KR20050053275A - 통합형 알람 데이터 수집 장치 및 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 통합형 알람 데이터 수집 방법에 있어서, 제어기가 제1형태의 알람 데이터만을 수집하기 위한 제1제어 신호를 발생하거나, 혹은 제2형태의 알람 데이터만을 수집하기 위한 제2제어 신호를 발생하는 과정과, 제 1 포토 커플러는 상기 제1제어 신호 입력에만 구동하여 상기 제1형태의 알람 데이터를 입력하여 알람 신호를 발생하는 과정과, 제 3 포토 커플러는 상기 제 1 포토 커플러와 연결되어 상기 제2제어 신호 입력에만 구동하여 상기 제 1 포토 커플러를 비구동시키는 과정과, 제 2 포토 커플러는 상기 제 1 포토 커플러 및 제 3 포토 커플러와 연결되어, 상기 제2제어 신호 입력에만 구동하여 상기 제2형태의 알람 데이터를 입력하여 알람 신호를 발생하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 알람 데이터를 수집하기 위한 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 전기적 알람 데이터와 기계적 접점 알람 데이터를 통합하여 수집하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 시스템, 일 예로 홈 오토메이션(home automation) 시스템과 같은 시스템은 다수의 장치들로 구성되어 있으며, 상기 다수의 장치들 각각의 상태를 파악하기 위해서 알람(alarm) 수집 장치를 구비한다. 상기 알람 수집 장치는 상기 시스템을 구성하는 장치들 각각에서 발생하는 알람 데이터들을 수집하여 상기 시스템의 제어기(controller)로 제공하여, 상기 제어기가 상기 장치들 각각의 상태를 파악하도록 한다. 예컨대, 연기 발생을 감지하는 센서(sensor)가 구비된 홈 오토메이션 시스템에서 상기 센서가 연기 발생을 감지하면, 상기 연기 발생을 경보하기 위해서 상기 홈 오토메이션 시스템의 알람 수집 장치로 알람 데이터를 전송한다. 그러면 상기 홈 오토메이션 시스템의 알람 수집 장치는 상기 센서로부터 수신되는 알람 데이터를 수집하여 상기 홈 오토메이션 시스템의 제어기로 전달한다. 그러면, 상기 제어기는 상기 알람 데이터를 인식하여 연기가 발생함을 감지하고, 상기 연기 발생에 대응하여 화재 경보음을 발생하거나 혹은 소화 시설을 동작하도록 한다.
그러면 여기서 상기 알람 데이터의 종류와, 상기 알람 데이터 종류에 따른 알람 데이터 수집 방법에 대해서 설명하기로 한다.
첫번째 알람 데이터 종류는 전기적 알람 데이터로서, 일 예로, 트랜지스터 트랜지스터 로직(Transistor Transistor Logic, 이하 'TTL'로 칭하기로 한다) 레벨 신호가 될 수 있다. 상기 TTL 레벨 신호는 0-5 볼트(Volt)의 전압 신호 중 0볼트는 이진값 '0', 즉 로우(low) 레벨로, 5볼트는 이진값 '1', 즉 하이(high) 레벨로 규정된다. 여기서 상기 5볼트의 인가 전압이 알람 수집 장치의 알람 수집 포트(port)로 입력되면, 상기 알람 수집 장치는 미리 설정된 판단 기준, 일 예, 제어 신호에 의해 상기 5볼트의 인가 전압을 판단한다. 즉, 상기 알람 수집 장치가 상기 5볼트의 인가 전압을 감지하면 알람 발생 신호를 출력하거나 혹은 알람 정상 신호를 출력한다.
두번째 알람 데이터 종류는 기계적 접점(switch)의 단락 여부로 발생되는 알람 데이터로서, 일 예로, 코일에 전류를 흘리면 자석이 되는 성질을 이용하는 계전기(relay)가 접점을 오프(off)하여 상기 알람 신호를 발생시킬 수 있는 데이터를 상기 알람 수집 장치로 출력하면 상기 알람 수집 장치는 이를 감지하여 알람 신호를 출력한다.
상기와 같이 전기적 신호 또는 기계적 접점의 단락 여부에 따른 알람 신호는 상기 알람 수집 장치를 구성하는 포토 커플러(photo coupler) 소자가 생성한다. 상기 포토 커플러는 입력단의 발광 소자와 출력단의 수광 소자로 구성되고 상기 각 소자간에는 공기층(air gap)으로 형성되어 있다. 상기 발광 소자로는 발광 다이오드(LED: Light Emitting Diode), 레이저 다이오드(laser diode) 등이 있으며, 상기 수광 소자로는포토 다이오드(photo diode), 포토 트랜지스터(photo transistor)등이 있다. 후기에서는 상기 발광 소자를 발광 다이오드로, 상기 수광 소자를 포토 다이오드로 설명한다.
상기와 같은 포토 커플러로 구성되는 상기 알람 수집 장치는 상기 전기적 신호 입력과 기계적 접점에 의한 신호 입력을 구분하여 시스템에 장착된다. 즉, 전기적 신호만을 입력하는 알람 수집 장치와 기계적 접점 신호만을 입력하는 알람 수집 장치를 별도로 구비해야만 되는 상기 시스템은 포트 수량도 많아지게 된다. 이하, 도 1 내지 도 2를 참조하여 상기 전기적 알람 데이터 수집 장치와 기계적 접점 알람 데이터 수집 장치에 대해 설명한다. 이하, '알람 신호'라 함은 알람 발생 신호와 알람 정상 신호를 통칭한다.
먼저, 도 1을 참조하여 상기 전기적 신호 입력에 따른 알람 신호가 발생되는 장치 내부 구조를 설명하기로 한다.
도 1은 통상적인 전기적 알람 데이터를 수집하는 장치의 내부 구조를 도시한 도면이다.
상기 도 1을 참조하면, 먼저 상기 전기적 신호를 알람 수집 포트에서 수신한 상기 발광 다이오드(102)는 전압, 일 예로 TTL 레벨을 측정하여 구동(turn on)할 것인지를 결정한다. 즉, 상기 발광 다이오드(102)는 상기 전기적 신호가 로우 레벨(0볼트)이면 구동하지 않고 이에 따라 빛을 감지하지 못한 상기 포토 다이오드(204)도 구동되지 않는다. 결과적으로 상기 포토 커플러는 구동하지 않고(turn off), 상기 알람 수집 장치(100)는 알람 발생 신호로 이진값 '1'을 제어기(processor, 도시하지 않음)로 출력하여 알람을 발생시킨다. 상기와 달리, 하이 레벨(5볼트)의 전기적 신호를 수신한 상기 발광 다이오드(102)는 빛을 방출하고 상기 방출된 빛을 감지한 포토 다이오드(104)도 구동한다. 결과적으로 상기 포토 커플러도 구동하고 상기 알람 수집 장치(100)는 알람 신호로 이진값 '0'를 제어기로 출력하여 시스템이 알람 정상 상태로 구동하도록 한다.
이상, 도 1은 전기적 알람 데이터를 수집하는 장치를 설명하였으며 이하 도 2는 기계적 접점 알람 데이터를 수집하는 장치를 설명한다.
도 2는 통상적인 기계적 접점 알람 데이터를 수집하는 장치의 내부 구조를 도시한 도면이다.
상기 도 2를 참조하면, 먼저 상기 기계적 접점(switch)은 시스템이 알람 정상 상태로 구동하고 있는 경우에는 항상 닫혀있다. 즉, 일 예로, 상기 계전기(relay)가 알람 수집 포트로 전류를 흘려보내면 접점 형태의 스위치(201)는 자기적 성질에 의해 닫히게되고, 상기 발광 다이오드(202)는 구동하여 빛을 방출한다. 그러면 상기 포토 다이오드(204)는 상기 발광 다이오드(202)가 방출한 빛을 모아 전기적 신호로 변환하여 알람 정상 상태 신호로 이진값 '0'을 출력한다. 이후 상기 신호를 입력받은 제어기(도시하지 않음)는 시스템을 정상 상태로 인지한다. 상기와 달리, 시스템에서 알람 발생 데이터가 상기 알람 수집 포트로 입력되면 상기 접점(switch)은 열리게 되고 상기 발광 다이오드(202)는 구동하지 않는다. 따라서 상기 포토 다이오드(204)도 구동하지 않게 된다. 결과적으로 상기 알람 수집 장치(200)는 알람 발생 신호 이진값 '1'을 제어기로 출력한다. 이후 상기 알람 발생 신호 '1'을 입력받은 상기 제어기는 시스템에 이상이 발생한 것으로 인지하여 알람 상태로 구동하도록 제어한다.
이상에서 설명한 바와 같이 상기 알람 수집 장치는 상기 알람 수집 포트로 알람 데이터를 수신하여 알람 발생 신호를 출력할 것인지 알람 정상 상태 신호를 출력한 것인지를 결정한다. 상기 알람 데이터는 전기적 신호, 일 예로 TTL 레벨 신호와, 기계적 접점(switch)을 구동시키는 신호, 일 예로 계전기에 의한 접점의 단락 여부에 관한 신호로 분류된다. 지금까지는 상기 두 가지 종류의 신호에 대해 상기 알람 수집 장치는 시스템에서 별도로 신호 처리를 하였다. 즉, 전기적 신호만을 입력받아 처리하는 알람 수집 장치와 기계적 접점을 구동시키는 신호만을 입력받아 처리하는 알람 수집 장치가 필요한 것이다. 이렇게 되면 상기 두 장치가 시스템에서 차지하는 포트의 수량이 많아지는 것은 자명한 일이다. 또한, 새로운 알람 신호 처리를 위해 시스템에 장치가 추가되는 경우 기존의 장치를 이용하지 못하는 문제점이 있다.
따라서 본 발명의 목적은 전기적 알람 데이터와 기계적 접점 알람 데이터를 통합하여 수집하는 알람 수집 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 알람 데이터 수집을 위한 포트수를 최소화시키는 알람 수집 장치 및 방법을 제공함에 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 방법은; 통합형 알람 데이터 수집 방법에 있어서,제어기가 제1형태의 알람 데이터만을 수집하기 위한 제1제어 신호를 발생하거나, 혹은 제2형태의 알람 데이터만을 수집하기 위한 제2제어 신호를 발생하는 과정과, 제 1 포토 커플러는 상기 제1제어 신호 입력에만 구동하여 상기 제1형태의 알람 데이터를 입력하여 알람 신호를 발생하는 과정과, 제 3 포토 커플러는 상기 제 1 포토 커플러와 연결되어 상기 제2제어 신호 입력에만 구동하여 상기 제 1 포토 커플러를 비구동시키는 과정과, 제 2 포토 커플러는 상기 제 1 포토 커플러 및 제 3 포토 커플러와 연결되어, 상기 제2제어 신호 입력에만 구동하여 상기 제2형태의 알람 데이터를 입력하여 알람 신호를 발생하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.
상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 장치는; 통합형 알람 데이터 수집 장치에 있어서, 제1형태의 알람 데이터만을 수집하기 위한 제1제어 신호를 발생하거나, 혹은 제2형태의 알람 데이터만을 수집하기 위한 제2제어 신호를 발생하는 제어기와, 상기 제1제어 신호가 입력될 경우에만 구동하여 상기 제1형태의 알람 데이터를 입력하여 알람 신호를 발생하는 제 1 포토 커플러와, 상기 제 1 포토 커플러와 연결되어, 상기 제2제어 신호가 입력될 경우에만 구동하여 상기 제 1 포토 커플러를 비구동시키는 제 3 포토 커플러와, 상기 제 1 포토 커플러 및 제 3 포토 커플러와 연결되어, 상기 제2제어 신호가 입력될 경우에만 구동하여 상기 제2형태의 알람 데이터를 입력하여 알람 신호를 발생하는 제 2 포토 커플러를 포함함을 특징으로 한다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기의 설명에서는 본 발명에 따른 동작을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.
본 발명은 알람 기능을 사용하는 시스템에서 입력되는 신호의 제약을 받지 않고 통합적으로 알람 기능을 수행하는 방안을 제안한다. 특히 전기적 신호 레벨의 알람 데이터와 기계적 접점의 알람 데이터를 수집하는 장치를 통합하여 상기 두 신호 중 하나의 신호가 입력되면 제어 신호에 의해 포토 커플러들이 구동되어 '알람 신호'를 발생한다. 여기서 상기 '알람 신호'라 함은 알람 발생 신호와 알람 정상 상태 신호를 통칭한다. 또한, 상기 알람 데이터는 통합형 알람 수집 장치에 입력되는 알람 신호 발생 인자이다.
그러면, 도 3을 참조하여 상기 전기적 신호 레벨과 기계적 접점에 의해 구성된 포토 커플러들이 하나의 장치로 구현되어 알람 신호를 발생하는 내부 구조를 설명한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 알람 데이터를 통합적으로 수집하는 장치의 내부 구조를 도시한 도면이다.
상기 도 3을 참조하면, 먼저 상기 통합형 알람 수집 장치는 세개의 포토 커플러로 구성된다. 상기 세개의 포토 커플러 중 302를 제 1 포토 커플러, 304를 제 2 포토 커플러, 306을 제 3 포토 커플러로 칭하기로 한다.
상기 통합형 알람 수집 장치가 수신하는 제어 신호, 일 예, 트랜지스터 트랜지스터 로직(transistor transistor logic, 이하 'TTL'로 칭하기로 한다) 또는 로우 볼테이지 TTL(low voltage TTL, 이하 'LVTTL'로 칭하기로 한다)는 제어기(도시하지 않음)에서 발생된 신호로 상기 통합형 알람 수집 장치가 전기적 신호로 구동할 것인지 기계적 접점(switch) 형태로 구동할 것인지를 결정하게 한다. 즉, 상기 제어기가 상기 통합형 알람 수집 장치로 '0' (로우 레벨)의 제어 신호를 전송하면 상기 통합형 알람 수집 장치는 전기적 신호 레벨의 데이터만 수신한다. 상기 제어 신호 '0'를 수신한 상기 통합형 알람 수집 장치는 제 2 포토 커플러(304)와 제 3 포토 커플러(306)의 발광 다이오드가 동작 전압(0.7볼트) 이하의 전압으로 인해 구동하지 않으며 상기 제 1 포토 커플러(302)만이 전기적 알람 데이터를 수신한다. 즉, 상기 제 1 포토 커플러(302)의 발광 다이오드가 하이 레벨(high level)의 전기적 알람 데이터를 수신하면 빛을 방출하고 상기 제 1 포토 커플러(402)는 구동한다. 이렇게 상기 제 1 포토 커플러(302)는 하이 레벨의 전기적 알람 데이터를 수신하여 알람 정상 신호를 출력하거나 로우 레벨의 전기적 알람 데이터를 수신하여 알람 발생 신호를 출력한다.
한편, 상기 제어기가 제어 신호 '1'(하이 레벨)을 상기 통합형 알람 수집 장치로 출력하면 상기 통합형 알람 수집 장치는 기계적 접점 형태의 알람 데이터만을 수신하는 장치로 구동한다. 즉 제 3 포토 커플러(306)는 동작 전압 이상의 전압을 인가받아 구동하게 되고 제 1 포토 커플러(302)의 발광 다이오드의 캐소드(cathode)단은 접지(ground)된다. 제 2 포토 커플러(304)는 접점의 단락 여부로 구동하게 되고 상기 제 1 포토 커플러(302)는 구동하지 않는다. 여기서 상기 기계적 접점(switch)이 닫히면 제 2 포토 커플러(304)가 구동하게 되고 알람 정상 상태 신호를 출력한다. 상기 기계적 접점이 열리면 상기 제 2 포토 커플러(304)는 구동하지 않게 되고 상기 제 1 포토 커플러(302)가 구동하지 않는 상태이므로 상기 통합형 알람 수집 장치는 알람 발생 신호를 출력한다.
다음으로, 도 4 내지 도 5를 참조하여 상기 제어 신호 '0'과 '1'이 인가되어 알람 신호를 출력하는 절차를 설명한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 로우 레벨 제어 신호 입력시 전기적 알람 데이터를 수집하는 절차를 도시한 흐름도이다.
상기 도 4를 참조하면, 먼저 402단계에서 상기 통합형 알람 수집 장치는 상기 제어기가 출력한 제어 신호 '0' 또는 로우 레벨의 TTL 신호를 입력하고 404단계로 진행한다. 상기 404단계에서 상기 통합형 알람 수집 장치의 제 2(304), 제 3 포토 커플러(306)는 동작 전압 이하의 인가 전압으로 구동하지 않게 되며 이후 제 1 포토 커플러(302)만이 구동 또는 비구동하여 상기 통합형 알람 수집 장치는 제어 신호 '0'에 상응하게 전기적 알람 데이터 수집 장치로 구동한다. 406단계에서 상기 제 1 포토 커플러(302)가 하이 레벨의 TTL 또는 LVTTL 신호를 수신하면 구동하고 408단계로 진행한다. 상기 408단계에서 상기 통합형 알람 수집 장치는 제어기로 알람 정상 상태 신호를 출력한다. 상기 406단계에서 상기 제 1 포토 커플러(302)가 로우 레벨의 TTL 또는 LVTTL 신호를 수신하면 비구동하여 410단계로 진행한다.
다음으로, 도 5를 참조하여 기계적 접점 형태로 구동하는 통합형 알람 수집 장치를 설명한다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 하이 레벨 제어 신호 입력시 기계적 접점 알람 데이터를 수집하는 절차를 도시한 흐름도이다.
상기 도 5를 참조하면, 먼저 502단계에서 상기 통합형 알람 수집 장치는 상기 제어기가 출력한 제어 신호 '1' 또는 하이 레벨 TTL을 입력하고 504단계로 진행한다. 상기 504단계에서 제 3 포토 커플러(306)는 동작 전압 이상의 인가 전압으로 구동하고 506단계로 진행한다. 상기 506단계에서 상기 제 1 포토 커플러(302) 발광 소자의 캐소드(cathode)는 접지(ground)되고 508단계로 진행한다. 상기 508단계에서 제 2 포토 커플러(304) 발광 소자의 애노드(anode)에는 상기 포토 커플러가 동작 가능한 전압이 인가되고 이후 접점의 단락 여부로 구동 또는 비구동한다. 다음으로 510단계에서 상기 제 1 포토 커플러(302)는 구동하지 않고 512단계로 진행한다. 상기 512단계에서 상기 통합형 알람 수집 장치의 접점(switch) 단락 여부로 제 2 포토 커플러(304)가 구동 또는 비구동하여 알람 신호를 출력한다. 즉, 상기 스위치가 닫히게 되면 514단계로 진행하여 제 2 포토 커플러(304)는 구동하고 516단계로 진행한다. 상기 516단계에서 상기 통합형 알람 수집 장치는 알람 정상 상태 신호를 제어기로 출력한다. 상기 512단계에서 스위치가 열리면 518단계로 진행하여 상기 제 2 포토 커플러(304)는 비구동하고 상기 제 1 포토 커플러(302)도 비구동 상태이므로 상기 통합형 알람 수집 장치는 알람 발생 신호를 출력한다.
이상까지 상기 전기적 알람 데이터만을 수집하는 상기 통합형 알람 수집 장치가 하이 레벨일때 알람 정상 상태 신호를 출력하고 로우 레벨일때 알람 발생 신호를 출력한다고 설명하였으나 이는 시스템 설정에 의해 반대의 경우도 가능하다. 또한, 상기 기계적 접점 알람 데이터만을 수집하는 상기 통합형 알람 수집 장치가 스위치가 단락되었을때 알람 정상 신호를 출력하고 스위치가 단락되지 않았을 때에 알람 발생 신호를 출력한다고 설명하였으나 이는 시스템 설정에 의해 반대의 경우도 가능하다.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
상술한 바와 같이 전기적 알람 데이터만을 처리하는 알람 수집 장치와 기계적 접점 형태의 알람 데이터만을 처리하는 알람 수집 장치를 하나의 장치로 통합함으로써 시스템의 포트(port)수를 줄일 수 있는 이점이 있다. 또한 상기 통합형 알람 수집 장치를 사용하면 새로운 외부 장치 연결시 그에 따른 알람 신호 규격을 맞추기 위한 기판(board)을 변경하지 않아도 되는 이점이 있다.
도 1은 통상적인 전기적 알람 데이터를 수집하는 장치의 내부 구조를 도시한 도면
도 2는 통상적인 기계적 접점 알람 데이터를 수집하는 장치의 내부 구조를 도시한 도면
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 알람 데이터를 통합적으로 수집하는 장치의 내부 구조를 도시한 도면
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 로우 레벨 제어 신호 입력시 전기적 알람 데이터를 수집하는 절차를 도시한 흐름도
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 하이 레벨 제어 신호 입력시 기계적 접점 알람 데이터를 수집하는 절차를 도시한 흐름도
Claims (5)
- 통합형 알람 데이터 수집 장치에 있어서,제1형태의 알람 데이터만을 수집하기 위한 제1제어 신호를 발생하거나, 혹은 제2형태의 알람 데이터만을 수집하기 위한 제2제어 신호를 발생하는 제어기와,상기 제1제어 신호가 입력될 경우에만 구동하여 상기 제1형태의 알람 데이터를 입력하여 알람 신호를 발생하는 제 1 포토 커플러와,상기 제 1 포토 커플러와 연결되어, 상기 제2제어 신호가 입력될 경우에만 구동하여 상기 제 1 포토 커플러를 비구동시키는 제 3 포토 커플러와,상기 제 1 포토 커플러 및 제 3 포토 커플러와 연결되어, 상기 제2제어 신호가 입력될 경우에만 구동하여 상기 제2형태의 알람 데이터를 입력하여 알람 신호를 발생하는 제 2 포토 커플러를 포함함을 특징으로 하는 상기 장치.
- 제 1항에 있어서,상기 제1형태의 알람 데이터는 전기적 알람 데이터이며, 상기 제2형태의 알람 데이터는 기계적 접점 알람 데이터임을 특징으로 하는 상기 장치.
- 제 1항에 있어서,상기 제1제어 신호는 로우 레벨 신호이며, 상기 제2제어 신호는 하이 레벨 신호임을 특징으로 하는 상기 장치.
- 통합형 알람 데이터 수집 방법에 있어서,제1형태의 알람 데이터만을 수집하기 위한 제1제어 신호를 발생하거나, 혹은 제2형태의 알람 데이터만을 수집하기 위한 제2제어 신호를 발생하는 과정과,상기 제1제어 신호가 발생될 경우에만 상기 제1형태의 알람 데이터를 입력하여 알람 신호를 발생하는 과정과,상기 제2제어 신호가 발생될 경우에만 상기 제2형태의 알람 데이터를 입력하여 알람 신호를 발생하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
- 제 4항에 있어서,상기 제1형태의 알람 데이터는 전기적 알람 데이터이며, 상기 제2형태의 알람 데이터는 기계적 접점 알람 데이터임을 특징으로 하는 상기 방법.
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR200452588Y1 (ko) * | 2008-12-31 | 2011-03-07 | 엘에스산전 주식회사 | 출력접점 확장 장치 |
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2003
- 2003-12-02 KR KR1020030086934A patent/KR20050053275A/ko not_active Application Discontinuation
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KR200452588Y1 (ko) * | 2008-12-31 | 2011-03-07 | 엘에스산전 주식회사 | 출력접점 확장 장치 |
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