KR100797955B1 - Apparatus for removing tar contained in cokes oven gas, using an electrostatic induction operation - Google Patents
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Abstract
본 발명은 제철소 냉연의 소둔공정에서 사용되어지는 열원인 COG 내의 타르와 같은 불순물을 강력한 코로나 방전을 이용하여 COG내 불순물을 용이하게 제거하면서도 변형과 폭발이 일어나지 않고 자동청소가 가능한 정전유도 작용을 이용한 코크스 오븐가스의 타르제거장치에 관한 것이다.The present invention utilizes an electrostatic induction effect that enables automatic cleaning without deformation and explosion while easily removing impurities such as tar in COG, which is a heat source used in an annealing process of steel mill, by using strong corona discharge. It relates to a tar removal device of coke oven gas.
이를 위하여, 본 발명은 직류고압을 발생시켜 공급해주는 전원 공급부(60)와, 공급된 전원에 의하여 야기되는 정전유도 작용을 이용하여 COG에 함유된 타르를 부착하는 타르 집진부(70)와, 이에 부착된 타르를 제거하는 타르 제거부(80)와, 이로부터 배출되는 타르를 물 속에 용해시켜 배출시키는 타르 배출부(90)로 구성되는 것을 특징으로 하는 정전유도 작용을 이용한 코크스 오븐가스의 타르제거장치를 제공한다.To this end, the present invention is a power supply unit 60 for generating and supplying a DC high pressure, a tar dust collecting unit 70 for attaching the tar contained in the COG using the electrostatic induction effect caused by the supplied power, and attached thereto Tar removal unit of the coke oven gas using an electrostatic induction action, characterized in that it is composed of a tar removal unit 80 for removing the tar, and a tar discharge unit 90 dissolving and discharging the tar discharged from the water. To provide.
이와 같이, 본 발명은 정전유도 작용에 의하여 강력한 코로나 방전으로 타르를 제거하면서 방전극과 원통형 집진판의 변형을 방지하며, 가동중에도 집진판에 부착된 타르의 청소가 가능하고, 가동중 산소침투시 전원과 COG를 차단하고 질소로 자동 퍼지시켜 안전성이 향상되는 효과가 있다.As described above, the present invention prevents deformation of the discharge electrode and the cylindrical dust collecting plate while removing tar by the strong corona discharge by electrostatic induction, and enables cleaning of the tar attached to the dust collecting plate during operation, and power supply and COG during operation Blocking and automatically purging with nitrogen has the effect of improving safety.
COG, 타르, 코로나, 집진판, 방전극, 원형 브러시, 물탱크, 질소COG, tar, corona, dust collector, discharge electrode, circular brush, water tank, nitrogen
Description
도 1은 종래의 필터형 타르제거장치를 개략적으로 도시한 개략도;1 is a schematic diagram schematically showing a conventional filter type tar removing device;
도 2는 본 발명에 따른 정전유도 작용을 이용한 코크스 오븐가스의 타르제거장치의 전체 구성도;2 is an overall configuration diagram of the tar removal apparatus of the coke oven gas using the electrostatic induction action according to the present invention;
도 3은 본 발명에 따른 정전유도 작용을 이용한 코크스 오븐가스의 타르제거장치의 본체 상세도;Figure 3 is a detailed view of the body of the tar removal apparatus of the coke oven gas using the electrostatic induction action according to the present invention;
도 4는 본 발명에 따른 정전유도 작용을 이용한 코크스 오븐가스의 타르제거장치를 구성하는 원통형 집진판과 방전극의 분해 사시도;4 is an exploded perspective view of a cylindrical dust collecting plate and a discharge electrode constituting the tar removal apparatus of the coke oven gas using the electrostatic induction action according to the present invention;
도 5는 본 발명에 따른 정전유도 작용을 이용한 코크스 오븐가스의 타르제거장치를 스크류 잭과 원형 브러시의 분해 사시도;5 is an exploded perspective view of a screw jack and a circular brush of the tar removal apparatus of the coke oven gas using the electrostatic induction action according to the present invention;
도 6은 본 발명에 따른 정전유도 작용을 이용한 코크스 오븐가스의 타르제거장치의 작용도;6 is a functional diagram of the tar removal apparatus of the coke oven gas using the electrostatic induction action according to the present invention;
도 7은 본 발명에 따른 정전유도 작용을 이용한 코크스 오븐가스의 타르제거장치의 자동청소를 위한 공정흐름도;7 is a process flow chart for the automatic cleaning of the tar removal apparatus of the coke oven gas using the electrostatic induction action according to the present invention;
도 8은 본 발명에 따른 정전유도 작용을 이용한 코크스 오븐가스의 타르제거 장치의 폭발 방지를 위한 공정흐름도이다.8 is a process flow chart for preventing the explosion of the tar removal apparatus of the coke oven gas using the electrostatic induction action according to the present invention.
♣도면의 주요부분에 대한 부호의 설명♣♣ Explanation of symbols for main part of drawing ♣
4:직류고압발생기 31:상부 캡 33:전극판 60:전원공급부4: DC high voltage generator 31: upper cap 33: electrode plate 60: power supply
20:집진기 케이스 1:티타늄 방전극 32:절연판 2:원통형 집진판20: Dust collector case 1: Titanium discharge electrode 32: Insulation plate 2: Cylindrical dust collector
70:타르 집진부 27:원형 브러시 37:스크류축 25:구동모터70: tar dust collecting part 27: circular brush 37: screw shaft 25: drive motor
80:타르 제거부 21:물탱크 90:타르 배출부80: tar removal portion 21: water tank 90: tar discharge portion
본 발명은 정전유도 작용을 이용한 코크스 오븐가스의 타르제거장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 제철소 냉연의 소둔공정에서 사용되어지는 열원인 COG(Cokes Oven Gas) 내의 타르와 같은 불순물을 강력한 코로나 방전을 이용하여 COG내 불순물을 용이하게 제거하면서도 변형과 폭발이 일어나지 않고 자동청소가 가능한 정전유도 작용을 이용한 코크스 오븐가스의 타르제거장치에 관한 것이다.The present invention relates to a tar removal apparatus of coke oven gas using an electrostatic induction action, and more particularly, a strong corona discharge of impurities such as tar in COG (Cokes Oven Gas), which is a heat source used in an annealing process of cold rolling mills. The present invention relates to a tar removal apparatus for coke oven gas using an electrostatic induction function, which is capable of easily removing impurities in COG, but does not cause deformation and explosion, and enables automatic cleaning.
일반적으로, 소둔로 내의 승온을 위하여 버너에 COG(코크스 오븐 가스)를 공급하여 적정온도를 유지시키고 있으며, 이러한 과정에서 COG 내의 불순물 및 타르를 제거하기 위하여 종래에는, 도 1에 도시된 바와 같이, 필터 내장형 타르제거장치를 사용하고 있다.In general, COG (coke oven gas) is supplied to the burner to increase the temperature in the annealing furnace to maintain a proper temperature. In order to remove impurities and tar in the COG in the process, as shown in FIG. Tar removal device with built-in filter is used.
상기 종래 장치는 필터를 사용하기 때문에 압력 저하가 발생하고 시간이 경과 될수록 필터 내부의 채집된 불순물이 필터를 막음으로 인해 압력 저하가 급격히 일어나 COG 공급 저하로 버너에서 역화로 인한 폭발의 원인이 된다. 또한 필터 내장형은 필터 청소시 COG를 차단하거나 바이패스(By-Pass)를 사용해야 되므로 타르가 제거되지 않은 상태에서 버너로 흡입되어 버너 및 배관, 밸브의 막힘에 원인이 되고 있다.Since the conventional apparatus uses a filter, a pressure drop occurs and as time passes, a pressure drop occurs rapidly due to the collected impurities inside the filter blocking the filter, causing a explosion due to a backfire in the burner due to a drop in COG supply. In addition, the filter built-in type is required to block the COG or bypass (By-Pass) when cleaning the filter, so that it is sucked into the burner without tar removed, causing the blockage of the burner, pipes and valves.
또한, 최근에는 설비 가동중 청소를 가능하게 하기 위하여 필터에 주기적으로 물을 분사시키는 타입이 제시되기도 하였으나, 이 또한 COG 내의 수분량을 증가시켜 배관 및 밸브, 버너의 부식을 증가시키고 수분으로 인한 점화 불량의 원인이 되어 소둔로 내의 온도 불균일로 인하여 제품품질에 막대한 영향을 초래하고 있으며 배관, 밸브 및 버너의 수명저하의 원인이 되고있다 In addition, in recent years, a type of spraying water periodically to the filter has been suggested to enable cleaning during operation, but this also increases the amount of water in the COG to increase corrosion of pipes, valves, and burners, and causes poor ignition due to moisture. Due to the uneven temperature in the annealing furnace, it has a huge impact on the product quality and causes the life of pipes, valves and burners to be reduced.
더욱 상세하게는, 최근에 집진설비에 분진을 제거하기 위하여 평판타입의 전극판과 원통형 집진판을 설치하여 전원을 인가하여 강력한 방전의 힘에 의하여 분진을 집진하는 기술이 제시되기도 하였으나, 이 또한 강력한 방전의 힘에 의하여 전극판과 원통형 집진판의 변형의 문제점이 있고, 또 분진 내의 가스와 산소로 인하여 방전시 폭발위험을 전혀 고려하지 않고 있으며, 또 원통형 집진판에 부착된 분진을 자동으로 제거하여 슬러지를 효율적으로 제거하는 장치가 없음으로 실제 적용되지 못하는 문제점이 있다.More specifically, in recent years, in order to remove dust in the dust collector, a technique of collecting dust by a strong discharge force by applying a power by installing a plate type electrode plate and a cylindrical dust collector plate has been proposed. There is a problem of deformation of the electrode plate and the cylindrical dust collecting plate by the force of, and it does not consider the explosion risk at the time of discharge due to the gas and oxygen in the dust, and also removes the dust attached to the cylindrical dust collecting plate automatically There is a problem that can not be applied because there is no device to remove.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 용기 내에 원통형 집진판과 방전극을 설치하여 방전극에 직류 고압을 인가하여 그 내부로 COG를 통과시켜 강력한 코로나방전 작용에 의하여 타르를 강제적으로 원통형 집진판에 부착시키는 타르를 자동으로 제거하여 안전하고 효율적으로 청정 COG를 버너에 공급하여 연소효율을 높이기 위한 정전유도 작용을 이용한 코크스 오븐가스의 타르제거장치를 제공하는데 그 목적이 있다.In order to solve the above problems, the present invention is to install a cylindrical dust collector and a discharge electrode in the container to apply a direct current high pressure to the discharge electrode to pass the COG therein to forcibly attach the tar to the cylindrical dust collector by a strong corona discharge action. It is an object of the present invention to provide a tar removal apparatus of coke oven gas using an electrostatic induction action to automatically remove tar and supply clean COG to the burner safely and efficiently.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 직류고압을 발생시켜 공급해주는 전원 공급부와, 공급된 전원에 의하여 야기되는 정전유도 작용을 이용하여 COG에 함유된 타르를 부착하는 타르 집진부와, 이에 부착된 타르를 제거하는 타르 제거부와, 이로부터 배출되는 타르를 물 속에 용해시켜 배출시키는 타르 배출부로 구성되는 것을 특징으로 하는 정전유도 작용을 이용한 코크스 오븐가스의 타르제거장치를 제공하게 된다.In order to achieve the above object, the present invention provides a power supply unit for generating and supplying a DC high pressure, a tar dust collecting unit for attaching the tar contained in the COG using the electrostatic induction effect caused by the supplied power, and attached thereto The tar removal unit for removing the tar is provided, and the tar discharge unit for discharging the tar discharged from it by dissolving in water to provide a tar removal device of the coke oven gas using an electrostatic induction action.
이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명을 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명에 따른 정전유도 작용을 이용한 코크스 오븐가스의 타르제거장치의 전체 구성도이고, 도 3은 본 발명에 따른 정전유도 작용을 이용한 코크스 오븐가스의 타르제거장치의 본체 상세도이며, 도 4는 본 발명에 따른 정전유도 작용을 이용한 코크스 오븐가스의 타르제거장치를 구성하는 원통형 집진판과 방전극의 분해 사시도이고, 도 5는 본 발명에 따른 정전유도 작용을 이용한 코크스 오븐가스의 타르제거장치를 스크류 잭과 원형 브러시의 분해 사시도이다.2 is an overall configuration diagram of the tar removal apparatus of the coke oven gas using the electrostatic induction action according to the present invention, Figure 3 is a detailed view of the body of the tar removal apparatus of the coke oven gas using the electrostatic induction action according to the present invention, 4 is an exploded perspective view of the cylindrical dust collecting plate and the discharge electrode constituting the tar removal device of the coke oven gas using the electrostatic induction action according to the present invention, Figure 5 is a tar removal device of the coke oven gas using the electrostatic induction action according to the present invention. Is an exploded perspective view of a screw jack and a circular brush.
도 2에 도시된 바와 같이, 상기 전원공급부(60)는 직류고압 발생기(4)에서 절연체(3)로 절연처리하고 전원케이블(19)로 연결되어지고, 상부 캡(31)과의 절연을 위해 애자와 같은 절연체(3)를 통해서 전극판(33)에 연결되어진다.
As shown in FIG. 2, the
상기 전원 공급부(60)로부터 전압을 인가받아 COG 내의 타르를 부착시키는 타르 집진부(70)를 구성하는 스틸 재질로 이루어진 원통형의 집진판(2)은 상부 캡(31)에 볼팅으로 연결되고, 표면은 평면으로 되어있으며, 표면에는 길이방향으로 하기하는 타르 제거부(80)가 작동할 수 있도록 4개의 홈으로 개방되어있다.The cylindrical
상기 상부 캡(31)과 집진판(2) 사이에는 절연판(32)이 설치되며, 이의 하부에는 전극판 고정홀(47)이 가공되어있어 전극판(33)이 상기 절연판(32)에 볼팅 체결된다.An
상기 전극판(33)은 12개의 티타늄 방전극(1)을 연결할 수 있도록 12개의 고리(34)가 용접 부착되어 있으며, 티타늄 방전극(1)은 전극판 고리(34)에 연결할 수 있도록 고리형태로 되어 상부가 형성되어 있다.The
또한, 상기 티타늄 방전극(1)에는 코로나 방전(30)이 일어나기 쉽게 여러 개의 철편(35)이 부착되어 있으며, 방전극(1) 끝부분에는 웨이트 편(18) 연결되어있어 코로나 방전(30)에 의하여 방전극(1)이 진동될 때 중심을 잡아주는 역할을 한다.In addition, a plurality of
상기와 같은 구성으로 이루어지는 타르 잡진부를 구성하는 원통형 집진판(2)에 부착된 타르를 제거하기 위하여 원통형 집진판(2)의 외벽에 청소용 원형 브러시(27)가 있고, 원형 브러시 고정부분(52)의 내부에 베어링(49)이 고정되고 스크류축(37) 하단이 자회전이 가능하게 연결된다. 이때, 상기 베어링(49)의 고정을 위해 와셔(50)와 너트(51)가 사용된다.There is a cleaning
상기 스크류축(37)은 상부 캡(31)의 중앙부 오일실(Oil Seal; 38)을 통과하여 스크류 잭(26)에 연결되어지며, 오일실(38)은 본 발명에 따른 장치 내부 가스의 기밀을 유지하기 위하여 실캡(Seal Cap; 44) 내부에 설치된다.The
상기 스크류 잭(26)의 작동을 위해 구동모터(25)가 부착되어있으며, 청소용 원형 브러시(27) 안쪽에는 각각의 브러시 편(28)을 장착하기 위하여 홈가공 되어있으며, 이 홈부분에 브러시 편(28)을 삽입하고 상하 스토퍼(45)로 볼팅 고정한다.A
상기와 같은 구성으로 이루어진 타르 잡진부 및 타르 제거부(80)를 수용하는 집진기 케이스(20)의 하부 배출구(20a)와 연결되어 타르 배출부(90)가 구성되는데, 상기 타르 배출부(90)의 구성은 상기 집진기 케이스(20)의 하부 배출구(20a)와 연결 물탱크(21)와, 물을 순환시키기 위하여 수동 물공급 밸브(13)가 물탱크(21)에 연결되며, 물의 드레인과 COG 기밀을 유지하기 위해서 실포트(7)가 물탱크(21)에 연결된다.The
또한, 상기 집진기 케이스(20)에는 자동 COG 공급밸브(11)와 자동 COG 토출밸브(24)가 설치되고, 공급밸브(11)와 토출밸브(24) 사이에 자동 COG 바이패스 밸브(9)가 설치되며, 집진기 케이스(20) 상부에는 질소 자동 방산밸브(10)가 2개 설치되고, 또한 산소감지기(22)가 설치되어진다.In addition, the
질소 자동퍼지밸브(12)는 물탱크 측면에 설치되며, 또한 각종 밸브와 전원 및 감지기를 작동시키기 위하여 컨트롤 패널(8)이 설치되어 본 발명에 따른 정전유도 작용을 이용한 코크스 오븐가스의 타르제거장치를 자동으로 작동시키게 된다.Nitrogen
이하, 본 발명의 작용에 관하여 상세하게 설명한다. Hereinafter, the operation of the present invention will be described in detail.
도 6은 본 발명에 따른 정전유도 작용을 이용한 코크스 오븐가스의 타르제거장치의 작용도이며, 도 7은 본 발명에 따른 정전유도 작용을 이용한 코크스 오븐가스의 타르제거장치의 자동청소를 위한 공정흐름도이고, 도 8은 본 발명에 따른 정전유도 작용을 이용한 코크스 오븐가스의 타르제거장치의 폭발 방지를 위한 공정흐름도이다.6 is an operation of the tar removal device of the coke oven gas using the electrostatic induction action according to the invention, Figure 7 is a process flow chart for the automatic cleaning of the tar removal device of the coke oven gas using the electrostatic induction action according to the present invention. 8 is a process flow diagram for preventing the explosion of the tar removal apparatus of the coke oven gas using the electrostatic induction action according to the present invention.
상기한 도면에 의거하여 본 발명의 작용을 3단계로 나누어 설명한다.Based on the above drawings, the operation of the present invention will be described in three steps.
즉, 전원을 인가하여 정전유도 작용에 의하여 타르가 제거되는 제1단계와, 원통형 집진판에 부착된 타르를 자동 제거하는 제2단계와, 작동중 산소 침투시 폭발 방지를 위한 안전장치가 작동하는 제3단계로 본 발명에 따른 정전유도 작용을 이용한 코크스 오븐가스의 타르제거장치의 작동구성이 이루어진다.That is, a first step in which tar is removed by electrostatic induction by applying power, a second step in which tar attached to the cylindrical dust collecting plate is automatically removed, and a safety device for preventing explosion during oxygen penetration during operation. Operational configuration of the tar removal apparatus of the coke oven gas using the electrostatic induction action according to the present invention in three steps.
상기 제1단계에서는 직류고압 발생기(4)에서 발생된 고압직류를 전선케이블(19)을 통하여 방전극(1) 마이너스의 직류고압이 인가되면, 도 6에 도시된 바와 같이, 방전극(1) 부근에 강력한 전계가 형성되어 분자의 충돌전리가 활발하게 일어나 양이온과 음이온이 발생하는데 이때 자주색의 코로나 방전(30)이 발생한다 방전극(1) 주위에는 (+)전하가 작은 전리구역(17)과 (-)전하가 많은 구역(23)으로 구분된다.In the first step, when a high voltage DC generated by the DC high voltage generator 4 is applied to the DC high voltage of the
상기 양극 공간에 분진을 함유한 가스를 통과시키면 대부분의 분진은 (-)전하(23)에 대전되고, 쿨롱의 힘에 의하여 원통형 집진판(2)에 이동하여 부착한다.When the gas containing dust passes through the anode space, most of the dust is charged to the
그리고, (+)전리구역(17)에 들어간 분진은 (+)전하에 대전되어 쿨롱의 힘에 의하여 원통형 집진판(2)에 이동하여 부착되며, 이와 같이 원통형 집진판(2)에 부 착된 타르(39)는 큰집합체로 되어 상기한 타르 제거부(80)에 의하여 제거되는 것이다.Then, the dust entering the (+)
상기의 강력한 코로나 방전(30)이 일어날 때, 그 충격에 의해서 방전극(1)과 원통형 집진판(2)이 변형되는 것을 방지하기 위하여 방전극(1)을 티타늄 와이어로 사용하며, 상단에는 전극판(33)의 고리(34)에 연결되어있어 코로나방전(30)의 충격에도 유동되기 때문에 변형의 문제가 없고 방전극(1)의 유동시 중심을 잡아주기 위하여 방전극(1) 하부 끝부분에는 웨이트 편(18)이 체결되어있다.When the
제2단계는 원통형 집진판에 부착된 타르를 자동 제거하는 단계로서, 원통형 집진판(2)에 부착된 타르(39)는 컨트롤 패널(8) 내부에 설치된 타이머(40)에 의하여 설정된 시간에 따라 주기적으로 구동모터(25)가 구동하여 스크류 잭(26)이 회전하면서 청소용 원형 브러시(27)를 상하로 움직이면서 브러시(27) 내부에 부착되어있는 각각의 브러시 편(28)이 원통형 집진판(2) 외부에 부착된 타르(39)를 하부로 떨어트린다.The second step is to automatically remove the tar attached to the cylindrical dust collecting plate, the
상하부의 작동구간을 설정하기 위해 업센서(41)와 다운센서(42)가 설치되어있으며, 청소용 원형 브러시(27)가 작동되는 과정에서 발생되는 분진은 본 발명에 따른 정전유도 작용을 이용한 코크스 오븐가스의 타르제거장치가 작동되고있기 때문에 다시 원통형 집진판(2)에 부착되고, 부착될 수 없는 큰 덩어리의 타르(39)만 하부로 떨어져 물탱크(21)로 유입되어 용해된다.The up
다음은 작동중 산소 침투시 폭발 방지를 위한 안전장치가 작동하는 제3단계로서, 본 발명에 따른 정전유도 작용을 이용한 코크스 오븐가스의 타르제거장치는 작동중 기준 이상의 산소가 침투하게 되면 상부 캡(31) 상부에 설치된 산소감지기(22)에 의하여 감지하여 컨트롤 패널(8) 내부의 CPU 카드의 프로그램에 의하여 도 8에 도시된 바와 같이, 산소감지기(22)가 산소를 감지하게되면 컨트롤 패널(8) 내부에 설치되어있는 마그네트 컨덕터(43)가 전원을 차단하고, COG 공급밸브(11)와 COG 토출밸브(24)가 크로스되어 COG 가스를 차단하고 COG 바이패스 밸브(9)가 오픈되어 버너로 공급되어진다. 그리고 2개의 질소 방산밸브(10)가 오픈되고, 질소 퍼지밸브(12)가 오픈되어 본 발명에 따른 장치의 집진기에 퍼지를 실시하게되고, 산소가 정상이 되면 역순으로 작동한다.The following is a third step in which a safety device for preventing explosion during operation of oxygen penetrates, and the tar removal device of coke oven gas using the electrostatic induction according to the present invention has an upper cap ( 31. When the
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 정전유도 작용을 이용한 코크스 오븐가스의 타르제거장치는 정전유도 작용에 의하여 강력한 코로나 방전으로 타르를 제거하면서 방전극과 원통형 집진판의 변형을 방지하며, 가동중에도 집진판에 부착된 타르의 청소가 가능하고, 가동중 산소침투시 전원과 COG를 차단하고 질소로 자동 퍼지시켜 안전성이 향상되는 효과가 있다.As described above, the tar removal apparatus of the coke oven gas using the electrostatic induction action according to the present invention to prevent the deformation of the discharge electrode and the cylindrical dust collector plate while removing the tar by a strong corona discharge by the electrostatic induction action, attached to the dust collector plate during operation The tar can be cleaned, and when oxygen is infiltrated during operation, the power and COG are shut off and automatically purged with nitrogen, thereby improving safety.
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US4110168A (en) * | 1976-01-22 | 1978-08-29 | Houilleres Du Bassin De Lorraine | Process for the separation of tarry dusts from coke oven gas |
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US5085771A (en) * | 1991-05-15 | 1992-02-04 | Huang Tien Hung | Centrifugal filter casing |
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2001
- 2001-12-01 KR KR1020010075704A patent/KR100797955B1/en not_active IP Right Cessation
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