KR101463686B1 - 자연에너지를 이용하는 가로등의 축전지 수납장치 - Google Patents

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박형욱
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Abstract

본 발명은 자연에너지를 이용하는 가로등의 축전지 수납장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 자연에너지로서 생산된 전기에너지를 저장하여 가로등에 전원을 공급하는 축전지 팩을 가로등의 등주 내에 설치하여 시각적으로 확인할 수 있도록 투명판을 구비하는 자연에너지를 이용하는 가로등의 축전지 수납장치에 관한 것이다.

Description

자연에너지를 이용하는 가로등의 축전지 수납장치{Battery storage apparatus for street light using natural energy}
본 발명은 자연에너지를 이용하는 가로등의 축전지 수납장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 자연에너지로서 생산된 전기에너지를 저장하여 가로등에 전원을 공급하는 축전지 팩을 가로등의 등주 내에 설치하여 시각적으로 확인할 수 있도록 투명판을 구비하는 자연에너지를 이용하는 가로등의 축전지 수납장치에 관한 것이다.
최근 화석연료의 자원 고갈에 대처하고 화석연료에 의한 공해를 줄이기 위해 대체에너지에 대한 관심이 높아지고 있으며, 특히 풍력, 수력, 태양에너지 등의 자연에너지를 이용하는 전력생산에 대한 연구가 진행되고 있다.
대체에너지 산업은 주로 초기의 시설비용이 많이 소요되는 단점이 있지만, 태양 발전(태양열/태양광 발전)의 경우 다른 대체에너지 산업에 비하여 자원이 풍부할 뿐만 아니라 설치비용이 비교적 저렴하고 지역의 제한도 크게 받지 않아 세계적으로 태양 발전에 대한 관심이 대두되고 있는 상태이다.
태양 발전은 주로 일조량이 많은 곳이면 도심지의 빌딩 옥상, 주택의 지붕 등과 같이 지역 및 지형에 제한 없이 설치 및 이용이 가능하여 무공해로 전력을 생산하는 무공해 발전설비로 알려져 있다.
한편, 종래의 가로등은 자체 발전설비 없이 외부에서 공급되는 상용 교류전원을 동력원으로 이용하고 있어, 설치비용 및 유지비용이 많이 소요될 뿐만 아니라, 홍수시에 경관 조명램프가 침수될 경우에 누전으로 인한 사고가 발생하는 문제점이 있었다.
특히, 종래에는 자체 발전설비가 없는 경우, 먼 거리의 전력공급원으로부터 지중 또는 지상의 케이블을 통해 전력을 공급받아야 하는데, 이때 장거리의 케이블이 필요하다. 따라서, 종래에는 도로의 가로등 전체를 장거리의 케이블로 연결하는 데는 설치비용 및 관리비용이 상당할 수밖에 없다.
이러한 점을 감안하여 자체 발전설비를 보유한 가로등이 제안된 바 있으며, 그 예로 태양전지를 이용한 가로등이 제안된바 있다. 그러나, 이는 단순한 온-오프(on-off) 제어 기능만을 제공하기 때문에 전력소모가 비효율적으로 이루어질 수 있다는 한계를 여전히 갖고 있었다.
또한 태양전지 등의 자체 발전설비를 보유하더라도 발전된 전기에너지를 저장하기 위해서는 충/방전 가능한 축전지(2차 전지)를 구비해야 한다. 종래에는 가로등에 태양전지 등의 발전설비를 갖추어놓고 그로부터 생성된 전기에너지를 가로등의 주변에 설치한 축전지에 저장한 뒤 사용하는 방식이 주로 이용되었다.
그러나, 종래에는 고가의 축전지를 가로등의 주변에 설치하므로 쉽게 도난의 문제가 있으며, 축전지를 외부 장소에 설치하는 경우 축전지 보관 및 설치, 도난 방지 등을 위한 별도의 설비를 갖추어야 하므로 이에 소요되는 설치비용 및 관리비용이 상당하다. 또한 축전지를 설치할 별도 공간의 확보가 반드시 필요하고, 유지보수 등 관리적인 측면에서도 여러 불편함이 있는 등 불리한 점이 있다.
또한 일반적인 가로등은 각종 기후조건 및 점등시간 등의 주변환경에 따라 조명상태의 변화가 어려워 최적의 조명상태를 유지할 수 없고, 점등 및 점멸의 조명상태로만 유지되므로 가로등의 소비전력 절감효과가 크지 않는 문제점도 있었다.
따라서 종래에는 특허등록 제090032호를 통하여 가로등의 등주내에 축전지를 수납하는 기술이 제안되었다. 그러나 상기와 같은 종래의 가로등 축전지 수납장치는 등주내에 설치됨에 따라서 축전지의 상태를 확인하기가 쉽지 않아서 유지 및 보수가 어려운 문제점이 있었다.
아울러 종래 기술은 등주 내에 축전지를 수납함에 따라서 축전지에서 발열된 열을 외부로 방열시킬 수 없기에 고온이 지속되는 계절에 외부온도 및 금속 재질의 등주의 발열로 인하여 축전지의 수명이 단축되는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하고자 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 등주내에 수납되는 축전지 팩의 유지 및 보수가 용이한 자연에너지를 이용하는 가로등의 축전지 수납장치를 제공함에 있다.
또한 본 발명의 다른 목적은 축전지에서 발열된 열을 외부로 방열시킬 수 있도록 방열구성을 갖는 자연에너지를 이용하는 가로등의 축전지 수납장치를 제공함에 있다.
본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 하기와 같은 실시예를 포함한다.
본 발명에 따른 자연에너지를 이용하는 가로등의 축전지 수납장치의 바람직한 실시예는 지면에 고정되는 등주에 고정되어 점등되는 가로등; 자연에너지로서 전기에너지를 생산하는 발전부; 상기 등주의 내측에서 상기 발전부에서 생산된 전기에너지를 저장하여 상기 가로등에 공급하는 다 수개의 축전지 팩; 및 상기 등주의 내측에서 상기 다 수개의 축전지 팩을 수납하는 축전지 수납부를 포함하고, 상기 축전지 수납부는 내측에 수납되는 다 수개의 축전지 팩을 상기 등주의 외측에서 시각적으로 확인될 수 있도록 투명재질로 제작되는 투명판; 상기 등주의 내측에서 직립된 벽면으로서 후면과 양측면을 형성하여 내측에 빈공간을 형성하는 수납본체; 상기 수납본체의 내측에서 상하 방향으로 상호 이격되어 다 수개의 공간으로 구획 및 분할하고, 상면에서 상기 축전지 팩이 안착되는 격판; 및 상기 수납본체의 양측면에서 고정되어 상기 투명판을 지지하는 지지브라켓을 포함한다.
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본 발명의 또 다른 실시예에 있어서, 상기 격판은 상기 축전지 팩에 연결되는 전선이 인출되는 하나 이상의 개구; 및 상하 방향으로 공기유로를 형성하도록 관통형성되는 다 수개의 통공을 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 또 다른 실시예에 있어서, 상기 격판은 상호 이격되는 하나 이상의 연장바로 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 있어서, 상기 격판은 양측 끝단이 하향되도록 절곡되어 상기 수납본체의 밀착되어 고정되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 있어서, 상기 지지브라켓은 상기 수납본체의 양측면에서 각각 고정되는 한 쌍으로서, 일측 끝단에서 상기 수납본체의 측면에 고정되는 접착판과, 상기 접착판에서 수평으로 절곡되어 상기 수납본체의 전면 일부를 차폐시키는 수평판과, 상기 수평판에서 수직으로 절곡되어 상기 투명판의 배면에 고정되는 고정판을 포함한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 있어서, 상기 고정판은 끝단에서 수평으로 절곡되어 상기 투명판의 배면에 밀착되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 있어서, 상기 축전지 수납부는 상기 투명판이 고정되는 상기 수납 본체의 전면은 상측과 하측중 적어도 하나에서 개방 형성되어 내측에서 발열된 열을 방열시키는 방열부를 더 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명은 등주내에 설치되는 축전지 수납장치의 전면을 투명재질로 이루어진 투명판을 설치함에 따라서 축전지의 상태를 시각적으로 확인할 수 있어 유지 및 보수가 용이한 효과가 있다.
또한 본 발명은 등주 내에 설치되는 축전지 수납장치 내에서 공기유로를 형성함에 따라서 내부의 열을 외부로 방열시킬 수 있어 축전지의 수명을 연장시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 자연에너지를 이용하는 가로등의 축전지 수납장치를 도시한 사시도,
도 2는 본 발명에 따른 자연에너지를 이용하는 가로등의 축전지 수납장치의 정면도,
도 3은 도 2에서 축전지 팩을 확대 도시한 도면,
도 4는 본 발명에 따른 자연에너지를 이용하는 가로등의 축전지 수납장치의 측면도,
도 5는 본 발명에 따른 자연에너지를 이용하는 가로등의 축전지 수납장치의 측면도,
도 6a와 도 6b는 본 발명에 따른 자연에너지를 이용하는 가로등의 축전지 수납장치의 타 실시예를 도시한 평면도이다.
이하에서는 본 발명에 따른 자연에너지를 이용하는 가로등의 축전지 수납장치의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 자연에너지를 이용하는 가로등의 축전지 수납장치를 도시한 사시도, 도 2는 본 발명에 따른 자연에너지를 이용하는 가로등의 축전지 수납장치의 정면도, 도 3은 도 2에서 축전지 팩을 확대 도시한 도면, 도 4는 본 발명에 따른 자연에너지를 이용하는 가로등의 축전지 수납장치의 측면도, 도 5는 본 발명에 따른 자연에너지를 이용하는 가로등의 축전지 수납장치의 측면도이다.
먼저, 도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 자연에너지를 이용하는 가로등(20)의 축전지 수납장치는 태양광을 수집하여 에너지를 생성시키는 발전부(10)와, 지면에 고정되는 등주(30)와, 상기 등주(30)의 선단에서 상기 발전부(10)에서 생성되는 전원에 의하여 점등되는 가로등(20)과, 상기 발전부(10)에서 생산된 에너지를 저장하는 하나 이상의 축전지 팩(50)과, 상기 하나 이상의 축전지 팩(50)을 수납하는 축전지 수납부(40)를 포함한다.
상기 발전부(10)는 집광판으로 입사되는 태양광을 전기적 에너지로 변환하여 상기 축전지 또는 가로등(20)에 에너지를 공급한다. 여기서 상기 발전부(10)는 일예로서 태양광을 이용한 태양광 발전장치가 도시되었으나, 본 발명은 이에 국한되지 않으며 풍력이나 조류 및 기타 자연에너지를 이용하여 에너지를 생산하는 모든 발전장치에 해당된다.
상기 등주(30)는 내측에 빈 공간을 형성하여 상기 축전지 수납부(40)와, 상기 축전지 수납부(40)에 수납되는 축전지 팩(50)을 지지하고, 상측에서 상기 가로등(20)과 발전부(10)가 고정 및 지지된다.
여기서 상기 등주(30)는 전면 일부가 절개되어 상기 축전지 수납부(40)의 전면이 노출될 수 있도록 형성된다. 즉, 상기 등주(30)는 외면에서 후술되는 상기 축전지 수납부(40)의 전면을 형성하는 투명판(42)을 노출시켜 내측에 수납된 축전지 팩(50)이 시각적으로 확인될 수 있도록 함이 바람직하다.
상기 축전지 팩(50)은 도 2와 도 5를 참조하여 설명한다.
상기 축전지 팩(50)은 상호 직렬 또는 병렬로서 전기적 신호의 통전이 가능하도록 연결되는 하나 이상의 전지셀(51)과, 상기 하나 이상이 전지셀(51)을 고정시키는 고정수단(52)과, 상기 전지셀(51)을 전기적으로 연결하는 커넥터(53)를 구비한다.
상기 하나 이상의 전지셀(51)은 측면에서 밀착되어 일방향으로 연결되어 상기 고정수단(52)에 의하여 다 수개가 고정된다. 여기서 상기 전지셀(51)은 상면에서 음과 양의 전원이 입출력되는 극주(511)를 각각 포함한다.
상기 커넥터(53)는 상기 서로 다른 전지셀(51) 사이를 전기적으로 통전되도록 연결시킨다. 여기서 상기 커넥터(53)는 일측 전지셀(51)의 극주(511)와 타측 전지셀(51)의 극주 사이를 연결하여 양 전지셀(51) 사이를 통전시킨다.
상기 고정수단(52)은 하나 이상의 전지셀(51)의 양측면에 밀착되는 직립된 벽면으로 이루어진 지지판(521)과, 하나 이상이 상하방향으로 정렬되도록 연장되어 양 끝단이 각각 지지판(521)에 고정되는 연결바(522)를 포함한다.
상기 지지판(521)은 한 쌍으로서 일측의 전지셀(51) 외면과 타측의 전지셀(51) 외면에 각각 밀착되며, 그 사이에 상기 연결바(522)가 연장되어 고정된다.
상기 축전지 수납부(40)는 전면이 개방되어 내측에서 상기 축전지 팩(50)이 수납되는 공간을 형성하는 수납본체(41)와, 상기 수납본체(41)의 개방된 전면에 고정되는 투명판(42)과, 상기 수납본체(41)의 내측공간을 하나 이상으로 구획하는 격판(44)과, 상기 수납본체(41)의 전면에서 투명판(42)을 지지하는 지지브라켓(43)을 포함한다.
상기 수납본체(41)는 등주(30)의 내측 공간에서 수용되는 구성이거나 또는 등주(30) 자체가 해당 될 수 있으며, 이는 설계자의 선택에 따라서 적용될 수 있다. 아울러 상기 수납본체(41)는 개방된 전면을 이루고, 직립된 벽면에서 절곡되는 양측면을 이루며, 상면과 바닥면을 이루어 다 수개의 축전지 팩(50)이 수납되는 공간을 형성한다.
상기 격판(44)은 상기 수납본체(41)의 내측에서 다 수개가 상하방향으로 일정간격으로 이격되도록 배치되어 상기 축전지 팩(50)을 지지하는 공간을 형성한다. 상기 격판(44)은 양 끝단(441)이 하향 절곡되어 상기 수납본체(41)의 내측 벽면에 나사에 의하여 고정된다(도 3참조).
이때 상기 격판(44)은 상기 축전지 팩(50) 사이를 연결하는 전선의 인출입을 용이하도록 바닥면에 관통되는 개구(442)와, 상하측 축전지 팩(50)의 방열을 위하여 다 수개의 통공(443)을 더 포함하는 것이 바람직하다.
또는 상기 격판(44)은 하나 이상의 연장바(444)로서 상호 이격되어 그 사이에 전선이 인출입 될 수 있고, 방열기능을 갖도록 이격공간(445)을 갖도록 형성됨도 가능하다(도 6b참조).
상기 지지브라켓(43)은 상기 수납본체(41)의 양측에서 각각 고정되는 한 쌍으로서 다단으로 절곡되어 상기 수납본체(41)의 전면 일부를 밀폐하고, 상기 투명판(42)을 지지한다. 보다 상세히 설명하자면, 상기 지지브라켓(43)은 상기 수납본체(41)의 외측면에 일착되는 일측 끝단의 접착판(432)과, 상기 접착판(432)에서 수평으로 절곡되어 상기 수납본체(41)의 전면일부를 밀폐시키는 수평판(431)과, 상기 수평판(431)에서 수직으로 절곡되어 끝단에서 다시 수평으로 절곡되어 상기 투명판(42)과 체결되는 고정판(433)을 포함한다.
상기 접착판(432)은 상기 수납본체(41)의 외측면에 밀착되어 나사와 같은 고정수단(52)이 연통됨에 따라서 상기 수납본체(41)에 고정된다.
상기 수평판(431)은 상기 접착판(432)에서 절곡되어 상기 수납본체(41)의 전면일부(전면에서 양측에 위치된 영역)를 가로막는 형상으로 이루어진다.
상기 고정판(433)은 상기 수평판(431)에서 수직으로 절곡되어 상기 투명판(42)이 수평판(431)과 이격된 위치에서 고정될 수 있도록 연장되고, 끝단에서 수평으로 절곡되어 투명판(42)의 배면 양측에서 밀착되어 고정된다.
상기 투명판(42)은 내부가 시각적으로 확인가능한 투명한 재질의 플라스틱 또는 유리재질로 제작되어 상기 고정판(433)의 절곡된 끝단에서 고정된다.
여기서 상기 축전지 수납부(40)는 상기 투명판(42)을 상기 지지브라켓(43) 보다 낮은 높이를 갖도록 형성하여 상기 투명판(42)의 상측과 하측에서 개방된 공간을 갖도록 고정됨에 따라서 상기 수납본체(41)의 전면 상측과 하측에서 각각 방열기능을 갖는 방열부(45)를 더 포함한다.
본 발명은 상기와 같은 구성을 포함하며, 이하에서는 상기와 같은 구성을 통하여 달성되는 작용을 설명한다.
먼저, 작업자는 등주(30)를 지면에 고정하고, 태양광 또는 풍력에 의하여 에너지를 생산하는 발전부(10)를 상기 등주(30)에 고정한다. 그리고 작업자는 상기 등주(30) 내에 형성되는 축전지 수납부(40)에 하나 이상의 축전지 팩(50)을 상기 격판(44)으로 구획되는 다 수개의 수납본체(41)에 각각 안착시킨다.
여기서 상기 축전지 팩(50)은 다 수개의 전지셀(51)이 직렬 또는 병렬로 연결되고, 상기 다 수개의 축전지 팩(50)은 직렬 또는 병렬로서 전기적으로 연결된다.
이와 같이 작업자가 상기 축전지 팩(50)을 상기 수납본체(41)에 안착하여 전기적으로 연결되도록 전선을 각각 연결한 뒤에 상기 투명판(42)을 상기 지지브라켓(43)의 고정판(433)에 밀착시킨뒤에 나사로 고정시킨다. 여기서 상기 투명판(42)은 상기 고정판(433)에 의하여 상기 수납 본체(41)의 전면과 이격된 위치에서 고정된다.
따라서 상기 축전지 수납부(40)는 상기 투명판(42)에 의하여 내부가 시각적으로 확인된다. 아울러 작업자는 상기와 같은 축전지 팩(50)의 수납 및 연결작업이 완료되면, 상기 가로등(20)과 상기 축전지 팩(50) 사이를 전선으로 연결 시킨다. 따라서 상기 작업자가 전원 스위치를 온하면, 상기 축전지 팩(50)에서 공급되는 전원에 의하여 상기 가로등(20)이 점등될 수 있다.
이후 작업자는 상기 등주(30)의 외측에서 상기 투명판(42)을 통하여 등주(30) 내부(축전지 수납부(40))에 안착되는 다 수개의 축전지 팩(50)의 상태를 시각적으로 확인할 수 있기에 가로등(20)의 시공 이후에 축전지 팩(50)의 관리가 매우 용이하다.
아울러 본 발명은 상기 수납본체(41)와 투명판(42) 사이가 이격된 공간을 형성하고, 상측과 하측에서 개방된 방열부(45)를 형성함에 따라서 축전지 팩(50)에서 발생된 열을 외부로 방열시킬 수 있다.
또한 본 발명은 상기 격판(44)에 다 수개의 통공(443) 또는 연장바(444) 사이에 이격된 빈 공간으로 이루어진 공기 유로를 형성함에 따라서 축전지 팩(50)의 방열기능을 강화시킬 수 있어 등주(30) 내부의 온도를 낮출 수 있어 축전지 팩(50)의 수명을 연장 시킬 수 있다.
상기에서는 본 발명의 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
10 : 발전부 20 : 가로등
30 : 등주 40 : 축전지 수납부
41 : 수납본체 42 : 투명판
43 : 지지브라켓 44 : 격판
45 : 방열부 50 : 축전지 팩
51 ; 전지셀 52 : 고정수단
53 : 커넥터 431 : 수평판
432 : 접착판 433 : 고정판
441 : 끝단 442 : 개구
443 : 통공 444 : 연결바
445 : 이격공간 511 : 극주
521 : 지지판 522 : 연결바
523 : 나사

Claims (8)

  1. 지면에 고정되는 등주에 고정되어 점등되는 가로등;
    자연에너지로서 전기에너지를 생산하는 발전부;
    상기 등주의 내측에서 상기 발전부에서 생산된 전기에너지를 저장하여 상기 가로등에 공급하는 다 수개의 축전지 팩; 및
    상기 등주의 내측에서 상기 다 수개의 축전지 팩을 수납하는 축전지 수납부를 포함하고,
    상기 축전지 수납부는 내측에 수납되는 다 수개의 축전지 팩을 상기 등주의 외측에서 시각적으로 확인될 수 있도록 투명재질로 제작되는 투명판;
    상기 등주의 내측에서 직립된 벽면으로서 후면과 양측면을 형성하여 내측에 빈공간을 형성하는 수납본체;
    상기 수납본체의 내측에서 상하 방향으로 상호 이격되어 다 수개의 공간으로 구획 및 분할하고, 상면에서 상기 축전지 팩이 안착되는 격판; 및
    상기 수납본체의 양측면에서 고정되어 상기 투명판을 지지하는 지지브라켓을 포함하는 자연에너지를 이용하는 가로등의 축전지 수납장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 격판은
    상기 축전지 팩에 연결되는 전선이 인출되는 하나 이상의 개구; 및
    상하 방향으로 공기유로를 형성하도록 관통형성되는 다 수개의 통공을 포함하는 자연에너지를 이용하는 가로등의 축전지 수납장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 격판은
    상호 이격되는 하나 이상의 연장바로 형성되는 것을 특징으로 하는 자연에너지를 이용하는 가로등의 축전지 수납장치.
  5. 제3항 또는 제4항에 있어서, 상기 격판은
    양측 끝단이 하향되도록 절곡되어 상기 수납본체의 밀착되어 고정되는 것을 특징으로 하는 자연에너지를 이용하는 가로등의 축전지 수납장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 지지브라켓은
    상기 수납본체의 양측면에서 각각 고정되는 한 쌍으로서,
    일측 끝단에서 상기 수납본체의 측면에 고정되는 접착판과, 상기 접착판에서 수평으로 절곡되어 상기 수납본체의 전면 일부를 차폐시키는 수평판과, 상기 수평판에서 수직으로 절곡되어 상기 투명판의 배면에 고정되는 고정판을 포함하는 자연에너지를 이용하는 가로등의 축전지 수납장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 고정판은
    끝단에서 수평으로 절곡되어 상기 투명판의 배면에 밀착되는 것을 특징으로 하는 자연에너지를 이용하는 가로등의 축전지 수납장치.
  8. 제1항에 있어서, 상기 축전지 수납부는
    상기 투명판이 고정되는 상기 수납 본체의 전면은 상측과 하측중 적어도 하나에서 개방 형성되어 내측에서 발열된 열을 방열시키는 방열부를 더 포함하는 자연에너지를 이용하는 가로등의 축전지 수납장치.

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KR20230152986A (ko) 2022-04-28 2023-11-06 전남대학교산학협력단 신호등 전력공급장치 및 이를 포함하는 교통정보 수집시스템

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KR20100106946A (ko) * 2010-09-14 2010-10-04 장진찬 엘이디 표시 등기구

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