KR20190015863A - 접지 연결 장치 및 그 접지 연결 방법 - Google Patents

접지 연결 장치 및 그 접지 연결 방법 Download PDF

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    • H05K9/002—Casings with localised screening
    • H05K9/0039—Galvanic coupling of ground layer on printed circuit board [PCB] to conductive casing

Abstract

접지 연결 장치 및 그 접지 연결 방법이 개시된다. 본 발명의 실시 예에 따른 접지 연결 장치 및 그 접지 연결 방법은 전원 공급 장치의 일단으로부터 제 1 전원을 공급받아 동작하는 제 1 구동부와 접지 연결된 제 1 그라운드 패턴부, 전원 공급 장치의 일단으로부터 제 2 전원을 공급받아 동작하는 제 2 구동부와 접지 연결된 제 2 그라운드 패턴부, 제 1 그라운드 패턴부 및 제 2 그라운드 패턴부에 전기적으로 연결되어 공통 접지되는 션트 저항 패턴부, 션트 저항 패턴부의 일단과 전기적으로 연결된 제 3 그라운드 패턴부, 션트 저항 패턴부의 타단과 전기적으로 연결된 제 4 그라운드 패턴부, 제 3 그라운드 패턴부 및 제 4 그라운드 패턴부를 통해 공급되는 접지 신호를 각각 증폭시키는 증폭부, 및 제 1 그라운드 패턴부의 일단과 제 2 그라운드 패턴부의 일단에 제공되고 전원 공급 장치의 타단과 전기적으로 연결되면서 접지 연결되는 연결부를 포함한다.

Description

접지 연결 장치 및 그 접지 연결 방법{Ground connection apparatus and ground connection method thereof}
본 발명은 접지 연결 장치 및 그 접지 연결 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 종래 접지 장치는 전자기기와 대지를 도선으로 연결하여 전자기기의 전위를 0으로 유지시켜, 감전 등의 전기 사고를 예방하였다.
일예로, 대한민국실용신안공보 실1997-0004257(1997.05.07)에 기재된 바와 같이, 두개의 전원 라인 및 하나의 접지 라인을 이용하여 감전 사고를 미연에 방지하기 위한 전자기기의 접지장치가 개시되었다.
그런데, 종래 전자기기의 접지장치는 전자기기 내부에서의 노이즈 발생에 의한 접지 전위의 편차를 억제시키는데에 한계가 있었다.
따라서, 최근에는 전자기기 내부에서의 노이즈 발생에 의한 접지 전위의 편차를 억제시키기 위한 개선된 접지 연결 장치 및 그 접지 연결 방법의 연구가 지속적으로 행해져 오고 있다.
또한, 최근에는 접지 검출을 위해 소요되는 제작비용의 상승을 억제시키기 위한 개선된 접지 연결 장치 및 그 접지 연결 방법의 연구가 지속적으로 행해져 오고 있다.
대한민국실용신안공보 실1997-0004257(1997.05.07)
본 발명의 실시 예는, ECU 내부에서의 노이즈 발생에 의한 접지 전위의 편차를 억제시킬 수가 있는 접지 연결 장치 및 그 접지 연결 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 실시 예는, 접지 검출을 위해 소요되는 제작비용의 상승을 억제시킬 수가 있는 접지 연결 장치 및 그 접지 연결 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 전원 공급 장치의 일단으로부터 제 1 전원을 공급받아 동작하는 제 1 구동부와 접지 연결된 제 1 그라운드 패턴부, 전원 공급 장치의 일단으로부터 제 2 전원을 공급받아 동작하는 제 2 구동부와 접지 연결된 제 2 그라운드 패턴부, 제 1 그라운드 패턴부 및 제 2 그라운드 패턴부에 전기적으로 연결되어 공통 접지되는 션트 저항 패턴부, 션트 저항 패턴부의 일단과 전기적으로 연결된 제 3 그라운드 패턴부, 션트 저항 패턴부의 타단과 전기적으로 연결된 제 4 그라운드 패턴부, 제 3 그라운드 패턴부 및 제 4 그라운드 패턴부를 통해 공급되는 접지 신호를 각각 증폭시키는 증폭부, 및 제 1 그라운드 패턴부의 일단과 제 2 그라운드 패턴부의 일단에 제공되고 전원 공급 장치의 타단과 전기적으로 연결되면서 접지 연결되는 연결부를 포함할 수가 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 션트 저항 패턴부는 제 1 그라운드 패턴부에 대응하여 위치한 제 1 비아 홀(Via Hole)과, 제 2 그라운드 패턴부에 대응하여 위치한 제 2 비아 홀을 통해 서로 전기적으로 연결되어 공통 접지될 수가 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 션트 저항 패턴부는 다층(Multi Layer)으로 제공될 수가 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 제 3 그라운드 패턴부와 제 4 그라운드 패턴부는 서로 대칭일 수가 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 제 1 그라운드 패턴부, 제 2 그라운드 패턴부, 션트 저항 패턴부, 제 3 그라운드 패턴부, 제 4 그라운드 패턴부, 증폭부, 및 연결부는 ECU(Electronic Control Unit)에 제공될 수가 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, ECU는 ESC(Electronic Stability Control) 장치와 IDB(Intergrated Dynamic Brake) 장치중 적어도 하나를 구동시킬 수가 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 전원 공급 장치는 배터리로 제공될 수가 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 제 1 구동부는 레귤레이터와 액츄에이터 구동용 집적 회로로 제공될 수가 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 제 2 구동부는 액츄에이터 제어 회로로 제공될 수가 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 증폭부는 OP-AMP(Operational Amplifier)로 제공될 수가 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 연결부는 제 1 그라운드 패턴부의 일단에 제공된 제 1 커넥터 핀, 제 2 그라운드 패턴부의 일단에 제공된 제 2 커넥터 핀, 및 제 1 커넥터 핀 및 제 2 커넥터 핀을 통해 제 1 그라운드 패턴부의 일단 및 제 2 그라운드 패턴부의 일단에 각각 전기적으로 연결되고 전원 공급 장치의 타단과 전기적으로 연결되면서 접지 연결되는 배선 와이어를 포함할 수가 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 전원 공급 장치의 일단으로부터 제 1 전원을 공급받아 동작하는 제 1 구동부에 제 1 그라운드 패턴부를 접지 연결하고 전원 공급 장치의 일단으로부터 제 2 전원을 공급받아 동작하는 제 2 구동부에 제 2 그라운드 패턴부를 접지 연결하는 제 1 단계, 제 1 그라운드 패턴부 및 제 2 그라운드 패턴부에 션트 저항 패턴부를 전기적으로 연결하여 공통 접지시키는 제 2 단계, 션트 저항 패턴부의 일단에 제 3 그라운드 패턴부를 전기적으로 연결하고 션트 저항 패턴부의 타단에 제 4 그라운드 패턴부를 전기적으로 연결하는 제 3 단계, 제 3 그라운드 패턴부 및 제 4 그라운드 패턴부에 증폭부를 전기적으로 연결하는 제 4 단계, 및 제 1 그라운드 패턴부의 일단과 제 2 그라운드 패턴부의 일단 및 전원 공급 장치의 타단에 연결부를 전기적으로 연결하고 접지 연결하는 제 5 단계를 포함할 수가 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 접지 연결 장치 및 그 접지 연결 방법은, ECU 내부에서의 노이즈 발생에 의한 접지 전위의 편차를 억제시킬 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 접지 연결 장치 및 그 접지 연결 방법은, 접지 검출을 위해 소요되는 제작비용의 상승을 억제시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 접지 연결 장치를 나타낸 도면.
도 2는 도 1에 도시한 전원 공급 장치와 제 1 구동부 및 제 2 구동부와 증폭부를 일예로 나타낸 도면.
도 3은 도 1의 션트 저항 패턴부가 다층으로 제공된 상태를 X~X' 영역을 잘라서 나타낸 단면도.
도 4는 도 1에 도시한 ECU가 ESC 장치 및 IDB 장치중 적어도 하나와 전기적으로 연결된 상태를 나타낸 도면.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 접지 연결 장치의 접지 연결 방법을 나타낸 순서도.
이하에서는 본 발명의 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하의 실시 예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상을 충분히 전달하기 위해 제시하는 것이다. 본 발명은 여기서 제시한 실시 예만으로 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 도면은 본 발명을 명확히 하기 위해 설명과 관계없는 부분의 도시를 생략하고, 이해를 돕기 위해 구성요소의 크기를 다소 과장하여 표현할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 접지 연결 장치를 나타낸 도면이고, 도 2는 도 1에 도시한 전원 공급 장치와 제 1 구동부 및 제 2 구동부와 증폭부를 일예로 나타낸 도면이다.
도 3은 도 1의 션트 저항 패턴부가 다층으로 제공된 상태를 X~X' 영역을 잘라서 나타낸 단면도이다.
도 4는 도 1에 도시한 ECU가 ESC 장치 및 IDB 장치중 적어도 하나와 전기적으로 연결된 상태를 나타낸 도면이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 접지 연결 장치는 제 1 그라운드 패턴부(102)와 제 2 그라운드 패턴부(104) 및 션트 저항 패턴부(106)와 제 3 그라운드 패턴부(108) 및 제 4 그라운드 패턴부(110)와 증폭부(112) 및 연결부(114)를 포함한다.
제 1 그라운드 패턴부(102)는 전원 공급 장치(10)의 일단으로부터 제 1 전원을 공급받아 동작하는 제 1 구동부(20)와 접지 연결되고, 제 2 그라운드 패턴부(104)는 전원 공급 장치(10)의 일단으로부터 제 2 전원을 공급받아 동작하는 제 2 구동부(30)와 접지 연결된다.
일예로, 도 2에 도시된 바와 같이 전원 공급 장치(10)는 배터리(10a)로 제공될 수가 있고, 배터리(10a)의 일단은 (+) 극성으로 제공될 수가 있으며, 제 1 구동부(20)는 레귤레이터(20a)와 액츄에이터 구동용 집적 회로(20b)로 제공될 수가 있고, 제 2 구동부(30)는 액츄에이터 제어 회로(30a)로 제공될 수가 있다.
션트 저항 패턴부(106)는 제 1 그라운드 패턴부(102) 및 제 2 그라운드 패턴부(104)에 전기적으로 연결되어 공통 접지된다.
일예로, 션트 저항 패턴부(106)는 제 1 그라운드 패턴부(102)에 대응하여 위치한 제 1 비아 홀(Via Hole)(106a)과, 제 2 그라운드 패턴부(104)에 대응하여 위치한 제 2 비아 홀(106b)을 통해 서로 전기적으로 연결되어 공통 접지될 수가 있다.
다른 일예로, 도 3에 도시된 바와 같이 션트 저항 패턴부(106)는 다층(Multi Layer)으로 제공될 수가 있다.
이러한, 션트 저항 패턴부(106)는 션트 저항 패턴의 전류량이 충분하지 않을 경우, 필요한 전류량에 따라 적어도 둘 이상으로 제공될 수가 있다.
제 3 그라운드 패턴부(108)는 션트 저항 패턴부(106)의 일단과 전기적으로 연결되고, 제 4 그라운드 패턴부(110)는 션트 저항 패턴부(106)의 타단과 전기적으로 연결된다.
일예로, 제 3 그라운드 패턴부(108)와 제 4 그라운드 패턴부(110)는 서로 대칭일 수가 있다.
이러한, 제 3 그라운드 패턴부(108) 및 제 4 그라운드 패턴부(110)의 대칭 구조는 이후에 진술할 증폭부(112)에 접지 전위의 편차를 억제시키면서 각각의 접지 신호를 제공할 수가 있다.
증폭부(112)는 제 3 그라운드 패턴부(108) 및 제 4 그라운드 패턴부(110)를 통해 공급되는 접지 신호를 각각 증폭시킨다.
일예로, 도 2에 도시된 바와 같이 증폭부(112)는 OP-AMP(Operational Amplifier)(112a)로 제공될 수가 있다.
연결부(114, 116, 118, 120)는 제 1 그라운드 패턴부(102)의 일단과 제 2 그라운드 패턴부(104)의 일단에 제공되고, 전원 공급 장치(10)의 타단과 전기적으로 연결되면서 접지 연결된다.
일예로, 연결부(114, 116, 118, 120)는 제 1 커넥터 핀(114)과 제 2 커넥터 핀(116) 및 배선 와이어(118, 120)를 포함할 수가 있다.
제 1 커넥터 핀(114)은 제 1 그라운드 패턴부(102)의 일단에 제공될 수가 있고, 제 2 커넥터 핀(116)은 제 2 그라운드 패턴부(104)의 일단에 제공될 수가 있다.
배선 와이어(118, 120)는 제 1 커넥터 핀(114) 및 제 2 커넥터 핀(116)을 통해 제 1 그라운드 패턴부(102)의 일단 및 제 2 그라운드 패턴부(104)의 일단에 각각 전기적으로 연결되고, 전원 공급 장치(10)의 타단과 전기적으로 연결되면서 접지 연결될 수가 있다.
일예로, 도 2에 도시된 바와 같이 전원 공급 장치(10)는 배터리(10a)로 제공될 수가 있고, 배터리(10a)의 타단은 (-) 극성으로 제공될 수가 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 접지 연결 장치의 제 1 그라운드 패턴부(102), 제 2 그라운드 패턴부(104), 션트 저항 패턴부(106), 제 3 그라운드 패턴부(108), 제 4 그라운드 패턴부(110), 증폭부(112), 및 연결부(114, 116)는 ECU(Electronic Control Unit)(40)에 제공될 수가 있다.
일예로, 도 4에 도시된 바와 같이 ECU(40)는 ESC(Electronic Stability Control) 장치(50)와 IDB(Intergrated Dynamic Brake) 장치(60)중 적어도 하나를 구동시킬 수가 있다.
이러한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 접지 연결 장치를 이용하여 접지 연결 시키는 방법을 살펴보면 다음 도 5와 같다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 접지 연결 장치의 접지 연결 방법을 나타낸 순서도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 접지 연결 장치의 접지 연결 방법은 제 1 단계(S502)와 제 2 단계(S504) 및 제 3 단계(S506)와 제 4 단계(S508) 및 제 5 단계(S510)를 포함한다.
먼저, 제 1 단계(S502)는 전원 공급 장치(10)의 일단으로부터 제 1 전원을 공급받아 동작하는 제 1 구동부(20)에 제 1 그라운드 패턴부(102)를 접지 연결하고, 전원 공급 장치(10)의 일단으로부터 제 2 전원을 공급받아 동작하는 제 2 구동부(30)에 제 2 그라운드 패턴부(104)를 접지 연결한다.
이 후, 제 2 단계(S504)는 제 1 그라운드 패턴부(102) 및 제 2 그라운드 패턴부(104)에 션트 저항 패턴부(106)를 전기적으로 연결하여 공통 접지시킨다.
일예로, 제 2 단계(S504)는 제 1 그라운드 패턴부(102)에 대응하여 위치한 션트 저항 패턴부(106)의 제 1 비아 홀(Via Hole)(106a)과, 제 2 그라운드 패턴부(104)에 대응하여 위치한 션트 저항 패턴부(106)의 제 2 비아 홀(106b)을 통해 서로 전기적으로 연결하여 공통 접지시키는 단계일 수가 있다.
다른 일예로, 제 2 단계(S504)는 션트 저항 패턴부(106)를 다층(Multi Layer)으로 형성하는 단계일 수가 있다.
이 후, 제 3 단계(S506)는 션트 저항 패턴부(106)의 일단에 제 3 그라운드 패턴부(108)를 전기적으로 연결하고, 션트 저항 패턴부(106)의 타단에 제 4 그라운드 패턴부(110)를 전기적으로 연결한다.
일예로, 제 3 단계(S506)는 제 3 그라운드 패턴부(108)와 제 4 그라운드 패턴부(110)를 서로 대칭되도록 형성하는 단계일 수가 있다.
이 후, 제 4 단계(S508)는 제 3 그라운드 패턴부(108) 및 제 4 그라운드 패턴부(110)에 증폭부(112)를 전기적으로 연결한다.
이 후, 제 5 단계(S510)는 제 1 그라운드 패턴부(102)의 일단과 제 2 그라운드 패턴부(104)의 일단 및 전원 공급 장치(10)의 타단에 연결부(114, 116, 118, 120)를 전기적으로 연결하고 접지 연결한다.
일예로, 제 5 단계(S510)는 제 1 그라운드 패턴부(102)의 일단에 연결부(114, 116, 118, 120)중 제 1 커넥터 핀(114)을 형성할 수가 있고, 제 2 그라운드 패턴부(104)의 일단에 연결부(114, 116, 118, 120)중 제 2 커넥터 핀(116)을 형성할 수가 있다.
이 후, 제 5 단계(S510)는 제 1 커넥터 핀(114) 및 제 2 커넥터 핀(116)을 통해 제 1 그라운드 패턴부(102)의 일단 및 제 2 그라운드 패턴부(104)의 일단에 연결부(114, 116, 118, 120)중 배선 와이어(118, 120)를 각각 전기적으로 연결할 수가 있고, 전원 공급 장치(10)의 타단에 연결부(114, 116, 118, 120)중 배선 와이어(118, 120)를 전기적으로 연결하고 접지 연결할 수가 있다.
이와 같은, 본 발명의 일 실시 예에 따른 접지 연결 장치 및 그 접지 연결 방법은 제 1 그라운드 패턴부(102)와 제 2 그라운드 패턴부(104) 및 션트 저항 패턴부(106)와 제 3 그라운드 패턴부(108) 및 제 4 그라운드 패턴부(110)와 증폭부(112) 및 연결부(114)를 포함하여 제 1 단계(S502)와 제 2 단계(S504) 및 제 3 단계(S506)와 제 4 단계(S508) 및 제 5 단계(S510)를 수행한다.
따라서, 본 발명의 일 실시 예에 따른 접지 연결 장치 및 그 접지 연결 방법은 ECU(40) 내부에서 제 1 그라운드 패턴부(102) 및 제 2 그라운드 패턴부(104)를 서로 분리하여 제공하고, ECU(40) 외부에서 연결부(114, 116, 118, 120)를 통해 전원 공급 장치(10)와 하나로 합쳐져 접지 연결된다.
이에 따라, 본 발명의 일 실시 예에 따른 접지 연결 장치 및 그 접지 연결 방법은 ECU(40) 내부에서의 노이즈 발생에 의한 접지 전위의 편차를 억제시키면서, 접지 검출을 위해 소요되는 제작비용의 상승을 억제시킬 수가 있게 된다.

Claims (12)

  1. 전원 공급 장치의 일단으로부터 제 1 전원을 공급받아 동작하는 제 1 구동부와 접지 연결된 제 1 그라운드 패턴부;
    상기 전원 공급 장치의 일단으로부터 제 2 전원을 공급받아 동작하는 제 2 구동부와 접지 연결된 제 2 그라운드 패턴부;
    상기 제 1 그라운드 패턴부 및 상기 제 2 그라운드 패턴부에 전기적으로 연결되어 공통 접지되는 션트 저항 패턴부;
    상기 션트 저항 패턴부의 일단과 전기적으로 연결된 제 3 그라운드 패턴부;
    상기 션트 저항 패턴부의 타단과 전기적으로 연결된 제 4 그라운드 패턴부;
    상기 제 3 그라운드 패턴부 및 상기 제 4 그라운드 패턴부를 통해 공급되는 접지 신호를 각각 증폭시키는 증폭부; 및
    상기 제 1 그라운드 패턴부의 일단과 상기 제 2 그라운드 패턴부의 일단에 제공되고, 상기 전원 공급 장치의 타단과 전기적으로 연결되면서 접지 연결되는 연결부를 포함하는 접지 연결 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 션트 저항 패턴부는,
    상기 제 1 그라운드 패턴부에 대응하여 위치한 제 1 비아 홀(Via Hole)과, 상기 제 2 그라운드 패턴부에 대응하여 위치한 제 2 비아 홀을 통해 서로 전기적으로 연결되어 공통 접지되는 접지 연결 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 션트 저항 패턴부는 다층(Multi Layer)으로 제공된 접지 연결 장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 제 3 그라운드 패턴부와 상기 제 4 그라운드 패턴부는 서로 대칭인 접지 연결 장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 그라운드 패턴부, 상기 제 2 그라운드 패턴부, 상기 션트 저항 패턴부, 상기 제 3 그라운드 패턴부, 상기 제 4 그라운드 패턴부, 상기 증폭부, 및 상기 연결부는 ECU(Electronic Control Unit)에 제공된 접지 연결 장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 ECU는 ESC(Electronic Stability Control) 장치와 IDB(Intergrated Dynamic Brake) 장치중 적어도 하나를 구동시키는 접지 연결 장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 전원 공급 장치는 배터리로 제공된 접지 연결 장치.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 구동부는 레귤레이터와 액츄에이터 구동용 집적 회로로 제공된 접지 연결 장치.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 제 2 구동부는 액츄에이터 제어 회로로 제공된 접지 연결 장치.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 증폭부는 OP-AMP(Operational Amplifier)로 제공된 접지 연결 장치.
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 연결부는,
    상기 제 1 그라운드 패턴부의 일단에 제공된 제 1 커넥터 핀;
    상기 제 2 그라운드 패턴부의 일단에 제공된 제 2 커넥터 핀; 및
    상기 제 1 커넥터 핀 및 상기 제 2 커넥터 핀을 통해 상기 제 1 그라운드 패턴부의 일단 및 상기 제 2 그라운드 패턴부의 일단에 각각 전기적으로 연결되고, 상기 전원 공급 장치의 타단과 전기적으로 연결되면서 접지 연결되는 배선 와이어를 포함하는 접지 연결 장치.
  12. 전원 공급 장치의 일단으로부터 제 1 전원을 공급받아 동작하는 제 1 구동부에 제 1 그라운드 패턴부를 접지 연결하고, 상기 전원 공급 장치의 일단으로부터 제 2 전원을 공급받아 동작하는 제 2 구동부에 제 2 그라운드 패턴부를 접지 연결하는 제 1 단계;
    상기 제 1 그라운드 패턴부 및 상기 제 2 그라운드 패턴부에 션트 저항 패턴부를 전기적으로 연결하여 공통 접지시키는 제 2 단계;
    상기 션트 저항 패턴부의 일단에 제 3 그라운드 패턴부를 전기적으로 연결하고, 상기 션트 저항 패턴부의 타단에 제 4 그라운드 패턴부를 전기적으로 연결하는 제 3 단계;
    상기 제 3 그라운드 패턴부 및 상기 제 4 그라운드 패턴부에 증폭부를 전기적으로 연결하는 제 4 단계; 및
    상기 제 1 그라운드 패턴부의 일단과 상기 제 2 그라운드 패턴부의 일단 및 상기 전원 공급 장치의 타단에 연결부를 전기적으로 연결하고 접지 연결하는 제 5 단계를 포함하는 접지 연결 방법.
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