KR102662227B1 - 자유로운 용량 증설과 배광 각도조절이 가능한 led등기구 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 자유로운 용량 증설과 배광 각도조절이 가능한 LED등기구에 관한 것으로, 보다 상세하게는 LED 칩을 사용하면서도 자유로운 배광 구현이 가능하고, 슬라이드 타입으로 삽탈할 수 있어 용량 증설이 용이하며, 넓은 면적에 걸쳐 균일 조도 구현이 가능하여 등주의 높이를 높게 하지 않으면서도 등주간 간격을 넓게 시공할 수 있어 등주의 설치개수를 줄일 수 있기 때문에 시공비용도 절감할 수 있도록 개선된 자유로운 용량 증설과 배광 각도조절이 가능한 LED등기구에 관한 것이다.
Description
본 발명은 자유로운 용량 증설과 배광 각도조절이 가능한 LED등기구에 관한 것으로, 보다 상세하게는 LED 칩을 사용하면서도 자유로운 배광 구현이 가능하고, 슬라이드 타입으로 삽탈할 수 있어 용량 증설이 용이하며, 넓은 면적에 걸쳐 균일 조도 구현이 가능하여 등주의 높이를 높게 하지 않으면서도 등주간 간격을 넓게 시공할 수 있어 등주의 설치개수를 줄일 수 있기 때문에 시공비용도 절감할 수 있도록 개선된 자유로운 용량 증설과 배광 각도조절이 가능한 LED등기구에 관한 것이다.
등기구는 가로등을 비롯하여 보안등 등 다양한 형태가 존재하며, 가로등의 경우는 보통 고속도로, 시가도로, 상업지구 도로, 주택지구 도로 등 설치장소에 따라 그에 알맞은 종류가 사용된다.
이러한 등기구의 광원으로는 고압수은등, 형광등, 나트륨등, 보통 전구 등이 널리 이용되어 왔다. 그러나 이와 같은 광원들은 전력소모가 많고 수명이 짧아 유지보수에 따른 비용이 많이 소요되는 단점이 있다.
이에 따라, 최근에는 낮은 전력소비 및 우수한 조도, 그리고 긴 수명시간 등과 같은 여러 장점을 가진 고휘도 발광다이오드(Light Emitting Diode), 즉 LED가 주로 등기구의 광원으로 사용되고 있다.
그런데, LED는 빛의 직진성이 강하기 때문에 가로등의 경우 광의 조사각도, 즉 배광 각도가 매우 중요하다.
만약, 배광 각도가 너무 커서 유효배광각도를 벗어나게 되면 광의 균일도가 떨어지면서 빛에 의한 조명공해가 발생되거나 운전자에게 눈부심을 야기시켜 운전에 방해가 되며, 배광 각도가 필요이상으로 좁게 되면 이웃하는 가로등과의 사이에서 조도가 낮아져 암부가 발생될 수 있고 이는 운전자의 피로감을 증대시킬 뿐만 아니라 사고발생 위험을 높이게 된다.
이러한 이유로 국내 가로등 등주간 간격은 35m로 유지하도록 규정되어 있고, 등주의 높이는 8-10m를 유지하도록 규정되어 있다.
아울러, 상술한 배광 각도의 문제를 해결하기 위해 렌즈나 반사판을 이용하고 있는데, 렌즈는 광의 균일도를 떨어뜨리기 때문에 빛 공해의 문제가 생기고, 반사판은 광을 반사하는 개념이기 때문에 휘도가 저하되어 조명으로서의 기능이 유명무실해지는 단점이 있다.
한편, 선행기술인 등록특허 제1066667호 '엘이디 가로등'에는 라운드형 엘이디모듈 배치를 통한 배광 각도조절이 가능하도록 구현한 예가 개시되어 있다.
이에 따르면, 가장자리에 배치된 것부터 수평선을 기준으로 20도, 45도, 60도 경사지게 LED모듈을 배열하여 조명범위를 확보하고 전체적으로 부채꼴 형태로 조명하도록 하여 가로등이 요구하는 요구조명을 맞출 수 있도록 한 것이다.
하지만, 이 구조는 하나의 단일 모듈을 각각 각도조절할 수 있는 것이 아니라 일체형으로 된 한 몸체의 모듈이어서 개별적인 각도조절이 불가능한 구조이다. 때문에 공보중 도면 4에 나타난 바와 같이 빛이 한 점에서 집중되기 때문에 이 중첩점을 기준으로 빛의 밝기가 달라져 어둡고 밝고 어두워지는 조명구조여서 조도편차가 크기 때문에 눈부심에 따른 운전자의 시야를 방해하고 중첩 부근에서는 순간적으로 잘 안보이는 맹점이 발생되어 사고위험이 매우 높다는 단점이 있다.
무엇보다도, 표준 LED모듈이 아닌 부채꼴형 배치가 가능하도록 변형된 임의의 LED모듈을 사용해야 하므로 제조비용이 급증하고, 표준화가 되지 않아 시공시 제약이 따르는 단점도 있다.
또한, 곡률을 가져 조명각도를 달리하고 있으나 한 곳에 중첩되는 구조로서 정해진 하나의 배광만 가능할 뿐, 하나의 등기구로 다변화적 배광을 만들 수 없다는 한계도 가지고 있다.
다른 예로, 등록특허 제1266255호 '광 반사면을 형성한 LED 조명모듈 및 이를 포함하는 배광각도 조절이 가능한 LED 가로등'에는 불필요한 범위로 광이 확산되는 것을 차단하고 그 차단광을 유효조명영역으로 반사시켜 운전자의 눈부심을 최소화하면서도 유효조명영역의 조도를 더욱 향상시키도록 한 기술이 개시되어 있다.
하지만, 반사면을 구비하여 반사광에 의한 조명을 수행하는 구조이므로 휘도가 떨어지고, 등기구의 모양을 따라 곡률에 대응되게 LED가 배치되어야 하므로 구조가 복잡하고 설치가 어렵다는 한계가 있다.
특히, 각도가 고정되기 때문에 배광폭을 자유롭게 넓히거나 조절할 수 없고, 도로 환경에 따라 등주의 높이가 변하게 되면 새로운 등기구 제작이 필요하므로 제조원가는 물론 제조비용이 상승하게 된다.
또다른 예로, 등록특허 제1265162호 '배광 각도를 조절할 수 있는 LED 가로등'에는 배드윙(batwing) 형태의 렌즈와 반사판 및 각도 조절가능한 링크와 스프링을 통해 배광각도를 조절할 수 있도록 함으로써 사용자가 원하는 영역에 맞게 배광효율을 높일 수 있도록 한 기술이 개시되어 있다.
그러나, 이 경우에도 배광 각조 조절을 위한 필수구성으로 반사판을 요구하고 있다는 점, 그리고 개별적인 배광각도 조절용 링크와 스프링 및 암수나사선에 의한 조절구를 가져야 하므로 구조가 복잡하고, 협소공간내 설치상 어려움 등에 따른 비효율성이 매우 크다는 단점이 있다.
본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술상의 제반 문제점들을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, LED 칩을 사용하면서도 자유로운 배광 구현이 가능하고, 슬라이드 타입으로 삽탈할 수 있어 용량 증설이 용이하며, 넓은 면적에 걸쳐 균일 조도 구현이 가능하여 등주의 높이를 높게 하지 않으면서도 등주간 간격을 넓게 시공할 수 있어 등주의 설치개수를 줄일 수 있기 때문에 시공비용도 절감할 수 있도록 개선된 자유로운 용량 증설과 배광 각도조절이 가능한 LED등기구를 제공함에 그 주된 목적이 있다.
본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로, 등기구본체와, 상기 등기구본체에 조립되는 LED모듈을 포함하는 LED등기구에 있어서; 상기 LED모듈은 표준화 된 모듈이고, 상기 LED모듈 다수개가 하나의 등기구본체에 각각 개별적으로 독립되게 경사배치되어 배광 각도를 조절할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 자유로운 용량 증설과 배광 각도조절이 가능한 LED등기구를 제공한다.
또한, 일 예에 따르면, 상기 등기구본체는 알루미늄으로 압출성형되고, 상기 등기구본체의 내부는 분할판에 의해 상부공간과 하부공간으로 구획되며, 상기 하부공간의 하부는 개방된 상태로 유지되고, 내부 양측면에는 상기 LED모듈 다수개가 각각 슬라이드방식으로 삽입되는 다수의 슬롯이 형성될 수 있다.
또한, 일 예에 따르면, 상기 상부공간의 내벽 둘레에는 다수의 돌출핀이 더 형성되고, 길이방향으로 간격을 두고 다수의 통공이 더 형성될 수 있다.
또한, 일 예에 따르면, 상기 슬롯은 -10°~ 10°사이의 각도로 경사 형성될 수 있다.
또한, 일 예에 따르면, 상기 슬롯은 수평하게 형성된 좌측수평슬롯을 기준으로 +5°경사진 좌측상부슬롯, +10°경사진 좌측최상슬롯, -5°경사진 좌측하부슬롯, -10°경사진 좌측최하슬롯과; 수평하게 형성된 우측수평슬롯을 기준으로 +5°경사진 우측상부슬롯, +10°경사진 우측최상슬롯, -5°경사진 우측하부슬롯, -10°경사진 우측최하슬롯을 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, LED 칩을 사용하면서도 자유로운 배광 구현이 가능하고, 슬라이드 타입으로 삽탈할 수 있어 용량 증설이 용이하며, 넓은 면적에 걸쳐 균일 조도 구현이 가능하여 등주의 높이를 높게 하지 않으면서도 등주간 간격을 넓게 시공할 수 있어 등주의 설치개수를 줄일 수 있기 때문에 시공비용도 절감할 수 있도록 개선된 효과를 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 등기구의 예시적인 정단면도이다.
도 2는 도 1의 예시적인 사시도이다.
도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 등기구를 구성하는 등기구본체에 LED모듈이 탑재된 예를 보인 예시적인 샘플 사진이다.
도 5는 도 1의 등기구에 LED모듈 조립예를 설명하는 설명도이다.
도 6은 본 발명에 따른 등기구의 변형예를 보인 예시도이다.
도 2는 도 1의 예시적인 사시도이다.
도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 등기구를 구성하는 등기구본체에 LED모듈이 탑재된 예를 보인 예시적인 샘플 사진이다.
도 5는 도 1의 등기구에 LED모듈 조립예를 설명하는 설명도이다.
도 6은 본 발명에 따른 등기구의 변형예를 보인 예시도이다.
이하에서는, 첨부도면을 참고하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하기로 한다.
본 발명 설명에 앞서, 이하의 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며, 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니된다.
또한, 본 발명의 개념에 따른 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로, 특정 실시예들은 도면에 예시하고 본 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 특정한 개시 형태에 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 자유로운 용량 증설과 배광 각도조절이 가능한 LED등기구는 반사판과 렌즈를 전혀 사용하지 않는다는 점과, 표준화된 LED모듈을 사용하되 각각 개별적인 각도 조절이 가능하여 자유로운 배광이 가능하다는 점, 및 LED모듈을 슬라이드방식으로 넣고 빼기만 하면 아주 쉽고 빠르게 용량증설이 가능하다는 점을 주된 특징으로 한다.
이를 위해, 본 발명에 따른 LED등기구는 등기구본체(100)를 포함한다.
상기 등기구본체(100)는 알루미늄 압출물로 구성된다.
이와 같이 알루미늄을 압출하여 만드는 이유는 등기구의 특성상 방열성이 떨어지면 열화에 의한 수명단축의 문제가 생길 수 있다.
때문에, 본 발명에서는 열전도율이 높아 방열특성이 우수한 알루미늄을 압출하여 등기구본체(100)를 성형함으로써 우수한 방열특성으로 인해 열배출에 따른 공냉 기능이 뛰어나 등기구의 장수명화를 달성할 수 있다.
또한, 반사판을 사용하지 않기 때문에 광의 휘도가 저하되는 것을 막고, 렌즈를 사용하지 않기 때문에 렌즈의 집중 조명에 따른 과도한 빛으로 인한 농작물에 빛 공해를 주지 않을 뿐만 아니라 균일조도 형성을 어렵게 하였던 점을 해소할 수 있게 된다.
특히, 후술되는 바와 같이 본 발명에 따른 LED등기구는 균일조도 및 넓은 배광을 확보할 수 있기 때문에 등주의 높이를 너무 높게 하지 않아도 되고, 무엇보다도 등주간 간격을 기존처럼 35m로 유지할 필요없이 40-50m 간격까지 넓힐 수 있어 시설시공비를 줄이고 등기구 설치로 인한 예산을 절감하는데 기여하는 장점이 있다.
한편, 상기 등기구본체(100)는 외표면이 여러번 단차지면서 단차진 모서리가 모두 곡률을 갖도록 가공되어 공기와의 접촉면적을 넓히도록 구성된다.
이것은 방열 효과를 높이기 위함이다.
그리고, 상기 등기구본체(100)의 내부는 분할판(110)에 의해 상하로 공간이 분리 구획된다.
즉, 상기 분할판(110)에 의해 상부공간(112)과 하부공간(114)으로 나뉘어지며, 상기 상부공간(112)은 등기구본체(100)의 길이방향으로 앞뒤가 터져 있다.
또한, 상기 상부공간(112)에는 원형관(120)이 삽입되어 배선가이드 기능을 담당한다.
다시 말해, 전원공급을 위한 전원선을 배선할 때 원활한 배선이 되도록 안내하는 수단이다.
뿐만 아니라, 상기 상부공간(112)의 내벽 둘레에는 다수의 돌출핀(130)이 형성되는데, 이는 일종의 방열핀 역할을 하는 것으로 공기와의 접촉면적을 넓혀 방열 기능을 증대시키기 위한 것이다.
아울러, 상기 하부공간(114)의 하부는 개방된 상태로 유지되고, 내부 양측면에는 다수의 슬롯(200)이 형성된다.
이때, 상기 슬롯(200)은 수평하게 형성된 좌측수평슬롯(①)을 기준으로 +5°경사진 좌측상부슬롯(②), +10°경사진 좌측최상슬롯(③), -5°경사진 좌측하부슬롯(④), -10°경사진 좌측최하슬롯(⑤)을 포함한다.
또한, 상기 슬롯(200)은 수평하게 형성된 우측수평슬롯(㉠)을 기준으로 +5°경사진 우측상부슬롯(㉡), +10°경사진 우측최상슬롯(㉢), -5°경사진 우측하부슬롯(㉣), -10°경사진 우측최하슬롯(㉤)을 포함한다.
그리고, 상기 슬롯(200)에는 표준화된 LED모듈(300)이 슬라이드 방식으로 끼워지는데, 끼워지는 형태는 도 3 및 도 4의 샘플 사진에서와 같이 표준화된 LED모듈(300) 각각이 각기 다른 경사각을 갖고 상기 슬롯(200)에 슬라이딩 방식으로 끼워져 조립된다.
때문에, 각 LED모듈(300)에 의한 배광각도가 각각 개별적으로 아주 다양하게 설정될 수 있다.
특히, LED는 빛의 직진성 때문에 인접 LED모듈(300) 간의 빛 중첩이 크지 않기 때문에 중첩 부분에서의 휘도 증대로 인한 눈부심 현상이 발생하지 않는다.
예컨대, 동일 각도를 가지고 떨어져 설치된 LED모듈(300)이라면 중첩 부위에서의 보강간섭에 따른 눈부심이 발생할 수 있지만, 배광각도가 다르기 때문에 보강간섭이 거의 발생하지 않고 소멸간섭도 없기 때문에 단순한 일부 중첩이 눈부심까지 번지지는 않는다.
이렇게 배광각도를 달리할 수 있도록 LED모듈(300)을 조립 설치하게 되면 최대 20°의 경사각을 가질 수 있다. 이것은 등기구에서 등기구본체(100)의 일단으로부터 타단에 이르기까지 LED모듈(300)을 최대로 비껴 경사지게 구현할 수 있는 갇로를 의미하며, 반드시 그 각도만큼 차이나게 배치 조립할 필요는 없고, 설치장소에 맞춰 배광각도를 조절할 수 있다.
즉, 본 발명은 LED모듈(300)이 통째로 경사배치되는 것이 아니라, 5개의 모듈이라면 5개 모듈 각각이 개별적으로 경사각을 가질 수 있어 배광각도를 자유롭게 구현할 수 있는 특장점을 가진다.
예컨대, 도 3의 예시와 같이, 첫번째 LED모듈(300)의 일단은 좌측최상슬롯(③)에 끼우고 타단은 우측최하슬롯(㉤)에 끼워 조립하고, 두번째 LED모듈(300)의 일단은 좌측상부슬롯(②)에 끼우고 타단은 우측하부슬롯(㉣)에 끼워 조립하며, 세번째 LED모듈(300)의 일단은 좌측수평슬롯(①)에 끼우고 타단은 우측수평슬롯(㉠)에 끼워 조립하고, 네번째 LED모듈(300)의 일단은 좌측하부슬롯(④)에 끼우고 타단은 우측상부슬롯(㉡)에 끼워 조립하며, 다섯번째 LED모듈(300)의 일단은 좌측최하슬롯(⑤)에 끼우고 타단은 우측최상슬롯(㉢)에 끼워 조립하는 방식으로 등기구의 배광구조를 구현할 수 있다.
이와 같이 구성하게 되면, 아래 그림과 같은 종래 등주간 간격이 넓어짐으로 인해 발생하는 음영의 문제를 해결할 수 있게 된다.
때문에, 종래에는 등주간 간격을 반드시 35m로 유지해야만 했고, 이 정도를 유지하기 위해서는 또한 등주의 높이도 8-10m를 유지해야 음영이 생기지 않는 배광이 가능했던 것이다.
이와 달리, 본 발명에서는 LED모듈을 개별적으로 각도 조절가능하도록 구성하기 때문에 다음과 같이 등기구 자체를 일정각도씩 틸팅시킨 것을 여러개 합쳐 놓은 것과 같은 배광 효과를 갖게 되는 것이다.
즉, 이를 도식적으로 이해하기 쉽게 설명하자면 다음 그림과 같다.
이러한 형태로 다수의 등기구가 구비되어야 할 것으로, 본 발명은 하나의 등기구로 이러한 배광을 구현할 수 있게 되는 것이며, 아래 그림과 같은 형태가 될 수 있다.
이렇게 구성하게 되면 등주의 높이를 낮게 하면서도 먼거리까지 배광이 가능하기 때문에 등주의 높이는 낮추면서 등주간 간격을 넓힐 수 있는 장점을 갖게 되어 지자체의 시공비용을 현저히 줄일 수 있는 효과도 얻게 된다.
그리고, 상기 등기구본체(100)의 길이방향 개방단은 등기구커버(미도시)에 의해 밀폐된다.
또한, 도 5의 예시와 같이, 상기 등기구본체(100)의 양측면에는 걸림홈(140)이 더 형성된다.
상기 걸림홈(140)은 상기 등기구본체(100)를 고정하는 역할도 할 수 있지만, 용량을 더 크게 하고 싶을 때 두 개의 등기구본체를 서로 결합 고정하는 용도로 활용될 수도 있다.
다른 한편, 본 발명에서는 도 6의 예시와 같이, 방열효과를 높여 등기구의 열화를 예방하기 위해 등기구본체(100)의 양측면에는 상부공간(112)과 연통되는 다수의 통공(150)이 형성되고, 상기 분할판(110) 상에는 원형관(120)을 사이에 두고 양?P에 길이방향으로 간격을 두고 적어도 하나 이상의 유통공(160)이 사각형상으로 더 형성되며, 상기 유통공(160)을 통해 분할판(110)의 하면과 상면에 각각 결착하는 부동액이 채워진 동코일(copper coil)(170)이 구비된다.
따라서, 동코일(170)과 간격을 둔 하측의 LED모듈(300)에서 열이 발생되면 그 열에 의해 동코일(170)이 가열되고 이 동코일(170)에 충전된 부동액이 순환하면서 방열 기능을 수행하게 된다.
또한, 상승한 열기는 등기구본체(100)를 통해 방열되기도 하지만, 통공(150)을 통해 공냉되기도 한다.
이를 위해, 상기 동코일(170)은 폐회로로 구성되며, 채워지는 부동액은 전체 길이의 70%만 채워지도록 구성된다.
이를 통해, 방열성도 확보하면서 자유로운 배광이 가능하고, 슬라이드 타입으로 삽탈할 수 있어 용량 증설이 용이하며, 넓은 면적에 걸쳐 균일 조도 구현이 가능하여 등주의 높이를 높게 하지 않으면서도 등주간 간격을 넓게 시공할 수 있어 등주의 설치개수를 줄일 수 있기 때문에 시공비용도 절감할 수 있는 등기구를 구현할 수 있게 된다.
100: 등기구본체
200: 슬롯
300: LED모듈
200: 슬롯
300: LED모듈
Claims (5)
- 등기구본체와, 상기 등기구본체에 조립되는 LED모듈을 포함하는 LED등기구로서 상기 등기구본체는 알루미늄으로 압출성형되고, 상기 등기구본체의 내부는 분할판에 의해 상부공간과 하부공간으로 구획되며, 상기 하부공간의 하부는 개방된 상태로 유지되고, 내부 양측면에는 상기 LED모듈 다수개가 등기구본체의 길이방향으로 슬라이드방식으로 삽입되되 등기구본체의 폭방향으로는 각각 서로 다른 각도를 갖고 기울어지게 배치되도록 다수의 슬롯이 형성된 자유로운 용량 증설과 배광 각도조절이 가능한 LED등기구에 있어서;
상기 분할판 상에는 다수의 유통공이 사각형상으로 더 형성되고, 상기 유통공을 통해 분할판의 하면과 상면에 각각 결착하면서 폐회로를 구성하는 동코일(copper coil)이 구비되며, 상기 동코일에는 부동액이 채워진 것을 특징으로 하는 자유로운 용량 증설과 배광 각도조절이 가능한 LED등기구. - 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 상부공간의 내벽 둘레에는 다수의 돌출핀이 더 형성되고, 길이방향으로 간격을 두고 다수의 통공이 더 형성된 것을 특징으로 하는 자유로운 용량 증설과 배광 각도조절이 가능한 LED등기구. - 제1항에 있어서,
상기 슬롯은 -10°~ 10°사이의 각도로 경사 형성된 것을 특징으로 하는 자유로운 용량 증설과 배광 각도조절이 가능한 LED등기구. - 제1항에 있어서,
상기 슬롯은 수평하게 형성된 좌측수평슬롯을 기준으로 +5°경사진 좌측상부슬롯, +10°경사진 좌측최상슬롯, -5°경사진 좌측하부슬롯 및 -10°경사진 좌측최하슬롯과; 수평하게 형성된 우측수평슬롯을 기준으로 +5°경사진 우측상부슬롯, +10°경사진 우측최상슬롯, -5°경사진 우측하부슬롯 및 -10°경사진 우측최하슬롯을 포함하는 것을 특징으로 하는 자유로운 용량 증설과 배광 각도조절이 가능한 LED등기구.
Applications Claiming Priority (2)
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| KR101265162B1 (ko) | 2012-11-30 | 2013-05-27 | 한빔 주식회사 | 배광 각도를 조절할 수 있는 led 가로등 |
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| KR20150086415A (ko) * | 2014-01-17 | 2015-07-28 | 주식회사 진우씨스템 | 경사 조절 엘이디 등기구 |
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2023
- 2023-01-11 KR KR1020230004348A patent/KR20230021033A/ko not_active Application Discontinuation
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