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[현대] 핵무기 (한메)
핵무기 核武器 nuclearweapon 핵반응(핵분열·핵융합 등)에 의해 발생하는 에너지를 직접 파괴·살상의 목적으로 이용하는 무기의 총칭. 원자병기·핵병기라고도 한다. 운반수단(미사일 등)과 핵탄두가 분리되지 않는 구조의 경우 운반수단도 포함하여 핵무기라고 하나, 핵반응에너지를 동력으로 이용하는 원자력잠수함 등은 포함되지 않는다. 핵무기는 에너지를 방출하는 주요한 핵반응이 핵분열이냐 핵융합이냐에 따라 핵분열무기와 핵융합무기로 크게 나뉜다. 전자는 원자폭탄(원폭), 후자는 수소폭탄(수폭)이라고도 한다. [핵무기 종류] 세계 최초 핵무기는 핵분열무기로, 1945년 7월 완성되어 8월 6일 일본의 히로시마[廣島]에, 9일 나가사키[長崎]에 투하되었다. 미국의 H.트루먼 대통령의 발표에서 원자폭탄이라는 말이 사용되어 이 이름이 정착되었다. 그 뒤 핵융합반응을 이용한 수소폭탄이 만들어졌으며, 또한 초소형(超小型) 수소폭탄으로서 중성자폭탄(미군의 정식명칭은 방사선강화무기)이 나타났다. 이 밖에 방사능무기라는 것도 고안되었으나, 이것은 실현되지 않았다. 원자폭탄이 완성되었을 당시는, 이것을 목표지점까지 운반할 수 있는 것이 B―29 같은 폭격기뿐이었으므로 폭탄 형태를 취하였다. 당시의 원자폭탄 1발의 무게는 4t이 넘었다. 그 뒤 미사일 등 각종 운반기술이 발달하고, 한편으로 핵무기 그 자체의 소형화·경량화가 추진되어 여러 가지 핵무기가 발달하였다. 특히 인공위성을 발사할 수 있는 강력한 로켓이 완성되자, 이것에 수소폭탄을 부착시켜 대륙간의 긴 사정거리를 날게 하여 상대국을 타격하는 대륙간탄도미사일(ICBM) 등 전략핵무기가 출현하였다. 한편 주로 전장에서 사용할 목적으로 각종 전술핵무기도 개발되었다. 전략핵무기와 전술핵무기의 구분은 주로 운반수단의 사정거리에 의한다. 그러나 그 중간인 전역(戰域)핵무기라는 말이 사용된 일도 있어 엄밀하게 구별하기는 어렵다. 전략핵무기를 운반하는 체계로는 ① 대륙간탄도미사일 ② 잠수함발사 탄도미사일(SLBM) ③ 장거리폭격기가 있다. 전술핵무기체계에는 ① 지상발사 단거리탄도미사일 ② 핵포탄을 발사하는 대포 ③ 공중발사 단거리미사일·핵폭탄 ④ 잠수함·수상함정에서 발사하는 핵로켓폭뢰(爆雷)·핵어뢰 ⑤ 핵지뢰·핵기뢰(核機雷) 등이 있다. 또한 최근에 만들어진 핵탄두부(核彈頭附) 순항미사일은 전략용·전술용 모두 있다. 수소폭탄은 대부분 미사일에 부착된 탄두이며, 중성자폭탄도 실제로는 포탄 및 미사일 탄두로 사용하는 방법이 연구되고 있다. <원자폭탄 원리와 구조> 우라늄 235·플루토늄 239·우라늄 233의 원자핵은, 중성자를 흡수하면 핵분열반응을 일으키기 쉬운 성질이 있어 핵분열성 물질이라고 한다. 핵분열이 일어날 때에는 에너지가 방출되고 새로운 중성자가 튀어나오므로 임계량(臨界量)이라 하는 일정량의 핵분열성 물질을 한 곳에 모으면 핵분열연쇄반응이 일어난다. 원자폭탄의 경우 핵분열성 물질을 임계량 이하의 몇 개 부분으로 나누어 놓고 급격하게 합체(合體)시킴으로써 임계초과상태로 만들어 짧은 시간 안에 대량의 에너지를 방출시켜 핵폭발을 일으킨다. 히로시마에 투하된 원자폭탄은 우라늄 235 약 60㎏을 2개로 나누어 놓고, 한 쪽을 폭약으로 하여 다른 쪽을 타격하는 포신식(砲身式) 방식이었다. 효율이 매우 나빠 약 1%가 핵분열연쇄반응을 일으켰을 뿐이었으나, 그것만으로도 약 15kt(킬로톤)의 위력이 있었다. 현재 이 포신식은 거의 사용되지 않는다. 나가사키에 투하된 것은 플루토늄 239 약 8㎏을 중공(中空:내부가 비어 있음)의 구각(球殼)모양으로 배치해 놓고 그 바깥쪽에서 폭약을 폭발시켰을 때 생기는 내향형(內向型) 구면파(球面波)로 이를 압축하여 임계 초과상태로 만드는 폭축(爆縮)방식을 이용하였다. 효율이 좋아 위력 22kt이었다. 현재 우라늄 235 약 15㎏, 플루토늄 239 약 4㎏만 있으면 1발의 핵분열무기를 만들 수 있다. 우라늄 233을 사용한 무기는 아직 만들어지지 않았다. <수소폭탄 원리와 구조> 수소 동위원소인 중수소·삼중수소 등 가벼운 원자핵의 핵융합반응(열핵반응이라고도 한다)으로 방출되는 에너지를 이용한다. 핵융합반응을 일으키려면 일반적으로 몇백만℃ 이상의 고온이 필요하다. 현재 원자폭탄이 폭발할 때 생기는 고온이 수소폭탄의 핵융합반응을 일으키는 매개로 이용되고 있다. 실제로는 원자폭탄 폭발로 발생하는 에너지를 X선 형태로 인접한 핵융합물질 주위에 전달하고 이것을 압축하여 매우 높은 온도로 만들어 핵융합반응을 일으키는 구조로 되어 있다. <중성자폭탄과 기타 핵무기> 핵융합반응에서는 대량의 중성자가 발생하는데, 이 중성자로 다시 핵분열반응을 일으킬 수 있다. 수소폭탄 폭발에너지 중 핵분열반응과 핵융합반응에서 발생하는 중성자의 비율은 여러 가지로 바꿀 수가 있다. 핵분열·핵융합·핵분열의 3단계 반응으로 위력을 크게 만든 것을 3F폭탄이라고 하며, 핵분열에 의한 <죽음의 재>라 일컫는 잔류방사성 생성물이 많아지므로 <더러운 수소폭탄>이라고도 한다. 최초의 핵분열을 되도록 적게 하여 위력과 잔류방사능의 양을 작게 만들어 놓고 핵융합 비율을 늘리면 순간적으로 중성자가 대량 발생한다. 이것으로 인명을 살상하려는 것이 중성자폭탄이다. 또한 이 중성자로 대량의 방사능물질을 만들어 내려는 것이 방사능무기이다. [위력] 핵무기 폭발위력은 보통 폭약의 폭발보다 엄청나게 크므로 똑같은 폭발에너지를 발생시키는 TNT폭약 무게로 환산하여 킬로톤(1000t) 또는 메가톤(100만t) 단위로 나타낸다. 54년 3월 비키니 환초에서 실시한 미국 수폭 실험의 위력은 TNT로 환산하여 약 15Mt이었다. 지금까지 있었던 최대의 핵폭발은 61년 옛 소련에서 실시한 56Mt의 수폭 실험이었다. 중성자 폭탄의 위력은 1kt 이하로 알려져 있다. [핵폭발 효과] 여느 화약에 의한 폭발에서는 거의 모든 에너지가 폭풍이나 충격파로 나타난다. 핵폭발에서는 단위무게당 발생 에너지가 몇 100만배나 되므로 수 100만℃나 되는 높은 온도의 불덩어리가 생겨 열선(熱線)으로 방출되는 에너지의 비율이 커진다. 또한 일부분은 방사선(放射線) 에너지가 되어 나타난다. 원자폭탄이 공중에서 폭발할 경우 에너지는 폭풍과 충격파에 약 50%, 열선에 약 35%, 방사선에 약 15%의 비율로 배분된다. 방사선 중 1/3은 폭발 뒤 약 1분 이내에 방출되는데, 이것을 초기방사선이라고 한다. 나머지 2/3는 잔류방사선으로 오랜 시간에 걸쳐 방출된다. 수소폭탄·중성자폭탄에서는 방사선, 특히 초기방사선의 비율이 훨씬 커진다. 핵무기에 의한 피해는 이러한 효과가 복합해 일어나는 것이다. 히로시마에 투하된 폭탄은 평탄한 시가지 중심 상공 약 580m 높이에서 폭발했는데, 폭풍에 의한 건물 파괴 및 열선에 의한 화재로 약 13㎞²의 시가지가 파괴되었다. 또한 1945년 12월까지 약 14만명이 사망했는데 그 중 약 20%가 폭풍에 의한 외상사(外傷死), 약 60%가 화상사, 나머지 20%는 방사선장해에 의한 사망으로 알려져 있다. 그러나 이러한 효과는 복합해 생기는 것이며, 이 시기 사망자의 반수 이상이 치사량의 방사선을 받고 있었던 것으로 추정된다. 나가사키의 경우 시 중심부를 벗어난 산부분의 상공 약 500m에서 폭발하여 위력은 히로시마원폭보다 컸지만 피해는 적었다. 폭발한 불덩어리 속에서 기체로 존재했던 방사성 물질이 차츰 응결되어 흙이며 그 밖의 입자 또는 물방울 등에 붙어 지상으로 낙하하였다. 이것을 방사성 강하물(폴아웃, fallout)이라 부르며, 폭심지(爆心地) 가까이에 떨어지는 것을 국지강하물(局地降下物)이라고 한다. 불덩어리가 지면에 접촉되지 않으면 방사능은 대부분 이른바 <버섯구름>이 되어 성층권까지 불려올라가 편서풍을 타고 온 세계에 퍼지며, 매우 느리게 낙하하여 지구 전체를 오염시킨다. 이것을 전세계적 강하물이라고 한다. 이 밖에 핵무기 폭발에서는 전자기펄스(EMP)라는 강한 전자기파가 발생하여 전자회로 등을 파괴하는 효과도 있다. [핵무기의 발달] 1938년 12월 독일의 O.한과 F.슈트라스만이 우라늄의 원자핵이 핵분열을 일으키는 현상을 발견하였다. 따라서 핵분열 연쇄반응을 일으키면 대량의 에너지를 얻을 가능성이 있음을 알게 되었다. 각나라 과학자들은 폭탄과 같은 순간적인 연쇄반응보다 동력원으로서 이용할 것을 생각했으나, 1940년 3월 영국의 R.E.파이에를스는 우라늄 235만 농축할 수 있다면 원자폭탄을 만들 수 있다는 사실을 알게 되어 영국정부에 각서(覺書)를 제출했는데, 이러한 사실이 미국에도 알려졌다. 1942년 8월 미국에서 <맨해튼계획>이라 이름 붙여진 원자폭탄 제조계획이 시작되어 3년 동안 20억 달러라는 거액이 투입되었다. 1945년 7월 16일 뉴멕시코주 앨러모고도사막에서 세계 최초의 원자폭탄이 폭발하였다. 그로부터 3주일 뒤 히로시마와 나가사키에 원자폭탄이 투하되었으며, 얼마 뒤 제 2 차세계대전은 끝났다. 1945년 10월 정식으로 발족한 국제연합(UN)은 먼저 원자무기문제를 다루어야만 하였다. 1946년 6월 유엔원자력위원회가 발족되었으나, 제 2 차세계대전 뒤의 동서간 냉전이 격화되는 가운데, 원자무기 금지와 원자력의 국제관리를 둘러싸고 미·소의 의견이 완전히 대립되어 대화의 길은 막혀버렸다. 1949년 8월 옛 소련도 원자폭탄 실험을 하였다. 이에 맞서 미국에서는 수소폭탄 개발을 시작하였고, 1954년 3월 1일 본격적인 수폭실험을 하였다. 이듬해 옛 소련도 본격적으로 수폭을 폭발시켰다. 이리하여 미·소를 중심으로 한 핵군비확산경쟁이 시작되었다. 그 밖에 영국은 1952년 10월 원폭실험, 1957년 5월 수폭실험을 하였다. 프랑스는 1960년 2월 원폭실험, 1968년 8월 수폭실험을 하였다. 중국은 1964년 10월 원폭실험, 1967년 6월 수폭실험을 하였다. 또한 인도는 1974년 5월 지하핵실험을 하였다. 1950년대 후반에는 각나라가 대기권 내에서 수많은 핵폭발실험을 되풀이하였다. 이로 말미암아 방사성 강하물이 온 세계를 오염시키게 되었으며, 핵실험금지 여론이 높아졌다. 1963년 8월 미·영·소 3개국은 부분적 핵실험금지조약에 조인하였다. 이 조약으로 대기권·우주공간·수중에서의 핵무기실험은 금지되었으나, 검증의 어려움을 이유로 지하핵실험은 금지되지 않았다. 한편 미사일 발달과 함께 각종 핵무기체계가 개발되어 핵군비 확산경쟁은 한층 심해졌다. 1950년대와 1960년대 전반은 주로 양적 면에서의 경쟁이 계속되어 핵무기의 수와 위력이 커졌다. 60년대 후반부터 1970년대의 경쟁은 질적 면에서의 경쟁이었다. 그 중에서도 MIRV(다탄두유도탄)라 하는 것의 기술 개발은 전략핵미사일을 크게 변화시켜 핵전략에도 큰 영향을 끼치게 되었다. MIRV란 1기(基)의 미사일에 여러 개의 핵탄두를 붙여 발사해 그 하나하나의 탄두를 별개의 목표물에 매우 높은 정밀도로 명중케 하는 기술이다. 예를 들면 미국의 ICBM 미니트맨 Ⅲ형은 3발의 수폭탄두를 장착하고 1만 3000㎞ 사정거리에서 각개 탄두의 명중정밀도 약 200m이다. MIRV 기술 발달에 의해 먼저 소수의 미사일 발사로 상대방 미사일을 다수 파괴해 버리는 선제(先制) 핵공격이 가능해졌다. 1979년 6월 미·소간에 제 2 차전략무기제한협정 SALTⅡ가 체결되어 두 나라 전략핵무기 운반수단의 총수를 81년 이후 2250개로 하기로 합의했으나 비준되지는 않았으며, 1982년 6월부터 전략무기감축협정교섭(START)이 개시되었다. 한편 1981년 11월부터 유럽에서 중거리핵전력제한교섭(INF교섭)이 이루어졌으나 1983년 11월 미국이 서독·영국 등에 핵탄두를 탑재시킨 순항미사일 등을 배치하여 미·소간 교섭은 모두 중단되어버렸다. 그러나 1987년 워싱턴에서 열린 미·소정상회담에서 INF(중거리핵전력)폐기협정이 조인되어 그로부터 3년 이내에 지구상에 존재하는 사정거리 500∼5000㎞의 모든 중거리핵미사일을 폐기하게 되었다. 이로써 미·소간의 새로운 화해시대를 열린 것으로 평가된다. 1991년 7월에는 미·소가 보유한 ICBM등 장거리핵무기를 앞으로 7년에 걸쳐 각각 30%와 38% 감축하기로 협정을 체결하였다. 이 협정은 옛 소련 붕괴로 한때 실효성에 의문이 제기되었으나 곧 타결되었다. 또한 1993년 1월 미국 부시 대통령과 러시아 옐친 대통령이 2단계 전략무기감축협정(STARTⅡ)에 서명하여 2003년까지 ICBM을 500기 정도로 줄이고 SLBM도 1750기 수준으로 제한하기로 하였다. START는 앞서 체결된 INF폐기협정과 함께 세계적인 핵위협 제거에 중대한 진전으로 평가된다. [핵무기 현황과 핵전쟁 위기] 유엔에서는 68년 우탄트 사무총장이 《핵무기백서》, 80년 9월 발트하임 사무총장이 《핵무기의 포괄적 연구》라는 제목의 보고서를 발표하였다. 그 내용은 핵무기의 현실태, 핵무기의 기술적 발전 경향, 핵무기 사용 효과, 억지론(抑止論) 등 핵무기에 관한 이론, 핵군축에 관한 여러 조약 등 넓은 범위에 걸친 것이었다. 이 보고서에 의하면 온세계에 4∼5만 발의 핵탄두가 축적되어 있으며, 그 위력의 합계는 히로시마형 원폭의 약 100만 발분으로 대부분 미국과 소련이 가지고 있다. 그 중 전략핵탄두에 관해서는 미국 약 9200발, 소련 약 6000발로 추정된다. 그 수는 그 뒤 더 증가되었다. 이러한 핵무기가 대량 사용되는 전면핵전쟁이 일어날 경우 어떤 결과가 생길 것인지에 관해서는 여러 가지 추정이 있다. 핵무기가 사용되는 조건에 따라 피해 예측에 큰 불확정성이 있으나, 영국의 로트브래트 박사 계산으로는 최악의 경우 세계 인구의 1/5∼1/3이 즉사할 수 있다고 한다. 또한 미국의 세간 박사 등은 핵전쟁이 지구의 기상에도 영향을 주어 장기간에 걸쳐 기온이 빙점 밑으로 내려가는 <핵겨울> 현상이 생길 것으로 예측하였다. 이를테면 핵전쟁에서 생물로서의 인류가 살아 남는다 해도 정치·경제·사회 기능은 파괴되고, 장기간에 걸쳐 농산물·수산물이 방사능에 오염된 상황 속에서 인류가 구축한 문명사회가 파괴된다는 사실이 확실하다. 1978년 개최된 제 1 회유엔군축 특별총회 최종문서는 <핵무기는 인류와 문명의 존속에 최대의 위험이 되고 있다>고 말하고 있다. 사용 핵무기의 위력·종류·수·공격목표·사용지역 등을 한정하려는 한정핵전쟁(限定核戰爭) 구상도 있으나, 몇십·몇백 발의 핵무기가 사용되면 그것만으로도 피해는 상상을 초월하게 되고 일단 핵무기를 사용하면 전면적인 핵전쟁으로 확대될 가능성이 크다. [핵무기 사고(事故)] 핵무기 수가 많아지며 체계가 복잡하고 정교해질수록 사고가 일어나는 것은 피할 수 없다. 다행히 지금까지는 핵폭발에 따른 사고가 일어나지 않았으나, 수소폭탄을 탑재한 B―52폭격기가 추락한 사고는 몇 차례 일어났다. 또한 1980년 9월 미국 아칸소주의 ICBM발사기지에서 로켓 액체연료가 폭발하여 수소폭탄 탄두가 날아가는 사고도 있었다. 핵무기 그 자체의 사고는 아니지만 1979년과 1980년에 북미방공사령부(北美防空司令部)의 컴퓨터가 소련이 미사일 공격을 개시하였다는 잘못된 정보를 흘려 보내 미군이 핵전쟁 경계태세에 들어가는 사고가 3회나 있었다. 모두 테이프를 잘못 걸었거나 컴퓨터부품 고장으로 인한 사고였다. 또한 화재나 다른 핵폭발 등으로 핵탄두가 유폭(誘爆)을 일으킬 수도 있으므로, 각 사태에 대한 엄격한 예방이 필요하다. [원자력발전과 핵무기] 원자력발전소가 없어도 핵무기를 만들 수는 있다. 그러나 어느 정도 공업능력을 가진 나라라면, 원자력발전소와 사용이 끝난 핵연료 재처리공장이 있으면 플루토늄을 분리하여 핵무기를 만드는 게 비교적 쉽다. 원자력발전 기술이 각국으로 퍼지고 원자력발전소 수가 늘어나면 플루토늄 저장량은 방대해져 군사용으로 전용(轉用)될 가능성이 커진다. 1968년 우탄트 유엔사무총장이 발표한 《핵무기백서》에서, 10년 동안에 20kt의 원자폭탄을 100발 만들면 탄두 1발당 약 380만 달러라고 추정한 바 있다. 돈이 드는 것은 탄두보다 운반수단이다. 1980년 발트하임 유엔사무총장의 보고에서는, 진보된 핵무기운반시스템에 드는 비용은 몇 십억달러를 웃돈다고 말하고 있다. 핵무기 보유국이 증가하는 것을 막기 위하여 1968년 7월 핵확산방지조약이 조인되었다. 그러나 이 조약은 이미 핵무기를 보유한 나라가 다시 개발을 추진하는 것은 규제하지 않으며, 원자력 평화이용 분야에서도 핵무기를 보유하고 있지 않은 체약국(締約國)이 제약을 받는 등 불평등성이 커서 사실상 퇴색화되어가고 있다. [핵무기 규제] 제 2 차세계대전 직후부터 유엔에서 계속적으로 핵무기의 규제문제가 심의되어 왔으나, 50년대에는 성과가 없었다. 구체적인 협정의 성립은 1963년 이후 <미·소공존체제> 시기에 집중되고 있으며, 그러한 협정에는 핵무기 실험 제한이나 확산 방지 같은 직접적으로 핵군축을 의미하지 않는 부분적 조치가 대부분이다. 협정은 3종류로 나뉜다. 첫째 미·소 양국간 협정으로, 핵전쟁 회피나 핵군비 경쟁의 상호 조정을 의도한 것이다. SALTI(제 1 차전략무기제한협정)에서 이루어진 2가지 협정(미사일요격미사일 제한 조약과 유효기간 5년인 전략무기제한 잠정협정)과 SALTⅡ조약이 그것이다. 미·소는 81년 유럽중거리핵전력제한협정, 그리고 82년 전략무기감축협정(START)을 개시하였다. 둘째 핵무기국 증가 방지를 주된 목적으로 하는 협정으로 <핵확산방지조약(68년 조인)>이 주요 내용이며, <부분적 핵실험금지조약> <라틴아메리카핵무기금지조약>도 그 효과를 갖는다. 세째 군사적으로 이용하기 어려운 특정한 공간·영역에의 핵무기 배치 등을 규제하는 협정으로, 남극에 대한 군사 이용을 금지한 <남극조약>, 천체로의 핵무기 설치 및 지구 주회(周回)궤도로의 핵무기 탑재물체 발사를 금지한 <우주천체조약> <해저군사이용금지조약> 등이 있다. <라틴아메리카핵무기 금지조약>도 그 효과를 가짐과 동시에, 이 조약 제 2 의정서(議定書)는 핵무기 보유국이 조약지역에 대해 핵무기 불사용을 약속하고 있어 지역적이지만 핵무기 사용 규제 효과를 가지고 있다. [핵무기금지운동] 원자폭탄 제조계획은 독일이 먼저 원폭을 만들지 못하도록 하자는 데서 시작되었다. 독일이 항복한 뒤에는, 계획에 참가한 과학자들 중에서 이 이상 계획을 추진해서는 안된다는 운동이 일어났다. 히로시마에 원자폭탄이 투하된 뒤 비인도적인 무기의 사용을 비난하는 소리가 높아졌고, 과학자들 사이에 원자폭탄을 금지하자는 소리가 높아졌다. 1946년 3월 A.아인슈타인은 유엔총회에 공개장을 보내어, 원자무기 사용금지를 호소하였다. 1948년 8월 브로츨라프에서 개최된 <평화를 수호하기 위한 세계지식인회의>에서는 민간의 큰 국제회의로서는 처음으로 원자폭탄 금지를 결의하였다. 1950년 3월 평화옹호세계대회위원회는 원자무기의 무조건 금지를 요구하는 <스톡홀름어필>을 발표하였고, 전세계로 서명운동이 퍼져갔다. 이 세계적 여론은 <6·25>에서의 핵무기 사용을 저지하는 큰 힘이 되었다. 1976년 미국이 중성자폭탄을 유럽에 배치하려던 것을 계기로 네덜란드에서 시작된 새로운 핵무기 반대 대중운동이 유럽 전지역으로 퍼졌다. 1981년 가을 핵전쟁의 위험이 신변에 다가오고 있음을 실감하게 된 유럽 각지에서 핵무기반대·핵전쟁저지를 위한 대규모 대중운동이 시작되었다. 그리고 1982년 6월 제 2 차 유엔 군축특별총회 최종문서는 <전세계의 모든 국민들로부터 제시된 적극적 관심이, 가맹국들이 군축을 위한 노력을 배가하는 데 강력한 힘이 되어 줄 것으로 확신한다>고 맺고 있다. 현재는 IAEA(국제원자력기구)가 원자력의 평화적 이용 촉진, 군사적 이용 금지, 보건 안정상의 기준 작성, 과학기술 정보 교환 및 물자 제공 등을 목적으로 핵 보유국에 대한 핵 사찰 등 활발한 활동을 벌이고 있다. 출전 : [한메디지탈세계대백과 밀레니엄], 한메소프트, 1999 |
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