KR100809285B1 - 다축 감지용 촉각센서 및 그 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 다축 감지용 촉각센서는 복수의 가로축 압저항 전극과 복수의 세로축 압저항 전극은 상이한 층에서 직교하며, 상기 복수의 가로축 압저항 전극과 상기 복수의 세로축 압저항 전극은 절연층에 의해 절연되고, 상기 복수의 가로축 압저항 전극과 상기 복수의 세로축 압저항 전극이 교차하는 4개의 교차부분을 포함하여 형성되는 돌출부를 포함하는 구조이다.
따라서, 본 발명에 따른 촉각센서는 여러방향의 축에서 인가되는 힘을 감지할 수 있어 센서의 정확도를 더욱 향상시킬 수 있으며, 그 재질을 변형이 용이하고 복원력이 우수한 탄성체로 형성하고 이와 더불어 하부면에 캐비티 구조를 형성함으로써 촉각센서의 감도를 향상시킬 수 있는 이점이 있다.
다축 감지, 촉각센서, 돌출부, 캐비티
Description
도 1은 종래의 촉각센서 단면도,
도 2는 종래의 촉각센서를 로봇 손에 적용한 도,
도 3은 본 발명에 따른 다축 감지용 촉각센서 단면도,
도 4는 본 발명에 따른 다축 감지용 촉각센서 어레이의 평면도,
도 5a 내지 도 5f는 본 발명의 일실시예에 따른 다축 감지용 촉각센서 제조공정도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
300 : 촉각센서 310, 500 : 기판
320, 520, 540 : 절연층 330, 510 : 가로축 압저항 전극
340, 530 : 세로축 압저항 전극 350a, 350b, 350c, 550: 돌출부
360, 560 : 캐비티
본 발명은 촉각센서에 관한 것으로, 특히 다축 감지를 위한 압저항형 촉각센서에 관한 것이다.
현재, 접촉을 통한 주변환경의 정보, 즉 접촉력, 진동, 표면의 거칠기, 열전도도에 대한 온도변화 등을 획득하는 촉각기능은 차세대 정보수집 매체로 인식되고 있으며, 이와 같은 촉각감각을 대체할 수 있는 생체모방형 촉각센서는 혈관내의 미세수술, 암진단 등의 각종 의료진단 및 시술에 사용될 뿐만 아니라 향후 가상환경 구현기술에서 중요한 촉각제시 기술에 적용될 수 있기 때문에 그 중요성이 점차 증가하고 있다.
종래의 촉각센서의 구조를 도 1을 참조하여 상세히 살펴보면 다음과 같다.
종래의 촉각센서(100)는 상부 전극(110), 절연층, 하부 전극(120)으로 형성되어 있는 구조이다.
그리고, 상기 상부 전극(110)과 하부 전극(120)은 서로 일정한 간격(d)을 유지하고 있는 평탄한 형태의 정전 용량형 촉각센서(100)이다.
따라서, 종래의 정전 용량형 촉각센서에 힘이 인가될 경우, 인가된 힘은 상부 전극(110)과 하부 전극(120) 사이의 간격(d)을 변화시키게 되며, 이러한 전극간의 간격의 변화에 의해 두 전극 사이의 정전 용량의 변화를 나타내고 이를 측정하여 촉각센서에 인가된 힘을 구할 수 있다.
도 2는 종래의 정전용량형 촉각센서(100)를 실제 로봇 손(200)에 적용하여 물체(210)를 파지하는 것을 간략하게 도시한 것이다.
로봇 손(200)에 촉각센서(100)를 부착한 뒤 물체(210)를 파지할 경우, 촉각센서(100)에는 물체를 잡으려는 수평 방향으로의 힘(Fx)과 물체가 아래로 떨어지려는 힘(Fy)이 함께 발생한다.
그러나, 종래의 평판형의 정전용량형 촉각센서(100)는 상부 전극(110)과 하부 전극(120)의 간격(d)을 변화시키는 힘만을 감지하고 측정하므로, 물체를 잡으려는 수평 방향의 힘(Fx)만을 감지할 뿐, 물체가 아래로 떨어지려는 힘(Fy)을 측정할 수 없는 문제점이 존재한다.
본 발명은 촉각센서의 여러방향에 인가되는 힘을 검지할 수 있는 다축 감지용 촉각센서 및 그 제조방법을 제공함에 목적이 있다.
본 발명은 촉각센서에 인가되는 힘에 대한 변형이 용이하게 일어날 수 있는 다축 감지용 촉각센서 및 그 제조방법을 제공함에 다른 목적이 있다.
본 발명은 변형과 복원력이 우수한 탄성재질을 이용하여 센서의 감도가 우수한 다축 감지용 촉각센서 및 그 제조방법을 제공함에 또 다른 목적이 있다.
본 발명에 따른 다축 감지 촉각센서는 서로 평행한 복수의 가로축 압저항 전극과 상기 복수의 가로축 압저항 전극의 상부에 위치하고, 서로 평행하게 배열된 복수의 세로축 압저항 전극, 상기 복수의 가로축 압저항 전극과 상기 복수의 세로축 압저항 전극 사이의 절연층 및 세로축 압저항 전극의 위쪽에 위치하되 두 개의 상기 세로축 압저항 전극과 두 개의 상기 가로축 압저항 전극에 의한 사각형 영역에 형성되는 돌출부를 포함한다.
본 발명에 있어서, 상기 촉각센서의 하부에는 캐비티가 형성되어 있는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 상기 세로축 압저항 전극의 상부에는 상기 세로축 압저항 전극의 보호를 위한 절연층이 형성되어 있는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 가로축 압저항 전극 및 세로축 압저항 전극은 니켈크롬(NiCu) 또는 구리니켈크롬(CuNiCr)인 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 절연층 또는 돌출부는 실리콘 고무 또는 PDMS인 것이 바람직하다.
본 발명의 다축 감지 촉각센서의 제조방법은, 기판의 상부에 서로 평행하게 배열된 복수의 가로축 압저항 전극을 형성하는 단계, 상기 가로축 압저항 전극이 형성된 기판의 전면에 제1절연층을 형성하는 단계, 상기 제1절연층의 상부에 상기 가로축 압저항 전극과 직교하고, 서로 평행하게 배열된 복수의 세로축 압저항 전극을 형성하는 단계, 상기 세로축 압저항 전극이 형성된 기판의 전면에 제2절연층을 형성하는 단계, 상기 제2절연층의 상부에 두 개의 상기 세로축 압저항 전극과 두 개의 상기 가로축 압저항 전극에 의한 사각형 영역에 돌출부를 형성하는 단계 및 상기 기판의 하부에 캐비티를 형성하는 단계를 포함한다.
본 발명의 다축 감지 촉각센서의 다른 제조방법은, 기판의 하부에 캐비티를 형성하는 단계, 기판의 상부에 서로 평행하게 배열된 복수의 가로축 압저항 전극을 형성하는 단계, 상기 가로축 압저항 전극이 형성된 기판의 전면에 제1절연층을 형성하는 단계, 상기 제1절연층의 상부에 상기 가로축 압저항 전극과 직교하고, 서로 평행하게 배열된 복수의 세로축 압저항 전극을 형성하는 단계, 상기 세로축 압저항 전극이 형성된 기판의 전면에 제2절연층을 형성하는 단계 및 상기 제2절연층의 상부에 두 개의 상기 세로축 압저항 전극과 두 개의 상기 가로축 압저항 전극에 의한 사각형 영역에 돌출부를 형성하는 단계를 포함한다.
앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
이하, 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 3은 본 발명에 따른 다축 감지 촉각센서 어레이의 단면을 나타낸 도면이며, 도 4는 본 발명에 따른 다축 감지 촉각센서 어레이의 정면을 나타낸 평면도이다.
도 3 및 도 4에 나타난 바와 같이 본 발명에 따른 다축 감지 촉각센서(300)는 캐비티(360)가 존재하는 기판(310)의 상부에 가로축의 방향으로 가로축 압저항 전극(330)들이 배열되어 있으며, 기판(310)의 상부에는 가로축 압저항 전극과 세로축 압저항 전극간의 전기적 절연을 위한 절연층(320)이 형성되어 있다.
그리고, 세로축 압저항 전극(340)은 세로축 방향으로 배열되어 있어 가로축 압저항 전극(330)과 직교방향을 이룬다.
이렇게 형성된 가로축 압저항 전극(330) 및 세로축 압저항 전극(340)은 외부의 힘에 의하여 변형이 발생하면 물질의 저항값 변화가 발생한다.
그리고 상기 세로축 압저항 전극(340)의 상부에는 돌출부(350a 350b, 350c)가 존재한다.
돌출부(350a 350b, 350c)는 가로축 압저항 전극(330)과 세로축 압저항 전극(340)의 4개의 인접한 교차지점에 형성되어 다축으로 감지할 수 있는 기능을 수행한다.
본 발명에 따른 다축 감지 촉각센서의 감지방법을 본 발명의 도 3 및 도 4를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 다축 감지 촉각센서를 로봇 손에 적용하여 물체를 파지할 경우, 물체를 잡으려는 수평 방향으로의 힘(Fx)과 물체가 아래로 떨어지려는 힘(Fy)이 발생한다.
이때, 본 발명의 다축 감지 촉각센서에 돌출되어 있는 돌출부(350a 350b, 350c)에 물체를 잡으려는 수평방향으로의 힘(Fx)과 물체가 아래로 떨어지려는 힘(Fy)이 인가되게 되는 것이며, 이와 더불어 상기 돌출부(350a 350b, 350c)에는 물체를 잡으려는 수평방향으로의 힘(Fx)과 물체가 아래로 떨어지려는 힘(Fy)을 벡터(vector)방식으로 합한 크기의 힘(Fxy)과 방향으로 그 힘이 비스듬하게 전달된다.
즉, 다축 감지 촉각센서의 돌출부(350a 350b, 350c)에는 Fx, Fy, Fxy 세가지의 힘을 받게 되어 돌출부의 아래 영역에 존재하는 한 쌍의 세로축 압저항 전극(340)의 주변에 비대칭적인 변형이 발생하게 된다. 이렇게 발생된 비대칭적 변형은 인접한 세로축 압저항 전극(340)들 사이에 불균일한 힘이 작용되며, 이것은 인접한 세로축 압저항 전극(340)들 사이에 비대칭적인 저항의 변화를 발생시키게 된다.
이를 더욱 상세히 설명하면, 도 4에 도시된 돌출부 Bb(350b)에 물체를 잡으려는 수평 방향의 힘(Fx)만이 적용될 경우 돌출부(350b)의 아래 영역에 존재하는 가로축 압저항 전극 B1과 B2 및 세로축 압저항 전극 b1과 b2이 동일한 힘을 받아 변형이 일어나기 때문에 동일한 저항값의 변화가 발생하게 된다.
그러나, 돌출부 Bb(350b)에 물체를 잡으려는 수평 방향의 힘(Fx)과 물체가 아래로 떨어지려는 힘(Fy)이 동시에 적용될 경우, 돌출부(350b)의 아래 영역에 존재하는 가로축 압저항 전극인 B1과 B2는 동일한 변형이 발생하여 저항값의 변화가 동일하게 발생하나, 세로축 압저항 전극인 b1과 b2는 수평 방향의 힘(Fx)과 아래로 떨어지려는 힘(Fy)에 대한 벡터 합과 같은 크기와 방향의 힘(Fxy)을 받기 때문에 b1보다 b2에서 보다 큰 힘을 받아 변형이 더욱 크게 발생하게 되어 결과적으로 b1과 b2 전극의 저항값 변화가 서로 다르게 나타난다.
따라서, 본 발명의 다축 감지 촉각센서는 이러한 B1과 B2 전극의 저항값과 b1과 b2 전극의 저항값 변화를 이용함으로써 돌출부 Bb(350b)에 적용되는 모든 힘인 Fx 및 Fy를 측정할 수 있게 되는 것이다.
또한, 본 발명은 이러한 다축 감지 촉각센서의 하부 즉, 기판의 하부에 형성된 가로축 압저항 전극과 세로축 압저항 전극이 교차하는 인접한 네개의 교차점과 돌출부를 함께 포함하는 크기의 캐비티는 촉각센서에 적용되는 힘인 Fx와 Fy에 의하여 전극의 변형이 보다 용이하게 일어날 수 있도록 하는 기능을 수행함으로써, 센서의 감도를 더욱 증가시킬 수 있도록 한다.
이하, 본 발명의 일실시예에 따른 다축 검지 촉각센서의 제조방법을 첨부된 도 5a 내지 도 5f를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 일실시예에 따른 다축 검지 촉각센서의 제조방법은 실리콘 고무 또는 PDMS와 같이 변형과 복원력이 우수한 탄성체를 이용하여 도 5a와 같이 기판(500)을 형성한다.
기판(500) 형성방법은 액상의 실리콘 고무 또는 액상의 PDMS를 반도체 기판상에 도포한 후 열처리를 수행하여 경화시킴으로써 용이하게 형성한다.
이후, 형성된 기판(500)의 상부에 가로축 압저항 전극(510) 형성공정을 수행한다.
가로축 압저항 전극(510)의 형성은 압저항 특성을 가지는 금속 물질을 증착한 후, 패터닝하거나 리프트-오프 공정을 수행하여 용이하게 형성할 수 있다.
본 발명의 일실시예에서는 니켈크롬 또는 구리니켈크롬을 이용하여 가로축 압저항 전극(510)을 형성한다.
형성된 가로축 압저항 전극(510)을 포함하는 기판(500)의 전면에 제1절연층(520)을 형성하는 공정을 수행한다. 제1절연층(520)은 가로축 압저항 전극(510)과 세로축 압저항 전극(530)간의 전기적 절연을 위한 절연층을 형성하며 촉각센서의 변형과 복원력을 향상시키기 위하여 제1절연층(520)을 상기 기판의 형성물질과 동일한 물질인 실리콘 고무 또는 PDMS를 이용하여 형성하는 것이 바람직하다.
도 5c에 나타난 바와 같이, 제1절연층(520)이 형성된 기판의 상부에 세로축 압저항 전극(530)을 형성하는 공정을 수행하며 세로축 압저항 전극(530)은 가로축 압저항 전극(510)과 직교하도록 형성한다.
세로축 압저항 전극(530)은 가로축 압저항 전극(510)의 형성방법과 동일한 방법으로 형성하며, 이때 세로축 압저항 전극(530) 또한 압저항 물질로 형성함이 바람직하다.
그리고, 상기 세로축 압저항 전극의 상부에는 도 5d와 같이 제2절연층(540)을 형성하여 전기적인 절연 및 형성된 전극을 보호하도록 한다.
본 발명의 일실시예에서는 제2절연층(540)을 제1절연층(520)과 동일한 물질로 형성한다.
그리고, 상기의 일련의 공정이 완료되면, 상기 기판의 상부에 돌출부(550)를 형성한 후, 기판의 하부에 캐비티를 형성한다.
돌출부(550)는 기판의 상부에 상기 가로축 압저항 전극(510)과 세로축 압저항 전극(530)이 교차하는 네개의 교차지점에 형성하며, 형성물질은 실리콘 고무 또는 PDMS를 이용하여 도 5e와 같이 형성한다.
캐비티(560)는 가로축 압저항 전극(510)과 세로축 압저항 전극(530)이 교차하는 인접한 네개의 교차점과 돌출부(550)를 함께 포함할 수 있는 크기로 형성하여 다축 감지 촉각센서의 제조공정을 완료한다.
따라서, 본 발명의 일실시예에 따른 다축 감지 촉각센서는 도 5f와 같은 형상을 나타낸다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 다축 촉각센서 제조방법은 본 발명의 일실시예와 달리 캐비티가 형성된 기판의 상부에 순차적으로 가로축 압저항 전극, 제1절연층, 세로축 압저항 전극, 제2절연층 및 돌출부를 형성한다.
캐비티가 형성된 기판의 제조방법은, 캐비티 모양의 패턴이 형성되어 있는 기판의 상부에 액상의 실리콘 고무 또는 액상의 PDMS를 도포한 후 경화시켜 용이하게 제조할 수 있다.
그리고 형성된 기판의 상부에 가로축 압저항 전극, 제1절연층, 세로축 압저항 전극, 제2절연층 및 돌출부를 형성하는 과정은 본 발명의 일실시예와 동일한 방법으로 수행한다
본 발명은 이상에서 살펴본 바와 같이 바람직한 실시예를 들어 도시하고 설명하였으나, 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.
본 발명에 따른 촉각센서는 모든 축에서 인가되는 힘을 감지할 수 있어 센서의 정확도를 더욱 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 촉각센서는 그 재질을 변형이 용이하고 복원력이 우수한 탄성체로 형성하고 이와 더불어, 하부면에 캐비티 구조를 형성함으로써 촉각센서의 감도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
Claims (12)
- 서로 평행하게 배열된 복수의 가로축 압저항 전극;상기 복수의 가로축 압저항 전극 위쪽에 위치하고, 서로 평행하게 배열된 복수의 세로축 압저항 전극;상기 복수의 가로축 압저항 전극과 상기 복수의 세로축 압저항 전극 사이의 절연층; 및상기 세로축 압저항 전극 위쪽에 위치하는 돌출부를 포함하고, 상기 돌출부는 두 개의 상기 세로축 압저항 전극과 두 개의 상기 가로축 압저항 전극에 의한 사각형 영역에 형성된 것을 특징으로 하는 다축 감지용 촉각센서.
- 제 1 항에 있어서,상기 촉각센서의 하부에는 캐비티가 형성되어 있는 다축 감지용 촉각센서.
- 제 1 항에 있어서,상기 세로축 압저항 전극 상에는 상기 세로축 압저항 전극의 보호를 위한 절연층이 형성되어 있는 다축 감지용 촉각센서.
- 삭제
- 제 1 항에 있어서,상기 가로축 압저항 전극 및 세로축 압저항 전극은 니켈크롬(NiCr) 또는 구리니켈크롬(CuNiCr)인 다축 감지용 촉각센서.
- 제 1 항에 있어서,상기 돌출부는 실리콘 고무 또는 PDMS인 다축 감지용 촉각센서.
- 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,상기 절연층은 실리콘 고무 또는 PDMS인 다축 감지용 촉각센서.
- 기판의 상부에 서로 평행하게 배열된 복수의 가로축 압저항 전극을 형성하는 단계;상기 가로축 압저항 전극이 형성된 기판의 전면에 제1절연층을 형성하는 단계;상기 제1절연층의 상부에 상기 가로축 압저항 전극과 직교하고, 서로 평행하게 배열된 복수의 세로축 압저항 전극을 형성하는 단계;상기 세로축 압저항 전극이 형성된 기판의 전면에 제2절연층을 형성하는 단계;두 개의 상기 세로축 압저항 전극과 두 개의 상기 가로축 압저항 전극에 의한 사각형 영역에 돌출부를 형성하는 단계; 및상기 기판의 하부에 캐비티를 형성하는 단계를 포함하는 다축 감지용 촉각센서 제조방법.
- 기판의 하부에 캐비티를 형성하는 단계;기판의 상부에 서로 평행하게 배열된 복수의 가로축 압저항 전극을 형성하는 단계;상기 가로축 압저항 전극이 형성된 기판의 전면에 제1절연층을 형성하는 단계;상기 제1절연층의 상부에 상기 가로축 압저항 전극과 직교하고, 서로 평행하게 배열된 복수의 세로축 압저항 전극을 형성하는 단계;상기 세로축 압저항 전극이 형성된 기판의 전면에 제2절연층을 형성하는 단계; 및두 개의 상기 세로축 압저항 전극과 두 개의 상기 가로축 압저항 전극에 의한 사각형 영역에 돌출부를 형성하는 단계를 포함하는 다축 감지용 촉각센서 제조방법.
- 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,상기 기판은 실리콘 고무 또는 PDMS인 다축 감지용 촉각센서 제조방법.
- 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,상기 가로축 압저항 전극 및 세로축 압저항 전극은 니켈크롬(NiCr) 또는 구리니켈크롬(CuNiCr)으로 형성하는 다축 감지용 촉각센서 제조방법.
- 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,상기 제1절연층 및 제2절연층은 실리콘 고무 또는 PDMS으로 형성하는 다축 감지용 촉각센서 제조방법.
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|---|---|---|---|---|
| KR101473947B1 (ko) * | 2013-05-07 | 2014-12-19 | 한국과학기술연구원 | 힘 및 위치 감지용 촉각 센서 및 그 제조 방법 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH026A (ja) * | 1987-11-23 | 1990-01-05 | Polaroid Corp | 写真カメラ |
| US5209126A (en) * | 1991-01-04 | 1993-05-11 | Bonneville Scientific | Force sensor |
| JPH0719975A (ja) * | 1993-06-30 | 1995-01-20 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | 圧力センサチップ、触覚センサ、および触覚センサの製造方法 |
| JP2002221403A (ja) | 2001-01-25 | 2002-08-09 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 表面形状認識用センサの製造方法 |
| JP2002328003A (ja) | 2001-01-31 | 2002-11-15 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 表面形状認識用センサおよびこの製造方法 |
| WO2004053782A1 (en) | 2002-12-12 | 2004-06-24 | Danfoss A/S | Tactile sensor element and sensor array |
-
2006
- 2006-05-03 KR KR1020060039997A patent/KR100809285B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH026A (ja) * | 1987-11-23 | 1990-01-05 | Polaroid Corp | 写真カメラ |
| US5209126A (en) * | 1991-01-04 | 1993-05-11 | Bonneville Scientific | Force sensor |
| JPH0719975A (ja) * | 1993-06-30 | 1995-01-20 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | 圧力センサチップ、触覚センサ、および触覚センサの製造方法 |
| JP2002221403A (ja) | 2001-01-25 | 2002-08-09 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 表面形状認識用センサの製造方法 |
| JP2002328003A (ja) | 2001-01-31 | 2002-11-15 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 表面形状認識用センサおよびこの製造方法 |
| WO2004053782A1 (en) | 2002-12-12 | 2004-06-24 | Danfoss A/S | Tactile sensor element and sensor array |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 논문 2006년 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101473947B1 (ko) * | 2013-05-07 | 2014-12-19 | 한국과학기술연구원 | 힘 및 위치 감지용 촉각 센서 및 그 제조 방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| KR20070107458A (ko) | 2007-11-07 |
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