How the world’s tallest skyscraper was built - Alex Gendler

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TED-Ed


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번역: 종훈 백 검토: JY Kang
00:07
By the end of the 20th century,
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20세기 말에
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the race to build the world's tallest skyscraper grinded to a halt.
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세계에서 가장 높은 건물을 짓는 경쟁은 점차 끝나갔습니다.
00:14
Each new contender was only slightly taller than the one before,
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새로 지어지는 건물들은 이전보다 경미하게만 높아졌고,
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and architects were running out of ways to top their previous efforts.
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건축가들은 더 이상 이전의 방식을 능가할 기술이 없었습니다.
00:23
But in 2004 construction began on a new building in Dubai,
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그러나 2004년, 두바이에서 새로운 건물의 건설이 시작됐습니다.
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promising a revolutionary design that would dwarf the competition.
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다른 건물들이 초라해보일 정도의 혁신적인 디자인을 약속하면서 말이죠.
00:33
In 2009, the 828-meter Burj Khalifa was complete,
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2009년, 828 m에 달하는 부르즈 칼리파 빌딩이 완성되었고,
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surpassing the previous record-holder by over 60%.
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그 높이는 이전 최고 기록을 60% 이상 뛰어넘은 것었습니다.
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So what innovations allowed for such a huge leap in height?
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그렇다면 어떠한 혁신 기술로 이토록 엄청난 도약이 가능했을까요?
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For most of architectural history, heavy building materials
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대부분의 건축 역사에서,
무거운 건설 재료로 지어진 고층 건물은 그 무거운 무게를 지지하기 어려웠습니다.
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made it difficult for tall buildings to support their own weight.
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To compensate, taller structures had wider, thicker masonry at the base,
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이를 보완하기 위해, 높은 구조물들은 기초의 석조 부분이 넓고 두꺼워야 했고
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making them substantially more expensive.
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이 때문에 건물 건축에 더 많은 비용이 들게 되었죠.
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The arrival of industrial steel in the early 20th century
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20세기 초반, 산업용 강재의 도입으로
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helped buildings shed weight, and stretch to new heights.
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건물의 무게를 줄여 높이를 좀 더 높일 수 있는 여유가 생겼습니다.
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But steel frames required intensive labor to produce,
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하지만 철골 제작에는 막대한 노동력이 필요했고
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often under poor working conditions.
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종종 열악한 근무환경 속에서 이루어졌습니다.
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And when they were finished,
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시공이 마무리 되었을 때,
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these three dimensional grids took up huge amounts of space inside buildings.
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이 3차원의 격자구조들은 건물 내부의 상당한 공간을 차지하였습니다.
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Tall steel skyscrapers also had larger, less dense surfaces,
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또한 강재로 지어진 고층건물은 거대하지만 표면의 조밀성이 부족해서,
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making them vulnerable to strong winds.
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강한 바람에 취약한 구조였습니다.
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Architects designed various countermeasures
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건축가들은 다양한 대책을 강구했고
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to prevent swaying and structural damage,
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건물의 흔들림에 따른 피해를 방지하고자 했습니다.
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but to increase height further,
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하지만 높이를 더욱 높이기 위해선,
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engineers would have to completely rethink how tall buildings were designed.
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엔지니어들은 고층건물의 설계 방법을 처음부터 다시 생각해야 했습니다.
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Enter the father of modern skyscrapers: Fazlur Rahman Khan.
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이때, 현대 고층건물의 아버지인 파즐러 라만 칸이 등장합니다.
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This Bangladeshi-American engineer believed tall structures
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이 방글라데시계 미국인 엔지니어는
고층건물의 무게를 지탱하려면
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should bear their weight where they were widest and most stable— on the outside.
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가장 넓고 안정적인 바깥 부분을 지지해야 한다고 믿었습니다.
02:03
He proposed swapping an internal grid of steel beams
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그는 내부에 강철 보들을 격자식으로 배치하던 기존 방식을
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for a steel and concrete exoskeleton
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강철 콘크리트 외골격 방식으로 바꿀 것을 제안했는데
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that would make buildings more resilient to wind
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이 방식을 통해 건물은 바람에 더 높은 저항성이 생기고
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while using far less heavy materials.
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동시에 재료 무게는 더 가벼워집니다.
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Khan developed this idea into what he called tubular designs.
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칸은 이 개념을 발전시켜 이른 바 튜브형 디자인을 개발했죠.
02:21
These buildings had exterior steel frames that were braced with concrete
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이 건물은 콘크리트 보강된 외부 철골이
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and connected to horizontal floor beams.
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수평 방향의 가로보들과 연결되어 있습니다.
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Tubular frames proved superior at absorbing and transferring
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튜브형 프레임은 바람의 힘을 흡수하거나 건물의 기초 쪽으로 전달함으로써
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the force of wind to a building's foundation.
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그 우수성을 증명하였습니다.
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And since the exterior walls could bear the bulk of the load,
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게다가 외벽이 대부분의 하중을 견딜 수 있어서
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internal supporting columns could be removed to maximize space.
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내부 지지 기둥을 줄이고 그만큼 내부 공간을 최대로 넓힐 수 있었죠.
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Following the 1960s, tubular design became the industry standard.
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1960년대 이후,튜브형 디자인은 업계 표준이 되었습니다.
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This new philosophy allowed for the construction
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이 새로운 철학은 더 높고 견고한 고층건물 건설을 가능하게 했습니다.
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of taller, sturdier skyscrapers,
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including many of the record holders for world’s tallest building.
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세계 최고층이라는 기록을 가진 건물들 가운데서
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But planning the Burj Khalifa would take one more innovation.
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부르즈 칼리파 건설에는 한 가지 혁신이 더 있습니다.
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In 2004, the late Fazlur Khan’s longtime employers,
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2004년, 파즐러 칸 이후의 엔지니어
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Skidmore, Owings & Merrill, completed the Tower Palace III in South Korea.
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스키드모어, 오윙스와 메릴은 한국의 타워 팰리스3을 건설했습니다.
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This building took Khan's exoskeleton design one step further,
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이 건물은 칸의 외골격 디자인 방식을 한 단계 더 발전시켰는데
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with a central column supported by three protruding wings.
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3개의 돌출된 날개 부분들이 중앙 기둥을 지지하는 디자인입니다.
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Each wing’s weight carries the other two,
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각 날개의 무게는 다른 두 날개의 무게와 균형을 이루고
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while the heavy concrete core acts as a support beam,
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반면 중심부의 무거운 콘크리트는 지지대 역할을 하는데,
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that also houses the building’s elevators and mechanical infrastructure.
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이는 건물 엘레베이터와 각종 기반 시설들이 놓일 공간이 되어줍니다.
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This design, called the buttressed core,
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‘부벽식 코어’ 공법이라 불리는 이 디자인은
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allowed the entire structure to work as a single load-bearing unit,
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전체 건물이 단일 단위별로 하중을 견딤으로써
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supporting the building’s 73 stories.
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73층 건물을 지지하는 방식입니다.
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SOM was confident the buttressed core could support a much taller building,
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설계사 SOM은 부벽식 코어 공법으로 더 높은 건물도 지지할 수 있다고 믿었고
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and they were determined to see how high they could go with their next project.
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얼마나 더 높일 수 있을지 다음 프로젝트에서 확인하기로 했죠.
04:00
As only the second building to use this design,
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이 디자인을 적용한 아직 두 번째 건물이었음에도
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the Burj Khalifa spans an unprecedented 163 floors.
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부르즈 칼리파는 163층이라는 전례 없는 높이에 이르렀습니다.
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To battle the monumental vertical and lateral forces,
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엄청난 연직력과 횡력에 맞서 싸우게 하기 위해
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the design strategically places the strongest, load-bearing areas
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하중을 견뎌야 하는 가장 강한 영역에 그 디자인을 전략적으로 배치했죠.
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where the wind is also most powerful.
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그곳은 바람이 제일 강하게 부는 곳이기도 합니다.
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Additionally, the Y-shaped layout was specifically calibrated
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게다가 Y자 모양 배치는 특별히 배치 형상을 조절하여
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to minimize local wind forces.
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각 영역에 바람이 미치는 힘을 최소화했습니다.
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Every several floors, one of the wings recedes slightly,
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층마다 하나의 날개 부위를 살짝 들어가도록 하여
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forming a series of setbacks in a clockwise pattern.
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시계 방향으로 일련의 나선 계단 구조가 형성되는데,
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This spiral shape disperses air currents,
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이 나선 모양은 기류를 분산시켜
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transforming 240 kilometer per hour winds into harmless gusts.
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시속 240km의 바람을 무해한 돌풍으로 바꿔줍니다.
04:46
Considering its height and unique design,
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높이와 독특한 디자인을 고려해볼 때,
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the Burj Khalifa was completed in a staggeringly short five year period.
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부르즈 칼리파의 건설 기간 5년은 믿기 힘들 정도로 짧은 기간이었죠.
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However, this pace came at a great human cost.
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하지만 이 빠른 속도 뒤에는 많은 사람들의 희생이 있었습니다.
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The workforce consisted mostly of South Asian migrants,
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노동자의 대부분은 남아시아 이주민들이었는데,
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who regularly endured shifts over 12 hours long
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12시간마다 교대로 일을 하였고
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for a daily wage of roughly $10.
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하루 임금은 약 10달러였습니다.
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Those who tried to quit or return home had their paychecks and passports withheld
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그만두고 집에 돌아가려는 사람들은 급료와 여권도 빼앗겼습니다.
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by the project’s construction company.
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해당 프로젝트를 담당하는 회사에 의해 말이죠.
05:17
These abusive conditions led to multiple protests,
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이토록 가혹환 환경은 다수의 시위를 초래하였고,
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in addition to at least one suicide, and one fatal accident reported on site.
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최소 한 명의 자살, 한 건의 치명적 사고가 있었습니다.
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In the years following the tower’s completion,
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건물 완공 후 몇 년 뒤,
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the United Arab Emirates fell under harsh scrutiny
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아랍 에미리트 연방은 혹독한 정밀조사를 받았습니다.
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for failing to enforce worker protection laws.
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근로자보호법을 시행하지 않은 것에 대해 말이죠.
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Hopefully, future projects will prioritize the individuals
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4208
바라건대, 미래의 프로젝트들은
놀라운 공학기술 뒤에 존재하는 사람들을 건물보다 우선시해야 할 것입니다.
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behind these engineering marvels over the buildings themselves.
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