KR102678089B1 - 폐스티로폼의 비닐테이프를 포함한 이물질 분리형 트윈 파쇄장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 폐스티로폼의 비닐테이프를 포함한 이물질 분리형 트윈 파쇄장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 외경과 펀칭실린더의 내벽이 팔각형의 형태로 형성되고, 각진 모서리 부분에 얇은 칼날이 8개소에 설치되어 파,분쇄 능력이 증대됨으로써 스티로폼의 파, 분쇄 효율을 높이고, 나아가 각진 모서리 부분의 칼날이 비닐테이프와 같은 이물질의 절단 제거 분리효율을 증대시켜 양질의 폐스티로폼 잉곳을 만들 수 있고, 대량생산이 가능하도록 개선된 폐스티로폼의 비닐테이프를 포함한 이물질 분리형 트윈 파쇄장치에 관한 것이다.
Description
본 발명은 폐스티로폼의 비닐테이프를 포함한 이물질 분리형 트윈 파쇄장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 외경과 펀칭실린더의 내벽이 팔각형의 형태로 형성되고, 각진 모서리 부분에 얇은 칼날이 8개소에 설치되어 파,분쇄 능력이 증대됨으로써 스티로폼의 파, 분쇄 효율을 높이고, 나아가 각진 모서리 부분의 칼날이 비닐테이프와 같은 이물질의 절단 제거 분리효율을 증대시켜 양질의 폐스티로폼 잉곳을 만들 수 있고, 대량생산이 가능하도록 개선된 폐스티로폼의 비닐테이프를 포함한 이물질 분리형 트윈 파쇄장치에 관한 것이다.
일반적으로 스티로폼(Styrofoam)은 비중이 작아 극히 가볍고, 복원성과 완충성 및 단열성과 가공성, 그리고 경제성이 우수하여 각종 제품의 포장재는 물론 건축용 단열재로 많이 사용되고 있다.
이와 같은 스티로폼은 분해되는데 걸리는 시간이 길어 폐기시 환경을 오염시키며, 소각방식으로 폐기할 경우에는 유해가스가 발생되므로 현재는 범정부적인 차원에서 재활용 방안을 적극적으로 강구하고 있는 실정이며, 하기한 [선행문헌]들과 같이 다수의 특허기술들이 개발되어 있는 상태이다.
이들 [선행문헌]들은 양질의 폴리스티렌 성분만 분류해내기 위해 일일이 수작업으로 행하던 박스포장 테이프, 비닐, 각종 끈 제거작업을 자동화시키는데 주로 촛점이 맞추어져 있다.
이와 같은 [선행문헌]들의 자동화설비의 장점(인건비 절약 등)에도 불구하고, 비닐테이프나 끈 등의 스트링류가 혼입되면 질겨서 쉽게 분리 제거되지 않을 뿐만 아니라 이들 스트링류는 주로 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, PVC 등의 재질로 되어 있기 때문에 이들의 혼입으로 인해 재활용 품질이 저하되어 가격이 하락되는 단점이 있다.
뿐만 아니라, [선행문헌]들에 개시된 파쇄 기술들은 원바디타입, 즉 일체형 선별기를 사용하기 때문에 만약 스트링류가 감기거나 혹은 나무조각이나 쇳조각 등에 의해 선별기가 회전되지 못하고 걸리게 되면 이를 수리할 방법이 없어 설비를 세운 후 통째로 뜯어내서 완전히 분리한 다음 문제의 원인을 해결하고, 다시 역순으로 조립해야 하는 불편함, 그에 따른 비용과 시간이 낭비되는 점, 설비가동이 중단된 시간만큼 낭비되는 비용, 생산성 하락 등 많은 단점들이 상존하고 있다.
본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술상의 제반 문제점들을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, 외경과 펀칭실린더의 내벽이 팔각형의 형태로 형성되고, 각진 모서리 부분에 얇은 칼날이 8개소에 설치되어 파,분쇄 능력이 증대됨으로써 스티로폼의 파, 분쇄 효율을 높이고, 나아가 각진 모서리 부분의 칼날이 비닐테이프와 같은 이물질의 절단 제거 분리효율을 증대시켜 양질의 폐스티로폼 잉곳을 만들 수 있고, 대량생산이 가능하도록 개선된 폐스티로폼의 비닐테이프를 포함한 이물질 분리형 트윈 파쇄장치를 제공함에 그 주된 목적이 있다.
본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로, 바닥면에 설치되는 배출유닛(100)과, 상기 배출유닛(100) 상부에 안착되는 트윈형 피딩스크린(200)과, 상기 트윈형 피딩스크린(200) 상부에 설치되어 투입되는 스티로폼을 파쇄하는 트윈형 파쇄날(300)과, 상기 트윈형 파쇄날(300) 상부에 설치되는 투입호퍼(400)를 포함하는 폐스티로폼의 비닐테이프를 포함한 이물질 분리형 트윈 파쇄장치를 제공한다.
이때, 상기 배출유닛(100)은 유닛하우징(110)과, 상기 유닛하우징(110)에 내장된 배출스크류(120)와, 상기 유닛하우징(110)의 중앙부 하방에 형성된 배출구(130)와, 상기 배출구(130)에 배관된 흡입관(140)과, 상기 흡입관(140)에 연결된 흡입블로워(150)를 포함한다.
또한, 상기 트윈형 피딩스크린(200)은 스크린실린더(210)와, 상기 스크린실린더(210)에 내장된 피딩스크류(230)로 구성되며; 상기 스크린실린더(210)는 팔각형으로 형성되고 둘레에 형성된 다수의 망공(212)과, 일단부 상측 둘레에 형성되어 파쇄물을 수납하는 투수부(220)와, 타단부 둘레에는 망공(212)이 없는 민자부(218)와, 상기 민자부(218)의 하단 둘레에 형성된 스트링배출부(DR)와, 둘레 일부에 설치되어 개폐가능한 다수의 플랩(230)을 포함하고; 상기 피딩스크류(230)는 스크류축(RT)과, 상기 스크류축(RT)에 고정된 피딩통부(240)와, 상기 피딩통부(240)의 둘레에 일체로 형성된 나선부(250)를 포함한다.
또한, 상기 망공(212)은 상기 스크린실린더(210)의 길이방향을 따라 투수부(220)로부터 그 반대단을 향해 서로 크기게 다르게 구성된 폐스티로폼의 비닐테이프를 포함한다.
또한, 상기 망공(212)은 투수부(220)측 단부로부터 그 반대단을 향한 길이의 2/3 지점까지의 스크린실린더(210) 상에 형성된 망공(212)이 나머지 1/3까지의 스크린실린더(210)에 형성된 망공(212) 보다 더 크게 형성된다.
또한, 상기 피딩통부(240)는 나선부(250)간 피치가 넓게 형성되는 제1피딩통부(242)와, 상기 제1피딩통부(242)와 단차를 두고 더 큰 직경을 가지면서 나선부(250)간 피치가 제1피딩통부(242) 보다 좁게 형성되는 제2피딩통부(244)로 이루어진다.
본 발명에 따르면, 외경과 펀칭실린더의 내벽이 팔각형의 형태로 형성되고, 각진 모서리 부분에 얇은 칼날이 8개소에 설치되어 파,분쇄 능력이 증대됨으로써 스티로폼의 파, 분쇄 효율을 높이고, 나아가 각진 모서리 부분의 칼날이 비닐테이프와 같은 이물질의 절단 제거 분리효율을 증대시켜 양질의 폐스티로폼 잉곳을 만들 수 있고, 대량생산이 가능하도록 개선된 효과를 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 트윈 파쇄장치의 예시적인 측단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 트윈 파쇄장치의 예시적인 정단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 트윈 파쇄장치를 구성하는 트윈형 피딩스크린의 예시도이다.
도 4는 도 3을 트윈형으로 구성한 예를 보인 예시도이다.
도 5는 도 4의 정단면 구조를 보인 예시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 트윈 파쇄장치의 예시적인 정단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 트윈 파쇄장치를 구성하는 트윈형 피딩스크린의 예시도이다.
도 4는 도 3을 트윈형으로 구성한 예를 보인 예시도이다.
도 5는 도 4의 정단면 구조를 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 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 폐스티로폼의 비닐테이프를 포함한 이물질 분리형 트윈 파쇄장치는 바닥면에 설치되는 배출유닛(100)과, 상기 배출유닛(100) 상부에 안착되는 트윈형 피딩스크린(200)과, 상기 트윈형 피딩스크린(200) 상부에 설치되어 투입되는 스티로폼을 파쇄하는 트윈형 파쇄날(300)과, 상기 트윈형 파쇄날(300) 상부에 설치되는 투입호퍼(400)를 포함한다.
이때, 상기 배출유닛(100)은 유닛하우징(110)과, 상기 유닛하우징(110)에 내장된 배출스크류(120)와, 상기 유닛하우징(110)의 중앙부 하방에 형성된 배출구(130)와, 상기 배출구(130)에 배관된 흡입관(140)과, 상기 흡입관(140)에 연결된 흡입블로워(150)를 포함한다.
특히, 상기 배출스크류(120)는 길이 중앙을 기점으로 양측이 서로 반대방향으로 나선이 형성되게 하여 배출스크류(120)가 회전되면 피딩되는 물질이 항상 중앙, 즉 배출구(130)가 형성된 부근으로 모이도록 동작하게 된다.
그리고, 상기 흡입블로워(150)는 강한 압력으로 빨아들이기 때문에 유닛하우징(110)의 중앙으로 모인 파쇄된 폐스티로폼 알갱이들이 쉽게 흡입 배출되게 된다.
또한, 상기 유닛하우징(110)의 상단 일부는 개방된 상태로 개방부(112)를 형성하게 되는데, 이는 트윈형 피딩스크린(200)을 통해 선별 낙하되는 폐스티로폼 알갱이들을 수납할 수 있도록 하기 위함이다.
한편, 상기 트윈형 피딩스크린(200)은 도 2,4,5에서와 같이, 한 쌍의 피딩스크린이 설치되어 트윈형을 이룸으로써 처리속도, 처리생산량을 기존 대비 2배 이상 증대시킬 수 있도록 구성된다.
이러한 트윈형 피딩스크린(200)은 도 3의 예시와 같이, 스크린실린더(210)를 포함한다.
여기에서, 도 3은 트윈형 피딩스크린(200)중 하나의 피딩스크린을 이해하기 쉽도록 (a),(b)로 나누어 구조 설명하기 위해 도시한 것이다. 즉, (a),(b) 양자는 서로 동일한 하나의 피딩스크린이며, 이런 구조를 갖는 2개가 트윈형태로 배치된 것이 도 4와 같은 형태이다.
그리고, 상기 스크린실린더(210)는 다수의 망공(212)이 형성된 팔각형상의 망체로 이루어진다.
이때, 상기 스크린실린더(210)는 반드시 팔각형상을 가져야 하는데, 이는 종래 [선행기술]처럼 원통형으로 형성될 경우 파쇄된 폐스티로폼이 스크류 피딩될 때 슬립되면서 그냥 밀려가는 현상으로 인해 망공(212)을 통해 배출되는 양이 줄어들고 후측을 밀려 가압되면서 거대 부하로 작용하여 장비를 정지시키거나 수리를 요하게 되는 설비사고를 많이 일으키지만, 본 발명처럼 팔각형상으로 구현하게 되면 각이져 있어 슬립현상이 없어지고 더욱 더 효율적인 파쇄, 망공 배출 유도를 통해 부하가 줄어들고 처리효과가 증대되기 때문이다.
이와 같은 이유로 본 발명에서는 상기 스크린실린더(210)를 원통형이 아닌 팔각형상으로 반드시 만들어야 한다. 즉, 본 발명의 스크린실린더(210)는 원통형을 배제하는 것이 특징중 특징이다.
더구나, 본 발명에서는 상기 스크린실린더(210)의 각 각진부위 내측에 칼날인 각부커터(214)가 설치되어 있어 각진 부분에서 더 효율적인 커팅, 파쇄가 이루어지므로 부하가중을 해소하고, 망공 배출력을 향상시키게 되며, 미파쇄물이 없어지게 되어 제품 품질도 향상되게 된다.
그리고, 스크린실린더(210)의 양단에는 플랜지(216)가 구비되고, 이 플랜지(216)는 설비에 고정되는 지점이 되며, 후술되는 플랩을 설치하기 위한 지지구가 된다.
특히, 도 3,4의 예시와 같이, 트윈형 파쇄날(300)의 직하방 위치의 스크린실린더(210) 상측 일부는 절개되어 개방된 상태로 투수부(220)를 구성한다.
때문에, 상기 투수부(220)에는 망공(212)이 형성되지 않아야 함은 당연하고, 상기 망공(212)의 경우에는 상기 스크린실린더(210)의 길이방향을 따라 투수부(220)로부터 그 반대단을 향해 서로 크기게 다르게 구성된다.
예컨대, 투수부(220)측 단부로부터 그 반대단을 향한 길이의 2/3 지점까지의 스크린실린더(210) 상에 형성된 망공(212)이 나머지 1/3까지의 스크린실린더(210)에 형성된 망공(212) 보다 더 크게 형성된다.
이것은 파쇄된 폐스티로폼의 이송효율을 높이면서 압축력을 증가시켜 알갱이 형태로 파쇄하는 능력을 높이기 위함이다.
뿐만 아니라, 상기 스크린실린더(210)의 배출단쪽에는 일정폭 망공(212)이 형성되지 않는 민자부(218)가 형성되고, 상기 민자부(218)의 하측둘레에는 테이프나 끈 등의 스트링류가 빠져 떨어지면서 분리될 수 있도록 스트링배출구(DR)가 개방 형성된다.
따라서, 스크린실린더(210)의 내벽을 타고 이동한 스트링류는 상기 스트링배출구(DR) 도달할 때 낙하배출되면서 자동적으로 분리되게 되어 폐스티로폼의 재생품질을 높일 수 있게 된다.
또한, 상기 스크린실린더(210)에는 전체 길이에 걸쳐 일정간격을 두고 다수의 플랩(230)이 설치된다.
상기 플랩(230)은 경첩(232)을 통해 개폐가능하게 구성되며, 도시하지 않았지만 이때 경첩(232)이 견고히 고정될 수 있도록 양쪽 플랜지(216)에 연결 고정된 가로바(미도시) 같은 부재를 더 설치할 수 있다.
본 발명에서 상기 플랩(230)을 구성하는 이유는 스트링류 외의 나뭇조각이나 쇳조각 같은 것이 유입되어 걸렸을 때 종래처럼 전체를 뜯어내지 않고 플랩(230)만 열고 걸려 있는 이물질을 분리 제거할 수 있도록 하여 유지관리상의 효율성을 높일 수 있기 때문이다.
즉, 적어도 도시된 바와 같은 크기로 3군데 정도 직경방향으로 대칭되게 양측에 각각 플랩(230)을 형성하게 되면 유비보수, 수리를 위한 작업편의성이 현저히 향상되게 된다.
한편, 상기 스크린실린더(210) 내부에는 피딩스크류(230)가 내장된다.
상기 피딩스크류(230)는 스크류축(RT)과, 상기 스크류축(RT)에 고정된 피딩통부(240)와, 상기 피딩통부(240)의 둘레에 일체로 형성된 나선부(250)를 포함한다.
이때, 상기 피딩통부(240)는 나선부(250)간 피치가 넓게 형성되는 제1피딩통부(242)와, 상기 제1피딩통부(242)와 단차를 두고 더 큰 직경을 가지면서 나선부(250)간 피치가 제1피딩통부(242) 보다 좁게 형성되는 제2피딩통부(244)로 이루어진다.
즉, 상기 제1,2피딩통부(242,244)의 경계에는 단턱(246)이 형성되는데, 이것이 중요한 이유는 파쇄물이 피딩되다가 살짝 압력을 받게 하여 망공(212)을 통해 배출되는 능력을 증대시키기 위함이다.
또한, 상기 제1피딩통부(242)의 직경이 제2피딩통부(244)의 직경보다 작게 형성된 것도 압축력을 높이기 위함이며, 만약 단턱(246)을 형성하지 않고 이를 경사진 테이퍼 형태로 연결하게 되면 압이 생기지 않고 스므스하게 넘어가 버리기 때문에 압축력이 떨어져 배출압이 작아지므로 처리효율이 떨어지는 단점이 있다.
때문에, 본 발명에서는 반드시 단턱(246)을 가져야 하며, 이 부분을 테이퍼 상으로 연결해서는 아니된다.
덧붙여, 상기 스크린실린더(210)의 내벽면에는 상기 마찰저감제가 더 도포되어 이송력을 향상시키는데, 이러한 마찰저감제는 실리콘수지 100중량부에 대해, 터트-부틸2-에틸헥산과옥산염(Tert-Butyl Pepoxy-2-Ethyhexanoate) 15중량부, 폴리테트라플루오로에틸렌(polytetrafluoroethylene) 20중량부, 규산소다(Sodium Silicates) 10중량부, 콘드로이틴-황화염(chondroitin sulfate salt) 25중량부를 첨가하여 조성된다.
이때, 터트-부틸2-에틸헥산과옥산염(Tert-Butyl Pepoxy-2-Ethyhexanoate)은 내열안정성 강화 및 내부에서의 산화물 발생 억제를 통해 내마모성과 활주성을 증대시킨다.
그리고, 폴리테트라플루오로에틸렌(polytetrafluoroethylene)은 구조식(-CF2-CF2-)n인 폴리프론 PTFE-D(Dispersion)로서, 윤활성을 증대시킨다.
아울러, 규산소다(Sodium Silicates)는 겔화를 유도하여 피막을 형성함으로써 활주성을 향상시킨다. 또한, 콘드로이틴-황화염(chondroitin sulfate salt)은 끈적임을 줄여 활주성을 향상시킨다.
이와 같이 구성된 본 발명은 다음과 같은 작동관계를 갖는다.
먼저, 1차 선별된 폐스티로폼이 투입호퍼(400)를 통해 투입되면, 트윈형 파쇄날(300)에 의해 잘게 파쇄되면서 투수부(216)를 통해 피딩스크류(230)와 스크린실린더(210) 사이 공간으로 유입된다.
이어, 회전하는 피딩스크류(230)에 의해 스크류 회전방향으로 이동하면서 압축되게 되면 그 과정에서 다시 파쇄, 분쇄되면서 잘게 부숴지고 망공(212)을 통해 밀려 나오면서 알갱이 형태로 배출되게 된다.
이때, 포함된 이물질중 스트링류는 일단 질기기 때문에 잘 잘리지 않아 망공(212)을 통해서는 절대 빠져나가지 못하며, 회전압축되면서 밀리므로 결국 스크린실린더(210)의 내벽면에 밀착된 상태로 계속하여 길이방향으로 밀려가게 된다.
그러다가 스트링배출구(DR)에 이르면 쉽게 분리 제거되게 된다.
한편, 분쇄 배출된 스티로폼 알갱이들은 배출유닛(100)으로 모인 후 흡입 배출되어 한 곳으로 모여 잉곳처리를 위한 후공정을 수행하게 된다.
이와 같이, 본 발명은 외경과 펀칭실린더의 내벽이 팔각형의 형태로 형성되고, 각진 모서리 부분에 얇은 칼날이 8개소에 설치되어 파,분쇄 능력이 증대됨으로써 스티로폼의 파, 분쇄 효율을 높이고, 나아가 각진 모서리 부분의 칼날이 비닐테이프와 같은 이물질의 절단 제거 분리효율을 증대시켜 양질의 폐스티로폼 잉곳을 만들 수 있고, 대량생산이 가능하도록하는 장점이 있다.
100: 배출유닛
200: 트윈형 피딩스크린
300: 트윈형 파쇄날
400: 투입호퍼
200: 트윈형 피딩스크린
300: 트윈형 파쇄날
400: 투입호퍼
Claims (6)
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- 바닥면에 설치되는 배출유닛(100)과, 상기 배출유닛(100) 상부에 안착되는 트윈형 피딩스크린(200)과, 상기 트윈형 피딩스크린(200) 상부에 설치되어 투입되는 스티로폼을 파쇄하는 트윈형 파쇄날(300)과, 상기 트윈형 파쇄날(300) 상부에 설치되는 투입호퍼(400)를 포함하는 폐스티로폼의 비닐테이프를 포함한 이물질 분리형 트윈 파쇄장치에 있어서;
상기 트윈형 피딩스크린(200)은 스크린실린더(210)와, 상기 스크린실린더(210)에 내장된 피딩스크류(230)로 구성되며;
상기 스크린실린더(210)는 팔각형으로 형성되고 둘레에 형성된 다수의 망공(212)과, 일단부 상측 둘레에 형성되어 파쇄물을 수납하는 투수부(220)와, 타단부 둘레에는 망공(212)이 없는 민자부(218)와, 상기 민자부(218)의 하단 둘레에 형성된 스트링배출부(DR)와, 둘레 일부에 설치되어 개폐가능한 다수의 플랩(230)을 포함하고;
상기 피딩스크류(230)는 스크류축(RT)과, 상기 스크류축(RT)에 고정된 피딩통부(240)와, 상기 피딩통부(240)의 둘레에 일체로 형성된 나선부(250)를 포함하는 폐스티로폼의 비닐테이프를 포함한 이물질 분리형 트윈 파쇄장치. - 제3항에 있어서,
상기 망공(212)은 상기 스크린실린더(210)의 길이방향을 따라 투수부(220)로부터 그 반대단을 향해 서로 크기게 다르게 구성된 폐스티로폼의 비닐테이프를 포함한 이물질 분리형 트윈 파쇄장치. - 제4항에 있어서,
상기 망공(212)은 투수부(220)측 단부로부터 그 반대단을 향한 길이의 2/3 지점까지의 스크린실린더(210) 상에 형성된 망공(212)이 나머지 1/3까지의 스크린실린더(210)에 형성된 망공(212) 보다 더 크게 형성된 폐스티로폼의 비닐테이프를 포함한 이물질 분리형 트윈 파쇄장치. - 제3항에 있어서,
상기 피딩통부(240)는 나선부(250)간 피치가 넓게 형성되는 제1피딩통부(242)와, 상기 제1피딩통부(242)와 단차를 두고 더 큰 직경을 가지면서 나선부(250)간 피치가 제1피딩통부(242) 보다 좁게 형성되는 제2피딩통부(244)로 이루어진 폐스티로폼의 비닐테이프를 포함한 이물질 분리형 트윈 파쇄장치.
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KR101870585B1 (ko) | 2017-12-08 | 2018-06-22 | 곽희덕 | 폐 스티로폼 파쇄기 |
KR102272376B1 (ko) | 2021-02-03 | 2021-07-02 | 창진이엔지(주) | 스티로폼 파쇄장치 |
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KR20230083571A (ko) * | 2021-12-03 | 2023-06-12 | 대한민국(농촌진흥청장) | 유기성폐기물분쇄장치 |
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2023
- 2023-09-13 KR KR1020230121707A patent/KR102678089B1/ko active
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