터 콘솔 등에서 볼 수 있듯이 형상이 크고 입체적인 디자인이 증가하고 있기 때문에 그들을 성형하는 금형 자체도 안길이가 있는 폭 넓은 형상이 필요하다. 그렇기 때문에 위에서 말한 특징을 가진 금형의 가공에 적합한 기계의 요구가 높아지고 있다. 한편 디자인 변경 사이클의 단기화에 의해 금형가공에 필요한 생산 속도도 가속화되고 있으며, 가공 시간과 가공 후의 후공정(가공면의 연마나 표면처리) 리드타임의 단축이 필요하다. 제품 형상을 성형하는 금형 디자인면은 일부 동시 5축 가공 등을 사용해 고속, 고품위의 가공이 가능해지고 있다. 그러나 금형 조립 후의 맞춤면 단차 등을 수정하는 경우, 분해․가공․재조립 등의 작업이 필요하기 때문에 복잡한 형상이 될수록 리드타임은 단축하기 어렵다. 마키노후라이스제작소에서는 이러한 과제에 대해, 금형 디자인면의 가공뿐만 아니라 경사 구멍이나 금형 측면
- 히라마 켄스케 마키노후라이스제작소
- 2021-10-08 09:48

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