KR100634483B1 - Measuring instrument for the sinking degree of structure layed under the ground - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 본 발명에 따른 측정장치의 분해 사시도이고,1 is an exploded perspective view of a measuring device according to the present invention,
도 2는 본 발명에 따른 측정장치의 설치모습을 도시한 단면도이다.2 is a cross-sectional view showing the installation of the measuring device according to the present invention.
- 첨부도면의 주요부분에 대한 용어설명 --Explanation of terms for main parts of attached drawings-
110 ; 앵커 111 ; 중공110; Anchor 111; Hollow
120 ; 승강대 121 ; 회전홈120;
130 ; 링커 131, 132 ; 구형 연결쇠130; Linkers 131, 132; Spherical hinge
133 ; 연결구 140 ; 고정부재133;
141 ; 관통구멍 150 ; 고정밴드141; Through
151 ; 연결홈 160 ; 출력기기151; Connecting
161 ; 출력부 162 ; 스피커161;
163 ; 전류감지구 164 ; 제어기구163;
165 ; 전선 170 ; 탄발체165; Wire 170; Carcass
181, 182 ; 피스톤 183 ; 자성체181, 182; Piston 183; Magnetic material
184 ; 코일 190 ; 액성 매개물184;
본 발명은 지하구조물의 침하정도 계측을 위한 유압식 측정장치에 관한 것이다.The present invention relates to a hydraulic measuring device for measuring the degree of settlement of underground structures.
연약지반이나 기초가 부실한 지하 등에 매설되는 구조물은 작은 침하에도 쉽게 외력을 받아 파손될 수 있고, 이러한 침하발생에 따른 대처가 지연될 경우에는 해당 지점의 구조물뿐만 아니라, 지하 구조물 전체에 대한 훼손을 야기하여 보수 및 수리에 따른 비용부담을 증가시킬 수 있다.Structures that are buried in soft ground or basement with poor foundations can be easily damaged by external forces even in small settlements, and if the delay caused by such settlements is delayed, damages not only to the structures at the corresponding point but also to the entire underground structures are repaired. And increase the cost of repairs.
따라서, 지반의 침하를 발생 즉시, 또는 지반 침하의 진행상태를 파악하여 구조물의 파손가능성과 피해범위를 가능한 줄일 수 있는 방안이 요구되었다.Therefore, a method of reducing the possibility of damage and the extent of damage of the structure is required as soon as the ground subsidence occurs or by grasping the progress of the ground subsidence.
하지만, 지하에 매설된 구조물에 영향을 줄 수 있는 지반침하를 지상에서 감지하는 것은 쉽지 않은 일이며, 지반의 변화를 관측하기 위한 고가의 장비를 설치하기에는 상기 장비 및 설치에 따른 비용이 구조물의 단가에 비해 지나치게 커 경제적 가치가 없으므로, 실현가능성은 거의 없다 할 것이다.However, it is not easy to detect ground subsidence that can affect the structures buried underground, and the cost of the equipment and installation is expensive to install expensive equipment for observing changes in the ground. It is too big to have no economic value, so there is little practicality.
이에 본 발명은 상기와 같은 문제를 해소하기 위해 안출된 것으로, 지하에 매설된 구조물의 파손을 야기할 수 있는 지반침하의 발생 여부 및 진행상태를 지상에서 쉽게 확인할 수 있으면서도, 그 설치비가 크지 않아 경제적 가치를 높일 수 있도록 하는 지하구조물의 침하정도 계측을 위한 유압식 측정장치의 제공을 기술적 과제로 한다.Therefore, the present invention has been devised to solve the above problems, while it is easy to check whether the ground subsidence and the progress of the ground can cause damage to the structure buried underground, while the installation cost is not large, economical The technical problem is to provide a hydraulic measuring device for measuring the settlement of underground structures to increase the value.
상기의 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명은,The present invention to achieve the above technical problem,
상방 개구되고 내측에 길이방향을 따라 형성된 중공을 포함하며, 지하에 매설되는 구조물의 하방에 배치되도록 지반에 세로방향으로 박히는 앵커;An anchor opening upwardly and including a hollow formed in a longitudinal direction therein, the anchor being longitudinally embedded in the ground to be disposed below the structure buried underground;
일단이 상기 구조물에 연결되는 링커;A linker having one end connected to the structure;
상기 링커의 타단과 연결되며 상기 중공으로 이동가능하게 삽입되는 승강대;A lift table connected to the other end of the linker and movably inserted into the hollow;
상기 중공 내에서 상단이 상기 승강대를 탄발지지하고, 타단은 하기 제1피스톤에 맞물려 지지되는 탄발체;An upper end of the hollow in the hollow to support the platform, and the other end of the ball body to be engaged with the first piston;
상기 중공의 내주면과 긴밀하게 맞물려 마찰력으로 상기 탄발체를 지지하되, 일정치 이상의 하중이 가해지면 이동가능하며, 하기 액성 매개물의 유출을 막을 수 있는 기밀성이 유지되도록 된 제1피스톤;A first piston that closely engages with the inner circumferential surface of the hollow to support the carbohydrate with frictional force, and is movable when a load greater than or equal to a predetermined value is applied, and maintains airtightness to prevent leakage of the liquid medium;
액성 매개물;Liquid media;
상기 제1피스톤과 더불어 상기 액성 매개물의 유출을 막을 수 있는 기밀성을 유지하고, 상기 중공의 내주면과 맞물려 발생하는 마찰력은 상기 액성 매개물의 하중을 지탱할 수 있도록 되며, 일정치 이상의 하중이 가해지면 이동하도록 배치되는 제2피스톤;Together with the first piston, the airtightness can be prevented to prevent the leakage of the liquid medium, and the frictional force generated by engagement with the inner circumferential surface of the hollow can support the load of the liquid medium and move when a load of a predetermined value or more is applied. A second piston disposed;
상기 제2피스톤의 하방으로 인출되도록 고정되는 자성체;A magnetic material fixed to be drawn out below the second piston;
상기 자성체의 둘레부를 감싸도록 상기 중공 내 배치되는 코일; 및,A coil disposed in the hollow to surround a circumference of the magnetic body; And,
상기 코일과 전선을 매개로 통전하며 상기 자성체의 이동으로 발생한 상기 코일 내 유도전류를 감지하여 작동하는 전류감지구와, 상기 전류감지구의 신호를 제어처리하는 제어기구와, 상기 제어기구의 제어에 따라 발광하는 출력부로 구성된 출력기기;A current sensing sphere which operates by sensing the induced current in the coil generated by the movement of the magnetic body and is energized through the coil and an electric wire, a control mechanism which controls and processes a signal of the current sensing sphere, and according to the control of the control mechanism An output device comprising an output unit for emitting light;
를 포함하는 지하구조물의 침하정도 계측을 위한 유압식 측정장치이다.Hydraulic measuring device for measuring the settlement of the underground structure including a.
상기의 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명은, 상기 측정장치에 있어서,In order to achieve the above technical problem, the present invention, in the measuring device,
상기 링커의 양단에 각각 직경이 확대된 구형의 연결쇠가 더 포함되고, 상기 승강대의 상면은 상기 링커의 타단에 위치한 구형 연결쇠가 회동가능하게 맞물릴 수 있는 회전홈을 더 구비하며, 상기 링커의 일단에 위치한 구형 연결쇠는 이 구형 연결쇠가 회동가능하게 맞물릴 수 있는 연결홈을 갖추며 상기 구조물에 고정되는 고정밴드를 매개로 상기 구조물과 연결되는 것이다.Both ends of the linker further includes a spherical hinge having an enlarged diameter, respectively, and the upper surface of the platform further includes a rotary groove to which the spherical hinge positioned at the other end of the linker is rotatably engaged. The spherical hinge located at one end of the spherical hinge has a coupling groove to which the spherical hinge can be rotatably engaged and is connected to the structure via a fixing band fixed to the structure.
이하 본 발명을 첨부된 예시도면에 의거하여 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 따른 측정장치의 분해 사시도인 바, 이를 참조하여 설명한다.1 is an exploded perspective view of a measuring apparatus according to the present invention, will be described with reference to this.
본 발명에 따른 측정장치는 지하에 매설되는 구조물(10)과 연결되는 승강대(120)와, 상기 승강대(120)가 삽입되며 지반에 매설되는 앵커(110) 및, 전선을 매개로 상기 앵커(110)와 통전하는 출력기기(160)를 포함한다.The measuring apparatus according to the present invention includes a
상기 앵커(110)는 지하의 기반암(30)까지 박혀 들어가 단단히 고정되어, 지반침하의 관측을 위한 기준위치가 된다. 이를 위한 상기 앵커(110)는 하단부가 테이퍼진 긴 바아형상의 말뚝으로, 내측에는 중공(111)이 형성된다.The
상기 중공(111)은 구조물(10)이 매설된 연약지반(20)의 침하 여부를 확인하기 위한 구성요소들이 삽입되는 곳으로, 도 2(본 발명에 따른 측정장치의 설치모습을 도시한 단면도)를 참조하여 보다 상세히 설명한다.The hollow 111 is where the components for checking the settlement of the
상기 중공(111)은 앵커(110)의 길이방향을 따라 형성되며, 상기 중공(111)으로는 코일(184)과, 피스톤(181, 182), 탄발체(170) 및 승강대(120)가 순차로 삽입ㆍ적층된다.The hollow 111 is formed along the longitudinal direction of the
상술한 바와 같이, 상기 승강대(120)는 구조물(10)과 연결되어서, 상기 구조물(10)의 승하강에 따라 상기 승강대(120) 또한 승하강한다. 즉, 구조물(10)의 파손을 야기할 수 있는 지반침하에 대한 발생 여부 인식을 상기 구조물(10)의 움직임을 감지함으로서 이루는 것이다.As described above, the
상기 승강대(120)는 링커(130)를 매개로 구조물(10)과 연결된다. 이때, 상기 링커(130)의 양단은 소정의 외경을 갖는 구형 연결쇠(131, 132)로 이루어지는데, 이는 상기 승강대(120)와 구조물(10) 간의 회동가능한 연결상태를 유지할 수 있도록 하기 위함이다.The
이를 보다 상세히 설명하면, 지반침하는 상하방향으로만 일어나는 2차원적인 운동이 아니고, 상하좌우 등 팔방으로 일어나는 3차원적인 운동이다. 따라서, 상기 앵커(110)의 입설방향과 나란한 방향인 상하방향으로 지반침하가 일어날 경우에는 기반암(30)으로 견고하게 고정된 상기 앵커(110)와 승강대(120) 및 링커(130) 간의 무리없는 맞물림이 이루어지면서 안정적인 구동이 가능해진다.In more detail, the ground subsidence is not a two-dimensional movement that occurs only in the vertical direction, but a three-dimensional movement that occurs in all directions such as up, down, left, and right. Therefore, when ground subsidence occurs in the up-down direction, which is parallel with the anchoring direction of the
그러나, 지반침하가 다소 뒤틀리게 발생할 경우, 상기 링커(130)의 양단이 구조물(10)과 앵커(110) 각각에 견고하게 연결되면, 기반암(30)에 고정된 앵커(110)의 고정위치에 변화가 발생할 수 있고, 심지언 상기 링커(130)의 양단이 상기 구조물(10) 및 승강대(120)와 분리되면서 본 발명에 따른 측정장치의 기능을 상실할 수도 있다.However, when ground subsidence occurs somewhat twisted, if both ends of the
따라서, 상기 링커(130)는 그 양단에 구형 연결쇠(131, 132)를 두어서, 견고하게 고정되는 앵커(110)와, 다양한 방향으로 일어나는 지반침하에 영향을 받는 구조물(10) 간의 유연한 연동을 가능하도록 한다. 이를 위해, 상기 링커(130)의 일단에 배치된 구형 연결쇠(132)가 맞물리는 구조물(10)에는 상기 구형 연결쇠(132)가 맞물려 회동가능하게 결합되는 연결홈(151)이 배치되고, 상기 링커(130)의 타단에 배치된 구형 연결쇠(131)가 맞물리는 승강대(120)에는 상기 구형 연결쇠(131)가 맞물려 회동가능하게 결합되는 회전홈(121)이 배치된다.Accordingly, the linker 130 has
인출번호 '140'은 상기 구형 연결쇠(131, 132)와 상기 연결홈(151) 및 회전홈(121) 간의 결합을 위한 고정부재로, 상기 구형 연결쇠(131, 132)가 상기 연결홈(151) 및 회전홈(121)과 맞물린 후 이탈하지 못하도록 잡아주는 덮개의 기능을 수행하며, 이를 위해 상기 링커(130)가 관통할 수 있도록 하는 관통구멍(141)를 갖추게 된다. 그런데, 도 1 및 도 2에는 승강대(120)의 회전홈(121)과 구형 연결쇠(131) 간에만 적용한 것으로 도시되고 있지만, 본 발명에 따른 측정장치가 도시한 구성에 한정되는 것은 아니며, 이하의 청구범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양하게 변형실시될 수 있음은 물론이다.Withdrawal number '140' is a fixing member for coupling between the spherical hinges (131, 132) and the
미설명번호 '133'은 '연결구'로, 링커(130)를 둘 이상 분리할 수 있도록 한 것이다. 상기 연결구(133)는 상기 고정부재(140)와 같은 부재를 이용하여 상기 구형 연결쇠(131, 132)와 상기 연결홈(151) 및 회전홈(121)을 연결할 때, 상기 관통구멍(141) 보다 외경이 큰 구형 연결쇠(131, 132)를 끼울 수 있도록 한 것이다.Unexplained number '133' is a 'connector', so that the linker 130 can be separated two or more. When the
그 과정을 간략히 설명하면, 중간이 분리된 링커(130)의 구형 연결쇠(131)를 상기 회전홈(121) 상에 맞물려 놓은 후, 고정부재(140)의 관통구멍(141)을 구형 연결쇠(131)가 아닌 분리된 중단으로 삽입 관통시켜서 상기 구형 연결쇠(131) 쪽으로 밀어, 상기 구형 연결쇠(131)가 상기 회전홈(121)에 갇힐 수 있도록 한다.Briefly describing the process, after engaging the
한편, 상기 연결홈(151)은 구조물(10)에 단단히 고정 배치될 수 있도록, 구조물(10)의 외주면을 감싸면서 고정되는 고정밴드(150)에 위치한다.On the other hand, the
상기 승강대(120)는 앵커(110)의 중공(111)으로 삽입되어서, 상기 링커(130)의 동작에 의해 중공(111)을 따라 이동하게 된다. 이때, 상기 승강대(120)는 탄발체(170)로 지지되며, 상기 탄발체(170)는 제1피스톤(181)과 연동한다. 한편, 상기 제1피스톤(181)은 액성 매개물(190)을 사이에 두고 제2피스톤(182)과 연동하며, 상기 제2피스톤(182)은 자성체(183)를 구비한다.The
즉, 상기 승강대(120)가 이동하면, 그 이동력이 상기 탄발체(170)에 전달되고, 상기 탄발체(170)의 탄성 한계를 넘는 힘이 가해지면 상기 탄발체(170)의 탄발력이 제1피스톤(181)으로 가해지는 것이다. 또한, 탄발력을 받은 상기 제1피스톤(181)은 그 탄발력을 액성 매개물(190)로 전달하여 제2피스톤(182)으로 전달되도록 하고, 결국 상기 제2피스톤(182)이 이동하면서 자성체(183)를 더불어 이동시키게 되는 것이다.That is, when the
이때, 상기 탄발체(170)는 승강대(120)의 미소한 움직임을 흡수하여 상기 피스톤(181, 182)이 힘을 받지 않도록 한다. 실제로, 구조물(10)은 지하에 매설되기는 하지만 지반침식이 아닌 지상에서 발생한 진동에도 미세하나마 움직일 수 있다. 또한, 위험 정도가 크지 않은 침식의 경우에도 상기 구조물(10)은 움직일 수 있으므로, 구조물(10)의 무시 가능한 이동에 대해서는 반응하지 않도록 할 필요가 있다. At this time, the
상기 탄발체(170)와 연동하는 피스톤(181, 182)은 제1피스톤(181)과 제2피스톤(182) 사이에 긴밀하게 주입된 액성 매개물(190)이 배치된다. 상기 액성 매개물(190)은 압력전달을 위한 힘 전달매개로, 점액성을 갖는 유지가 활용되는데, 이에 한정되는 것은 아니며 물이 활용될 수도 있다.The
계속해서, 상기 제2피스톤(182)은 그 외주면이 상기 중공(111)의 내주면과 맞물려서 마찰에 의해 현 위치를 고수할 수 있도록 한다. 즉, 상기 제2피스톤(182)은 도시한 바와 같이 하방에 별다른 지지수단이 없으므로, 제2피스톤(182)의 외주면과 중공(111)의 내주면 간의 마찰력이 제2피스톤(182)의 현 위치를 유지하는 유일한 고정수단인 것이다. 한편, 상기 제2피스톤(182)과 중공(111) 간의 마찰력은 상기 액성 매개물(190)의 하중을 지탱할 수 있어야 한다. 이는 앞서 설명한 바와 같이 제2피스톤(182)의 하방에 별다른 지지수단이 없으므로, 중력에 의해 하방으로 이동하려는 상기 액성 매개물(190)까지 상기 마찰력이 지지해야 하기 때문이다.Subsequently, the
이는 본 발명에 따른 측정장치가 상기 탄발체(170)의 탄발력을 넘는 범위에 서 구조물(10)의 작은 이동에도 민감하게 반응할 수 있도록 하기 위한 것이다. 즉, 상기 액성 매개물(190)로 상기 제1피스톤(181)의 미소한 압력이 전달되면, 상기 액성 매개물(190)은 자중과 더불어 상기 제2피스톤(182)에 압력을 가하게 되고, 상기 제2피스톤(182)은 중공(111)과 제2피스톤(182) 간의 마찰력을 초과하는 상기 압력에 의해 쉽게 작동하면서도, 액성 매개물(190)의 자중을 제외한 압력이 소멸하면 바로 그 이동을 멈출 수 있도록 되는 것이다.This is to allow the measuring device according to the present invention to react sensitively even to the small movement of the
한편, 상기 제1피스톤(181)은 탄발체(170)를 매개로 상기 승강대(120)와 고정된다. 즉, 상기 승강대(120)의 움직임이 없다면, 상기 제1피스톤(181) 또한 하중에 의해 하방으로 밀려가지 못할 뿐만 아니라, 상기 액성 매개물(190)의 누수를 방지하면서 압력전달 효율을 높이기 위해 상기 제2피스톤(182)의 외주면에 형성된 마찰력에 상응하는 마찰력으로 긴밀하게 맞물려 배치되므로, 상기 액성 매개물(190)의 하방이동을 내압으로 저지하게 된다.On the other hand, the
따라서, 본 발명에 따른 상기 중공(111) 내 구조는 상기 앵커(110)의 길이방향을 따라 형성된 중공(111)에, 상기 제2피스톤(182), 액성 매개물(190), 탄발체(170) 및 승강대(120)가 선형적으로 배치되고 있지만, 그 자중에 의해 하방으로 밀려내려가지 않고, 또한 상기 승강대(120)의 이동으로 상기 제2피스톤(182)이 민감하게 반응하여 움직일 수 있게 된다.Therefore, the structure in the hollow 111 according to the present invention is the hollow 111 formed along the longitudinal direction of the
계속해서, 상기 제2피스톤(182)은 자성체(183)를 구비하며, 상기 자성체(183)는 코일(184)의 내측을 따라 이동가능하게 삽입된다.Subsequently, the
전기역학적으로, 코일(184) 내 자력이 발생하면, 상기 코일(184)을 따라 전 자기 유도전류가 발생하는데, 본 발명에 따른 측정장치는 이러한 자연법칙을 응용하여 구조물(10)의 미소한 움직임을 감지할 수 있다.Electrodynamically, when a magnetic force in the
한편, 상기 코일(184)은 전선(165)을 매개로 지상에 설치될 수 있는 출력기기(160)와 통전한다.On the other hand, the
상기 출력기기(160)는 구조물(10)의 이동으로 발생한 전가기 유도전류를 감지하여 그 움직임의 정도를 확인하고, 관리자가 인식할 수 있도록 출력한다.The
상기 출력기기(160)는 전류감지구(163)와, 상기 전류감지구(163)의 감지를 인식하여 처리하는 제어기구(164)와, 상기 제어기구(164)의 명령으로 작동하는 출력부(161) 및 스피커(162)로 구성된다.The
상기 전류감지구(163)는 일반적인 전류계와 동일한 구조를 가지며, 상기 코일(184)에 발생한 유도전류의 크기를 감지한다. 상기 전류계는 이미 널리 알려진 것으로, 이와 동일한 구조를 갖는 본 발명에 따른 전류감지구(163)의 설명은 생략하기로 한다.The current detector 163 has the same structure as a general ammeter and senses the magnitude of the induced current generated in the
상기 전류감지구(163)는 일반적인 전류계와 같으므로, 상기 유도전류의 발생 여부는 물론 그 세기까지도 측정할 수 있다. 한편, 앞서 기술한 앵커(110) 내 구조는 구조물(10)의 이동이 클 경우 상기 제2피스톤(182)의 이동 범위 또한 커지도록 되어서, 결국에는 자성체(183)가 코일(184) 내에서 크게 움직이게 된다.Since the current detector 163 is the same as a general ammeter, it is possible to measure not only the occurrence of the induced current but also its intensity. On the other hand, the structure of the
전기역학적으로, 코일(184) 내 자성체(183)의 이동이 클 경우, 발생하는 유도전류 또한 크게 되므로, 상기 전류감지구(163)는 큰 전류의 발생을 감지할 것이다.Electrodynamically, when the movement of the
이러한 상기 전류감지구(163)의 감지결과는 제어기구(164)로 전달된다. 상기 제어기구(164)는 발생한 유도전류의 세기를 확인하여 약속된 값을 넘어설 경우 이를 상기 출력부(161) 및 스피커(162)를 통해 시각적으로나 음성적으로 표출될 수 있도록 한다.The detection result of the current sensing opening 163 is transmitted to the
한편, 본 발명에 따른 측정장치에서는 상기 출력부(161)에 다양한 색상의 램프를 두어, 상기 제어기구(164)가 구조물(10)에 대한 일정범위 이상의 움직임 발생 횟수를 상기 전류감지구(163)를 통해 파악하여 누적되는 상기 횟수에 따라 다른 색상의 램프가 발광할 수 있도록 한다.On the other hand, in the measuring device according to the present invention by placing a lamp of various colors on the
즉, 약속된 유도전류의 세기가 발생하지 않으면 청색 램프가 항시 발광하고, 약속된 유도전류 세기 이상이 일 회 내지 십 회로 발생하면 황색 램프가 발광하며, 이에 누적하여 약속된 유도전류 세기 이상이 십일 회 이상 발생하면 적색 램프가 발광하도록 하는 것이다.That is, if the intensity of the induced induction current does not occur, the blue lamp always emits light, and if the predetermined induction current intensity occurs more than once or ten times, the yellow lamp emits light. When more than one occurrence of the red lamp is to emit light.
이는 상기 제어기구(164)를 통해 제어할 수 있으며, 상기 제어기구(164)는 상술한 플로우를 담은 프로그램이 셋팅된 CPU 칩으로 당업자가 용이하게 실현할 수 있다. 따라서, 상기 제어기구(164)가 갖는 회로적인 설명에 대해서는 생략하기로 한다.This can be controlled through the
이상 상기와 같은 본 발명에 따르면, 구조물의 파손을 야기할 수 있는 지반의 침하정도를 과도한 비용 투입없이 민감하면서도 효율적으로 감시할 수 있어, 본격적인 지반 침하 이전에 구조물에 대한 보강작업으로 사고발생을 미연에 방지할 수 있고, 대형사고로의 확장을 저지할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention as described above, the degree of settlement of the ground that can cause the damage of the structure can be monitored sensitively and efficiently without excessive cost input, the occurrence of accidents by reinforcing the structure before the full ground settlement It can be prevented, and there is an effect that can prevent the expansion of large accidents.
Claims (2)
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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KR1020060040837A KR100634483B1 (en) | 2006-05-08 | 2006-05-08 | Measuring instrument for the sinking degree of structure layed under the ground |
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ID=37621416
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Citations (4)
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2006
- 2006-05-08 KR KR1020060040837A patent/KR100634483B1/en not_active IP Right Cessation
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