KR20010047635A - 에어콘의 원격 제어방법 - Google Patents

에어콘의 원격 제어방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 에어콘의 원격제어 기술 관한 것으로서, 각 에어콘의 동작을 일괄적으로 제어하기 위한 제어명령을 발생시키는 제어명령발생단계(S11); 수신된 제어명령에 해당하는 데이터신호를 이동통신망을 통하여 송신하는 데이터신호송신단계(S12); 송신된 데이터신호가 수신기(125)를 통하여 일정시간(t1)동안 연속적으로 수신되는가를 판단하여 각 에어콘을 일괄적으로 제어하기 위한 명령프레임을 구성하여 전송하는 명령프레임전송단계(S13),(S14); 전송된 명령프레임의 내용에 맞게 에어콘의 운전을 제어하는 에어콘제어단계(S15); 에에콘의 동작상태 및 에어콘의 설치주변에서 수집된 생활정보에 관한 응답프레임을 전송하는 응답프레임전송단계(S16); 및 전송된 응답프레임의 수신여부 및 그 내용을 판단하여 명령프레임을 소정의 횟수만큼 재전송하거나 에어콘의 원격제어과정을 종료하는 명령프레임재전송단계(S17),(S18),(S19);를 포함하여 구성된다. 본 발명은 유/무선 통신망을 이용하여, 에어콘을 원격제어하기 위한 명령데이타를 각 에어콘에 부착된 수신기를 통하여 에어콘 제어장치에 전송하고, 이에 따라 그 에어콘 제어장치가 에어콘의 동작을 해당 명령데이타에 맞게 제어함으로써, 본 발명에 의하면 하절기의 피크(peak) 전력을 제어하여 전력다운(down) 현상을 예방할 수 있도록 한다.

Description

에어콘의 원격 제어 방법{Remote control method of air conditioner}
본 발명은 에어콘의 원격 제어 기술에 관한 것으로서, 특히 유/무선 통신망을 이용하여, 에어콘을 원격제어하기 위한 명령데이타를 각 에어콘에 부착된 수신기를 통하여 에어콘 제어장치에 전송하고, 이에 따라 그 에어콘 제어장치가 에어콘의 동작을 해당 명령데이타에 맞게 제어함으로써, 하절기의 피크(peak) 전력을 제어할 수 있도록 한 에어콘의 원격 제어 방법에 관한 것이다.
일정한 공간 내의 온도와 습도를 일정하게 유지하여 일의 능률을 올리도록 하는 것을 공기조화라 하며, 이때 사용되는 인위적인 수단을 공기조화장치라 한다. 이러한 공기조화장치는 실내 온도를 높이는 온풍기와, 온도를 낮추는 에어콘이 있다. 에어콘은 압축된 냉매가 팽창하면서 발생되는 감열작용을 이용하여 실내기 내로 흡입된 공기를 냉각시키고, 냉각된 공기를 실내로 토출시킴으로써, 냉방을 수행 하게 된다.
도 1은 자동차에 설치되어 원격으로 제어되는 종래의 에어콘장치에 관한 기술로서 국내 특허공개공보(공개번호 97-34370)에 게재된 발명이다.
이러한 종래의 자동차 에어콘의 원격제어장치는 원격제어신호 수신용안테나(30)에 에어콘 원격제어신호 수신용 수신부(32)와 수신된 원격제어신호를 소정의 레벨로 증폭하는 증폭부(34) 및 상기 증폭된 아날로그신호를 디지털 신호로 변환시켜주는 아날로그/디지탈변환기(36)를 차례로 매개하여 마이크로프로세서유니트(38)의 입력단이 연결되고, 상기 마이크로프로세서유니트(38)의 출력단에는 엔진을 시동시키는 엔진시동부(40)와 냉기공급용의 쿨러구동부(42) 및 온기공급용의 히터구동부(44)가 연결됨과 아울러 상기 아날로그/디지탈변환기(36)를 통해 입력되는 디지털변환값에 따라 그 출력제어용의 변수값이 저장되어 있는 메모리(48)가 연결되는 한편 그에 따라 냉기가 온기를 닥트를 통해 실내로 송풍하는 블로워구동부(46)가 연결되고, 또 다른 입력단에는 원격제어신호 수신허용여부를 선택하는 기능선택스위치(50)가 연결되어 구성된다.
상기와 같이 구성되는 자동차 에어콘의 원격제어장치에 의하면, 자동차키에 설치되는 조작버튼을 통하여 자동차 엔진의 시동을 비롯하여 히터 또는 쿨러 등의 에어콘을 원격으로 작동시킬 수 있으므로, 에어콘의 사용이 보다 편리하게 되었다.
그런데, 현재 에어콘의 보급이 급속히 늘어남에 따라 하절기 전력소모량의 증가하고 있고 이에 따라 하절기에 전력소모량이 최대치에 이를 경우 전력공급이 중단되는 현상이 발생할 우려가 대두되고 있다. 그러나, 전술한 종래의 자동차 에어콘의 원격제어기술로는 에어콘가동에 따른 소모전력에 대한 적절한 제어가 이루어질 수 없었다. 즉, 자동차 에어콘의 원격제어에는 일반적으로 호출기(pager) 등을 이용하여 원격제어신호를 발생시키는데, 이러한 원격제어신호는 일정한 거리내에서만 송/수신될 수 있기 때문에 종래의 자동차 에어콘의 원격제어기술로는 전국적으로 산재해 있는 가정용, 사무실용 등에 설치된 에어콘들의 운전을 일괄적으로 제어할 수 없었다.
본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 유/무선 통신망을 이용하여, 에어콘을 원격제어하기 위한 명령데이타를 각 에어콘에 부착된 수신기를 통하여 에어콘 제어장치에 전송하고, 이에 따라 그 에어콘 제어장치가 에어콘의 동작을 해당 명령데이타에 맞게 제어함으로써, 하절기의 피크(peak) 전력을 제어하여 전력다운(down) 현상을 예방할 수 있도록 한 에어콘의 원격 제어 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
도 1은 종래의 차량용 에어콘의 원격제어장치의 블럭도.
도 2는 본 발명이 적용되는 에어콘의 원격 제어 장치의 블럭도.
도 3은 본 발명에 따른 에어콘의 원격 제어 방법에 있어서, 에어콘실내기에 설치된 수신기에서 에어콘에 전송되는 명령프레임의 구성을 보인 예시표.
도 4는 본 발명에 따른 에어콘의 원격 제어 방법에 있어서, 에어콘으로부터 수신기로 전송되는 응답프레임의 구성을 보인 예시표.
도 5는 본 발명에 따른 에어콘 원격 제어방법을 설명하기 위한 흐름도.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
100:원격제어장치 110:데이타송신부
120:에어콘실내기 121:전면제어장치
122:표시부 123:주제어장치
124:마이크로프로세서 125:수신기
126:기타주변장치 130:전원공급부
140:에어콘실외기 141:전원및에어콘제어장치
142:콤프레셔 143:팬
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 에어콘의 원격 제어 방법은, 각 에어콘의 동작을 일괄적으로 제어하기 위한 제어명령을 발생시키는 제어명령발생단계; 그 제어명령발생단계에서 발생된 제어명령을 수신한 후 수신된 제어명령에 해당하는 데이터신호를 이동통신망을 통하여 송신하는 데이터신호송신단계; 그 데이터신호송신단계에서 송신된 데이터신호를 각 에어콘에 부착된 수신기를 통하여 수신하여, 그 수신된 신호가 일정시간동안 연속적으로 수신되는가를 판단한 후, 각 에어콘을 일괄적으로 제어하기 위한 명령프레임을 구성하여 전송하는 명령프레임전송단계; 그 전송명령프레임전송단계에서 전송된 명령프레임의 내용에 맞게 에어콘의 운전을 제어하는 에어콘제어단계; 상기 명령프레임을 전송받으면 에에콘의 동작상태 및 에어콘 설치주변에서 수집된 생활정보에 관한 응답프레임을 전송하는 응답프레임전송단계; 및 그 응답프레임전송단계에서 전송된 응답프레임의 수신여부 및 그 내용을 판단하여, 상기 명령프레임전송단계를 수행하여 명령프레임을 소정의 횟수만큼 재전송하거나 에어콘의 원격제어과정을 종료하는 명령프레임재전송단계;를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 2를 참조하면, 본 발명이 적용되는 에어콘의 원격제어장치는 전력공급을 원격으로 제어하고자 하는 곳에 설치되고 에어콘 원격제어에 관한 명령신호를 일괄적으로 전송하는 원격제어장치(100)와, 그 원격제어장치(100)로부터의 제어명령신호를 수신하여 그 수신된 제어명령에 해당하는 데이터신호를 이동통신망을 통하여 각 에어콘에 전달하는 데이터송신부(110)와, 그 데이터송신부(110)로부터 전달된 데이타신호에 따라 에어콘 제어를 위한 명령프레임을 구성하여 외부로 전송하고 외부로부터의 키입력에 따른 에어콘제어를 수행하는 에어콘실내기(120)와, 에어콘에 전원을 공급하는 전원공급부(130)와, 그 전원공급부(130)로부터의 전원을 공급받고, 상기 에어콘실내기(120)로부터 전송된 명령프레임에 따라 에어콘의 운전을 제어하며, 에어콘의 동작상태 및 에어콘 설치주변에서 수집된 생활정보를 포함하는 응답프레임을 생성하여 상기 에어콘실내기(120)로 전송하는 에어콘실외기(140)로 구성된다.
상기 원격제어장치(100)는 예를 들어 한국전력 등에 설치될 수 있고, 또한 상기 데이터송신부(110)는 서울이동통신과 같은 이동통신망을 이용할 수 있다.
상기 에어콘실내기(120)는 표시부(122)를 구비하여 외부로부터의 키입력에 따른 에어콘 동작제어를 수행할 수 있도록 한 전면제어장치(121)와, 그 전면제어장치(121)와 연결되고 상기 데이터송신부(110)로부터 명령신호를 수신하도록 각 에어콘에 부착된 수신기(125) 및 마이크로프로세서(124) 및 기타주변장치(126)를 구비한 주(main)제어장치(123)로 구성된다.
상기 에어콘실외기(140)는 상기 전원공급부(130)와 연결되고, 주제어장치(123)로부터의 명령프레임을 수신하며, 전술한 응답프레임을 상기 주제어장치(123)의 마이크로프로세서(124)로 송신하는 전원및에어콘제어장치(141)와, 그 전원및에어콘제어장치(141)에 의하여 제어되는 콤프레셔(14) 및 팬(143)으로 구성된다.
본 발명은 무선통신 뿐만아니라 유선통신을 이용하여 에어콘의 원격제어를 수행할 수 있지만, 본 발명의 실시예에서는 무선통신을 이용하여 에어콘의 콤프레셔(142)와 팬(143) 및 기타 주변장치(126)를 원격으로 제어하는 기술에 관하여만 설명한다.
이와 같이 구성되는 에어콘의 원격제어장치에 의하여 수행되는 원격제어방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다,
먼저, 에어콘실내기(120)의 주제어장치(123)로부터 에어콘실외기(140)의 전원및에어콘제어장치(141)에 전송되는 명령프레임에는 도 3의 표와 같은 제어정보가 실려지게 된다. 즉, 예를 들어, 에어콘의 오프시간을 제어하기 위한 "오프제어", 에어콘을 정상운전으로 복귀시키기 위한 "정상복귀", 에어콘의 오프시간과 온시간 및 지속시간을 설정하기 위한 "총괄제어", 온도설정 및 지속시간을 설정하여 실내온도를 제어하기 위한 "일괄온도제어", 그리고 명령프레임을 주기적으로 재전송하기 위한 "주기신호" 등과 같은 제어정보가 포함될 수 있다.
이러한 각각의 제어정보는 총 8바이트(byte)의 프레임항목으로 구성되는데, 각각의 항목은 1바이트로 이루어져 있다. 여기서, "스타트" 프레임은 명령프레임의 시작을 표시하기 위한 것이고, "명령" 프레임은 전술한 바와 같은 각 제어정보를 구별하기 위한 데이타이다. 또한, "온도설정" 프레임은 실내의 목표온도에 관한 데이터이고, "오프시간"과 "온시간" 프레임은 각각 에어콘의 턴오프 및 턴온시간에 관한 데이터이다. 그리고 "지속시간" 프레임은 에어콘의 원하는 동작상태가 유지되는 시간에 관한 데이터이며, "체크섬" 프레임은 전술한 "온도설정", "오프시간", "온시간", 그리고 "지속시간"을 논리합(summation)한 값으로서, 이때 발생된 캐리(carry)는 고려하지 않는다. 그리고 모든 명령프레임의 끝에는 프레임의 종료를 표시하기 위한 "스톱" 프레임이 붙는다.
또한, 도 3의 표에서 "명령" 프레임에 해당하는 데이터, TT, XX, YY는 모두 00~99의 십진수(BCD : Binary Coded Decimal) 데이터이고, 그 이외의 ZZ 등은 16진수 데이터로 표시된다.
그리고, 상기 주기신호는 수신가능지역과 수신불가능지역을 구분하여 30초간격으로 전송하고, 30초가 되지 않은 상태에서 명령프레임을 송신할 경우, 명령프레임의 송신시점에서 30초간격으로 전송한다.
한편, 에어콘실내기(120)의 주제어장치(123)로부터 전송되는 모든 명령프레임 뒤에는 에어콘실외기(140)에서 주제어장치(123)로 응답프레임을 전송하게 되는데, 이러한 응답프레임을 도 4와 같이 구성된다. 즉, 응답프레임에는 예를 들어, "기상정보", "금융정보" 등과 같은 유용한 생활정보가 포함될 수 있다. 여기서, 응답프레임은 전술한 명령프레임의 제어정보와 마찬가지로 총 8바이트의 프레임항목들로 구성되는데, 각각의 항목은 1바이트로 이루어져 있다. 그리고 응답프레임은 전술한 "스타트", "명령", "체크섬" 그리고 "스톱" 프레임 이외에 복수의 "정보" 프레임을 포함하여 구성된다.
또한, 도 4의 표에서 "명령" 프레임에 해당하는 데이터, AA, BB, CC, DD, EE, FF, GG, HH는 모두 00~99의 십진수(BCD) 데이터이고, 그 이외의 데이타는 16진수 데이터로 표시된다.
상기와 같이 구성되는 명령프레임과 응답프레임이 송/수신됨에 따라 에어콘의 원격제어가 이루어지는 과정을 도 2 및 도 5를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
제어명령발생단계(S11)에서, 한국전력처럼 전력을 공급하는 기관에 설치된 원격제어장치(100)에서 각 에어콘의 동작을 일괄적으로 제어하기 위하여 제어명령을 발생시킨다. 데이타신호송신단계(S12)에서, 서울이동통신과 같은 이동통신업체에 설치된 데이터송신부(110)는 제어명령발생단계(S11)에서 발생된 제어명령을 무선을 통하여 수신한 후 수신된 제어명령에 해당하는 데이터신호를 송신한다.
명령프레임전송단계(S13),(S14)에서, 에어콘실내기(120)의 주제어장치(123)는 데이터송신부(110)로부터 송신된 데이터신호를 수신기(125)를 통하여 수신하여, 그 수신된 신호가 일정시간(t1)동안 연속적으로 수신되는가를 판단한 후, 명령프레임을 구성하여 에어콘실외기(140)의 전원및에어콘제어장치(141)로 전송한다. 즉, 단계(S13)에서, 주제어장치(123)는 데이터송신부(110)로부터 송신된 동일한 데이터신호를 수신기(125)에서 일정시간(t1)동안 연속적으로 수신할 경우 이를 무시하고, 그렇지 않을 경우 단계(S14)를 수행한다. 여기서, 상기 일정시간(t1)은 예를 들어, 1분으로 설정될 수 있다. 단계(S14)에서, 주제어장치(123)는 데이터송신부(110)로부터 수신된 데이터신호의 제어정보에 대응되도록 명령프레임을 도 3과 같이 구성하여 에어콘실외기(140)의 전원및에어콘제어장치(141)로 전송한다. 이때 명령프레임의 전송횟수를 카운트하기 위한 플래그(CNT)의 값을 "1"만큼 증가시킨다. 여기서, 플래그(CNT)의 초기값은 "0"으로 미리 설정된다.
에어콘제어단계(S15)에서, 에어콘실외기(140)의 전원및에어콘제어장치(141)는 에어콘실내기(120)의 주제어장치(123)로부터 전송된 명령프레임의 내용에 맞게 에어콘, 즉 콤프레셔(142) 및 팬(143)의 운전을 제어하게 된다.
응답프레임전송단계(S16)에서, 에어콘실외기(140)의전원 및 에어콘제어장치(141)는 명령프레임을 전송받으면 전술한 바와 같은 응답프레임을 에어콘실내기(120)의 주제어장치(123)로 전송한다.
그 후, 명령프레임재전송단계(S17),(S18),(S19)에서, 에어콘실내기(120)의 주제어장치(123)는 에어콘실외기(140)의 전원및에어콘제어장치(141)로부터의 응답프레임 수신여부 및 그 내용에 따라 전술한 단계(S14)를 수행하여 명령프레임을 재전송한다.
즉, 명령프레임재전송단계(S17),(S18),(S19)의 단계(S17)에서 주제어장치(123)는 명령프레임을 전송한 후 일정시간(t2)내에, 예를 들어 2초내에 에어콘실외기(140)의 전원및에어콘제어장치(141)로부터 전송된 응답프레임이 수신기(125)를 통하여 수신되는가를 판단한다.
상기 단계(S17)에서의 판단결과, 응답프레임이 수신되었으면 단계(S19)를 수행하게 된다. 단계(S19)에서, 주제어장치(123)는 응답프레임의 내용이 "EE", 즉 에어콘의 동작에러 또는 통신에러와 같은 에러상태에 해당하는가를 판단한 후 응답프레임의 내용이 "EE"일 경우, 주제어장치(123)는 30ms 후에 명령프레임을 재전송하도록 전술한 단계(S14)를 수행한다. 그리고, 상기 단계(S19)에서의 판단결과 응답프레임의 내용이 "EE"가 아닐 경우 에어콘의 원격제어과정을 종료하게 된다.
한편, 상기 단계(S17)에서의 판단결과 일정시간(t2)이내에 응답프레임이 수신되지 않으면, 주제어장치(123)는 단계(S18)를 수행하게 된다. 즉, 단계(S18)에서 주제어장치(123)는 플래그(CNT)의 값이 "3"이하 인가를 판단하고, 그 판단결과 플래그(CNT)의 값이 "3"이하이면 전술한 단계(S14)를 수행함으로써 최대 3번 명령프레임이 재전송되도록 한다. 또한, 상기 단계(S18)에서의 판단결과 플래그(CNT)의 값이 "3"보다 크면, 에어콘의 원격제어과정을 종료하게 된다.
또한, 상기와 같이 에어콘실외기(140)으로부터 전송된 응답프레임은 에어콘실외기(120) 및 데이터송신부(110)를 통하여 원격제어장치(100)에 전달되도록 함므로써, 한국전력과 같이 전력공급을 제어하는 곳에서 이를 유용하게 이용할 수도 있다.
이상에서 살펴 본 바와 같이, 본 발명은 유/무선 통신망을 이용하여, 에어콘을 원격제어하기 위한 명령데이타를 각 에어콘에 부착된 수신기를 통하여 에어콘 제어장치에 전송하고, 이에 따라 그 에어콘 제어장치가 에어콘의 동작을 해당 명령데이타에 맞게 제어한다.
이와 같은 본 발명에 의하면 하절기의 피크(peak) 전력을 제어하여 전력다운(down) 현상을 예방할 수 있고, 에어콘이 설치된 주변의 생활정보를 원격으로 이용할 수 있도록 한다.

Claims (5)

  1. 각 에어콘의 동작을 일괄적으로 제어하기 위한 제어명령을 발생시키는 제어명령발생단계;
    그 제어명령발생단계에서 발생된 제어명령을 수신한 후 그 수신된 제어명령에 해당하는 데이터신호를 이동통신망을 통하여 송신하는 데이타신호송신단계;
    그 데이터신호송신단계에서 송신된 데이터신호를 각 에어콘에 부착된 수신기를 통하여 수신하여, 그 수신된 신호가 일정시간(t1)동안 연속적으로 수신되는가를 판단한 후, 각 에어콘을 일괄적으로 제어하기 위한 명령프레임을 구성하여 전송하는 명령프레임전송단계;
    그 전송명령프레임전송단계에서 전송된 명령프레임의 내용에 맞게 에어콘의 운전을 제어하는 에어콘제어단계;
    상기 명령프레임을 전송받으면 에에콘의 동작상태 및 에어콘 설치주변에서 수집된 생활정보에 관한 응답프레임을 전송하는 응답프레임전송단계; 및
    그 응답프레임전송단계에서 전송된 응답프레임의 수신여부 및 그 내용을 판단하여, 상기 명령프레임전송단계를 수행하여 명령프레임을 소정의 횟수만큼 재전송하거나 에어콘의 원격제어과정을 종료하는 명령프레임재전송단;를 포함하여 구성되는 에어콘의 원격 제어 방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 명령프레임전송단계는
    상기 데이터신호송신단계에서 송신된 동일한 데이터신호를 일정시간(t1)동안 연속적으로 수신할 경우 이를 무시하는 단계; 및
    상기 데이터신호에 포함된 제어정보에 대응되도록 상기 명령프레임을 구성하여 전송하고, 명령프레임의 전송횟수를 카운트하기 위한 플래그의 값을 "1"만큼 증가시키는 단계;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 에어콘의 원격 제어 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 명령프레임재전송단계는
    상기 명령프레임을 전송한 후 일정시간(t2)이내에 상기 응답프레임이 수신되는가를 판단하는 단계;
    그 응답프레임의 수신여부를 판단하는 단계에서의 판단결과 상기 일정시간(t2)이내에 응답프레임이 수신되었으면, 그 수신된 응답프레임의 내용이 에러상태에 해당하면 상기 명령프레임전송단계를 수행하여 일정시간이내에 상기 명령프레임을 재전송하고, 그렇지 않으면 에어콘의 원격제어과정을 종료하는 단계; 및
    상기 응답프레임의 수신여부를 판단하는 단계에서의 판단결과 상기 일정시간(t2)이내에 응답프레임이 수신되지 않으면, 명령프레임의 전송횟수를 카운트하기 위한 플래그(CNT)의 값을 판단하여 그 플래그(CNT)의 값이 소정치 이하이면 상기 명령프레임전송단계를 수행하여 일정시간이내에 상기 명령프레임을 재전송하고, 그렇지 않으면 에어콘의 원격제어과정을 종료하는 단계;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 에어콘의 원격 제어 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 명령프레임은
    명령프레임의 시작을 표시하기 위한 "스타트" 프레임과, 에어콘의 운전제어에 관한 각 제어정보의 종류를 나타내는 "명령" 프레임과, 실내의 목표온도에 관한 "온도설정" 프레임과, 에어콘의 턴오프 및 턴온시간에 관한 "온도설정" 프레임과, 에어콘의 원하는 동작상태가 유지되는 시간에 관한 "지속시간" 프레임과, 상기 "온도설정", "오프시간", "온시간", 그리고 "지속시간"을 논리합(summation)한 값을 표시하기 위한 "체크섬" 프레임과, 그리고 해당 명령프레임의 종료를 표시하기 위한 "스톱" 프레임으로 구성되는 것을 특징으로 하는 에어콘의 원격 제어 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 응답프레임은
    명령프레임의 시작을 표시하기 위한 "스타트" 프레임과, 에어콘의 운전제어에 관한 각 제어정보의 종류를 나타내는 "명령" 프레임과, 에어콘의 동작상태 및 수집된 생활정보에 관한 복수의 "정보" 프레임과, 복수의 "정보" 프레임을 논리합(summation)한 값을 표시하기 위한 "체크섬" 프레임과, 그리고 해당 명령프레임의 종료를 표시하기 위한 "스톱" 프레임으로 구성되는 것을 특징으로 하는 에어콘의 원격 제어 방법.
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