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        CCS(Carbon Capture & Storage) 비즈니스 모델 탐색

        유동헌 한국에너지기후변화학회 2023 에너지기후변화학회지 Vol.18 No.1

        This study presents a business model for CCS technology to enter the market as a carbon dioxidesequestration option. In general, the revenue model is an important component of the business model. However, in theRepublic of Korea, it is difficult to establish a profit model for CCS projects. This is because the expected revenue fromthe usage or sale of the captured CO2 may be uncertain or insufficient to recover the CCS cost. In this regard, a chargemarket is proposed as a revenue source for CCS, and the CfD(Contract for Difference) is proposed as a charging method. Public awareness is important for CCS implementation. Public awareness of CO2 transportation and storage isinfluenced by the level of awareness, commitment and trust of regulators and local communities. This makestransparent policy implementation through information disclosure a requirement. Key words:

      • 산업공정부문 온실가스 배출전망

        유동헌,박광수,박창수 에너지경제연구원 2004 연구보고서 Vol.2004 No.12

        1. 연구필요성 및 목적 지구온난화에 따른 이상 기후현상을 예방하기 위한 목적으로 1992년 브라질의 리우환경회의에서 채택된 유엔기후변화협약 (United Nations Framework Convention on Climate Change, UNFCC)은 1994년 정식 발효되었으며, 동 협약 제4조 1항에서 “모든 당사국들은 온실가스 감축을 위한 국가전략을 수립 · 시행하고 이를 공개해야 함과 동시에 비교 가능한 방법론을 사용하여 온실가스 배출/흡수량에 대한 국가통계와 정책 이행에 관한 국가보고서를 작성하여 당사국총회에 보고 한다”라고 명시하고 있다. 우리나라는 다른 154개국과 함께 동 협약에 서명 · 가입하여 온실가스 배출통계 작성의 의무를 갖고 있다. 한편 1997년 일본 교토에서 열렸던 제3차 당사국총회에서 채택된 교토의정서에서는 선진국에 대해 온실가스 감축의무를 부여함과 동시에 시장원리에 입각한 새로운 감축수단인 교토메커니즘을 도입한 바 있다. 그동안 교토의정서의 발효문제가 세계적인 이슈였으나 최근 러시아의 교토의정서 비준을 계기로 2005년 2월 발효를 목전에 두고 있는 상황이다. 우리나라는 아직 선진국으로 분류되지 않아 배출의무 부담은 없으나 향후 국제적인 합의를 전제로 자발적이고 비구속적인 형태의 온실가스 감축에 참여할 수 있다는 의사를 지난 1999년 제5차 당사국총회에서 밝힌 바 있어 교토의정서가 발효되면 우리나라를 포함한 개도국의 온실가스 감축의무 부담방안도 본격적으로 논의될 전망이다. 기후변화협약 당사국인 우리나라는 그동안 협약 이행을 위해 국내에서 여러 가지 정책 및 조치들을 도입 시행하고 있으며, 협약에 근거하여 국가보고서를 2차례에 걸쳐 이미 제출한 바 있다. 한편 최근의 국제적인 움직임에 대해 정부는 보다 밀도 있는 대응태세를 갖추기 위해 다각도로 노력하고 있는 가운데 있다. 이러한 정부와 관련 연구기관의 협약 대응 노력에도 불구하고 그동안 국내 온실가스 배출량의 12% 정도를 점유하는 산업공정부문의 온실가스 배출량에 대해서는 전망치가 제시된 적이 없었다. 산업공정부문 온실가스 배출량은 연료연소에 의한 것이 아닌 비연료연소 배출원이라는 특징을 가지고 있다. 즉 산업에서의 제품 생산 혹은 다른 제품생산을 위한 중간재로서의 소비 등의 과정에서 배출되는 온실가스라는 점이다. 온실가스 감축은 경제성장에 영향을 미치게 되므로 과거와 같은 지속적인 경제성장을 필요로 하는 우리로서는 이에 대해 신중할 수밖에 없는 것이 현실이다. 온실가스 감축으로 인한 영향을 정확히 파악하기 위해서는 정확한 배출통계 작성이 전제되어야 하므로 비교적 길지 않은 기간이지만 2010년까지의 기간에 대해 산업공정부문의 온실가스 배출량을 추정해 보았다. 산업공정 부문은 다양한 배출원과 산업별 · 제품별 특성 등으로 인해 배출전망치를 제시하지 못해왔던 것이 현실이었으며, 국내에서는 처음 시도된 것으로써 부족한 점이 많을 것으로 생각되나 보다 정확한 전망을 위해 배출원에 대한 보다 세밀한 분석을 요하는 상향식(bottom-up) 접근방식을 적용하고 있다. 2. 내용 요약 온실가스 배출원 가운데 중요한 부문 중 하나인 산업공정부문에서의 온실가스 배출량을 전망하고 있다. 산업공정부문은 비연료연소 배출원(non fuel combustion sources)으로서 에너지 연소에 의한 온실가스 배출전망과는 달리 각 배출원별로 특성이 상이하다. 산업공정부문 온실가스 배출량 추정은 활동량 (activity)에 배출계수를 곱하여 합산하는 단순한 방법이다. 그러나 활동량이 산업공정의 특성을 담고 있어 이에 대한 전망이 본 과제의 연구대상이다. 그러므로 배출량을 전망하기 위해 본 과제에서는 원단위 접근법과 함께 상향식 (bottom-up) 접근을 위한 기본 자료를 확보하기 위해 계량경제모델을 채택하고 있다. 산업공정부문 온실가스 배출량은 광물생산(mineral production), 화학산업(chemical industry), 금속생산(metal production), 할로카본 생산(production o 1. Research Purpose The focus of this report is to provide an projection and procedure include methodology for forecasting future greenhouse gas emissions in the industrial process sectors: mineral production, chemical industry, metal production, halocarbon production and consumption of halocarbon and SF?. To estimate emission projections, we adopt an intensity (ratio of emission divided by activity) method and an econometric method. 2. Summary This research prospects the amounts of greenhouse gas (GHG) emissions in the sector of industrial process, which is one of major GHG sources. Since GHG emission from the sector of industrial process result from non-fuel combustion, it has totally different characteristics from that by energy combustion. GHG emission of the sector of industrial process is simply estimated by multiplication of industrial activity and emission factor. However, since each industrial activity contains characteristics of industrial process, the object of this study is to project GHG emission by estimating activity of each industrial process. Thus, in order to estimate the amounts of GHG emission, we adopt both an intensity method (ratio of emission divided by activity) and an econometric method. The amount of GHG emissions in the sector of industrial process is estimated by mineral production, chemical industry, metal production, halocarbon production and consumption of halocarbon and SF6 respectively. Especially, for cement industry and metal industry which are major emission sources, we prospected the amounts of emission through the model reflecting production capacity and other economic conditions based on the existing researches in estimating their activities. In other words, consumption of steel in metal industry is forecasted through a time varying model. 3. Research Results & Policy Suggestions Scenario analyses are classified into reference case, high growth case(upper limit) and low growth case(lower limit) to reference case. In case of reference, the amount of GHG emission in the sector of industrial process in reference case is prospected to be 22.1 million tons of carbon. This estimate is the level increased by around 30 percents, compared to 16.9 million tons of carbon in 2002. In the reference case, the average annual growth rate of emission amount is expected to be 3.4 percents during the period of 2005-2010. In high growth case, the emission amount is forecast to be increased from 18.9 million tons of carbon in 2005 to 23.1 million tons of carbon in 2010 with average annual growth rate of 4.1 percents. According to the result of low growth case, the average growth rate of emission will average 3.1 percents. This study is meaningful in terms that this study is the first trial for the projection of the greenhouse gas emissions in industrial process. However, this study may have a little unrefined part in methodology. Thus, we need a more delicate methodology, considering the need for more accurate outlook data on mandatory burden of reduction of greenhouse gas in the future.

      • 아시아 지역의 석탄수급 전망 및 환경과제

        유동헌,노동운 에너지경제연구원 1995 政策硏究資料 Vol.1995 No.1

        아시아지역은 90년대에도 고도의 경제성장을 이룩할 것으로 예상되며 이에 따른 에너지 소비도 빠르게 증가할 것으로 전망된다. 석탄은 아시아지역에 풍부하게 매장되어 있어 이용 잠재력은 타 에너지에 비해 높은 편이다. 특히 아시아 각국은 높은 전력수요 증가에 대처하기 위해 90년대에 총 420GW에 이르는 발전소를 건설할 계획이며 이중 34%인 144GW는 석탄화력 발전소로 건설할 계획이다. 일본의 조강생산 감소 및 원단위 개선에 의해 일본의 원료탄 수요가 90년대에 약 8백만톤 정도 감소할 것으로 예상되는 반면 중국에서 약 5백만톤의 수요 증가가 예상되는 등 아시아지역의 원료탄 수요는 '90년의 1억 5,900만톤에서 2000년에는 1억 6,200만톤으로 소폭 증가할 전망이다. 따라서 아시아지역의 90년대 석탄수요 증가는 대부분 연료탄의 수요증가에서 기인될 것으로 전망된다. 아시아지역의 90년대 석탄수요는 최대 석탄소비국이며 생산국인 중국의 수요증가폭에 따라 크게 좌우될 것으로 예상되며 90년대 아시아지역 석탄수요 증가의 90%이상은 중국에서 발생할 것으로 전망된다. 아시아지역의 2000년 석탄수요는 '90년 석탄소비(12억 5,200만톤)에 비해 5억 4,000만톤에서 최고 9억 9,800만톤이 증가한 17억 9,200만톤 내지 22억 5,000만톤에 이를 전망이다. 중국정부는 석탄의 자급자족을 유지하기 위해 2000년의 석탄생산을 15억톤까지 증대시키고 석탄소비는 '90년 대비 4억 2,000만톤 증가한 14억 7,500만톤으로 억제하여 2,500만톤을 수출할 계획이다. 이경우 아시아 전체의 2000년 석탄소비는 '90년 소비보다 5억 4,000만톤이 증가한 17억 9,200만톤에 이를 전망이다. 그러나 중국정부가 90년대의 경제성장율을 목표(8-9%)대로 유지하고 80년대의 석탄소비/GNP 탄성치(0.6939)가 90년대에도 지속될 경우에 중국의 석탄소비는 19억 3,300만톤에 이르러 아시아 전체의 석탄수요는 '90년에 비해 9억 9,800만톤이 증가한 22억 5,000만톤에 이를 전망이다. 중국 정부가 에너지절약 정책을 강력하게 추진하여 탄성치를 0.5수준까지 낮춘다 할지라도 중국의 석탄소비는 2000년에 16억 3,800만톤으로 증가하고 아시아지역의 석탄수요는 19억 5,500만톤에 이를 것으로 전망된다. 아시아지역의 석탄생산도 90년대에 지속적으로 증가하지만 수요증가에는 미치지 못할 전망이다. 석탄생산은 주로 인도네시아, 중국, 필리핀, 태국, 베트남 등에서 증가하지만 일본, 한국, 대만 등에서는 생산이 감소할 것으로 전망된다. 아시아지역의 2000년 석탄생산은 '90년 생산량(11억 2,600만톤)에 비해 4억 7,100만톤이 증가하지만 이는 수요증가의 47-87% 수준에 불과한 수준이다. 특히 중국의 2000년 석탄생산 목표치(15억톤)는 막대한 규모의 투자비 조달, 생산인력의 부족으로 인해 달성되기 어려울 것으로 예상되며 이 경우 아시아 석탄생산은 상기 전망치보다 축소될 가능성이 높다. 중국은 2000년의 석탄생산 목표치를 달성하기 위해 '90년 수준의 투자비(881만 2천元/백만톤)를 유지할 경우 '90년대에 신규탄광 개발 및 기존 탄광에 총 $240억을 투자해야 한다. 생산 단위당 투자비가 80년대의 추이대로 악화되어 2000년에 2,201만 7천元에 이를 경우 총 $420억을 투자해야 하는데 이러한 투자비는 중국 정부예산의 33-59%에 이르는 막대한 규모로서 석탄생산에 필요한 투자비 조달 어려움이 예상된다. 중국 정부탄광의 석탄 1백만톤 생산에 필요한 생산인력이 '90년 수준(153명/백만톤)을 유지할 경우 정부탄광의 2000년 생산목표(6억 6,700만톤)를 위해서는 2000년에 10만 2천명, 노동 생산성이 80년대 추이대로 악화되어 193명/백만톤으로 증가할 경우에는 12만 9천명의 인력이 필요하지만 현재 인력의 감소분까지 포함하면 2000년에 2-3만명의 인력부족이 예상된다. 아시아지역의 예상 석탄수요량에 미치지 못하는 생산증가로 인해 '90년대의 아시아지역의 석탄 공급부족은 중반이후 확대될 것으로 전망된다. 최대 석탄생산국인 중국의 석탄생산이 정부계획대로 2000년에 15억톤에 이른다 할지라도 아지아지역의 석탄 공급부족은 '90년의 1억 3,000만톤에서 2000년에는 1억 9,800만톤 내지 최고 6억 5,600만톤까지 확대될 전망이다. 연료탄은 공급부족이 예상되나 원료탄의 수급은 90년대에도 안정적인 구조를 유지할 것으로 전망된다. 현재 계획단계에 있는 프로젝트까지 포함할 경우 호주의 석탄생산 능력은 90년대에 약 5,800만톤이 증대되고 수출항의 선적능력 확대도 진행되고 있어 호주의 대아시아 연료탄 수출은 '90년의 3,700만톤에서 2000년에는 1억 1,100만톤까지 증가할 것으로 전망된다. 미국의 연료탄 수출도 '90년의 600만톤에서 2000년에는 2,400-3,300만톤까지 증대될 수 있으며 러시아 및 남아공 등의 수출까지 고려할 경우 아시아지역의 연료탄 수입은 '90년의 6,600만톤에서 2000년에는 최고 2억 3,200만톤까지 증대될 것으로 예상된다. 아시아지역의 석탄 공급부족은 세계 연료탄 가격 상승으로 이어질 가능성이 매우 높다. 아시아지역의 석탄 공급부족이 확대됨에 따라 열량이 낮고 유황분이 높은 저품위탄의 사용이 증가할 것으로 전망된다. 더우기 석탄소비가 증가함에 따라 석탄이용 확대에 따른 SOx, NOx 등 환경오염물질의 배출량이 급증하고 석탄재의 발생량이 증가할 것으로 전망된다. 아시아지역에서 '87년에 발생한 SOx 배출량(2,908만톤)의 74%는 석탄사용에서 기인된 것으로 분석된다. 아시아지역의 SOx 배출량은 2000년에 4,368만톤에 이르러 '87년 배출량이 1.5배에 이를 것으로 전망되어 석탄 사용에 따른 환경오염문제가 90년대 아시아지역의 주요 환경문제로 등장할 전망이다. 아시아 각국은 법률제정을 통해 환경기준을 설정하고 있지만 중국을 비롯한 개도국의 환경기준 적용은 현재까지 미약한 수준에 머물러 있다. 석탄사용에 따른 환경오염물질의 배출을 감축시키기 위해서는 배연탈황설비의 도입이 절실히 필요한 실정이지만 막대한 규모의 투자비 조달 어려움 및 기술상의 문제로 인해 배연탈황설비 도입이 극히 미미한 수준에 머물고 있다. 일본의 경우, 석탄화력 발전소에 집진설비, 배연탈황설비 등의 공해방지설비를 설치할 경우 발전단가는 약 20% 상승할 것으로 추산된다. 석탄사용후 발생하는 석탄재는 대부분의 국가에서 주로 매립에 의존 석탄재를 처리하고 있으나 폐기물 처리장에 대한 규제가 강화되고 입지확보가 점차 어려워짐에 따라 석탄재의 활용은 자원의 재이용측면에서도 매우 중요할 것으로 보인다. 아시아지역의 석탄소비가 90년대에도 빠르게 증가하고 특히 저품위탄의 사용 확대가 예견됨에 따라 석탄재 발생량이 급증할 것으로 예상되어 석탄재 활용에 대한 대책이 중요한 과제로 부각될 전망이다. 아시아지역에서는 일본만이 석탄재를 시멘트 원료, 시멘트, 콘크리트 혼합재 등의 용도로 이용하고 있으며 석탄재를 자원으로 활용하고 있는 미국, 영국, 캐나다, 독일 등 4개국의 석탄재 활용율은 석탄재 발생량의 16%에 이르고 있다. 일본의 경우 석탄재는 2000년에 1,020만톤이 발생, '91년 발생량(582만톤)의 두배 수준에 이를 것이며 이중 80%는 석탄화력 발전소에서 발생할 것으로 전망된다. 발생량중 약 50%는 활용할 수 있을 것으로 예상되며 주로 항만, 공항공사 및 路般材 등의 석탄재 잠재수요가 1억톤을 상회할 것으로 보여 석탄재 수요를 확대할 수 있는 제도적인 지원이 필요한 것으로 지적되고 있다.

      • 에너지절약 투입자금에 대한 경제적 성과 분석

        유동헌 에너지경제연구원 2005 연구보고서 Vol.2005 No.12

        1. 연구 필요성 및 목적 에너지 소비량 세계 10위, 석유 소비량 세계 7위, 우리나라 에너지 성적표의 일면이다. 우리나라는 지난 '80년대에 이어 '90년대에 들어선 이후에도 연평균 5.7%의 높은 경제성장을 달성하고 있으며, 에너지의 GDP 탄성치는 '90년 이후 1.16을 나타내면서 경제성장보다 높은 에너지소비 증가세를 기록하였다. 우리나라는 에너지 최빈국으로 우리가 필요로 하는 에너지의 거의 대부분을 외국에서 수입해 오고 있는 것이 현실이다. 2004년 한해의 에너지 수입액은 약 496 억 달러에 달하였는데 이는 전체 수입액의 22%에 달하는 금액규모이다. 세계 12위의 무역대국이면서도 특별한 에너지 부존자원이 없는 우리나라의 여건을 감안한다면 이러한 우리의 모습은 당연한 것이기도 하다. 우리의 에너지 여건을 감안할 때 에너지 이용효율성 제고는 절대적으로 필수적인 것이며 그 중요성을 다시 강조하지 않아도 될 정도로 일반적인 것이다. 정부는 앞으로 에너지 · 자원 기술개발사업의 확대를 추진하여 에너지 절약기술개발, 청정에너지기술개발, 자원기술개발 및 기술기반조성사업 등에 정부출연금 지원을 확대할 계획으로 있다. 현재는 에너지절약 자발적 협약(VA) 제도, 에너지절약 전문기업(ESCO) 제도, 에너지절약 기술정보 협력사업(ESP) 등을 통해서 개인과 기업이 에너지절약에 적극 참여하도록 유도하고 있다. 특히, 고유가에 따른 에너지절약이 절실한 상황에서 에너지 절약 지원자금의 경제적 효과를 극대화할 수 있는 방법을 모색해야 할 것이다. 하지만, 정부의 에너지절약을 위한 자금지원의 경제적 성과를 분석한 연구는 많이 이루어지고 있지 않은 것이 현실이다. 따라서 본 연구에서는 정부의 에너지절약 투자의 경제적 성과를 에너지원단위에 대한 효과 분석을 통해서 시도하려 하였으나, 자료의 미비로 인해 정부의 에너지절약 투자 자료를 사용할 수 없었다. 따라서 그 대안으로서 정부의 에너지절약 투자액을 포함하고 있는 산업의 전체 에너지절약 투자액과 에너지원단위간의 관계를 분석하고자 한다. 2. 내용요약 본 연구에서는 에너지절약 투자액이 에너지원단위를 개선시키는 효과가 있는지를 실증 분석하는 데 주 목적이 있다. 에너지원단위는 실질 부가가치 백만 원당 에너지사용량(toe: tons of oil equivalent)으로 정의되는데, 부가가치 백만 원당 에너지사용량이 감소하면 에너지 효율이 개선되었다고 해석할 수 있다. 따라서 에너지절약투자액의 증가가 에너지원단위를 낮추는데 기여한다면, 두 변수 간에는 음(-)의 관계가 존재하고 에너지절약 투자액은 에너지절약이라는 경제적 성과가 있는 것으로 간주할 수 있을 것이다. 한편 에너지절약 투자액의 경제적 효과, 즉 에너지절약 효과는 에너지절약투자가 이루어진 당해년도에만 미치는 것이 아니라 투자가 이루어진 이후 지속적으로 에너지절약에 영향을 미친다고 가정하는 것이 보다 타당할 것이다. 따라서 이를 추정모형에 반영하기 위하여 에너지절약투자액에 대한 시차변수(time lag variable)를 모형에 도입할 수 있으나, 또다른 방법은 투자액에 대한 자본스톡을 추정하는 것도 한 대안이라 할 수 있다. 따라서 본 과제에서는 에너지절약 투자와 함께 자본스톡 변수에 대해서도 분석하고 있다. 실증분석에 사용될 자료는 횡단면자료(cross-section data)이면서 시계열자료(time-series data)인 패널자료(panel data)로 구성되어 있기 때문에 분석기법도 패널자료를 적용할 수 있는 추정기법을 사용하였다. 즉 패널자료에 대한 추정방법으로 고정효과(fixed effect) 모형과 랜덤효과(random effect) 모형을 채택하고 있다. 고정효과모형은 다시 일방향(one-way) 고정효과모형과 양방향(two-way) 고정효과모형이 있는데, 두 가지의 모형 중 어느 것을 채택하느냐를 검증하기 위해 F 검증법을 적용하고 있으며, 고정효과모형과 랜덤효과모형 중 어느 모형을 선택하느냐는 Hausman 검증법을 적용하여 결정하였다. 그리고 일반적으로 제조 1. Research Purpose Korea has been ranked in the tenth place for energy consumption and the seventh for petroleum consumption in the world. The annual growth rate of Korean economy was about 5.7% for the last two decades. On the other hand, the elasticity of energy consumption to gross domestic products has been 1.16 since the 1990s, which implies that the trend of energy consumption is higher than that of economic growth. Korea imports most of energy from abroad. The energy imports of Korea was about 49.6 billion dollars in 2004, which accounted for 22% of total imports of Korea. Considering the situation of poor energy resources in Korea, the improvement of energy use efficiency is absolutely necessary. The Korean government plans to extend financial supports for the development of energy conservation technology, clean energy technology, and resource technology. At present, system of volunteer agreement (VA), energy service company (ESCO), energy saving through partnership (ESP) have been major tools to drive the participation of individuals and firms in energy savings. Especially, under the condition of high oil price we need to find a way to maximize the economic effect of the support fund of energy conservation Thus, this study tries to analyze the economic performances of energy saving investment through the analysis of energy intensity. However, due to the limit of data, this paper uses energy saving investment, which is including the Korean government’s supports, in the analyses of the relationship between energy saving investment and energy intensity. 2. Summary The purpose of this paper is to analyze empirically the economic effect of energy saving investment on the improvement of energy intensity. Energy intensity is defined by the ratio of energy consumption (in terms of oil equivalent) to value added (million Korean won). If this ratio declines, then we could say that energy efficiency is improved. Thus if energy saving investment contributes to the decrease in the ratio, then these variables has a negative relationship and the investment in energy savings has an economic performance. The data used in empirical analysis are panel data, both time-series and cross-section data. Thus the methodology applied to is also a technique for panel data. That is, fixed effect and random effect models are used. The F test and Hausman test will be used in the choice of appropriate one from these two models. Further more, manufacturing sectors have been divided by large energy consuming and non-large energy consuming ones. Chow test has been applied to for the validity of division of manufacturing sector into two groups. The objective of analysis in the research is manufacturing industrial sector, which has nine sectors and the time period of analysis is from 1982 to 2004. The eight sectors, excluding other manufacturing sector, are as follows: Pulp and printing, petroleum products and chemicals, non-metallic mineral products, and basic metals (which are large energy consuming sectors) and food and tobacco, textiles and apparel, wood products, and fabricated metal products (which are non-large energy consuming sectors). 3. Research Results & Policy Suggestions As mentioned above, the purpose of the paper is to analyze the effect of energy saving investment and rationalization investment of manufacturing sector on energy consumption. According to the empirical results, first,energy saving investment has a negative relationship with energy intensity, however, its effect is not high in terms of absolute volume of energy consuming. Secondly, in improving energy intensity of energy saving investment, its elasticity is higher in non-large energy consuming sector compared it with large energy consuming sector. Thirdly, the investment of maintenance and repair of existing facilities and automation are also playing an important role in energy conservation. Thus, careful approaches are recommende

      • 일본의 지구온난화 문제 대응 정책

        유동헌,Yu, Dong-Heon 대한석유협회 2002 석유와 에너지 Vol.2002 No.7

        이 자료는 에너지경제연구원에서 발간하는 CEO Energy Briefs(2002. 5. 20)에서 발췌한 것임-편집자 주-

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