KR100352702B1 - 선박항해 기록장치의 디스플레이 제어장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 선박항해에 관련한 다양한 정보를 센서부(10)로부터 읽어들여 선박항해 기록부(20)에 기록·저장하며 디스플레이부(72)를 통하여 표시할 수 있도록 제어하는 시스템 제어부(50)를 포함하여 이루어진 선박항해 기록장치의 디스플레이 제어장치에 있어서, 상기 선박항해 기록부(20)에 기록·저장된 다양한 정보를 상기 디스플레이부(72)에 표시될 수 있도록 원격 제어신호를 제공하는 원격 제어기(80)와, 상기 원격 제어기(80)의 원격 제어신호를 수신하여 상기 선박항해 기록부(20)에 기록·저장된 다양한 정보를 상기 디스플레이부(72)에 표시될 수 있도록 상기 시스템 제어부(50)에 명령하는 원격 수신부(90)를 포함하여 이루어지는 것을 그 기술적 구성상의 기본 특징으로 한다. 따라서, 선박항해 기록부(20)에 저장된 기상수신기(11), GPS수신기(12), 레이더(19), 음향탐지기(13), 속도판독기(14), 자이로컴퍼스(15), 보우 쓰러스터(16) 등으로 이루어진 센서부(10)로부터 제공되는 각종 항해관련 데이터를 원격 제어기(80) 및 원격 수신부(90)를 통하여 용이하게 독출하여 디스플레이부(72)에 표시할 수 있도록 하므로써 키패드나 마우스와 같은 데이터 검색수단(71)의 번거롭고 조잡스러운 제어동작을 극복할 수 있고, 특히 원거리에서 선박항해 기록부(20)에 저장된 다양한 정보의 데이터를 용이하게 독출할 수 있는 탁월한 효과가 있다.

Description

선박항해 기록장치의 디스플레이 제어장치{DISPLAY CONTROL APPARATUS OF VOYAGE DATA RECORDER}
본 발명은 선박항해 기록장치의 디스플레이 제어장치장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 선박항해 기록부에 저장된 기상수신기, GPS수신기, 레이더, 음향탐지기, 속도판독기, 자이로컴퍼스, 보우 쓰러스터 등으로 이루어진 센서부로부터 제공되는 각종 항해관련 데이터를 원격 제어기 및 원격 수신부를 통하여 용이하게 독출하여 디스플레이부에 표시할 수 있도록 한 선박항해 기록장치의 디스플레이 제어장치에 관한 것이다.
지난 1994년 9월 발틱해에서 2,000여명의 인명을 앗아간 로로 페리 에스토니아(Estonia)호의 전복 사고후 아이엠오(IMO : International Maritime Organization)에서 구성된 전문가 그룹은 모든 로로 여객선에 선박항해 기록장치(Vorage Data Recorder : VDR)를 강제 탑제할 것을 1995년 솔라스(SOLAS) 당사국 회의에 권고하는 한편, 솔라스 제5장 개정작업을 진행 중에 있는 엔에브이(NAV : Safety of Navigation) 소위원회가 선박설계 의장 소위원회(Design and Equipment : DE) 소위원회와 협력하여 탑재요건 및 성능기준을 검토하도록 하였으며, 북유럽 등의 국가들은 일정 규모 이상의 선박에 대하여 블랙박스 기록장치의 설치를 의무화하고 있는 실정이다.
이와 같이 선박에 설치되는 선박항해 기록장치는 선박의 운항 중 각종 데이터의 실시간 기록의 유지 및 관리를 목적으로, 항해 데이터, 엔진의 상태, 항해자료, 기상정보 등을 신호변환장치가 인식할 수 있도록 디지털 신호로 변환 후 메인 시스템에 전송하고, 이 전송된 자료를 원하는 형태로 출력 할 수 있게 하여 자동으로 선박 항해자료를 기록함에 따라 종래의 수작업에 의한 항해일지 작성의 수고를 덜 수 있고 효율적인 운항 관리시스템을 구축할 수 있는 장치로서 우리나라에서도선박항해 기록장치의 의무화는 이미 수년 전부터 거론되어 오고 있다.
또한, 선박 충돌 등 기타의 조건에 의한 사고시 원인 규명을 위한 객관적인 수단이 없었고 이로 인한 보험사와 피보험자간의 많은 트러블이 발생하였고, 따라서 선박 사고원인을 규명하는 객관적인 자료의 필요성이 꾸준히 제기되고 있는 바, 선박 내에 비행기의 블랙박스와 같은 기기를 의무적으로 탑재하여 상기에서 기술한 문제 해결의 객관적인 근거 자료로 사용(IMO NAV SOLAS 협약 참조)하게 되었으며, 국제적인 기구에서 선박용 블랙박스의 기본 개념 및 블랙박스에 저장되어야 할 데이터의 종류에 대한 규정이 정해져 이를 기준으로 하는 선박항해 기록장치의 개발에 대한 원천 기술의 확보가 시급한 문제로 대두되고 있다.
본 발명은 센서부로부터 제공되는 각종 항해관련 데이터를 원격 제어기 및 원격 수신부를 통하여 용이하게 독출하여 디스플레이부에 표시할 수 있도록 하여 키패드나 마우스와 같은 데이터 검색수단의 번거롭고 조잡스러운 제어동작을 극복할 수 있으며 원거리에서 선박항해 기록부에 저장된 다양한 정보의 데이터를 용이하게 독출할 수 있도록 한 선박항해 기록장치의 디스플레이 제어장치를 제공함에 있다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 선박항해 기록장치의 디스플레이 제어장치를 설명하기 위한 블록도.
도 2는 본 발명에 따른 선박항해 기록장치의 디스플레이 제어장치에 적용된 센서부를 상세하게 도시한 블록도.
도 3은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 선박항해 기록장치의 디스플레이 제어장치를 설명하기 위한 블록도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
10 : 센서부 11 : 기상수신기
12 : GPS수신기 13 : 음향탐지기
14 : 속도판독기 15 : 자이로컴퍼스
16 : 보우 쓰러스터 17 : 자동항법장치
18 : 엔진속도 19 : 레이더
20 : 선박항해 기록부 31 : 근거리 통신망
32 : 통신포트 40 : 데이터 수집부
50 : 시스템 제어부 61 : 메인 전원부
62 : 무정전 전원부 71 : 데이터 검색수단
72 : 디스플레이부 80 : 원격 제어기
81 : 암호코드 입력부 82 : 기능키부
83 : 펄스 발생부 84 : 엔코더
85 : 변조부 90 : 원격 수신부
91 : 발진부 92 : 암호코드 기억부
93 : 암호코드 설정부 94 : 복조부
95 : 인버터 96 : CPU
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 선박항해에 관련한 다양한 정보를 센서부로부터 읽어들여 선박항해 기록부에 기록·저장하며 디스플레이부를 통하여 표시할 수 있도록 제어하는 시스템 제어부를 포함하여 이루어진 선박항해 기록장치의 디스플레이 제어장치에 있어서, 상기 선박항해 기록부에 기록·저장된 다양한 정보를 상기 디스플레이부에 표시될 수 있도록 원격 제어신호를 제공하는 원격 제어기와, 상기 원격 제어기의 원격 제어신호를 수신하여 상기 선박항해 기록부에 기록·저장된 다양한 정보를 상기 디스플레이부에 표시될 수 있도록 상기 시스템 제어부에 명령하는 원격 수신부를 포함하여 이루어지는 것을 그 기술적 구성상의 기본 특징으로 한다.
이하, 본 발명에 따른 선박항해 기록장치의 디스플레이 제어장치의 바람직한 실시예를 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명한다.
선박에는 선박의 항해에 관련하여 각종 항해관련센서, 자동화관련센서, 안전관련센서 등 많은 종류의 센서가 장착되어 있다. 선박항해 기록장치는 상기의 각종 센서에서 제공되는 데이터를 기록하였다가 사고시 사고원인을 규명하는데 용이하게 활용되며, 그 구성으로는 다양한 종류의 센서가 구비된 센서부(10)에 연결된 선박항해 기록부(20)가 있다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 선박항해 기록장치의 디스플레이 제어장치를 설명하기 위한 블록도로서, 선박의 항해 데이터를 제공하는 센서부(10)로부터 다양한 수신신호를 공급받아 기록·저장하는 선박항해 기록부(20)가 도시되어 있다.
선박항해 기록부(20)는 메인 전원부(61)로부터 전원을 공급받으며 메인 전원부(61)의 전원이 차단되거나 불량시 곧바로 대체 전원을 공급하는 무정전 전원부(62)에 접속되어 구동되는 시스템 제어부(50)에 의하여 제어된다.
도 2는 본 발명의 선박항해 기록장치의 디스플레이 제어장치에 적용된 센서부를 상세하게 도시한 블록도이다.
센서부(10)는 도 2에 도시된 바와 같이 기상수신기(Anemometer; 11), GPS수신기(12), 음향탐지기(Echo Sounder; 13), 속도판독기(Speed Log; 14), 자이로컴퍼스(Gyrocompass; 15), 보우 쓰러스터(Bow Thruster; 16), 자동항법장치(Autopilot; 17), 엔진속도(Engine RPM; 18), 레이더(Radar; 19) 등으로 구성된다.
기상수신기(Anemometer; 11)는 선박 운항경로의 날씨를 인공위성으로부터 수신하여 팩시밀리로 출력하고, GPS수신기(12)는 현재 운항중인 선박의 위치를 확인하기 위해 지상위치측정 시스템(GPS)으로부터 신호를 수신하고, 음향탐지기(Echo Sounder; 13)는 수중에 음파를 발사한 후 되돌아오는 반향파를 측정하여 수심 및 암초 등을 관측하고, 속도판독기(Speed Log; 14)는 운항중인 선박의 속도를 측정하여 기록하고, 자이로컴퍼스(Gyrocompass; 15)는 방위 측정장치이며 방위신호를 전송하고, 보우 쓰러스터(Bow Thruster; 16)는 추진기(프로펠러)의 회전수 등의 정보를 전송하고, 자동항법장치(Autopilot; 17)는 선박을 목적지까지 적절한 경로로 유도하고, 엔진속도(Engine RPM; 18)는 엔진의 속도를 측정하며, 레이더(19)는 현재 운항중인 선박의 일정한 범위 내의 물체를 확인한다.
그리고, 상술한 다수의 센서, 즉 센서부(10)로부터 출력 또는 입력되는 모든 데이터는 근거리 통신망(31) 또는 통신포트(32)를 통하여 데이터 수집부(40)에 전송된다.
여기서, 일반적으로 근거리 통신망(31; 이더넷)을 이용하여 장비간 통신을 수행하게 되는데, 근거리 통신망(31)을 사용하지 않는 선박의 시스템은 선박 전자장비 표준 통신 프로토콜인 NMEA-0183 프로토콜로 전송하므로 이 프로토콜에 대한 인터페이스인 통신포트(32)를 통하여 데이터를 전송하게 된다.
이때, 시스템 제어부(50)는 메인 전원부(61) 또는 무정전 전원부(62)로부터 최초에 전원을 공급받을 경우 초기화된 다음 데이터 검색수단(71)의 지시를 받아가며 데이터 수집부(40)로부터 각종 데이터를 수신·분석하고, 이러한 데이터의 분석결과 사고 또는 이상 징후가 없을 경우에는 현재 날짜와 시간, 선위, 속력, 선박의 콤파스가 지시하는 침로, 그리고 다른 기지국과의 통신내용, 레이더 자료, 수심, 주 경보기 자료, 타각지시 및 실행, 기관 지시 및 실행, 선체 개폐상태, 수밀 방열문 상태, 선체 스트레스, 풍향 풍속의 기상정보, 기타 아이엠오(IMO)에서 지정하는 각종 항목 등 필요한 정보를 선별하고, 이렇게 선별된 데이터를 압축 및 암호화한 후 절대시간에 동기시켜 광자기 디스크로 된 선박항해 기록부(20)에 저장한다.
그리고, 선박항해 기록부(20)에 데이터를 저장한 시점으로부터 시간을 계수하여 데이터가 저장된 후 일정 시간이 경과되면 선박항해 기록부(20)에 저장된 일부 영역의 데이터를 자동으로 제거한 다음 다시 데이터 수집부(40)로부터 데이터를수신하는 과정을 반복 실행하여 사고 시간을 기준으로 하여 일정시간 동안의 데이터를 유지하며, 필요시 데이터 검색수단(71)을 이용하여 데이터를 디스플레이부(72)에 표시할 수 있도록 한다.
또한, 데이터 수집부(40)로부터 전송되는 데이터를 분석한 결과 화재나 침몰 등으로 인하여 선체에 심각한 이상 징후가 발생되면 선박항해 기록부(20)의 파손을 방지하기 위해 자동으로 파킹 등 안전한 보호를 위한 조치를 취한다.
그런데, 상술한 구성 중 데이터 수집부(40)를 제어하고 선박항해 기록부(20)로부터 각종 데이터를 수신·분석하고 검색하기 위한 데이터 검색수단(71)이 단순히 키패드(keypad)로 이루어지므로 인하여 데이터의 검색 또는 분석은 가능하지만 오퍼레이터(operator)들의 손조작이 많이 가고 그 기능을 숙지하는데 많은 시간을 필요로 하여 조작상의 어려움이 발생되었다.
이러한 점에 착안하여 도 3의 블록도에 도시된 바와 같이 선박항해 기록부(20)에 저장된 각종 항해 데이터를 원격 제어기(80)를 이용하여 디스플레이부(72)에 표시될 수 있도록 할 경우 그 조작상의 편리성 또는 정확성은 더욱 용이할 것으로 판단되어 이하에 제안하고자 하는 것이다.
도 3은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 선박항해 기록장치의 디스플레이 제어장치를 설명하기 위한 블록도이다.
도 3에 도시된 바와 같이 센서부(10)로부터 출력되는 모든 정보, 예를 들면 도 2에 도시된 바와 같이 기상수신기(11)에 인공위성으로부터 수신되는 선박 운항경로의 기상정보와, GPS수신기(12)에 지상위치측정 시스템으로부터 수신되는 현재운항중인 선박의 위치정보와, 레이더(19)에 감지되는 현재 운항중인 선박의 일정한 범위 내에 존재하는 물체에 관한 정보와, 음향탐지기(13)를 통해 감지되는 수심 및 암초 등에 관한 정보와, 속도판독기(14)에 의한 운항중인 선박의 속도에 관한 정보와, 자이로컴퍼스(15)의 작동에 따른 방위신호 정보와, 보우 쓰러스터(16)에서 감지되는 추진기(프로펠러)의 회전수에 관한 정보, 그리고 자동항법장치(17)에 의한 선박의 경로에 관한 모든 정보는 근거리 통신망(31) 또는 NMEA-0183 프로토콜의 통신포트(32)를 통하여 메인 전원부(61) 또는 무정전 전원부(62)의 전원을 공급받아 동작되는 시스템 제어부(50)에 의하여 데이터 수집부(40)에 수집된 후 선박항해 기록부(20)에 각각 저장된다.
여기서, 본 발명에 의한 선박항해 기록장치의 디스플레이 제어장치는 도 3에 도시된 바와 같이 암호코드 및 기능신호를 부호화된 펄스신호로 변환하고, 이 변환신호를 변조시켜 송신하는 원격 제어기(80)가 준비되고, 그리고 원격 제어기(80)로부터 송신된 신호를 받아서 다시 암호코드 또는 기능신호로 복조한 후, 복조된 암호코드와 이미 설정되어 기억된 암호코드가 일치할 경우에 시스템 제어부(50)에 기능신호를 명령하여 선박항해 기록부(20)의 데이터 정보를 독출할 수 있도록 하는 원격 수신부(90)로 구성된다.
더욱 구체적으로, 상기 원격 제어기(80)는 암호코드를 입력하는 암호코드 입력부(81)와, 오퍼레이터가 선박항해 기록부(20)의 항해 정보를 독출하기 위하여 기능신호를 입력하는 기능키부(82)를 구비하며, 암호코드 입력부(81) 및 기능키부(82)를 통하여 입력된 암호코드 또는 기능신호는 엔코더(84)에서 펄스 발생부(83)의 주파수와 함께 펄스군으로 부호화된 후 변조부(85)를 통하여 고주파의 반송신호에 실려 변조되어 공중에 원격 제어신호로서 전파되어진다.
상기 엔코더(84)는 암호코드 입력부(81)와 기능키부(82)의 입력신호, 즉 암호코드 및 기능신호를 받아서 펄스 발생부(83)에서 발생되는 주파수와 함께 펄스군으로 부호화하고, 변조부(85)는 엔코더(84)에서 부호화된 펄스군을 공중에 전파할 수 있도록 고주파 성분의 반송신호에 실어 변조·송신한다.
이때, 상기 기능키부(82)는 선박항해 기록부(20)를 통하여 기록되어 있는 각종 항해관련 데이터, 즉, 현재 날짜와 시간, 선위, 속력, 선박의 콤파스가 지시하는 침로, 선박과 다른 기지국과의 통신내용, 레이더 자료, 수심, 경보기자료, 타각지시 및 실행, 기관 지시 및 실행, 선체 개폐상태, 수밀 방열문 상태, 선체 스트레스, 풍향 풍속의 기상정보, 기타 아이엠오(IMO)에서 지정하는 각종 항목 등의 정보와, 선박 항해의 안전을 위하여 필요한 데이터들을 디스플레이부(72)에 표시될 수 있도록 요구한다.
이와 같이 기능키부(82)의 요구에 의하여 원격 제어기(80)로부터 전파된 고주파의 반송신호를 포함하는 변조신호인 원격 제어신호는 원격 수신부(90)에 의하여 복조된 후 시스템 제어부(50)를 통하여 선박항해 기록부(20)의 데이터를 독출할 수 있도록 하는데, 이 원격 수신부(90)는 원격 제어기(80)의 암호코드 입력부(81)에서 입력한 암호코드와 일치하는 암호코드를 미리서 입력하기 위한 암호코드 설정부(93)가 준비되고, 이 암호코드 설정부(93)에서 입력되는 암호코드는 CPU(96)를 통하여 암호코드 기억부(92)에 기억된다. 그리고, CPU(96)에서는 일정한 주파수의클럭신호를 발생하는 발진부(91; 예를 들면 수정 발진기)를 통하여 동작되어 원격 제어기(80)의 변조부(85)로부터 전파되는 변조신호인 원격 제어신호 속에 포함된 불필요한 고주파의 반송신호를 제거하여 펄스 발생부(83)에서 생성한 펄스군으로 다시 복조하는 복조부(94)를 거쳐 인버터(95)에 의하여 암호코드 및 기능신호를 포함하는 신호로 반전된다.
즉, 원격 수신부(90)의 복조부(94)는 원격 송신부로부터 송신된 암호코드 및 기능신호를 포함하는 고주파 성분의 반송신호에 실려 변조된 변조신호를 안테나 및 인덕터와 콘덴서가 병렬로 접속된 동기 수신회로(미 도시됨)에서 수신하여 원격 제어기(80)의 엔코더(84)에서 부호화된 경우와 동일한 암호코드 또는 기능신호를 포함하는 펄스군으로 복조한다.
그 후, 인버터(95)에 의하여 반전된 암호코드는 암호코드 기억부(92)에 이미 설정된 암호코드와 비교되어 일치할 경우 CPU(96)에서는 즉각 원격 제어기(80)의 기능키부(82)에서 요구하는 기능신호를 시스템 제어부(50)에 명령하여 선박항해 기록부(20)에 기록되어 있는 다양한 항해 정보를 선별적으로 디스플레이부(72)에 독출하여 확인될 수 있도록 한다.
즉, 상기 CPU(96)에서는 복조부(94)에서 복조되어 인버터(95)에 의하여 반전된 펄스군을 수신해서 암호코드 기억부(92)에 입력되어 있는 암호코드와 일치할 경우 시스템 제어부(50)에 기능키부(82)의 기능신호를 명령하게 된다.
이와 같이 본 발명에 따른 선박항해 기록장치의 디스플레이 제어장치는 선박항해 기록부(20)에 기록되어 있는 다양한 항해 정보를 원격 제어기(80) 및 원격 수신부(90)를 통하여 디스플레이부(72)에 표시될 수 있도록 하므로써 키패드(예를 들어, 오퍼레이터의 조작 실수 등)나 마우스(예를 들면, 볼 마우스(ball mouse)인 경우 정확한 위치를 지정하기가 어려움)와 같은 데이터 검색수단(71)의 번거롭고 조잡스러운 제어동작을 극복할 수 있고, 특히 원거리에서 편리하게 선박항해 기록부(20)에 저장된 다양한 정보의 데이터를 독출할 수 있게 된다.
이상에서와 같이 본 발명에 따른 선박항해 기록장치의 디스플레이 제어장치에 의하면, 선박항해 기록부(20)에 저장된 기상수신기(11), GPS수신기(12), 레이더(19), 음향탐지기(13), 속도판독기(14), 자이로컴퍼스(15), 보우 쓰러스터(16) 등으로 이루어진 센서부(10)로부터 제공되는 각종 항해관련 데이터를 원격 제어기(80) 및 원격 수신부(90)를 통하여 용이하게 독출하여 디스플레이부(72)에 표시할 수 있도록 하므로써 키패드나 마우스와 같은 데이터 검색수단(71)의 번거롭고 조잡스러운 제어동작을 극복할 수 있고, 특히 원거리에서 선박항해 기록부(20)에 저장된 다양한 정보의 데이터를 매우 용이하게 독출할 수 있는 탁월한 효과가 있다.

Claims (3)

  1. 선박항해에 관련한 다양한 정보를 센서부(10)로부터 읽어들여 선박항해 기록부(20)에 기록·저장하며 디스플레이부(72)를 통하여 표시할 수 있도록 제어하는 시스템 제어부(50)를 포함하여 이루어진 선박항해 기록장치의 디스플레이 제어장치에 있어서,
    상기 선박항해 기록부(20)에 기록·저장된 다양한 정보를 상기 디스플레이부(72)에 표시될 수 있도록 원격 제어신호를 제공하는 원격 제어기(80)와,
    상기 원격 제어기(80)의 원격 제어신호를 수신하여 상기 선박항해 기록부(20)에 기록·저장된 다양한 정보를 상기 디스플레이부(72)에 표시될 수 있도록 상기 시스템 제어부(50)에 명령하는 원격 수신부(90)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 선박항해 기록장치의 디스플레이 제어장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 원격 제어기(80)는
    암호코드를 입력하는 암호코드 입력부(81)와,
    상기 선박항해 기록부(20)의 다양한 정보를 상기 디스플레이부(72)에 표시하도록 기능신호를 제공하는 기능키부(82)와,
    펄스신호를 발생하는 펄스 발생부(83)와,
    상기 암호코드 입력부(81)의 암호코드 및 기능키부(82)의 기능신호를 상기 펄스 발생부(83)의 펄스신호와 함께 부호화된 펄스군으로 변환하는 엔코더(84)와,
    상기 엔코더(84)에 의하여 부호화된 펄스군을 고주파의 반송신호에 실어 원격 제어신호로 변조시키는 변조부(85)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 선박항해 기록장치의 디스플레이 제어장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 원격 수신부(90)는
    일정한 주파수의 클럭신호를 발생하는 발진부(91)와,
    암호코드를 설정하여 암호코드 기억부(92)에 미리 입력하는 암호코드 설정부(93)와,
    상기 원격 제어기(80)의 변조부(85)로부터 전파된 원격 제어신호 속에 포함된 불필요한 고주파의 반송신호를 제거하여 암호코드 및 기능신호로 각각 복조하는 복조부(94)와,
    상기 복조부(94)에 의하여 복조된 암호코드 및 기능신호를 반전시키는 인버터(95)와,
    상기 발진부(91)에 의하여 기동되며 상기 인버터(95)에 의하여 반전된 암호코드와 상기 암호코드 기억부(92)에 설정된 암호코드가 일치할 경우 상기 선박항해 기록부(20)의 항해관련 정보를 독출하여 상기 디스플레이부(72)에 표시할 수 있도록 상기 시스템 제어부(50)에 기능신호를 명령하는 CPU(96)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 선박항해 기록장치의 디스플레이 제어장치.
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