KR102450350B1 - 초박형 유리블록 불림장치 - Google Patents

초박형 유리블록 불림장치 Download PDF

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Abstract

초박형 유리블록을 온수에 불려서 낱장의 초박형 유리로 쉽게 분리되고 불림작업이 용이하도록, 내부에 온수가 수용되는 불림수조와, 불림수조 내부에 복수의 초박형 유리블록을 일정 간격을 두고 수용시키도록 설치되는 불림틀과, 다수의 관절을 구비하고 일측 끝단에 초박형 유리블록이 진공 흡착되거나 흡착 해제될 수 있도록 흡착핸드가 설치되어 초박형 유리블록을 상기 불림틀에 수용시키거나 인출하는 로봇암을 포함하여 이루어지는 초박형 유리블록 불림장치를 제공한다.

Description

초박형 유리블록 불림장치 {Growing Device for Ultra Thin Glass Block}
본 발명은 초박형 유리블록 불림장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 상,하층의 초박형 유리가 UV경화수지를 매개로 접착되어 다층으로 적층된 초박형 유리블록을 온수에 담가 불려서 후속 공정에서 초박형 유리가 낱장으로 잘 분리될 수 있도록 구성한 초박형 유리블록 불림장치에 관한 것이다.
최근 전기, 전자 기술들이 급속도로 발전하고, 새로운 시대적 요구 및 다양한 소비자들의 요구에 맞춰 다양한 형태의 디스플레이 제품이 나오고 있으며, 그 중 화면을 접고 펼칠 수 있는 플렉서블 디스플레이에 대한 연구가 활발한 실정이다.
이에 따라 플렉서블(flexible)하면서도 굽혀지는(bendable) 유리(글라스)를 필요로 하는 다양한 응용 제품들에서 사용하기 위해, 플렉서블한 유리 물품에 대한 수요가 증가하고 있다. 예를 들면, 모바일 폰들, 태블릿들, 다른 휴대용 전자 장치들을 위한 플렉서블 디스플레이 장치들은 깨짐현상없이 휘어지거나 접혀야 하는 플렉서블 글라스를 포함한다. 그러나, 전통적으로 글라스(유리)는 사실상 단단한(rigid) 것으로 여겨졌고, 그러므로 글라스 대신 사용하기 위한 대체 물질들이 고려되어 왔다.
유리(글라스)의 대체품으로서, 폴리머(polymer)로 만들어진 고분자필름들이 플렉서블 디스플레이 장치들에서의 사용을 위해 고려되고 연구되어 왔다.
이러한 고분자 필름의 경우 기계적 강도가 약해 단순히 디스플레이패널의 스크래치를 방지하는 역할을 할 뿐 내충격성에 취약하고, 낮은 투과율을 갖는 단점이 있으며, 비교적 고가로 알려져 있다.
한편, 글라스가 플렉서블 디스플레이 제품에 적용하기 위해서는 대략 0.1㎜(100㎛) 이하의 아주 얇은 초박형 글라스(ultra thin glass)로 제작되면 이를 만족하는 것으로 알려져 있다.
종래 초박형 유리는 침적(Dip), 분사(Spray) 또는 Dip & Spray 방식 등을 이용하여 제조하고 연마 등의 가공방식을 통해 제조되고 있으나, 얇게 만드는 과정에서 깨짐, 크랙으로 인한 파손의 위험성이 높다.
그리고 초박형 유리를 임의의 규격으로 제조 후 사용규격에 맞게 커팅(절단) 및 폴리싱(연마)하는 경우도 있는데, 이 경우 역시 크랙, 파손의 위험이 높다.
이에, 다수의 초박형 유리를 블록화시켜 커팅, 연마 등의 가공공정을 수행하게 되면 크랙, 파손 등이 거의 발생하지 않게 된다.
한 가지 예로, 초박형 유리 사이 사이마다 UV(ultraviolet; 자외선)경화수지가 배치되는 상태로 초박형 유리를 다층으로 적층하고 UV경화수지를 경화시켜 초박형 유리블록을 구성하게 되면, 커팅, 연마하는 등의 공정을 수행시 크랙이나 파손이 거의 발생하지 않는다.
한편, 초박형 유리블록은 커팅, 연마 등의 가공공정을 수행 후 낱장의 초박형 유리로 분리되어야 한다.
본 발명은 상기와 같은 점에 조감하여 이루어진 것으로서, 초박형 유리블록을 온수에 담가 불려서 상하로 접착된 초박형 유리가 잘 분리될 수 있는 초박형 유리블록 불림장치를 제공하는 데, 그 목적이 있다.
그리고 본 발명은 초박형 유리블록을 불릴 때 부양되는 것을 방지하고 초박형 유리블록 사이에 설치된 UV경화수지의 부피가 증가하면서 외곽으로 삐져나오는 것을 방지할 수 있으므로 후속공정의 용이성을 제공하는 초박형 유리블록 불림장치를 제공하는 데, 다른 목적이 있다.
본 발명이 제안하는 초박형 유리블록 불림장치는 내부에 온수가 수용되는 불림수조와, 상기 불림수조 내부에 설치되며 복수의 초박형 유리블록을 일정 간격을 두고 수용하는 불림틀과, 다수의 관절을 구비하고 일측 끝단에 상기 초박형 유리블록이 흡착되거나 흡착 해제될 수 있도록 흡착핸드가 설치되어 상기 초박형 유리블록을 상기 불림틀에 하나씩 수용시키거나 인출하는 로봇암을 포함하여 이루어진다.
상기 불림틀은 상기 불림수조 내부에 세워져 설치되고 일측면에는 상측에 구비되는 개구를 통해 상기 초박형 유리블록의 일측이 수용되도록 복수의 제1수용홈이 일정 간격을 두고 형성되는 제1지지부와, 상기 불림수조 내부에 상기 제1지지부와 일정 간격을 두고 서로 마주보는 상태로 세워져 설치되고 일측면에는 상측에 구비되는 개구를 통해 상기 초박형 유리블록의 타측이 수용되도록 복수의 제2수용홈이 상기 제1수용홈과 서로 마주하도록 일정 간격을 두고 형성되는 제2지지부와, 각각 상측에 연동키홈을 구비하며, 상기 제1지지부 및 제2지지부 상측에 각각 일정 간격을 두고 수평 이동가능하게 설치되어 일측으로 이동시 상기 개구를 개방하고 타측으로 이동시 상기 개구를 폐쇄하는 복수의 제1도어부재 및 제2도어부재를 포함하여 이루어진다.
상기 흡착핸드에는 상기 초박형 유리블록의 수용 또는 배출시 상기 연동키홈에 조립되는 연동키가 설치된다.
상기 연동키는 상기 연동키홈에 조립된 상태에서 상기 흡착핸드 일측으로 수평 이동함에 따라 상기 제1도어부재 및 제2도어부재를 일측으로 이동시켜 상기 개구를 개방하고 타측으로 수평 이동함에 따라 상기 제1도어부재 및 제2도어부재를 타측으로 이동시켜 개구를 폐쇄한다.
상기 불림틀은 상기 제1수용홈 및 제2수용홈 내부에 상기 초박형 유리블록의 양측을 수용시키고 상기 제1도어부재 및 제2도어부재가 개구를 폐쇄하는 것에 의하여 초박형 유리블록의 초박형 유리 사이에 위치한 UV경화수지가 바깥쪽으로 삐져나오는 것을 방지하는 것이 특징이다.
상기 불림틀은 상기 제1지지부 및 제2지지부의 상측에 수평으로 길게 설치되고 제1도어부재 및 제2도어부재를 양측으로 수평 이동가능하게 지지하는 이동안내봉을 더 포함하여 이루어지는 것도 가능하다.
그리고 본 발명은 상기 흡착핸드에 흡착되는 초박형 유리블록을 파지하는 바이스를 더 포함하여 이루어지는 것도 가능하다.
상기 바이스는 상기 흡착핸드의 일측에 설치되는 고정턱과, 상기 흡착핸드의 타측에 실린더를 통해 전후 이동되도록 설치되고 일측에 상기 연동키가 설치되는 이동턱을 포함하여 이루어진다.
본 발명의 실시예에 따른 초박형 유리블록 불림장치에 의하면, 초박형 유리 사이에 배치된 UV경화수지가 물에 불면서 후속 공정에서 초박형 유리를 쉽게 분리하는 것이 가능하다.
그리고 본 발명의 실시예에 따른 초박형 유리블록 불림장치에 의하면, 초박형 유리블록을 불릴 때 부양되는 것을 방지하고 초박형 유리블록 사이에 배치된 UV경화수지의 부피가 증가하면서 초박형 유리블록의 바깥쪽으로 삐져나오는 것을 방지할 수 있으므로 후속공정이 용이하다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 초박형 유리블록 불림장치를 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 초박형 유리블록 불림장치에 사용되는 초박형 유리블록을 나타내는 측면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 초박형 유리블록 불림장치의 불림수조를 나타내는 측면단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 초박형 유리블록 불림장치의 불림틀을 나타내는 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 초박형 유리블록 불림장치의 불림틀을 나타내는 종단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 초박형 유리블록 불림장치의 불림틀을 나타내는 부분확대 횡단면도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 초박형 유리블록 불림장치의 다관절로봇암 을 나타내는 사시도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 초박형 유리블록 불림장치의 흡착핸드를 나타내는 사시도이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 초박형 유리블록 불림장치의 흡착핸드를 나타내는 측면도이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 초박형 유리블록 불림장치의 흡착핸드를 나타내는 평면단면도이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 초박형 유리블록 불림장치의 흡착핸드 및 불림틀을 나타내는 측면도이다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 초박형 유리블록 불림장치에 있어서 초박형 유리블록을 불림틀에 수용하는 과정을 나타내는 측면도이다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 초박형 유리블록 불림장치에 있어서 초박형 유리블록을 불림틀로부터 인출하는 과정을 나타내는 측면도이다.
다음으로 본 발명에 따른 초박형 유리블록 불림장치의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
이하에서 동일한 기능을 하는 기술요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 사용하고, 중복 설명을 피하기 위하여 반복되는 상세한 설명은 생략한다.
또한, 이하에 설명하는 실시예는 본 발명의 바람직한 실시예를 효과적으로 보여주기 위하여 예시적으로 나타내는 것으로, 본 발명의 권리범위를 제한하기 위하여 해석되어서는 안 된다.
본 발명의 일실시예에 따른 초박형 유리블록 불림장치는 도 1~도 3에 나타낸 바와 같이, 불림수조(100)와, 상기 수조(100) 내부에 복수의 초박형 유리블록(10)이 일정 간격을 두고 수용 거치되도록 설치되는 불림틀(200)과, 다수의 관절을 구비하고 초박형 유리블록(10)을 흡착하거나 흡착 해제하는 흡착핸드(400)가 설치되며 상기 초박형 유리블록(10)을 상기 불림틀(200)에 수용시키거나 불림틀(200)로부터 인출하는 로봇암(400)을 포함하여 이루어진다.
상기 불림수조(100)는 내부에는 상기 초박형 유리블록(10)을 불리기 위한 불림액이 수용된다.
상기 불림액은 온수로 이루어진다.
상기 불림수조(100)는 대략 윗면이 개구된 사각통형상으로 이루어진다.
상기 불림수조(100)는 상부 일측에 개구된 윗면을 개폐할 수 있도록 덮개(102)를 구비할 수 있다.
상기 불림수조(100)에는 도면에는 나타내지 않았지만, 물을 가열할 수 있도록 히터가 설치될 수 있다.
그리고 불림수조(100)에는 도면에는 나타내지 않았지만, 물의 순환, 배수 등을 위한 배관이 설치될 수 있다.
상기 초박형 유리블록(10)은 초박형 유리(11) 사이 사이마다 UV경화수지(12)가 배치되는 상태로 초박형 유리(10)를 다층으로 적층하고 UV경화수지(12)를 경화시킨 층구조를 갖는다.(도 2 참조)
여기서 초박형 유리블록(10)의 최상층 및 최하층은 초박형 유리(11)보다 몇 배 내지 몇십 배 두꺼운 더미유리(14)로 이루어질 수 있다.
상기 불림틀(200)은 도 4~도 6에 나타낸 바와 같이, 제1지지부(201)와, 제2지지부(220)와, 제1도어부재(240)와, 제2도어부재(250)를 포함하여 이루어진다.
상기 제1지지부(201)는 상기 불림수조(200) 내부에 복수개가 일정 간격을 두고 세워져 설치되고 일측면에는 상측에 구비되는 개구(204)를 통해 상기 초박형 유리블록(10)의 일측이 수용되도록 복수의 제1수용홈(202)이 일정 간격을 두고 형성된다.
상기 제2지지부(220)는 상기 불림수조(100) 내부에 상기 제1지지부(201)와 일정 간격을 두고 서로 마주보는 상태로 복수개가 세워져 설치되고 일측면에는 상측에 구비되는 개구(224)를 통해 상기 초박형 유리블록(10)의 타측이 수용되도록 복수의 제2수용홈(222)이 상기 제1수용홈(202)과 서로 마주하도록 일정 간격을 두고 형성된다.
상기 제1지지부(201) 및 제2지지부(220)의 하측은 연결프레임(210) 통해 서로 연결될 수 있다.
상기 제1수용홈(202) 및 제2수용홈(222)은 상기 초박형 유리블록(10)이 불어서 두께가 증가했을 때 보다 더 큰 폭을 갖도록 형성되고 초박형 유리블록(10)은 상기 제1수용홈(202) 및 제2수용홈(222)에 수용되었을 때 일측으로 대략 3~10°정도 눕혀지게 수용된다.
상기 제1수용홈(202) 및 제2수용홈(222)의 하측 바닥면 중앙쪽에는 각각 상기 초박형 유리블록(10)의 하부 끝부분이 안착 지지되는 안착홈(203), (223)이 더 형성될 수 있다.
상기 제1도어부재(240) 및 제2도어부재(250)는 각각 상측에 연동키홈(242), (252)을 구비하며, 상기 제1지지부(201) 및 제2지지부(220) 상측에 일정 간격을 두고 각각 수평 이동가능하게 복수개가 설치되어 일측으로 이동시 상기 개구(204), (224)를 개방하고 타측으로 이동시 상기 개구(204), (224)를 폐쇄한다.
상기 제1지지부(201) 및 제2지지부(220)의 상측에는 상기 제1도어부재(240) 및 제2도어부재(220)를 수평 이동가능하게 지지하는 이동안내봉(260)이 설치된다.
상기와 같이 구성되는 불림틀(200)은 상기 초박형 유리블록(10)이 온수에 침수됨에 따라 상기 UV경화수지(12)의 부피가 증가하면서 초박형 유리블록(10)의 바깥쪽으로 UV경화수지가 삐져나오는 것을 방지하는 것이 특징이다.
즉 상기 제1수용홈(202) 및 제2수용홈(222) 내부에 상기 초박형 유리블록(10)의 양측을 수용 거치시키고 상기 개구(204), (224)를 폐쇄시키는 것에 의하여 상기 초박형 유리블록(10)의 UV경화수지(12)가 물에 불면서 바깥쪽으로 돌출되는(삐지는) 것을 방지하는 것이 특징이다.
상기 로봇암(300)은 도 1 및 도 7에 나타낸 바와 같이, 상기 불림수조(100) 근처 기저면에 설치되고 다수의 관절을 구비한 다관절로봇으로 이루어지며 일측 단부에는 상기 초박형 유리블록(10)이 흡착 지지될 수 있도록 상기 흡착핸드(400)가 설치된다.
상기 로봇암(300)은 카세트(미도시)에 적재된 초박형 유리블록(10)을 이송하여 상기 불림틀(200)에 수용시킨다. 그리고 로봇암(300)은 상기 불림틀(200)에 수용되어 불림된 초박형 유리블록(10)을 인출하여 후속 공정을 위한 장소로 이송한다.
상기 흡착핸드(400)는 도 8~도 10에 나타낸 바와 같이, 내부에 진공흡입실(402)을 형성하고 일측면에 상기 진공흡입실(402)로 공기가 빨려들어갈 수 있도록 일정 간격을 두고 복수의 흡입구(404)를 구비한다.
따라서 상기 초박형 유리블록(10)이 일측면에 접근한 상태에서 진공흡입실(402)에 진공흡입력이 작용하면 상기 초박형 유리블록(10)의 일측이 흡착핸드(400) 달라 붙게 되고, 진공흡입실(402)의 진공이 제거되면 초박형 유리블록(10)의 흡착이 해제된다.
상기 흡착핸드(400)에는 일측면에 흡착되는 초박형 유리블록(10)의 양측 끝부분 모서리를 붙잡아 지지하는 바이스(410)가 설치된다.
상기 바이스(410)는 상기 흡착핸드(400)의 일측에 설치되는 고정턱(412)과, 상기 흡착핸드(400)의 타측에 실린더(420)를 통해 전후 이동되도록 설치되는 이동턱(414)을 포함하여 이루어진다.
상기 이동턱(414)의 후방 양측에는 전후로 길게 한 쌍의 가이드바(416)가 구비된다.
상기 실린더(420)의 피스톤로드(422) 선단에는 상기 가이드바(416)가 길이방향으로 이동가능하게 결합 지지되도록 한 쌍의 지지구멍(436)이 형성된 지지대(430)가 구비된다.
상기 이동턱(412)과 지지대(430) 사이에는 상기 이동턱(412)과 지지대(430) 사이가 벌어지는 방향으로 항상 힘을 가하는 탄성부재(440)가 설치된다.
상기 탄성부재(440)는 압축코일스프링으로 이루어지고 상기 가이드바(416)의 외주에 결합 지지된다.
상기와 같이 바이스(410)를 구성하면 상기 고정턱(412)과 이동턱(414) 사이에 초박형 유리블록(10)이 탄력적으로 클램핑될 수 있다.
상기 이동턱(412)에는 연동키(460)가 형성된다.
상기 연동키(460)는 도 11 및 도 12에 나타낸 바와 같이, 상기 개구(204), (224)가 개방된 상태에서 상기 로봇암(300)이 상기 초박형 유리블록(10)을 상기 불림틀(200)에 수용하기 위해 흡착핸드(400)를 제1지지부(201)와 제2지지부(220) 사이로 하강시 상기 연동키홈(242), (252)에 조립되며, 상기 연통키홈(242), (252)에 조립된 상태에서 상기 흡착핸드(400)가 일측(우측)으로 수평 이동됨에 따라 상기 개구(204), (224)가 폐쇄되도록 제1도어부재(230) 및 제2도어부재(240)가 이동된다.
그리고 상기 연동키(460)는 도 13에 나타낸 바와 같이, 상기 개구(204), (224)가 폐쇄된 상태에서 상기 로봇암(300)이 상기 초박형 유리블록(10)을 상기 불림틀(200)로부터 인출하기 위해 흡착핸드(400)를 제1지지부(201)와 제2지지부(220) 사이로 하강시 상기 연동키홈(242), (252)에 조립되고, 상기 연동키홈(242), (252)에 조립된 상태에서 상기 흡착핸드(400)가 타측(좌측)으로 수평 이동함에 따라 상기 개구(204), (224)가 개방되게 제1도어부재(240) 및 제2도어부재(250)가 이동된다.
상기에서는 본 발명의 실시예에 따른 초박형 유리블록 불림장치의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 청구범위 및 발명의 설명, 도면의 범위내에서 여러가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고, 이 또한 본 발명의 범위내에 속한다.
10 : 초박형 유리블록 11 : 초박형 유리
12 : UV경화수지 14 : 더미유리
100 : 불림수조 102 : 도어
200 : 불림틀 201 : 제1지지부
202 : 제1수용홈 203, 223 : 안착홈
204, 224 : 개구 210 : 연결프레임
220 : 제2지지부 222 : 제2수용홈
240 : 제1도어부재 250 : 제2도어부재
242, 252 : 연동홈 260 : 이동안내봉
300 : 로봇암 400 : 흡착핸드
402 : 진공흡입실 404 : 흡입구
410 : 바이스 412 : 고정턱
414 : 이동턱 416 : 가이드바
420 : 실린더 422 : 피스톤로드
430 : 지지대 430 : 지지구멍
440 : 탄성부재 460 : 연동키

Claims (5)

  1. 내부에 온수가 수용되는 불림수조와,
    상기 불림수조 내부에 복수의 초박형 유리블록을 일정 간격을 두고 수용시키도록 설치되는 불림틀과,
    다수의 관절을 구비하고 일측 끝단에 상기 초박형 유리블록이 진공 흡착되거나 흡착 해제될 수 있도록 흡착핸드가 설치되어 상기 초박형 유리블록을 상기 불림틀에 수용시키거나 인출하는 로봇암을 포함하고,
    상기 불림틀은 상기 불림수조 내부에 세워져 설치되고 일측면에는 상측에 구비되는 개구를 통해 상기 초박형 유리블록의 일측이 수용되도록 복수의 제1수용홈이 일정 간격을 두고 형성되는 제1지지부와, 상기 불림수조 내부에 상기 제1지지부와 일정 간격을 두고 서로 마주보는 상태로 세워져 설치되고 일측면에는 상측에 구비되는 개구를 통해 상기 초박형 유리블록의 타측이 수용되도록 복수의 제2수용홈이 상기 제1수용홈과 서로 마주하도록 일정 간격을 두고 형성되는 제2지지부와, 각각 상측에 연동키홈을 구비하며, 상기 제1지지부 및 제2지지부 상측에 각각 일정 간격을 두고 수평 이동가능하게 설치되어 일측으로 이동시 상기 개구를 개방하고 타측으로 이동시 상기 개구를 폐쇄하는 복수의 제1도어부재 및 제2도어부재를 포함하고,
    상기 흡착핸드에 설치되고 상기 초박형 유리블록의 수용 또는 배출시 상기 연동키홈에 조립되며 상기 연동키홈에 조립된 상태에서 상기 흡착핸드 일측으로 수평 이동함에 따라 상기 개구가 개방되게 제1도어부재 및 제2도어부재가 이동되고 타측으로 수평 이동함에 따라 상기 개구가 폐쇄되게 제1도어부재 및 제2도어부재가 이동되는 연동키를 더 포함하는 초박형 유리블록 불림장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 불림틀은 상기 제1수용홈 및 제2수용홈 내부에 상기 초박형 유리블록의 양측을 수용시키고 상기 제1도어부재 및 제2도어부재가 상기 제1수용홈 및 제2수용홈의 개구를 폐쇄하는 것에 의하여 상기 초박형 유리블록의 UV경화수지가 바깥쪽으로 삐져나오는 것을 방지하는 것이 특징인 초박형 유리블록 불림장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 흡착핸드에 흡착되는 초박형 유리블록을 파지하는 바이스를 더 포함하고,
    상기 바이스는 상기 흡착핸드의 일측에 설치되는 고정턱과, 상기 흡착핸드의 타측에 실린더를 통해 전후 이동되도록 설치되고 일측에 상기 연동키가 설치되는 이동턱을 포함하는 초박형 유리블록 불림장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 이동턱의 후방 양측에는 전후로 길게 한 쌍의 가이드바를 구비하고,
    상기 실린더의 피스톤로드 선단에는 상기 가이드바가 길이방향으로 이동가능하게 결합 지지되도록 한 쌍의 지지구멍이 형성된 지지대를 구비하고,
    상기 이동턱과 지지대 사이에는 상기 이동턱과 지지대 사이가 벌어지는 방향으로 항상 힘을 가하는 탄성부재를 설치하는 초박형 유리블록 불림장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 흡착핸드는,
    내부에 진공흡입실을 형성하고,
    일측면에 상기 진공흡입실로 공기가 빨려들어갈 수 있도록 복수의 흡입구를 구비하는 초박형 유리블록 불림장치.
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