KR101857739B1 - 창호용 태양광 발전 어셈블리 - Google Patents

창호용 태양광 발전 어셈블리 Download PDF

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Abstract

본 발명은 창호의 외측으로 태양전지판을 설치하여 창문의 시야를 가리지 않으면서도 태양전지판을 설치할 수 있는 창호용 태양광 발전 어셈블리를 제공하는 데 있다.
본 발명은, 공동주택 건물에 설치되는 창호의 외측둘레에 형성된 지지부재(1000)와; 지지부재(1000)에 장착되는 태양전지판 거치부재(2000)와; 태양전지판 거치부재(2000)에 놓이는 태양전지판(3000)으로 이루어지되, 지지부재(1000)는 하부창호(2)의 외측둘레에 위치하면서 태양전지판 거치부재(2000)를 지지하는 하부지지부재(1100)와, 상부창호(3)의 외측둘레에 위치하면서 태양전지판 거치부재(2000)를 지지하는 상부지지부재(1200)와, 측부창호(4)의 외측둘레에 위치하면서 태양전지판 거치부재(2000)를 지지하는 측면지지부재(1300)로 이루어진 것을 특징으로 한다.

Description

창호용 태양광 발전 어셈블리{Solar energy generation assembly for windows and doors}
본 발명은 창호용 태양광 발전 어셈블리에 관한 것으로, 상세하게는 창호의 외측으로 태양전지판을 설치하여 창문의 시야를 가리지 않으면서도 다수의 태양전지판을 설치할 수 있는 창호용 태양광 발전 어셈블리에 관한 것이다.
재생 에너지로는 태양광, 태양열, 조력, 풍력 등이 있으나, 이 가운데서 최근 가장 각광받는 재생 에너지원으로는 태양광을 이용한 발전시스템이다. 그리고, 태양광을 이용한 발전 시스템의 경우, 무한의 에너지원을 사용하여 발전할 수 있고, 환경오염 문제를 원척적으로 해결할 수 있는 장점이 있다.
이와 같은 태양광 발전시스템은 태양 빛에 의해 전기 에너지를 발생하는 태양전지모듈로부터 직류전력을 공급받아 상전계통과 주택에 안정된 전력을 공급하는 발전설비로 고품질의 전기를 정전없이 저렴하고 안전하며 편리하게 사용할 수 있는 자연 친화적인 발전시스템이다.
하지만, 태양전지판은 태양전지의 종류에 따라 비용이 높고 태양광의 에너지 밀도가 낮아 일정 전력을 얻기 위해서는 태양전지판을 다량 사용해야 하며, 이로 인해 설치장소에 많은 제한이 따른다. 즉, 설치공간의 부족으로 인해 태양광 발전시설의 이용이 제한되고 있는 실정이다.
이에 따라, 한국등록실용 제0403768호의 "건물외벽 설치형 태양광 발전장치"가 있으나, 이는 태양광 모듈이 건물 외벽에 고정되는 방식이다. 이러한, 건물 일체형 태양 전지의 시공은 건물의 건축 비용을 크게 증가시키게 되는 문제점이 있으므로 다수의 입주자가 거주하게 되는 공동 주택에는 적용하기 어려운 문제가 있다.
이러한 점을 보완하기 위하여 대한민국 등록특허공보 10-1475317호에서는 아파트 및 빌라 등의 건물에서는 베란다의 난간에 태양전지판을 설치하기도 하지만, 베란다에만 설치되기 때문에 소수의 태양전지판만을 설치할 수 밖에 없어 생산전력이 낮은 문제가 있다. 또한, 최근에 건축되는 공동주택의 경우 베란다 난간이 없이 창호로만 건축되기 때문에 사용의 제약이 따르는 문제점이 있었다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 창호의 외측으로 태양전지판을 설치하여 창문의 시야를 가리지 않으면서도 태양전지판을 설치할 수 있는 창호용 태양광 발전 어셈블리를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 해결과제는 창호의 하부, 상부 및 측부의 외측을 둘러싸도록 태양전지판을 설치하여 다수의 태양전지판을 설치할 수 있는 창호용 태양광 발전 어셈블리를 제공하는 데 있다.
본 발명에 따른 창호용 태양광 발전 어셈블리는, 공동주택 건물에 설치되는 창호의 외측둘레에 형성된 지지부재(1000)와; 지지부재(1000)에 장착되는 태양전지판 거치부재(2000)와; 태양전지판 거치부재(2000)에 놓이는 태양전지판(3000)으로 이루어지되, 지지부재(1000)는 하부창호(2)의 외측둘레에 위치하면서 태양전지판 거치부재(2000)를 지지하는 하부지지부재(1100)와, 상부창호(3)의 외측둘레에 위치하면서 태양전지판 거치부재(2000)를 지지하는 상부지지부재(1200)와, 측부창호(4)의 외측둘레에 위치하면서 태양전지판 거치부재(2000)를 지지하는 측면지지부재(1300)로 이루어진 것을 특징으로 한다.
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본 발명의 창호용 태양광 발전 어셈블리에 의하면 창호의 외측으로 태양전지판을 설치할 수 있어 시야를 가리지 않으면서도 태양전지판을 설치할 수 있는 장점이 있다.
또한, 창호의 하부, 상부 및 측부의 외측을 둘러싸도록 태양전지판을 설치하여 다수의 태양전지판을 설치할 수 있기 때문에 생산되는 전력량을 증가시킬 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 창호용 태양광 발전 어셈블리에 대한 개략도.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 하부지지부재의 단면도.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 하부지지부재의 단면도.
도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 하부지지부재의 단면도.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 상부지지부재의 단면도.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 상부지지부재의 단면도.
도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 상부지지부재의 단면도.
도 8은 본 발명의 제4 실시예에 따른 상부지지부재의 단면도.
도 9는 본 발명에 따른 측면지지부재의 단면도.
도 10은 본 발명에 따른 태양전지판 거치부재의 사시도.
도 11a 및 도 11b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 태양전지판 거치부재의 단면도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명의 창호용 태양광 발전 어셈블리을 상세히 설명한다.
도 2 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 창호용 태양광 발전 어셈블리는, 공동주택 건물에 설치되는 창호의 외측둘레에 형성된 지지부재(1000)와, 지지부재(1000)에 장착되는 태양전지판 거치부재(2000)와, 태양전지판 거치부재(2000)에 놓이는 태양전지판(3000)으로 이루어진다. 이러한 창호용 태양광 발전 어셈블리는 창문의 시야를 가리지 않으면서도 다수의 태양전지판을 설치할 수 있게 된다. 여기서, 상기한 태양전지판에는 축전지와 전기적으로 연결되어 있으며, 주간에 태양에서 발생되는 빛을 상기 축전지에 저장하여 일상생활에서 사용하는 시스템으로, 이는 일반적인 태양전지판과 동일 또는 유사하므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
본 발명의 지지부재(1000)는 하부창호(2)의 외측둘레에 위치하면서 태양전지판 거치부재(2000)를 지지하는 하부지지부재(1100)와, 상부창호(3)의 외측둘레에 위치하면서 태양전지판 거치부재(2000)를 지지하는 상부지지부재(1200)와, 측부창호(4)의 외측둘레에 위치하면서 태양전지판 거치부재(2000)를 지지하는 측면지지부재(1300)로 이루어진다.
도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 하부지지부재(1100)는 하부창호(2)에서 하부외벽으로 연장된 하부연장부(1110)와, 하부창호(2) 또는 하부연장부(1110)에서 외부로 돌출된 제1 하단받침부(1120)와, 제1 하단받침부(1120)와 소정거리 이격된 아랫부분의 하부연장부(1110)에서 외부로 돌출된 제2 하단받침부(1130)로 이루어진다. 하부연장부(1110)는 건물외벽에 앵커볼트(1140)로 체결되어 고정되는 것이 바람직하다. 이때, 제1,2 하단받침부(1120,1130)는 하부창호(2)와 동일한 방향인 가로방향으로 연속적으로 형성되는 것이 바람직하다. 이러한 제1,2 하단받침부(1120,1130)에 의해서 태양전지판 거치부재(2000)가 세로방향으로 위치한 상태에서 서로 이웃하게 장착되게 된다.
그리고, 하부지지부재(1100)는 장착되는 태양전지판 거치부재(2000)가 이탈되는 것을 방지하기 위하여 제1 하단받침부(1120)의 상부에 태양전지판 거치부재(2000)의 상단부를 지지하는 하부이탈방지부(1150)가 형성된다. 하부이탈방지부(1150)는 일단이 창호의 외측면에 볼트 체결되고 타단이 설치되는 태양전지판 거치부재(2000)의 상부면으로 연장되거나 또는 태양전지판 거치부재(2000)의 상단을 감싸도록 형성된다. 이러한, 하부이탈방지부(1150)는 다수개가 설치되거나 또는 하부연장부(1110)를 따라 길이방향으로 연속적으로 형성될 수도 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 하부지지부재(1100)는 태양전지판 거치부재(2000)가 수직으로 장착되도록 하부연장부(1110)가 하부외벽에 밀착되고, 제1,2 하단받침부(1120,1130)는 상단부만이 개구되도록 외부로 돌출된 '
Figure 112016033986044-pat00001
' 형상으로 형성된다. 이에 따라 태양전지판 거치부재(2000)는 제1,2 하단받침부(1120,1130)에 각각 체결되게 된다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 제2 실시예에 따른 하부연장부(1110)는 태양전지판 거치부재(2000)가 소정각도로 기울어진 상태로 장착되도록 하부창호(2)에서 사선방향으로 돌출된 각도지지부(1160)가 형성되고, 제2 하단받침부(1130)는 판형상으로 하부창호(2) 또는 하부연장부(1110)에서 소정각도(예각)로 기울어지게 외부로 돌출되고, 제2 하단받침부(1130)는 하부연장부(1110)의 끝단에서 제1 하단받침부(1120) 방향으로 상단부만이 개구되도록 돌출된다. 이때, 각도지지부(1160)의 표면에는 상단부만이 개구되도록 외부로 돌출된 제1 하단받침부(1120)가 형성될 수 있다. 이에 따라 태양전지판 거치부재(2000)는 상부가 각도지지부에 놓여지면서 하부가 제2 하단받침부(1130)에 체결되게 된다,
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 제3 실시예에 따른 제1 하단받침부(1120)는 태양전지판 거치부재(2000)의 상단을 감싸도록 형성되고, 제2 하단받침부(1130)는 하부연장부(1110)의 끝단에서 태양전지판 거치부재(2000)의 하단을 감싸도록 형성된다. 이에 따라 태양전지판 거치부재(2000)는 제1 하단받침부(1120)와 제2 하단받침부(1130) 사이에 놓이게 된다.
한편, 도 5 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 상부지지부재(1200)는 상부창호(3)에서 외부로 돌출된 제1 상단받침부(1210)와, 제1 상단받침부(1210)와 소정거리 이격된 아랫부분의 상부창호(3)에서 외부로 돌출된 제2 상단받침부(1220)로 이루어진다. 이때, 제1,2 상단받침부(1210,1220)는 상부창호(3)와 동일한 방향인 가로방향으로 연속적으로 형성되는 것이 바람직하다. 이러한 제1,2 상단받침부(1210,1220)에 의해서 태양전지판 거치부재(2000)가 세로방향으로 위치한 상태에서 서로 이웃하게 장착되게 된다.
그리고, 상부지지부재(1200)는 장착되는 태양전지판 거치부재(2000)가 이탈되는 것을 방지하기 위하여 제1 상단받침부(1210)의 상부에 태양전지판(3000)의 상단부를 지지하는 상부이탈방지부(1230)를 더 구비할 수 있다. 상부이탈방지부(1230)는 일단이 창호의 외측면에 볼트 체결되고 타단이 설치되는 태양전지판 거치부재(2000)의 상부면으로 연장되거나 또는 태양전지판 거치부재(2000)의 상단을 감싸도록 형성된다. 이러한, 상부이탈방지부(1230)는 다수개가 설치되거나 또는 상부창호(3)를 따라 길이방향으로 연속적으로 형성될 수도 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 상부지지부재(1200)는 태양전지판 거치부재(2000)가 수직으로 장착되도록 제1,2 상단받침부(1210,1220)는 상단부만이 개구되도록 외부로 돌출된 '
Figure 112016033986044-pat00002
' 형상으로 형성된다. 이에 따라 태양전지판 거치부재(2000)는 제1,2 상단받침부(1210,1220)에 각각 체결되게 된다.
도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 상부지지부재(1200)는 태양전지판 거치부재(2000)가 소정각도로 기울어진 상태로 장착되도록 상부창호(3)가 소정각도를 갖도록 형성되면서 끝단이 상부외벽의 하단에 밀착되고, 제1,2 상단받침부(1210,1220)는 상단부만이 개구되도록 외부로 돌출된 '
Figure 112016033986044-pat00003
' 형상으로 형성된다. 이에 따라 태양전지판 거치부재(2000)는 소정각도로 기울어진 상태로 상부창호(3)에 형성된 제1,2 상단받침부(1210,1220)에 각각 체결되게 된다.
도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제3 실시예에 따른 상부지지부재(1200)는 상부창호(3)가 좁은 경우에도 태양전지판 거치부재(2000)를 안정적으로 장착되도록 상부창호(3)의 하부끝단에서 하부로 연장된 상부연장부(1240)를 포함한다. 상부창호(3)에는 제1 상단받침부(1210)가 형성되고, 상부연장부(1240)에는 제2 상단받침부(1220)가 형성된다.
도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제4 실시예에 따른 상부지지부재(1200)는 상부창호(3)의 하부끝단에서 하부로 연장되면서 태양전지판 거치부재(2000)의 하단을 감싸는 상부연장부(1240)를 포함하고, 상부창호(3)에는 제1 상단받침부(1210)가 형성된다. 이때, 제1 상단받침부(1210)는 태양전지판 거치부재(2000)의 상단을 감싸도록 형성된다. 이에 따라 태양전지판 거치부재(2000)는 제1 상단받침부(1210)와 상부연장부(1240) 사이에 놓이게 된다.
한편, 도 9에 도시된 바와 같이, 측면지지부재(1300)는 측부창호(4)에서 외벽으로 연장된 측부연장부(1310)와, 측부창호(4) 또는 측부연장부(1310)에서 외부로 돌출된 제1 측면받침부(1320)와, 제1 측면받침부(1320)에서 소정거리 이격된 위치에서 외부로 돌출된 제2 측면받침부(1330)로 이루어진다. 측부연장부(1310)는 건물외벽에 앵커볼트(1140)로 체결되어 고정되는 것이 바람직하다. 이때, 제1,2 측면받침부(1320,1330)는 창호방향만이 개구된 '
Figure 112016033986044-pat00004
'형상으로 형성되면서 창호의 측면과 동일한 세로방향으로 연속적으로 형성되는 것이 바람직하다. 그리고, 측면지지부재(1300)의 최하단에는 태양전지판 거치부재(2000)가 낙하되는 것을 방지할 수 있도록 태양전지판 거치부재(2000)의 측면폭과 동일하거나 넓은 저면받침부(미도시)가 형성된다. 이러한 제1,2 측면받침부(1320,1330)에 의해서 태양전지판 거치부재(2000)는 가로방향으로 위치한 상태에서 아래에서 윗방향으로 적층방식으로 장착되게 된다.
그리고, 도 10 내지 도 11에 도시된 바와 같이, 태양전지판 거치부재(2000)는 태양전지판(3000)의 후면에 밀착되는 지지부(2210)와, 지지부(2210)의 상단에서 전면으로 돌출되어 태양전지판(3000)의 상단을 감싸면서 지지하는 제1 고정부(2220)와, 지지부(2210)의 하단에서 전면으로 돌출되어 태양전지판(3000)의 하단을 감싸면서 지지하는 제2 고정부(2230)를 포함한다.
그리고, 지지부(2210)의 후면에는 제1,2 하단받침부(1120,1130), 제1,2 상단받침부(1210,1220) 또는 제1,2 측면받침부(1320,1330)에 체결되도록 돌출된 제1 체결부(2240)와 제1 체결부에서 소정거리 이격되는 위치에서 돌출된 제2 체결부(2250)가 형성된다. 이때, 제1,2 고정부(2220,2230)는 각각 '∪'와 ∩'형상으로 형성되고, 제1,2 체결부(2240,2250)는 아랫방향으로 개구되는 '
Figure 112016033986044-pat00005
'형상인 것이 바람직하다. 제1,2 체결부(2240,2250)는 지지부(2210)의 최상부분, 중간부분에 선택적으로 형성될 수 있다. 한편, 도 5에 도시된 바와 같이, 제2 고정부(2250)는 '
Figure 112016033986044-pat00006
'의 끝단에서 외측으로 연장된 돌출되어 제2 하단받침부(1130), 제2 상단받침부(1220) 또는 제2 측면받침부(1330)에 볼트체결되는 것이 바람직하다,
이러한 태양전지판 거치부재(2000)는 먼저 제1,2 체결부(2240,2250)를 통해서 하부창호(2), 상부창호(3) 및 측부창호(4)에 체결한 후에 태양전지판(3000)을 제1,2 고정부(2220,2230)에 위치시켜 설치하게 된다.
이상에서 설명된 본 발명의 창호용 태양전지판(3000)의 실시예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그러므로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
2 : 하부창호 3 : 상부창호
4 : 측부창호 1000 : 지지부재
1100 : 하부지지부재 1110 : 하부연장부
1120 : 제1 하단받침부 1130 : 제2 하단받침부
1140 : 앵커볼트 1150 : 하부이탈방지부
1160 : 각도지지부 1200 : 상부지지부재
1210 : 제1 상단받침부 1220 : 제2 상단받침부
1230 : 상부이탈방지부 1240 : 상부연장부
1300 : 측면지지부재 1310 : 측부연장부
1320 : 제1 측면받침부 1330 : 제2 측면받침부
2000 : 태양전지판 거치부재 2210 : 지지부
2220 : 제1 고정부 2230 : 제2 고정부
2240 : 제1 체결부 2250 : 제2 체결부
3000 : 태양전지판

Claims (16)

  1. 공동주택 건물에 설치되는 창호의 외측둘레에 형성된 지지부재(1000)와; 지지부재(1000)에 장착되는 태양전지판 거치부재(2000)와; 태양전지판 거치부재(2000)에 놓이는 태양전지판(3000)을 포함하는 창호용 태양광 발전 어셈블리에 있어서,
    지지부재(1000)는 하부창호(2)의 외측둘레에 위치하면서 태양전지판 거치부재(2000)를 지지하는 하부지지부재(1100)와, 상부창호(3)의 외측둘레에 위치하면서 태양전지판 거치부재(2000)를 지지하는 상부지지부재(1200)와, 측부창호(4)의 외측둘레에 위치하면서 태양전지판 거치부재(2000)를 지지하는 측면지지부재(1300)로 이루어지고,
    하부지지부재(1100)는 하부창호(2)에서 하부외벽으로 연장된 하부연장부(1110)와, 하부창호(2)에서 외부로 돌출된 제1 하단받침부(1120)와, 제1 하단받침부(1120)와 소정거리 이격된 아랫부분의 하부연장부(1110)에서 외부로 돌출된 제2 하단받침부(1130), 일단이 창호의 외측면에 체결되고 타단이 설치되는 태양전지판 거치부재(2000)의 상부면으로 연장되거나 또는 태양전지판 거치부재(2000)의 상단을 감싸는 하부이탈방지부(1150)를 포함하되, 제1,2 하단받침부(1120,1130)는 상단부만이 개구되도록 외부로 돌출되고,
    상부지지부재(1200)는 상부창호(3)에서 외부로 돌출된 제1 상단받침부(1210)와, 상부창호(3)의 하부끝단에서 하부로 연장된 상부연장부(1240)와, 상부창호(3)에 의 끝단에서 제1 상단받침부(1210)와 소정거리 이격된 아랫부분의 상부창호(3)에서 외부로 돌출된 제2 상단받침부(1220)와, 일단이 창호의 외측면에 체결되고 타단이 설치되는 태양전지판 거치부재(2000)의 상부면으로 연장되거나 또는 태양전지판 거치부재(2000)의 상단을 감싸는 상부이탈방지부(1230)를 포함하되, 제1,2 상단받침부(1210,1220)는 상단부만이 개구되도록 외부로 돌출되며,
    측면지지부재(1300)는 측부창호(4)에서 외벽으로 연장된 측부연장부(1310)와, 측부창호(4) 또는 측부연장부(1310)에서 외부로 돌출된 제1 측면받침부(1320)와, 제1 측면받침부(1320)에서 소정거리 이격된 위치에서 외부로 돌출된 제2 측면받침부(1330)로 이루어지되, 제1,2 측면받침부(1320,1330)는 창호방향만이 개구된 '
    Figure 112017069841213-pat00020
    '형상으로 형성되며,
    태양전지판 거치부재(2000)는 태양전지판(3000)의 후면에 밀착되는 지지부(2210)와, 지지부(2210)의 상단에서 전면으로 돌출되어 태양전지판(3000)의 상단을 감싸면서 지지하는 제1 고정부(2220)와, 지지부(2210)의 하단에서 전면으로 돌출되어 태양전지판(3000)의 하단을 감싸면서 지지하는 제2 고정부(2230)를 포함하되, 지지부(2210)의 후면에는 돌출된 제1 체결부(2240)와 제1 체결부에서 소정거리 이격되는 위치에서 돌출된 제2 체결부(2250)가 형성된 것을 특징으로 하는 창호용 태양광 발전 어셈블리.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서, 하부연장부(1110)는 건물외벽에 앵커볼트(1140)로 체결되어 고정되는 것을 특징으로 하는 창호용 태양광 발전 어셈블리.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 청구항 1에 있어서, 하부연장부(1110)는 태양전지판 거치부재(2000)가 소정각도로 기울어진 상태로 장착되도록 하부창호(2)에서 사선방향으로 돌출된 각도지지부(1160)가 형성되고, 제2 하단받침부(1130)는 판형상으로 하부창호(2) 또는 하부연장부(1110)에서 소정각도(예각)로 기울어지게 외부로 돌출되고, 제2 하단받침부(1130)는 하부연장부(1110)의 끝단에서 제1 하단받침부(1120) 방향으로 상단부만이 개구되도록 돌출된 것을 특징으로 하는 창호용 태양광 발전 어셈블리.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 청구항 1에 있어서, 상부지지부재(1200)는 태양전지판 거치부재(2000)가 소정각도로 기울어진 상태로 장착되도록 상부창호(3)가 소정각도를 갖도록 형성되면서 끝단이 상부외벽의 하단에 밀착된 것을 특징으로 하는 창호용 태양광 발전 어셈블리.
  12. 삭제
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  16. 삭제
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