KR20190090152A - 신축성을 갖는 전선, 그의 제조장치 및 방법 - Google Patents

신축성을 갖는 전선, 그의 제조장치 및 방법 Download PDF

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KR20190090152A KR1020180008642A KR20180008642A KR20190090152A KR 20190090152 A KR20190090152 A KR 20190090152A KR 1020180008642 A KR1020180008642 A KR 1020180008642A KR 20180008642 A KR20180008642 A KR 20180008642A KR 20190090152 A KR20190090152 A KR 20190090152A
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Abstract

본 발명은 신축성을 갖는 전선, 그의 제조장치 및 방법에 관한 것으로, 신축성을 갖는 전선은 서로 이격배치되고 신축성을 가지는 제1 및 제2신축사; 상기 제1 및 제2신축사 각각에 접촉되어 배치되며, 지그재그 패턴으로 형성된 도전성 라인; 및 상기 도전성 라인을 상기 제1 및 제2신축사 각각에 고정하는 고정수단;을 포함한다.

Description

신축성을 갖는 전선, 그의 제조장치 및 방법{Electric wire having elasticity, apparatus and method for manufacturing the same}
본 발명은 신축성을 갖는 전선, 그의 제조장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 도전사가 고정되는 제1 및 제2신축사가 이격 배치되어 그 사이에 공간이 형성됨으로써, 통기성이 우수하여 의류용 전선 및 웨어러블 장치에 연결되는 전선으로 사용될 수 있고, 우수한 가요성(휘어짐)을 얻을 수 있으며, 지속적인 신축작용을 수행하더라도 신축력이 감쇠되지 않는 신축성을 갖는 전선, 그의 제조장치 및 방법에 관한 것이다.
스마트폰을 비롯한 휴대용 전자 디바이스들은 대중화되고 있고 기술이 점점 더 발전되어 전자기기들을 들고 다니지 않고 직접 몸에 입을 수 있고, 착용할 수 있는 웨어러블 디바이스가 생겨나게 되었다.
웨어러블 디바이스는 소비자들의 요구들 및 기대치들을 충족하도록 계속 확장되고 있으며, 다양한 형태로 진화되고 있다.
이러한 과정에서 웨어러블 디바이스는 다양한 기능성을 충족하기 위하여 주변 장치와 이를 전기적으로 연결하기 위한 전선이 필요하는 경우가 발생되고 있다.
이 전선은 인체에 접촉될 수 있고 의류와 통합되어 질 수 있는 것으로써, 인체와의 유기적인 결합이 가능한 형태로 개발되어야 바람직하다.
한국 공개특허공보 제10-2016-0094826호(특허문헌 1)에는 선사로 형성된 형상유지사; 및 도전성을 갖는 선사로 형성되어 상기 형상유지사와 동반, 배치되는 적어도 한 가닥 이상의 도전사를 포함하고, 상기 도전사는 상기 형상유지사의 외부에 감김 되거나 엮음 되어 배치되고, 상기 형상유지사는 상기 도전사의 길이방향으로 배치되되 상기 도전사에 구속되지 않도록 상기 도전사의 일측 단부와 근접하여 배치되는 제1 자유단과 상기 도전사의 타측 단부와 근접하여 배치되는 제2 자유단을 갖는 구조로 구성된 것을 특징으로 하는 신축성 도전선이 개시되어 있다.
특허문헌 1은 비신축성 재질로 형성된 형상유지사에 도전사가 권취되는 구조여서 제조과정에서 인장력이 작용되더라도 형상유지사가 늘어나지 않아 도전사를 정확한 피치로 고르게 감을 수 있으므로 전기적 안정성과 신축품질이 향상되는 효과가 있으며, 비교적 가격이 저렴한 비신축성 형상유지사의 외부에 도전사 및 외피사를 권취방식에 의해 간결, 단순하게 제조할 수 있으므로 제조원가가 절감되는 장점이 있으나, 신축성 도전선은 형상유지사에 도전사가 감겨서 도전사가 길이방향으로 수축 및 팽창되는 구조이므로, 반복적인 신축작용을 수행하게 되면 감겨진 도전사의 스프링 탄성력이 감쇠되어 신축력이 저하되는 단점이 있으며, 의류용 전선 등 신체에 착용할 수 있는 전선으로는 불가능하다.
: 한국 공개특허공보 제10-2016-0094826호
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출된 것으로, 그 목적은 우수한 통기성 및 신축성을 갖는 전선을 제공하는 데 있다.
상술된 목적을 달성하기 위한, 본 발명의 일 실시예에 의한 신축성을 갖는 전선은, 서로 이격배치되고 신축성을 가지는 제1 및 제2신축사;
상기 제1 및 제2신축사 각각에 접촉되어 배치되며, 지그재그 패턴으로 형성된 도전성 라인; 및
상기 도전성 라인을 상기 제1 및 제2신축사 각각에 고정하는 고정수단;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 상기 고정수단은 상기 제1 및 제2신축사 각각과 도전성 라인의 접촉 영역에 제직된 고정용 선사인 것을 특징으로 한다.
상기 제1 및 제2신축사의 사이 간격은 5㎜ 이상인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 의한 신축성을 갖는 전선은, 서로 이격배치되고 신축성을 가지는 제1 내지 제3신축사;
상기 제1 내지 제3신축사에 지그재그 패턴으로 배치되고 상기 제1 내지 제3신축사 각각에 접촉되는 도전성 라인; 및
상기 도전성 라인을 상기 제1 및 제2신축사 각각에 고정하는 고정수단;을 포함하며,
상기 제3신축사는 상기 제1 및 제2신축사 사이에 위치되고 상기 도전성 라인에 상승 및 하강이 교호적으로 되어 엮여진 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 의한 신축성을 갖는 전선은, 지그재그 패턴으로 배치되는 도전성 라인; 및
서로 이격배치되면서 상기 도전성 라인에 제직되어 고정되는 제1 및 제2신축사;를 포함하며,
상기 도전성 라인에 제직되어 고정된 제1 및 제2신축사 영역은 열(列)과 행(行)으로 배열된 매트릭스(Matrix) 패턴으로 배열되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 의한 신축성을 갖는 전선의 제조장치는, 제1신축사가 권취된 제1롤;
제2신축사가 권취된 제2롤;
도전성 라인이 권취된 제3롤;
제1고정용 선사가 권취된 제4롤;
제2고정용 선사가 권취된 제5롤; 및
상기 제1롤의 제1신축사, 상기 제2롤의 제2신축사, 상기 제3롤의 도전성 라인, 상기 제4롤의 제1고정용 선사 및 상기 제5롤의 제2고정용 선사가 입력되고, 상기 제1 및 제2신축사를 이격배치하고, 이격배치된 상기 제1 및 제2신축사에 상기 도전성 라인을 지그재그 패턴으로 배치하고 상기 도전성 라인을 상기 제1 및 제2신축사 각각에 고정하기 위해 상기 제1 및 제2고정용 선사를 제직하는 제직부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 상기 제조된 신축성을 갖는 전선을 권취하는 권취롤을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 의한 신축성을 갖는 전선의 제조방법은, 신축성을 가지는 제1 및 제2신축사를 서로 이격배치하는 단계;
상기 제1 및 제2신축사에 지그재그 패턴으로 형성된 도전성 라인을 배치하는 단계; 및
상기 제1 및 제2신축사 각각과 상기 도전성 라인의 접촉 영역에 고정용 선사를 제직하여, 상기 도전성 라인을 상기 제1 및 제2신축사 각각에 고정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 도전사가 고정되는 제1 및 제2신축사가 이격 배치되어 그 사이에 공간이 형성됨으로써, 통기성이 우수하여 의류용 전선, 웨어러블 장치에 연결되는 전선 등으로 사용될 수 있으며, 우수한 가요성(휘어짐)을 얻을 수 있다.
그리고, 본 발명의 전선은 신축사의 신축력으로 신축함으로, 지속적인 신축작용을 수행하더라도 신축력이 감쇠되지 않는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 신축성을 갖는 전선의 개념적인 도면,
도 2는 본 발명의 제2실시예에 따른 신축성을 갖는 전선의 사시도,
도 3은 본 발명에 따른 신축성을 갖는 전선을 제조하는 방법의 흐름도,
도 4는 본 발명의 제3실시예에 따른 신축성을 갖는 전선의 개념적인 도면,
도 5는 본 발명에 따른 신축성을 갖는 전선의 제조장치를 설명하기 위한 개념적인 구성도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 설명하도록 한다.
실시예를 설명하기 전에 부연해 두면, 본 발명의 청구범위의 구성을 구현하는 방법에는 여러 가지가 있을 수 있는바, 하기 실시예는 청구범위에 있는 구성을 구현하는 하나의 예를 보여주기 위한 것임을 밝힌다. 따라서 본 발명의 범위는 하기 실시예에 의해 제한되지 아니한다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 신축성을 갖는 전선의 개념적인 도면이고, 도 2는 본 발명의 제2실시예에 따른 신축성을 갖는 전선의 사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 신축성을 갖는 전선을 제조하는 방법의 흐름도이다.
도 1을 참고하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 신축성을 갖는 전선은 서로 이격배치되고 신축성을 가지는 제1 및 제2신축사(110,120); 상기 제1 및 제2신축사(110,120) 각각에 접촉되어 배치되며, 지그재그 패턴으로 형성된 도전성 라인(200); 및 상기 도전성 라인(200)을 상기 제1 및 제2신축사(110,120) 각각에 고정하는 고정수단(미도시);을 포함하여 구성된다.
여기서, 고정수단은 도전성 라인(200)과 제1 및 제2신축사(110,120)의 접촉 영역을 고정시킨다.
그리고, 고정수단은 제1 및 제2신축사(110,120) 각각과 도전성 라인(200)의 접촉 영역(150)에 제직된 고정용 선사일 수 있다. 여기서, 도전성 라인(200)과 제1 및 제2신축사(110,120) 각각은 고정용 선사로 제직공정에 의해 엮어서 고정된다. 이러한 고정용 선사는 2가닥 이상이 사용될 수 있다.
제1 및 제2신축사(110,120)는 스판덱스(spandex)로 구현할 수 있으며, 스판덱스는 폴리에테르와 메틸렌디페닐이소시아네이트를 중합하여 용융방사하여 만들어지며, 고무실의 약 3배의 강도가 있고, 원길이의 5∼8배나 늘어날 수 있다.
그리고, 제1 및 제2신축사(110,120)는 강도를 높이고 직경을 크게 하기 위해 2가닥 이상의 신축사를 꼬아서 만든 합사 형태의 신축사를 사용할 수 있다.
도전성 라인(200)은 다수 가닥이 엮여진 동선과 같은 금속사를 사용할 수 있으며, 엮여진 금속사의 외주연에 절연피복할 수 있다.
고정용 선사는 비도전성의 섬유사를 사용할 수 있으며, 도전성 라인(200)을 제1 및 제2신축사(110,120)에 고정시킨다.
즉, 도전성 라인(200)은 제1 및 제2신축사(110,120)에 고정되어 있지 않은 상태로 제1 및 제2신축사(110,120)에 배치되어 있으므로, 도전성 라인(200)을 제1 및 제2신축사(110,120) 각각에 고정하기 위한 공정을 수행해야 한다.
이 고정 공정은 고정용 선사로 제1 및 제2신축사(110,120) 각각과 도전성 라인(200)의 접촉 영역(150)을 제직하는 공정으로 적용할 수 있다.
이때, 제직된 도전성 라인(200)을 제1 및 제2신축사(110,120) 각각과 도전성 라인(200)에 엮어서 양자를 고정시킨다.
그리고, 상기 도전성 라인(200)이 상기 제1 및 제2신축사(110,120)에 배치된 지그재그 패턴은 'W'가 연속적으로 연결된 형상으로 구현할 수 있으며, 상기 도전성 라인(200)과 상기 제1신축사의 접촉 영역은 지그재그 패턴의 산이 되고, 상기 도전성 라인(200)과 상기 제2신축사의 접촉 영역은 지그재그 패턴의 골이 된다.
또한, 제1 및 제2신축사(110,120)의 사이 간격은 5㎜ 이상일 수 있으며, 이와 같이 제1 및 제2신축사(110,120)가 이격 배치되어 그 사이에 공간이 형성되어 있으므로 본 발명의 전선은 통기성이 우수하여 의류용 전선, 웨어러블 장치에 연결되는 전선 등으로 사용될 수 있으며, 제1 및 제2신축사(110,120) 사이 공간에 의해 우수한 가요성(휘어짐)을 얻을 수 있다.
즉, 기술의 발달로 의류는 단순한 의복의 역할 뿐만 아니라 신체의 건강을 증대시키기 위한 기능, 신체 건강을 측정하는 기능 등 다양한 부가 기능을 수행할 수 있는 역할을 수행하여, 이를 위한 전기 전자적인 구동을 위한 전선이 의류에 포함되고 있다.
그러므로, 본 발명의 전선은 신축성이 우수하여 탄력적인 신체의 활동에 장애가 되지 않는다. 또한, 본 발명의 전선은 밀폐되지 않고 통기성이 있어 신체에서 발생되는 땀을 외부로 방출시킬 수 있고 외부 공기가 유통되어 전선에 대향하는 신체 부위의 피부가 숨을 쉴 수 있으므로, 최적화된 구조를 갖는 의류용 전선을 구현할 수 있는 것이다.
아울러, 본 발명의 전선은 팔목에 착용하는 웨어러블 기기와 같은 전선으로도 활용될 수 있으며, 우수한 신축성 및 휘어짐으로 다양한 팔목의 두께에 착용할 수 있는 시계줄을 제작할 수 있으며, 신체에 밀착성을 우수하게 하여 신체로부터 이탈되는 것을 방지할 수 있다.
도 2를 참고하면, 본 발명의 제2실시예에 따른 신축성을 갖는 전선은 서로 이격배치되고 신축성을 가지는 제1 내지 제3신축사(110,120,130); 상기 제1 내지 제3신축사(110,120,130)에 지그재그 패턴으로 배치되고 상기 제1 내지 제3신축사(110,120,130) 각각에 접촉되는 도전성 라인(200); 및 상기 도전성 라인(200)을 상기 제1 및 제2신축사(110,120) 각각에 고정하는 고정수단;을 포함하며, 상기 제3신축사는 상기 제1 및 제2신축사(110,120) 사이에 위치되고 상기 도전성 라인(200)에 상승 및 하강이 교호적으로 되어 엮여진 것을 특징으로 한다.
즉, 제2실시예에 따른 신축성을 갖는 전선은 두 가닥의 신축사가 구비된 제1실시예보다 한 가닥의 신축사(제3신축사)가 더 포함되어 있으며 제3신축사(130)가 제1 및 제2신축사(110,120) 사이에 위치되어 도전성 라인(200)에 상승 및 하강이 교호적으로 되어 엮여짐으로서 보다 견고한 전선을 구현할 수 있게 된다.
여기서, 도전성 라인(200)은 제1 및 제2신축사(110,120) 각각과 도전성 라인(200)의 접촉 영역(150)에 제직된 고정용 선사일 수 있다.
도 3을 참고하면, 본 발명에 따른 신축성을 갖는 전선의 제조방법은 먼저, 신축성을 가지는 제1 및 제2신축사를 서로 이격배치하고(S100), 상기 제1 및 제2신축사에 지그재그 패턴으로 형성된 도전성 라인을 배치한다(S110).
그후, 상기 제1 및 제2신축사 각각과 상기 도전성 라인의 접촉 영역에 고정용 선사를 제직하여, 상기 도전성 라인을 상기 제1 및 제2신축사 각각에 고정한다(S120).
여기서, S100 ~ S120단계를 수행하면 제1실시예의 전선이 제작되고, 제2실시예의 전선을 제작하기 위해서는 신축성을 가지는 제1 및 제2신축사를 서로 이격배치하고, 상기 제1 및 제2신축사에 지그재그 패턴으로 형성된 도전성 라인을 배치하며, 제3신축사를 상기 제1 및 제2신축사 사이에 위치하여 상기 도전성 라인에 상승 및 하강이 교호적으로 되도록 엮고, 상기 제1 및 제2신축사 각각과 상기 도전성 라인의 접촉 영역에 고정용 선사를 제직하여, 상기 도전성 라인을 상기 제1 및 제2신축사 각각에 고정하는 공정을 수행한다.
도 4는 본 발명의 제3실시예에 따른 신축성을 갖는 전선의 개념적인 도면이다.
본 발명의 신축성을 갖는 전선의 제3실시예는 도 4에 도시된 바와 같이 지그재그 패턴으로 배치되는 도전성 라인(200); 및 서로 이격배치되면서 상기 도전성 라인(200)에 제직되어 고정되는 제1 및 제2신축사(110,120);를 포함하며, 상기 도전성 라인(200)에 제직되어 고정된 제1 및 제2신축사(110,120) 영역(151,152)은 열(列)과 행(行)으로 배열된 매트릭스(Matrix) 패턴으로 배열되어 있는 것이 바람직하다.
여기서, 제1 및 제2신축사(110,120)는 서로 이격배치되면서 도전성 라인(200)에 제직되어 고정됨으로써 신축성을 갖는 전선이 만들어진다.
그러므로, 도전성 라인(200)에 제직되어 고정된 제1신축사 영역(151)은 1열 패턴이 되고, 제2신축사 영역(152)은 2열 패턴이 된다.
그리고, 도전성 라인(200)에 제직되어 고정된 1열의 제1신축사 영역(151) 패턴 옆으로 2열의 제2신축사 영역(152) 패턴이 존재하므로, 2행으로 배열되는 것이다.
이러한 본 발명의 제3실시예에 따른 전선은 신축성을 더욱 가지기 위하여, 도전성 라인(200)에 제직되어 고정된 제1 및 제2신축사(110,120) 영역(151,152) 패턴 사이 공간에 제3신축사가 더 제직되어 있을 수 있다.
도 5는 본 발명에 따른 신축성을 갖는 전선의 제조장치를 설명하기 위한 개념적인 구성도이다.
도 5를 참고하면, 본 발명에 따른 신축성을 갖는 전선의 제조장치는 제1신축사(a)가 권취된 제1롤(310); 제2신축사(b)가 권취된 제2롤(320); 도전성 라인(c)이 권취된 제3롤(330); 제1고정용 선사(d)가 권취된 제4롤(340); 제2고정용 선사(e)가 권취된 제5롤(350); 및 상기 제1 및 제2신축사(a,b)를 이격배치하고, 이격배치된 상기 제1 및 제2신축사(a,b)에 상기 도전성 라인(c)을 지그재그 패턴으로 배치하고 상기 도전성 라인(c)을 상기 제1 및 제2신축사(a,b) 각각에 고정하기 위해 상기 제1 및 제2고정용 선사(a,b)를 제직하는 제직부(360);를 포함하여 구성한다.
즉, 제직부(360)로 제1롤(310)의 제1신축사(a), 제2롤(320)의 제2신축사(b), 제3롤(330)의 도전성 라인(c), 제4롤(340)의 제1고정용 선사(d) 및 제5롤(350)의 제2고정용 선사(e)가 입력되고, 제직부(360)에서는 상기 제1 및 제2신축사(a,b)를 이격배치하고 이격배치된 상기 제1 및 제2신축사(a,b)에 상기 도전성 라인(c)을 지그재그 패턴으로 배치하고 상기 도전성 라인(c)을 상기 제1 및 제2신축사(a,b) 각각에 고정하기 위해 상기 제1 및 제2고정용 선사(a,b)를 제직하여 신축성을 갖는 전선을 제조한다.
그리고, 본 발명에서는 제조된 신축성을 갖는 전선(600)을 권취하는 권취롤(370)을 더 포함하여 구성할 수 있다.
그리고, 본 발명에서는 제1 및 제2신축사(a,b)를 따라 도전성 라인(c)과 제1 및 제2신축사(a,b)를 고정하기 위하여 2가닥의 고정용 선사, 즉 제1 및 제2고정용 선사(a,b)로 제직하는 것이다.
이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예를 예를 들어 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.
110,120,130: 신축사 200: 도전성 라인
310,320,330,340,350: 롤 360: 제직부
370: 권취롤

Claims (8)

  1. 서로 이격배치되고 신축성을 가지는 제1 및 제2신축사;
    상기 제1 및 제2신축사 각각에 접촉되어 배치되며, 지그재그 패턴으로 형성된 도전성 라인; 및
    상기 도전성 라인을 상기 제1 및 제2신축사 각각에 고정하는 고정수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는 신축성을 갖는 전선.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 고정수단은 상기 제1 및 제2신축사 각각과 도전성 라인의 접촉 영역에 제직된 고정용 선사인 것을 특징으로 하는 신축성을 갖는 전선.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 및 제2신축사의 사이 간격은 5㎜ 이상인 것을 특징으로 하는 신축성을 갖는 전선.
  4. 서로 이격배치되고 신축성을 가지는 제1 내지 제3신축사;
    상기 제1 내지 제3신축사에 지그재그 패턴으로 배치되고 상기 제1 내지 제3신축사 각각에 접촉되는 도전성 라인; 및
    상기 도전성 라인을 상기 제1 및 제2신축사 각각에 고정하는 고정수단;을 포함하며,
    상기 제3신축사는 상기 제1 및 제2신축사 사이에 위치되고 상기 도전성 라인에 상승 및 하강이 교호적으로 되어 엮여진 것을 특징으로 하는 신축성을 갖는 전선.
  5. 지그재그 패턴으로 배치되는 도전성 라인; 및
    서로 이격배치되면서 상기 도전성 라인에 제직되어 고정되는 제1 및 제2신축사;를 포함하며,
    상기 도전성 라인에 제직되어 고정된 제1 및 제2신축사 영역은 열(列)과 행(行)으로 배열된 매트릭스(Matrix) 패턴으로 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 신축성을 갖는 전선.
  6. 제1신축사가 권취된 제1롤;
    제2신축사가 권취된 제2롤;
    도전성 라인이 권취된 제3롤;
    제1고정용 선사가 권취된 제4롤;
    제2고정용 선사가 권취된 제5롤; 및
    상기 제1롤의 제1신축사, 상기 제2롤의 제2신축사, 상기 제3롤의 도전성 라인, 상기 제4롤의 제1고정용 선사 및 상기 제5롤의 제2고정용 선사가 입력되고, 상기 제1 및 제2신축사를 이격배치하고, 이격배치된 상기 제1 및 제2신축사에 상기 도전성 라인을 지그재그 패턴으로 배치하고 상기 도전성 라인을 상기 제1 및 제2신축사 각각에 고정하기 위해 상기 제1 및 제2고정용 선사를 제직하는 제직부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 신축성을 갖는 전선의 제조장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제조된 신축성을 갖는 전선을 권취하는 권취롤을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 신축성을 갖는 전선의 제조장치.
  8. 신축성을 가지는 제1 및 제2신축사를 서로 이격배치하는 단계;
    상기 제1 및 제2신축사에 지그재그 패턴으로 형성된 도전성 라인을 배치하는 단계; 및
    상기 제1 및 제2신축사 각각과 상기 도전성 라인의 접촉 영역에 고정용 선사를 제직하여, 상기 도전성 라인을 상기 제1 및 제2신축사 각각에 고정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 신축성을 갖는 전선의 제조방법.





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