KR102630345B1 - 미세 섬유 포집 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 측면에 따르면, 세탁 배수 내의 미세 섬유를 포집하는 섬유 포집 장치로서, 상기 세탁 배수가 유입되는 유입구와 상기 세탁 배수가 유출되는 유출구를 포함하고, 상기 유입구와 상기 유출구 사이에 중공부가 형성되는 하우징과; 상기 중공부에 삽입되고, 상기 유입구를 향하도록 돌출되는 다수의 미세 돌기가 포설되어 상기 세탁 배수가 상기 유입구에서 상기 유출구로 이동함에 따라 상기 세탁 배수 내의 상기 미세 섬유를 포집하는 섬유 포집부를 포함하는, 미세 섬유 포집 장치가 제공된다.

Description

미세 섬유 포집 장치{Apparatus for catching micro fiber}
본 발명은 미세 섬유 포집 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 세탁기에서 외부로 배출되는 세탁 배수의 배수 압력으로 세탁 배수 내의 미세 섬유를 제거할 수 있는 미세 섬유 포집 장치에 관한 것이다.
미세 플라스틱에 의한 환경오염은 매우 심각하다. 미세 플라스틱은 5mm 미만의 작은 플라스틱 조각들을 의미하는데 작은 크기 때문에 가정이나 공장에서 일단 배출이 이루어지면 하수처리시설에서 걸러지지 않고 강이나 바다로 유입되어 많은 문제를 야기한다.
이러한 미세 플라스틱은 섬유 제품에서 발생하는 비중이 매우 높은데, 연구에 따르면 미세 플라스틱 발생량의 거의 절반이 미세 플라스틱 섬유 제품에서 발생한다고 알려져 있다.
미세 플라스틱 섬유는 플라스틱 합성섬유를 사용한 의류를 세탁할 때 다량 배출되는데 합성섬유 종류에 따라 6kg 세탁물을 세탁 시 최대 72만개가량의 미세 플라스틱 섬유가 배출되는 것으로 알려져 있다. 이렇게 배출된 미세플라스틱 섬유는 해양오염은 물론 해양생물을 섭취하는 인간에게까지 문제를 야기할 수 있다.
한편, 세탁볼 형태의 미세 섬유 제거 장치를 세탁기 내부에 투입하여 세탁기의 세탁 과정에서 미세 플라스틱 섬유를 제거하는 기술이 알려져 있는데, 세탁볼 형태로 세탁기에 투입하는 경우 세탁볼이 세탁 과정에서 세탁물과 반복적으로 접촉하면서 세탁물에 손상을 입힘과 아울러 세탁물과의 접촉에 따라 미세 플라스틱 섬유를 더욱 발생시킬 우려가 있다.
대한민국 등록특허공보 제 10-2172113 호(2020년 10월 30일 공고)
본 발명은 세탁기에서 외부로 배출되는 세탁 배수의 배수 압력으로 세탁 배수 내의 미세 섬유를 제거할 수 있는 미세 섬유 포집 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 세탁 배수 내의 미세 섬유를 포집하는 섬유 포집 장치로서, 상기 세탁 배수가 유입되는 유입구와 상기 세탁 배수가 유출되는 유출구를 포함하고, 상기 유입구와 상기 유출구 사이에 중공부가 형성되는 하우징과; 상기 중공부에 삽입되고, 상기 유입구를 향하도록 돌출되는 다수의 미세 돌기가 포설되어 상기 세탁 배수가 상기 유입구에서 상기 유출구로 이동함에 따라 상기 세탁 배수 내의 상기 미세 섬유를 포집하는 섬유 포집부를 포함하는, 미세 섬유 포집 장치가 제공된다.
상기 미세 돌기는, 단면이 축소되어 단부에 첨단(尖端)이 형성되며, 상기 첨단이 유입구를 향하도록 배치될 수 있다.
상기 섬유 포집부는, 상기 미세 돌기가 외주를 따라 형성되고 중심에서 방사 상으로 연장되는 복수의 브랜치(branch)를 구비하며, 상하 방향으로 적층되는 다수의 포집 유닛을 포함할 수 있다.
상기 복수의 브랜치는, 서로 일정 각도를 이루어 나선 형태로 연장될 수 있다.
상기 포집 유닛은, 상기 복수의 브랜치의 중심에 배치되고, 관통홀이 형성되는 결합 고리를 더 포함하고, 상기 섬유 포집부는, 상기 결합 고리에 삽입되는 지지로드와, 상기 지지로드의 일단에 횡방향으로 결합되는 지지판을 포함하는 서포터를 포함하되, 상기 복수의 포집 유닛은, 상기 지지로드가 상기 결합 고리에 삽입되면서 상기 지지판에 적층될 수 있다.
상기 포집 유닛의 상면과 하면 중 어느 하나의 면에는 각도조절 돌기가 형성되고, 나머지 면에는 상기 각도조절 돌기와 일정 각도를 이루어 각도조절 홈이 형성될 수 있다.
상기 하우징은, 상기 일단과 타단이 개방되고 상기 중공부를 형성하는 하우징 본체와; 상기 유입구가 형성되며 상기 하우징 본체의 일단에 결합되는 탑 캡과; 상기 유출구가 형성되며 상기 하우징 본체의 타단에 결합되는 바텀 캡을 포함할 수 있다.
상기 하우징은, 상기 탑 캡의 상기 유입구 하단에 배치되며, 다수의 관통홀이 포설되어 상기 세탁 배수를 분산시키는 분산 배플을 더 포함할 수 있다.
상기 미세 섬유 포집 장치는, 세탁기의 배수 호스와 상기 유입구를 연결하는 가요성의 호스 어댑터를 더 포함할 수 있다.
상기 탑 캡은, 상기 탑 캡의 본체에서 외측에서 연장된 후 하향으로 절곡되며, 지지체에 부착되는 결착구를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 미세 섬유 포집 장치는, 세탁기에서 외부로 배출되는 세탁 배수의 배수 압력으로 미세 섬유를 걸러내어 세탁 배수 내의 미세 섬유를 제거할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 미세 섬유 포집 장치의 분해도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 미세 섬유 포집 장치의 결합도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 미세 섬유 포집 장치의 섬유 포집부를 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 미세 섬유 포집 장치의 포집 유닛을 위에서 바라본 도면.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 미세 섬유 포집 장치의 포집 유닛을 아래에서 바라본 도면.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 미세 섬유 포집 장치의 분산 배플을 도시한 도면.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 미세 섬유 포집 장치의 어댑터를 도시한 도면.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
이하, 본 발명에 따른 미세 섬유 포집 장치의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 미세 섬유 포집 장치의 분해도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 미세 섬유 포집 장치의 결합도이다. 그리고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 미세 섬유 포집 장치의 섬유 포집부를 도시한 도면이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 미세 섬유 포집 장치의 포집 유닛을 위에서 바라본 도면이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 미세 섬유 포집 장치의 포집 유닛을 아래에서 바라본 도면이다. 그리고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 미세 섬유 포집 장치의 분산 배플을 도시한 도면이다. 그리고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 미세 섬유 포집 장치의 어댑터를 도시한 도면이다.
도 1 내지 도 7에는, 유입구(12), 유출구(13), 하우징(14), 섬유 포집부(16), 미세 돌기(17), 포집 유닛(18), 결합 고리(20), 관통홀(21, 48), 브랜치(22), 각도조절 돌기(24), 각도조절 홈(26), 서포터(28), 지지로드(30), 지지판(32), 중공부(34), 하우징 본체(36), 탑 캡(38), 결착구(40), 바텀 캡(42), 분산 배플(46), 호스 어댑터(50), 주름돌기(52)가 도시되어 있다.
본 실시예에 따른 미세 섬유 포집 장치는, 세탁 배수 내의 미세 섬유를 포집하는 섬유 포집 장치로서, 세탁 배수가 유입되는 유입구(12)와 세탁 배수가 유출되는 유출구(13)를 포함하고, 유입구(12)와 유출구(13) 사이에 중공부(34)가 형성되는 하우징(14)과; 중공부(34)에 삽입되고, 유입구(12)를 향하도록 돌출되는 다수의 미세 돌기(17)가 포설되어 세탁 배수가 유입구(12)에서 유출구(13)로 이동함에 따라 세탁 배수 내의 미세 섬유를 포집하는 섬유 포집부(16)를 포함한다.
세탁 배수는, 세탁물의 세탁 과정에서 배출되는 세탁수로서, 세탁기의 배수 호스로부터 유출될 수 있다. 세탁기 내부에서 세탁물의 세탁 과정에서 이물질이나 섬유 물질을 제거하고 있으나 세탁기의 내부에서 걸러지지 않은 미세 플라스틱 섬유를 포함하는 미세 섬유가 세탁 배수와 함께 배출될 수 있다.
본 발명에 있어 '미세 섬유'는 5mm 미만의 미세 플라스틱 섬유뿐만 아니라 세탁기의 내부에서 걸러지지 않은 작은 섬유를 포함하는 개념이다.
하우징(14)은, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 세탁 배수가 유입되는 유입구(12)와 세탁 배수가 유출되는 유출구(13)를 포함하고, 유입구(12)와 유출구(13) 사이에 중공부(34)가 형성된다.
하우징(14)의 유입구(12)는 세탁기의 배수 호스와 연결될 수 있으며, 유입구(12)를 통해 유입된 세탁 배수는 배수 압력으로 중공부(34)를 거쳐 유출구(13)를 통해 유출된다.
본 실시예에 따른 하우징(14)은, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 일단과 타단이 개방되고 중공부(34)를 형성하는 하우징 본체(36)와; 유입구(12)가 형성되며 하우징 본체(36)의 일단에 결합되는 탑 캡(38)과; 유출구(13)가 형성되며 하우징 본체(36)의 타단에 결합되는 바텀 캡(42)을 포함할 수 있다. 그리고, 하우징(14)은, 탑 캡의 유입구(12) 하단에 배치되며, 다수의 관통홀(21, 48)이 포설되어 세탁 배수를 분산시키는 분산 배플(46)을 포함할 수 있다.
하우징 본체(36)는, 일단과 그에 대향하는 타단이 개방되고 그 사이에 중공부(34)가 형성되는데, 도 1 및 도 2를 참조하면, 일단과 타단이 개방된 원통 형상으로 형성될 수 있다. 하우징 본체(36)가 형성하는 중공부(34)에는 후술할 섬유 포집부(16)가 배치되어 세탁 배수의 이동에 따라 세탁 배수 내의 미세 섬유를 포집하게 된다.
본 실시예에 있어서는 섬유 포집부(16)를 거쳐가는 세탁 배수의 흐름을 육안으로 볼 수 있도록 하우징 본체(36)를 투명의 플라스틱으로 제작하였다.
탑 캡(38)은, 하우징 본체(36)의 상단에 결합되어 하우징 본체(36)의 상단을 폐합하는데 탑 캡(38)에는 유입구(12)가 형성되어 있다. 바텀 캡(42)은, 하우징 본체(36)의 하단에 결합되어 하우징 본체(36)의 하단을 폐합하는데 바텀 캡(42)에는 유출구(13)가 형성된다.
분산 배플(46)은 유입구(12)를 통해 중공부(34)로 유입되는 세탁 배수를 넓게 분산시켜 유입시키기 위한 구성으로서, 다수의 관통홀(48)이 일정 형태로 포설되어 있어 유입구(12)를 통해 유입된 세탁 배수가 다수의 관통홀(48)을 통해 분산되면서 중공부(34)로 넓게 유입될 수 있다.
하우징(14)을 하우징 본체(36), 탑 캡(38), 바텀 캡(42), 분산 배플(46) 등으로 분해/조립이 가능하게 구성함으로써, 사용 과정에서 분해를 통해 섬유 포집부(16)의 오염을 쉽게 세척할 수 있다.
한편, 탑 캡(38)에는, 탑 캡(38)의 본체에서 외측에서 연장된 후 하향으로 절곡되며, 지지체에 부착되는 결착구(40)가 형성될 수 있다.
결착구(40)은, 미세 섬유 포집 장치를 세탁기에 인접한 벽체 등의 지지체에 부착하기 위한 것으로서, 결착구(40)의 절곡된 부분이 판 형으로 형성되어 있어 나사 등의 체결 수단이 접착제 등으로 지지체에 부착될 수 있다.
결착구(40)가 탑 캡(38)에 형성되어 있기 때문에, 탑 캡(38)을 지지체에 부착한 상태에서 하우징 본체(36), 탑 캡(38), 분산 배플(46), 포집 유닛(18) 등을 조립함으로써 미세 섬유 포집 장치를 지지체에 부착할 수 있다. 세척 등 이유로 필요 시 탑 캡에서 나머지 부품을 분해하여 세척하는 것도 가능하다.
섬유 포집부(16)는, 하우징(14)의 중공부(34)에 삽입된다. 섬유 포집부(16)에는 유입구(12)를 향하도록 돌출되는 다수의 미세 돌기(17)가 포설되어 있어, 세탁 배수가 유입구(12)에서 유출구(13)로 이동함에 따라 세탁 배수 내의 미세 섬유를 포집한다.
미세 돌기(17)는 세탁 배수의 배수 흐름과 대향하여 유입구(12)를 향하여 돌출되는데, 도 4에 도시된 바와 같이, 세탁 배수의 배수 흐름에 대향하여 매우 무수히 많은 미세 돌기(17)가 넓게 포설되어 있어 세탁 배수의 배수 과정에서 세탁 배수 내의 미세 섬유를 포집하게 된다.
도 4를 참조하면, 미세 돌기(17)는, 유입구(12)를 향하여 단면이 축소된 형태로 단부에 첨단(尖端)이 형성되며, 이러한 첨단이 유입구(12)를 향하도록 배치됨으로써 세탁 배수의 배수 과정에서 물리적으로 미세 섬유를 포집하게 된다. 미세 돌기(17)의 첨단은 선형의 날카로운 브레이드 형상으로 세탁 배수의 배수 흐름을 가르면서 세탁 배수 내의 미세 섬유를 포집할 수 있다.
한편, 본 실시예에 따른 섬유 포집부(16)는, 미세 돌기(17)가 외주를 따라 형성되고 중심에서 방사 상으로 연장되는 복수의 브랜치(22)(branch)를 구비하며, 상하 방향으로 적층되는 다수의 포집 유닛(18)을 포함한다.
본 실시예에 따르면 복수의 브랜치(22)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 서로 일정 각도를 이루어 나선 형태로 연장되는데, 방사 상으로 연장되는 브랜치(22)의 중심에는 관통홀(21)이 형성되는 결합 고리(20)가 형성된다.
그리고 이러한 브랜치(22)의 적층을 지지위하여, 본 실시예에 따른 섬유 포집부(16)는, 결합 고리(20)에 삽입되는 지지로드(30)와, 지지로드(30)의 일단에 횡방향으로 결합되는 지지판(32)을 구비하는 서포터(28)를 포함할 수 있다.
서포터(28)는 상술한 다수의 포집 유닛(18)을 상하 방향으로 적층하기 위한 구조로서, 도 3에 도시된 바와 같이, 서포터(28)의 지지로드(30)가 포집 유닛(18)의 결합 고리(20)에 삽입되면서 지지판(32) 상에 포집 유닛(18)이 적층된다.
도 3에서는 3개의 포집 유닛(18)이 적층되는 형태를 도시되어 있으나, 서포터(28)의 지지로드(30)의 길이 상응하여 여러 개의 포집 유닛(18)이 지지판(32) 상에 적층될 수 있다.
한편, 포집 유닛(18)의 적층에 따라 각 포집 유닛(18)의 브랜치(22)가 일정 각도로 비틀려 적층될 수 있도록 포집 유닛(18)의 상면과 하면 중 어느 하나의 면에는 각도조절 돌기(24)가 형성되고, 나머지 면에는 각도조절 돌기(24)와 일정 각도를 이루어 각도조절 홈(26)이 형성될 수 있다.
도 4를 참조하면, 포집 유닛(18)의 결합 고리(20) 상면에 각도조절 돌기(24)가 형성되고, 도 5를 참조하면, 해당 포집 유닛(18)의 결합 고리(20) 하면에는 각도조절 돌기(24)와 일정 각도로 틀어진 곳에 각도조절 홈(26)이 형성되어 있다. 이에 따라 도 3과 같이 포집 유닛(18)을 적층할 때, 상부에 있는 포집 유닛(18)의 각도조절 홈(26)에 하부에 있는 포집 유닛(18)의 각조조절 돌기가 삽입되면서 상부와 하부의 브랜치(22)가 일정 각도로 비틀려 적층될 수 있다.
이상의 방식으로 여러 개의 포집 유닛(18)을 적층하면, 최하단의 포집 유닛(18)과 최상단의 포집 유닛(18)까지 일정 각도로 비틀리면서 적층되어 세탁 배수의 배수 흐름에 대향하여 각 브랜치(22)의 미세 돌기(17)가 넓게 포진될 수 있다.
도 7에는, 본 실시예에 따른 미세 섬유 포집 장치의 어댑터가 도시되어 있다. 세탁기의 배수 호스의 규격이 제조 업체마다 다를 수 있기 때문에 이에 대응하기 위해 세탁기의 배수 호스와 유입구(12)를 연결하는 가요성의 호스 어댑터(50)를 제공할 수 있다.
호스 어댑터(50)은, 도 7에 도시된 바와 같이, 서로 직경이 다른 원통과, 각 원통의 외주를 따라 일정 간격으로 형성되는 주름 돌기(52)로 구성될 수 있는데, 세탁기의 배수 호스와 유입구(12)의 직경을 고려하여 적절한 호스 어댑터(50)를 선택하여 세탁기의 배수 호스와 유입구(12)를 서로 연결할 수 있다.
이상의 본 실시예에 따른 미세 섬유 포집 장치를 사용하여 세탁 배수 내의 미세 섬유를 포집하는 과정을 살펴보면 다음과 같다.
세탁기의 배수 호스에 호스 어댑터(50)를 통해 미세 섬유 포집 장치가 연결된 상태에서 세탁기에서 세탁 배수의 배수가 이루어지면, 세탁 배수가 유입구(12)를 통해 하우징(14) 내부로 유입되고, 하우징(14) 내부로 유입된 세탁 배수는 분산 배플(46)을 통해 분산되면서 중공부(34)를 넓게 관통하게 된다. 세탁 배수가 중공부(34)를 관통하는 과정에서 중공부(34)에 넓게 포설된 미세 돌기(17)를 통해 세탁 배수 내의 미세 섬유가 포집되고, 중공부(34)를 관통한 세탁 배수는 하우징(14)의 유출구(13)를 통해 유출이 이루어진다.
이상에서 본 발명의 실시예들에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.
12: 유입구 13: 유출구
14: 하우징 16: 섬유 포집부
17: 미세 돌기 18: 포집 유닛
20: 결합 고리 21, 48: 관통홀
22: 브랜치 24: 각도조절 돌기
26: 각도조절 홈 28: 서포터
30: 지지로드 32: 지지판
34: 중공부 36: 하우징 본체
38: 탑 캡 40: 결착구
42: 바텀 캡 44: 고정 브라켓
46: 분산 배플 50: 호스 어댑터
52: 주름돌기

Claims (10)

  1. 세탁 배수 내의 미세 섬유를 포집하는 섬유 포집 장치로서,
    상기 세탁 배수가 유입되는 유입구와 상기 세탁 배수가 유출되는 유출구를 포함하고, 상기 유입구와 상기 유출구 사이에 중공부가 형성되는 하우징과;
    상기 중공부에 삽입되고, 상기 유입구를 향하도록 돌출되는 다수의 미세 돌기가 포설되어 상기 세탁 배수가 상기 유입구에서 상기 유출구로 이동함에 따라 상기 세탁 배수 내의 상기 미세 섬유를 포집하는 섬유 포집부를 포함하며,
    상기 섬유 포집부는,
    상기 미세 돌기가 외주를 따라 형성되고 중심에서 방사 상으로 연장되는 복수의 브랜치(branch)를 구비하며, 상하 방향으로 적층되는 다수의 포집 유닛을 포함하고,
    상기 복수의 브랜치는,
    서로 일정 각도를 이루어 나선 형태로 연장되며,
    상기 포집 유닛은,
    상기 복수의 브랜치의 중심에 배치되고, 관통홀이 형성되는 결합 고리를 더 포함하고,
    상기 섬유 포집부는,
    상기 결합 고리에 삽입되는 지지로드와, 상기 지지로드의 일단에 횡방향으로 결합되는 지지판을 포함하는 서포터를 포함하되,
    상기 복수의 포집 유닛은,
    상기 지지로드가 상기 결합 고리에 삽입되면서 상기 지지판에 적층되되,
    상기 포집 유닛의 상면과 하면 중 어느 하나의 면에는 각도조절 돌기가 형성되고, 나머지 면에는 상기 각도조절 돌기와 일정 각도를 이루어 각도조절 홈이 형성되는 것을 특징으로 하는, 미세 섬유 포집 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 미세 돌기는,
    단면이 축소되어 단부에 첨단(尖端)이 형성되며, 상기 첨단이 유입구를 향하도록 배치되는 것을 특징으로 하는, 미세 섬유 포집 장치.
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  7. 제1항에 있어서,
    상기 하우징은,
    상기 일단과 타단이 개방되고 상기 중공부를 형성하는 하우징 본체와;
    상기 유입구가 형성되며 상기 하우징 본체의 일단에 결합되는 탑 캡과;
    상기 유출구가 형성되며 상기 하우징 본체의 타단에 결합되는 바텀 캡을 포함하는 것을 특징으로 하는, 미세 섬유 포집 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 하우징은,
    상기 탑 캡의 상기 유입구 하단에 배치되며, 다수의 관통홀이 포설되어 상기 세탁 배수를 분산시키는 분산 배플을 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 미세 섬유 포집 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    세탁기의 배수 호스와 상기 유입구를 연결하는 가요성의 호스 어댑터를 더 포함하는, 미세 섬유 포집 장치.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 탑 캡은,
    상기 탑 캡의 본체에서 외측에서 연장된 후 하향으로 절곡되며, 지지체에 부착되는 결착구를 포함하는 것을 특징으로 하는, 미세 섬유 포집 장치.


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