KR101857718B1 - 이브이 각형 전지의 세척 및 건조장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 여러 단계를 순차적으로 거침으로써 더욱 세밀한 세척 및 건조가 이루어지고 대량의 전지를 자동화에 의해 신속하게 처리할 수 있는 이브이 각형 전지의 세척 및 건조장치에 관한 것으로, 이송수단과 세척수단 및 건조수단으로 이루어진 전지의 세척 및 건조장치에 있어서, 이송수단은 컨베이어벨트에 결합된 복수의 이동블록 상측에 다양한 크기의 전지(B)를 이송할 수 있도록 다양한 높이 및 간격으로 이루어진 복수의 안착핀 및 지지핀이 결합되며, 세척수단은 상기 이송수단에 의해 이송 중인 전지(B)를 중심으로 방사상으로 결합되어 회전하며 고압의 물 및 에어를 각각 분사하는 복수의 물분사노즐 및 에어분사노즐로 구성된 제1세척수단 및 제2세척수단으로 구분되고, 상기 제1세척수단 및 제2세척수단의 하측에는 경사를 이루며 배출부가 형성되어 있어 순환펌프에 의해 세척수를 모아 상측으로 순환시키며, 상기 제1세척수단은 초벌세척으로서 세척수를 순환하여 재사용하고, 상기 제2세척수단은 마무리 세척으로서 정수된 물을 사용하며, 건조수단은 각각 회전하는 회전부재에 결합되어 있어 소정의 각도를 이루며 반복 회전하며 전지(B)를 중심으로 복수가 방사상으로 결합된 복수의 에어분사노즐에 의해 고압의 에어를 분사하여 전지(B)의 표면에 묻은 수분을 건조하는 제1, 제2건조수단과, 저면에 에어를 분사하는 복수의 홀이 형성된 복수의 에어분사부재가 간격을 이루며 좌우로 소정의 각도로 반복하여 회전할 수 있도록 결합된 제3건조수단과, 선단의 방향을 수동으로 조절하여 전지(B)에서 수분이 특히 많은 특정 부위에 고압의 에어를 집중적으로 분사하는 복수의 에어분사관을 포함하는 제4건조수단으로 구분하여 구성되는 것을 특징으로 하는 이브이(EV) 각형 전지의 세척 및 건조장치를 제안한다.
따라서 본 발명은 제1, 제2세척수단이 회전하는 복수의 물분사노즐을 이용하여 전지를 세척하고, 제1, 제2건조수단이 회전하는 복수의 에어분사노즐을 이용하여 건조하며, 제3건조수단 및 제4건조수단이 회전하는 복수의 에어분사부재 및 절곡되는 복수의 에어분사관을 이용하여 건조를 행함으로써 여러 단계에 걸쳐 전지의 세척 및 건조를 수행하여 더욱 효율적인 작업이 이루어지는 효과가 있다. 또한, 컨베이어벨트에 설치된 이동블록이 복수의 안착핀 및 지지핀을 이용하여 복수의 전지를 이송함으로써 전지의 표면을 더욱 깨끗하게 세척 및 건조할 수 있으며, 특정 부위를 집중적으로 세척 및 건조할 수 있어 더욱 세밀한 작업이 가능해지는 장점이 있다.
따라서 본 발명은 제1, 제2세척수단이 회전하는 복수의 물분사노즐을 이용하여 전지를 세척하고, 제1, 제2건조수단이 회전하는 복수의 에어분사노즐을 이용하여 건조하며, 제3건조수단 및 제4건조수단이 회전하는 복수의 에어분사부재 및 절곡되는 복수의 에어분사관을 이용하여 건조를 행함으로써 여러 단계에 걸쳐 전지의 세척 및 건조를 수행하여 더욱 효율적인 작업이 이루어지는 효과가 있다. 또한, 컨베이어벨트에 설치된 이동블록이 복수의 안착핀 및 지지핀을 이용하여 복수의 전지를 이송함으로써 전지의 표면을 더욱 깨끗하게 세척 및 건조할 수 있으며, 특정 부위를 집중적으로 세척 및 건조할 수 있어 더욱 세밀한 작업이 가능해지는 장점이 있다.
Description
본 발명은 전지의 제조과정 중에 표면을 오염시키는 전해액을 세척한 후 건조하는 전지의 세척 및 건조장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 여러 단계를 순차적으로 거침으로써 더욱 세밀한 세척 및 건조가 이루어지고 대량의 전지를 자동화에 의해 신속하게 처리할 수 있는 이브이(EV; electronic vehicles) 각형 전지의 세척 및 건조장치에 관한 것이다.
일반적으로 전지는 전지 케이스의 내부 격판에 의하여 구획되는 다수의 격실에 극판조립체가 삽입된다. 상기 극판은 각각의 상부 양측에 교호로 통공이 형성되어 있다. 그리고 극판조립체의 상부는 전지 케이스에 수용되는 각 극판조립체를 전기적으로 연결하기 위한 연결단자(Strpa)가 착설된다.
상기 연결단자는 극판조립체에 고정되는 수평면과 이 수평면의 일측에서 수직으로 입설된 수직면을 갖는다. 상기 극판조립체는 격실에 수용될 때 인접한 격실에 수용되는 타 극판조립체와 연결되는 타 연결단자의 수직면과 격판의 통공에 대향하여 근접배치된다.
즉, 상기 서로 다른 격실 내에 위치된 서로 다른 연결단자는 격판의 통공을 중심으로 양측에서 대향 되도록 위치된다. 이때 상기 격판의 통공에 대하여 대향하여 근접배치된 양측 연결단자의 수직면은 양측으로부터 스포트용접기의 팁이 가압되면서 통공을 통하여 용접되어 접착된다. 따라서 상기 서로 다른 격실내의 서로 다른 극판조립체의 연결단자가 전기적으로 연결되는 것이다.
아울러 상기와 같이 극판조립체의 전기적 결합된 이후에 상기 전지 케이스의 내측으로 전해액이 주입된 이후에서 상기 케이스에 커버가 고정되어 하나의 전지가 완성된다.
이와 같은 과정을 통해 제조되는 전지는 상기 케이스의 표면에서 전해액의 찌꺼기가 잔류되어 있거나 기타 제조과정 중에 발생되는 불순물에 의하여 오염되어 있다. 그러므로 제조업체는 상기 전지를 세척과정으로 통하여 찌꺼기 등의 잔유물을 제거한다.
한편, 전기차(EV) 배터리 시장은 그 형태에 따라 현재 ‘각형’과 ‘파우치형’ ‘원통형’으로 나뉜다. 배터리 형태는 원가는 물론 차체 구조, 디자인, 무게 등에 결정적 영향을 미치게 되므로, 국내의 대표업체들인 삼성SDI, LG화학에서는 은 자사의 주력 배터리가 업계 표준으로 통용되도록 치열하게 경쟁하고 있다.
종래의 전지 수세장치는 컨베이어를 통해 이송되는 전지의 외면에서 물을 분사하여 외관에 잔류된 전해액 찌꺼기를 제거하고, 히터를 통하여 가열된 공기를 분사하여 전지 외관에 묻은 물기를 제거하는 건조과정을 진행하였다.
그러나 종래의 전지 수세장치는 전지의 외관에 고압의 물을 분사하는 하나 이상의 노즐을 설치하여 세척하였으나, 전지 케이스의 외면에 직접 접촉하지 않고 단순히 고압의 물을 분사하였기에 잔유물의 완벽한 세척이 이루어지지 않은 문제점이 있었다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 등록특허공보 제10-1338643호, 제10-1302013에서는 축전지의 제조과정에서 전해액의 찌꺼기를 제거하기 위하여 브러쉬와 노즐을 구비하여 축전지의 외면에 직접적으로 접촉하여 세척할 수 있는 축전지 수세장치와, 축전지를 세척 후 잔류된 물기를 제거할 수 있도록 이송중인 축전지의 상면과 양측에서 고온 고압의 에어를 가하여 잔류된 물기를 완벽히 제거할 수 있는 축전지 건조장치를 제공하고 있다.
그러나 상술한 수세장치 및 건조장치는 컨베이어벨트를 이용하여 이송 중인 전지에 물과 에어를 분사하여 세척 및 건조를 행하는 것으로서, 컨베이어벨트에 밀착된 부위는 세밀한 세척 및 건조가 이루어지지 않는 문제점이 있었다.
또한, 전지의 특정 부위를 집중적으로 세척하거나 건조하는 구성이 미비하여 완벽한 세척 및 건조를 수행하기에는 한계가 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 전지가 간격을 이루며 형성된 안착핀 및 지지핀에 의해 이송되도록 구성하여 세밀한 세척 및 건조가 이루어질 수 있도록 개선한 이브이(EV) 각형 전지의 세척 및 건조장치를 제공하는 데 목적이 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 오염이 심각한 특정 부위를 집중적으로 세척 및 건조할 수 있도록 개선한 이브이(EV) 각형 전지의 세척 및 건조장치를 제공하는 데 있다.
본 발명에 의한 이브이(EV) 각형 전지의 세척 및 건조장치는 이송수단과 세척수단 및 건조수단으로 이루어진 전지의 세척 및 건조장치에 있어서, 이송수단은 컨베이어벨트에 결합된 복수의 이동블록 상측에 다양한 크기의 전지(B)를 이송할 수 있도록 다양한 높이 및 간격으로 이루어진 복수의 안착핀 및 지지핀이 결합되며, 세척수단은 상기 이송수단에 의해 이송 중인 전지(B)를 중심으로 방사상으로 결합되어 회전하며 고압의 물 및 에어를 각각 분사하는 복수의 물분사노즐 및 에어분사노즐로 구성된 제1세척수단 및 제2세척수단으로 구분되고, 상기 제1세척수단 및 제2세척수단의 하측에는 경사를 이루며 배출부가 형성되어 있어 순환펌프에 의해 세척수를 모아 상측으로 순환시키며, 상기 제1세척수단은 초벌세척으로서 세척수를 순환하여 재사용하고, 상기 제2세척수단은 마무리 세척으로서 정수된 물을 사용하며, 건조수단은 각각 회전하는 회전부재에 결합되어 있어 소정의 각도를 이루며 반복 회전하며 전지(B)를 중심으로 복수가 방사상으로 결합된 복수의 에어분사노즐에 의해 고압의 에어를 분사하여 전지(B)의 표면에 묻은 수분을 건조하는 제1, 제2건조수단과, 저면에 에어를 분사하는 복수의 홀이 형성된 복수의 에어분사부재가 간격을 이루며 좌우로 소정의 각도로 반복하여 회전할 수 있도록 결합된 제3건조수단과, 선단의 방향을 수동으로 조절하여 전지(B)에서 수분이 특히 많은 특정 부위에 고압의 에어를 집중적으로 분사하는 복수의 에어분사관을 포함하는 제4건조수단으로 구분하여 구성되는 것을 그 기술적 특징으로 한다.
본 발명에 따른 이브이(EV) 각형 전지의 세척 및 건조장치에 의하면, 제1, 제2세척수단이 회전하는 복수의 물분사노즐을 이용하여 전지를 세척하고, 제1, 제2건조수단이 회전하는 복수의 에어분사노즐을 이용하여 건조하며, 제3건조수단 및 제4건조수단이 회전하는 복수의 에어분사부재 및 절곡되는 복수의 에어분사관을 이용하여 건조를 행함으로써 여러 단계에 걸쳐 전지의 세척 및 건조를 수행하여 더욱 효율적인 작업이 이루어지는 효과가 있다.
또한, 컨베이어벨트에 설치된 이동블록이 복수의 안착핀 및 지지핀을 이용하여 복수의 전지를 이송함으로써 전지의 표면을 더욱 깨끗하게 세척 및 건조할 수 있으며, 특정 부위를 집중적으로 세척 및 건조할 수 있어 더욱 세밀한 작업이 가능해지는 장점이 있다.
도 1은 본 발명에 의한 세척 및 건조장치의 정면도,
도 2는 본 발명에 의한 세척 및 건조장치의 평면도,
도 3은 본 발명에 의한 이송수단의 정면도,
도 4는 본 발명에 의한 이송수단의 평면도,
도 5는 본 발명에 의한 제1, 제2세척수단의 측면도,
도 6은 본 발명에 의한 제1, 제2건조수단의 측면도,
도 7은 본 발명에 의한 제3건조수단의 정면도,
도 8은 본 발명에 의한 제3건조수단의 측면도,
도 9는 본 발명에 의한 제4건조수단의 측면도.
도 2는 본 발명에 의한 세척 및 건조장치의 평면도,
도 3은 본 발명에 의한 이송수단의 정면도,
도 4는 본 발명에 의한 이송수단의 평면도,
도 5는 본 발명에 의한 제1, 제2세척수단의 측면도,
도 6은 본 발명에 의한 제1, 제2건조수단의 측면도,
도 7은 본 발명에 의한 제3건조수단의 정면도,
도 8은 본 발명에 의한 제3건조수단의 측면도,
도 9는 본 발명에 의한 제4건조수단의 측면도.
본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 통해 상세히 설명한다.
본 발명의 이브이(EV) 각형 전지의 세척 및 건조장치는 도 1 및 도 2에서 나타낸 바와 같이 이브이(EV) 각형의 전지를 투입하여 이송하는 이송수단(100)이 구비되어 있으며, 상기 이송수단(100)은 컨베이어벨트로 구성되어 있어 복수의 전지를 본 발명의 내측으로 이송하게 된다.
본 발명의 내측에는 이브이(EV) 각형의 전지를 이송중에 고압의 물로 세척하기 위한 복수 단계의 세척수단(200,300)과, 세척된 전지의 표면에 부착된 수분을 고압의 에어를 이용하여 건조하는 복수의 건조수단(400,500,600,700)이 구비된다.
상기 이송수단(100)의 컨베이어벨트에는 선단과 끝단에 전지를 집어서 이송할 수 있는 로봇암(1)이 각각 구비되어 있으며, 상기 로봇암(1)은 레일(2)에 좌우로 이동할 수 있도록 결합되어 있어 전지의 투입 및 배출을 담당하게 된다.
도 1 및 도 2의 실시 예에서는 이브이(EV) 각형의 전지를 세척하기 위한 장치가 제1세척수단(200)과 제2세척수단(300)으로 구분되어 있으며, 세척된 전지를 건조하기 위한 장치는 제1건조수단(400), 제2건조수단(500), 제3건조수단(600), 제4건조수단(700)으로 구분되어 있다.
그러나 이에 국한되는 것이 아니라 세척수단 및 건조수단의 수를 임의로 증감하여 구성함으로써 필요에 따라 배터리의 세척 및 건조 효율을 가감할 수 있다.
본 발명의 세척 및 건조장치에는 이송수단(100)의 선단부 상측에 조작부(도면미표시)가 설치되어 있어 배터리의 투입, 이송, 세척, 건조, 배출 등의 전 공정을 제어할 수 있으며, 상기 제1세척수단(200) 및 제2세척수단(300)의 하측에는 경사를 이루며 배출부(도면미표시)가 형성되어 있어 세척수를 모아 상측으로 순환시킴으로써 재사용할 수 있도록 구성되어 있다.
상기 이송수단(100)은 도 3 및 도 4에서 나타낸 바와 같이 컨베이어벨트로 구성되어 있으며, 컨베이어벨트의 상측에는 복수의 이동블록(10)이 간격을 이루며 결합되어 있다.
상기 이동블록(10)의 상측 중앙부에는 다양한 높이의 전지(B)를 안착할 수 있도록 다양한 높이로 형성되는 복수의 안착핀(11)이 결합되어 있으며, 상기 안착핀(11)의 주위에는 다양한 폭의 전지(B)를 전후, 좌우에서 지지할 수 있도록 다양한 높이로 형성되는 복수의 지지핀(12)이 다양한 간격으로 형성되어 있다.
따라서 다양한 크기로 제작되는 이브이(EV) 각형의 전지(B)를 로봇암(1)이 안착핀(11) 및 지지핀(12)의 사이로 이송함으로써 이동블록(10)을 따라 장치의 내측으로 이송되는 것이다.
도면에서는 이동블록(10)의 상측에 두 가지 크기의 이브이(EV) 각형 전지(B)를 교대로 안착시킨 상태를 나타낸 것으로서, 안착핀(11)과 지지핀(12)의 높이 및 간격을 조절함으로써 더욱 다양한 크기의 전지에 대응할 수 있다.
상기 제1세척수단(200) 및 제2세척수단(300)은 도 5에서 나타낸 바와 같이 이송수단(100)을 통해 이송 중인 전지(B)를 중심으로 복수의 물분사노즐(20)(30)이 방사상으로 결합되어 있으며, 상기 물분사노즐(20)(30)의 끝단은 각각 회전하는 회전부재(21)(31)에 결합되어 있어 상하로 회전하며 전지(B)의 표면에 고압의 몰을 골고루 분사하게 된다.
이때 전지(B)는 간격을 이루며 결합된 안착핀(11)과 지지핀(12)의 사이에 안착되어 이송됨으로써 회전하며 사방에서 분사되는 고압의 물에 의해 세밀한 부분까지 세척이 가능하게 되는 것이다.
또한, 상기 제1세척수단(200)은 초벌세척으로서 세척수를 순환하여 재사용하게 되고, 상기 제2세척수단(300)에서는 정수된 물을 공급하여 마무리 세척을 함으로써 전지(B)의 표면을 더욱 깨끗이 세척하게 된다.
상기 세척수단(200)(300)을 거친 전지(B)는 표면의 오염물질이 세척된 상태로 건조수단에 이르게 되며, 제1건조수단(400) 및 제2건조수단(500)은 도 6에서 나타낸 바와 같이 복수의 에어분사노즐(40)(50)에 의해 고압의 에어를 분사하여 전지(B)의 표면에 묻은 수분을 건조하게 된다.
상기 에어분사노즐(40)(50)은 전지(B)를 중심으로 복수가 방사상으로 결합되어 있으며, 각각 회전하는 회전부재(41)(51)에 결합되어 있어 소정의 각도를 이루며 반복 회전함으로써 전지(B) 표면의 세밀한 부분까지 에어를 분사할 수 있다.
상기 건조수단(400)(500)을 거친 전지(B)는 도 7 및 도 8에서 나타낸 바와 같은 제3건조수단(600)에 이르게 되며, 상기 제3건조수단(600)에는 복수의 에어분사부재(60)가 간격을 이루며 좌우로 소정의 각도로 반복하여 회전할 수 있도록 결합되어 있다.
상기 에어분사부재(60)는 소정의 길이로 연장 형성된 것으로서, 저면에는 에어를 분사하는 복수의 홀이 형성되어 있어 하방으로 고압의 에어를 분사하게 된다.
상기 에어분사부재(60)의 상측은 회전축(61)에 결합되어 있으며, 상기 회전축(61)은 도 8과 같이 상하로 반복 이동하는 승강부재(63)에 바(bar)로 연결됨으로써 승강부재(63)의 상하 이동에 따라 회전하게 되고, 이에 따라 지지대(62)에 회전할 수 있도록 결합된 복수의 에어분사부재(60)는 좌우로 회전하며 에어를 분사하게 된다.
따라서 이송 중인 전지(B)의 상측으로 복수의 에어분사부재(60)가 동시에 에어를 회전하며 분사함으로써 제1건조수단(400) 및 제2건조수단(500)에서 미쳐 건조되지 못한 수분을 재건조하게 된다.
그리고 제4건조수단(700)에서는 도 9에서 나타낸 바와 같이 고압의 에어를 분사하는 복수의 에어분사관(70)으로 구성되어 있으며, 상기 에어분사관(70)은 절곡이 용이한 재질의 금속 또는 합성수지로 구성되어 있거나, 주름관으로 구성되어 있어 도면에서와 같이 자유롭게 구부릴 수 있으며, 이에 따라 원하는 방향으로 에어분사관(70)의 선단을 향하게 함으로써 수분이 특히 많은 특정 부위에 고압의 에어를 집중적으로 분사하여 더욱 세밀하게 전지(B)를 건조할 수 있다.
이와 같이 구성된 본 발명의 이브이(EV) 각형 전지의 세척 및 건조장치는 제1, 제2세척수단(200)(300)이 회전하는 복수의 물분사노즐(20)(30)을 이용하여 전지(B)를 세척하고, 제1, 제2건조수단(400)(500)이 회전하는 복수의 에어분사노즐(40)(50)을 이용하여 건조하며, 제3건조수단(600) 및 제4건조수단(700)이 회전하는 복수의 에어분사부재(60) 및 절곡되는 복수의 에어분사관(70)을 이용하여 건조를 행함으로써 여러 단계에 걸쳐 전지(B)의 세척 및 건조를 수행하여 더욱 효율적인 작업이 이루어지는 효과가 있다.
또한, 컨베이어벨트에 설치된 이동블록(10)이 복수의 안착핀(11) 및 지지핀(12)을 이용하여 복수의 전지(B)를 이송함으로써 전지(B)의 표면을 더욱 깨끗하게 세척 및 건조할 수 있으며, 특정 부위를 집중적으로 세척 및 건조할 수 있어 더욱 세밀한 작업이 가능해지는 장점이 있다.
10 : 이동블록 11 : 안착핀
12 : 지지핀 20,30 : 물분사노즐
21,31,41,51 : 회전부재 40,50 : 에어분사노즐
60 : 에어분사부재 61 : 회전축
62 : 지지대 63 : 승강부
70 : 에어분사관 B : 전지
12 : 지지핀 20,30 : 물분사노즐
21,31,41,51 : 회전부재 40,50 : 에어분사노즐
60 : 에어분사부재 61 : 회전축
62 : 지지대 63 : 승강부
70 : 에어분사관 B : 전지
Claims (5)
- 이송수단과 세척수단 및 건조수단으로 이루어진 전지의 세척 및 건조장치에 있어서,
이송수단(100)은 컨베이어벨트에 결합된 복수의 이동블록(10) 상측에 다양한 크기의 전지(B)를 이송할 수 있도록 다양한 높이 및 간격으로 이루어진 복수의 안착핀(11) 및 지지핀(12)이 결합되며,
세척수단은 이송수단(100)에 의해 이송 중인 전지(B)를 중심으로 방사상으로 결합되어 회전하며 고압의 물 및 에어를 각각 분사하는 복수의 물분사노즐(20)(30) 및 에어분사노즐(40)(50)로 구성된 제1세척수단(200) 및 제2세척수단(300)으로 구분되고, 상기 제1세척수단(200) 및 제2세척수단(300)의 하측에는 경사를 이루며 배출부가 형성되어 있어 순환펌프에 의해 세척수를 모아 상측으로 순환시키며, 상기 제1세척수단(200)은 초벌세척으로서 세척수를 순환하여 재사용하고, 상기 제2세척수단(300)은 마무리 세척으로서 정수된 물을 사용하며,
건조수단은 각각 회전하는 회전부재(41)(51)에 결합되어 있어 소정의 각도를 이루며 반복 회전하며 전지(B)를 중심으로 복수가 방사상으로 결합된 복수의 에어분사노즐(40)(50)에 의해 고압의 에어를 분사하여 전지(B)의 표면에 묻은 수분을 건조하는 제1, 제2건조수단(400)(500)과, 저면에 에어를 분사하는 복수의 홀이 형성된 복수의 에어분사부재(60)가 간격을 이루며 좌우로 소정의 각도로 반복하여 회전할 수 있도록 결합된 제3건조수단(600)과, 선단의 방향을 수동으로 조절하여 전지(B)에서 수분이 특히 많은 특정 부위에 고압의 에어를 집중적으로 분사하는 복수의 에어분사관(70)을 포함하는 제4건조수단(700)으로 구분하여 구성되는 것을 특징으로 하는 이브이(EV) 각형 전지의 세척 및 건조장치.
- 제 1항에 있어서,
상기 에어분사부재(60)의 상측은 회전축(61)에 결합되어 있으며, 상기 회전축(61)은 상하로 반복 이동하는 승강부재(63)에 바(bar)로 연결됨으로써 승강부재(63)의 상하 이동에 따라 회전하게 되고, 이에 따라 지지대(62)에 회전할 수 있도록 결합된 복수의 에어분사부재(60)는 좌우로 회전하며 에어를 분사하는 것을 특징으로 하는 이브이(EV) 각형 전지의 세척 및 건조장치.
- 제 1항에 있어서
상기 에어분사관(70)은 선단의 방향을 용이하게 조정할 있도록 절곡이 용이한 재질의 금속 또는 합성수지 또는 주름관 중 어느 하나로 구성된 것을 특징으로 하는 이브이(EV) 각형 전지의 세척 및 건조장치. - 삭제
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