KR101274952B1 - 발광부표 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 태양광발전 및 파력발전을 이용하여 전원을 공급하고 미리 설정된 조건에 자동으로 점등 및 소등되는 발광부표에 관한 것이다.
본 발명의 발광부표는, 수상에서 방수 및 부유 가능하고 투명한 재질로 된 링 형상의 튜브관; 상기 튜브관 내 일렬로 배치되며 전기적으로 서로 연결된 다수의 발광소자; 상기 튜브관의 상부의 수상에 설치되며 태양전지를 이용하여 태양 광으로부터 전원을 생성하는 태양광발전부; 상기 튜브관의 하부의 수중에 원통형으로 세로방향으로 설치되며 외벽과 내벽으로 이루어진 원통형 하우징과, 상기 내벽 내의 내부공간에 양 끝단에서 세로방향으로 고정설치된 두 개의 스프링과, 상기 두 개의 스프링 사이에 위치하여 상기 스프링의 탄성력에 의해 상기 세로방향으로 운동하는 다수의 영구자석으로 이루어진 영구자석세트와, 상기 외벽과 내벽 사이에 상기 내벽의 외주면을 따라 권선된 코일을 포함하며, 파도에 의한 상기 영구자석의 세로방향 운동으로 상기 코일에 유기되는 전원을 생성하는 파력발전부; 상기 태양광발전부 및 파력발전부에서 생성되는 전원을 충전하는 축전지; 상기 태양광발전부에서 생성된 전원 및 상기 축전지에 충전된 전원 중 하나가 상기 발광소자에 선택적으로 공급되도록 스위칭하는 스위칭소자; 및 상기 스위칭소자의 스위칭동작을 제어하는 제어부; 를 포함하며, 상기 영구자석세트는 동일한 크기의 영구자석이 적어도 두 개 이상 적층되어 이루어지며 이웃하는 각 영구자석은 동일한 극성끼리 서로 마주하도록 적층된다.

Description

발광부표{LIGHT EMITTING BUOY}
본 발명은 수상용 부표(buoy)에 관한 것으로서, 특히 태양광발전 및 파력발전을 이용하여 전원을 공급하고 미리 설정된 조건에 자동으로 점등 및 소등되는 발광부표에 관한 것이다.
일반적으로 넓은 바다에는 선박의 안전한 항해를 돕기 위해 항로나 수로 등을 표시하거나 암초, 물속의 얕은 퇴적층, 침몰선 등 항해상의 위험물의 존재를 경고하기 위한 부표(buoy)가 사용되고 있다.
이러한 부표는 야간에도 쉽게 확인할 수 있도록 발광소자가 구비되는데, 이를 위하여 발광소자에 전원이 공급되어야 한다. 전원 공급원으로 일반적으로 축전지가 사용되고 있다. 그러나, 축전지는 일정시간 사용한 후에 재충전을 해야 하거나 새로운 축전지로 교환해야 하는 번거로움이 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위해 최근에 태양 광에 의한 발전 전력을 이용하는 장치들이 주로 사용되고 있다. 태양 광 발전 부표는 주간에 태양 광 발전을 통해 전원을 공급하고 야간에 축전지로부터 전원을 공급하기 때문에 축전지의 용량이 충분히 커야 하며 이에 따른 고비용의 문제가 수반된다.
따라서, 해당 기술분야에서는 주간 및 야간에도 발광소자에 전원을 공급할 수 있도록 발전 효율이 높고 저렴한 비용으로 구현할 수 있는 부표에 대한 개발의 필요성이 있어왔다.
본 발명은 태양광발전 및 파력발전을 동시에 또는 선택적으로 이용하여 전원을 생성하고 그 생성된 전원으로 발광소자를 발광시키는 발광부표를 제공하는데 목적이 있다.
또한, 본 발명은 상기와 같이 생성된 전원을 축전지에 충전하도록 하고 축전지에 충전된 전원을 이용하여 발광소자를 발광시키는 발광부표를 제공하는데 다른 목적이 있다.
또한, 본 발명은 태양광발전 및 파력발전을 통해 생성된 전원의 크기를 이용하여 자동으로 발광소자를 점등 및 소등하도록 하는 발광부표를 제공하는데 또 다른 목적이 있다.
나아가, 본 발명은 파력발전에 의해 생성되는 전원의 출력을 최대화하고 가능한 많은 전원을 충전할 수 있는 발광부표를 제공하는데 또 다른 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 발광부표는,
수상에서 방수 및 부유 가능하고 투명한 재질로 된 링 형상의 튜브관; 상기 튜브관 내 일렬로 배치되며 전기적으로 서로 연결된 다수의 발광소자; 상기 튜브관의 상부의 수상에 설치되며 태양전지를 이용하여 태양 광으로부터 전원을 생성하는 태양광발전부; 상기 튜브관의 하부의 수중에 원통형으로 세로방향으로 설치되며 외벽과 내벽으로 이루어진 원통형 하우징과, 상기 내벽 내의 내부공간에 양 끝단에서 세로방향으로 고정설치된 두 개의 스프링과, 상기 두 개의 스프링 사이에 위치하여 상기 스프링의 탄성력에 의해 상기 세로방향으로 운동하는 다수의 영구자석으로 이루어진 영구자석세트와, 상기 외벽과 내벽 사이에 상기 내벽의 외주면을 따라 권선된 코일을 포함하며, 파도에 의한 상기 영구자석의 세로방향 운동으로 상기 코일에 유기되는 전원을 생성하는 파력발전부; 상기 태양광발전부 및 파력발전부에서 생성되는 전원을 충전하는 축전지; 상기 태양광발전부에서 생성된 전원 및 상기 축전지에 충전된 전원 중 하나가 상기 발광소자에 선택적으로 공급되도록 스위칭하는 스위칭소자; 및 상기 스위칭소자의 스위칭동작을 제어하는 제어부를 포함하며, 상기 영구자석세트는 동일한 크기의 영구자석이 적어도 두 개 이상 적층되어 이루어지며 이웃하는 각 영구자석은 동일한 극성끼리 서로 마주하도록 적층된다.
본 발명의 실시 예에서, 상기 영구자석세트는 두 개 이상 더 구비되며 상기 각 영구자석세트 사이에 스프링이 각각 삽입된다.
이때, 상기 적층된 영구자석 사이에 강자성체 재료가 각각 삽입되며, 바람직하게는 상기 영구자석의 두께와 동일한 두께의 순철 강판 또는 실리콘 강판 중 어느 하나의 강판이 각각 삽입된다.
본 발명의 실시 예에서, 상기 태양광발전부에서 생성되는 전원에 대한 발전량을 측정하는 발전량측정부를 더 포함하며, 상기 제어부는 상기 발전량측정부에서 측정된 발전량이 미리 설정된 기준량보다 큰 경우 상기 축전지에서 상기 발광소자로의 전원 공급을 차단하도록 스위칭소자를 제어하고, 반대로 기준량보다 작은 경우 상기 축전지에서 상기 발광소자로 전원이 공급되도록 상기 스위칭소자를 제어한다.
본 발명의 실시 예에서, 상기 발광부표는 상기 원통형 하우징의 하부에 부착된 무게추를 더 포함한다.
본 발명에 의하면 태양광발전과 파력발전을 이용하여 전원을 생성하고 이를 축전지에 저장하여 사용함으로써 발광부표에 전원을 안정적으로 공급할 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면 태양이 있는 시간과 없는 시간에 따라 미리 설정된 조건에 맞춰 발광부표의 발광소자를 자동으로 점멸할 수 있다.
나아가, 본 발명에 의하면 파력발전을 통해 생성되는 전원의 출력을 최대화할 수 있으므로 발전효율 및 축전기에 보다 많은 양의 전원을 충전할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 발광부표의 전체 구성도.
도 2는 본 발명의 발광부표에서 수상에 위치한 일부의 구성도.
도 3은 본 발명의 발광부표에서 발전 및 점등을 위한 기능별 블럭도.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 실시 예에 따른 태양광발전부 및 파력발전부에서 직류전원이 정류되는 과정을 나타낸 그래프.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 영구자석세트의 예시도.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 파력발전부의 다른 예시도.
이하에서, 본 발명의 바람직한 실시 예가 첨부된 도면들을 참조하여 설명할 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 발광부표의 전체 구성도이고, 도 2는 본 발명의 발광부표에서 수상에 위치한 일부 구성도이다.
도 1 내지 도 2를 참조하면, 본 발명의 발광부표(100)는 튜브관(110), 발광소자(120), 태양광발전부(130), 파력발전부(140), 축전지(150), 스위칭소자(160) 및 제어부(170)를 포함하여 구성된다.
튜브관(110)은 일정한 내경을 갖는 관(pipe)으로 제작되며 전체적으로 일정한 반경을 갖는 링(ring) 형상을 이룬다. 이러한 튜브관(110)은 바람직하게는 수상에 위치하며 방수기능과 수면(10) 위의 부유기능을 갖고 투명한 재질로 되어 있다.
발광소자(120)는 튜브관(110)을 따라 그 내부에 일정한 간격을 두고 일렬로 배치되며 서로 전기적으로 연결된다. 이러한 발광소자(120)는 바람직하게는 고휘도 엘이디(LED:light emitting diode)로 구성된다.
태양광발전부(130)는 태양 광을 이용하여 전원을 생성한다. 본 발명의 태양광발전부(130)는 태양전지(solar cell)(131)를 포함하며 태양전지에서 태양열을 받아 전원을 발생시킨다. 도 2에서와 같이 태양전지(131)는 바람직하게는 링 형상의 튜브관(110)의 내측에 형성될 수 있다. 이러한 태양전지(131)도 방수 및 부유 기능을 갖도록 구현됨이 바람직하다.
파력발전부(140)는 튜브관(110)의 하부인 수중에 설치되며 파도의 상하운동 에너지를 이용하여 동력을 얻어 전원을 생성한다. 이를 위하여 본 발명의 파력발전부(140)는 튜브관(110)의 하부에 원통형으로 세로방향으로 설치되며 외벽(141a)과 내벽(141b)으로 이루어진 원통형 하우징(141)과, 내벽(141b) 내의 내부공간에 양 끝단에서 세로방향으로 고정설치된 두 개의 스프링(142a,142b)과, 이들 두 개의 스프링(142a,142b) 사이에 위치하여 스프링(142a,142b)의 탄성력에 의해 세로방향으로 운동하는 다수의 영구자석으로 이루어진 영구자석세트(143)와, 외벽(141a)과 내벽(141b) 사이에서 내벽(141b)의 외주면을 따라 권선된 코일(144)을 포함하며, 파도에 의한 영구자석세트(143)의 세로방향의 상하운동으로 코일(144)에 유기되는 전원을 생성하도록 한다.
축전지(150)는 태양광발전부(130) 및 파력발전부(140)에서 각각 생성되는 전원을 충전한다. 이와 같이 축전지(150)에 저장된 전원은 이후에 필요에 따라 발광소자(120)로 공급되어 발광소자(120)를 발광시키도록 한다.
스위칭소자(160)는 태양광발전부(130)에서 생성된 전원 및 축전지(150)에 충전된 전원 중 어느 하나의 전원이 발광소자(120)에 선택적으로 공급되도록 스위칭한다.
제어부(170)는 스위칭소자(160)의 스위칭동작을 제어한다. 스위칭소자(160)의 스위칭동작 제어는 도 3을 이용하여 구체적으로 설명한다.
여기서, 상기한 축전지(150), 스위칭소자(160) 및 제어부(170)는 바람직하게는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 튜브관(110)의 내측에 설치될 수 있다. 이들 축전지(150), 스위칭소자(160) 및 제어부(170)는 서로 전기적으로 연결되며, 이러한 연결관계는 도 3에 도시된다. 이때, 상기 구성요소(150,160,170)의 설치시 발광부표(100)의 부력을 고려하여 튜브관(110)의 부피를 적절히 고려함이 바람직하다.
한편, 본 발명의 발광부표(100)는 원통형 하우징(141)의 하부에 일정한 무게를 갖는 무게추(180)가 설치됨이 바람직하다. 이러한 무게추(180)는 파도나 조류 등의 영향에도 원통형 하우징(141)이 항상 세로방향, 즉 중력방향을 유지할 수 있도록 하기 위한 것이다.
도 3은 본 발명의 발광부표에서 발전 및 점등을 위한 기능별 블럭도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 태양광발전부(130)는 태양열을 받아 직류전원을 생성하는 태양전지(131)와, 태양전지(131)에서 생성된 직류전원에 대한 발전량을 측정하는 발전량측정부(132)와, 태양전지(131)에서 생성된 직류전원을 저장하는 제1커패시터(133) 및 상기 직류전원을 안정화시키는 제1레귤레이터(134)를 포함하고, 파력발전부(140)는 도 1에 도시된 바와 같이 파도의 상하운동 에너지를 이용하여 교류전원을 생성하는 발전부(141~144)와, 생성된 교류전원을 직류전원으로 정류하는 정류부(145)와, 정류된 직류전원을 저장하는 제2커패시터(146) 및 상기 직류전원을 안정화시키는 제2레귤레이터(147)를 포함한다.
도 3에서, 스위칭소자(160)는 제어부(170)에 의해 스위칭동작이 제어되며 축전지(150)에서 발광소자(120)로의 전원의 공급 및 차단을 수행한다. 이때, 본 발명의 실시 예에서 제어부(170)는 발전량측정부(132)에서 측정된 태양전지(131)에서의 발전량이 미리 설정된 기준량보다 큰 경우 축전지(150)에서 발광소자(120)로의 전원을 차단하도록 스위칭소자(160)를 제어하고, 반대로 기준량보다 작은 경우 축전지(150)에서 발광소자(120)로 전원이 공급되도록 스위칭소자(160)를 제어한다. 이는 태양이 있는 주간에는 태양전지(131)에서의 발전량이 어느 정도 있으므로 발광소자(120)를 발광하지 않도록 하며, 태양이 없는 야간에는 발광소자(120)를 발광시키도록 한다. 만약, 주간에도 날씨가 흐르거나 구름이 많이 끼어 태양전지(131)에서의 발전량이 기준량보다 작은 경우에는 발광소자(120)를 발광시키도록 한다. 따라서, 발광소자(120)를 발광시키기 위한 기준이 되는 발전량의 기준량은 태양 광이나 태양열의 값에 따라 다양하게 결정할 수 있을 것이다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 실시 예에 따른 태양광발전부 및 파력발전부에서 직류전원이 정류되는 과정을 나타낸 그래프이다.
먼저, 도 4a를 참조하면 태양전지(131)에서 생성된 불균일한 직류전원은 제1레귤레이터(134)를 거치면서 일정한 크기를 갖는 직류전원으로 정류됨을 알 수 있다. 또한, 도 4b에서와 같이 발전부(141~144)에서 생성된 교류전원은 정류부(145)를 거치면서 직류전원으로 정류되고 제2커패시터(146) 및 제2레귤레이터(147)를 거치면서 일정한 크기를 갖는 직류전원으로 정류됨을 알 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 영구자석세트의 예시도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 영구자석세트(143)는 동일한 크기의 영구자석(148)이 적어도 두 개 이상 적층되어 이루어진다. 이때, 이웃하는 각각의 영구자석(148)은 동일한 극성끼리 서로 마주하도록 적층됨이 바람직하다. 이는 동일한 극성끼리 마주하도록 함으로써 다수의 영구자석(148)에 의해 발생되는 자속의 크기를 증가시켜 코일(144)에 유기되는 전원의 크기를 증대시키기 위한 것이다. 또한, 본 발명에서는 적층된 각 영구자석(148) 사이에 강자성체 재료(149)가 각각 삽입된다. 특히, 본 발명의 바람직한 실시 예에서 상기 강자성체 재료(149)는 순철 또는 실리콘 강판으로 구현될 수 있다. 나아가, 이러한 순철 또는 실리콘 강판의 두께는 영구자석(148)의 두께와 실질적으로 동일한 것이 바람직하며 통상적으로 영구자석(148) 두께의 90~110%로 함이 바람직하다. 이는 서로 이웃하는 각각의 영구자석(148) 간에는 동일한 극성이 마주보기 때문에 주변의 코일(144)이 하나로 연결될 경우 그 코일(144)에 유기되는 전류의 방향이 다르고 코일(144)을 권선하는 권선수의 조정 또는 일치시키는 것을 유리하게 하기 위한 것이다. 나아가, 강자상체 재료(149)를 각 영구자석(148) 간에 삽입함으로써 N극에서 S극으로 진행하는 자속을 집속시켜 자속밀도를 유지하도록 하여 코일(144)에 유기되는 전류의 크기를 증대시키도록 한다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 파력발전부의 다른 예시도이다.
도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 파력발전부(140)는 원통형 하우징(141)의 내벽(141b) 내부에 적어도 두 개 이상의 영구자석세트(143)가 구비되고, 이러한 각 영구자석세트(143) 사이에는 스프링(142)이 각각 설치된다. 이와 같이 적어도 두 개 이상의 영구자석세트(143)를 구비함으로써 발생되는 자속의 크기를 크게 하여 생성되는 전원의 발전량을 증대시킬 수 있다.
이때, 각각의 영구자석세트(143)마다 도 5에 도시된 바와 같이 다수의 영구자석(148)을 포함하며, 각각의 영구자석(148)은 역시 동일한 극성끼리 마주하도록 적층되고, 각 영구자석(148) 간에는 바람직하게는 강자성체 재료(149), 특히 바람직하게는 순철 또는 실리콘 강판이 삽입된다.
이상에서 설명한 본 발명은 바람직한 실시 예들을 통하여 상세하게 설명되었지만, 본 발명은 이러한 실시 예들의 내용에 한정되는 것이 아님을 밝혀둔다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 비록 실시 예에 제시되지 않았지만 첨부된 청구항의 기재 범위 내에서 다양한 본 발명에 대한 모조나 개량이 가능하며, 이들 모두 본 발명의 기술적 범위에 속함은 너무나 자명하다 할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
호수나 바다에는 특정한 목적을 갖는 부표를 많이 사용하고 있다. 예컨대 이는 항로나 수로를 나타내거나 암초, 퇴적물 등의 위험물의 존재를 알리기 위한 목적으로 사용된다. 이러한 부표의 경우 주간뿐만 아니라 시야 확보가 어려운 야간에도 쉽게 확인할 수 있어야 하므로, 발광소자가 부착된 발광부표가 널리 사용된다.
그런데, 발광부표의 발광소자에 전원을 야간에도 안정적으로 공급하는 것이 무엇보다 중요하다. 이를 위하여 최근 자연에너지로부터 자체적으로 전원을 생성하고 그 생성된 전원을 축전지에 충전하도록 하는 기술이 제시되고 있다.
이러한 측면에서 볼 때, 본 발명은 태양광발전과 파력발전을 이용하여 발광부표의 발광소자에 전원을 안정적으로 공급하도록 하고, 주간 및 야간에 따라 발광소자를 자동으로 점멸하므로 해양산업 분야에 매우 유용하게 적용될 수 있다.
110 : 튜브관 120 : 발광소자
130 : 태양광발전부 131 : 태양전지
132 : 발전량측정부 140 : 파력발전부
141 : 원통형 하우징 141a : 외벽
141b : 내벽 142, 142a, 142b : 스프링
143 : 영구자석세트 144 : 코일
148 : 영구자석 149 : 강자성체 재료
150 : 축전지 160 : 스위칭소자
170 : 제어부 180 : 무게추

Claims (6)

  1. 수상에서 방수 및 부유 가능하고 투명한 재질로 된 링 형상의 튜브관;
    상기 튜브관 내 일렬로 배치되며 전기적으로 서로 연결된 다수의 발광소자;
    상기 튜브관의 상부의 수상에 설치되며 태양전지를 이용하여 태양 광으로부터 전원을 생성하는 태양광발전부;
    상기 튜브관의 하부의 수중에 원통형으로 세로방향으로 설치되며 외벽과 내벽으로 이루어진 원통형 하우징과, 상기 내벽 내의 내부공간에 양 끝단에서 세로방향으로 고정설치된 두 개의 스프링과, 상기 두 개의 스프링 사이에 위치하여 상기 스프링의 탄성력에 의해 상기 세로방향으로 운동하는 다수의 영구자석으로 이루어진 영구자석세트와, 상기 외벽과 내벽 사이에 상기 내벽의 외주면을 따라 권선된 코일을 포함하며, 파도에 의한 상기 영구자석의 세로방향 운동으로 상기 코일에 유기되는 전원을 생성하는 파력발전부;
    상기 태양광발전부 및 파력발전부에서 생성되는 전원을 충전하는 축전지;
    상기 태양광발전부에서 생성된 전원 및 상기 축전지에 충전된 전원 중 하나가 상기 발광소자에 선택적으로 공급되도록 스위칭하는 스위칭소자; 및
    상기 스위칭소자의 스위칭동작을 제어하는 제어부; 를 포함하며,
    상기 영구자석세트는 동일한 크기의 영구자석이 적어도 두 개 이상 적층되어 이루어지며 서로 이웃하는 각 영구자석 간에는 동일한 극성끼리 마주하도록 적층되는 것을 특징으로 하는 발광부표.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 영구자석세트는 두 개 이상 더 구비되며 상기 각 영구자석세트 사이에 스프링이 각각 삽입되는 것을 특징으로 하는 발광부표.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 적층된 영구자석 사이에 강자성체 재료가 각각 삽입되는 것을 특징으로 하는 발광부표.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 강자성체 재료는 상기 영구자석의 두께와 동일한 순철 강판 또는 실리콘 강판 중 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 발광부표.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 태양광발전부에서 생성되는 전원에 대한 발전량을 측정하는 발전량측정부를 더 포함하며, 상기 제어부는 상기 발전량측정부에서 측정된 발전량이 미리 설정된 기준량보다 큰 경우 상기 축전지에서 상기 발광소자로의 전원 공급을 차단하도록 스위칭소자를 제어하고, 반대로 기준량보다 작은 경우 상기 축전지에서 상기 발광소자로 전원이 공급되도록 상기 스위칭소자를 제어하는 것을 특징으로 하는 발광부표.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 원통형 하우징의 하부에 부착된 무게추를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발광부표.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101429402B1 (ko) * 2013-06-25 2014-08-14 울산대학교 산학협력단 팬듈럼 기반의 에너지 하베스터
CN104171235A (zh) * 2014-07-15 2014-12-03 柴华 一种海棠果蜜饯的制备方法
CN107975455B (zh) * 2017-11-24 2019-04-16 浙江大学 一种浮子式波浪能发电装置

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20130001320U (ko) * 2011-08-18 2013-02-27 삼화주철공업 주식회사 발광 부표

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20130001320U (ko) * 2011-08-18 2013-02-27 삼화주철공업 주식회사 발광 부표

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017018755A1 (ko) * 2015-07-30 2017-02-02 (주)한국플랜트관리 독립형 항로표지시설물 파랑발전 패키지 시스템

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