KR20180106508A - 강우 구분형 누액 감지 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 옥외에 설치된 약품 저장 탱크의 하부에 설치되고, 상기 약품 저장 탱크로부터 누설된 약품 및 외부의 수분과의 접촉에 의한 전기 전도도 또는 정전용량 변화를 검출하는 제1 센서; 상기 약품 저장 탱크의 외측에 설치되고, 외부의 수분과의 접촉에 의한 전기 전도도 변화를 검출하는 제2 센서; 및 상기 제1 센서와 제2 센서의 검출 결과를 비교하여 상기 약품 저장 탱크의 누액 여부를 판단하는 제어부를 포함하는 강우 구분형 누액 감지 장치에 관한 것이다.
Description
본 발명은 옥외에 설치된 약품 저장 탱크의 약품 누설을 감지하는 누액 감지 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 눈이나 빗물 또는 결빙 등을 구분하여 약품의 누설만을 감지할 수 있는 강우 구분형 누액 감지 장치에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 제조 공정에는 많은 화학 물질들이 이용된다. 예를 들면, 웨이퍼의 절단 및 연마 후 세정 공정에 사용되는 세정액, 웨이퍼의 감광 공정에 사용되는 감광액, 웨이퍼의 현상 공정에 사용되는 현상액, 웨이퍼 식각 공정에 사용되는 식각액 등이 반도체 제조 공정에 이용된다.
이러한 화학 물질들은 이송관을 통해 각 공정이 수행되는 위치로 이송되는데, 이송관의 불량 및 열화에 의해 화학 물질이 이송관 외부로 누설되는 일이 발생할 수 있다. 누설된 화학 물질은 사람은 물론 반도체 제조 현장의 다른 장치나 부품들에 악영향을 끼치므로, 이송관의 누액을 감지하여 빠르게 조치를 취할 필요가 있다.
이송관의 누액 감지는 일반적으로 플러스(+) 도체와 마이너스(-) 도체를 나란히 또는 교차 배치하고, 이 도체들과 누설 액체의 접촉에 따른 저항 변화를 측정하여 누설 여부를 판단하는 정전용량 검출형 센서를 주로 이용한다.
이러한 정전용량 검출형 센서 대한민국 공개특허공보 제10-2007-0005234호 및 공개실용신안공보 평01-171340호에 개시되어 있다.
한편, 최근에는 눈이나 빗물 등의 수분에는 반응하지 않고 특정 약품에만 반응하거나 특정 약품에 용해되어 약품의 누설만을 감지할 수 있는 약액 반응형 또는 약액 침투형 누설 감지 센서가 개발되어 사용되고 있다.
그러나, 이러한 약액 반응형 또는 약액 침투형 누설 감지 센서는 눈이나 빗물 또는 결빙에 의한 수분과 누설된 약품이 혼합되어 희석에 따른 약품의 농도 저하로 인해 약품의 누설 감지가 실질적으로 불가능하다.
본 발명은 옥외에 설치된 약품 저장 탱크로부터 누설되는 약품과 눈이나 빗물, 결빙 등의 수분을 구별하여 약품의 누설만을 감지할 수 있는 강우 구분형 누액 감지 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 옥외에 설치된 약품 저장 탱크의 하부에 설치되고, 상기 약품 저장 탱크로부터 누설된 약품 및 외부의 수분과의 접촉에 의한 전기 전도도 또는 정전용량 변화를 검출하는 제1 센서; 상기 약품 저장 탱크의 외측에 설치되고, 외부의 수분과의 접촉에 의한 전기 전도도 변화를 검출하는 제2 센서; 및 상기 제1 센서와 제2 센서의 검출 결과를 비교하여 상기 약품 저장 탱크의 누액 여부를 판단하는 제어부를 포함한다.
바람직하게는, 상기 제어부는, 상기 제1 센서의 전기 전도도 또는 정전용량이 변화하고 상기 제2 센서의 전기 전도도가 변화한 경우에, 강우, 강설, 물청소 또는 결빙 상황이라 판단하고, 상기 제1 센서의 전기 전도도 또는 정전용량이 변화하지 않고 상기 제2 센서의 전기 전도도가 변화한 경우에, 약품 저장 탱크의 약품이 누설된 것이라 판단하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 제1 센서는 상기 약품 저장 탱크의 하부에서 상기 약품 저장 탱크의 주변을 따라 서로 이격되어 배치된 복수 개의 센서들로 이루어진 것을 특징으로 하다.
또한, 상기 제2 센서는, 종방향으로 연장된 판 형상의 하부 하우징과 횡방향으로 연장된 판 형상의 상부 하우징으로 이루어진 하우징; 상기 하부 하우징의 측면에 종방향을 따라 도전성 물질을 도포 또는 인쇄하여 형성되고, 액체와의 접촉에 의한 전기 전도도 변화에 따라 결빙이나 침수 여부를 감지하기 위한 하부 센서부; 상기 상부 하우징의 상면에 횡방향을 따라 도전성 물질을 도포 또는 인쇄하여 형성되고, 액체와의 접촉에 의한 전기 전도도 변화에 따라 강우 여부를 감지하기 위한 상부 센서부; 및 상기 하우징의 내부에서 상기 상부 센서부와 하부 센서부 사이에 배치되고, 상기 상부 센서부와 하부 센서부의 전기 전도도 변화를 감지하는 인쇄회로기판을 포함하는 것을 특징으로 하다.
여기서, 상기 상부 하우징은 상면이 일측을 향하여 기울어진 형태를 갖고, 상기 상부 센서부는 종방향으로 형성된 복수의 설치 구멍들, 및 상기 설치 구멍들에 개별적으로 끼워지고 상기 상부 하우징의 상면과 동일한 높이에 배열되는 헤드를 구비하며 상기 인쇄회로기판에 연결되는 복수의 금속 핀들을 포함하고, 상기 금속 핀들의 헤드에는 각각 불소 수지 계열의 도전성 물질이 도포 또는 인쇄되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 복수의 금속 핀들은 헤드의 높이에 따라 복수의 영역들로 구분되고, 상기 인쇄회로기판은 상기 금속 핀들의 상부 영역에서 하부 영역으로 순차적으로 전기 전도도 변화가 검출되는 경우, 상기 금속 핀들의 전체 영역에서 동시에 전기 전도도 변화가 검출되는 경우, 그리고 상기 금속 핀들의 국소 영역에서 지속적으로 전기 전도도 변화가 검출되는 경우를 구분하여 강우량을 판단하는 것을 특징으로 하다.
본 발명에 따르면, 옥외에 설치된 약품 저장 탱크로부터 누설되는 약품과 눈이나 빗물, 결빙 등의 수분을 구별하여 약품의 누설만을 정확하게 감지할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 외부 환경, 예를 들면 강우량의 정도를 추정할 수 있다.
도 1은 약품 저장 탱크에 설치된, 본 발명에 따른 강우 구분형 누액 감지 장치를 개략적으로 도시한 개념도,
도 2는 본 발명에 따른 강우 구분형 누액 감지 장치의 제2 센서를 개략적으로 도시한 사시도,
도 3은 본 발명에 따른 강우 구분형 누액 감지 장치의 제2 센서의 바람직한 실시예를 개략적으로 도시한 사시도로서, 하우징 내부의 금속 핀들이 드러나도록 하우징 내부를 투시하여 도시한 도면.
도 2는 본 발명에 따른 강우 구분형 누액 감지 장치의 제2 센서를 개략적으로 도시한 사시도,
도 3은 본 발명에 따른 강우 구분형 누액 감지 장치의 제2 센서의 바람직한 실시예를 개략적으로 도시한 사시도로서, 하우징 내부의 금속 핀들이 드러나도록 하우징 내부를 투시하여 도시한 도면.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 강우 구분형 누액 감지 장치에 대한 바람직한 실시예를 설명한다. 참고로, 아래에서 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 구성요소를 지칭하는 용어들은 각각의 구성 요소들의 기능을 고려하여 명명된 것이므로, 본 발명의 기술적 구성요소를 한정하는 의미로 이해되어서는 안 될 것이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 강우 구분형 누액 감지 장치는 옥외에 설치된 약품 저장 탱크의 약품 누설과 빗물, 눈 또는 결빙에 의한 수분을 구분하여 약품의 누설만을 정확하게 검출하기 위한 것으로서, 액체와의 접촉에 의해 전기 전도도 또는 정전용량이 변화하는 제1 센서(100), 액체와의 접촉에 의해 전기 전도도가 변화하는 제2 센서(200), 및 제1 센서(100)와 제2 센서(200)의 검출값을 비교하여 약품 누설을 검출하는 제어부(300)를 포함한다.
제1 센서(100)는 옥외에 설치된 약품 저장 탱크(10)의 하부에 설치된다. 즉, 제1 센서(100)는 약품 저장 탱크(10)로부터 누설된 약품과 접촉하도록 배치된다. 이와 동시에, 제1 센서(100)는 비나 눈이 올 경우에, 또는 추위로 인해 결빙될 경우에 수분과 접촉하도록 배치된다. 이 제1 센서(100)는 약품 저장 탱크(10)로부터 누설된 약품, 그리고 약품 저장 탱크(10) 외부의 수분과 접촉하여 전기 전도도 또는 정전용량 변화를 검출하도록 구성된다. 예를 들면, 제1 센서(100)는 표면에 불소 수지 계열의 도전성 물질이 소성, 도포 또는 인쇄되고, 이 도전성 물질과 액체(약품 및/또는 수분)와의 접촉에 의해 전기 전도도가 변화하거나 정전용량이 변화함으로써, 온(on) 상태가 된다.
여기서, 제1 센서(100)는 하우징 및 하우징 상에 형성된 센서층으로 이루어진다. 그리고, 하우징은 불소 수지 계열의 비도전성 소재로 이루어지고, 센서층은 소정의 패턴으로 형성된 + 단자 및 이와 대응되는 - 단자로 구성된다. 또한, 센서층은 불소 수지와 도전성 혼합물이 혼합되어 이루어진 도전성 물질로 형성될 수 있다. 그리고, 하우징 및 센서층에 포함된 불소 수지는, 예를 들면 내약품성 및 내열성이 우수한 ETFE(Ethylene TetraFluoroEthylene), FEP(Flourinated Ethylene Prophylene), PTFE(PolyTetraFluoroeEhylene), PFA(Perfluorinated acids) 등일 수 있다. 이러한, 불소 수지로 이루어진 하우징과 센서층은 화학 약품과의 접촉 후에도 거의 손상되지 않아 반영구적인 사용이 가능하다.
제2 센서(200)는 약품 저장 탱크(10)의 외측에 설치된다. 이때, 제2 센서(200)는 약품 저장 탱크(10)에서 누설되는 약품과는 접촉하지 않고, 빗물이나 눈 또는 결빙에 의한 수분과 접촉하도록 약품 저장 탱크(10)의 외측에 설치된다. 이 제2 센서(200)는 약품 저장 탱크(10) 외부의 수분, 예를 들면 빗물이나 눈 또는 결빙에 의한 수분과 접촉하여 전기 전도도 변화를 검출하도록 구성된다. 예를 들면, 제2 센서(200)는 표면에 불소 수지 계열의 도전성 물질이 소성, 도포 또는 인쇄되고, 이 도전성 물질과 외부 수분의 접촉에 의해 전기 전도도가 변화함으로써, 온(on) 상태가 된다. 또한, 제2 센서(200)는 제1 센서(100)와 마찬가지로, 하우징과 센서층으로 이루어지고, 하우징은 불소 수지 계열의 비도전성 소재로 이루어지고, 센서층은 불소 수지와 도전성 혼합물이 혼합된 도전성 물질로 이루어지고, 소정의 패턴으로 형성된 + 단자 및 이와 대응되는 - 단자로 구성된다.
제어부(300)는 제1 센서(100)와 제2 센서(200)의 검출 결과, 즉 전기 전도도 또는 정전용량 변화를 비교하여 약품 저장 탱크의 누액 여부를 판단한다. 예를 들면, 제어부(300)는 제1 센서(100)의 전기 전도도 또는 정전용량 검출값과 제2 센서(200)의 전기 전도도 검출값이 동일한 경우에, 제1 센서(100)와 제2 센서(200)의 검출 결과가 빗물이나 눈, 물청소 또는 결빙에 따른 수분에 의한 것이라 추측하여, 약품 저장 탱크(10)의 약품이 누설될지 않은 것으로 판단한다. 또한, 제어부(300)는 제1 센서(100)의 전기 전도도 또는 정전용량 검출값과 제2 센서(200)의 전기 전도도 검출값이 동일하지 않은 경우에, 제1 센서(100)와 제2 센서(00)의 검출값의 차이가 제1 센서(100)와 약품의 접촉에 의한 것으로 추측하여, 약품 저장 탱크(10)의 약품이 누설된 것으로 판단한다.
이와 같이, 본 발명에 따른 강우 구분형 누액 감지 장치는 빗물이나 눈 또는 결빙에 영향을 받지 않고 옥외에 설치된 약품 저장 탱크의 약품 누설을 정확하게 감지할 수 있다.
바람직하게는, 전술한 제1 센서(100)는 약품 저장 탱크(10)의 하부에서 약품 저장 탱크(10)의 주변을 따라 서로 이격되어 배치된 복수 개의 센서들로 이루어지고, 이 센서들은 서로 연결되어 제어부(300)와 전기적으로 연결된다. 따라서, 약품 저장 탱크(10)가 대형인 경우에도, 약품 누설 위치에 영향을 받지 않고 약품 누설을 정확하게 감지할 수 있다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 강우 구분형 누액 감지 장치는 정면에서 볼 때 대략 'T'자 형상의 하우징(210)을 갖는 제2 센서(200)를 포함한다. 이 제2 센서(200)는 하우징(210), 하부 센서부(220), 상부 센서부(230) 및 인쇄회로기판(240; 도 3 참조)을 포함한다.
하우징(210)은 종방향으로 연장된 판 형상의 상부 하우징(210A)과 횡방향으로 연장된 판 형상의 하부 하우징(210B)을 포함한다.
하부 센서부(220)는 하부 하우징(210B)의 측면에 종방향을 따라 불소 수지 계열의 도전성 물질을 소성, 도포 또는 인쇄하여 형성되고, 액체와의 접촉에 의한 전기 전도도 변화에 따라 주변 결빙이나 침수 여부를 감지하는 역할을 한다. 즉, 하부 센서부(220)는 약품 저장 탱크(10)의 외측에서 약품 저장 탱크가 설치된 파운데이션(foundation) 또는 지면에 설치되어, 빗물이나 눈에 의한 침수 또는 결빙에 의해 수분과 접촉함으로써, 주변 상황을 감지한다. 여기서, 하부 센서부(220)는 하부 하우징(210B)의 길이방향을 따라 복수의 영역들로 구획되고, 각각의 영역별로 개별 검출값을 출력함으로써, 강우량이나 침수 높이를 감지하도록 구성될 수 있다.
상부 센서부(230)는 상부 하우징(210A)의 상면에 횡방향을 따라 불소 수지 계열의 도전성 물질을 소성, 도포 또는 인쇄하여 형성되고, 액체와의 접촉에 의한 정전용향 변화에 따라 비나 눈이 오는지를 감지할 수 있다. 즉, 상부 센서부(230)는 하늘을 향하여 위치함으로써, 강우 여부를 감지할 수 있다.
인쇄회로기판(240)은 상부 센서부(230)와 하부 센서부(220) 사이에서 상부 센서부(230) 및 하부 센서부(220)와 전기적으로 연결되고, 상부 센서부(230)와 하부 센서부(220)의 전기 전도도 변화를 감지하고, 그 결과를 제어부(300)에 전달한다.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 강우 구분형 누액 감지 장치의 제2 센서(200)는 비가 오는 경우에 강우 정도를 구분할 수 있도록 구성된다.
구체적으로, 상부 하우징(210A)은 상면이 일측을 향하여 기울어진 형태를 갖는다. 즉, 상부 하우징(210A)의 상면은 경사면으로 형성된다. 이에 따라, 비가 오는 경우 빗물이 일측으로 흘러내리게 된다.
또한, 제2 센서(200)의 상부 센서부(230)는 종방향으로 형성된 복수의 설치 구멍들과 이 설치 구멍들에 개별적으로 끼워지는 복수의 금속 핀들(232)을 포함한다. 또한, 금속 핀(232)은 상부 하우징(210A)의 상면과 동일한 높이에 배열되는 헤드(232a)를 구비하고, 금속 핀(232)의 하단은 인쇄회로기판(240)에 전기적으로 연결된다.
여기서, 금속 핀(232)의 헤드(232a)에는 각각 불소 수지 계열의 도전성 물질이 소성, 도포 또는 인쇄되어, 액체와의 접촉에 의해 전기 전도도가 변하는 접촉 단자로서의 역할을 한다. 이때, 금속 핀(232)의 헤드(232a)에 배치되는 도전성 물질은 헤드(232a)와 설치 구멍 사이를 밀봉하도록 형성되어, 액체가 하우징(210) 내부의 인쇄회로기판(240)으로 진입하는 것을 방지한다.
한편, 상부 센서부(230)에 배치된 복수의 금속 핀들(232)은 상부 하우징(210A)의 상면, 즉 경사면에 의해 헤드(232a)의 높이가 달라지게 된다. 여기서, 바람직하게는 복수의 금속 핀들(232)의 헤드들(232a)은 그 높이에 따라 복수의 영역들로 구분된다. 예를 들면, 도 3에서, 상부 센서부(230)의 금속 핀들(232)은 헤드(232a)의 높이가 가장 높은 도면 우측의 제1 영역(230A), 제1 영역(230A)의 바로 좌측에 위치한 제2 영역(230B), 제2 영역(230B)의 바로 좌측에 위치한 제3 영역(230C) 및 헤드(232)의 높이가 가장 낮은 도면 좌측의 제4 영역(230D)으로 구분된다. 그리고, 제1 영역 내지 제4 영역(230A 내지 230D)은 각각의 전기 전도도 검출값을 출력하게 된다.
이러한 상부 센서부(230)의 구성에 의해, 인쇄회로기판(240)은 내리는 비의 양을 어느 정도 추정할 수 있다.
구체적으로, 인쇄회로기판(240)은 금속 핀들(232)의 상부 영역에서 하부 영역으로 순차적으로 전기 전도도 변화가 검출되는 경우, 즉 내리는 비의 양이 적어서 상부 센서부(230)의 상부 영역, 즉 제1 영역(230A)에 내린 비가 제2 영역(230B), 제3 영역(230C) 및 제4 영역(230D)을 거쳐 흘러내리는 것으로 판단하여, 비의 양이 소량인 것으로 추정할 수 있다.
또한, 인쇄회로기판(240)은 금속 핀들(232)의 전체 영역들에서 동시에 전기 전도도 변화가 검출되는 경우, 즉 내리는 비의 양이 많아서 상부 센서부(230)의 전체 영역들이 빗물과 접촉하는 것으로 판단하여, 비의 양이 많은 강우 상황이라 추정할 수 있다.
또한, 인쇄회로기판(240)은 금속 핀들(232)의 국소 영역에서만 지속적으로 전기 전도도 변화가 검출되는 경우에는 내리는 비의 양이 극소량이라 추정할 수 있다.
이상에서 설명된 본 발명의 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 보여준 것에 불과하며, 본 발명의 보호 범위는 이하 특허청구범위에 의하여 해석되어야 마땅할 것이다. 또한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것인 바, 본 발명과 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
Claims (6)
- 옥외에 설치된 약품 저장 탱크의 하부에 설치되고, 상기 약품 저장 탱크로부터 누설된 약품 및 외부의 수분과의 접촉에 의한 전기 전도도 또는 정전용량 변화를 검출하는 제1 센서;
상기 약품 저장 탱크의 외측에 설치되고, 외부의 수분과의 접촉에 의한 전기 전도도 변화를 검출하는 제2 센서; 및
상기 제1 센서와 제2 센서의 검출 결과를 비교하여 상기 약품 저장 탱크의 누액 여부를 판단하는 제어부를 포함하는 강우 구분형 누액 감지 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 제1 센서의 전기 전도도 또는 정전용량이 변화하고 상기 제2 센서의 전기 전도도가 변화한 경우에, 강우, 강설, 물청소 또는 결빙 상황이라 판단하고,
상기 제1 센서의 전기 전도도 또는 정전용량이 변화하지 않고 상기 제2 센서의 전기 전도도가 변화한 경우에, 약품 저장 탱크의 약품이 누설된 것이라 판단하는 것을 특징으로 하는 강우 구분형 누액 감지 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 제1 센서는 상기 약품 저장 탱크의 하부에서 상기 약품 저장 탱크의 주변을 따라 서로 이격되어 배치된 복수 개의 센서들로 이루어진 것을 특징으로 하는 강우 구분형 누액 감지 장치,
- 제1항에 있어서,
상기 제2 센서는,
종방향으로 연장된 판 형상의 하부 하우징과 횡방향으로 연장된 판 형상의 상부 하우징으로 이루어진 하우징;
상기 하부 하우징의 측면에 종방향을 따라 도전성 물질을 도포 또는 인쇄하여 형성되고, 액체와의 접촉에 의한 전기 전도도 변화에 따라 결빙이나 침수 여부를 감지하기 위한 하부 센서부;
상기 상부 하우징의 상면에 횡방향을 따라 도전성 물질을 도포 또는 인쇄하여 형성되고, 액체와의 접촉에 의한 전기 전도도 변화에 따라 강우 여부를 감지하기 위한 상부 센서부; 및
상기 하우징의 내부에서 상기 상부 센서부와 하부 센서부 사이에 배치되고, 상기 상부 센서부와 하부 센서부의 전기 전도도 변화를 감지하는 인쇄회로기판을 포함하는 것을 특징으로 하는 강우 구분형 누액 감지 장치.
- 제4항에 있어서,
상기 상부 하우징은 상면이 일측을 향하여 기울어진 형태를 갖고,
상기 상부 센서부는 종방향으로 형성된 복수의 설치 구멍들, 및 상기 설치 구멍들에 개별적으로 끼워지고 상기 상부 하우징의 상면과 동일한 높이에 배열되는 헤드를 구비하며 상기 인쇄회로기판에 연결되는 복수의 금속 핀들을 포함하고,
상기 금속 핀들의 헤드에는 각각 불소 수지 계열의 도전성 물질이 도포 또는 인쇄되는 것을 특징으로 하는 강우 구분형 누액 감지 장치.
- 제5항에 있어서,
상기 복수의 금속 핀들은 헤드의 높이에 따라 복수의 영역들로 구분되고,
상기 인쇄회로기판은 상기 금속 핀들의 상부 영역에서 하부 영역으로 순차적으로 전기 전도도 변화가 검출되는 경우, 상기 금속 핀들의 전체 영역에서 동시에 전기 전도도 변화가 검출되는 경우, 그리고 상기 금속 핀들의 국소 영역에서 지속적으로 전기 전도도 변화가 검출되는 경우를 구분하여 강우량을 판단하는 것을 특징으로 하는 강우 구분형 누액 감지 장치.
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| KR20220034629A (ko) * | 2020-09-11 | 2022-03-18 | 주식회사 지앤지테크놀러지 | 지열시스템용 누출 진단 장치와 이를 포함하는 누수검지가 가능한 지열 시스템 및 이의 시공 방법 |
| KR102547740B1 (ko) * | 2023-03-21 | 2023-06-26 | 주식회사 사이몬 | 센서 일체형 누수 탐지 클램프 및 이를 이용한 누수탐지 장치 |
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-
2017
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