KR102488084B1 - 인체감지센서를 구비한 발광 볼라드 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 환경 변화에 따라 발광하는 빛을 제어하는 발광 볼라드에 있어서, 상기 발광 볼라드의 전방향에서 보행자를 감지하고 감지 신호를 생성하는 인체감지센서; 생성된 상기 감지 신호를 전달받아 제어 신호를 생성하고 하기의 발광부로 상기 제어 신호를 송신하는 제어부; 및 수신된 상기 제어 신호에 따라 빛을 출력하는 발광부를 포함하여, 볼라드간 빛을 통해 차도와 보도의 경계를 명확히 하며, 보행자를 인식하여 빛을 제어함으로써 보행자 및 운전자의 안전에 효과적인 것을 특징으로 한다.

Description

인체감지센서를 구비한 발광 볼라드{LUMINOUS BOLLARD WITH HUMAN BODY DETECTION SENSOR}
본 발명은 외부 환경을 감지하며 환경에 따라 제어 가능한 볼라드에 관한 것이다.
볼라드는 자동차가 인도(人道)에 진입하는 것을 막기 위해 차도와 인도 경계면에 설치되는 기둥 모양의 구조물이다. 일반적으로 철제 또는 콘크리트로 제작되며, 자동차뿐만 아니라 유모차나 손수레 등의 진입을 통제하는 용도로 사용된다. 또한, 볼라드는 보도와 차도의 구분이 명확하지 않은 보차혼용도로에서 보행자의 안전을 위해 보도와 차도를 구분하는 용도로 사용될 수 있다.
그러나, 어두운 밤에는 보도와 차도의 경계가 더욱 불명확해지고, 볼라드조차 육안으로 빠르게 인식되지 않는 문제가 있다. 따라서 최근에는 어두운 환경에서도 볼라드가 쉽게 인식되도록 볼라드의 외부에 야광 물질을 부착하거나, 볼라드가 자체적으로 발광할 수 있도록 개발되고 있다. 이를 통해 보도와 차도의 경계를 명확히 하고 차량이 진입 가능한 영역을 명확히 하고 있다.
관련 종래기술 한국등록특허 제10-2060497호(이하, ‘선행특허’라 약칭한다)는 태양광 발전 기능을 통해 생성된 전력으로 LED를 출력하는 볼라드를 개시한다. 그러나, 종래의 볼라드 또는 선행특허는 일렬로 배열된 복수 개의 볼라드가 각 위치에서 개별적으로 발광하는 것에 불과하므로 볼라드가 설치된 위치만을 파악할 수 있을 뿐, 보다 직접적으로 보행자를 보호하거나 보행자 및 운전자에게 주의를 환기시키기 어려운 문제점이 있다.
한편, 본 출원인은 볼라드가 설치된 주변의 환경뿐만 아니라 보행자를 감지하고, 감지결과를 통해 볼라드가 발광하는 빛을 제어함으로써 운전자가 볼라드 및 보행자를 쉽게 인식할 수 있는 추가적인 연구 개발을 진행하였다.
한국등록특허 제10-2060497호
본 발명은 발광 가능한 볼라드로서, 보도와 차도의 구분이 없는 보차혼용도로에 설치되어 운전자가 차도의 범위를 쉽게 인식하게 할 수 있고, 보행자가 안전하게 보행할 수 있는 것을 목적으로 한다. 또한, 본 발명은 어두운 환경에서도 보도와 보행자를 감지하여 운전자가 이를 쉽게 인식할 수 있도록 하기 위함이다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 환경 변화에 따라 발광하는 빛을 제어하는 발광 볼라드에 있어서, 상기 발광 볼라드의 전방향에서 보행자를 감지하고 감지 신호를 생성하는 인체감지센서; 생성된 상기 감지 신호를 전달받아 제어 신호를 생성하고 하기의 발광부로 상기 제어 신호를 송신하는 제어부; 및 수신된 상기 제어 신호에 따라 빛을 출력하는 발광부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 제어부는, 상기 발광부에서 출력되는 빛의 양, 색깔, 점멸 여부 또는 출력 시간을 제어할 수 있다.
바람직하게, 상기 인체감지센서는, 레이저 센서, 초음파 센서, 적외선 센서, 모션 센서, 생체신호 센서, 자기 센서 또는 이미지 센서일 수 있다.
바람직하게, 상기 발광 볼라드는 도로를 따라 일렬로 복수 개 배치되며, 상기 인체감지센서는, 전후로 배치된 복수 개의 상기 발광 볼라드 사이 또는 상기 발광 볼라드 주변의 일정 거리 이내에서 보행자를 감지할 수 있다.
바람직하게, 상기 발광부는, 레이저를 출력하는 송신부; 및 외부에서 송신된 레이저를 수신하는 수신부를 포함할 수 있다.
바람직하게, 상기 발광 볼라드의 주변 밝기를 감지하는 조도 센서를 더 포함하며, 상기 제어부는, 상기 조도 센서에 의해 측정된 밝기에 따라 상기 발광부에서 출력될 빛의 양 또는 색을 제어할 수 있다.
바람직하게, 태양광을 통해 전력을 생성하는 전원부를 더 포함하며, 상기 전원부는, 상기 발광 볼라드의 상단에 마련되는 태양광 패널 및 생성된 전력을 저장하는 배터리를 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 볼라드는 일정 거리로 이격되어 일렬로 배치된 볼라드는 서로 레이저를 지속적으로 송수신할 수 있다. 따라서, 볼라드 사이에 이격된 거리만큼 광선이 형성되어 차도와 보도의 경계를 명확히 구분할 수 있다. 차도와 보도의 경계가 명확해지므로 자연스럽게 펜스 역할을 수행하여 운전자뿐만 아니라 보행자 또한 볼라드를 넘어선 영역을 차도로 쉽게 인식할 수 있다. 특히 어두운 밤에는 본 발명의 발광 볼라드가 자체적으로 발광할 뿐만 아니라 볼라드간 레이저 광선이 형성되므로 펜스로서의 본 발명은 더욱 효과가 크다.
또한, 본 발명은 발광 볼라드 주위의 일정 영역까지 보행자를 인식하고, 보행자가 볼라드가 위치한 영역(보도와 차도의 경계)을 넘어가는 경우 이를 감지할 수 있다. 기존과는 색깔, 광량, 출력 방법 등 다양한 방법으로 제어할 수 있다. 따라서, 보행자 및 운전자가 쉽게 인식하여 위험을 감지할 수 있다. 또한, 특정 볼라드가 다른 볼라드와 구별되는 빛을 발광시킴으로써 어두운 곳에서 사고가 발생한 경우, 사고가 발생한 위치를 파악하는데 도움이 될 수 있으며, 목격자가 쉽게 인식할 수 있다는 장점을 갖는다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 발광 볼라드의 구성도를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 복수의 센서 기반으로 방출되는 빛을 제어하는 개념도를 나타낸다.
도 3은 보차혼용도로에 설치된 본 발명의 발광 볼라드가 사람을 인식한 경우 방출되는 빛이 제어되는 모습을 나타낸 실시 예이다.
이하, 첨부된 도면들에 기재된 내용들을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다. 다만, 본 발명이 예시적 실시 예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일 참조부호는 실질적으로 동일한 기능을 수행하는 부재를 나타낸다.
본 발명의 목적 및 효과는 하기의 설명에 의해서 자연스럽게 이해되거나 보다 분명해 질 수 있으며, 하기의 기재만으로 본 발명의 목적 및 효과가 제한되는 것은 아니다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 발광 볼라드(1)의 구성도를 나타내며, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 발광 볼라드(1)에 구비된 복수의 센서(인체감지센서(10) 및 조도 센서(70))를 기반으로 방출되는 빛을 제어하는 개념도를 나타낸다.
도 1에서는 사각기둥의 발광 볼라드(1)를 개시하였지만, 본 발명에 따른 발광 볼라드(1)는 다각기둥 또는 원기둥 등 다양한 형태로 형성될 수 있다. 발광 볼라드(1)는 차도와 보도가 접하는 경계에 설치될 수 있으며, 경계의 위치함으로써 보도와 차도를 경계를 명확히 하며, 보도에 차량이 진입하는 경우 또는 차도에 보행자가 진입하는 것을 방지할 수 있다. 발광 볼라드(1)의 하단부는 지면 내부로 매립되어 설치됨으로써 특정 위치에 고정될 수 있다. 발광 볼라드(1)는 차도와 보도의 경계를 따라 일정 거리로 이격되어 일렬로 복수 개 배치될 수 있다.
발광 볼라드(1)는 외부로 빛을 방출할 수 있다. 발광 볼라드(1)는 이격되어 전후에 배치된 다른 발광 볼라드(1)에 빛을 방출하고, 다른 발광 볼라드(1)로부터의 빛을 수신할 수 있다. 따라서 하기의 도 3과 같이 발광 볼라드(1)간 빛을 송수신하여 빛으로 발광 볼라드(1) 사이의 공간을 채울 수 있다. 특히, 발광 볼라드(1)가 송수신하는 빛은 레이저 광선일 수 있으며, 레이저의 시인성 특징으로 인해 발광 볼라드(1) 사이에서 차도와 보도의 경계가 명확히 구분될 수 있다. 따라서, 도로 펜스가 설치되기 어려운 환경에서 발광 볼라드(1)가 도로 펜스의 역할을 수행할 수 있다.
또한, 발광 볼라드(1)에서 발광하는 빛은 발광 볼라드(1)가 설치된 주변의 환경 변화에 따라 제어될 수 있다. 발광 볼라드(1)는 인체감지센서(10), 조도 센서(70) 등 복수의 센서를 통해 외부 환경을 감지할 수 있고, 감지된 환경 변화에 따라 제어부(30)를 제어하여 발광부(50)가 환경에 적합한 빛을 발광하도록 할 수 있다.
발광 볼라드(1)는 인체감지센서(10), 제어부(30), 발광부(50), 조도 센서(70) 및 전원부(90)를 포함할 수 있다.
본 발명의 발광 볼라드(1)는 자체적으로 빛을 발광하고, 발광 볼라드(1) 사이 공간을 빛으로 경계지음으로써 보행자 및 운전자의 주의를 환기시킬 수 있다.
발광 볼라드(1)는 보도를 보행하는 보행자가 차도로 진입하는 것을 방지하는 것을 일 목적으로 한다. 발광 볼라드(1) 내부에 구비된 인체감지센서(10)는 발광 볼라드(1)의 전방향에서 보행자를 감지하고 감지 신호를 생성할 수 있다. 인체감지센서(10)의 방지 방법 또는 센서의 유형은 제한되지 않는다. 인체감지센서(10)는 발광 볼라드(1) 주변에 보행자의 존재를 감지할 수 있을 뿐만 아니라, 보행자의 이동 속도를 측정하여 차도로의 진입여부를 감지할 수 있다.
인체감지센서(10)는 인체를 감지하는 방법으로써 인체에서 방출되는 일정 범위의 적외선, 음파, 생체신호, 인체 움직임 또는 전자기 등을 감지할 수 있으며, 인체 이미지를 이용하여 인체를 감지할 수 있다. 즉, 인체감지센서(10)는 초음파 센서, 적외선 센서, 모션 센서, 생체신호 센서, 자기 센서 또는 이미지 센서일 수 있다.
또한, 인체감지센서(10)는 발광 볼라드(1)(또는 발광 볼라드(1)가 위치한 차도와 보도의 경계)와 보행자간 거리를 측정할 수 있다. 인체감지센서(10)는 음파 또는 적외선을 이용하여 발광 볼라드(1))와 보행자간 거리를 측정할 수 있다. 인체감지센서(10)가 초음파 센서 또는 적외선 센서인 경우 보행자의 존재를 감지하는 것뿐만 아니라 보행자의 이동을 함께 감지할 수 있다. 또한 인체감지센서(10)는 레이저를 이용한 라이다(LIDAR) 센서, 전파를 이용한 레이더(RADAR) 센서 또는 가시광선을 이용한 카메라 센서일 수 있다.
또한, 인체감지센서(10)는 복수의 센서가 결합되어 형성될 수 있다. 본 발명의 일 실시예로서, 이미지 센서와 가속도 센서가 결합될 경우, 이미지 센서를 통해 보행자를 감지하고, 가속도 센서로 보행자의 속도를 감지함으로써 인식률을 높일 수 있다.
인체감지센서(10)는 발광 볼라드(1)간 빛을 송수신하는 송신부(501) 또는 수신부(503)에 위치하여 정상적으로 송수신되는 여부를 감지하는 센서일 수 있다. 이 경우, 발광 볼라드(1)에서 송신된 빛이 다른 발광 볼라드(1)에 정상적으로 수신되지 않은 경우를 감지할 수 있는데, 이는 보행자가 발광 볼라드(1) 사이에 위치하여 발광 볼라드(1)간 송수신을 방해한 경우로 해석할 수 있다. 즉, 보행자가 차도와 보도의 경계를 지나 곧 차도로 진입하는 상황을 감지할 수 있다.
또한, 전술한 다양한 유형의 인체감지센서(10)는 발광 볼라드(1) 주변의 일정 거리 이내에서 보행자를 감지할 수 있다. 인체감지센서(10)는 발광 볼라드(1)가 설치된 위치뿐만 아니라 그 주변의 일정 범위까지를 감지영역으로 설정함으로써, 보행자의 존재 여부와 보행자의 이동을 함께 감지할 수 있다.
조도 센서(70)는 발광 볼라드(1)의 주변의 밝기를 감지할 수 있다. 조도 센서(70)는 외부 밝기를 측정할 수 있는 임의의 위치에 설치될 수 있으므로 발광 볼라드(1)에 구비되는 위치는 제한되지 않을 수 있다. 조도 센서(70)는 발광 볼라드(1)의 상단 또는 태양광 패널(901)과 함께 마련될 수 있으며, 도 1과 같이 분리하여 마련될 수 있다. 조도 센서(70)는 조도 환경을 감지한 감지 신호를 생성할 수 있다.
제어부(30)는 인체감지센서(10) 또는 조도 센서(70)에서 생성된 감지 신호를 전달받아 감지 신호에 따른 제어 신호를 생성할 수 있다. 또한, 제어부(30)는 전원부(90)로부터 인가되는 전력량 또는 배터리(903)에 충전된 전력량을 고려하여 제어 신호를 생성할 수 있다.
인체감지센서(10)에서 생성된 감지 신호는 보행자 감지 및 보행자의 이동 속도에 대한 정보를 포함할 수 있으며, 조도 센서(70)에서 생성된 감지 신호는 외부 밝기에 대한 정보를 포함할 수 있다.
제어부(30)는 인체감지센서(10)에서 감지된 보행자 또는 조도 센서(70)에 의해 측정된 밝기에 따라 발광부(50)에서 출력될 빛의 양, 색깔, 점멸 여부 또는 출력 시간을 제어할 수 있다. 제어부(30)는 제어 신호를 생성하여 발광부(50)로 제어 신호를 송신할 수 있다. 이때, 제어부(30)가 생성하는 제어 신호는 인가 또는 충전된 전력량을 고려하여 광량 또는 광색을 조절할 수 있다.
제어부(30)는 인체감지센서(10)에서 보행자가 차도로 진입하려는 것으로 감지된 경우, 송출하는 빛을 양을 높여 더욱 밝게 출력시키거나 빛의 색깔을 달리하여 출력시킴으로써 보행자 및 운전자의 주의를 환기시킬 수 있다. 또한, 송출되는 빛을 점멸 또는 색차 점멸하는 등 다양한 방법으로 시인성을 높여 위험을 알릴 수 있다.
제어부(30)는 조도 센서(70)에서 외부 밝기가 높은 것으로 감지된 경우, 송출되는 광량을 높여 더욱 밝게 출력시키거나 빛의 색깔을 달리하여 출력시킴으로써 보행자 및 운전자의 시인성을 높일 수 있다. 또한, 제어부(30)는 인체감지센서(10)와 조도 센서(70)의 감지 신호 및 전원부(90)의 정보를 통합 적용하여 제어 신호를 생성할 수 있다. 예를 들어, 외부가 밝은 상태에서 인체감지센서(10)에서 보행자가 감지된 경우에는 광량을 더욱 높게 출력되도록 제어할 수 있다. 그런데 이때 전력량이 충분하지 않는 경우라면 광량을 높이는 대신 색깔을 변경하여 출력되도록 제어할 수 있다.
발광부(50)는 발광 볼라드(1) 외부로 빛을 출력할 수 있으며, 발광부(50)가 구비되는 위치는 제한되지 않는다. 발광부(50)는 지속적으로 빛을 방출할 수 있으며, 수신된 제어 신호에 따라 빛을 조절하여 출력할 수 있다.
발광부(50)가 방출하는 빛은 레이저일 수 있으며, 발광부(50)는 레이저를 출력하는 송신부(501) 및 외부에서 송신된 레이저를 수신하는 수신부(503)를 포함할 수 있다. 발광부(50)는 발광 볼라드(1)에서 자체적으로 빛을 발광시킬 수 있을뿐만 아니라, 발광 볼라드(1)는 일렬로 전후 배열된 다른 발광 볼라드(1)와 레이저를 송수신하며 상호작용할 수 있다. 제1 발광 볼라드(1)는 제2 발광 볼라드(1)로 레이저를 송신하고, 제2 발광 볼라드(1)가 이를 수신하며, 제2 발광 볼라드(1)는 다시 제3 발광 볼라드(1)로 레이저를 송신하면서 복수개의 발광 볼라드(1)가 연결될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예로서, 발광부(50)는 LED 패널일 수 있다. 발광부(50)는 복수 개의 LED 모듈로 이루어질 수 있으며, RGB 또는 그 이상의 발광 소자를 구비하여 다양한 색을 출력할 수 있다. 다만, 발광부(50)의 디스플레이 종류는 제한되지 않는다.
전원부(90)는 전원을 인가받거나, 태양광을 통해 전력을 생성할 수 있다. 전원부(90)는 태양광 패널(901) 및 배터리(903)를 포함할 수 있다. 태양광 패널(901)은 발광 볼라드(1)의 상단에 마련될 수 있으며 복수 개일 수 있다. 태양광 패널(901)은 내부에 LED 모듈이 형성됨으로써 태양광 패널(901)과 발광부(50)는 결합되어 일체형으로 형성될 수 있다. 배터리(903)는 태양광 패널(901)에서 생성된 전력을 저장할 수 있다.
도 3은 보차혼용도로에 설치된 본 발명의 발광 볼라드(1)가 사람을 인식한 경우 방출되는 빛이 제어되는 모습을 나타낸 실시 예이다. 도 3을 참고하면, 발광 볼라드(1)는 차도를 따라 양방향에 일렬로 설치될 수 있으며, 보행자가 감지되지 않는 기준 상태에서 복수 개의 발광 볼라드(1)는 서로 지속적으로 레이저를 송수신하며 보도와 차도를 경계 지을 수 있다.
발광 볼라드(1)의 인체감지센서(10)는 보행자가 발광 볼라드(1)간 레이저를 송수신하는 영역을 통과하여 보도에서 차도로 진입하는 경우를 감지할 수 있다. 인체감지센서(10)는 발광 볼라드(1) 주변의 일정 범위에서 보행자를 감지하고, 보행자의 이동에 따른 접근을 감지할 수 있다. 또한, 인체감지센서(10)는 보행자가 발광 볼라드(1)간 레이저를 송수신하는 영역을 통과하면서 레이저의 송수신이 정상적으로 이루어지지 않게 되는 것을 감지할 수 있다. 인체감지센서(10)는 이를 감지 신호로서 제어부(30)로 전달하면 제어부(30)는 제어 신호를 생성한다. 발광부(50)는 제어 신호에 따라 도 3과 같이 변형된 레이저를 출력하여 운전자 및 보호자에게 주의를 환기시킬 수 있다.
이상에서 대표적인 실시예를 통하여 본 발명을 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리 범위는 설명한 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 특허청구범위와 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태에 의하여 정해져야 한다.
1 : 발광 볼라드
10 : 인체감지센서
30 : 제어부
50 : 발광부
501 : 송신부
503 : 수신부
70 : 조도 센서
90 : 전원부
901 : 태양광 패널
903 : 배터리

Claims (7)

  1. 보차혼용도로에서 보도와 차도가 구분되도록 차로를 따라 복수 개 배치되어, 환경 변화에 따라 발광하는 빛을 제어하는 발광 볼라드에 있어서,
    전후로 배치된 복수 개의 상기 발광 볼라드 사이 또는 상기 발광 볼라드 주변의 일정 거리 이내 전방향에서 보행자를 감지하고, 감지 신호를 생성하는 인체감지센서;
    생성된 상기 감지 신호를 전달받아 제어 신호를 생성하고 하기의 발광부로 상기 제어 신호를 송신하는 제어부; 및
    수신된 상기 제어 신호에 따라 근접한 위치에 설치된 타 상기 발광 볼라드 방향으로 일정 높이의 빛을 출력하여 복수 개의 상기 발광 볼라드 간 간격을 빛으로 연결하여 보도와 차도를 경계 짓는 발광부를 포함하며,
    상기 인체감지센서는,
    보행자의 접근에 따른 상기 발광 볼라드와 보행자 간 거리변화를 감지하고,
    상기 제어부는,
    보행자가 감지된 상태에서는 보행자의 접근에 따른 보행자의 거리에 따라 상기 발광부에서 출력되는 빛의 세기, 색깔 또는 점멸 주기가 구분되도록 제어하여,
    상기 발광부에서 출력되는 빛의 세기, 색깔 또는 점멸 주기의 변화로 보행자가 감지된 발광 볼라드 사이의 빛과 보행자가 감지되지 않은 발광 볼라드 사이의 빛이 구분되어, 보차혼용도로에서 보행자의 위치를 운전자에게 알게 하고,
    상기 발광부는,
    레이저를 출력하는 송신부와 외부에서 송신된 레이저를 수신하는 수신부를 포함하여 다른 발광 볼라드와 레이저를 송수신하여 상호작용하고,
    상기 제어부는,
    보행자가 감지된 발광 볼라드에서 인접 발광 볼라드로의 레이저 송신을 시작으로 일렬로 전후 배열된 복수 개의 발광 볼라드의 순차적인 레이저 송수신을 통해 복수 개의 발광 볼라드가 순차적으로 연결되어, 원거리에서 접근하는 운전자의 주의를 환기시키는 것을 특징으로 하는 특징으로 하는 발광 볼라드.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 발광부에서 출력되는 빛의 양, 색깔, 점멸 여부 또는 출력 시간을 제어할 수 있는 것을 특징으로 하는 발광 볼라드.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 인체감지센서는,
    레이저 센서, 초음파 센서, 적외선 센서, 모션 센서, 생체신호 센서, 자기 센서 또는 이미지 센서인 것을 특징으로 하는 발광 볼라드.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 발광 볼라드의 주변 밝기를 감지하는 조도 센서를 더 포함하며,
    상기 제어부는,
    상기 조도 센서에 의해 측정된 밝기에 따라 상기 발광부에서 출력될 빛의 양 또는 색을 제어하는 것을 특징으로 하는 발광 볼라드.
  7. 제 1 항에 있어서,
    태양광을 통해 전력을 생성하는 전원부를 더 포함하며,
    상기 전원부는,
    상기 발광 볼라드의 상단에 마련되는 태양광 패널 및
    생성된 전력을 저장하는 배터리를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 볼라드.
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