KR100909960B1 - 다중 인터페이스 카드에서의 전원전압 제어장치 및 방법 - Google Patents

다중 인터페이스 카드에서의 전원전압 제어장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

다중 인터페이스 카드에서의 전원전압 제어장치 및 방법이 개시된다. 본 발명의 전원전압 제어장치는 제 1 전압조절기, 제 2 전압조절기, 내부회로, 제 1 전압제어부 및 제 2 전압제어부를 구비한다. 상기 제 1 전압조절기는 제 1 전원전압의 전압레벨을 상기 내부회로의 동작전압 레벨인 제 1 내부전원전압으로 조절하여 상기 내부회로에 공급한다. 상기 제 2 전압조절기는 제 2 전원전압의 전압레벨을 상기 내부회로의 동작전압 레벨인 제 2 내부전원전압으로 조절하여 상기 내부회로에 공급한다. 상기 제 1 전압제어부는 상기 제 1 전원전압의 레벨을 검출하여 상기 제 1 전원전압을 상기 제 1 전압조절기로 전달하거나 차단시킨다. 상기 제 2 전압제어부는 상기 제 2 전원전압의 레벨을 검출하여 상기 제 2 전원전압을 상기 제 2 전압조절기로 전달하거나 차단시킨다. 이를 통하여 복수개의 전원 전압중 일부 전원이 끊어질 경우 해당 전원의 전류경로를 차단함으로써 역전압에 의한 회로의 파괴를 방지할 수 있다.

Description

다중 인터페이스 카드에서의 전원전압 제어장치 및 방법{Apparatus and method for controlling a supply power voltage in multi-interfacing card}
도 1은 기존 기술에 따른 전원전압 제어장치를 나타낸 블록도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전원전압 제어장치를 나타낸 블록도이다.
도 3은 도 2의 전원전압 제어장치의 전압검출기를 나타낸 회로도이다.
도 4는 도 2의 전원전압 제어장치의 제1 전압조절기를 나타낸 회로도이다.
도 5는 도 2의 전원전압 제어장치의 제2 전압조절기를 나타낸 회로도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100, 200 : 전원전압 제어장치
110, 120, 210, 220 : 전원전압 수신부 130, 140, 250, 260 : 전압 조절기
230, 240 : 제 1 및 제 2 전압 제어부 233, 243 : 제 1 및 제 2 스위치235, 245 : 제 1 및 제 2 전압 검출기 150, 270 : 내부회로
본 발명은 전원전압 제어장치 및 방법에 관한 것으로서, 특히 복수개의 호스 트와 인터페이스 가능한 다중 인터페이스 카드의 전원전압 제어장치 및 방법에 관한 것이다.
스마트 카드, 예를 들어 SIM (Subscriber Identification Module; 가입자 인증 모듈) 카드는 모바일폰의 뒷면 카드 홀더에 장착된다. SIM 카드는 그 안에 가입자의 전화번호부 정보를 포함한 가입자 정보를 가지고 있어서 SIM 카드를 다른 모바일폰에 꽂으면 가입자가 다른 모바일폰을 자기 모바일폰처럼 쓸 수 있다.
그러나 SIM 카드는 저장 용량이 제한되어 있기 때문에 대용량의 데이터를 저장할 수 없다. 따라서 모바일 폰(mobile-phone)과 같이 인증 기능과 멀티 미디어 데이터 저장 기능을 동시에 만족시켜야 할 필요가 있는 어플리케이션(application)에 사용하기 위해 다중 인터페이스 카드(multi interface card)가 개발되고 있다.
다중 인터페이스 카드는 복수개의 호스트로부터 서로 다른 전원전압이 동시에 또는 순차적으로 인가된다. 각 호스트로부터 인가된 서로 다른 레벨의 전원전압들은 전원전압 제어장치를 사용하여 CPU, 주변장치들이 사용할 수 있는 동작전압으로 변환된다.
도 1은 종래의 다중 인터페이스 카드의 전원전압 제어장치(100)를 나타낸 블록도이다.
도 1을 참조하면, 전원전압 제어장치(100)는 제 1 호스트(미도시)로부터 인가되는 제 1 전원전압을 수신하기 위한 제 1 전원수신부(110)와 제 2 호스트(미도시)로부터 인가되는 제 2 전원전압을 수신하기 위한 제 2 전원수신부(120)를 구비한다.
제 1 전원전압과 제 2 전원전압은 제 1 전압조절기(130)와 제 2 전압조절기(140)를 통해 내부회로(150)가 사용할 수 있는 전압으로 각각 변환된다.
제1 호스트 및 제2 호스트는 상호 독립적으로 동작한다. 따라서, 제1 호스트 및 제2 호스트는 서로 다른 전원 전압을 사용할 수 있으며, 상호 독립적으로 각각의 전원 전압을 끊거나 동시에 각각의 전원 전압을 제공할 수 있다.
도 1과 같은 기존의 전원전압 제어장치(100)는 제 1 전원전압과 제 2 전원전압이 모두 공급되고 있을 때 제 1 전원전압(또는 제 2 전원전압)의 공급이 끊어질 경우 역전압(제 2 전원전압이 제 1 호스트로 공급 또는 제 1 전원전압이 제 2 호스트로 공급)이 발생되어 제 1 호스트 또는 제 2 호스트 회로가 파괴되는 문제점이 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 호스트로부터 인가되는 전원전압의 레벨을 검출하여 호스트와의 연결을 제어함으로써 역전압에 의한 회로의 파괴를 방지하는 전원전압 제어장치를 제공하는 데 있다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 호스트로부터 인가되는 전원전압의 레벨을 검출하여 호스트와의 연결을 제어함으로써 역전압에 의한 회로의 파괴를 방지하는 전원전압 제어방법을 제공하는 데 있다.
상술한 본 발명의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일실시예에 따른 전원전압 제어장치는 제 1 전압조절기, 제 2 전압조절기, 내부회로, 제 1 전압제어 부 및 제 2 전압제어부를 구비한다.
상기 제 1 전압조절기는 제 1 전원전압의 전압레벨을 상기 내부회로의 동작전압 레벨인 제 1 내부전원전압으로 조절하여 상기 내부회로에 공급한다. 상기 제 2 전압조절기는 제 2 전원전압의 전압레벨을 상기 내부회로의 동작전압 레벨인 제 2 내부전원전압으로 조절하여 상기 내부회로에 공급한다.
상기 제 1 전압 제어부는 상기 제 1 전원전압의 레벨을 검출하여 상기 제 1 전원전압을 상기 제 1 전압조절기로 전달하거나 차단시킨다. 상기 제 2 전압 제어부는 상기 제 2 전원전압의 레벨을 검출하여 상기 제 2 전원전압을 상기 제 2 전압조절기로 전달하거나 차단시킨다.
상기 제 1 전압 제어부는 상기 제 1 전원전압의 상기 제 1 전압조절기로의 전류경로 차단여부를 결정하기 위한 제 1 스위치를 구비한다. 상기 제 1 전압 제어부는 상기 제 1 전원전압과 제 1 검출전압에 응답하여 상기 제 1 스위치를 제어하는 제 1 전압 검출기를 더 구비한다.
상기 제 1 전압 검출기는 상기 제 1 전원전압의 전압레벨이 상기 제 1 검출전압의 전압레벨보다 작을 경우 상기 스위치를 차단시킨다.
상기 제 2 전압 제어부는 상기 제 2 전원전압의 상기 제 2 전압조절기로의 류경로 차단여부를 결정하기 위한 제 2 스위치를 구비한다. 상기 제 2 전압 제어부는 상기 제 2 전원전압과 제2 검출전압에 응답하여 상기 제 2 스위치를 제어하는 제 2 전압 검출기를 더 구비한다.
상기 제 2 전압 검출기는 상기 제 2 전원전압의 전압레벨이 상기 제 2 검출 전압의 전압레벨보다 작을 경우 상기 제 2 스위치를 차단시킨다. 상기 제1 검출전압과 상기 제2 검출전압은 동일한 전압 레벨이다.
전원 전압 제어 장치는 소정의 제 1 호스트에서 발생되는 상기 제 1 전원 전압을 수신하여 상기 제 1 전압 조절기로 인가하는 제 1 전원전압 수신부 및 소정의 제 2 호스트에서 발생되는 상기 제 2 전원 전압을 수신하여 상기 제2전압 조절기로 인가하는 제 2 전원전압 수신부를 더 구비한다.
상기 제1 전원전압 및 상기 제2 전원전압은 서로 다른 전압 레벨이다. 또는 상기 제1 내부전원전압과 상기 제2 내부전원전압은 동일한 전압 레벨일 수 있다.
본 발명의 다른 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 전원전압 제어방법은 호스트로부터 하나이상의 전원 전압을 수신하는 단계, 상기 전원 전압의 전압레벨을 검출하는 단계 및 상기 전원 전압의 전압레벨이 미리 정의된 전압 이하일 경우 전원전압을 차단하는 단계를 구비한다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 도면에 기재된 내용을 참조하여야 한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 2는 본 발명에 따른 다중 인터페이스 카드의 전원전압 제어장치를 나타낸 블록도이다.
도 2를 참조하면, 전원전압 제어장치(200)는 제1 호스트(미도시)로부터 인가되는 제 1 전원전압(V1)을 수신하기 위한 제1 전원전압 수신부(210) 및 제2 호스트(미도시)로부터 인가되는 제 2 전원전압(V2)을 수신하기 위한 제2 전원전압 수신부(220)를 구비한다.
예를 들어, 제1 호스트는 스마트 카드(smart card) 호스트로서, 구체적으로는 SIM (Subscriber Identification Module; 가입자 인증 모듈) 카드용 호스트가 될 수 있다. SIM 카드는 가입자의 전화번호부 정보 및 개인 식별 번호(PIN)를 저장하며, 인증 기능을 주로 수행한다.
제2 호스트는 메모리 카드 호스트로서, 구체적으로는 MMC 카드, Secure DigitalTM 카드, Memory StickTM 카드, Compact FlashTM 카드 또는 Smart MediaTM 카드용 호스트가 될 수 있다. 메모리 카드는 대규모 데이터 저장 기능을 주로 수행한다.
제1 호스트(스마트 카드 호스트)와 제 1 전원전압 수신부(210)를 구비하는 다중 인터페이스 카드(미도시)는 접촉식 스마트 카드 표준인 ISO 7816 프로토콜 또는 비접촉식 스마트 카드 표준인 ISO 14443 프로토콜에 의하여 통신한다. 제2 호스트(메모리 카드 호스트)와 제 2 전원 전압 수신부(220)를 구비하는 다중 인터페이스 카드는 해당 메모리 카드 버스에 상응하는 프로토콜에 의하여 통신한다.
SIM 카드 호스트 및 적어도 하나의 메모리 카드 호스트는 상호 독립적으로 동작한다. 따라서, SIM 카드 호스트 및 적어도 하나의 메모리 카드 호스트는 서로 다른 전원 전압을 사용할 수 있으며, 상호 독립적으로 각각의 전원 전압을 끊거나 동시에 각각의 전원 전압을 제공할 수 있다.
다시 도 2를 참조하면 본 발명의 전원전압 제어장치(200)는 제1 전압 제어부(230)와 제1 전압조절기(250)를 구비하여 제 1 전원전압(V1)을 내부회로(270)에서 사용할 수 있는 제 1 내부전원전압(IV1)으로 변환하여 공급한다.
또한 본 발명의 전원전압 제어장치(200)는 제2 전압 제어부(240)와 제2 전압조절기(260)를 구비하여 제 2 전원전압(V2)을 내부회로(270)에서 사용할 수 있는 제 2 내부전원전압 (IV2)로 변환하여 공급한다.
내부회로(270)는 다중 인터페이스 카드 시스템의 동작을 위해 필요한 중앙처리장치(미도시) 및 주변장치(미도시)들을 포함하며 내부전원전압(제 1 내부전원전압과 제 2 내부전원전압)을 이용하여 동작을 수행한다.
다중 인터페이스 카드는 특성상 제 1 호스트와 제 2 호스트와 동시에 통신이 가능하다. 이 경우 제1 전원전압 수신부(210)를 통해 제 1 호스트로부터 제 1 전원전압(V1)을 수신하고 제2 전원전압 수신부(220)를 통해 제 2 호스트로부터 제 2 전원전압(V2)을 수신한다.
일반적으로 각 호스트에서 공급되는 전원전압의 전압레벨은 내부회로(270)의 동작전압레벨보다 높기 때문에 전압조절기(250, 260)가 필요하다.
예를 들어, 제 1 호스트(스마트카드 호스트)에서 공급되는 제 1 전원전압(V1)을 5V, 제 2 호스트(메모리카드 호스트)에서 공급되는 제 2 전원전압(V2)을 3.3V라 하고 내부회로(270)의 동작전압을 1.8V라 가정한다.
제1 전압조절기(250)는 5V의 제 1 전원전압(V1)을 수신하여 내부회로의 동작전압인 제 1 내부전원전압(IV1)으로 변환하여 내부회로(270)에 공급한다. 마찬가지로, 제1 전압조절기(260)는 3.3V의 제 2 전원전압(V2)을 수신하여 내부회로의 동작전압인 제 2 내부전원전압(IV2) 로 변환하여 내부회로(270)에 공급한다. 제 1 내부전원전압(IV1)과 제 2 내부전원전압(IV2)은 일반적으로 동일한 전압레벨을 가진다.
기존기술에서는 제 1 전원전압(V1)과 제 2 전원전압(V2)이 동시에 공급되고 있을 때 예기치 못한 이유에 의해 제 1 전원전압(V1)의 공급이 끊겼을 경우 제 2 전원전압(V2)에 의한 역전압이 발생하여 제 1 전원전압과 관련된 회로가 파괴되는 현상이 발생한다.
반대로, 제 2 전원전압(V2)의 공급이 끊겼을 경우 제 2 전원전압(V1)에 의한 역전압이 발생하여 제 1 전원전압과 관련된 회로가 파괴되는 현상이 발생한다.
이러한 문제를 해결하기 위하여 본 발명에서는 제 1 및 제 2 전원전압(V1,V2)이 제1및 제 2 전압조절기(250,260)로 전달되는 것을 제어하기 위한 전압 제어부(230, 240)를 구비한다.
제 1 전압 제어부(230)는 수신되는 제 1 전원전압(V1)의 전압레벨을 검출하고 미리 정의된 제 1 검출전압(DV1)과 비교하여 제어신호(CTRL1)를 출력하는 제 1 전압검출기(235)와 제 1 제어신호(CTRL1)에 따라 제 1 전원전압(V1)의 제 1 전압조절기(250)로의 전류경로(current path) 차단여부를 결정하는 제 1 스위치(233)를 구비한다.
제 2 전압 제어부(240)는 수신되는 제 2 전원전압(V2)의 전압레벨을 검출하 고 미리 정의된 제 2 검출전압(DV2)과 비교하여 제 2 제어신호(CTRL2)를 출력하는 제 1 전압검출기(245)와 제어신호(CTRL2)에 따라 제 2 전원전압(V2)의 제 2 전압조절기(260)로의 전류경로(current path) 차단여부를 결정하는 제 2 스위치(243)를 구비한다.
도 3은 도 2의 제 1 전압검출기(250)의 일예로서 제 1 전압검출기(250)와 제 2 전압검출기(260)는 전원전압의 전압레벨만 다를 뿐 구조는 동일하다. 따라서 이하에서는 설명의 편의를 위하여 제 1 전압검출기(235)를 이용하여 설명한다.
도 2와 도 3을 참조하면, 제 1 전원전압(V1)과 제 2 전원전압(V2)이 정상적으로 공급되고 있을 경우 제 1 전압 제어부(230)의 제 1 전압검출기(235)는 제 1 전원전압(5V)과 미리 정의된 제 1 검출전압(DV1, 예를 들면, 1.5V)을 비교하여 제 1 제어신호(CTRL1)를 스위치(233)로 인가한다.
제 1 전원전압(V1)이 제 1 검출전압(DV1)보다 클 경우 제 1 제어신호(CTRL1)는 양의 값을 가지며, 제 1 전원전압(V1)이 제 1 검출전압(DV1)보다 작을 경우 제 1 제어신호(CTRL1)는 음의 값을 가진다.
양의 제 1 제어신호(CTRL1)를 수신할 경우 제 1 스위치(233)는 차단되지 않고 제 1 전원전압(V1)은 제 1 전압조절기(250)에 공급된다.
하지만 예를 들어, 제 1 전원전압(V1)이 끊길 경우, 제 1 전원전압(V1)이 제 1 검출전압(DV1)보다 전압레벨이 작게 되므로 제 1 전압 제어부(230)의 제 1 전압검출기(235)는 음의 제 1 제어신호(CTRL1)를 제 1 스위치(233)로 보낸다.
음의 제 1 제어신호(CTRL1)를 수신할 경우 제 1 스위치(233)는 차단되어 제 1 전원전압 수신부(210)와 제 1 전압조절기(250)의 전류경로(current path)가 끊기게 된다.
따라서 계속 공급되고 있는 제 2 전원전압(V2)이 제 1 전압조절기를 비롯한 제 1 전원전압과 관련된 회로에 역전압으로 공급되더라도 전류가 흐르지 않게 되므로 이들 회로가 파괴되는 것을 방지할 수 있다.
마찬가지로, 제 1 전원전압(V1)이 계속 공급되고 제 2 전원전압(V2)이 끊길 경우 제 2 전압 제어부(240) 내부의 제 2 전압검출기(245)와 제 2 스위치(243)는 앞서와 같이 동작하여 제 2 전원전압 수신부(220)와 제 2 전압조절기(260)로의 전류경로를 차단함으로써 제 2 전원전압과 관련된 회로의 파괴를 방지할 수 있다.
도4는 도 2의 제 1 전압조절기(250)의 회로도이고 도 5는 도 2의 제 2 전압조절기(260)의 회로도이다. 도 4와 도 5를 참조하면, 피드백전압(FV1,FV2)레벨이 기준전압(REFV1,REFV2)레벨보다 작을 경우에는 트랜지스터(T1,T2)가 턴 온 되어 제 1및 제 2 내부전원전압(IV1,IV2)의 전압 레벨이 증가한다.
반대로, 피드백전압(FV1,FV2)레벨이 기준전압(REFV1,REFV2)레벨보다 클 경우에는 트랜지스터(T1,T2)가 턴 오프 되어 제 1 및 제 2 내부전원전압(IV1,IV2)의 전압 레벨은 더 이상 증가하지 않고 현상태를 유지한다.
결국, 제 1 및 제 2 전압조절기(250,260)를 사용함으로써 내부회로(270)에 일정한 동작전압을 공급할 수 있다. 저항 값(R1,R2)과 전기 용량 값(C)은 임의의 값으로서 회로설계에 따라 달라질 수 있다. 도 4와 도 5의 제 1 및 제 2 전압조절기(250, 260)는 일반적으로 잘 알려진 회로이므로 자세한 설명은 생략키로 한다.
본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
상기와 같은 전원전압 제어장치에 따르면, 전원 전압들의 전압레벨을 검출하여 특정전압 이하일 경우 전류경로를 차단함으로써 역전압에 의한 회로의 파괴를 방지할 수 있는 장점이 있다.
또한 상기와 같은 전원전압 제어장치를 구비함으로써 다중 인터페이스 카드 시스템을 안정되게 동작할 수 있는 장점이 있다.

Claims (15)

  1. 제 1 전원전압의 전압레벨을 내부회로의 동작전압 레벨인 제 1 내부 전원 전압으로 조절하여 상기 내부회로에 공급하는 제 1 전압 조절기;
    제 2 전원전압의 전압레벨을 상기 내부회로의 동작전압 레벨인 제 2 내부 전원 전압으로 조절하여 상기 내부회로에 공급하는 제 2 전압 조절기;
    상기 제 1 전원 전압의 레벨을 검출하여 상기 제 1 전원전압을 상기 제 1 전압조절기로 전달하거나 차단시키는 제 1 전압 제어부;
    상기 제 2 전원 전압의 레벨을 검출하여 상기 제 2 전원전압을 상기 제 2 전압조절기로 전달하거나 차단시키는 제 2 전압 제어부;
    소정의 제 1 호스트에서 발생되는 상기 제 1 전원 전압을 수신하여 상기 제 1 전압 조절기로 인가하는 제 1 전원전압 수신부 ; 및
    소정의 제 2 호스트에서 발생되는 상기 제 2 전원 전압을 수신하여 상기 제2전압 조절기로 인가하는 제 2 전원전압 수신부를 구비하고,
    상기 제 1 전압 제어부는,
    상기 제 1 전원전압의 상기 제 1 전압 조절기로의 전류경로 차단여부를 결정하기 위한 제 1 스위치; 및
    상기 제 1 전원전압과 제 1 검출전압에 응답하여 상기 제 1 스위치를 제어하는 제 1 전압 검출기를 구비하고,
    상기 제 1 전압 검출기는,
    상기 제 1 전원전압의 전압레벨이 상기 제 1 검출전압의 전압레벨보다 작을 경우 상기 제 1 스위치를 차단시켜 상기 제 2 전원전압이 상기 제 1 전원전압 수신부로 공급되는 것을 방지하는 것을 특징으로 하는 전원전압 제어장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 전압 제어부는,
    상기 제 1 전원전압 및 제 2 전원전압이 동시에 공급되고 있다가 상기 제 1 전원전압의 공급이 중단되면 상기 제 1 스위치를 차단시켜 상기 제 2 전원전압이 상기 제 1 전원전압 수신부로 공급되는 것을 방지하는 것을 특징으로 하는 전원전압 제어장치.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제2항에 있어서, 상기 제 2 전압 제어부는,
    상기 제 2 전원전압의 상기 제 2 전압조절기로의 전류경로 차단여부를 결정하기 위한 제 2 스위치를 구비하는 것을 특징으로 하는 전원전압 제어장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 제 2 전압제어부는,
    상기 제 2 전원전압과 제2 검출전압에 응답하여 상기 제 2 스위치를 제어하는 제 2 전압 검출기를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 전원전압 제어장치.
  7. 제 6항에 있어서, 상기 제 2 전압 검출기는,
    상기 제 2 전원전압의 전압레벨이 상기 제 2 검출전압의 전압레벨보다 작을 경우 상기 제 2 스위치를 차단시키는 것을 특징으로 하는 전원전압 제어장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1 검출전압과 상기 제2 검출전압은 동일한 전압 레벨인 것을 특징으로 하는 전원전압 제어장치.
  9. 삭제
  10. 제1항에 있어서, 상기 제 1 전원전압 수신부는,
    상기 제 1 호스트와 접촉식 스마트 카드 표준인 ISO 7816 프로토콜을 통해 통신하는 것을 특징으로 하는 전원전압 제어장치
  11. 제1항에 있어서, 상기 제 1 전원전압 수신부는,
    상기 제 1 호스트와 비접촉식 스마트 카드 표준인 ISO 14443 프로토콜을 통해 통신하는 것을 특징으로 하는 전원전압 제어장치
  12. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 전원전압 및 상기 제2 전원전압은 서로 다른 전압 레벨인 것을 특징으로 하는 전원전압 제어장치.
  13. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 내부전원전압과 상기 제2 내부전원전압은 동일한 전압 레벨인 것을 특징으로 하는 전원전압 제어장치.
  14. 삭제
  15. 삭제
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