KR20020084727A - Preparation of plastic tailgate panel assembly for a passenger car - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 승용차용 플라스틱 테일 게이트 판넬 어셈블리의 제조 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 테일 게이트를 제작하는 재료를 플라스틱을 사용하여 재료 절감 및 원가를 절감할 수 있도록 한 승용차용 플라스틱 테일 게이트 판넬 어셈블리의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of manufacturing a plastic tail gate panel assembly for a passenger car, and more particularly, to a material of a plastic tail gate panel assembly for a passenger car, which can reduce materials and reduce costs by using plastic as a material for manufacturing the tail gate. It relates to a manufacturing method.
일반적으로 자동차는 도어의 숫자에 따라 투 도어(tow-door), 포 도어(four-door), 파이브 도어(five-door)로 구분하고 있다.In general, automobiles are classified into two-door, four-door, and five-door according to the number of doors.
상기 파이브 도어인 자동차는 운전석과 조수석 그리고 뒷좌석에 각각 1개씩도어가 구비되어 있고, 차량의 후부에 테일 게이드가 구비되어 있다.The five-door car is provided with one door each in the driver's seat, the passenger seat, and the rear seat, and the tail gate is provided at the rear of the vehicle.
이러한 테일 게이트는 보통 강판으로 외판(outer panel)과 내판(inner panel)로 구성되어 있으며, 상기 강판과 내판은 스폿 용접 방식으로 용접하여 판넬 어셈블리를 조립하게 된다. 특히, 이 판넬 어셈블리에는 도어의 개폐 및 록킹 그리고 와이퍼 등을 설치하기 위해 여러가지 보강 구조가 구비되어 있다.The tail gate is usually composed of an outer panel and an inner panel of a steel sheet, and the steel sheet and the inner sheet are welded by spot welding to assemble the panel assembly. In particular, the panel assembly is provided with various reinforcing structures for opening and closing of the door and for installing wipers.
즉, 상기 판넬 어셈블리에는 상단부에 도어를 개폐시키기 위하여 2개의 힌지 보강재(hinge reinforcement)가 구성되고, 상부의 양측에는 테일 게이트를 쉽게 여닫을 수 있도록 2개의 리프트 보강재(gas lifter reinforcement)가 구성되어 있다. 또한, 상기 판넬 어셈블리의 하부 중앙에는 와이퍼 시스템용 와이퍼 모터를 설치할 수 있도록 모터 보강재(wiper motor bracket)이 구성되어 있고, 하단부의 중앙에는 테일 게이트의 개폐하는데 사용되는 래치를 장착하기 위한 래치 보강재(latch bracket)이 각각 구성되어 있다.That is, the panel assembly includes two hinge reinforcements for opening and closing the door at the upper end, and two gas lifter reinforcements for easily opening and closing the tail gate on both sides of the upper panel. In addition, a wiper motor bracket is configured at the lower center of the panel assembly to install a wiper motor for the wiper system, and a latch reinforcement for mounting the latch used to open and close the tail gate is provided at the center of the lower end. brackets are composed respectively.
그러나, 기존의 판넬 어셈블리는 강판으로 외판과 내판을 각각 성형하고 이들 외판과 내판을 스폿 용접으로 조립하여 제작하기 때문에, 도어에 적합한 물성치를 얻기 위해서는 강판이 두께가 두꺼워져야 하고, 이는 곧 원가의 상승을 초래할 뿐만 아니라 판넬 어셈블리의 전체 중량을 증가시키게 되어 이에 대한 개선이 필요하게 되었다.However, the existing panel assembly is manufactured by forming the outer and inner plates with steel sheets and assembling the outer and inner plates by spot welding, so that the steel sheet must be thick in order to obtain suitable properties for the door, which leads to an increase in cost. In addition to increasing the overall weight of the panel assembly, there is a need for improvement.
본 발명은 이러한 점을 감안하여 안출한 것으로, 비중이 상대적으로 낮은 플라스틱으로 외판과 내판을 각각 성형하고, 성형된 외판과 내판이 서로 맞붙는 테두리를 접착제로 접합함으로써, 강판보다 가벼우면서도 강판과 유사한 물성값을 얻을 수 있는 승용차용 플라스틱 테일 게이트 판넬 어셈블리의 제조 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made in view of this point, by molding the outer and inner plates of the plastic with a relatively low specific gravity, and by bonding the edge of the molded outer and inner plates to each other with an adhesive, it is lighter than the steel sheet and similar to the steel sheet It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a plastic tail gate panel assembly for a passenger car.
도 1은 본 발명의 제조방법에 의해 이루어진 판넬 어셈블리를 보여주는 정면도,1 is a front view showing a panel assembly made by the manufacturing method of the present invention,
도 2는 도 1에서 2-2선을 따라 단면한 힌지 장착부를 나타내는 도면으로, a는 본 발명의 판넬 어셈블리를 나타내고, b는 종래의 판넬 어셈블리를 나타내는 단면도,Figure 2 is a view showing a hinge mounting section taken along the line 2-2 in Figure 1, a is a panel assembly of the present invention, b is a cross-sectional view showing a conventional panel assembly,
도 3은 도 1에서 3-3선을 따라 단면한 리프트 장착부를 나타내는 도면으로, a는 본 발명의 판넬 어셈블리를 나타내고, b는 종래의 판넬 어셈블리를 나타내는 단면도,Figure 3 is a view showing a lift mounting section taken along the line 3-3 in Figure 1, a is a panel assembly of the present invention, b is a cross-sectional view showing a conventional panel assembly,
도 4은 도 1에서 4-4선을 따라 단면한 와이퍼 모터 장착부를 나타내는 도면으로, a는 본 발명의 판넬 어셈블리를 나타내고, b는 종래의 판넬 어셈블리를 나타내는 단면도,Figure 4 is a view showing a wiper motor mounting section taken along the line 4-4 in Figure 1, a is a panel assembly of the present invention, b is a cross-sectional view showing a conventional panel assembly,
도 5는 도 1의 7-7선을 따라 단면한 래치장착부를 나타내는 도면으로, a는 본 발명의 판넬 어셈블리를 나타내고, b는 종래의 판넬 어셈블리를 나타내는 단면도.5 is a view showing the latch mounting section taken along the line 7-7 of FIG. 1, a is a panel assembly of the present invention, b is a cross-sectional view showing a conventional panel assembly.
도 6은 본 발명에 따르는 판넬 어셈블리의 종단면도로, 도 1에서의 2-2선을 따라 단면한 단면도,Figure 6 is a longitudinal cross-sectional view of the panel assembly according to the invention, a cross-sectional view taken along the line 2-2 in FIG.
도 7은 본 발명에 따르는 판넬 어셈블리의 횡단면도로, 도 1에서의 3-3선을 따라 단면한 단면도,7 is a cross-sectional view of the panel assembly according to the invention, a cross section taken along line 3-3 in FIG. 1,
[도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명][Description of Symbols for Main Parts of Drawing]
10 : 내판 11 : 힌지 장착부10: inner plate 11: hinge mounting portion
12 : 리프트 장착부 13 : 와이퍼 모터 장착부12: lift mounting portion 13: wiper motor mounting portion
14 : 래치 장착부 15 : 보강재14 latch mounting 15 reinforcement
20 : 외판 30 : 접착제20: outer plate 30: adhesive
이를 실현하기 위한 본 발명은 보강제와 충전제로서 2.54cm 유리섬유 20 ∼ 35%와 탄산칼슘 30 ∼ 60%가 더 함유된 SMC 원단을 원자재로 하여 금형내에서 온도 145±5℃, 압력 50 ∼ 70kgf/㎠ 조건에서 2 ∼ 6분간 성형하여 외판과 내판을 성형하는 과정과,In order to realize this, the present invention uses SMC fabric containing 20 to 35% of 2.54cm glass fiber and 30 to 60% of calcium carbonate as reinforcing agent and filler as raw material in the mold at temperature of 145 ± 5 ℃, pressure of 50 to 70kgf / Molding the outer and inner plates by molding for 2 to 6 minutes under the condition of cm 2,
이렇게 성형된 외판과 내판을 서로 접하는 부위에 접착제(에폭시계, 우레탄계)로 접합하는 과정으로 이루어진 것을 특징으로 한다.Thus formed is characterized in that the process consisting of bonding the outer plate and the inner plate in contact with each other with an adhesive (epoxy watch, urethane-based).
본 발명의 바람직한 구현예에서, 상기 내판에는 힌지가 장착되는 위치에 2단으로 단차진 형상의 힌지 보강재가 구비되어 있으며, 이 힌지 보강재는 양단이 상기 내판에 접착되어 있는 것을 특징으로 한다.In a preferred embodiment of the present invention, the inner plate is provided with a hinge reinforcement having a stepped shape in two stages at the hinge mounting position, the hinge reinforcement is characterized in that both ends are bonded to the inner plate.
또한, 상기 내판에는 도어 개폐를 도모하는 리프트 장착 위치에 리프트 보강재가 구비되어 있으며, 이 힌지 보강재는 일단이 내판에 접착되고 타단이 내판에 리벳팅되어 있는 것을 특징으로 한다.In addition, the inner plate is provided with a lift reinforcement at the lift mounting position to open and close the door, the hinge reinforcement is characterized in that one end is bonded to the inner plate and the other end is riveted to the inner plate.
또한, 상기 내판은 와이퍼 모터가 장착되는 위치를 0.5 ∼ 1.0 mm 만큼 더 두껍게 제작하고, 안쪽으로 와이퍼 모터 브라켓이 접착되어 있는 것을 특징으로 한다.The inner plate may be made thicker by 0.5 to 1.0 mm at the position where the wiper motor is mounted, and the wiper motor bracket may be adhered inward.
또한, 상기 내판에는 래치가 장착되는 위치를 0.5 ∼ 1.0 mm 만큼 더 두껍게 제작하여 이루어진 것을 특징으로 한다.In addition, the inner plate is characterized in that the position made by mounting the latch is made thicker by 0.5 to 1.0 mm.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 구성 및 작용에 대해 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the configuration and operation of the present invention with reference to the accompanying drawings.
첨부도면 도 1은 본 발명의 제조방법에 의해 이루어진 판넬 어셈블리를 보여주는 정면도로, 도면부호 10은 내판을, 20은 외판을, 100은 판넬 어셈블리를 각각 나타낸다.1 is a front view showing a panel assembly made by the manufacturing method of the present invention, 10 denotes an inner plate, 20 denotes an outer plate, and 100 denotes a panel assembly.
본 발명은 SMC(Sheet Molding Compound)를 원료로 해서 내판(10)과 외판(20)을 각각 압축 성형하고, 성형된 이 내판(10)과 외판(20)을 접착제로 부착하되, 상기 플라스틱 재질인 내판(10)과 외판(20)이 강판과 동일한 물성값을 가지도록 하는 제조방법에 관한 것이다.According to the present invention, the inner plate 10 and the outer plate 20 are compression molded using SMC (Sheet Molding Compound) as a raw material, and the molded inner plate 10 and the outer plate 20 are attached to each other with an adhesive. It relates to a manufacturing method such that the inner plate 10 and the outer plate 20 have the same physical property value as the steel sheet.
이를 실현하기 위한 본 발명은 상기 내판(10)과 외판(20)을 성형하는 과정을 포함하게 되는데, 내판(10)과 외판(20)의 성형 방법은 동일한 방법에 의해 이루어지게 된다.The present invention for realizing this includes the process of forming the inner plate 10 and the outer plate 20, the forming method of the inner plate 10 and the outer plate 20 is made by the same method.
상기 내판(10)과 외판(20)의 성형은 보강제와 충전제로서 2.54cm 유리섬유 20 ∼ 35%와 탄산칼슘 30 ∼ 60%가 더 함유된 SMC 원단을 원자재로 하여 금형내에서 온도 145±5℃, 압력 50 ∼ 70kgf/㎠ 조건에서 2 ∼ 6분간 성형하게 된다. 본 발명의 바람직한 구현예에서, 상기 압축 성형 조건으로 온도 145±5℃, 압력 80 kgf/㎠ 조건에서 약 4분간 성형 압력을 가하는 것이 바람직하다. 이때, 상기 유리섬유와 탄산칼슘은 각각 30%와 40%를 혼합하여 내판(10)과 외판(20)을 성형하는 것이 가장 바람직하다.Molding of the inner plate 10 and the outer plate 20 is made of SMC fabric containing 20 to 35% of 2.54cm glass fiber and 30 to 60% of calcium carbonate as a reinforcing agent and filler as raw materials in the mold at a temperature of 145 ± 5 ° C. The molding is performed for 2 to 6 minutes under a pressure of 50 to 70 kgf / cm 2. In a preferred embodiment of the present invention, it is preferable to apply molding pressure in the compression molding conditions at a temperature of 145 ± 5 ° C. and a pressure of 80 kgf / cm 2 for about 4 minutes. At this time, the glass fiber and calcium carbonate are most preferably formed by mixing the inner plate 10 and the outer plate 20 by mixing 30% and 40%, respectively.
이때, 상기 내판(10)은 전체적인 크기에서 외판(20)보다 조금 작은 크기로 제작하여 외부에서 외판(20)에 의해 전체적으로 감싸여지도록 하는 것이 바람직하며, 상기 외판(20)은 내판(10)과 접촉하게 되는 접착 부위의 테두리가 안쪽(내판이 위치하는 방향)으로 약간 라운딩되도록 성형하게 된다.At this time, it is preferable that the inner plate 10 is made to be slightly smaller than the outer plate 20 in the overall size so that the inner plate 10 is entirely surrounded by the outer plate 20, and the outer plate 20 is the inner plate 10. The edge of the adhesive site to be contacted is molded so that it is slightly rounded inward (the direction in which the inner plate is located).
또한, 본 발명의 바람직한 구현예에서, 상기 내판(10)은 첨부도면 도 2 내지 도 5에서 도시한 바와 같이 강판으로 제작되는 종래의 판넬 어셈블리와 유사하도록 그 두께 및 보강재(15) 등의 장착 등을 변경하게 된다.In addition, in the preferred embodiment of the present invention, the inner plate 10 is attached to the thickness and reinforcement 15, etc. so as to be similar to the conventional panel assembly made of steel as shown in the accompanying drawings, Figures 2 to 5 Will change.
첨부도면 도 2는 도 1에서 2-2선을 따라 절개한 단면도로, 본 발명에 따르는 판넬 어셈블리를 차체의 후부에 상하 회전이 가능하도록 해 주는 힌지 장착부(11)의 단면도이다.2 is a cross-sectional view taken along the line 2-2 in FIG. 1, which is a cross-sectional view of the hinge mounting portion 11 that allows the panel assembly according to the present invention to be vertically rotated at the rear of the vehicle body.
상기 힌지 장착부(11)는 판넬 어셈블리의 전체 하중과 회전을 지지해 주는 부분으로, 종래의 판넬 어셈블리를 제작하는데 사용하던 강판과 동일한 물성치를 가질 수 있도록 종래 강판보다 두껍게 제작하게 된다. 또한, 상기 힌지 장착부(11)에는 내판(10)과 외판(20)에 의해 형성된 공간부 내부에 강성을 보완해 주도록 힌지 보강재(15)가 설치되는데, 이 힌지 보강재(15)는 후술하게 될 내판(10)과 외판(20)의 접합방법에 의해 상기 내판(10) 내측에 미리 접착하여 사용하거나 내판(10) 성형시 일체로 압축성형하게 된다. 즉, 종래의 힌지 보강재(15)는 일단이 내판(10)과 외판(20) 사이에 스폿 용접되고 타단이 내판(10)과 함께 볼팅되는데 반해, 본 발명의 힌지 보강재(15)는 일단이 상술한 바와 같이 내판(10)에 장착되고 타단이 종래와 마찬가지로 힌지 어셈블리와 함께 볼팅고정되게 된다.The hinge mounting portion 11 is a part that supports the entire load and rotation of the panel assembly, and is made thicker than the conventional steel sheet so as to have the same physical properties as the steel sheet used to manufacture the conventional panel assembly. In addition, the hinge mounting portion 11 is provided with a hinge reinforcement 15 to complement the rigidity inside the space formed by the inner plate 10 and the outer plate 20, the hinge reinforcement 15 is an inner plate to be described later By using the bonding method of the (10) and the outer plate 20, the inner plate 10 is used in advance by bonding or compression molding integrally when forming the inner plate (10). That is, the conventional hinge reinforcement 15 is spot welded between the inner plate 10 and the outer plate 20 and the other end is bolted together with the inner plate 10, whereas the hinge reinforcement 15 of the present invention has one end described above. It is mounted on the inner plate 10 as described above and the other end is bolted together with the hinge assembly as in the prior art.
첨부도면 도 3은 도 1에서 3-3선을 따라 절개한 도면으로, 판넬 어셈블리가 급격하게 열리지 않게 하고 개구시 개구 위치를 유지시켜 주기 위한 리프트를 장착하기위한 리프트 장착부(12)를 나타내는 단면도이다. 상기 리프트 장착부(12)는 보통 양측 필러에 하나씩 두개를 장착하여 사용하게 되며, 상술한 힌지 장착부(11)와 유사한 형태로 성형하게 된다. 즉, 상기 내판(10)은 외판(20)의 표면에 접착되어 이루어지게 되고, 그 사이에 형성된 공간부에는 보강재(15)의 일단이 부착고정되며, 이 보강재(15)의 타단부는 미도시된 리프트를 고정시킬 때에 함께 고정되게 된다.3 is a cross-sectional view showing a lift mounting portion 12 for mounting a lift to prevent the panel assembly from being opened suddenly and to maintain the opening position during opening as shown in a cut along the line 3-3 in FIG. . The lift mounting portion 12 is usually used by mounting two to one on both sides of the pillar, it is molded in a similar form to the hinge mounting portion 11 described above. That is, the inner plate 10 is made to adhere to the surface of the outer plate 20, one end of the reinforcing material 15 is fixed to the space portion formed therebetween, the other end of the reinforcing material 15 is not shown When the lift is fixed, it is fixed together.
첨부도면 도 4는 와이퍼 모터 장착부(13)를 나타내는 단면도이다. 여기서, 상기 와이퍼 모터 장착부(13)는 테일 게이트의 와이퍼 장치를 구성하는 와이퍼 모터를 장착하는 부분으로, 종래의 와이퍼 모터 장착부와 유사한 형태로 제작하게 된다. 특히, 상기 와이퍼 모터 장착부(13)에는 실제 와이퍼 모터가 장착되는 부위를 다른 곳보다 약 0.5 ∼ 0.5 mm 정도 더 두껍게 제작하여 강도를 보완해 주게 된다. 즉, 상기 내판(10)과 외판(20)은 모두 약 2.0 ∼ 2.5 mm로 제작하게 되는데, 상기 와이퍼 모터 장착부(13)는 이보다 두꺼운 2.5 ∼ 3.0 mm로 제작하게 되는 것이다. 이는 상기 SMC 원재가 종래의 강판과 비교해 볼 때 표 1에서 도시한 바와 같이 물성치가 낮기 때문에 이를 보완해 주기 위한 것이다.4 is a cross-sectional view showing the wiper motor mounting portion 13. Here, the wiper motor mounting portion 13 is a portion for mounting the wiper motor constituting the wiper device of the tail gate, it is manufactured in the form similar to the conventional wiper motor mounting portion. In particular, the wiper motor mounting portion 13 is made to be about 0.5 to 0.5 mm thicker than the other parts of the actual wiper motor is mounted to supplement the strength. That is, the inner plate 10 and the outer plate 20 are all produced in about 2.0 to 2.5 mm, the wiper motor mounting portion 13 is to be made of 2.5 to 3.0 mm thicker than this. This is because the SMC raw material is to compensate for the low physical properties as shown in Table 1 compared to the conventional steel sheet.
여기서, 상기 각 구분 항목은 다음과 같은 시험 방법에 따라 시험한 것이다.Here, each said division item was tested according to the following test methods.
1) 비중 : ASTM 7921) Specific gravity: ASTM 792
2) 인장강도 : ASTM 638, Type 1, Cross-head Speed = 5mm/min2) Tensile Strength: ASTM 638, Type 1, Cross-head Speed = 5mm / min
3) 굴곡강도 및 굴곡탄성율 :3) Flexural Strength and Flexural Modulus:
ASTM 790, W=25mm×L=75mm, Cross-head Speed=1.3mm/minASTM 790, W = 25mm × L = 75mm, Cross-head Speed = 1.3mm / min
4) 충격강도 : ASTM 256, Notched izod impact Type Test4) Impact Strength: ASTM 256, Notched izod impact Type Test
5) 열변형 온도 : ASTM 648, 하중 18.6kgf5) Heat Deflection Temperature: ASTM 648, Load 18.6kgf
첨부도면 도 5는 판넬 어셈블리의 래치를 설치하기 위한 것으로, 도 1의 5-5선을 따라 절개한 단면도이다. 상기 래치 장착부(14)는 상술한 와이퍼 모터 장착부(13)와 마찬가지로 종래의 보강판을 없애고 그 대신 두께를 다른 곳보다 약 0.5 ∼ 1.0 mm 정도 더 두껍게 제작하게 된다.5 is a cross-sectional view taken along line 5-5 of FIG. 1 to install a latch of the panel assembly. Like the wiper motor mounting portion 13 described above, the latch mounting portion 14 removes the conventional reinforcement plate and instead, manufactures the thickness about 0.5 to 1.0 mm thicker than other places.
이와 같이 내판(10)과 외판(20)을 성형한 후, 상기 내판(10)과 외판(20)을 접착제로 접착하여 첨부도면 도 1에서 도시한 바와 같은 판넬 어셈블리를 얻게 된다. 이때, 상기 접착제로는 에폭시계와 우레탄계 접착제를 사용한다.After forming the inner plate 10 and the outer plate 20 as described above, the inner plate 10 and the outer plate 20 are bonded with an adhesive to obtain a panel assembly as shown in FIG. In this case, epoxy and urethane adhesives are used as the adhesive.
특히, 상기 내판(10)과 외판(20)은 첨부도면 도 6과 도 7에서 도시한 바와 같이, 상기 외판(20)의 테두리부가 안쪽으로 라운딩되어 내판(10)을 감싸는 형태가 되도록 하며, 글래스를 장착하는 부위와 같이 테두리 이외의 부분에는 서로 나란하게 부착하여 사용하게 된다.In particular, the inner plate 10 and the outer plate 20, as shown in the accompanying drawings, Figure 6 and 7, so that the edge portion of the outer plate 20 is rounded inward to form a form surrounding the inner plate 10, glass Parts other than the rim, such as the mounting portion is to be used side by side attached to each other.
따라서, 상기 판넬 어셈블리는 종래의 강판에 비해 물성치가 약간 떨어지게 되나 이는 내판(10)과 외파(20)의 두께와 형상을 달리하여 강판과 비슷한 수준의 물성치를 갖는 판넬 어셈블리를 얻을 수 있으며, 특히 SMC의 비중이 강판에 비해 현저하게 낮기 때문에 중량을 줄일 수 있게 되는 것이다.Therefore, the panel assembly is slightly lower than the conventional steel sheet properties, which can be obtained by varying the thickness and shape of the inner plate 10 and the outer wave 20 to obtain a panel assembly having a similar level of physical properties, in particular SMC Since the specific gravity of is significantly lower than that of the steel sheet will be able to reduce the weight.
이상에서 본 바와 같이 본 발명은 유리섬유와 탄산칼슘이 함유된 SMC 원재를 이용하여 내판과 외판을 제작하고, 이 내판과 외판을 접착하는 방식으로 판넬 어셈블리를 제조함으로써 다음과 같은 효과를 얻게 된다.As described above, the present invention produces the inner plate and the outer plate using SMC raw materials containing glass fiber and calcium carbonate, and the panel assembly is manufactured by bonding the inner plate and the outer plate to obtain the following effects.
1) 강판에 비해 무게가 가벼운 SMC 원재로 제조할 수 있게 되어 테일 게이트의 전체 중량을 줄일 수 있게 된다.1) It can be made of SMC raw material that is lighter in weight than steel plate, so it can reduce the total weight of tail gate.
2) 테일 게이트의 전체 중량이 줄어 작동이 원활하게 이루어지게 된다.2) The total weight of the tail gate is reduced and operation is smooth.
3) SMC 원재의 사용으로 원가를 절감할 수 있게 된다.3) The cost can be reduced by using SMC raw materials.
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| KR (1) | KR20020084727A (en) |
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