JPH04232500A - 原子炉出力モニタリング方法及び装置 - Google Patents
原子炉出力モニタリング方法及び装置Info
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- JPH04232500A JPH04232500A JP3150373A JP15037391A JPH04232500A JP H04232500 A JPH04232500 A JP H04232500A JP 3150373 A JP3150373 A JP 3150373A JP 15037391 A JP15037391 A JP 15037391A JP H04232500 A JPH04232500 A JP H04232500A
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- JP
- Japan
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- indication
- measurement time
- value
- reactor
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-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21C—NUCLEAR REACTORS
- G21C17/00—Monitoring; Testing ; Maintaining
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21C—NUCLEAR REACTORS
- G21C17/00—Monitoring; Testing ; Maintaining
- G21C17/10—Structural combination of fuel element, control rod, reactor core, or moderator structure with sensitive instruments, e.g. for measuring radioactivity, strain
- G21C17/108—Measuring reactor flux
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【発明の分野】本発明は、低周波イベントのモニタリン
グに関し、特に、中性子活動により発生される個々の検
出器パルスを計数することによって、低レベルでの原子
炉出力をモニタリングすることに関するものである。
グに関し、特に、中性子活動により発生される個々の検
出器パルスを計数することによって、低レベルでの原子
炉出力をモニタリングすることに関するものである。
【０００２】
【先行技術の説明】一般的に、原子炉出力は最低限、全
出力の１０−１０〜１０−５％のレベルまでモニタリン
グされ、その範囲の最も低い部分においては、中性子計
数率が原子炉出力の測定のために用いられる。
出力の１０−１０〜１０−５％のレベルまでモニタリン
グされ、その範囲の最も低い部分においては、中性子計
数率が原子炉出力の測定のために用いられる。
【０００３】例えば原子炉計装において、平均中性子計
数率を表示するための従来一般の技術はアナログ式であ
り、一連のチャージポンプ及び一次遅れフィルタを用い
、平均中性子計数率の対数に近似した示度を示すもので
ある。本来、この技術によって表示される計数率の精度
は低いが、熟練オペレータが中性子源の出力レベルにつ
いては良好であるとの感触を得る程度の表示は得られる
。
数率を表示するための従来一般の技術はアナログ式であ
り、一連のチャージポンプ及び一次遅れフィルタを用い
、平均中性子計数率の対数に近似した示度を示すもので
ある。本来、この技術によって表示される計数率の精度
は低いが、熟練オペレータが中性子源の出力レベルにつ
いては良好であるとの感触を得る程度の表示は得られる
。
【０００４】最近、より高い精度が得られるデジタル技
術が提案されている。この技術は、可変幅の矩形窓法Ｆ
ＩＲフィルタを用いており、米国特許第４，６７０，８
９１号に開示されている。しかし、この技術では、低計
数率においての応答が非常に遅い。更に、このデジタル
技術は、原子炉起動中に乱れのある示度を発生する場合
があり、従来のアナログ技術で見られるような円滑な応
答は得られない。
術が提案されている。この技術は、可変幅の矩形窓法Ｆ
ＩＲフィルタを用いており、米国特許第４，６７０，８
９１号に開示されている。しかし、この技術では、低計
数率においての応答が非常に遅い。更に、このデジタル
技術は、原子炉起動中に乱れのある示度を発生する場合
があり、従来のアナログ技術で見られるような円滑な応
答は得られない。
【０００５】この従来提案されたデジタル技術は、中性
子計数率が用いられる範囲の上部部分において特に有効
であり、また、計数率が比較的に低速で変化する場合に
有効である。しかし、低計数率範囲で生ずる計数率変化
は、誤差のある示度を生ずることがある。一般的に、計
数率変化をオペレータに知らせることは、特に原子炉起
動時に重要であるため、示度に誤差が生じることは望ま
しくない。
子計数率が用いられる範囲の上部部分において特に有効
であり、また、計数率が比較的に低速で変化する場合に
有効である。しかし、低計数率範囲で生ずる計数率変化
は、誤差のある示度を生ずることがある。一般的に、計
数率変化をオペレータに知らせることは、特に原子炉起
動時に重要であるため、示度に誤差が生じることは望ま
しくない。
【０００６】
【発明の概要】本発明の目的は、デジタル技術を用いて
中性子計数率の正確な示度を得ることにある。
中性子計数率の正確な示度を得ることにある。
【０００７】本発明の他の目的は、例えばノイズ等によ
る偽変動を最小とする態様で、計数率変動に応答するこ
とである。
る偽変動を最小とする態様で、計数率変動に応答するこ
とである。
【０００８】更に、本発明の別の目的は、別の検出装置
を更に必要とすることなく、モニタリングされる実際の
状態に密接に対応する出力レベルの大きさ及び率変化の
示度を得ることである。
を更に必要とすることなく、モニタリングされる実際の
状態に密接に対応する出力レベルの大きさ及び率変化の
示度を得ることである。
【０００９】上記及び他の目的は、本発明に従った低出
力範囲での原子炉出力をモニタリングする方法により達
成される。この方法は、原子炉により発生される中性子
を検出すると共に、連続的な等しい測定時間間隔の各々
の終了時に、当該測定時間間隔の終了時前の時間中に検
出された中性子の数の表示を形成する工程、及び、先行
の測定時間間隔に関連される出力レベルの示度の値を現
時点の測定時間間隔についての前記検出段階中に形成さ
れた表示の関数に従って変換するデジタル処理によって
、各測定時間間隔に関連される値を有する出力レベルの
示度を形成する工程から成る。
力範囲での原子炉出力をモニタリングする方法により達
成される。この方法は、原子炉により発生される中性子
を検出すると共に、連続的な等しい測定時間間隔の各々
の終了時に、当該測定時間間隔の終了時前の時間中に検
出された中性子の数の表示を形成する工程、及び、先行
の測定時間間隔に関連される出力レベルの示度の値を現
時点の測定時間間隔についての前記検出段階中に形成さ
れた表示の関数に従って変換するデジタル処理によって
、各測定時間間隔に関連される値を有する出力レベルの
示度を形成する工程から成る。
【００１０】この方法によって、出力レベルの示度は各
測定時間間隔の終了時に更新され得る。しかしながら、
低出力レベルで発生して実際の出力レベルには一致しな
い中性子発生率における大きな変動は、出力示度が実際
の出力レベルのより正確な表示となるように、効果的に
フィルタ処理されて除去される。
測定時間間隔の終了時に更新され得る。しかしながら、
低出力レベルで発生して実際の出力レベルには一致しな
い中性子発生率における大きな変動は、出力示度が実際
の出力レベルのより正確な表示となるように、効果的に
フィルタ処理されて除去される。
【００１１】更に、この方法は、各測定時間間隔中に、
現時点の測定時間間隔に関連される出力レベルの示度の
値と、先行の測定時間間隔に関連される出力レベルの示
度の値との差の関数である値を有する出力レベル変化の
表示を求めると共に、現時点の測定時間間隔に関連され
る出力レベル変化の表示の値の関数に従って先行の測定
時間間隔に関連される原子炉出力レベル変化率の示度の
値を変形することにより、各測定時間間隔に関連される
値を有する原子炉出力レベル変化率の示度を形成するこ
とから、各測定時間間隔に関連される値を有する原子炉
出力レベル変化率の示度を発生することも含んでいる。
現時点の測定時間間隔に関連される出力レベルの示度の
値と、先行の測定時間間隔に関連される出力レベルの示
度の値との差の関数である値を有する出力レベル変化の
表示を求めると共に、現時点の測定時間間隔に関連され
る出力レベル変化の表示の値の関数に従って先行の測定
時間間隔に関連される原子炉出力レベル変化率の示度の
値を変形することにより、各測定時間間隔に関連される
値を有する原子炉出力レベル変化率の示度を形成するこ
とから、各測定時間間隔に関連される値を有する原子炉
出力レベル変化率の示度を発生することも含んでいる。
【００１２】尚、本発明は、規模に応じた割合で低周波
パルスを形成することのできる他の状況をモニタリング
するためにも適用できる。
パルスを形成することのできる他の状況をモニタリング
するためにも適用できる。
【００１３】
【好適な実施例の説明】図１に示されるシステムは原子
炉２を含み、その炉心は中性子検出器４を包含している
。検出器４は、原子炉出力に比例する中性子活動のレベ
ルに相当する割合で一連のパルス（パルス列）を形成す
ることにより、炉心内の中性子活動に応答するようにな
っている。
炉２を含み、その炉心は中性子検出器４を包含している
。検出器４は、原子炉出力に比例する中性子活動のレベ
ルに相当する割合で一連のパルス（パルス列）を形成す
ることにより、炉心内の中性子活動に応答するようにな
っている。
【００１４】検出器４からのパルス列はカウンタ６に送
られる。このカウンタ６は、連続的な一定の時間間隔Ｔ
中にパルス数を計数し、各時間間隔Ｔの終了時に、その
時間間隔時に得られた計数の表示を出力する。
られる。このカウンタ６は、連続的な一定の時間間隔Ｔ
中にパルス数を計数し、各時間間隔Ｔの終了時に、その
時間間隔時に得られた計数の表示を出力する。
【００１５】カウンタ６により形成される連続的な表示
はコンピュータユニット８に送られ、このユニット８に
おいて、出力レベル及び変化率の示度が導き出される。 これらの示度は、帯記録紙のような記録装置１０、ダイ
ヤルゲージ１２，１４、デジタルディスプレー１６，１
８、及び、過度の計数率が検出された場合に原子炉２を
停止するために設けられた防護回路２０に出力される。
はコンピュータユニット８に送られ、このユニット８に
おいて、出力レベル及び変化率の示度が導き出される。 これらの示度は、帯記録紙のような記録装置１０、ダイ
ヤルゲージ１２，１４、デジタルディスプレー１６，１
８、及び、過度の計数率が検出された場合に原子炉２を
停止するために設けられた防護回路２０に出力される。
【００１６】本発明によれば、原子炉出力レベルの示度
を提示する計数率信号は、一次遅れ無限インパルス応答
デジタルフィルタの形態をとる。より詳細には、図２に
示すように、各時間間隔ｉの終了時にカウンタ６から出
力される信号は、機能ブロック３０により提供されるが
、次式の如くなる。
を提示する計数率信号は、一次遅れ無限インパルス応答
デジタルフィルタの形態をとる。より詳細には、図２に
示すように、各時間間隔ｉの終了時にカウンタ６から出
力される信号は、機能ブロック３０により提供されるが
、次式の如くなる。
【００１７】
【数１】
【００１８】ここで、ｊ＝ｎｉであり、ｉは正の整数で
ある。
ある。
【００１９】カウンタ６は、米国特許第４，６７０，８
９１号明細書に開示されているような装置により構成さ
れており、実際には、可変窓を有するカウンタである。 この米国特許明細書に開示された装置において、ＣＲに
ついての値は各時間間隔ｉの終了時に更新されるが、Ｃ
Ｒの値は先行するｎｉ（＝ｊ）時間間隔中に現れる全カ
ウント数により決定される。
９１号明細書に開示されているような装置により構成さ
れており、実際には、可変窓を有するカウンタである。 この米国特許明細書に開示された装置において、ＣＲに
ついての値は各時間間隔ｉの終了時に更新されるが、Ｃ
Ｒの値は先行するｎｉ（＝ｊ）時間間隔中に現れる全カ
ウント数により決定される。
【００２０】コンピュータユニット８による出力レベル
の示度は次式により表される。
の示度は次式により表される。
【００２１】
【数２】
【００２２】式中、ＣＲｉｆは、デジタルフィルタ処理
により得られた計数率、ＣＲ（ｉ−１）ｆは、先行の時
間間隔中に得られるフィルタ処理された計数率、Ｆは、
ＣＲの変化に対する応答を制御する任意のフィルタ係数
である。
により得られた計数率、ＣＲ（ｉ−１）ｆは、先行の時
間間隔中に得られるフィルタ処理された計数率、Ｆは、
ＣＲの変化に対する応答を制御する任意のフィルタ係数
である。
【００２３】ＣＲｉｆは、機能ブロック３２においてＣ
Ｒ（ｉ−１）ｆからＣＲｉを減じ、その差にＦを掛け（
機能ブロック３４）、その結果をＣＲ（ｉ−１）ｆに加
える（機能ブロック３６）ことで得られる。ブロック３
６からの出力はＣＲｉｆを表し、この出力は機能ブロッ
ク３８によりＴだけ遅延されて、ＣＲ（ｉ−１）ｆにつ
いての新しい値を提示する。この時間Ｔは時間間隔ｉの
長さに一致する。
Ｒ（ｉ−１）ｆからＣＲｉを減じ、その差にＦを掛け（
機能ブロック３４）、その結果をＣＲ（ｉ−１）ｆに加
える（機能ブロック３６）ことで得られる。ブロック３
６からの出力はＣＲｉｆを表し、この出力は機能ブロッ
ク３８によりＴだけ遅延されて、ＣＲ（ｉ−１）ｆにつ
いての新しい値を提示する。この時間Ｔは時間間隔ｉの
長さに一致する。
【００２４】フィルタ係数Ｆは次のようにフィルタの時
定数γに関連される。
定数γに関連される。
【００２５】
【数３】
【００２６】一般に、Ｔは０．１秒のオーダーであるが
、０．０２５秒〜０．２５秒の間の値としても良い。ま
た、γは固定及び可変のいずれでも良い。
、０．０２５秒〜０．２５秒の間の値としても良い。ま
た、γは固定及び可変のいずれでも良い。
【００２７】好ましくはγは可変であり、現時点での計
数率に対して逆数の関係となる。このようにして、高い
計数率で迅速な応答を可能とすると共に、低い計数率で
生じる高ノイズレベルをフィルタ処理して除去すること
ができる。
数率に対して逆数の関係となる。このようにして、高い
計数率で迅速な応答を可能とすると共に、低い計数率で
生じる高ノイズレベルをフィルタ処理して除去すること
ができる。
【００２８】従って、γは次のような形とするのが良い
。
。
【００２９】
【数４】
【００３０】γは０．２秒〜８秒の間で変化されるのが
好ましい。定数Ｋについての値は、γとＣＲとの間の所
望の関係を確立するように選ばれる。
好ましい。定数Ｋについての値は、γとＣＲとの間の所
望の関係を確立するように選ばれる。
【００３１】図２に示すように、機能ブロック４０にお
いて、ＣＲｉ及びＣＲ（ｉ−１）ｆ、更に、別個に入力
されたＴ、Ｋについての値に基づいて、Ｆが求められる
。
いて、ＣＲｉ及びＣＲ（ｉ−１）ｆ、更に、別個に入力
されたＴ、Ｋについての値に基づいて、Ｆが求められる
。
【００３２】本発明によれば、更に出力変化率の示度が
フィルタ処理された計数率値ＣＲｆから導き出される。 この示度は原子炉起動中に特に価値がある。
フィルタ処理された計数率値ＣＲｆから導き出される。 この示度は原子炉起動中に特に価値がある。
【００３３】出力変化率は起動時に大きな範囲で変化す
るので、その示度はＣＲｆ値の対数に基づく。即ち、ま
ず、各時間間隔の終了時に、起動時変化率値ＳＵＲｉと
して知られている初期変化率値が次式で計算される。
るので、その示度はＣＲｆ値の対数に基づく。即ち、ま
ず、各時間間隔の終了時に、起動時変化率値ＳＵＲｉと
して知られている初期変化率値が次式で計算される。
【００３４】
【数５】
【００３５】ここで、６０という係数はｄｅｃａｄｅｓ
（１０進）／分という単位の値を作り出す。
（１０進）／分という単位の値を作り出す。
【００３６】この後、前述と同様にしてＳＵＲｉを１つ
以上のフィルタ処理することによって、フィルタ処理さ
れた起動時変化率の示度が得られる。より詳細には、第
１のフィルタ処理は次式の通りである。
以上のフィルタ処理することによって、フィルタ処理さ
れた起動時変化率の示度が得られる。より詳細には、第
１のフィルタ処理は次式の通りである。
【００３７】
【数６】
【００３８】ここで、Ｆは前述の値である。また、次の
フィルタ処理はＳＵＲｉをＳＵＲｉｆに置換することで
同じ関係式を用いている。
フィルタ処理はＳＵＲｉをＳＵＲｉｆに置換することで
同じ関係式を用いている。
【００３９】ＳＵＲｉは本質的にノイズを有する性質が
あるので、このような２つのフィルタ処理が用いられる
のが好ましい。一方のフィルタ処理は固定時定数を用い
て実行され、他方は、出力レベル示度を得るために用い
られたのと同じ値を有する可変時定数で実行されると良
い。これらの処理は図２の機能ブロック４２で実行され
、ブロック４２は、各フィルタ処理に対してブロック３
２〜３８に相当する１群のブロックを含んでいる。
あるので、このような２つのフィルタ処理が用いられる
のが好ましい。一方のフィルタ処理は固定時定数を用い
て実行され、他方は、出力レベル示度を得るために用い
られたのと同じ値を有する可変時定数で実行されると良
い。これらの処理は図２の機能ブロック４２で実行され
、ブロック４２は、各フィルタ処理に対してブロック３
２〜３８に相当する１群のブロックを含んでいる。
【００４０】以上、本発明の特定の実施例について説明
したが、本発明の精神から逸脱することなく多数の変形
がなされ得ることは理解されよう。特許請求の範囲は、
本発明の真の範囲及び精神に含まれるような変形を包含
するものである。
したが、本発明の精神から逸脱することなく多数の変形
がなされ得ることは理解されよう。特許請求の範囲は、
本発明の真の範囲及び精神に含まれるような変形を包含
するものである。
【００４１】従って、前述した実施例は全ての点で例示
として考えるべきであり、限定的なものではなく、本発
明の範囲は上記説明ではなく特許請求の範囲により定め
られるべきものである。従って、特許請求の範囲の均等
範囲内にある全ての変更は本発明に含まれる。
として考えるべきであり、限定的なものではなく、本発
明の範囲は上記説明ではなく特許請求の範囲により定め
られるべきものである。従って、特許請求の範囲の均等
範囲内にある全ての変更は本発明に含まれる。
【図１】本発明によるモニタリング装置を用いたシステ
ムのブロック図である。
ムのブロック図である。
【図２】本発明による出力レベル及び変化率の示度を形
成する方法を示す流れ図である。
成する方法を示す流れ図である。
２ 原子炉
４ 中性子検出器
６ カウンタ
８ コンピュータユニット
１０ 記録装置
１２，１４ ダイヤルゲージ
１６，１８ デジタルディスプレー２０
防護回路
防護回路
Claims (2)
- 【請求項１】 低出力範囲での原子炉出力をモニタリ
ングするための原子炉出力モニタリング方法であって、
原子炉により発生される中性子を検出すると共に、連続
的な等しい測定時間間隔の各々の終了時に、当該測定時
間間隔の終了時前の時間中に検出された中性子の数の表
示を形成し、先行の測定時間間隔に関連される出力レベ
ルの示度の値を現時点の測定時間間隔についての前記検
出段階中に形成された表示の関数に従って変換するデジ
タル処理によって、各測定時間間隔に関連される値を有
する出力レベルの示度を形成する、ことから成る原子炉
出力モニタリング方法。 - 【請求項２】 低出力範囲での原子炉出力をモニタリ
ングするための原子炉出力モニタリング装置であって、
原子炉により発生される中性子を検出すると共に、連続
的な等しい測定時間間隔の各々の終了時に、当該測定時
間間隔の終了時前の時間中に検出された中性子の数の表
示を形成する検出手段と、先行の測定時間間隔に関連さ
れる出力レベルの示度の値を現時点の測定時間間隔につ
いての前記検出段階中に形成された表示の関数に従って
変換するデジタル処理によって、各測定時間間隔に関連
される値を有する出力レベルの示度を形成するデジタル
手段と、を備えている原子炉出力モニタリング装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/541,430 US5076998A (en) | 1990-06-21 | 1990-06-21 | Monitoring of low frequency pulse rate |
| US541430 | 1990-06-21 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04232500A true JPH04232500A (ja) | 1992-08-20 |
| JP3152247B2 JP3152247B2 (ja) | 2001-04-03 |
Family
ID=24159568
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15037391A Expired - Lifetime JP3152247B2 (ja) | 1990-06-21 | 1991-06-21 | 原子炉出力モニタリング方法及び装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5076998A (ja) |
| EP (1) | EP0462768B1 (ja) |
| JP (1) | JP3152247B2 (ja) |
| KR (1) | KR920001558A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001051090A (ja) * | 1999-08-05 | 2001-02-23 | Toshiba Corp | 原子炉中性子監視装置および原子炉中性子監視システム |
| JP2004294193A (ja) * | 2003-03-26 | 2004-10-21 | Toshiba Corp | 放射線出力監視装置 |
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| JP3936107B2 (ja) * | 1998-09-21 | 2007-06-27 | 株式会社東芝 | 原子炉起動監視装置および炉内出力監視方法 |
| JP3958069B2 (ja) * | 2001-03-28 | 2007-08-15 | 株式会社東芝 | 放射線測定装置 |
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| CN109545403B (zh) * | 2018-11-16 | 2020-08-11 | 深圳中广核工程设计有限公司 | 一种反应堆堆内构件的健康管理方法及系统 |
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1990
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1991
- 1991-06-17 EP EP91305441A patent/EP0462768B1/en not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001051090A (ja) * | 1999-08-05 | 2001-02-23 | Toshiba Corp | 原子炉中性子監視装置および原子炉中性子監視システム |
| JP2004294193A (ja) * | 2003-03-26 | 2004-10-21 | Toshiba Corp | 放射線出力監視装置 |
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| EP0462768A1 (en) | 1991-12-27 |
| EP0462768B1 (en) | 1995-04-05 |
| US5076998A (en) | 1991-12-31 |
| KR920001558A (ko) | 1992-01-30 |
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