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[BGM, 스압] KSP로 재현해본 아폴로13
게시물ID : science_43764짧은주소 복사하기
작성자 : 만두C
추천 : 11
조회수 : 1576회
댓글수 : 6개
등록시간 : 2014/12/05 20:24:18

BGM정보 : 브금저장소 - http://bgmstore.net/view/tDqZ
Apollo XIII Theme

안녕하세요

요즘 KSP라는 게임에만 푹 빠져 살고있네요

어느때처럼 하고있다가 든 생각이

'KSP로 우주 미션들을 재현해보면 어떨까?..'

였고 마침 아폴로 13은 영화로도 제작이 되어있기에 둘이 엮어서 글을 써보면 좋겠다는 생각이 들더군요.

그래서 KSP로 재현해본 아폴로 XIII

사실 재현이라고 하기도 어설픈 고증상태지만

재미있게 봐주세요.




시작하기에 앞서 말씀드릴 점은
1. 사용한 프로그램은 Kerbal Space Program 입니다.
2. 영화 이미지는 98년 작 Apollo XIII 에서 가져왔습니다.
3. 우주선은 되도록 비슷하게 생기도록 만들도록 노력했지만 달 착륙선은 마땅한 부품이없어 실제와 많이 다르게 생겼습니다.
4. 앞서 언급하긴 했는데 중간에 고증에 맞지 않는 부분이 몇 있습니다. 그건 써가면서 추가하도록 할게요.
5. 이 글은 제가 직접 작성한 것입니다.




1970년 8월 11일
케네디 우주센터 (KSC)

2014-12-05_00001.jpg

아폴로 13의 사령선 Odyssey(오디세이)와 착륙선 Aquarius(아쿠아리우스)를 실은 새턴 V 로켓이 발사대 위에 서 있습니다.
비행사들도 분주합니다.

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제목 없음2.png
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그시각 임무통제실
Mission Control

제목 없음4.png

발사준비 여부를 점검합니다.

부스터 준비완료!
역분사 준비완료!
.
.
.
마지막으로 CAPCOM(통신)까지 준비완료를 확인하고
임무통제실의 지휘자는 발사통제실에 준비완료를 보고합니다.

Launch Control, this is Huston. We're go for launch.
발사통제실, 여기는 휴스턴이다. 발사준비 완료했다.


그시각 발사통제실
Launch Control

제목 없음5.png

Roger that, Huston.
알겠다 휴스턴.

임무통제실의 보고를 받은 발사통제실은 발사대에 상황을 묻고,
역시 준비가 되었다는 보고를 받습니다.




발사 15초 전, 발사통제실도 준비완료를 외칩니다.
카운트다운이 시작됩니다.

15
14
13
...
8
7
6, 엔진 점화

발사 전 6초에 엔진이 점화됩니다.
2014-12-05_00004.jpg


...
3
2
1
발사!

2014-12-05_00005.jpg
2014-12-05_00006.jpg

마침내 11일 13시 13분, 로켓이 발사대에서 분리되어 하늘을 향해 상승하기 시작합니다.


Roll complete, and we're pitching!

2014-12-05_00009.jpg

수직상승을 마친 아폴로13은
방향을 꺾어 비스듬히 상승하기 시작합니다.


그리고 잠시 후

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2014-12-05_00011.jpg

INBOARD!
1단 부스터가 분리되고 2단이 성공적으로 점화됩니다.


이를 확인한 비행사들은
Tower jett!
타워 분리!

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2014-12-05_00024.jpg

꼭대기에 붙어있던 비상 탈출 장치를 분리시킵니다.


그런데 잠시 후

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2014-12-05_00014.jpg

2단 로켓의 5개 엔진 중 가운데 엔진인 5번이 꺼져버립니다.


이를 확인한 짐 러벨은 휴스턴에 이를 보고합니다.
Huston, we got center engine cut-off and going up with other four.
휴스턴, 가운데 엔진이 꺼졌고 나머지 4개로 가는 중이다.

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그시각 휴스턴
We show the same, 13
우리도 확인했다, 13


휴스턴도 모니터로 상황을 확인하고 이대로 가도 괜찮은지 확인중에 있습니다.

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궤도를 봤을때 나머지 4개의 엔진을 좀 더 오래 쓰면 문제가 없을거라고 결론을 내리고, 임무를 계속 진행합니다.



S2 Shutdown, S3 Ignition!
2단 정지, 3단 점화!

2014-12-05_00025.jpg

2단로켓도 분리되고 3단이 점화됩니다.



임무시작 12분 40초 후
EOI (Earth Orbit Insertion)

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2014-12-05_00034.jpg

엔진을 켜고 선체를 지구를 공전하는 궤도에 올립니다.



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엔진을 끄고 우주복을 벗습니다.
무중력이 신기해서 웃고있는 비행사들 히ㅣ힣




2시간 후
TLI (Trans Lunar Injection)

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2014-12-05_00039.jpg
2014-12-05_00040.jpg

지구를 공전하는 궤도에서 벗어나 달의 궤도로 향하는 호만 전이 궤도를 만들기 위해
엔진을 한번 더 점화합니다.

엔진 정지!




그리고 미션 시작 후 하루가 지납니다.
그리고 시작되는 달 착륙선 아쿠아리우스와의 도킹

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Odyssey, go for pyro-arm and docking. I repeat, go for docking and we recommend you secure cabin pressurization.
오디세이, 분리 후 도킹하라. 반복한다, 도킹을 진행하라. 그리고 선내 압력도 잘 조절하길 바란다.

휴스턴은 오디세이를 분리해서 아쿠아리우스와 도킹할 것을 지시합니다.



그렇게 시작되는 도킹

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2014-12-05_00048.jpg2014-12-05_00047.jpg
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Huston, we have hard dock.
도킹완료!




잔뜩 긴장해 있던 휴스턴도 긴장을 풉니다.

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2014-12-05_00052.jpg
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그렇게 S4에서 달 착륙선을 성공적으로 꺼냅니다.





그렇게 또 하루가 지납니다.
8월 13일, 3번째 날

오디세이에 탄 비행사들은 예정되어 있던 방송을 시작합니다.
TV에 선실 내부를 방송하는 것이죠.

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하지만 보이는 곳은 임무통제실의 모니터 뿐이고 TV에는 모습이 방송되고 있지 않군요.

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이 사실을 이상하게 여기는 비행사 짐 러벨의 부인이 나사 직원에게 이유를 묻습니다.

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이유는 방송사들이 이제 달 탐사를 중계하는 것은 지루해 졌다며 다른 내용들을 방송하고 있었기 때문이었죠.

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"내 아들이 나와야 하는데.. 지금 우주에 있다고"
"망할 TV가이드 같으니"
병원에 계신 짐 러벨의 어머니도 왜 아들이 TV에 나오지 않냐며 TV 편성표가 잘못된것을 짜증나 하십니다.



하지만 임무통제실에서는 방송이 되고 있지 않다는 사실은 비행사들이 돌아오면 알려주기로 했기에
비행사들은 모른채로 방송을 모두 마쳤습니다.

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임무 시작 후 55시간 후,
임무통제실에서 비행사들에게 산소탱크와 수소탱크 안의 팬을 가동시킬 것을 지시합니다.



이 때 탱크 내부에 합선되어 있던 선에서 스파크가 일어나며
굉음과 함께 폭발이 일어납니다.

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센서가 탱크의 압력이 갑자기 낮아진 것을 감지하고 중대경보가 울리기 시작합니다.

이를 본 비행사는 휴스턴에 보고를 합니다.

Huston, we've had a problem.
휴스턴, 문제가 생겼다.

이 때 비행사들은 선체가 운석과 충돌한 것으로 생각을 합니다.


선체가 요동치는 것을 막기위해 RCS를 작동시키지만 움직임이 쉽게 멈추지 않습니다.

2014-12-05_00055.jpg
2014-12-05_00056.jpg
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여러 경고등이 더 켜지고, 통신강도도 약해지기 시작합니다.
그 때,

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짐 러벨이 창 밖으로 어떤 기체가 새는것을 발견하고, 휴스턴에 보고합니다.
산소가 새는것을 확인한 것이죠.
휴스턴은 이를 확인하고 대응마련에 나섭니다.

아폴로 13에는 연료전지가 2개 달려있었습니다.
연료전지는 수소와 산소를 공급해서 전기와 물을 얻을 수 있는 전지입니다.
휴스턴은 이 중 하나로 가는 수소와 산소밸브를 잠그고 나머지 하나로 항해를 하는 방법을 생각합니다.
하지만 이렇게 되면 달 착륙은 포기하게 됩니다.
착륙을 위해선 2개의 연료전지가 필요하기 때문이죠.

고민 끝에 지시를 내리고 센서의 변화를 살핍니다.

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하지만 기압은 계속해서 떨어지고 있었고, 이렇게 되면 나머지 연료전지도 곧 사용할 수 없는 상황이 됩니다.
연료전지가 모두 죽으면 전기를 만들수 없고,
그렇게 되면 조종이 불가능해져 비행사들이 전부 우주미아가 될 상황이었습니다.

오디세이엔 예비배터리가 있긴 했지만 그것은 지구 재돌입때 사용하는 것으로 지금 사용하면 재돌입 때 쓸 전기가 남지 않아
다른 방법이 필요했습니다.

결국 휴스턴은 오디세이의 전원을 차단하고, 달 착륙선으로 옮겨가라는 지시를 비행사들에게 내립니다.
그렇게 한명은 오디세이의 전원을 차단하는 일을 맡고,
나머지 두명이 달 착륙선으로 건너가 전원을 켜는 일을 진행하게 됩니다.

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하지만 또 다른 문제가 생깁니다.
우주비행사들은 현재의 위치를 알아내기 위해 잠망경으로 별의 위치를 관측합니다.
하지만 폭발로 인해 주변에 반짝거리는 잔해들이 많이 돌아다니게 되었고,
이것들이 시야를 방해하고 빛을 반사해서 별을 볼 수가 없는 상황이었습니다.

아직 달착륙선의 전원은 켜지지 않은 상태였기에,
사령선인 오디세이의 전원을 끄는것을 잠깐 중단하고, 오디세이의 컴퓨터로 현재 위치를 계산해야 했습니다.

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컴퓨터의 정보를 바탕으로 계산을 하는 짐 러벨
계산결과를 휴스턴에 전달하고, 검산결과 문제가 없음을 판단한 휴스턴은
아쿠아리우스를 켜서 현재 위치정보를 입력하도록 했습니다.
그리고 오디세이의 전원을 차단하게 됩니다.



그리고 휴스턴에서는 회의가 열립니다.

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현재 위치에서 바로 돌려서 지구로 귀환을 할 지
아니면 달의 중력을 이용해서 돌아올지 결정하는 것이었죠.

양쪽 의견이 팽팽히 맞섭니다.
하지만 결국 후자를 택하게 되는데,

바로 돌려서 지구로 귀환시킬 만한 힘을 가진 엔진은 오디세이에 붙어있는 서비스모듈의 큰 엔진 뿐이었지만
폭발 후 엔진도 손상을 입었을 지 모르는 상황에서 그 엔진을 쓰는것은 너무 위험하다는 판단을 했고
그렇게 되면 달 착륙선의 역추진 엔진을 이용해야 하는데,
이를 이용해 궤도를 조금씩 수정해 가면서 달을 이용해 지구에 귀환을 시키겠다는 작전이었죠.

2014-12-05_00060.jpg

궤도를 수정해 가며 달에 점점 더 접근해 갔습니다.
달의 뒷면에 가면 달에 가로막혀 지구와의 통신이 끊기기에, 달을 돌아 지구와 교신이 되면 엔진을 점화해 지구에 돌아오는 궤도를 만들기로 합니다.

이 계획을 진행하는 사이, 또 다른 문제가 발생합니다.
전력 문제였죠.

달 착륙선의 전기 소모 속도랑 현재 전기의 남은 양을 계산한 결과
달 착륙선이 지구에 귀환할 때까지 전력을 제공하기에는 턱없이 부족하다는 결론이 나왔습니다.
전기가 없으면 통신도 불가능했고, 중간에 궤도를 바꾸는 것은 물론이거니와
지구 재돌입 전 방열판의 방향을 돌리는 것도 불가능했습니다.

때문에 휴스턴은 달에서의 엔진 점화 후 달 착륙선의 전류량을 12A 아래로 제한하게 됩니다.
12A 면 진공청소기도 돌리지 못하는 전류량입니다.



8월 14일
임무 시작 후 79시간
TEI (Trans-Earth Injection)

2014-12-05_00063.jpg
2014-12-05_00064.jpg
2014-12-05_00065.jpg
2014-12-05_00066.jpg
(이미지가 고증 오류입니다. 시기상 달 뒷면을 지날때 태양이 비추어 밝아야 합니다)
엔진을 켜서 달의 궤도에서 벗어나 지구로 향하도록 궤도를 수정합니다.



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전력문제때문에 선실 내부의 히터도 끈 상태였기에
비행사들은 지구에 가까워지는동안 추위에 벌벌 떨어야 했습니다.


그러던 중 또 다른 문제가 발생합니다.

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바로 이산화탄소였죠.
아쿠아리우스에는 이산화탄소를 제거하기 위한 장치가 있긴 했지만
애초에 달 착륙선은 2명이 타게 설계되어 있었고,
시간이 지나며 CO2의 농도가 점점 올라가게 된 것이었습니다.

처음엔 판단력을 느리게 하는 정도지만
농도가 짙어질 수록 호흡곤란, 시력 상실 등
우주비행사들의 건강에는 치명적이었습니다.

이산화탄소 제거장치는 수산화리튬이 들어간 필터로 작동합니다.
이건 3군데에 있는데,
하나는 오디세이
하나는 아쿠아리우스 안
다른 하나는 아쿠아리우스 밖이었습니다.

달 착륙선 밖에 있는 필터를 가져오려면 우주유영을 해야 했는데 이는 많은 전기를 소모하기에 불가능했고.
오디세이에 있는 필터를 가져다 끼워야 했습니다.

하지만 문제가 생깁니다.
오디세이의 수산화리튬 필터는 사각형이고
아쿠아리우스의 필터는 원통형이어서 바꾸어 끼울수가 없었습니다.

이것이 문제가 될 것을 미리 알아차린 나사에서는 대책을 마련하기로 했고,
결국 기술자들이 우주선 내부의 부품을 이용해 간이로 연결하는 방법을 마련해 냅니다.

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제작 매뉴얼을 만들어서 CAPCOM에게 모델과 함께 전달했고,
CAPCOM은 비행사들에게 통신을 취합니다.



Um, Fred. Do you have a flight plan up there?
음, 프레도, 거기 지금 비행계획서가 있는가?

Affirmative Andy, Jack's got right here.
그렇다 앤디, 잭이 가지고 있다.

We want you to rip the cover up.
그 커버를 뜯어보길 바란다.

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이런식으로 매뉴얼을 읽어주며 우주선 안의 재료로 간이 필터를 만들게 되고,
완성한 비행사들은 이를 장착 후 작동시킵니다.

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Aqarius, please advise of CO2 status.
아쿠아리우스, CO2 상태를 알려달라.

It's still holding close to 15, Huston.
아직 15근처를 유지하고있다.

Roger that, standby.
알겠다, 대기하라.

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Huston, the CO2 level has dropped to 9..... and it is still falling!
휴스턴, CO2레벨이 9로 떨어졌고... 계속 내려가고 있다!

That is good to hear, Aquarius.
그거 좋은 소식이다, 아쿠아리우스.

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이렇게 휴스턴과 아쿠아리우스는 또 위기를 넘기게 됩니다.


그 시각
러벨의 집

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방송사에서 사람들이 와서 마당에 방송장비를 설치해도 될 지 부인께 묻습니다.

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하지만 남편의 방송에 관심도 없었던 밖의 사람들이
사고가 나자 갑자기 찾아와서 방송장비를 설치하겠다는 것에 어이없어하며
허락해 주지 않는군요.


그리고 우주에서는
또다른 문제가 발생합니다.

2014-12-05_00069.jpg

아직 새는 가스가 있는 것인지, 궤도가 틀어지게 되었고
이때문에 대기권에 얕게 진입하는 궤도가 되어
대기 밖으로 다시 탈출하게 될 것이기 때문이었습니다.

이 때문에 다시 엔진을 점화해야 할 것이었지만
이제는 컴퓨터를 쓸 수가 없었습니다.
아까 아쿠아리우스의 전력 소비도 최소상태로 맞춰놓았기 때문에
컴퓨터를 사용한다면 앞으로의 전력이 모자라게 될 것이기 때문이었습니다.

컴퓨터를 사용하지 못하면 방향을 알 수가 없습니다.
주변엔 아직도 잔해들이 떠다녀 잠망경도 사용할 수 없습니다.
이 때 러벨은 주변의 우주에 고정된 물체를 찾고
그것이 바로 지구였습니다.

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우주선의 창에 지구를 보이게 하는 채로 엔진을 켠다면
정확하진 않지만 방향을 고정할 수는 있었습니다.
아이디어를 휴스턴에 전달했고,
휴스턴도 달리 방법이 없었기에 이를 진행시키기로 합니다.

2014-12-05_00071.jpg

그렇게 아쿠아리우스는 다시 궤도를 수정하는데 성공합니다.



지구가 점점 눈앞에 커져오자 이제 다시 오디세이를 켤 때가 왔습니다.

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잭이 오디세이의 전원을 다시 켜는데 성공하고, 선원들은 서비스모듈 분리를 준비합니다.




러벨: Upward thrust...
        추진..

잭 :   We're loose!
        분리됐습니다!

러벨 : Reverse thrust!
         역추진!

잭 :   We have Service Module jettison.
        서비스 모듈을 분리했다.


2014-12-05_00073.jpg
2014-12-05_00074.jpg
2014-12-05_00075.jpg

서비스 모듈을 분리한 비행사들은 창을 통해 서비스모듈의 피해상황을 확인합니다.




제목 없음41.png
제목 없음42.png

서비스모듈을 본 비행사들은 충격을 감추지 못했습니다.
우주선의 거의 반쪽이 날아간 상태였습니다.
서비스 모듈의 엔진을 쓰지 않고 달을 돌아 온 선택이 옳았던 것이죠.

폭발의 영향은 꽤 커서 오디세이의 방열판에 손상을 주었을 가능성도 있었습니다.
그렇게 된다면 지구 재돌입 과정이 위험해졌습니다.



서비스모듈의 상태를 확인하고 사진을 찍은 선원들은 이제 모두 오디세이로 옮겨가
아쿠아리우스의 분리를 준비합니다.

We have Lunar Module jettison.
달 착륙선을 분리했다.

2014-12-05_00076.jpg
제목 없음43.png

이 때 선원들은 우주에 있는 동안 자신들을 지켜 준 달착륙선을 떠나보내며 많이 아쉬워 했다고 합니다.




그리고 재돌입이 시작되고 휴스턴과의 교신이 끊깁니다.

2014-12-05_00077.jpg
2014-12-05_00079.jpg

보통 재돌입하는 3분동안 교신이 끊기게 됩니다.
4분이 넘는동안 교신재개가 안되면 재돌입 과정에 문제가 있었던 것이 되죠.


그시각

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태평양의 항공모함 이오지마에서 예상 착수지점을 향해 헬기 2대가 뜹니다.



그시각 
임무통제실

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재돌입동안 3분이 모두 가서 타이머가 0을 가리킵니다.
사람들은 초조하게 기다립니다.

4분이 지나고
사람들이 고개를 숙이려는 순간

O, Huston. This is Odyssey.
It's good to see you again.
어, 휴스턴. 오디세이다.
다시 보게 되어 반갑다.

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폭발은 다행히도 방열판에 영향을 주지 않았습니다.
교신이 재개되고, 모니터에 사령선의 모습이 잡힙니다.

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그렇게 지구에 도착한 세명은
헬기에 의해 무사히 구조됩니다.

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그리고 이들은 여론에 대서특필되며
이들의 임무는
Successful Failure
즉, 성공적인 실패로 불리게 됩니다.


치명적인 결함에도 불구하고 이들의 귀환이 가능했던 것은
나머지 부품들이 전부 올바르게 제 기능을 해주면서 가능했습니다.
이는 작은 것 하나하나에 있어서 소홀히 하지 않는것이 얼마나 중요한지 보여줍니다.
이들의 무사귀환 이후 사람들이 사고 소식을 접하게 되면서
아폴로에 대해 경계심이 생기게 되었습니다.
때문의 앞으로의 우주미션에 대해 미국은 신중해지게 되었습니다.


여담으로
영어권에서 13은 불길한 숫자로 여겨집니다.
우리의 4처럼 말이죠.
이 아폴로 13은 보면
13시 13분에 발사되었고, 8월 13일에 사고가 일어났습니다.
사람들은 이를 보고 13의 저주라며 무서워하기도 했습니다.
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