KR20120054937A - A led lighting for sea guidance lighting - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 해상유도등용 LED 조명장치의 DC전원을 공급하는 SMPS(Switched-Mode Power Supply)를 포함하는 주어진 해상유도등의 설치환경에 지능적으로 처리할 수 있는 해상용 지능형 LED 조명장치 및 상기 지능형 LED 조명장치를 유비쿼터스 센서 네트워크(USN) 기반으로 원격제어하고 상기 지능형 LED 조명장치를 모니터링할 수 있는 해상용 지능형 LED 조명장치의 원격 제어 시스템에 관한 것이다.The present invention is a marine intelligent LED lighting apparatus and intelligent LED lighting that can intelligently handle the installation environment of a given marine induction lamp including a switch-mode power supply (SMPS) for supplying the DC power of the LED lighting device for a marine induction lamp The present invention relates to a remote control system of a marine intelligent LED lighting device capable of remotely controlling a device based on a ubiquitous sensor network (USN) and monitoring the intelligent LED lighting device.
저전력, 고효율 및 원격제어가 용이한 디지털 조명장치가 다양하게 개발되고 있다. 특히 발광다이오드(LED) 반도체장치를 이용한 조명장치가 친환경적인 측면과 제어가 용이하다는 점 때문에 많이 사용되고 있다. Low power, high efficiency and easy remote control are being developed in various ways. In particular, a lighting device using a light emitting diode (LED) semiconductor device is widely used because of its environmentally friendly aspects and easy control.
또한, 해양용으로 LED 조명장치가 개발되고 있다. 예를 들면, LED 집어등 또는 LED 조명장치를 이용한 등대 등이 개발되어 사용되고 있다.In addition, LED lighting devices are being developed for marine use. For example, lighthouses using LED pickers or LED lighting devices have been developed and used.
그러나 종래의 해양용 LED 조명장치는 저전력, 친환경성을 중시하여 단순히 일반 백열조명장치를 LED 조명장치로 대체하는데 그치고 있다.However, the conventional marine LED lighting device emphasizes low power and eco-friendliness, and merely replaces the general incandescent lighting device with the LED lighting device.
해양용 LED 조명장치로서 설치환경에 지능적으로 처리할 수 있는 지능형 LED 조명장치와, 무선네트워크를 이용하여 상기 지능형 LED 조명장치를 원격에서 효율적으로 제어할 수 있는 해상용 지능형 LED 시스템의 발명이 요망된다.As the marine LED lighting device, there is a need for the invention of an intelligent LED lighting device that can intelligently handle the installation environment and a marine intelligent LED system that can efficiently control the intelligent LED lighting device remotely using a wireless network. .
본 발명은 상기 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 해상유도등용 LED 조명장치의 DC전원을 공급하는 SMPS(Switched-Mode Power Supply)를 포함하는 주어진 해상유도등의 설치환경에 지능적으로 처리할 수 있는 해상용 지능형 LED 조명장치를 제공하는데 있다.The present invention is to solve the problems of the prior art, an object of the present invention is to intelligent installation environment of a given marine induction lamp including a SMPS (Switched-Mode Power Supply) for supplying the DC power of the LED lighting device for marine induction lamp To provide a marine intelligent LED lighting device that can be processed by.
본 발명의 다른 목적은 상기 지능형 LED 조명장치를 유비쿼터스 센서 네트워크(USN) 기반으로 원격제어하고 상기 지능형 LED 조명장치를 모니터링할 수 있는 해상용 지능형 LED 조명장치의 원격 제어 시스템을 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide a remote control system of the marine intelligent LED lighting apparatus that can remotely control the intelligent LED lighting apparatus based on a ubiquitous sensor network (USN) and monitor the intelligent LED lighting apparatus.
상기 본 발명의 목적을 달성하기 위한 기술적 해결수단으로서, 본 발명의 제1 관점으로서, LED 패널과, 상기 LED 패널에 DC 전원을 공급하기 위한 전원회로(SMPS)와, 사용기간을 고려한 저전력 MCU로 이루어지는 펄스제어회로와, 상기 펄스제어회로에 발진신호를 제공하기 위한 발진회로와, 상기 펄스제어회로에 주파수를 설정 신호를 제공하기 위한 주파수 설정회로와, 상기 LED 패널의 전류 소모를 계측하여 계측신호를 상기 펄스제어회로에 전송하기 위한 전류센서와, 조명장치의 주변 밝기를 계측하여 계측신호를 상기 펄스제어회로에 전송하기 위한 조도센서 및 상기 전원회로의 전원과 상기 펄스제어회로의 제어신호를 상기 LED 패널에 공급하기 위한 스위칭 회로를 포함하는 해상유도등용 지능형 LED 조명장치가 제시된다.As a technical solution for achieving the object of the present invention, as a first aspect of the present invention, a LED panel, a power supply circuit (SMPS) for supplying DC power to the LED panel, and a low-power MCU considering the period of use A pulse control circuit comprising: an oscillation circuit for providing an oscillation signal to the pulse control circuit; a frequency setting circuit for providing a frequency setting signal to the pulse control circuit; and a measurement signal by measuring current consumption of the LED panel. And a current sensor for transmitting the signal to the pulse control circuit, an illuminance sensor for measuring the ambient brightness of the lighting device and transmitting a measurement signal to the pulse control circuit, a power supply of the power supply circuit, and a control signal of the pulse control circuit. An intelligent LED lighting device for a marine induction lamp including a switching circuit for supplying an LED panel is presented.
또한, 본 발명의 제2 관점으로서, 적어도 하나의 상기 해상유도등용 지능형 LED 조명장치와, 상기 해상유도등용 지능형 LED 조명장치의 각각에 설치되는 근거리무선통신수단인 지그비 브릿지(ZigBee Bridge)와, 상기 지그비 브릿지와 데이터 통신을 위한 지그비 라우터를 포함하는 게이트웨이부와, 상기 게이트웨이부와 데이터 통신을 하고 각각의 상기 해상유도등용 지능형 LED 조명장치를 관리하기 위한 어플리케이션 프로그램을 포함하고 있는 관리용 서버와, 상기 관리용 서버에 통신수단을 이용하여 접속되는 사용자단말기를 포함하는 해상유도등용 지능형 LED 조명장치의 원격 제어 시스템이 제시된다.In addition, as a second aspect of the present invention, at least one of the intelligent LED lighting device for the marine induction lamp, the ZigBee Bridge which is a short-range wireless communication means installed in each of the intelligent LED lighting device for the marine induction lamp, A management server including a gateway unit including a Zigbee bridge and a Zigbee router for data communication, an application program for performing data communication with the gateway unit and managing intelligent LED lighting devices for each of the marine induction lamps; A remote control system of an intelligent LED lighting device for a marine induction lamp comprising a user terminal connected to a management server using a communication means is presented.
본 발명에 의하면, 해상에서의 주어진 설치환경에 지능적으로 처리할 수 있는 해상유도등용 지능형 LED 조명장치와, USN 기반의 무선네트워크를 이용하여 상기 해상유도등용 지능형 LED 조명장치를 원격에서 효율적으로 관리 및 제어할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, an intelligent LED lighting device for a marine induction light that can be intelligently handled in a given installation environment at sea, and a USN-based wireless network efficiently manage and remotely manage the intelligent LED lighting device for a marine induction light. There is a controllable effect.
도 1은 본 발명의 해상유도등용 지능형 LED 조명장치의 실시예에 관한 개략적인 블록도이다.
도 2는 본 발명의 해상유도등용 지능형 LED 조명장치의 원격 제어 시스템의 실시예에 관한 개략적인 블록도이다.
도 3은 본 발명의 해상유도등용 지능형 LED 조명장치의 원격 제어 시스템에 사용되는 게이트웨이의 개략적인 블록도이다.
도 4는 본 발명의 해상유도등용 지능형 LED 조명장치의 원격 제어 시스템에 사용되는 LED 조명장치 관리 어플리케이션 프로그램의 사용자 인터페이스 중 제1 화면의 구성도이다.
도 5는 본 발명의 해상유도등용 지능형 LED 조명장치의 원격 제어 시스템에 사용되는 LED 조명장치 관리 어플리케이션 프로그램의 사용자 인터페이스 중 제2 화면의 구성도이다.1 is a schematic block diagram of an embodiment of an intelligent LED lighting device for a marine induction lamp of the present invention.
Figure 2 is a schematic block diagram of an embodiment of a remote control system of the intelligent LED lighting device for marine induction lamp of the present invention.
Figure 3 is a schematic block diagram of a gateway used in the remote control system of the intelligent LED lighting device for marine induction lamp of the present invention.
4 is a configuration diagram of the first screen of the user interface of the LED lighting device management application program used in the remote control system of the intelligent LED lighting device for marine induction lamp of the present invention.
5 is a configuration diagram of a second screen of the user interface of the LED lighting device management application program used in the remote control system of the intelligent LED lighting device for marine induction lamp of the present invention.
이하에서, 본 발명의 실시예의 발명의 구성을 첨부된 도면을 참조하면서 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, the configuration of the invention of the embodiment of the present invention will be described in detail.
도 1은 본 발명의 해상유도등용 지능형 LED 조명장치의 실시예에 관한 개략적인 블럭 구성도이다. 도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 해상유도등용 지능형 LED 조명장치는, LED 패널(10)과, AC 전원을 공급하기 위한 전원공급부(90)와, 상기 LED 패널(10)에 DC 전원을 공급하기 위한 전원회로(SMPS)(20)와, 사용기간을 고려한 저전력 MCU로 이루어지는 펄스제어회로(30)와, 상기 펄스제어회로(30)에 발진신호를 제공하기 위한 발진회로(40)와, 상기 펄스제어회로(30)에 주파수를 설정 신호를 제공하기 위한 주파수 설정회로(50)와, 조명장치의 주변 밝기를 계측하여 계측신호를 상기 펄스제어회로에 전송하기 위한 조도센서(60)와, 상기 LED 패널(10)의 전류 소모를 계측하여 계측신호를 상기 펄스제어회로(30)에 전송하기 위한 전류센서(70)와, 및 상기 전원회로(20)의 전원과 상기 펄스제어회로(30)의 제어신호를 상기 LED 패널(10)에 공급하기 위한 스위칭 회로(80)를 포함하는 구성이다.1 is a schematic block diagram of an embodiment of an intelligent LED lighting device for a marine induction lamp of the present invention. As shown in FIG. 1, the intelligent LED lighting apparatus for marine induction lamp of the present invention includes a LED panel 10, a power supply unit 90 for supplying AC power, and a DC power source to the LED panel 10. A power supply circuit (SMPS) 20 for supplying, a pulse control circuit 30 composed of a low power MCU considering the usage period, an
상기 전원공급부(90)에서 공급되는 전원은 AC 100~220V, 50~60Hz로 상용 전원이다. 상기 전원회로(SMPS)(20)의 출력 전원은 예를 들면, DC 24V, 3.12A, 70W를 사용한다. Power supplied from the power supply unit 90 is AC 100-220V, 50-60 Hz commercial power. The output power of the power supply circuit (SMPS) 20 uses, for example, DC 24V, 3.12A, 70W.
상기 펄스제어회로(30)에는 예를 들면, LED 제어용으로 ATMEL사의 ATmega128-16AU를 사용할 수 있고, 또한 전압/전류센서부, TRIAC을 이용한 LED 조명제어부, 스위칭 제어 회로부를 포함하여 구성된다.For example, the pulse control circuit 30 may use ATMEL's ATmega128-16AU for LED control, and also includes a voltage / current sensor unit, an LED lighting control unit using a TRIAC, and a switching control circuit unit.
상기 LED 패널(10)에는 SMD(5505) 타입의 백색 LED를 이용할 수 있다. 예를 들면, SMD(5050) 타입의 고휘도 백색 LED를 직렬로 7개로 연결하면 LED 1개당 3V로 계산하여 최소한 21V가 되어야 하기 때문에 펄스제어회로(30) SMPS의 전압은 최소 21V 이상으로 설계하는 것이 바람직하다. 또한, SMD(5050) 타입의 고휘도 백색 LED는 1개당 일반적으로 10mA로 계산한다. 직렬 7개 당 10mA를 흘리고, 병렬로 10개를 묶으면 100mA가 필요하다. 1블록(70개) 당 100mA를 흘리므로 약 400개의 고휘도 LED를 밝히려면 약 600mA의 전류가 필요하다. 따라서 상기 펄스제어회로(30)의 SMPS의 설계는 24V, 3.12A, 75W 급으로 설치하는 것이 바람직하다.The LED panel 10 may use a white LED of SMD 5505 type. For example, if seven high-brightness white LEDs of SMD (5050) type are connected in series, the voltage of the pulse control circuit 30 SMPS should be designed to be at least 21V because 3V per LED should be at least 21V. desirable. In addition, SMD 5050 high-brightness white LEDs typically calculate 10mA per piece. 10mA per 7 series and 100mA are required if 10 are tied in parallel. 100mA per block (70) flows, so about 400 high-brightness LEDs need about 600mA of current. Therefore, the design of the SMPS of the pulse control circuit 30 is preferably installed at 24V, 3.12A, 75W class.
또한, 상기 펄스제어회로(30)의 CPU에의 입력은 상기 조도센서(60) 및 전류센서(70)의 계측신호들이고, 출력은 PWM의 듀티비 설정 및 출력을 이용할 수 있다. 또한, UART0를 이용하여 ATmega128-16AU와 ZigBee(MG2400)과 인터페이스 하여 LED 조명장치의 환경데이터(전류/전압, 조도)를 ZigBee 통신망으로 데이터를 전송하도록 할 수 있다.In addition, the input of the pulse control circuit 30 to the CPU are measurement signals of the
상기 전류센서(70)에서의 전류의 계측은 상기 LED 패널(10)을 통과해서 그라운드(GND)로 흘러가는 종단에 1Ω 또는 0.5Ω 정도의 작은 저항을 사용하여 LED 판널에 소모되는 전류를 계측하도록 할 수 있다. The measurement of the current in the
도 2는 본 발명의 해상유도등용 지능형 LED 조명장치의 원격 제어 시스템의 실시예에 관한 개략적인 블록 구성도이다. 도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 해상유도등용 지능형 LED 조명장치의 원격 제어 시스템은, 적어도 하나의 상기 해상유도등용 지능형 LED 조명장치(100a~100d)와, 상기 해상유도등용 지능형 LED 조명장치(100a~100d)의 각각에 설치되는 근거리무선통신수단인 지그비 브릿지(ZigBee Bridge)(110a~110d)와, 상기 지그비 브릿지(110a~110d)와 데이터 통신을 위한 지그비 라우터를 포함하는 게이트웨이부(200)와, 상기 게이트웨이부(200)와 데이터 통신을 하고 각각의 상기 해상유도등용 지능형 LED 조명장치(100a~100d)를 관리하기 위한 어플리케이션 프로그램을 포함하고 있는 관리용 서버(300)와, 상기 관리용 서버(300)에 통신수단을 이용하여 접속되는 사용자단말기(400)를 포함하는 구성이다.Figure 2 is a schematic block diagram of an embodiment of a remote control system of the intelligent LED lighting device for marine induction lamp of the present invention. As shown in Figure 2, the remote control system of the intelligent LED lighting device for marine induction lamp of the present invention, at least one of the intelligent LED lighting device (100a ~ 100d) for the marine induction lamp and the intelligent LED lighting device for the marine induction
본 발명의 USN 기반의 지능형 LED 조명장치를 원격에서 제어할 수 있는 시스템에서는 USN은 사용기간을 고려하여 저전력형 MCU인 예를 들면, ATmega128L 또는 그 이하의 프로세서를 사용하여 시스템을 구현하는 것이 바람직하다. USN 기반의 무선 네트워크망을 이용하여 개별적 조치 능력과 조명 사이의 상호 작용을 할 수 있도록 시스템을 구현하고, PHY와 MAC 계층이 IEEE 802.15.4 표준에 정의되어 신뢰성이 높고, 저전력형 무선통신기술인 USN 방식을 채택하는 것이 바람직하다.In the system that can remotely control the USN-based intelligent LED lighting device of the present invention, USN is preferably implemented using a low-power MCU, for example, ATmega128L or less processor in consideration of the service life. . USN-based wireless network is used to implement the system for interaction between individual action capability and lighting, and PHY and MAC layer are defined in IEEE 802.15.4 standard, which is a reliable, low-power wireless communication technology USN. It is desirable to adopt the method.
도 3은 본 발명의 해상유도등용 지능형 LED 조명장치의 원격 제어 시스템에 사용되는 USN 네트워크를 위한 게이트웨이(200)의 개략적인 블록 구성도이다. 본 발명의 게이트웨이(200)는, 통신기능을 위한 원래의 게이트웨이 본체(210)와, 지그비 브릿지(210a~210d)와 근거리 무선통신을 위한 지그비 쿨디네이터(ZigBee Cooldinator)(220)와, 상기 관리서버(300) 또는 사용자 단말기(400)가 무선통신으로 접속될 경우의 통신을 위한 와이파이모듈(Wi-Fi Module)(230)를 포함하는 구성이다.3 is a schematic block diagram of a
도 4와 도 5는 본 발명의 해상유도등용 지능형 LED 조명장치의 원격 제어 시스템에서 상기 관리용 서버(300)에 설치되고, 상기 사용자단말기(400)에서 출력시킬 수 있는 어플리케이션 프로그램의 조명장치 관리용 어플리케이션 프로그램의 사용자 인터페이스에 관한 화면의 구성도이다. 본 발명의 사용자인터페이스는 복수의 게이트웨이(200)와 상기 선택한 게이트웨이(200)에 속해있는 각각의 해상유도등용 지능형 LED 조명장치(100a~100d) 정보를 표시해주는 제1 화면과,4 and 5 are installed in the
게이트웨이(200) 정보와 이에 속해있는 해상유도등용 지능형 LED 조명장치의 정보 및 조도제어, 전류제어 정보를 표시해주는 제2 화면을 포함하고 있다. It includes a second screen for displaying the information of the
본 발명의 해상유도등용 지능형 LED 조명장치 및 그 원격 제어 시스템은 지그비 근거리 무선 통신 수단을 이용한 USN 네트워크를 이용하여 다수의 해상유도등용 지능형 LED 조명장치에 대해서 전류 소모 정보에 따른 전류 공급 및 조명장치 주변 조도에 따른 점멸 등을 원격에서 관리할 수 있다.Intelligent LED lighting device for marine induction lamp and its remote control system according to the present invention using a USN network using Zigbee short-range wireless communication means for the current supply and lighting device according to the current consumption information for a number of intelligent LED lighting device for marine induction lamp You can remotely manage flashing according to illuminance.
상술한 해상유도등용 지능형 LED 조명장치 및 그 원격제어시스템은 본 발명의 다양한 실시예중 하나에 불과하다. 주어진 설치환경에 적응하여 처리하는 지능형 해상유도등용 LED 조명장치의 다양한 실시예와, 이를 원격관리하기 위한 다양한 시스템이 본 발명의 기술 사상에 포함되는 한, 본 발명의 건리범위에 포함되는 것은 당연하다.The above-mentioned intelligent LED lighting device for marine induction lamp and its remote control system are just one of various embodiments of the present invention. As long as the various embodiments of the LED lighting device for intelligent marine induction lamp and the various systems for remote management thereof are included in the technical idea of the present invention, it is natural that the present invention is included in the scope of the present invention. .
10 : LED 패널
20 : 전원회로
30 : 펄스제어회로
40 : 발진회로
50 : 주파수설정회로
60 : 조도센서
70 : 전류센서
80 : 전원공급부
100a~100d : 해상유도등용 LED 조명장치
110a~110d : 지그비 브릿지
200 : 게이트웨이
300 : 관리용 서버
400 : 사용자단말기10: LED panel
20: power supply circuit
30: pulse control circuit
40: oscillation circuit
50: frequency setting circuit
60: Ambient Light Sensor
70: current sensor
80: power supply
100a ~ 100d: LED lighting device for marine induction lamp
110a ~ 110d: Zigbee Bridge
200: gateway
300: administration server
400: user terminal
Claims (10)
상기 전원회로(SMPS)의 출력 전원은 DC 24V, 3.12A, 70W인 것을 특징으로 하는 해상유도등용 지능형 LED 조명장치.The method according to claim 1,
Intelligent power supply for marine induction lamps, characterized in that the output power of the power supply circuit (SMPS) is DC 24V, 3.12A, 70W.
상기 펄스제어회로는 전압/전류센서부, TRIAC을 이용한 LED 조명제어부 및 스위칭 제어 회로부를 포함하는 것을 특징으로 하는 해상유도등용 지능형 LED 조명장치.The method according to claim 1,
The pulse control circuit is an intelligent LED lighting device for a marine induction lamp comprising a voltage / current sensor unit, LED lighting control unit and switching control circuit using a TRIAC.
상기 LED 패널은 백색 LED를 포함하는 것을 특징으로 하는 해상유도등용 지능형 LED 조명장치.The method according to claim 1,
The LED panel is an intelligent LED lighting device for marine induction lamps, characterized in that it comprises a white LED.
상기 전류센서에서의 전류의 계측은 상기 LED 패널을 통과해서 그라운드로 흘러가는 종단에 1Ω 또는 0.5Ω 정도의 작은 저항을 사용하여 LED 패널에 소모되는 전류를 계측하는 것을 특징으로 하는 해상유도등용 지능형 LED 조명장치.The method according to claim 1,
The measurement of the current in the current sensor is an intelligent LED for marine induction lamps using the small resistance of about 1Ω or 0.5Ω at the end passing through the LED panel to the ground to measure the current consumed in the LED panel Lighting equipment.
상기 해상유도등용 지능형 LED 조명장치와 상기 관리용 서버에서의 통신 수단은 유비쿼터스 센서 네트워크(USN) 기반인 것을 특징으로 하는 해상유도등용 지능형 LED 조명장치의 원격 제어 시스템.The method of claim 6,
The intelligent LED lighting device for the marine induction lamp and the communication means in the management server is a remote control system of the intelligent LED lighting device for marine induction lamps, characterized in that based on the ubiquitous sensor network (USN).
상기 게이트웨이는, 통신기능을 위한 원래의 게이트웨이 본체와, 상기 지그비 브릿지와 근거리 무선통신을 위한 지그비 쿨디네이터(ZigBee Cooldinator)와, 상기 관리서버 또는 사용자 단말기가 무선통신으로 접속될 경우의 통신을 위한 와이파이모듈(Wi-Fi Module)을 포함하는 것을 특징으로 하는 해상유도등용 지능형 LED 조명장치의 원격 제어 시스템.The method of claim 6,
The gateway may include an original gateway main body for a communication function, a ZigBee Cooldinator for short-range wireless communication with the ZigBee bridge, and a Wi-Fi for communication when the management server or a user terminal is connected by wireless communication. Remote control system of intelligent LED lighting for marine induction lamps, including a module (Wi-Fi Module).
상기 관리용 서버는, 상기 사용자단말기에서 출력시킬 수 있는 어플리케이션 프로그램의 조명장치 관리용 어플리케이션 프로그램의 사용자 인터페이스를 포함하는 것을 특징으로 하는 해상유도등용 지능형 LED 조명장치의 원격 제어 시스템.The method of claim 6,
The management server, the remote control system of the intelligent LED lighting device for marine induction lamps comprising a user interface of the application program for managing the lighting device of the application program that can be output from the user terminal.
상기 사용자인터페이스는 복수의 게이트웨이와 사용자가 선택한 게이트웨이에 속해있는 각각의 해상유도등용 지능형 LED 조명장치 정보를 표시해주는 제1 화면과,
상기 게이트웨이 정보와 이에 속해있는 해상유도등용 지능형 LED 조명장치의 정보 및 조도제어, 전류제어 정보를 표시해주는 제2 화면을 포함하는 것을 특징으로 하는 해상유도등용 지능형 LED 조명장치의 원격 제어 시스템.The method according to claim 9,
The user interface is a first screen for displaying a plurality of gateways and intelligent LED lighting information for each of the marine induction lamp belonging to the gateway selected by the user;
Remote control system of the intelligent LED lighting device for marine induction lamps comprising a second screen for displaying the gateway information and the information and illumination control, current control information of the intelligent LED lighting device for marine induction lamps belonging thereto.
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KR1020100116341A KR101211052B1 (en) | 2010-11-22 | 2010-11-22 | A LED lighting for sea guidance lighting |
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KR1020100116341A KR101211052B1 (en) | 2010-11-22 | 2010-11-22 | A LED lighting for sea guidance lighting |
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