KR102040065B1 - 인쇄된 라미네이션 인서트를 갖는 조명 글레이징 - Google Patents

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마티유 베라르
장-필립 뮐레
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쌩-고벵 글래스 프랑스
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Abstract

본 발명은 (a) 무기 또는 유기 유리로 제조되며, 제1 주면(11), 제2 주면(12) 및 가장자리면(13)을 갖는 제1 시트(1); (b) 무기 또는 유기 유리로 제조되며, 제1 주면(21), 제2 주면(22) 및 가장자리면(23)을 갖는 제2 시트(2); (c) 제1 시트(1)의 제2 주면(12) 및 제2 시트(2)의 제1 주면(21)과 접착되어 접촉하고 있는 투명 라미네이션 중간층(3); (d) 인쇄 회로 기판 (PCB)(41) 및 복수의 LED(42)를 포함하며, LED(42)의 발광면(43)이 제1 시트(1)의 가장자리면(13)을 대면하도록 배치된, 적어도 하나의 발광 다이오드 (LED) 스트립; 및 (e) 바람직하게는 제1 시트의 주면 중의 하나 상에 또는 제1 시트의 두께 내에 배치된 하나 또는 복수의 산란 부재를 포함하는 라미네이트된 조명 글레이징으로서, 라미네이션 중간층(3)이, 그의 주면 중 적어도 하나 상에, 인서트의 가장자리로부터 글레이징의 중심을 향하여 연장된 불투명 마스킹 층(6)을 포함하여, 상기 불투명 마스킹 층의 부재 하에서는 LED의 광이 제2 시트(2)를 통해 발광 헤일로의 형태로 보여질 구역을 덮는 것을 특징으로 하는 라미네이트된 조명 글레이징, 바람직하게는 차량용 조명 글레이징에 관한 것이다.

Description

인쇄된 라미네이션 인서트를 갖는 조명 글레이징 {ILLUMINATED GLAZING WITH PRINTED LAMINATION INSERT}
본 발명은 발광 다이오드에 의해 가장자리면을 통해 조명되며, 이들 다이오드에 의해 발생되는 기생광(parasitic light)을 효과적으로 차폐하기 위한 보다 간편한 시스템을 포함하는 라미네이트된 글레이징 유닛, 바람직하게는 자동차용 글레이징 유닛에 관한 것이다.
발광 다이오드 (LED)에 의해 가장자리면을 통해 조명되는 글레이징 유닛, 특히 자동차용 글레이징 유닛은 공지되어 있다. 라미네이트된 글레이징 유닛의 경우에, 이들 LED는 도파관으로서 기능하는 두 장의 유리 시트 중 적어도 하나에 빛을 주입하여, 빛을 글레이징 유닛의 가장자리로부터 일정 거리로 위치된, 빛을 추출하는 수단 (산란 요소)까지 안내한다.
LED의 랑베르(Lambertian) 발광면에 의해 방출되는 빛의 강도는 일반적으로 매우 높으며, 빛은 그로부터 약 180°에 걸쳐 방출된다. 미관상의 이유로, 근처의 사람들의 눈에 보이지 않도록 하기 위하여 LED를 가리는 것이 일반적으로 바람직하다. LED로부터의 이와 같은 직접광 (이하, 기생광이라 함)을 차폐하기 위한 여러 가지 수단이 있다:
- 캡슐화 수단은 일반적으로 불투명 중합체 (카본 블랙으로 충전된 폴리우레탄)로부터 형성되며, 글레이징 유닛의 가장자리를 덮어서, 그것이 충분히 두꺼운 경우, 기생광을 효과적으로 차단한다; 그러나, 이러한 수단은 캡슐화 수단이 시트의 가장자리면은 덮으나 그를 벗어나서까지 연장되지는 않는, 소위 "플러쉬 마운트 (flush mount)" 글레이징 유닛에는 이용될 수 없다.
- 마스킹 에나멜이 조명된 시트의 가장자리, 또는 투명 라미네이션 중간층을 통해 조명된 시트에 접착 결합된 조명되지 않은 시트의 가장자리에 적용될 수 있다 (본 출원인의 국제출원공개 WO 2011/092419 참조); 그러나, 그와 같은 에나멜의 두께는 수 마이크론으로 한정되며, 이는 효과적인 마스킹을 위해서는 종종 불충분하다.
- 마지막으로, LED가 장착된 인쇄 회로 기판이 빛을 차단할 수 있다; 그러나, 그의 차단능 및/또는 차단 정도는 기생광을 완벽하게 차단하기에는 일반적으로 불충분하다.
하기에 보다 상세히 설명되는 도 1은 선행 기술에 따른 라미네이트된 플러쉬 마운트 글레이징 유닛으로서, 여기서 기생광은 내측에서는 캡슐화 부재에 의해서, 외측으로는 불충분하게 불투명한 마스킹 에나멜에 의해 차단된다. 결과적으로, 도 2에 도시되어 있는 바와 같이, 외측에서 잔광 스팟이 보인다.
본 발명은 라미네이션 중간층의 가장자리에 배치되는 층으로서, 라미네이션 후에는 LED 스트립에 매우 근접하여, 이러한 층의 부재하에서 기생광의 발광 헤일로(luminous halos)가 나타나는 구역과 일치하게 되는, 불투명하게 인쇄된 얇은 층으로 기생광을 차단한다는 구상에 기초한 것이다.
보다 구체적으로, 본 발명의 주제는 라미네이트된 조명 글레이징 유닛으로서, 이 글레이징 유닛은
(a) 무기 또는 유기 유리로 제조되며, 제1 주면, 제2 주면 및 가장자리면을 갖는 제1 시트;
(b) 무기 또는 유기 유리로 제조되며, 제1 주면, 제2 주면 및 가장자리면을 갖는 제2 시트;
(c) 제1 시트의 제2 주면 및 제2 시트의 제1 주면과 접착되어 접촉하고 있는 투명 라미네이션 중간층;
(d) 인쇄 회로 기판 (PCB)과 복수의 LED를 포함하며, LED의 발광면이 제1 시트의 가장자리면과 대면하도록 배치된, 적어도 하나의 발광 다이오드 (LED) 스트립; 및
(e) 바람직하게는 제1 시트의 주면 중의 하나 상에 또는 제1 시트의 두께 내에 배치된 하나 이상의 산란 부재
를 포함하며,
라미네이션 중간층(c)은, 그의 주면 중 적어도 하나 상에, 중간층의 가장자리로부터 글레이징 유닛의 중심을 향하여 연장된 불투명 마스킹 층을 포함하여, 상기 불투명 마스킹 층의 부재 하에서는 LED로부터의 광이 제2 시트를 통해 발광 헤일로의 형태로 보여질 구역을 덮는다.
본 발명의 글레이징 유닛은 라미네이션 중간층에 의해 공지된 방식으로 서로 접착 결합되어 있는 적어도 두 장의 단일 시트를 포함하는 라미네이트된 글레이징 유닛이다. 글레이징 유닛에 대한 하기 설명에서, "제1 시트"는 항상 하나 이상의 광원에 의해 가장자리면을 통해 조명되는 유리 시트를 이르는 것이다. 제1 시트 또는 조명된 시트는 차량 또는 건물의 내부와 접하고 있는 것이 바람직하다. 따라서, 제2 유리 시트는 차량 또는 건물의 외부와 접하고 있는 것이 바람직하다.
본 발명의 글레이징 유닛의 두 장의 시트 각각은 하나의 가장자리면과 두 개의 주면을 갖는다. 차량의 승객실 또는 건물의 실내를 향하도록 되어 있는 표면을 제1 주면이라 하고, 승객실 또는 건물의 외부를 향하도록 되어 있는 표면을 제2 주면이라 한다.
본 발명에서, "불투명층"이란 광학 밀도가 2 이상인 층을 의미하는 것으로 이해된다.
불투명 마스킹 층은 적절한 기술, 바람직하게는 스크린 인쇄법으로 인쇄된 층이다. 바람직하게는 흑색 또는 회색이나, 착색될 수도 있다; 그러나, 마스킹 층은 원칙적으로 중간층이 글레이징 유닛 내로 삽입된 후에는 보여지지 않으므로, 특정 색상으로 만드는 것이 유리하지는 않다.
불투명층은 라미네이션 중간층의 가장자리를 따라 연장되는, 하나 이상의, 일반적으로 장방형의 길쭉한 밴드 형태를 띤다. 상기 마스킹 밴드가 중간층의 가장자리까지 연장되며 가장자리의 형태를 매우 근사하게 따르는 것이 본질적이다. 다른 말로 해서, 중간층의 가장자리는 적어도 기생광이 차폐되어야 할 구역에서, 마스킹 밴드의 가장자리 중 하나와 완전히 포개어져야 한다 (도 4 참조).
마스킹 밴드의 길이는 중간층 가장자리의 길이보다 짧을 수 있다. 이 길이는 특히 최종 글레이징 유닛에서 근접하여 위치하게 되는 LED 스트립의 길이와 유사할 수 있으며, 예를 들어, 5 내지 80 cm, 바람직하게는 10 내지 50 cm, 특히 15 내지 40 cm이다. 그러나, 마스킹 밴드는 글레이징 유닛의 가장자리 길이와 같을 수 있다.
중간층은 하나 이상의 불투명 밴드를 포함할 수 있으며, 마지막으로, 마스킹 밴드는 중간층의 주연부 전체를 점유하는 연속적인 프레임의 형태를 띨 수 있다 (도 5 참조).
밴드는 기생광을 전부 차단할 수 있도록 충분히 넓어야 하지만, 글레이징 유닛이 장착된 후에 차량의 내부 또는 외부에서 보이지 않도록 충분히 좁아야 한다. 마스킹 밴드 각각의 폭은 일반적으로 0.5 내지 5 cm, 바람직하게는 0.8 내지 4 cm, 특히 1 내지 3 cm이다.
불투명 마스킹 층은 빛을 흡수하는 층, 빛을 반사하는 층, 또는 빛의 일부는 흡수하고 일부는 빛의 반사하는 층일 수 있다.
빛을 반사하는 불투명층은 바람직하게는 금속층, 예를 들어, 은층이다.
흑색, 착색 또는 반사 불투명층을 인쇄하기 위한 스크린-인쇄 조성물 및 방법은, 예를 들어, 본 출원인의 특허 출원 FR 2 928 929 및 FR 2 974 103에 기재되어 있다.
라미네이션 중간층은 그러한 목적으로 널리 사용되는 임의의 투명 중합체로 제조될 수 있으며, 예를 들어, 폴리비닐 부티랄 (PVB), 열가소성 폴리우레탄 (TPU), 또는 에틸렌 비닐 아세테이트 공중합체 (EVA)로 제조될 수 있다. PVB가 특히 바람직하다.
불투명 마스킹 층은 중간층의 두 면 중 어느 한 면, 또는 양면 모두에 적용될 수 있다. 바람직한 실시양태에서, 마스킹 층은 제2 시트의 제1 주면과 접착되어 접촉하는 중간층의 주면에 적용된다. 이 실시양태에서, 중간층은 유리하게는 다른 쪽 주면, 즉, 제1 시트의 제2 주면과 접촉하는 중간층의 주면 상에 얇은 반사층을 포함할 수 있고, 이 층은 불투명할 필요가 없으며, 크기도 불투명층의 크기와는 거의 다르지 않다. 따라서, LED에 의해 방출되는 기생광의 대부분이 이 반사층에 의해 반사되어, 제1 시트로 "재주입"된다. 이 층을 통과한 광은 중간층의 다른 쪽 면에 인쇄된 불투명 마스킹 층에 의해 흡수되거나 반사된다.
제2 유리 시트는 바람직하게는 제1 유리 시트보다 크며, 적어도 하나 이상의 LED 스트립이 배치되어 있는 글레이징 유닛의 가장자리에서 제1 유리 시트의 경계를 넘어 연장된다. 하나 이상의 LED 스트립은 제2 시트가 제1 시트의 경계를 넘어 연장된 구역에서 PCB에 의해 제2 시트의 제1 주면에 고정되며, PCB의 한 쪽 가장자리는 라미네이션 중간층의 가장자리면과 접촉되어 있는 것이 바람직하다.
구체적으로, PCB는 비교적 불투명한 재료로 제조되며, 중간층의 가장자리에 인쇄된 불투명층과 같이 기생광을 차단하는 역할을 한다. PCB의 가장자리와 라미네이션 중간층의 가장자리 사이의 접촉은 불투명성의 연속성을 보장한다. PCB가 중간층과 접촉하고 있지 않다면, 이들 둘 사이에 남겨진 틈으로 LED로부터의 광선이 관통하므로 바람직하지 못하다.
불투명층을 지지하는 라미네이션 중간층은 유리 시트 각각의 크기보다 작은 것이 바람직하다. 이와 같이, 제1 시트의 제2 주면의 가장자리와 제2 시트의 제1 주면의 가장자리 사이에 그루브-형 공간이 생성된다. 상기 문단에 주어진 이유로, PCB가 이 공간 내로 삽입되어 제2 유리 시트의 제1 주면을 지지하며, 그의 가장자리 중 하나가 라미네이션 중간층의 가장자리면과 접촉된다.
산란 부재는, 예를 들어, 평균 크기가 약 50 nm 내지 1 μm인 입자의 얇은 층으로 형성되며, 이러한 입자들은 무기 또는 유기 결합제에 의해 제1 시트에 고정된다.
입자는 무기 입자, 예를 들어, 금속 산화물, 탄화물 또는 질화물을 기재로 한 것일 수 있다. 바람직한 입자의 예로는 실리카, 알루미나, 지르코니아, 산화티타늄 및 산화세륨의 입자를 들 수 있다.
그러한 산란층은, 예를 들어, 국제 특허 출원 WO 01/90787에 기재되어 있다.
본 발명의 글레이징 유닛의 바람직한 실시양태에서, 제2 시트는 그의 제1 주면, 즉, 라미네이션 중간층과 접촉하고 있는 표면 상에, 제2 시트의 가장자리로부터 글레이징 유닛의 중심을 향하여 연장된 불투명 에나멜 층을 포함하며, 이 에나멜 층은 적어도 제2 시트의 제1 주면과 접촉하고 있는 라미네이션 중간층 상의 불투명 마스킹 층의 경계까지 연장되는 것이 바람직하다. 즉, 에나멜 층은 중간층 상에 인쇄된 마스킹 층을 "이중화"한다.
캡슐화 부재는 일반적으로 본 발명의 라미네이트된 글레이징 유닛의 주연부의 적어도 일부, 바람직하게는 전체에 오버몰딩된다. 이 부재는 공지된 방식, 바람직하게는 결합하여 망상 열경화 중합체를 형성하는 단량체를 반응-사출 성형 (RIM)시켜 형성된다. 가장 통상적으로 사용되는 중합체 유형은 폴리우레탄이다.
이 캡슐화 부재는 적어도 제2 시트의 가장자리면 및 제1 시트의 제1 주면과 접촉한다. 캡슐화 부재 중 제1 시트의 제1 주면에 걸쳐 연장되는 부분은 기생광 방지 기능을 갖는다. 그 폭은 LED가 차량의 내부에서 직접 보이는 것을 방지하기에 충분한 정도이어야 한다.
가장자리에 하나 이상의 밴드 형태를 띠는 불투명 층이 인쇄되어 있는 라미네이션 중간층을 사용함으로써 라미네이션 공정을 복잡하게 하지 않으면서 기생광의 문제를 해결한다. 본 출원인이 알고 있는 바에 따르면, 가장자리에 하나 이상의 불투명 밴드가 인쇄되어 있는 라미네이션 중간층은 이제까지 기재된 바 없다. 따라서, 본 발명의 또 다른 주제는 상기한 바와 같은 라미네이트된 글레이징 유닛을 제조하는데 사용되는 라미네이션 중간층이며, 이러한 중간층은 주면 중 적어도 한 쪽에 중간층의 가장자리로부터 중심을 향하여 연장되는 하나 이상의 밴드 형태를 띠는 불투명 마스킹 층을 포함하는 폴리비닐 부티랄 시트로 이루어지며, 상기 밴드는 폭이 0.5 내지 5 cm이며, 모두 합하여 라미네이션 중간층 표면의 2 내지 25%, 바람직하게는 4 내지 15%, 특히 5 내지 10%를 덮고 있다.
한 특정 실시양태에서, 불투명 마스킹 층은 중간층의 주면 중 적어도 하나의 주연부 전체를 덮고 있는, 단일의 연속적인 프레임-형 밴드이다.
본 발명을 이하 도면에 도시된 수 개의 실시양태를 통하여 상세히 설명하고자 한다:
도 1은 선행 기술의 LED-조명된 라미네이트된 글레이징 유닛의 가장자리의 횡단면도이다.
도 2는 도 1의 글레이징 유닛에 대해 관찰된 잔광 스팟 (기생광)을 보여주는, 비디오 촬영기로 촬영한 음화이다.
도 3은 본 발명에 따른 글레이징 유닛의 첫번째 실시양태의 가장자리의 횡단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 라미네이션 중간층의 첫번째 실시양태의 투시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 라미네이션 중간층의 두번째 실시양태의 투시도이다.
도 1의 라미네이트된 글레이징 유닛은 제1 주면(11), 제2 주면(12) 및 가장자리면(13)을 갖는 제1 유리 시트(1)를 포함하며, PCB(41)에 의해 지지되는 LED(42)가 가장자리면(13)을 통해 제1 시트 내로 빛을 주입한다. 제2 시트의 제1 주표면(21) 및 제1 시트의 제2 주표면(12)과 접착되어 접촉하고 있는 라미네이션 중간층(3)은 두 장의 시트(1, 2)보다 작으므로, 이들 두 장의 시트 사이에 그루브-형 공간을 형성한다. LED(42)의 발광면(31)은 투명 접착제(15)에 의해 제1 시트의 가장자리면(13)에 광학적으로 결합되어 있다. PCB(41)는 제2 시트의 제1 주표면(21)에 직접 접착 결합되어 있다. 캡슐화 부재(4)는 제2 시트의 가장자리면(23), PCB, LED(42), 접착제(15) 및 제1 시트의 제1 주표면(11)과 접촉하고 있다.
제1 시트의 제1 주면(11)과 접촉하고 있는 캡슐화 부재(4)는 내측을 향하여 방출되기 쉬운 기생광을 차단한다.
제2 시트의 제1 주면(21)에 적용된 불투명 에나멜(18)은 PCB와 시트(2)가 접촉하고 있는 구역을 외측으로부터 은폐시킨다. 이러한 에나멜(18)과 PCB(41)의 합쳐진 차광력은 LED로부터의 직사광 방출을 외측에 대하여 차단하는데 충분하다. 그러나, PCB(41)를 벗어나서는 에나멜 단독의 차광력은 기생광을 차단하는데 불충분하다.
도 2는 도 1의 글레이징 유닛을 외측에서 비디오 촬영기로 촬영한 음화이다. 이 사진에서 검은색 스팟은 각각 LED로부터 나와 에나멜(18)을 통과한 기생광의 스팟에 해당한다.
도 3은 본 발명에 따른 글레이징 유닛의 첫번째 실시양태를 도시한 것이다. 도 1의 글레이징 유닛과 비교하여 다른 점 중의 한 가지는 불투명층(6)이 존재한다는 것이다. 이러한 불투명층(6)은 제2 시트(2)의 제1 주면(21)과 접착되어 접촉하는 라미네이션 중간층(3)의 면 상으로 인쇄된다. 이 층은 중간층(3)의 가장자리 또는 가장자리면(33)으로부터 에나멜 층(18)의 가장자리까지 연장됨으로써, LED(42)로부터 방출된 빛이 에나멜 층(18)을 통과하여 외측에서 보여지는 것을 방지한다. 도 3의 글레이징 유닛은 또한 PCB(41)가 중간층(3) 및 불투명층(6)과 접촉함으로써 기생광을 차폐하는 스크린 효과의 연속성을 보장한다는 점에서 도 1에 도시된 선행 기술과 상이하다.
도 4는 본 발명에 따른 라미네이션 중간층의 예를 도시하고 있다. 이 중간층(3)은 대향하는 두 가장자리에, 길이 L, 폭 l의, 두 개의 불투명 인쇄된 밴드(6)를 포함한다.
도 5에서, 불투명층(6)은 균일한 폭 l의 단일한 주연부 밴드의 형태를 가지며, 프레임처럼 중간층(6)의 테두리를 이루고 있다.

Claims (8)

  1. - 무기 또는 유기 유리로 제조되며, 제1 주면(11), 제2 주면(12) 및 가장자리면(13)을 갖는 제1 시트(1);
    - 무기 또는 유기 유리로 제조되며, 제1 주면(21), 제2 주면(22) 및 가장자리면(23)을 갖는 제2 시트(2);
    - 제1 시트(1)의 제2 주면(12) 및 제2 시트(2)의 제1 주면(21)과 접착되어 접촉하고 있는 투명 라미네이션 중간층(3);
    - 인쇄 회로 기판 (PCB)(41) 및 복수의 LED(42)를 포함하며, LED(42)의 발광면이 제1 시트(1)의 가장자리면(13)과 대면하도록 배치된, 적어도 하나의 발광 다이오드 (LED) 스트립; 및
    - 제1 시트의 주면들 중의 하나 상에 또는 제1 시트의 두께 내에 배치된 하나 이상의 산란 부재
    를 포함하는 라미네이트된 조명 글레이징 유닛이며,
    라미네이션 중간층(3)이, 그의 주면들 중 적어도 하나 상에, 중간층의 가장자리로부터 글레이징 유닛의 중심을 향하여 연장된 불투명 인쇄된 마스킹 층(6)을 포함하여, 상기 불투명 인쇄된 마스킹 층의 부재 하에서는 LED로부터의 광이 제2 시트(2)를 통해 발광 헤일로의 형태로 보여질 구역을 덮는 것을 특징으로 하는, 라미네이트된 조명 글레이징 유닛.
  2. 제1항에 있어서, 불투명 인쇄된 마스킹 층(6)이 빛을 흡수하는 층, 빛을 반사하는 층, 또는 빛을 흡수 및 반사하는 층인 것을 특징으로 하는, 라미네이트된 조명 글레이징 유닛.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 불투명 인쇄된 마스킹 층(6)이 금속층인 것을 특징으로 하는, 라미네이트된 조명 글레이징 유닛.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 제2 시트(2)가 제1 시트(1)보다 크고, LED 스트립이, 제2 시트(2)가 제1 시트(1)를 넘어 연장되는 구역에서 PCB(41)에 의해 제2 시트의 제1 주면(21)에 고정되며, PCB(41)의 한 쪽 가장자리가 라미네이션 중간층(3)의 가장자리면(33)과 접촉되어 있는 것을 특징으로 하는, 라미네이트된 조명 글레이징 유닛.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 제2 시트(2)가 그의 제1 주면(21) 상에, 제2 시트의 가장자리로부터 글레이징 유닛의 중심을 향하여, 제2 시트의 제1 주면(21)과 접촉하고 있는 라미네이션 중간층(3) 상의 불투명 인쇄된 마스킹 층(6)의 적어도 경계까지 연장된 불투명 에나멜 층(18)을 포함하는 것을 특징으로 하는, 라미네이트된 조명 글레이징 유닛.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 적어도 제2 시트(2)의 가장자리면(23) 및 제1 시트(1)의 제1 주면(11)과 접촉하고 있는 캡슐화 부재(4)를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는, 라미네이트된 조명 글레이징 유닛.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 불투명 인쇄된 마스킹 층(6)이, 제2 시트(2)의 제1 주면(21)과 접착되어 접촉하는 라미네이션 중간층의 주면에 적용된 것을 특징으로 하는, 라미네이트된 조명 글레이징 유닛.
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서, 라미네이션 중간층(3)이 유리 시트 각각의 크기보다 작은 크기를 가져서, 제1 시트(1)의 제2 주면(12)의 가장자리와 제2 시트(2)의 제1 주면(21)의 가장자리 사이에 그루브-형 공간을 한정하며, PCB(41)가 이 공간 내로 삽입되어 제2 유리 시트(2)의 제1 주면(21)을 지지하며, PCB(41)의 한 쪽 가장자리가 라미네이션 중간층(3)의 가장자리면(33)과 접촉된 것을 특징으로 하는, 라미네이트된 조명 글레이징 유닛.
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