KR20120038272A - 자전거용 조명등 제어 장치 및 방법 - Google Patents

자전거용 조명등 제어 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 자전거용 조명 제어 장치 및 방법에 관한 것으로, 주행중인 자전거의 가속도 및 기울기를 측정하여 자전거의 현재 속도 및 현재 주행중인 노면의 상태에서 운전자에게 최적의 시야를 제공함과 동시에 전력 소모를 최소화할 수 있도록 조명등의 밝기를 제어할 수 있는 자전거용 조명 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.

Description

자전거용 조명등 제어 장치 및 방법{APPARATUS AND MEHTOD FOR CONTROLLING }
본 발명은 자전거용 조명등 제어 장치 및 방법에 관한 것으로, 주행중인 자전거의 가속도 및 기울기를 측정하여 자전거의 현재 속도 및 현재 주행중인 노면의 상태에서 운전자에게 최적의 시야를 제공함과 동시에 전력 소모를 최소화할 수 있도록 조명등의 밝기를 제어할 수 있는 자전거용 조명 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.
최근들어, 생활 수준의 향상과 건강에 대한 관심이 높아지면서 자전거를 이용하는 사람들이 빠른 속도로 증가하고 있다.
하지만, 자전거 이용자의 증가와 함께 자전거에 의한 사고도 같이 증가하고 있고, 이러한 사고를 줄이기 위해 다양한 장치들이 개발되고 있다.
특히, 자동차와 달리 조명등의 밝기에 제약이 있는 자전거의 경우에는 낮보다는 밤에 운전자의 시야가 충분히 확보되지 않아 사고가 발생하는 경우가 빈번하게 발생하고 있다.
이를 위해 운전자의 시야가 충분히 확보될 수 있는 조명등의 개발이 필수적임과 동시에 제한된 배터리를 이용하는 경우에 전력소비를 최소화할 수 있는 제어방법에 대한 개발도 필요하게 되었다.
한편, 산악 자전거의 경우에 평지를 운행하는 일반 자전거와 달리 노면의 상태가 울퉁불통한 것은 물론 산이라는 특수한 환경에서 운전자를 시야를 확보하여 안전성을 확보할 수 있는 조명등에 대한 기술이 필요하다.
특히, 산악 자전거의 경우에는 산을 올라가는 경우와 산을 내려가는 경우와 같은 조건에 따라서 조명등의 전력소비를 최소화할 수 있는 기술 또한 필요하다.
상기와 같은 필요성에 따라, 본 발명에 의한 제 1 목적은 자전거 운전자의 안전을 최우선적으로 확보할 수 있도록 자전거의 속도에 따라 조명등의 밝기를 제공할 수 있는 조명등 제어 장치 및 방법을 제공한다.
또한, 본 발명에 의한 제 2 목적은 노면의 상태에 따라 운전자의 안전을 위한 시야를 확보할 수 있도록 가속도 센서에 의한 속도를 측정함과 동시에 기울기 센서를 이용해 측정된 기울기를 이용해 조명등의 밝기를 제어하는 조명등 제어 장치 및 방법을 제공한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명의 제 1 실시예에 의한 조명등 제어 장치는 주행중인 자전거의 가속도를 측정하는 가속도 센서; 및 상기 측정된 가속도를 이용해 현재 주행중인 자전거의 속도를 계산하고, 상기 계산된 속도 또는 가속도에 따라 조명등의 밝기 또는 조사각을 제어하는 제어부를 포함한다.
이때, 상기 제어부는 상기 조명등에 설치된 복수의 LED 발광부를 선택적으로 온 또는 오프하여 상기 조명등의 조사각을 제어하는 것을 특징을 한다.
한편, 상기 가속도 센서는 자이로센서일 수 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명의 제 2 실시예에 의한 조명등 제어 장치는 주행중인 자전거의 기울기를 측정하는 기울기 센서 및 상기 측정된 기울기에 따라 상기 자전거 조명등의 밝기 또는 조명등의 조사각을 제어하는 제어부를 포함한다.
이때, 상기 제어부는 상기 조명등에 설치된 복수의 LED 발광부를 선택적으로 온 또는 오프하여 상기 조명등의 조사각을 제어하는 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 자전거용 조명등 제어 장치는 자전거의 속도를 측정하는 속도 센서를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 측정된 속도에 따라 상기 조명등의 밝기를 제어할 수 있다.
특히, 상기 제어부는 상기 자전거가 내리막에서 기울기가 증가하는 경우에는 상기 기울기에 따라 상기 조명등의 밝기를 증가시키고, 상기 자전거가 오르막을 오르는 경우에는 상기 조명등의 밝기를 일정한 밝기로 유지하도록 할 수 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명의 제 3 실시예에 의한 조명등 제어 장치는 주행 중인 자전거의 가속도를 측정하는 가속도 센서, 상기 주행 중인 자전거의 기울기를 측정하는 기울기 센서 및 상기 측정된 가속도를 이용해 상기 주행중인 자전거의 속도를 계산하고, 상기 계산된 속도 및 상기 측정된 기울기에 따라 상기 주행 중인 자전거의 조명등의 밝기 또는 조명등의 조사각을 제어하는 제어부를 포함한다.
이때, 상기 가속도 센서 및 상기 기울기 센서는 하나의 자이로 센서로 구성될 수 있다.
한편, 상기 제어부는 상기 조명등에 설치된 복수의 LED 발광부를 선택적으로 온 또는 오프하여 상기 조명등의 조사각을 제어할 수 있고, 상기 계산된 속도 및 상기 측정된 기울기에 따라 미리 설정된 조명등 밝기로 조명등을 제어할 수 있다.
또한, 상기 제어부는 상기 자전거가 내리막에서 기울기가 증가하는 경우에는 상기 기울기에 따라 상기 조명등의 밝기를 증가시키고, 상기 자전거가 오르막을 오르는 경우에는 상기 조명등의 밝기를 일정한 밝기로 유지하도록 하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명의 제 4 실시예에 의한 조명등 제어 방법은 주행중인 자전거에 설치된 가속도 센서 및 기울기 센서에 의해 측정된 가속도 및 기울기를 수신하는 1 단계, 상기 수신된 가속도를 이용해 상기 주행중인 자전거의 속도를 계산하는 2 단계 및 상기 계산된 속도 및 상기 수신된 기울기에 따라 상기 주행중인 자전거의 조명등을 밝기 또는 조사각을 제어하는 3 단계를 포함한다.
이때, 상기 가속도 센서 및 기울기 센서는 하나의 자이로센서에 의해 구현될 수 있고, 상기 조사각의 제어는 상기 조명등에 설치된 복제 수의 LED 발광부를 선택적으로 온 또는 오프하여 상기 조명등의 조사각을 제어하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기와 같이 본 발명에 의한 자전거용 조명등 제어 장치 및 방법은 자전거의 주행 가속도 및 기울기를 측정하여 현재 주행중인 자전거의 속도 및 기울기에 따라 최적의 조명등 밝기를 제공하여 안전을 위한 최적의 운전자 시야를 확보함과 동시에 자전거의 운행상태에 따라 밝기를 제어하여 효율적인 전력소비를 할 수 있는 효과가 있다.
도 1 은 자전거 조명장치의 개념을 나타내는 도면이다.
도 2 는 본 발명에 의한 자전거용 조명등 제어 장치의 제 1 실시예의 구성을 나타내는 도면이다.
도 3 는 본 발명에 의한 자전거용 조명등 제어 장치의 제 2 실시예의 구성을 나타내는 도면이다.
도 4 는 본 발명에 의한 자전거용 조명등 제어 장치의 제 3 실시예의 구성을 나타내는 도면이다.
도 5 는 본 발명에 의한 자전거용 조명등의 구성을 나타내는 도면이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
도 1 은 자전거 조명장치의 개념을 나타내는 도면이다.
도시된 바와 같이, 본 발명은 자전거용 조명등 제어 장치 및 방법에 관한 것으로, 자전거는 야간에 주행하기 위해 자전의 핸들 혹은 앞바퀴의 상단부분 등에 조명등을 설치하여 야간 주행에서 시야를 확보한다.
다만, 도 1의 A의 경우와 같이 일반적인 경우에는 자전거의 속도에 따라 운전자의 안전을 위해 필요한 시야 범위 혹은 조명등의 밝기가 달라지는 것이 바람직하다.
따라서, 본 발명은 평지에서 자전거를 운행하는 경우에 자전거의 속도에 따라 조명등의 밝기를 제어할 수 있도록 자전거의 속도를 측정하여 측정된 속도에 따라 조명등을 제어할 수 있도록 한다.
또한, 도 1 의 B 및 C의 경우와 같이, 산악 지대 혹은 경사진 곳을 자전거로 운행하는 경우에는 평지와는 달리 노면의 상태에 따라 조명등의 밝기 등의 제어가 필요하다.
본 발명은 도 1 의 B와 같이, 산악 등의 경사면을 따라 내려오는 경우에는 자전거에 가속도가 붙어 속도가 빨라지는 것은 물론 내리막의 경우에는 갑자기 경사면이 나타나 위험한 경우가 발생할 수 있다. 이러한 경우에는 속도에 따라 조명등의 밝기를 제어하는 것은 물론 경사면의 기울기에 따라 갑자기 급경사가 나타나는 경우에도 운전자의 안전을 위해 조명등의 밝기를 제어할 필요가 있다.
반면, 도 1 의 C와 같이, 오르막의 경우에는 내리막에 비해 속도가 증가하지 않는 것은 물론 추락 등의 위험이 크지 않으므로 조명등의 밝기를 줄여 전력의 효율성을 높일 수 있는 제어방법이 필요하다.
도 2 는 본 발명에 의한 자전거용 조명등 제어 장치의 제 1 실시예의 구성을 나타내는 도면이다.
도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 자전거용 조명등 제어 장치의 제 1 실시예는 가속도 센서(10), 기울기 센서(20), 제어부(30) 및 조명등(40)을 포함한다.
기본적으로, 본 발명에 의한 자전거용 조명등 제어 장치는 가속도 센서(10)가 주행중인 자전거의 가속도를 측정하고, 기울기 센서(20)는 주행중인 자전거의 기울기를 측정하고, 측정된 자전거의 가속도 및 기울기는 제어부(30)에 전달되고, 제어부(30)는 전달된 가속도를 이용해 현재 주행중인 자전거의 속도를 계산하고, 계산된 속도 및 전달된 기울기를 분석하여 조명등의 밝기 및 조명등의 조사각을 제어한다.
구체적으로, 가속도 센서(10)는 주행중인 자전거의 가속도를 측정한다. 가속도 센서(10)는 자전거에 설치될 수 있는 것은 물론 운전자가 소지할 수 있는 경우에는 필수적으로 자전거에 부착될 필요는 없다.
가속도 센서(10)는 하나의 센서 장치로 구현가능한 것은 물론, 다른 기능을 구비한 단말의 하나의 기능으로 구현될 수도 있다.
가속도 센서(10)는 주행중인 자전거의 측정된 가속도를 실시간 혹은 설정된 주기 등으로 제어부(30)에 전달한다.
기울기 센서(20)는 주행중인 자전거의 기울기를 측정한다. 기울기 센서(20)도 가속도 센서(10)와 마찬가지로 자전거에 설치될 수 있는 것은 물론 운전자가 소시할 수 있는 경우에는 필수적으로 자전거에 부착될 필요는 없다.
또한, 기울기 센서(20)도 하나의 센서 장치로 구현가능한 것은 물론, 다른 기능을 구비한 단말의 하나의 기능으로 구현될 수 있다.
기울기 센서(10)는 주행중인 자전거의 측정된 기울기를 실시간 혹은 설정된 주기 등으로 제어부(30)에 전달한다.
가속도 센서(10)와 기울기 센서(10)는 하나의 장치로 구현이 가능하고, 예를 들어, 자이로센서로 구현될 수도 있다.
제어부(30)는 가속도 센서(10)에 의해 측정된 가속도를 이용해 상기 주행중인 자전거의 속도를 계산하고, 계산된 속도 및 기울기 센서(20)에 의해 측정된 기울기를 수신하여, 상기 주행 중인 자전거의 조명등의 밝기 또는 조명등의 조사각을 제어한다.
제어부(30)가 속도 및 기울기를 이용해 조명등의 밝기 또는 조명등의 조사각을 제어할 수 있는 방법은 다양하게 구현될 수 있다.
먼저, 제어부(30)는 주행중인 자전거의 속도에 따라 조명등의 밝기를 제어한다.
속도를 일정한 간격으로 나누어 각각의 구간에 가장 적합한 조명등의 밝기를 미리 설정하여 자전거의 속도가 해당 구간에 해당하는 경우에는 설정된 밝기로 조명등을 제어할 수 있다.
또 다른 방법으로, 자전거의 속도가 증가 혹은 감소하는 경우에 증가량 혹은 감소량에 따라 계속적으로 조명등의 밝기를 밝게 혹은 어둡게 제어할 수 있다.
한편, 제어부(30)는 자전거의 속도에 따라 자전거의 조사각을 제어할 수 있다.
조사각의 제어는 다양한 방법에 의해 구현이 가능하다. 예를 들어, 조명등 자체를 움직여 조사각을 제어할 수 있다. 특히, 본 발명에 있어서, 조사각의 제어는 조명등이 엘이디 조명등("LED 조명등")으로 복수의 LED 발광부가 존재하는 경우에는 복수의 LED 발광부를 선택적으로 온 또는 오프하여 상기 조명등의 조사각을 제어할 수 있다.
복수의 LED 발광부가 설치된 조명등의 경우에는, 각각의 LED 발광부에 의한 조사각에 차이가 있으므로 각 LED 발광부의 발광여부에 따라 전체 조명등의 조사각을 제어할 수 있다.
예를 들어, 도 5와 같이, 엘이디 조명등에 4 개의 LED 발광부가 설치된 경우에는 도 5B와 같이 좌측 2 개의 LED 발광부를 발광하고, 우측 2 개의 LED 발광부를 오프하는 경우와 도 5C 와 같이 상부 2 개의 LED 발광부만을 발광하는 경우, 도 5D와 같이 우측 2 개의 LED 발광부만을 발광하는 경우와 같이, 각각의 경우에 조사된 빛의 조사각에 차이가 발생한다.
따라서, 상기와 같이, 복수의 LED 발광부가 설치된 엘이디 조명등(40)의 경우에는 복수의 LED 발광부를 선택적으로 온 또는 오프하여 조명등의 조사각을 제어할 수 있다.
엘이디 조명등에 설치될 수 있는 LED 발광부의 개수는 다양할 수 있고, 따라서 이를 제어하는 방법도 다양하게 구현이 가능하다.
또한, 제어부(30)는 주행중인 자전거의 기울기에 따라 조명등의 밝기 및 조사각을 제어한다.
자전거가 주행 중인 경우에는 노면이 항상 일정한 평지를 유지할 수는 없다.
특히, 산악 자전거의 경우에는 산이라는 특수한 환경에서 다양한 굴곡을 가지는 경사면을 따라 주행을 할 수 밖에 없기때문에 이러한 노면의 상태에 따라 조명등의 밝기를 제어할 필요가 있다.
제어부(30)가 기울기에 따라 조명등의 밝기 및 조사각을 제어할 수 있는 방법은 다양하게 구현이 가능하다.
예를 들어, 기울기를 일정한 간격으로 나누고 각 구간별로 일정한 밝기를 설정하여 제어할 수 있는 것은 물론, 이미 속도에 따라 밝기가 제어되고 있는 경우에는 해당 속도에 기울기에 대한 부분을 보정하는 방법으로 제어가 가능하다.
예를 들어, 현재 주행중인 자전거의 속도에 따라 조명등의 밝기가 A(Lux)인 경우에 내리막의 경사가 점점 증가하는 경우에는 조명등의 밝기를 더욱 밝게 제어하고, 오르막의 경사인 경우에는 조명등의 밝기를 어둡게 제어할 수 있다.
이와 같이, 제어부(30)가 조명등의 밝기를 제어할 수 있는 방법은 다양한 방법으로 구현이 가능하다.
또한, 제어부(30)는 측정된 기울기에 따라 조사각을 제어할 수 있다. 조사각을 제어하는 방법은 상기에서 설명한 바와 같이 다양한 방법으로 구현이 가능하다.
특히, 내리막에서 기울기가 발생하는 경우에는 자전거의 속도가 빨라지는 것은 물론 운전자의 시야를 더 확보할 필요가 있다는 점에서 조명등의 밝기를 밝게 하는 것은 물론 조명등의 조사각을 제어하는 방법을 이용할 수 있다.
한편, 제어부(30)는 자전거가 내리막에서 기울기가 증가하는 경우에는 상기 기울기에 따라 상기 조명등의 밝기를 증가시키고, 자전거가 오르막을 오르는 경우에는 조명등의 밝기를 일정한 밝기로 유지하도록 할 수 있다.
제어부(30)는 복수의 LED 발광부로 구성된 엘이디 조명등의 경우에 각각의 LED 발광부의 밝기를 제어하여 전체 조명등의 밝기를 제어할 수 있는 것은 물론, 각각의 LED 발광부의 밝기를 다르게 제어하여 전체 조명등의 밝기는 물론 조사각을 제어할 수도 있다.
조명등(40)은 다양한 방법으로 구현이 가능하다.
기존과 같은 조명등을 이용할 수 있는 것은 물론, 상기에서 설명한 바와 같이, LED 조명등 등을 이용할 수도 있다.
조명등은 기본적으로 자전거에 설치되는 것이 원칙이지만, 필요에 따라 꼭 자전거에 설치될 필요는 없고, 운전자의 특수한 위치에 설치된다거나 하는 것과 같이 다양한 위치에 설치될 수 있다.
도 3 는 본 발명에 의한 자전거용 조명등 제어 장치의 제 2 실시예의 구성을 나타내는 도면이다.
도시된 바와 같이, 도 3은 도 2에서 설명한 자전거용 조명등 제어 장치 중에서 기울기 센서가 없는 경우의 실시예를 나타낸다.
이 경우에는 가속도 센서(10)가 주행중인 자전거의 가속도를 측정하고, 제어부(30)가 측정된 가속도를 이용해 현재 주행중인 자전거의 속도를 계산하고, 상기 계산된 속도 또는 가속도에 따라 조명등의 밝기 또는 조사각을 제어한다.
도 4 는 본 발명에 의한 자전거용 조명등 제어 장치의 제 3 실시예의 구성을 나타내는 도면이다.
도시된 바와 같이, 도 4 는 도 2 에서 설명한 자전거용 조명등 제어 장치 중에서 가속도 센서 대신에 속도 센서를 이용하는 실시예를 나타낸다.
이 경우에는 가속도 센서(10)가 측정한 가속도를 제어부(30)에서 다시 속도로 연산하는 작업이 필요하지만, 속도 센서(30)의 경우에는 속도 센서(30)를 이용해 직접 속도를 측정하고, 측정된 속도를 이용해 제어부(30)가 조명등(40)의 밝기를 제어할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시 예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.

Claims (15)

  1. 주행중인 자전거의 가속도를 측정하는 가속도 센서; 및
    상기 측정된 가속도를 이용해 현재 주행중인 자전거의 속도를 계산하고, 상기 계산된 속도 또는 가속도에 따라 조명등의 밝기 또는 조사각을 제어하는 제어부를 포함하는 자전거용 조명등 제어 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제어부는
    상기 조명등에 설치된 복수의 LED 발광부를 선택적으로 온 또는 오프하여 상기 조명등의 조사각을 제어하는 것을 특징으로 하는 자전거용 조명등 제어 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 가속도 센서는
    자이로센서인 것을 특징으로 하는 자전거용 조명등 제어 장치.
  4. 주행중인 자전거의 기울기를 측정하는 기울기 센서; 및
    상기 측정된 기울기에 따라 상기 자전거 조명등의 밝기 또는 조명등의 조사각을 제어하는 제어부를 포함하는 자전거용 조명등 제어 장치.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 제어부는
    상기 조명등에 설치된 복수의 LED 발광부를 선택적으로 온 또는 오프하여 상기 조명등의 조사각을 제어하는 것을 특징으로 하는 자전거용 조명등 제어 장치.
  6. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,
    상기 자전거의 속도를 측정하는 속도 센서를 더 포함하고,
    상기 제어부는
    상기 측정된 속도에 따라 상기 조명등의 밝기를 제어하는 것을 특징으로 하는 자전거용 조명등 제어 장치.
  7. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서, 상기 제어부는
    상기 자전거가 내리막에서 기울기가 증가하는 경우에는 상기 기울기에 따라 상기 조명등의 밝기를 증가시키고,
    상기 자전거가 오르막을 오르는 경우에는 상기 조명등의 밝기를 일정한 밝기로 유지하도록 하는 것을 특징으로 하는 자전거용 조명등 제어 장치.
  8. 주행 중인 자전거의 가속도를 측정하는 가속도 센서;
    상기 주행 중인 자전거의 기울기를 측정하는 기울기 센서; 및
    상기 측정된 가속도를 이용해 상기 주행중인 자전거의 속도를 계산하고, 상기 계산된 속도 및 상기 측정된 기울기에 따라 상기 주행 중인 자전거의 조명등의 밝기 또는 조명등의 조사각을 제어하는 제어부를 포함하는 자전거용 조명등 제어 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 가속도 센서 및 상기 기울기 센서는 하나의 자이로 센서로 구성되는 것을 특징으로 하는 자전거용 조명 제어 장치.
  10. 제 8 항에 있어서, 상기 제어부는
    상기 조명등에 설치된 복수의 LED 발광부를 선택적으로 온 또는 오프하여 상기 조명등의 조사각을 제어하는 것을 특징으로 하는 자전거용 조명 제어 장치.

  11. 제 8 항에 있어서, 상기 제어부는
    상기 계산된 속도 및 상기 측정된 기울기에 따라 미리 설정된 조명등 밝기로 조명등을 제어하는 것을 특징으로 하는 자전거용 조명등 제어 장치.
  12. 제 8 항에 있어서, 상기 제어부는
    상기 자전거가 내리막에서 기울기가 증가하는 경우에는 상기 기울기에 따라 상기 조명등의 밝기를 증가시키고,
    상기 자전거가 오르막을 오르는 경우에는 상기 조명등의 밝기를 일정한 밝기로 유지하도록 하는 것을 특징으로 하는 자전거용 조명 제어 장치.
  13. 주행중인 자전거에 설치된 가속도 센서 및 기울기 센서에 의해 측정된 가속도 및 기울기를 수신하는 1 단계;
    상기 수신된 가속도를 이용해 상기 주행중인 자전거의 속도를 계산하는 2 단계; 및
    상기 계산된 속도 및 상기 수신된 기울기에 따라 상기 주행중인 자전거의 조명등을 밝기 또는 조사각을 제어하는 3 단계를 포함하는 자전거용 조명 제어 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 가속도 센서 및 기울기 센서는 하나의 자이로센서에 의해 구현되는 것을 특징으로 하는 자전거용 조명 제어 방법.
  15. 제 13 항에 있어서, 상기 3 단계의 조사각의 제어는
    상기 조명등에 설치된 복제 수의 LED 발광부를 선택적으로 온 또는 오프하여 상기 조명등의 조사각을 제어하는 것을 특징으로 하는 자전거용 조명 제어 방법.


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