KR101727556B1 - 다목적 보일러 - Google Patents

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KR101727556B1
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Abstract

본 발명은 본체와, 연소부와, 공기투입부와, 배출부로 이루어지며; 상기 본체는 상향 개구되고, 중공체로 이루어지며; 상기 연소부는 상기 본체에 삽입되고, 일부가 본체 상부로 돌출 구비되며; 상기 공기투입부는 일단이 연소부에 연결되고, 타단이 송풍기에 연결되며, 중공관체로 이루어지고; 상기 배출부는 일단이 연소부에 연결되며, 타단이 연소부 외측으로 노출되는 것을 특징으로 하는 다목적 보일러를 제공한다.

Description

다목적 보일러{A multi purpose boiler}
본 발명은 다목적 보일러에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 연료가 연소된 후 발생된 연소가스를 재활용 할 수 있는 다목적 보일러에 관한 것이다.
이하에서 도면을 참조하여 종래의 다목적 화목난로를 설명한다.
도 1에 도시된 바와 같이 종래의 다목적 화목난로(1)는 철재, 주물, 스텐레스 중 한가지의 소재로 제작하도록 하는 원형 또는 사각형 형태의 대류난방 열교환기(13)의 하부 일측면에 관통하며 삽입된 온열 발마사지 요철연통부(15), 조리대겸 작업대(20) 등을 가지도록 하는 두 개 이상의 화목투입구를 가지는 다목적 화목난로의 화목투입구(10)로 투입된 화목, 폐목재, 목재팰릿 등은 재래식 온돌용 아궁이에 투입되는 것과 동일한 원리로 연소시 필요로 하는 산소의 유입은 자연적으로 이루어진다.
화목투입구(10)로 투입된 화목의 연소가 화목연소로(11)에서 시작되면, 상측으로 중공 직각 관통 연설된 열기 상승화로(12)로 연소된 열기가 상승하도록 되어지고, 조리용 화덕(14)의 하부면에 부딛힌 후 상승열기의 잔열은 열기 상승화로(12)와 대류난방 열교환기(13) 사이의 틈을 통해서 아래쪽으로 하강하도록 되어지며, 대류난방 열교환기(13)를 통해서 대류 난방을 위한 열기가 발산된다.
대류난방 열교환기(13)를 통해 열기를 방출한 연기는 잔여 열기를 따라서 하강하도록 되어지고, 대류난방 열교환기(13)의 하부 일측면에 관통 삽입된 온열 발마사지 요철연통부(15)가 구비된 연도를 통해서 동절기용 연통(16)을 지나도록 되어지며, 연기배출구(18)로 배출된다.
또한 화목 투입구(10)와 직각으로 서로 관통되도록 하는 측면 화목투입구(10-1)와 후면 화목투입구를 구비하도록 한다. 측면 화목투입구(10-1)와 후면 화목투입구는 일직선 상으로 서로 관통되도록 설치한다.
난로 설치시 화목투입구(10)의 사용이 불가능한 장소인 경우 화목투입구(10)를 막아 두도록 하며, 설치시 사용상 편리한 방향의 화목투입구를 선택하여 측면 화목투입구(10-1)나, 후면 화목투입구를 사용한다.
동절기 난방을 위한 동절기용 연통(16)은 화목투입구(10)로 투입된 목재가 화목 연소로(11)에서 연소되어 중공 직각 관통 연설된 열기 상승화로(12)를 통해서 조리용 화덕(14)에서 1차 열기를 방출하고, 열기 상승화로(12)와 대류난방 열교환기(13)의 사이 틈을 통해서 하강하며 2차 열기를 방출한 이후에 대류난방 열교환기(13)의 하부 일측면에 관통 삽입 연설된 온열 발마사지 요철연통부(15)에서 잔열을 방출시키는 열발산 기능을 하도록 하며, 동절기용 연통(16)을 통해서 이음부(17)를 지나 연기배출구(18)로 연기가 배출되도록 한다.
하절기 조리용 화덕(14) 위주로의 사용은 화목투입구(10)로 투입된 목재가 화목 연소로(11)에서 연소되어, 열기 상승화로(12)를 통해서 조리용 화덕(14)에 열기를 전달시키도록 하며, 대류난방 열교환기(13)를 거치지 않고 곧바로 대류난방 열교환기(13)의 상부 일측면에 관통 삽입 연설된 하절기용 연통(16-5)을 통해서 남은 열기와 연기를 배출되어 지도록 한다.
화목난로의 이동성과 효율성은 작업대 프레임(21), 난로 받침대(22), 조리대겸 작업대(20)와 이동용 바퀴(23)를 구비하여 이동식 다목적 화목난로로 사용 가능하다.
작업공간과 천장의 높이가 상대적으로 넓은 공장 작업장 등에서는 복사열만으로는 전체적인 난방이 실질적으로는 불가능함으로써 테이블의 하부측에 열기가 배출되는 연도를 활용하여 온열 발마사지를 위한 요철 연통부(15)를 구비한다.
하지만 종래의 화목난로는 연료로부터 발생되는 연소가스가 재활용 되지 못하며 열효율이 떨어지는 문제점이 있었다.
대한민국 등록실용신안공보 제20-0474347호(2014.09.01)
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로 보일러 내부에서 재연소될 수 있는 연소가스를 방출시키며, 열효율은 높은 다목적 보일러를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 본체와, 연소부와, 공기투입부와, 배출부로 이루어지며; 상기 본체는 상향 개구되고, 중공체로 이루어지며; 상기 연소부는 상기 본체에 삽입되고, 일부가 본체 상부로 돌출 구비되며; 상기 공기투입부는 일단이 연소부에 연결되고, 타단이 송풍기에 연결되며, 중공관체로 이루어지고; 상기 배출부는 일단이 연소부에 연결되며, 타단이 연소부 외측으로 노출되는 것을 특징으로 하는 다목적 보일러를 제공한다.
상기에서, 연소부는 연소부 하우징과, 내벽과, 제1 망체와, 커버로 이루어지며; 상기 연소부 하우징은 상하로 개구되고, 일부가 본체 내로 삽입되며, 일부는 본체의 상부로 돌출되고; 상기 내벽은 상부가 연소부 하우징 내측에 연결되고, 상기 연소부 하우징의 하부가 내측으로 이격되어, 제1 공간부가 형성되고, 하단이 연소부 하우징의 하단으로부터 상향 이격되고, 하향 개구되며, 내벽과 연소부 하우징 사이에 하향 개구된 공간부가 형성되고; 제1 망체는 내벽의 내측에 고정되며; 커버는 연소부 하우징의 상단에 개폐 가능하게 설치된 것을 특징으로 한다.
상기에서, 본체는 연소부 지지부와, 연소물 회수부로 이루어지며; 상기 연소부 지지부는 상하 개구된 원기둥 형상으로 이루어지고, 상부 개구부가 연소부 하우징과 결합되며; 상기 연소물 회수부는 상부가 개구된 원기둥 형상으로 이루어지며, 상기 상부 개구부가 상기 연소부 지지부의 하부 개구부와 결합되어 연소부 지지부와 연통되는 것을 특징으로 한다.
상기 배출부는 연소가스 배출관과, 연소가스 필터로 이루어지며; 상기 연소가스 배출관은 중공관체로 이루어지고, 일단이 상기 연소부 하우징의 하단으로부터 상향 이격되어, 연소부 하우징에 연결되며, 연소부 하우징과 내벽 사이에 형성된 제1 공간부에 연통되고, 연소가스 배출관의 타단은 연소부의 외측으로 노출되어 연소기구의 일측에 연결되며; 상기 연소가스 필터는 연소가스 배출관에 설치되는 것을 특징으로 한다.
상기에서, 연소가스 배출관에는 배기팬이 설치되며; 상기 연소가스 필터는 연소부와 배기팬의 사이에 위치하여 연소가스 배출관에 구비되고; 상기 연소실에서 발생된 연소가스는 상기 배기팬의 구동에 의하여 상기 제1 공간부로 유동되어, 상기 연소가스 배출관을 통하여 배출되는 것을 특징으로 한다.
상기에서, 연소부의 측방으로 보일러관이 관통 연결되고; 상기 보일러관은 상기 연소부의 제1 공간부에서 나선부를 형성하여 연장되는 것을 특징으로 하는 다목적 보일러.
본 발명에 따른 다목적 보일러는 연료가 연소될 시 발생하는 연소가스를 연소기구로 공급하여 보일러의 열효율을 높이고 대기오염을 줄일 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래의 다목적 화목난로를 도시한 단면도이고,
도 2는 본 발명의 다목적 보일러를 도시한 사시도이며,
도 3은 도 2의 다목적 보일러를 도시한 단면도이다.
이하에서 도면을 참조하여 본 발명에 따르는 다목적 보일러에 대하여 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명의 다목적 보일러를 도시한 사시도이며, 도 3은 도 2의 다목적 보일러를 도시한 단면도이다.
이하의 설명에서 도 3의 세로 방향을 상하 방향으로 하여 설명한다.
도 2 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따르는 다목적 보일러(100)는 연료가 연소되는 연소부(110)와, 상기 연소부(110)를 지지하는 본체(120)와, 상기 연소부(110)에 공기를 공급하는 공기투입부(130)와, 상기 연소부(110)에서 배출된 연소가스가 배출되는 배출부(140)로 이루어진다.
상기 본체(120)는 금속으로 이루어진다. 상기 본체(120)는 연소물이 회수되는 연소물 회수부(122)와, 상기 연소부를 지지하는 연소부 지지부(121)로 이루어진다.
상기 연소물 회수부(122)는 상부가 개구된 원기둥 형상으로 이루어진다. 상기 연소물 회수부(122)에는 후술할 연소부(110)로부터 발생되어 낙하하는 연소물(재)이 쌓이게 된다. 상기 연소물 회수부(122)의 일측에는 연소물 배출공이 측방으로 관통 형성되고, 연소물 배출공에는 개폐되는 도어(1221)가 설치된다.
따라서 상기 연소물 회수부(122)에 쌓인 연소물(재)이 배출될 수 있다.
상기 연소물 회수부(122)의 개구된 상부로 연소부 지지부(121)가 결합된다. 상기 연소부 지지부(121)는 상하가 개구된 원기둥 형상으로 이루어진다. 상기 연소부 지지부(121)의 하부 개구부는 상기 연소물 회수부(122)의 상부 개구부에 결합된다. 따라서 상기 연소물 회수부(122)와 연소부 지지부(121)는 연통되도록 구비된다. 상기 연소부 지지부(110)의 상부 개구부에는 후술할 연소부(110)가 삽입되어 결합된다.
상기 연소부 지지부(121)의 개구된 상부로 연소부(110)가 삽입되어 구비된다. 상기 연소부(110)는 연소부 하우징(111)과, 내벽(113)과, 제1 망체(1131)와, 커버(1113)로 이루어진다.
상기 연소부 하우징(111)은 상기 연소부 지지부(121)의 상부 개구부에 일부가 삽입 결합된다. 상기 연소부 하우징(111)의 상부는 상기 연소부 지지부(121)의 상부 외측으로 돌출 구비된다.
상기 연소부 하우징(111)은 상하 개구된 중공체로 이루어진다. 상기 연소부 하우징(111)은 상기 본체(120)의 상부 개구부에 삽입 결합되어 상기 본체(120)와 연통되도록 구비된다. 상기 연소부 하우징(111)의 개구된 하부에는 제2 망체(1117)가 구비될 수 있다. 상기 제2 망체(1117)는 후술할 제1 망체(1131)로부터 하향 이격되어 구비된다. 상기 제2 망체(1117)는 후술할 내벽(113)의 하단으로부터 하향 이격되어 구비된다.
상기 연소부 하우징(111)의 상부에는 커버(1113)가 개폐 가능하도록 구비된다. 상기 연소부 하우징(111)의 상부로 커버(1113)를 개방한 후 연소부 하우징(111)의 내부로 연료(팰릿)를 투입하고 상기 연료를 연소시킬 때에는 상기 커버(1113)를 닫아 연소 시 발생되는 열과 연소가스가 배출되지 않도록 한다.
상기 연소부 하우징(111)의 내측에는 내벽(113)이 구비된다. 상기 내벽(113)은 상하가 개구된 중공체로 이루어진다. 상기 내벽(113)의 상부는 상기 연소부 하우징(111)의 내측에 연결되어 구비된다. 상기 내벽(113)의 하부는 상기 연소부 하우징(111)으로부터 내측으로 이격되어 구비된다. 상기 내벽(113)의 단면은 깔대기 형상을 이룬다.
상기 내벽(113)의 내측에는 제1 망체(1131)가 구비된다. 상기 제1 망체(1131)는 상기 내벽(113)의 상부로부터 하향 이격되어 구비된다. 상기 제1 망체는 상기 내벽(113)의 하부로부터 상향 이격되어 구비된다. 상기 제1 망체(1131)를 통하여 연료가 연소될 때 발생되는 연소가스가 후술할 제1 공간부(S1)로 유동 가능하게 된다. 상기 제1 망체(1131)는 연료(펠릿)가 담기는 바닥부 역할을 한다.
따라서 연소부 하우징(111)의 내측에는 상기 내벽(113)의 내측면과, 상기 내벽(113)의 상단으로부터 상향 연장된 연소부 하우징(111)의 내측과, 상기 제1 망체(1131)로 이루어진 연소실(111a)이 형성된다. 상기 연소실(111a)은 연료가 연소되는 공간이 된다.
상기 내벽(113)의 하단은 상기 연소부 하우징(111)의 하단으로부터 상향 이격되어 구비된다. 상기 내벽(113)의 하단과 상기 연소부 하우징(111)의 하단 사이에는 간격이 형성되어 개구된다. 상기 내벽(113)의 하단과 연소부 하우징(111)의 하단 사이에 형성된 개구부를 통하여 연소가스가 후술할 제1 공간부(S1)로 유동 가능하게 된다.
상기 내벽(113)의 외측과 상기 연소부 하우징(111) 내측의 측 방향 사이에는 하향 개구된 제1 공간부(S1)가 형성된다. 상기 제1 공간부(S1)는 상기 연소실(111a)에서 발생한 연소가스가 후술할 배출부(140)로 유동되도록 하는 통로가 된다.
상기 연소부(110)의 일측에는 공기투입부(130)가 연결된다. 상기 공기투입부(130)는 중공관으로 이루어진다. 상기 공기투입부(130)는 일단이 연소부 하우징(111)의 일측에 연결된다. 상기 공기투입부(130)의 일단은 제1 공간부(S1)를 관통하여 연소실(111a)과 연통되도록 구비된다. 상기 공기투입부(130)의 타측에는 송풍기와 연결되어 공기가 공급된다.
한편 상기에 서술한 연소부 하우징(111)이 상기 연소부 지지부(121)의 내측으로 일부가 삽입되어 결합되었을 때, 상기 연소부 지지부(121)의 내측에 삽입된 상기 연소부 하우징(111)의 하부 외측과 연소부 지지부(121) 내측의 측 방향 사이에는 제2 공간부(S2)가 형성된다.
상기 제2 공간부(S2)에는 배출부(140)가 구비된다. 상기 배출부(140)는 상기 연소부(110)에서 발생된 연소가스를 연소기구로 공급하는 역할을 한다.
상기 배출부(140)는 연소가스 배출관(141)과, 연소가스 필터(143)로 이루어진다.
상기 연소가스 배출관(141)은 중공관체로 이루어진다. 상기 연소가스 배출관(141)의 일단은 상기 연소부 하우징(111)의 일측에 연결된다. 상기 연소가스 배출관(141)의 일단은 상기 연소부 하우징(111)의 하단부로부터 상향 이격되어 연결된다. 상기 연소부 하우징(111)에 연결된 연소가스 배출관(141)은 상기 제1 공간부(S1)와 연통되도록 연결된다. 상기 연소가스 배출관(141)의 타단은 상기 본체(120)의 외측으로 노출되어 구비된다. 상기 연소가스 배출관(141)의 타단은 연소가스가 재활용 될 연소기구(예: 엔진)와 연결된다.
상기 연소기구는 상기 연소가스 배출관(141)을 통하여 연료가스를 공급받는다. 상기 연소가스 배출관(141)상으로 유동된 연료가스는 상기 연소기구로 직접 공급되지 않고, 별도의 연료가스 저장탱크(도시되지 않음)에 저장될 수 있다. 상기 연소기구는 상기 연료가스 저장탱크에 저장된 연료가스를 공급받을 수 있다.
상기 연소가스 필터(143)는 상기 연소가스 배출관(141)에 설치되어 상기 제2 공간부(S2)에 위치한다. 상기 연소가스 필터(143)는 연소부(110)와 후술할 배기팬(1411)의 사이에 위치하여 설치된다. 상기 연소가스 필터(143)는 상기 연소부(110)로부터 배출된 연소가스를 필터링하여 연소기구의 연료로 사용 가능한 가스를 걸러내어 통과시킨다. 상기 연소가스 필터(143)의 예로는 볏짚이 사용될 수 있다.
상기 연소가스 배출관(141)에는 연소가스의 배기 및 연소기구로의 연료 공급을 위하여 배기팬(1411)이 구비된다. 상기 배기팬(1411)은 연소부(110)에서 발생한 연소가스를 빨아들여 상기 연소가스가 제1 공간부(S1)를 거쳐 연소가스 배출관(141)으로 유동되도록 유도하고 상기 연소가스 배출관(141)으로 유동된 연료가스를 연소기구로 공급하는 역할을 한다.
상기 연소부(110)에는 보일러관(150)이 구비될 수 있다. 상기 보일러관(150)은 난방용으로 쓰일 보일러물이 유동하는 통로가 된다. 상기 보일러관(150)은 중공관으로 이루어진다. 일단이 물공급부와 연결되어 연장된 상기 보일러관(150)은 상기 연소부 하우징(111)의 일측 하부에 관통 구비된다. 상기 연소부 하우징(111)의 내부로 관통 연장된 상기 보일러관(150)은 제1 공간부(S1)를 따라 나선을 형성하며 상기 제1 공간부(S1)의 상부까지 상향 연장된다. 상기 나선을 형성한 보일러관(150)의 타단은 연소부 하우징(111)의 일측으로 관통 연장되어 연소부(110)의 외측으로 관통 연장된다. 상기 연소부(110)의 외측으로 관통 연장된 보일러관(150)의 타단은 난방기구와 연결되어 온수가 유동되는 통로가 된다.
본 발명에 따른 다목적 보일러(100)의 작동과정을 설명하면 연소부 하우징(111)의 커버(1113)를 열고 연료(필렛)를 투입한다. 상기 커버(1113)는 연소부(110)가 밀폐 되도록 닫는다. 상기 공기투입부(130)의 타단에 연결된 송풍기를 가동하여 연소부(110)의 연료를 연소시킨다.
상기의 연료가 연소되면서 발생하는 고온의 연소가스는 연소부(110)의 상부로 유동된다. 이때 연소부(110)의 일측에 구비된 배출부(140)의 배기팬(1411)이 가동되면서 상기 연소가스를 하향으로 유동시킨다. 상기 배기팬(1411)에 의하여 연소부 하우징(111)의 하부로 유동된 연소가스는 제1 망체(1131)를 통과한다.
상기 제1 망체(1131)를 하향 통과한 연소가스는 내벽(113)의 하단과 상기 연소부 하우징(111)의 하단 사이에 형성된 개구부를 통하여 제1 공간부(S1)로 유동된다. 이때 고온의 연소 가스와 열은 상기 제1 공간부를 나선형을 이루며 지나는 보일러관(150)을 가열하여 상기 보일러관의 내부에서 유동되는 보일러물이 가열된다. 상기 가열된 보일러물은 보일러관(150)을 통하여 난방기구에 공급된다.
상기 제1 공간부(S1)로 유입된 연소가스는 다시 연소가스 배출관(141)으로 유입된다. 상기 연소가스 배출관(141)으로 유입된 연소가스는 상기 연소가스 배출관(141)에 구비된 연소가스 필터(143)를 통과하면서 필터링되어 연료로 사용가능한 연소가스로 바뀌게 된다.
상기의 연소가스 필터(143)에 의하여 추출된 연소가스는 다시 연소가스 배출관(141)을 통하여 연소기구로 유동되게 된다. 상기의 연소기구로 공급된 연소가스는 재활용되어 연소기구(엔진)를 구동하는 연료가 된다.
지금까지 본 발명에 따른 다목적 보일러는 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당업자라면 누구든지 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
100: 다목적 보일러
110: 연소부 120: 본체
130: 공기투입부 140: 배출부
150: 보일러관

Claims (6)

  1. 본체(120)와, 연소부(110)와, 공기투입부(130)와, 배출부(140)로 이루어지며; 상기 본체(120)는 상향 개구되고, 중공체로 이루어지며; 상기 연소부(110)는 상기 본체(120)에 삽입되고, 일부가 본체(120) 상부로 돌출 구비되며;
    상기 연소부(110)는 연소부 하우징(111)과, 내벽(113)과, 제1 망체(1131)와, 커버(1113)로 이루어지며; 상기 연소부 하우징(111)은 상하로 개구되고, 일부가 본체(120) 내로 삽입되며 일부는 본체(120)의 상부로 돌출되고, 상기 연소부 하우징(111)의 하부 외측와 본체(120)를 이루는 연소부 지지부(121)의 내측의 측방 사이에 제2 공간부(S2)가 형성되며; 상기 내벽(113)은 상하가 개구된 중공체로서 상부가 연소부 하우징(111) 내측에 연결되고 하부는 연소부 하우징(111)으로부터 내측으로 이격되고 하단이 연소부 하우징(111)의 하단으로부터 상향 이격되어, 내벽(113)과 연소부 하우징(111) 사이에는 하향 개구된 제1 공간부(S1)가 형성되고; 상기 제1 망체(1131)는 내벽(113)의 내측에 고정되어 연소물이 담기는 바닥부 역할을 하며; 상기 커버(1113)는 연소부 하우징(111)의 상단에 개폐 가능하게 설치되며;
    상기 공기투입부(130)는 일단이 제1 공간부(S1)를 지나 내벽(113)의 내측에 형성되는 연소실(111a)까지 연장되고 타단이 송풍기에 연결되는 중공관으로 이루어지며;
    상기 배출부(140)는 상기 제2 공간부(S2)에 구비되고, 연소가스 배출관(141)과 연소가스 필터(143)로 이루어지며; 상기 연소가스 배출관(141)은 중공관체로 이루어지고 일단이 상기 연소부 하우징(111)의 하단으로부터 상향 이격되어 제1 공간부(S1)에 연통되도록 연소부 하우징(111)에 연결되며 타단은 본체(120)의 외측으로 노출되어 연소기구의 일측에 연결되며; 상기 연소가스 필터(143)는 연소가스 배출관(141)에 설치되어 제2 공간부(S2)에 위치하며; 상기 연소가스 배출관(141)에는 배기팬(1411)이 설치되며, 연소가스 필터(143)는 연소부(110)와 배기팬(1411)의 사이에 위치하여, 연소부 하우징(111)에서 발생된 연소가스는 상기 배기팬(1411)의 구동에 의하여 상기 제1 공간부(S1)로 유동되고, 상기 연소가스 배출관(141)을 따라 유동하여 연소가스 필터(143)를 통과한 후 배출되며;
    상기 연소부(110)의 측방으로 보일러관(150)이 관통 연결되고; 상기 보일러관(150)은 상기 연소부(110)의 제1 공간부(S1)에서 나선부를 형성하여 연장되는 것을 특징으로 하는 다목적 보일러.
  2. 제1 항에 있어서, 상기 본체(120)는 연소부 지지부(121)와, 연소물 회수부(122)로 이루어지며; 상기 연소부 지지부(121)는 상하 개구된 원기둥 형상으로 이루어지고, 상부 개구부가 연소부 하우징(111)과 결합되며; 상기 연소물 회수부(122)는 상부가 개구된 원기둥 형상으로 이루어지며, 상기 상부 개구부가 연소부 지지부(121)의 하부 개구부에 결합되어 연소부 지지부(121)와 연통되는 것을 특징으로 하는 다목적 보일러.
  3. 삭제
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  6. 삭제
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