KR20220124319A - 누액 감지 시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 서로 직렬로 연결되는 복수개의 필름타입 누액 감지 센서; 상기 누액 감지 센서 각각과 직렬 연결되는 복수개의 슬레이브 모듈; 및 상기 누액 감지 센서 및 상기 슬레이브 모듈과 직렬 연결되는 마스터 모듈을 포함하고, 상기 누액 감지 센서는, 베이스 레이어; 상기 베이스 레이어 상면에 배치되는 감지라인, 전원라인 및 통신라인을 포함하는 도전성회로; 및 상기 도전성 회로를 커버하도록 상기 베이스 레이어 상면에 결합하고, 상기 감지라인에 상응하는 위치를 관통하여 관통부가 형성되는 커버 레이어를 포함하고, 상기 감지 라인은 누액을 감지하여 감지한 전기적 신호가 직렬 연결된 상기 슬레이브 모듈에 인가되는 누액 감지 시스템을 제공한다.
Description
본 발명은 누액 감지 시스템에 관한 것이다.
원유, 정제된 석유화학 제품, 또는 산이나 염기와 같은 부식성 액체와 같은 액체 이송에는 탱크와 지하나 옥외 파이프 라인이 이용된다. 지하 나 옥외 파이프 라인을 이용할 경우, 파이프 연결부 및 밸브에서 누설이 발생할 수 있다. 파이프 라인에서 액체의 누설이 발생되는 것을 감지할 필요가 있다.
이러한 액체 누설 감지를 위한 다양한 장치가 공지되어 있다. 물이나 유기용제 또는 부식성 액체와 같은 액체의 누설을 파이프 라인의 긴 경로를 따라 감지하기 위하여 센서 케이블, 또는 센서 필름이 사용될 수 있다.
종래의 센서 케이블 또는 센서 필름은 액체 탱크나 파이프 라인을 따라 설치되는데 센서 길이의 연장을 위해 하나의 제어 모듈에 병렬 방식으로 센서 필름 또는 센서 케이블을 연결해야 하는 문제점이 있다. 또한, 하나의 제어 모듈에 한 종류의 누액 감지 센서만 연결 가능한 문제점이 있다. 또한, 거리 감지용 누액 감지 센서를 별도로 사용하여야 거리 감지 기능을 사용할 수 있는 제한이 있고, 옥외 설치시 거리 제한이 있는 문제점이 있다.
도 1은 종래의 액체 탱크(T) 주위에 누액 감지 센서가 설치되는 실시예를 나타낸 도면으로 마스터모듈(40)에 각각의 누액 감지 센서(10)가 병렬로 각각 연결되어야 하고, 전원선 통신선을 별도로 설치하여야 하므로 설치를 위한 배관 비용이 과다한 문제점이 있고, 누액 위치를 확인할 필요가 있는 경우 옥외용 거리 감지 센서를 별도로 설치해야 하는 문제점이 있다.
본 발명은 종래의 문제점을 개선하기 위하여, 별도의 전원선 및 통신회선 공사가 필요하지 않은 누액 감지 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 마스터 모듈과 슬레이브 모듈을 이용 직렬 방식으로 누액 감지 센서를 연결할 수 있는 누액 감지 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은, 하나의 마스터 제어기에 다양한 종류의 누액 감지 센서를 연결할 수 있는 누액 감지 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,
서로 직렬로 연결되는 복수개의 필름타입 누액 감지 센서;
상기 누액 감지 센서 각각과 직렬 연결되는 복수개의 슬레이브 모듈; 및
상기 누액 감지 센서 및 상기 슬레이브 모듈과 직렬 연결되는 마스터 모듈을 포함하고,
상기 누액 감지 센서는
베이스 레이어;
상기 베이스 레이어 상면에 배치되는 감지라인, 전원라인 및 통신라인을 포함하는 도전성회로; 및
상기 도전성 회로를 커버하도록 상기 베이스 레이어 상면에 결합하고, 상기 감지라인에 상응하는 위치를 관통하여 관통부가 형성되는 커버 레이어를 포함하고,
상기 감지 라인은 누액을 감지하여 감지한 전기적 신호가 직렬 연결된 상기 슬레이브 모듈에 인가되는 누액 감지 시스템을 제공한다.
복수개의 상기 슬레이브 모듈은 각각 ID가 할당되어, 감지한 전기적 신호에 따른 감지정보와 상기 ID 정보를 상기 마스터 모듈에 인가하는 것을 특징으로 한다.
상기 누액 감지 센서는 도전성 액체의 누설을 감지하는 2 선의 감지라인, 2 선의 전원라인, 하나의 통신라인이 상기 베이스 레이어 상에 형성되고, 상기 커버레이어에는 상기 감지라인에 상응하는 위치에 길이 방향을 따라 설정 간격 이격하여 관통부가 각각 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 누액 감지 센서는, 비도전성 액체의 누설을 감지하는 하나의 감지라인, 2 선의 전원라인, 2 선의 통신라인이 상기 베이스 레이어 상에 형성되고,
상기 감지라인에 상응하는 위치에 전체의 커버레이어를 절개하여 상기 감지라인이 노출되도록 절개라인이 형성되고,
상기 감지라인은 유기용제에 반응하여 저항값이 변화하는 물질로 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 따르면, 별도의 전원선 및 통신회선 공사가 필요하지 않은 누액 감지 시스템을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 마스터 모듈과 슬레이브 모듈을 이용 직렬 방식으로 누액 감지 센서를 연결할 수 있는 누액 감지 시스템을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 하나의 마스터 모듈에 다양한 종류의 액체를 감지하는 누액 감지 센서를 연결할 수 있는 누액 감지 시스템을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 슬레이브 모듈에 ID를 부여하여 구간별 누액 위치 및 온도를 감지할 수 있는 누액 감지 시스템을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면 하나의 채널로 50m 까지 센서를 연결할 수 있어 최대 200m의 단선 센선 라인을 구축할 수 있는 장점이 있다.
도 1 은 종래 기술에 따른 누액 감지 시스템의 설치 예를 나타낸 도면이다.
도 2 는 본 발명의 실시예에 따른 누액 감지 시스템의 설치 예를 나타낸 도면이다.
도 3 내지 5 는 본 발명의 실시예에 따른 누액 감지 시스템을 나타낸 도면이다.
도 6 은 본 발명의 실시예에 따른 누액 감지 시스템의 누액 감지 센서를 나타낸 분리 사시도이다.
도 7 은 본 발명의 실시예에 따른 누액 감지 시스템의 오일용 누액 감지 센서를 나타낸 분리 사시도이다.
도 2 는 본 발명의 실시예에 따른 누액 감지 시스템의 설치 예를 나타낸 도면이다.
도 3 내지 5 는 본 발명의 실시예에 따른 누액 감지 시스템을 나타낸 도면이다.
도 6 은 본 발명의 실시예에 따른 누액 감지 시스템의 누액 감지 센서를 나타낸 분리 사시도이다.
도 7 은 본 발명의 실시예에 따른 누액 감지 시스템의 오일용 누액 감지 센서를 나타낸 분리 사시도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 실시예를 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조 부호를 유사한 구성 요소에 대해 사용하였다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "이루어진다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 실시예에 대해 설명한다. 도면에 관계없이 동일한 부재번호는 동일한 구성요소를 지칭한다. 실시예들에서 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 2 는 본 발명의 실시예에 따른 누액 감지 시스템을 감지 대상 액체 탱크(T) 주위에 설치된 예를 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 3 내지 5 는 누액 감지 시스템을 개략적으로 나타낸 도면이다. 도 6 및 7은 누액 감지 센서를 나타낸 분리사시도이다.
도시되는 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 누액 감지 시스템은 직렬로 연결되는 복수개의 필름타입 누액 감지 센서(100), 이들 각각과 직렬 연결되는 복수개의 슬레이브 모듈(300), 및 이들과 직렬 연결되는 마스터 모듈(400)을 포함한다.
누액 감지 센서(100)는 띠형상의 필름 형태로 이루어지고, 양 단부에는 커넥터가 결합하고, 커넥터에는 케이블(200)이 연결되어 슬레이브 모듈(300)을 거쳐 타 마스터 모듈(400)과 연결된다. 누액 감지 센서(100)는 베이스 레이어(110), 상기 베이스 레이어(110) 상면에 배치되는 도전성회로(120,130,140), 상기 도전성 회로(120,130,140)를 커버하도록 상기 베이스 레이어(110) 상면에 결합하는 커버 레이어(150)를 포함한다.
베이스 레이어(110)는 PI(폴리이미드), PET(폴리에스터), PTFE 또는 FEP(불소수지 계열), ETFE(에틸렌 테트라플르오르에틸렌), PFA(퍼플루오로알콕시 알칸), PO(폴리올레핀) 등의 내열성, 내식성, 내약품성, 내화학성이 있는 재질의 필름으로 형성된다.
도전성 회로(120,130,140)는 감지라인(120), 전원라인(130), 및 통신라인(140)을 포함한다. 도전성 회로(120,130,140)는 구리, 은, 아연, 니켈-크롬 합금, 니켈, 크롬, 텅스텐-몰리브덴 합금, 텅스텐, 몰리브덴을 포함하는 그룹에서 선택된 금속을 순차적으로 적층하여 다층으로 형성될 수 있다. 예를 들어 니켈-크롬 합금, 니켈, 크롬, 텅스텐-몰리브덴 합금, 텅스텐, 몰리브덴으로 이루어진 그룹에서 선택된 어느 하나의 금속을 적층한 후, 그 위에 금, 은, 구리를 포함하는 그룹에서 선택된 어느 하나의 금속을 적층하고, 그 위에 니켈-크롬 합금, 니켈, 크롬, 텅스텐-몰리브덴 합금, 텅스텐, 몰리브덴으로 이루어진 그룹에서 선택된 어느 하나의 금속을 적층하여 3개의 금속층으로 도전성 회로를 형성할 수 있다. 또한, 구리 적층 후 그 위에 니켈을 적층하여 2개의 금속층으로 도전성 회로를 형성할 수도 있다. 다층 금속으로 도전성 회로를 형성하면 높은 내식성을 가질 수 있고, 단위면적당 저항값을 정밀하고 균일하게 설계할 수 있다. 진공 증착 방식으로 도전성 회로를 형성할 경우 1㎛ 이하의 두께로 형성 가능하고 베이스 레이어와의 부착력을 향상시킬 수 있다. 또한, 도전성 회로(120,130,140)는 전도성 폴리머, 은(SILVER) 화합물 또는 전도성 잉크를 다양한 방식으로 상기 베이스 레이어(110) 상에 인쇄하여 형성할 수 있다. 오일과 같은 비도전성 액체 감지를 위한 감지라인(120)은 유기용제에 반응하여 저항값이 변화하는 물질로 형성된다. 오일과 같은 비도전성 액체 감지를 위한 감지라인(120)은 전도성 카본 50~99 중량%에 폴리우레탄, 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 폴리카보네이트(PC), 페놀수지(PF) 중 어느 하나가 1~50 중량%으로 혼합된 혼합물로 형성되는 것이 바람직하다. 전도성 카본은 액티브 카본, 탄소 나노 튜브(CNT), 그래핀(Graphene), 카본 블랙 중 어느 하나를 사용할 수 있다. 오일과 같은 비도전성 액체 감지를 위한 감지라인(120)은 오일흡수제, 도전제, 바인더, 희석용제를 포함하는 누유 감지 조성물로 형성될 수 있다. 오일 흡수제는 발수 코팅된 다공성 실리카(meso porous silica) 입자로 구성되는 것이 바람직하다. 전원라인(130)은 동작 전원을 공급받기 위한 것이고, 통신라인(140)은 마스터모듈(400)과의 통신을 위한 것이다.
커버 레이어(150)는 PI(폴리이미드), PET(폴리에스터), PTFE 또는 FEP(불소수지 계열), ETFE(에틸렌 테트라플르오르에틸렌), PFA(퍼플루오로알콕시알칸), PO(폴리올레핀) 등의 내열성, 내약품성, 내화학성과 내식성이 있는 재질의 필름으로 형성된다. 커버 레이어(150)는 접착제 또는 별도의 접착 레이어를 이용하여 베이스 레이어(110)와 결합할 수 있다. 내열성, 내식성, 내약품성 및 내화학성이 있는 재질의 커버 레이어(150)가 도전성 회로(120,130,140)가 형성된 베이스 레이어(110)의 전면을 완전 밀봉되도록 커버하므로 도전성 회로(120,130,140)는 커버레이어(150)를 관통하여 형성되는 후술할 관통부(151)로만 누설된 액체와 접촉될 수 있다. 커버 레이어(150)는 내열성, 내식성, 내약품성 및 내화학성이 있는 재질로 베이스 레이어(110)를 둘러싸는 형태로 코팅하여 형성될 수도 있다. 커버 레이어(150)는 도전성 회로(120,130,140)가 상면에 형성된 베이스 레이어(110)에 결합시 감지 라인(120)에 상응하는 위치가 관통되어 관통부(151)가 형성된다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 도전성 액체의 누설을 감지하는 누액 감지 센서(100)를 나타낸 도면이다. 도시되는 바와 같이, 도전성 액체의 누설을 감지하는 누액 감지 센서(100)는 2 선의 감지라인(120a,120b), 2 선의 전원라인(130a,130b), 하나의 통신라인(140)이 베이스 레이어(110) 상에 형성된다. 관통부(151)는 감지라인(120a,120b)에 상응하는 위치에 길이 방향을 따라 설정 간격 이격하여 센싱홀(151a,151b)이 각각 형성된다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 오일, 유기화합물과 같은 비도전성 액체의 누설을 감지하는 누액 감지 센서(100')를 나타낸 도면이다. 도시되는 바와 같이, 비도전성 액체의 누설을 감지하는 누액 감지 센서(100')는 하나의 감지라인(120), 2 선의 전원라인(130a,130b), 2 선의 통신라인(140a,140b)이 베이스 레이어(110) 상에 형성된다. 감지라인(120)을 따라 센싱홀을 커버 레이어(150)를 관통하여 형성하거나, 감지라인(120)에 상응하는 위치 전체의 커버레이어(150)를 절개하여 감지라인(120)이 노출되도록 절개라인(151')을 형성할 수 있다. 절개라인(151')을 형성할 경우 감지 후 누액을 간단한 제거 작업으로 제거하여 누액 감지 센서(100')를 재사용할 수 있는 장점이 있다.
전원라인(130)은 직렬연결되는 슬레이브 모듈(300)에 구동 전압을 인가하고, 통신라인(140)은 마스터 모듈(400)로 감지 정보를 전송하는 기능을 수행한다.
필름 형태의 누액 감지 센서(100)는 연결 케이블(200)에 연결하기 위한 커넥터(500)가 양 단에 결합한다.
슬레이브 모듈(300)은 각각 ID가 설정되고, 각각 누액 감지 센서(100)에 직렬로 연결된다. 연결 케이블(200)과 커넥터(500)를 이용하여 연결된다. 슬레이브 모듈(300)은 인접하는 누액 감지 센서(100)에 직렬 연결된다. 각각의 슬레이브 모듈(300)은 감지 정보를 ID와 함께 통신라인(140)을 통해 마스터 모듈(400)로 전송하여 누액 검출 위치를 알수 있도록 한다. 슬레이브모듈(400)은 온도 센서를 포함하여 온도 정보를 ID와 함께 전달하여 마스터 모듈(400)은 슬레이브 모듈 위치의 온도를 검출하여 화재를 예방할 수 있는 장점이 있다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 따른 누액 감지 시스템은 누액 감지 센서(100)가 감지한 전기적 신호(전류, 저항 및/또는 전압 중 적어도 하나)가 직렬 연결된 슬레이브 모듈(300)에 인가된다. 슬레이브 모듈(300)은 직렬 연결된 통신라인(140)을 통해 마스터 모듈(400)로 ID와 함께 감지한 전기적 신호에 따른 값을 전달하고, 마스터 모듈(400)은 이에 따라 누액이 발생한 위치와 온도, 및 누액 종류를 검출할 수 있게 된다.
필름 타입의 누액 감지 센서(100)가 각각 슬레이브 모듈(300)과 직렬로 연결되어 감지 대상 액체 탱크 둘레에 배치되고, 마스터 모듈(400)에 직렬로 연결된다. 복수개의 슬레이브 모듈(300)은 통신라인(140)을 통해 마스터 모듈(400)에 직렬로 순차적으로 접속되고, 마스터 모듈(400)은 슬레이브 모듈(300)로부터 감지 신호를 수신하고 전원을 인가한다. 마지막 슬레이브 모듈(300)은 제너베리어를 통해 마스터 모듈(400)에 연결되는 것이 바람직하다. 제너베리어는 안전지역에서 위험지역으로 흘러가는 위험한 수위의 전기적 에너지를 막아주는 역할을 한다. 폭발이 일어나지 않을 정도의 전기적 레벨만을 위험지역으로 보내준다.
도전성 회로의 각 라인은 0.5Ω/m의 저항을 가지고 하나의 전원 라인(130a)에 +15V, 다른 전원라인(130b)에 0V, 하나의 감지라인(120a)에 3.3V, 다른 감지 라인(120b)에 0V를 인가하도록 설정할 수 있다. 경우에 따라서 센서 설치 길이가 길어지는 경우에는 전원라인(130a)과 하나의 감지라인(120a)에 각각 15V, 다른 전원라인(130b)과 다른 감지라인(120b)에 각각 0V를 인가하도록 설정할 수도 있다. 누액 감지 센서(100)는 채널 당 최대 50m로 제작하여 4채널 구성 시 최대 200m 단선 센서 라인을 구축할 수 있다. 구간별 누액위치 및 온도 검출이 가능하며, 한개의 시스템에 케미컬 감지 센서, 유기오일 감지센서, 누수 센서를 혼합 설치하여 하나의 마스터 모듈에 다양한 종류의 누액 감지 센서의 설치가 가능하게 된다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 따른 누액 감지 센서는 감지라인, 전원라인, 통신라인을 모두 포함하여 별도의 전원선 및 통신 회선 공사가 불필요하게 된다. 따라서, 채널 리드 케이블 포설 공사 설치 비용 및 시간이 50%이상 절감되는 비용 절감 효과가 있다.
100 ; 누액 감지 센서
110 ; 베이스 레이어
120 ; 감지라인 130 ; 전원라인
140 ; 통신라인 150 ; 커버 레이어
300 ; 슬레이브 모듈 400 ; 마스터 모듈
120 ; 감지라인 130 ; 전원라인
140 ; 통신라인 150 ; 커버 레이어
300 ; 슬레이브 모듈 400 ; 마스터 모듈
Claims (4)
- 서로 직렬로 연결되는 복수개의 필름타입 누액 감지 센서;
상기 누액 감지 센서 각각과 직렬 연결되는 복수개의 슬레이브 모듈; 및
상기 누액 감지 센서 및 상기 슬레이브 모듈과 직렬 연결되는 마스터 모듈을 포함하고,
상기 누액 감지 센서는
베이스 레이어;
상기 베이스 레이어 상면에 배치되는 감지라인, 전원라인 및 통신라인을 포함하는 도전성회로; 및
상기 도전성 회로를 커버하도록 상기 베이스 레이어 상면에 결합하고, 상기 감지라인에 상응하는 위치를 관통하여 관통부가 형성되는 커버 레이어를 포함하고,
상기 감지 라인은 누액을 감지하여 감지한 전기적 신호가 직렬 연결된 상기 슬레이브 모듈에 인가되는 누액 감지 시스템.
- 제 1 항에 있어서,
복수개의 상기 슬레이브 모듈은 각각 ID가 할당되어, 감지한 전기적 신호에 따른 감지정보와 상기 ID 정보를 상기 마스터 모듈에 인가하는 것을 특징으로 하는 누액 감지 시스템.
- 제 1 항에 있어서,
상기 누액 감지 센서는,
도전성 액체의 누설을 감지하는 2 선의 감지라인, 2 선의 전원라인, 하나의 통신라인이 상기 베이스 레이어 상에 형성되고, 상기 커버레이어에는 상기 감지라인에 상응하는 위치에 길이 방향을 따라 설정 간격 이격하여 관통부가 각각 형성되는 것을 특징으로 하는 누액 감지 시스템.
- 제 1 항에 있어서,
상기 누액 감지 센서는
비도전성 액체의 누설을 감지하는 하나의 감지라인, 2 선의 전원라인, 2 선의 통신라인이 상기 베이스 레이어 상에 형성되고,
상기 감지라인에 상응하는 위치 전체의 커버레이어를 절개하여 상기 감지라인이 노출되도록 절개라인이 형성되고,
상기 감지라인은 유기용제에 반응하여 저항값이 변화하는 물질로 형성되는 것을 특징으로 하는 누액 감지 시스템.
Priority Applications (1)
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| KR1020210027540A KR20220124319A (ko) | 2021-03-02 | 2021-03-02 | 누액 감지 시스템 |
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|---|---|
| KR20220124319A true KR20220124319A (ko) | 2022-09-14 |
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| Country | Link |
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| KR (1) | KR20220124319A (ko) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101470308B1 (ko) | 2013-10-29 | 2014-12-08 | (주)유민에쓰티 | 리크 감지 장치 및 이를 이용한 원격 모니터링 시스템 |
-
2021
- 2021-03-02 KR KR1020210027540A patent/KR20220124319A/ko not_active Application Discontinuation
Patent Citations (1)
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