KR102335871B1 - Electrical heat wires for facility cultivation heating - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 기온이 낮은 겨울철 비닐하우스나 또는 유리온실 등의 내부 온도를 높이는 난방용 전기열선에 관한 기술로서, 보다 상세하게 설명하면 전도성이 우수한 도체선의 외부에 탄소섬유가 감싸여 형성되고, 탄소섬유의 외부에 내화성 절연체가 감싸여 전기열선이 구성됨으로써, 일정한 온도로 비닐하우스의 내부 온도를 높이므로, 작물의 성장을 촉진할 뿐만 아니라 생산성을 높이며, 전기적 저항을 줄여서 비교적 먼거리로 설치가 가능하고, 도체선과 탄소섬유를 통해 발열효율이 향상되는 시설재배 난방용 전기열선에 관한 기술이다.The present invention relates to an electric heating wire for heating that increases the internal temperature of a plastic house or glass greenhouse in winter when the temperature is low, and in more detail, carbon fiber is wrapped around the outside of a conductor wire with excellent conductivity, and the carbon fiber A fire-resistant insulator is wrapped on the outside to form an electric heating wire, which raises the internal temperature of the plastic house to a constant temperature, thus promoting the growth of crops as well as increasing productivity. It is a technology related to electric heating wire for facility cultivation that improves heat efficiency through wire and carbon fiber.
일반적으로, 비닐하우스 또는 유리온실 등은 채소ㆍ과수ㆍ화훼작목 등을 속성으로 재배하여 수확량을 높이는 시설재배로서, 별도의 난방장치를 이용하여 겨울철에 내부 온도를 상온으로 유지하며, 작물의 성장에 필요한 온도와 습도를 최적으로 유지하여 성장을 촉진할 뿐만 아니라 생산성을 높이게 된다.In general, a plastic house or glass greenhouse is a facility cultivation that increases the yield by cultivating vegetables, fruit trees, and flower crops, etc., and maintains the internal temperature at room temperature in winter using a separate heating device, Optimal maintenance of the required temperature and humidity not only promotes growth but also increases productivity.
이러한 시설재배용 난방장치는 화석연료, 전기, 지열, 태양열 등을 이용하여 공기 또는 물을 가열해 비닐하우스에 제공하며, 또는 비닐하우스 안에 전열 케이블을 설치하여 비닐하우스 안의 공기를 가열하는 등의 방법이 적용되고 있다.These heating devices for facility cultivation use fossil fuels, electricity, geothermal heat, solar heat, etc. to heat air or water and provide it to the plastic house. is being applied
근래 시설재배용 비닐하우스는 비교적 시설비가 저렴한 온풍 난방기를 주로 사용하고 있으며, 이러한 온풍 난방기는 공기를 가열하여 실내 온도를 높이므로, 실내 공기가 건조해지는 단점이 있다. 이로 인해 작물의 잎이 마르면서 생육에 영향을 주는 문제점이 있다.In recent years, greenhouses for facility cultivation mainly use warm air heaters with relatively inexpensive facility costs, and since such hot air heaters heat air to increase the indoor temperature, there is a disadvantage in that the indoor air becomes dry. Due to this, there is a problem in that the leaves of the crops dry out and affect the growth.
따라서, 근래 전기 발열선을 이용하여 겨울철 비닐하우스나 또는 양어장 등을 난방하는 선행기술로서, 대한민국 등록특허 제10-0918103호(전기 발열관)가 제시된 바 있다.Therefore, recently, as a prior art for heating a plastic house or a fish farm in winter using an electric heating wire, Korean Patent Registration No. 10-0918103 (electric heating tube) has been proposed.
이러한 선행기술은 보일러와 펌프가 필요치 않음으로써, 종래보다 시공비가 적게 소요되며, 시공이 간편할 뿐만 아니라 전기의 인가 여부만 체크해 주면 되고, 전기를 에너지원으로 사용하므로, 자동 컨트롤이 용이한 한편 따로 전문 기술자를 둘 필요가 없어 운영 유지비가 적게 소요되며, 또한 전기를 에너지원으로 사용함으로써, 대기 오염 문제가 발생하지 않고, 보일러 등 열원을 따로 구비하지 않아도 되어 열원에서 손실되는 열량이 발생하지 않으며, 이로 인해 열효율이 더욱 높은 효과를 제공한다.This prior art does not require a boiler and a pump, so it takes less construction cost than the prior art, and it is easy to install and only needs to check whether electricity is approved, and since electricity is used as an energy source, automatic control is easy Because there is no need to have a professional technician, operation and maintenance costs are low. Also, by using electricity as an energy source, there is no air pollution problem, and there is no need to provide a separate heat source such as a boiler, so the amount of heat lost from the heat source does not occur. This provides an effect of higher thermal efficiency.
또한 종래 전기 발열선을 이용하여 비닐하우스나 또는 건축물의 실내를 난방하는 선행기술로서, 대한민국 등록특허 제10-1801557호(수평축 회오리 대류방식 난방 시스템)가 제시된 바 있다.In addition, as a prior art for heating the interior of a plastic house or a building using a conventional electric heating wire, Korean Patent Registration No. 10-1801557 (horizontal axis tornado convection heating system) has been proposed.
이러한 선행기술은 전기를 이용한 발열체를 이용하여 회오리 대류방식으로 난방함으로써, 외부 냉기가 실내 중심부로 유입되는 것을 차단하고, 대류하는 실내 공기가 별도의 순환장치 없이도 회전방향성을 갖도록 만들어 바닥과 천장은 물론, 중심부와 가장자리의 온도편차가 거의 나지 않도록 하고, 실내 공기질의 저하를 방지할 수 있을 뿐만 아니라 빈번한 환기가 불필요하여 실내 온도를 적정하게 유지하는 효과를 제공한다.This prior art uses a heating element using electricity to heat in a tornado convection method, thereby blocking the inflow of external cold air into the center of the room, and making the convection indoor air have a rotational direction without a separate circulation device so that the floor and ceiling as well as the floor and ceiling are heated. , it prevents the temperature difference between the center and the edge, prevents the deterioration of indoor air quality, and provides the effect of maintaining the indoor temperature properly because frequent ventilation is not required.
그러나, 선행기술에서 제시된 난방용 "전기 발열선"은 방열관의 내부에 전원을 공급하는 전선이 각각 내입되고, 상기 전선에 발열선이 일정 거리로 연결되어 제작되는데, 이러한 경우 전선과 발열선을 병렬로 연결하는 공정이 많아지면서 연결 부위에 하자가 발생할 확률이 높아지고, 제작 비용이 증가하는 요인이 된다.However, in the "electric heating wire" for heating presented in the prior art, the wires supplying power to the inside of the heat sink are respectively inserted, and the heating wire is connected to the wire by a certain distance, and in this case, the wire and the heating wire are connected in parallel As the number of processes increases, the probability of defects occurring in the connection part increases, and it becomes a factor that increases the manufacturing cost.
한편 전선과 발열선을 직렬로 한번에 연결할 경우에는 전기적 저항이 높아서 비닐하우스의 길이에 따라 먼거리로 설치가 어려울 뿐만 아니라 이로 인해 전원 공급선을 일정 거리마다 빈번하게 연결하여 시공하므로, 작업성이 저하되는 한편 설치비용이 증가하는 문제점이 있다.On the other hand, when the electric wire and the heating wire are connected in series at once, the electrical resistance is high, so it is difficult to install it over a long distance depending on the length of the plastic house. There is a problem in that the cost increases.
본 발명은 종래 선행기술에서 제시된 난방용 "전기 발열선"의 문제점들을 개선하고자 안출된 기술로서, 전도성이 우수한 도체선의 외부에 발열효율이 높은 탄소섬유가 감싸여 형성되고, 탄소섬유의 외부에 내화성 절연체가 감싸여 구성되는 시설재배 난방용 전기열선을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention is a technology devised to improve the problems of the "electric heating wire" for heating presented in the prior art. The carbon fiber with high heating efficiency is wrapped around a conductor wire with excellent conductivity, and a fire-resistant insulator is formed on the outside of the carbon fiber. An object of the present invention is to provide an electric heating wire for facility cultivation heating that is wrapped around.
또한 본 발명의 실시예는 전도성이 우수한 도체선의 외부에 탄소섬유가 감싸여 형성되므로, 전기적 저항을 줄여서 비닐하우스의 길이에 따라 비교적 먼거리로 설치가 가능하고, 도체선과 탄소섬유를 통해 발열효율이 향상되는 한편 비닐하우스의 내부 온도를 일정하게 높이므로, 열분포가 균일하게 유지되어 작물의 성장을 촉진할 뿐만 아니라 생산성을 높이는 시설재배 난방용 전기열선을 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, since the embodiment of the present invention is formed by wrapping carbon fiber on the outside of a conductor wire having excellent conductivity, it can be installed at a relatively long distance according to the length of the plastic house by reducing electrical resistance, and the heating efficiency is improved through the conductor wire and carbon fiber On the other hand, since the internal temperature of the greenhouse is constantly raised, the purpose of providing an electric heating wire for facility cultivation heating is that the heat distribution is maintained uniformly to promote the growth of crops as well as increase productivity.
또한 직렬1회로 전기공급 방식으로 비교적 먼거리까지 동일한 효율의 열을 발열함으로써, 제작 및 설치과정의 비용과 하자 요인을 낮추는 시설재배 난방용 전기열선을 제공하는 것을 목적으로 한다.Another object of the present invention is to provide an electric heating wire for facility cultivation heating that lowers the cost and defect factors of the manufacturing and installation process by generating heat with the same efficiency over a relatively long distance in a series one circuit electricity supply method.
본 발명은 상기와 같은 소기의 목적을 실현하고자,The present invention is to realize the desired object as described above,
컨트롤러에서 전원이 공급되는 도체선; 상기 도체선의 외부에 감싸여 형성되고, 전원을 공급받아 발열하는 탄소섬유; 및 상기 탄소섬유의 외부를 감싸는 내화성 절연체;를 포함하여 구현된다.Conductor wire powered by the controller; a carbon fiber that is formed wrapped around the outside of the conductor wire and generates heat by receiving power; and a fire-resistant insulator surrounding the outside of the carbon fiber.
또한 본 발명의 실시예로서, 탄소섬유는 도체선의 외부에 1~3mm의 두께로 감싸여 피복되는 것을 특징으로 한다.In addition, as an embodiment of the present invention, the carbon fiber is characterized in that it is wrapped and coated with a thickness of 1 to 3 mm on the outside of the conductor wire.
또한 본 발명의 실시예로서, 탄소섬유는 도체선의 외부에 메쉬 형태로 편직되어 피복되는 것을 특징으로 한다.In addition, as an embodiment of the present invention, carbon fibers are knitted and coated in a mesh form on the outside of the conductor wire.
또한 본 발명의 실시예로서, 절연체는 탄소섬유의 외부에 1~3mm의 두께로 감싸여 피복되는 것을 특징으로 한다.In addition, as an embodiment of the present invention, the insulator is characterized in that it is wrapped and coated with a thickness of 1 to 3 mm on the outside of the carbon fiber.
본 발명의 실시예는 전도성이 우수한 도체선의 외부에 발열효율이 높은 탄소섬유가 감싸여 형성되고, 탄소섬유의 외부에 내화성 절연체가 감싸여 난방용 전기열선이 구성됨으로써, 도체선과 탄소섬유를 통해 전기적 저항을 줄여서 비닐하우스의 길이에 따라 비교적 먼거리로 설치가 가능하고, 발열효율이 보다 향상되는 효과가 있다.In an embodiment of the present invention, a carbon fiber with high heating efficiency is wrapped around a conductor wire having excellent conductivity, and a fire-resistant insulator is wrapped around the carbon fiber to constitute an electric heating wire for heating, so that electrical resistance through the conductor wire and carbon fiber It can be installed at a relatively long distance depending on the length of the vinyl house by reducing
또한 본 발명의 실시예는 도체선과 탄소섬유를 통해 발열효율이 향상되는 한편 비닐하우스의 내부 온도를 일정하게 높이므로, 비닐하우스 내부의 열분포가 균일하게 유지되어 실내 온도를 최적으로 유지함에 따라 작물의 성장을 촉진할 뿐만 아니라 생산성을 높이며, 또한 작업성이 향상되는 한편 설치비용을 줄이는 효과가 있다.In addition, the embodiment of the present invention improves the heating efficiency through the conductor wire and carbon fiber while constantly increasing the internal temperature of the plastic house. It not only promotes growth, but also increases productivity, improves workability, and reduces installation cost.
도 1은 본 발명에서 설치상태를 나타낸 일부 사시도.
도 2는 본 발명에서 설치상태를 나타낸 측단면도.
도 3은 본 발명에서 설치상태를 나타낸 요부 사시도.
도 4는 본 발명에서 설치상태를 나타낸 요부 측단면도.
도 5는 본 발명에서 전기열선을 나타낸 정면도.
도 6은 본 발명에서 설치상태를 나타낸 요부 사시도.
도 7은 본 발명에서 전기열선을 나타낸 요부 사시도.
도 8은 본 발명에서 전기열선을 나타낸 정면도.
도 9는 본 발명에서 전기열선을 나타낸 측단면도.1 is a partial perspective view showing an installation state in the present invention.
Figure 2 is a side cross-sectional view showing the installation state in the present invention.
Figure 3 is a perspective view showing the main part of the installation state in the present invention.
Figure 4 is a main part side cross-sectional view showing the installation state in the present invention.
Figure 5 is a front view showing the electric heating wire in the present invention.
Figure 6 is a perspective view showing the main part of the installation state in the present invention.
7 is a perspective view of the main part showing the electric heating wire in the present invention.
8 is a front view showing an electric heating wire in the present invention.
9 is a side cross-sectional view showing an electric heating wire in the present invention.
본 발명의 실시예에 따른 주요 구성은, 컨트롤러에서 전원이 공급되는 도체선(10); 상기 도체선(10)의 외부에 감싸여 형성되고, 전원을 공급받아 발열하는 탄소섬유(20); 및 상기 탄소섬유(20)의 외부를 감싸는 내화성 절연체(30);를 포함하여 이루어진다.The main configuration according to an embodiment of the present invention is a
상기 실시예의 주요 구성에서 도체선(10)은 전기열선에 전원을 공급하는 기능으로서, 상기 도체선(10)은 도면에서 도 1 내지 도 5와 같이, 비닐하우스나 또는 유리온실 등의 길이에 따라 50~100m의 길이로 구성될 수 있으며, 전기적 전도성이 우수하고 비용이 저렴하며, 고온에서 견딜 수 있는 니켈이나 크롬에 구리를 합성한 전선을 사용함이 바람직하다.In the main configuration of the above embodiment, the
상기에서 도체선(10)은 전기적 저항을 줄이도록 가능한 0.5~3mm의 직경으로 구성될 수 있으며, 그 직경은 특정하게 제한되지 않는다. 또한 도체선(10)은 컨트롤러(도시를 생략함)의 단자에 연결되어 전류가 공급되고, 상기 컨트롤러에서 도체선(10)으로 공급되는 전류를 제어하여 전기열선의 방열온도를 조절하게 된다.In the above, the
또한 상기 실시예의 주요 구성에서 탄소섬유(20)는 전원을 공급받아 발열하는 기능으로서, 상기 탄소섬유(20)는 도면에서 도 3 내지 도 5와 같이, 도체선(10)의 외부에 감싸여 형성되며, 상기 도체선(10)으로부터 전원을 공급받아 도체선(10)과 절연체(30)가 견딜 수 있는 온도 내에서 발열하게 된다.In addition, in the main configuration of the embodiment, the
상기에서 탄소섬유(20)(CF, Carbon Fiber)는 소비전력이 비교적 낮고 발열효율이 높은 것으로 최근 알려져 있으며, 상기 도체선(10)의 외부에 1~3mm의 두께로 감싸여 피복될 수 있고, 그 두께는 특정하게 제한되지 않는다. 즉, 전원을 공급받아 고온으로 발열하면 무방하다.In the above, the carbon fiber 20 (CF, Carbon Fiber) is recently known to have relatively low power consumption and high heat generation efficiency, and may be wrapped and covered with a thickness of 1 to 3 mm on the outside of the
한편 탄소섬유(20)는 도체선(10)으로부터 전원을 공급받아 고온으로 발열하고, 농작물에 유익한 원적외선을 방출함으로써, 작물의 성장을 촉진할 뿐만 아니라 생산성을 높이게 된다.On the other hand, the
상기에서 탄소섬유(20)는 일반적인 열선에 비해 전기를 열로 변환하는 열변환 효율이 매우 높아 대략 20%의 우수한 열효율성을 가진다. 또한 원적외선의 복사열 방출이 매우 많아 열전달 속도가 빠르고, 균일한 열원이 작물에 전해지며, 발열체의 경화현상이나 발열저하 현상이 발생하지 않는다.In the above, the
또한 탄소섬유(20)는 발열효율이 높으나, 전기적 저항치도 커서 먼거리까지 전기를 보내지 못해 짧은 거리에서 발열하는 목적으로 개발이 이루어지고 있으나, 본 발명에서처럼 별도로 전기를 공급해 주는 도체선(10)과 함께 합사됨으로써, 먼거리까지 전기를 공급받아 발열하는 용도로 사용할 수 있다.In addition,
또한 상기 실시예의 주요 구성에서 절연체(30)는 탄소섬유(20)의 외부를 감싸 안전성을 높이는 기능으로서, 상기 절연체(30)는 도면에서 도 1 내지 도 5와 같이, 탄소섬유(20)의 외부를 감싸도록 형성되고, 500℃ 이상의 고온에 대해 내화성을 갖는다.In addition, in the main configuration of the embodiment, the
상기에서 절연체(30)는 실리콘수지, 폴리우레탄, 탄화규소 등을 선택 혼합하여 조성할 수 있으며, 상기 탄소섬유(20)의 외부에 1~3mm의 두께로 감싸여 피복되고, 그 두께는 특정하게 제한되지 않으며, 절연성과 내화성 및 유연성을 갖도록 구성된다.In the above, the
결과적으로, 본 발명에서 난방용 전기열선은 전도성이 우수한 도체선(10)의 외부에 발열효율이 높은 탄소섬유(20)가 감싸여 피복되고, 상기 탄소섬유(20)의 외부에 내화성 절연체(30)가 감싸여 구성된다.As a result, in the present invention, in the electric heating wire for heating, a
한편 본 발명의 실시예에서 탄소섬유(20)는 도면에서 도 6 내지 도 9와 같이, 도체선(10)의 외부에 편직되어 피복될 수 있으며, 이러한 경우 탄소섬유(20)의 내구성을 높이는 한편 발열효율을 보다 높일 수 있다.Meanwhile, in the embodiment of the present invention, the
즉, 탄소섬유(20)를 메쉬 형태로 편직하여 도체선(10)의 외부에 피복함으로써, 고열로 인한 피복 손상을 방지하고, 장기간 경화현상이나 발열저하 현상을 방지하게 된다.That is, by knitting the
이러한 구성으로 이루어진 본 발명의 실시예는 도면에서 도 1 내지 도 3과 같이, 탄소섬유(20)와 절연체(30)가 피복된 전기열선이 플렉시블(flexible) 형태의 방열관(40) 내부에 인입되어 길이 방향으로 설치되고, 상기 방열관(40)이 비닐하우스나 또는 유리온실 등의 내부에 설치된 거치대(50)에 결속되어 배치된다.In the embodiment of the present invention having such a configuration, as shown in FIGS. 1 to 3 in the drawings, the electric heating wire coated with the
즉, 비닐하우스나 또는 유리온실 등의 내부 가장자리에 길이 방향을 따라 일정한 간격으로 거치대(50)가 세워져 설치되고, 상기 거치대(50)에 구비된 상하 클램프(51)에 다수개의 방열관(40)이 끼워져 설치된다.That is, the
따라서, 전기열선에 구비된 탄소섬유(20)에서 방출되는 고온의 열기가 절연체(30)와 방열관(40)을 통해 비닐하우스나 또는 유리온실 등의 내부에 전달됨으로써, 비닐하우스나 또는 유리온실 등의 내부 온도를 일정하게 높여서 난방을 실시하게 된다.Therefore, the high-temperature heat emitted from the
결과적으로, 본 발명의 실시예는 전도성이 우수한 도체선의 외부에 발열효율이 높은 탄소섬유가 감싸여 구성됨으로써, 전기적 저항을 줄여서 비닐하우스의 길이에 따라 비교적 먼거리로 설치가 가능하고, 발열효율이 보다 향상되므로, 비닐하우스의 내부 온도를 일정하게 높일 수 있다.As a result, in the embodiment of the present invention, carbon fiber with high heating efficiency is wrapped around the conductor wire having excellent conductivity, so that it can be installed at a relatively long distance according to the length of the plastic house by reducing electrical resistance, and the heating efficiency is higher. Therefore, it is possible to constantly increase the internal temperature of the greenhouse.
또한 본 발명의 실시예는 비닐하우스의 내부 온도를 일정하게 높이므로, 비닐하우스 내부의 열분포가 균일하게 유지되어 실내 온도를 최적으로 유지함에 따라 작물의 성장을 촉진할 뿐만 아니라 생산성을 높이며, 또한 설치가 간편하여 작업성이 향상되는 한편 설치비용을 줄이게 된다.In addition, since the embodiment of the present invention constantly increases the internal temperature of the plastic house, the heat distribution inside the plastic house is maintained uniformly to maintain the optimal indoor temperature, thereby promoting the growth of crops as well as increasing productivity, and The ease of installation improves workability and reduces installation costs.
상기에서 본 발명의 바람직한 실시예를 참고로 설명 하였으며, 상기의 실시예에 한정되지 아니하고, 상기의 실시예를 통해 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변경으로 실시할 수 있는 것이다.The preferred embodiment of the present invention has been described with reference to the above, and it is not limited to the above embodiment, and a person of ordinary skill in the art to which the present invention belongs through the above embodiment does not deviate from the gist of the present invention It can be implemented with various changes in
10: 도체선 20: 탄소섬유
30: 절연체 40: 방열관
41: 홀더 50: 거치대
51: 클램프10: conductor wire 20: carbon fiber
30: insulator 40: heat sink
41: holder 50: cradle
51: clamp
Claims (4)
상기 탄소섬유(20)는 도체선(10)의 외부에 메쉬 형태로 편직되며, 1~3mm의 두께로 감싸여 피복되고,
상기 절연체(30)는 탄소섬유(20)의 외부에 1~3mm의 두께로 감싸여 피복되며,
상기 탄소섬유(20)와 절연체(30)가 피복된 전기열선이 플렉시블 형태의 방열관(40) 내부에 인입되어 길이 방향으로 설치되고, 상기 방열관(40)이 비닐하우스나 또는 유리온실 등의 내부에 설치된 거치대(50)에 클램프(51)로 결속되어 배치되는 것을 특징으로 하는 시설재배 난방용 전기열선.Conductor line 10 to which power is supplied from the controller; a carbon fiber 20 wrapped around the outside of the conductor wire 10 and generating heat by receiving power; and a fire resistant insulator (30) surrounding the outside of the carbon fiber (20);
The carbon fiber 20 is knitted in a mesh shape on the outside of the conductor wire 10, wrapped and covered with a thickness of 1 to 3 mm,
The insulator 30 is covered with a thickness of 1 to 3 mm on the outside of the carbon fiber 20,
The electric heating wire coated with the carbon fiber 20 and the insulator 30 is introduced into the flexible heat radiation tube 40 and installed in the longitudinal direction, and the heat radiation tube 40 is installed in a plastic house or glass greenhouse. Electric heating wire for facility cultivation heating, characterized in that it is bound by a clamp (51) to a cradle (50) installed inside and arranged.
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|---|---|---|---|
| KR1020210035747A KR102335871B1 (en) | 2021-03-19 | 2021-03-19 | Electrical heat wires for facility cultivation heating |
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| KR102335871B1 true KR102335871B1 (en) | 2021-12-03 |
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| KR (1) | KR102335871B1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102438735B1 (en) | 2022-03-30 | 2022-08-31 | 씨이에스 주식회사 | A smart farm temperature control system that minimizes temperature change stress of crops |
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- 2021-03-19 KR KR1020210035747A patent/KR102335871B1/en active IP Right Grant
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