KR20190099672A - 광촉매작용 콘크리트 블록 포장에 의한 버스 전용차로와 버스 승강장으로 이루어진 대기정화시스템 및 이를 이용한 대기정화방법 - Google Patents

광촉매작용 콘크리트 블록 포장에 의한 버스 전용차로와 버스 승강장으로 이루어진 대기정화시스템 및 이를 이용한 대기정화방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 버스 승강장과 버스 전용차로를, UV의 조사에 의하여 미세먼지 유발물질을 산화시켜 제거할 수 있는 광촉매(光觸媒)작용을 발휘하게 되는 "광촉매작용 콘크리트 블록"으로 포장함으로써, 태양에 의한 UV의 조사, 그리고 UV을 조사할 수 있는 UV 램프 장치를 구비한 차량의 통행에 의해, 지속적으로 광촉매작용이 진행되도록 함으로써, 도로에서 발생하게 되는 미세먼지를 효과적으로 저감시키고 그에 따라 대기정화효과를 발휘할 수 있도록 하는 "광촉매작용 콘크리트 블록 포장에 의한 버스 전용차로 와 버스 승강장으로 이루어진 대기정화시스템 및 이를 이용한 대기정화방법"에 관한 것이다.

Description

광촉매작용 콘크리트 블록 포장에 의한 버스 전용차로와 버스 승강장으로 이루어진 대기정화시스템 및 이를 이용한 대기정화방법{Method and System for Air Cleaning at Bus Station and Bus Road Using Photocatalyst Concrete Panel and Block Pavement}
본 발명은, 버스 승강장과 버스 전용차로를, UV(Ultra Violet/자외선)의 조사(照射)에 의하여 미세먼지 유발물질(예를 들면, NOx로 표현되는 질소산화물)을 산화시켜 제거할 수 있는 광촉매(光觸媒)작용을 발휘하게 되는 "광촉매작용 콘크리트 블록(패널)"으로 포장함으로써, 태양에 의한 UV의 조사, 그리고 UV를 조사할 수 있는 UV 램프 장치를 구비한 차량의 통행에 의해, 지속적으로 광촉매작용이 진행되도록 함으로써, 도로에서 발생하게 되는 미세먼지를 효과적으로 저감시키고 그에 따라 대기정화효과를 발휘할 수 있도록 하는 "광촉매작용 콘크리트 블록 포장에 의한 버스 전용차로와 버스 승강장으로 이루어진 대기정화시스템 및 이를 이용한 대기정화방법"에 관한 것이다.
대기정화를 위해서는 대기 중에 부유하는 미세한 입자로 이루어진 미세먼지를 제거할 필요가 있다. 질소산화물(NOx)은 미세먼지를 유발하는 물질로 알려져 있는데, 특히 도로에서의 자동차 운행 과정에서 상당량이 배출되고 있다. 대한민국 등록특허 제10-0439136호에는 광촉매작용을 이용하여 대기 중의 미세먼지 유발물질인 질소산화물 즉, NOx를 제거할 수 있는 보차도용 블록이 개시되어 있고, 또다른 종래 기술로는 빛(구체적으로는 자외선)의 조사(照射)에 의하여 NOx로 표현되는 질소산화물과 같은 미세먼지 유발물질을 산화시켜 제거하는 광촉매작용 기능의 콘크리트 포장, 아스팔트 포장, 프리캐스트 바닥판 포설 등이 제안되고 있다.
그러나 종래 기술에서는 이러한 광촉매작용을 이용하여 미세먼지 저감 및 대기정화효과를 달성하기 위한 구체적이고 효율적인 방안을 제시하고 있지 못하다.
대한민국 등록특허공보 제10-0439136호(2004. 09. 16. 공고).
본 발명은 위와 같은 종래 기술의 한계를 극복하기 위하여 개발된 것으로서, UV 조사(照射)에 의하여 NOx로 표현되는 질소산화물과 같은 오염물질을 산화시켜 제거할 수 있는 광촉매작용을 효과적으로 이용하기 위한 방안을 제시하는 것을 목적으로 한다.
특히, 본 발명에서는 차량의 통행에 의해 미세먼지가 많이 유발되는 버스 승강장과 버스 전용차로에서 광촉매작용을 더욱 활성화시킴으로써, 버스 승강장 이용객들을 보호할 수 있는 기술을 제공하는 것을 목적으로 한다.
더 나아가, 본 발명에서는 버스 승강장과 버스 전용차로의 특성을 고려하여 기계화 시공을 통해서 신속하게 시공할 수 있는 기술을 제공하는 것을 목적으로 한다.
위와 같은 과제를 달성하기 위하여 본 발명에서는, 광촉매작용 콘크리트 블록에 의해 포장 시공된 광촉매작용 버스 승강장과 광촉매작용 버스 전용차로를 포함하도록 구성되어; UV가 광촉매작용 콘크리트 블록에 조사되면 광촉매작용에 의해 미세먼지 유발물질이 산화되어 제거되도록 함으로써, 버스 승강장 및 버스 전용도로에서의 미세먼지 저감 및 대기정화효과를 달성하게 되는 것을 특징으로 하는 대기정화 시스템이 제공된다.
상기한 본 발명에 따른 대기정화 시스템에 있어서, 광촉매작용 버스 전용차로는 횡방향으로 일반차로에 연속하여 이웃하게 형성되는데, 상기 광촉매작용 버스 전용차로는, 최저층의 노반 위에 복수개의 기초블록이 평면상에서 연속적으로 포설되어 구축된 기초블록층과, 상기 기초블록층 위에 쇄석이 포설되어 형성된 쇄석층과, UV가 조사되면 광촉매작용을 하게 되는 광촉매작용 콘크리트 차도용 블록이 복수개 평면상에서 포설되어 구축되는 차도블록층이 연직상향으로 순차적으로 적층되어 조성된 구조를 가지며; 상기 광촉매작용 버스 전용차로에서 일반차로와 이웃하는 측면에는, 일반차로와의 구분을 위하여 지지벽 블록이 노반 위에 놓여서 종방향으로 길게 설치되어 있는 구성을 가질 수 있다.
또한 본 발명에서는 상기한 목적을 달성하기 위하여, 버스 승강장과 버스 전용차로를 광촉매작용 콘크리트 블록으로 포장하여 시공하여 각각 광촉매작용 버스 승강장 및 광촉매작용 버스 전용차로로 만드는 단계; 및 UV가 광촉매작용 버스 승강장) 및 광촉매작용 버스 전용차로에 구비된 광촉매작용 콘크리트 블록에 조사되도록 하는 단계를 포함함으로써, 광촉매작용에 의해 미세먼지 유발물질이 산화되어 제거되도록 하여, 버스 승강장 및 버스 전용도로에서의 미세먼지 저감 및 대기정화효과를 달성하게 되는 것을 특징으로 하는 대기정화 방법이 제공된다.
이러한 본 발명의 방법에 있어서, 광촉매작용 버스 전용차로를 광촉매작용 콘크리트 블록으로 포장하여 시공하는 단계에서는, 기존의 버스 전용차로에 포설되어 있던 아스콘을 제거하는 단계; 일반도로와 광촉매작용 버스 전용차로를 구분하기 위한 지지벽 블록을 노반 위에 종방향으로 연속적으로 설치하는 단계; 노반 위에 복수개의 기초블록을 평면상에서 연속적으로 포설하여 기초블록층을 형성하는 단계; 기초블록층 위에 쇄석을 포설하여 쇄석층을 형성하는 단계; 및 쇄석층 위로 광촉매작용 차도용 콘크리트 블록을 포설함으로써 광촉매작용 차도블록층을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 시스템 및 방법에 의하면, 버스 승강장과 버스 전용차로에서, UV 조사(照射)에 의하여 NOx로 표현되는 질소산화물과 같은 오염물질을 산화시켜 제거할 수 있는 광촉매작용을 효과적으로 이용할 수 있게 되며, 그에 따라 차량의 통행에 의해 미세먼지가 많이 유발되는 버스 승강장과 버스 전용차로에서 광촉매작용이 더욱 활성화되어 대기정화효과가 극대화되고, 그에 따라 버스 승강장 이용객들을 매우 안전하게 보호할 수 있게 되는 효과가 발휘된다.
도 1은 UV 램프 장치를 장착한 버스가 광촉매작용 포장도로로 이루어진 본 발명에 따른 버스전용차로를 주행하면서 버스전용차로에 UV를 조사하는 것을 보여주는 개략도이다.
도 2는 본 발명에 따라 일반차로에 이웃하여 광촉매작용 버스 전용차로 및 광촉매작용 버스 승강장이 횡방향으로 순차적으로 형성된 상태를 보여주는 개략적인 평면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 광촉매작용 버스 전용차로의 적층 구성을 보여주는 도 2의 선 A-A에 따른 개략적인 종방향으로의 단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 광촉매작용 버스 전용차로의 구축을 위한 지지벽 블록의 개략적인 사시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 광촉매작용 버스 전용차로의 기초블록층을 이루는 기초블록의 개략적인 사시도이다.
도 6은 광촉매작용 차도용 콘크리트 블록의 포설형태를 달리하여 광촉매 차도블록층을 형성한 본 발명의 또다른 실시예에 대한 도 2에 대응되는 개략적인 평면도이다.
도 7은 기존의 버스 전용차로에서 아스콘을 제거하고 본 발명에 따라 버스 전용차로를 시공하는 구체적인 방법단계를 순차적으로 보여주는 개략도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 하나의 실시예로서 설명되는 것이며, 이것에 의해 본 발명의 기술적 사상과 그 핵심 구성 및 작용이 제한되지 않는다.
도 1에는 UV 램프 장치를 장착한 버스(1)가 광촉매작용 포장도로로 이루어진 본 발명에 따른 버스 전용차로(100)를 주행하면서 버스 전용차로(100)에 UV를 조사하는 것을 보여주는 개략도가 도시되어 있다. 본 발명에서는 버스 승강장(200)과 버스 전용차로(100)를 광촉매작용 콘크리트 블록으로 포장하여 시공한다. 광촉매작용은 UV가 비춰졌을 때 대기 중의 미세먼지 유발물질로서 NOx로 표현되는 질소산화물을 산화하여 제거하게 되는 작용으로서, 광촉매작용 콘크리트 블록(패널)은 이러한 광촉매작용이 일어나도록 제작된 포장용 부재이다.
본 발명에서는 이와 같이 UV가 조사되면 광촉매작용이 일어나게 되는 "광촉매작용 콘크리트 블록"을 이용하여 버스 승강장을 구축하고, 더 나아가 버스가 통행하게 되는 버스 전용차로를 포장하게 된다. 광촉매작용 차도용 콘크리트 블록을 이용하여 구축되어 광촉매작용에 의해 미세먼지 유발물질로서 NOx로 표현되는 질소산화물을 산화하여 제거하게 되는 본 발명에 따른 버스 전용차로를 편의상 <광촉매작용 버스 전용차로(100)>라고 기재하고, 광촉매작용 콘크리트 보도블록을 이용하여 구축되어 광촉매작용을 하게 되는 본 발명에 따른 버스 승강장을 편의상 <광촉매작용 버스 승강장(200)>이라고 기재한다.
도 2에는 본 발명에 따라 일반차로에 이웃하여 광촉매작용 버스 전용차로(100) 및 광촉매작용 버스 승강장(200)이 횡방향으로 순차적으로 형성된 상태를 보여주는 개략적인 평면도가 도시되어 있고, 도 3에는 본 발명에 따른 광촉매작용 버스 전용차로(100)의 적층 구성을 보여주는 도 2의 선 A-A에 따른 개략적인 종방향으로의 단면도가 도시되어 있다.
도면에 예시된 것처럼, 광촉매작용 버스 전용차로(100)는, 연직상향으로 가면서 최저층의 노반(10) 위에 기초블록층(11)과, 쇄석층(12)과, 광촉매작용 차도블록층(13)이 순차적으로 적층되어 조성된 구성을 가진다. 택시나 승용차 등이 통행하는 일반차로와 광촉매작용 버스 전용차로(100)를 구분하기 위한 지지벽 블록(14)이 노반(10) 위에 놓여서 종방향(버스의 주행방향)으로 길게 설치된다. 도 4에는 지지벽 블록(14)에 대한 개략적인 사시도가 도시되어 있고, 도 5에는 기초블록층(11)을 이루는 기초블록(110)의 개략적인 사시도가 도시되어 있다. 도면에 도시된 것처럼 지지벽 블록(14)은 수평부와 연직부로 이루어져 종방향으로 ㄴ자 단면을 가지는 것으로서, 지지벽 블록(14)의 연직높이는 노반(10) 위에 적층되는 기초블록층(11), 쇄석층(12) 및 광촉매작용 차도블록층(13)의 높이를 모두 합한 높이가 된다. 지지벽 블록(14)에서 수평부의 두께는 기초블록층(11)을 이루게 되는 기초블록(110)의 두께와 동일한 것이 바람직하다. 필요에 따라서는 지지벽 블록(14)의 설치 위치를 견고하게 고정하기 위하여, 필요에 따라서는 지지벽 블록(14)의 수평부를 연직하게 관통하여 노반(10)에 관입 고정되는 앵커(141)를 더 설치 시공할 수도 있다. 한편, 지지벽 블록(14)에서 일반차로의 포장층에 접하는 횡방향 외측면에는 신축가능한 재료로 이루어진 패드 형태의 익스펜션 조인트(expansion joint)(142)가 밀착 구비될 수 있다.
노반(10) 위에 구축되는 기초블록층(11)은 도 5에 예시된 바와 같은 복수개의 기초블록(110)을 평면상에서 연속적으로 포설함으로써 구축되고, 기초블록층(11) 위에 쇄석을 소정 두께로 포설함으로써 쇄석층(12)이 형성된다. 쇄석층(12) 위로는 광촉매작용에 의해 미세먼지 유발물질로서 NOx로 표현되는 질소산화물을 산화하여 제거하게 되는 복수개의 광촉매작용 차도용 콘크리트 블록을 평면상에서 서로 이웃하게 연속 포설하여 광촉매작용 차도블록층(13)을 형성한다.
광촉매작용 차도블록층(13)을 형성하기 위하여 광촉매작용 차도용 콘크리트 블록을 포설함에 있어서는 도 2에 도시된 것처럼 "헤링본 형태"로 포설할 수도 있지만, 이에 한정되지 않으며 다른 형태로 광촉매작용 차도용 콘크리트 블록을 포설할 수도 있다. 도 6에는 광촉매작용 차도용 콘크리트 블록의 포설형태를 달리하여 광촉매 차도블록층(13)을 형성한 본 발명의 또다른 실시예에 대한 도 2에 대응되는 개략적인 평면도가 도시되어 있다. 도 6에 예시된 것처럼, 광촉매작용 차도용 콘크리트 블록을 "데코(deco)차도블록" 형태로 제작하여 포설함으로써 광촉매작용 차도블록층(13)을 형성할 수도 있다.
한편, 본 발명에 따른 광촉매작용 버스 전용차로(100)에 있어서 횡방향으로 버스 승강장 쪽 측면에서는 노반(10) 위에 기초블록(110)이 놓이고, 그 위에는 콘크리트 측구블록(120)이 설치된다. 도 2에 도시된 것처럼 종방향으로 복수개의 콘크리트 측구블록(120)이 연속배치되는데, 콘크리트 측구블록(120) 사이에는 우수 등이 투과할 수 있는 투수코아(121)가 설치될 수 있다. 도면에서 부재번호 24는 보차도 경계석(24)이고, 부재번호 21은 광촉매작용 보도용 콘크리트 블록에 의해 시공되는 보도용 기초블록층(21)이며, 부재번호 22는 그 위에 구축되는 쇄석층(22)이며, 부재번호 23은 광촉매작용 보도용 블록에 의해 구축된 광촉매작용 보도블록층(23)이다.
앞서 언급한 것처럼 광촉매작용에서는 미세먼지 유발물질로서 NOx로 표현되는 질소산화물을 산화하여 제거하게 되므로, 본 발명에 따라 "광촉매작용 차도용 콘크리트 블록"을 이용하여 버스 전용차로를 포장하고, 더 나아가 "광촉매작용 보도용 콘크리트 블록"을 이용하여 버스 승강장을 구축함으로써, 버스 전용차로와 버스 승강장에서의 광촉매작용에 의해 미세먼지 유발물질이 크게 저감되고, 그에 따라 대기정화 효과가 발휘되어 버스 승강장 이용고객을 대기오염으로부터 안전하게 보호하는데 큰 도움이 된다.
특히, 버스 승강장 또는 버스 전용차로로 진입하는 버스에 UV 램프를 장착하게 되면, 버스가 버스 승강장 및 버스 전용차로로 진입하면서 UV 램프에서 만들어진 UV가 "광촉매작용 차도용 콘크리트 블록" 및 "광촉매작용 보도용 콘크리트 블록"에 반복적으로 그리고 지속적으로 조사되며, 그에 따라 광촉매작용이 더욱 활성화되어 미세먼지 유발물질 제거 및 그에 따른 미세먼지 저감 효과와 대기정화 효과가 극대화된다.
버스 승강장 및 버스 전용차로의 경우, 이용자들의 불편을 최소화하기 위해 약 12시간 이내에 철거 및 시공이 이루어져야 한다. 본 발명에서는 다음과 같은 시공단계에 의한 방법을 이용함으로써, 신속한 버스 승강장 및 버스 전용차로의 구축이 가능하게 된다.
도 7에는 기존의 버스 전용차로에서 아스콘을 제거하고 본 발명에 따른 버스 전용차로를 시공하는 구체적인 방법단계를 순차적으로 보여주는 개략도가 도시되어 있다. 우선 도 7의 (a)에 도시된 것처럼 기존 버스 전용차로에서 노후된 아스콘을 제거하는 작업을 수행한다. 후속하여 도 7의 (b)에 도시된 것처럼 일반도로와 본 발명의 광촉매작용 버스 전용차로(100)를 구분하기 위한 지지벽 블록(14)을 노반 위에 종방향으로 연속적으로 설치한다. 이 때 인양이 가능한 장치를 이용하여 지지벽 블록(14)을 기계시공하게 된다. 지지벽 블록(14)을 시공함에 있어서는 앞서 언급한 것처럼 앵커(141)를 더 설치 시공할 수도 있는데, 도 7의 (c)는 지지벽 블록(14)에 앵커(141)를 설치하는 것을 보여준다.
후속하여 도 7의 (d)에 도시된 것처럼 노반(10) 위에 복수개의 기초블록(110)을 평면상에서 연속적으로 포설함으로써 기초블록층(11)을 형성하고, 도 7의 (e)에 도시된 것처럼 기초블록층(11) 위에 쇄석을 소정 두께로 포설함으로써 쇄석층(12)을 형성한다. 기초블록(110)을 포설하여 기초블록층(11)을 형성함에 있어서도, 인양장치를 이용한 기계시공을 수행함으로써 시공속도를 향상시키고 시공효율을 높일 수 있게 된다.
후속하여 도 7의 (f)에 도시된 것처럼 쇄석층(12) 위로 광촉매작용 차도용 콘크리트 블록을 포설함으로써 광촉매작용 차도블록층(13)을 형성한다. 이때에도 인양장치를 이용하여 광촉매작용 차도용 콘크리트 블록을 포설하는 기계시공을 수행함으로써 시공속도를 향상시키고 시공효율을 높일 수 있게 된다.
이와 같은 본 발명의 시공방법에 의하면, 광촉매작용 콘크리트 블록을 이용하여 버스 승강장 및 버스 전용차로를 구축함에 있어서, 기존의 시설을 철거하고 광촉매작용이 진행될 수 있는 구성을 다시 구축하는데 소요되는 시간을 크게 단축할 수 있게 되어, 이용자들의 불편을 최소화시킬 수 있게 되며, 유지 관리 또한 적은 비용으로 매우 편리하게 이루어질 수 있게 되는 장점이 있다.
특히, 본 발명에서는 광촉매작용 콘크리트 블록을 기계화시공 방법을 활용하여 신속하게 설치할 수 있으므로 시공비용 및 시공기간도 크게 줄일 수 있는 장점이 있다.
무엇보다도, 앞서 설명한 것처럼, 본 발명에서는 버스 승강장과 버스 전용차로가 광촉매작용 콘크리트 블록으로 포장 시공되고, 이에 접근하는 차량을 통해서 UV가 지속적으로 조사되어, 광촉매작용이 촉진되므로 UV의 지속적인 조사에 의한 광촉매작용의 활성화 및 그에 따른 미세먼지 저감 효과와 대기정화 효과의 촉진이 더욱 극대화되는 장점을 가진다.
1: UV 램프 장치를 장착한 버스
100: 광촉매작용 버스 전용차로
200: 광촉매작용 버스 승강장

Claims (4)

  1. 광촉매작용 콘크리트 블록에 의해 포장 시공된 광촉매작용 버스 승강장(200)과 광촉매작용 버스 전용차로(100)를 포함하도록 구성되어;
    UV가 광촉매작용 콘크리트 블록에 조사되면 광촉매작용에 의해 미세먼지 유발물질이 산화되어 제거되도록 함으로써, 버스 승강장 및 버스 전용도로에서의 미세먼지 저감 및 대기정화효과를 달성하게 되는 것을 특징으로 하는 대기정화 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    광촉매작용 버스 전용차로(100)는 횡방향으로 일반차로에 연속하여 이웃하게 형성되는데,
    상기 광촉매작용 버스 전용차로(100)는,
    최저층의 노반(10) 위에 복수개의 기초블록(110)이 평면상에서 연속적으로 포설되어 구축된 기초블록층(11)과,
    상기 기초블록층(11) 위에 쇄석이 포설되어 형성된 쇄석층(12)과,
    UV가 조사되면 광촉매작용을 하게 되는 광촉매작용 콘크리트 차도용 블록이 복수개 평면상에서 포설되어 구축되는 차도블록층(13)이 연직상향으로 순차적으로 적층되어 조성된 구조를 가지며;
    상기 광촉매작용 버스 전용차로(100)에서 일반차로와 이웃하는 측면에는, 일반차로와의 구분을 위하여 지지벽 블록(14)이 노반(10) 위에 놓여서 종방향으로 길게 설치되어 있는 구성을 가지는 것을 특징으로 하는 대기정화 시스템.
  3. 버스 승강장과 버스 전용차로를 광촉매작용 콘크리트 블록으로 포장하여 시공하여 각각 광촉매작용 버스 승강장(200) 및 광촉매작용 버스 전용차로(100)로 만드는 단계; 및
    UV가 광촉매작용 버스 승강장(200) 및 광촉매작용 버스 전용차로(100)에 구비된 광촉매작용 콘크리트 블록에 조사되도록 하는 단계를 포함함으로써,
    광촉매작용에 의해 미세먼지 유발물질이 산화되어 제거되도록 하여, 버스 승강장 및 버스 전용도로에서의 미세먼지 저감 및 대기정화효과를 달성하게 되는 것을 특징으로 하는 대기정화 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 광촉매작용 버스 전용차로(100)는, 최저층의 노반(10) 위에 복수개의 기초블록(110)이 평면상에서 연속적으로 포설되어 구축된 기초블록층(11)과, 상기 기초블록층(11) 위에 쇄석이 포설되어 형성된 쇄석층(12)과, UV가 조사되면 광촉매작용을 하게 되는 광촉매작용 콘크리트 차도용 블록이 복수개 평면상에서 포설되어 구축되는 차도블록층(13)이 연직상향으로 순차적으로 적층되어 조성된 구조를 가지는데;
    광촉매작용 버스 전용차로(100)를 광촉매작용 콘크리트 블록으로 포장하여 시공하는 단계에서는,
    기존의 버스 전용차로에 포설되어 있던 아스콘을 제거하는 단계;
    일반도로와 광촉매작용 버스 전용차로(100)를 구분하기 위한 지지벽 블록(14)을 노반(10) 위에 종방향으로 연속적으로 설치하는 단계;
    노반(10) 위에 복수개의 기초블록(110)을 평면상에서 연속적으로 포설하여 기초블록층(11)을 형성하는 단계;
    기초블록층(11) 위에 쇄석을 포설하여 쇄석층(12)을 형성하는 단계; 및
    쇄석층(12) 위로 광촉매작용 차도용 콘크리트 블록을 포설함으로써 광촉매작용 차도블록층(13)을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 대기정화 방법.
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