KR101896663B1 - 테블릿 pc를 이용한 스마트 분전반 자동제어 장치 - Google Patents

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KR101896663B1
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Abstract

본 발명은 테블릿 PC를 이용한 스마트 분전반 자동제어 장치에 관한 것으로, 전면에 관창이 제공된 도어를 갖는 중공구조로서 복수 개의 공간으로 구획된 외함과, 상기 외함에 각기 내장된 계기용 변류기, 계기용 변압기, 주전원 스위치 및 부스 바와, 상기 부스 바의 온도를 측정하도록 상기 외함에 내장된 온도 센서와, 상기 계기용 변류기와 상기 계기용 변압기와 상기 온도 센서와 연결되어 있으며 상기 외함의 전면에 제공된 복수 개의 표시기를 갖는 분전반과; 상기 외함을 수용하되 전면이 개방된 중공구조의 자동소화기 본체와, 상기 자동소화기 본체의 개방된 전면을 개폐하도록 제공된 셔터부재와, 상기 자동소화기 본체의 상부에 제공된 할론가스 공급기를 갖는 자동소화기와; 상기 계기용 변류기와 상기 계기용 변압기와 상기 온도 센서와 상기 주전원 스위치와 상기 자동소화기의 셔터부재 및 상기 할론가스 공급기를 제어하는 제어부와, 상기 제어부와 연결된 무선 송수신 모듈을 갖으며 상기 외함에 제공된 자동제어장치와; 상기 자동제어장치를 제어하는 제어 프로그램이 탑재되어 있으며, 상기 자동제어장치의 무선 송수신 모듈과 연결되는 무선 송수신 모듈과, 상기 무선 송수신 모듈로부터 제공받은 상기 분전반의 다양한 데이터들을 저장하는 저장 디스크를 갖는 테블릿 PC로 구성됨으로써, 소규모 사업장이나 가정에서 시스템을 구축하여 안정적이고 효율적으로 분전반을 관리할 수 있는 효과가 있다.

Description

테블릿 PC를 이용한 스마트 분전반 자동제어 장치 {Automatic control system for cabinet panel using a tablet PC}
본 발명은 테블릿 PC를 이용한 스마트 분전반 자동제어 장치에 관한 것이다.
대한민국 등록특허 제1364565호(등록일자: 2014.2.12., 발명의 명칭: 분전반 자동 차단 시스템)는 도 1에 나타나 있는 바와 같이, 건물내 복수 설치되는 분전반을 자동차단하는 분전반 자동 차단 시스템에 있어서, 상용 교류전원을 제공하는 메인 차단 스위치와, 각 부하기기들의 전원을 차단하는 제1차단부 및 분전반의 전원을 차단하는 제2차단부로 이루어진 차단기와, 메인 차단 스위치와 접속되며, 분전 회로부에 구성된 제1릴레이부 및 제2릴레이부와 접속되어 차단신호에 따라 상기 차단기를 작동시키는 개폐장치와, 상기 개폐장치가 일정 시간에 ON/OFF되도록 개폐장치의 작동시간을 설정하고, ON/OFF 작동이 이루어지도록 타이머가 구성된 타이머 스위치와, 상기 차단기, 개폐장치 및 타이머 스위치가 전기적 연결이 이루어지도록 제1릴레이부 및 제2릴레이부가 구성된 분전 회로부; 상기 차단기, 개폐장치 및 타이머 스위치를 제어하고, 상기 타이머 스위치로부터 설정된 작동시간에 따라 타이머를 구동하며, 개폐장치의 ON/OFF 작동이 이루어지도록 하는 분전 제어부를 포함하는 분전반; 및 상기 분전 제어부와 연동하여 분전반을 일괄적으로 제어하는 중앙 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 분전반 자동 차단 시스템이 개시되어 있다.
이러한 종래 기술은, 차단기에 개폐장치를 장착하여 원하는 시간 및 요일에 전자타이머로 자동으로 ON/OFF하며, 외부에 제어박스를 설치하여 한곳에서 일괄적으로 수동 또는 자동으로 제어할 수 있어 원하는 시간에 차단기를 ON/OFF함으로 인해서 전력손실(대기전력)을 차단할 수 있는 효과가 있는 반면, 사용상의 편의성이 떨어져 효율적으로 제어하기가 곤란한 문제점이 있었다.
또한, 대한민국 등록특허 제1295843호(등록일자: 2013.8.6. 발명의 명칭: 전력사용량 모니터링 및 전력공급량 제어가 가능한 스마트홈 분전반)는 도 2에 나타나 있는 바와 같이, 메인차단기(1)와 복수개의 분기차단기(5)가 구비된 분전반에 있어서, 분기차단기(5)에 한개씩 부속되어 장착되고, 자신이 부속된 분기차단기(5)의 전력사용량 신호(S)를 측정하는 센서모듈(110)과, 상기 센서모듈(110)로부터 전달된 전력사용량 신호(S)를 처리하고, 분기차단기(5)에 부속된 전기기기(7)로 흐르는 전력의 공급 및 차단을 제어하는 제어모듈(120)과, 상기 제어모듈(120)로부터 전달된 전력사용량 신호(S)를 제2 통신모듈(210)로 송신하고, 제2 통신모듈(210)로부터 전력 제어신호(C)를 수신하여 상기 제어모듈(120)에 전달하는 제1 통신모듈(130),로 구성되는 측정부(100)와; 상기 제1 통신모듈(130)부터 전력사용량 신호(S)를 수신하고, 전력 제어신호(C)를 상기 제1 통신모듈(130)로 송신하는 제2 통신모듈(210)과, 상기 제2 통신모듈(210)로부터 전달받은 전력사용량 신호(S)를 이용하여 전력사용량, 전기 요금 중에서 선택된 적어도 하나를 계산하고, 전력 제어신호(C)를 생성하여 상기 제2 통신모듈(210)에 전달하는 프로세서 모듈(220)과, 상기 프로세서 모듈(220)에서 계산된 전력사용량, 전기 요금 중에서 선택된 적어도 하나의 계산결과를 표시하는 LCD 모듈(230),로 구성되는 모니터링부(200);를 포함하여 구성되고, 분기차단기(5)로부터 부속된 전기기기(7)로 흐르는 전력량과 관련된 서로 다른 복수개의 모드(예를들어, 취침모드, 외출모드, 또는 여행 모드)가 미리 모니터링부(200)에 저장되어 있고, 사용자가 입력수단을 통하여 복수개의 모드 중 하나를 선정하면 상기 프로세서 모듈(220)이 선정된 모드와 관련된 전력 제어신호(C)를 생성하여 제어모듈(120)에 인가하는 것을 특징으로 하는 전력사용량 모니터링 및 전력공급량 제어가 가능한 스마트홈 분전반이 개시되어 있다.
이러한 종래 기술은, 집에서 뿐 아니라 원격지에서 사용자가 전력사용량을 실시간으로 분기별로 파악할 수 있고, 또한 각 분기차단기에 연결된 전기기기의 온/오프 뿐 아니라 전력사용량을 양적으로 제어할 수 있는 효과가 있는 반면, 구성이 복잡하고 사용이 번거러운 단점이 있었다.
상기와 같은 문제점을 해결하고자 창출된 본 발명의 목적은, 아파트 및 건물 등과 같은 전기분전반을 사용하는 곳이나 고압전력을 사용하는 산업용 전기분전반의 전력사용량을 감시하고 제어하는 테블릿 PC를 이용한 스마트 분전반 자동제어 장치를 제공하는 데 있다.
이러한 본 발명의 목적은, 전면에 관창이 제공된 도어를 갖는 중공구조로서 복수 개의 공간으로 구획된 외함과, 상기 외함에 각기 내장된 계기용 변류기, 계기용 변압기, 주전원 스위치 및 부스 바와, 상기 부스 바의 온도를 측정하도록 상기 외함에 내장된 온도 센서와, 상기 계기용 변류기와 상기 계기용 변압기와 상기 온도 센서와 연결되어 있으며 상기 외함의 전면에 제공된 복수 개의 표시기를 갖는 분전반과; 상기 외함을 수용하되 전면이 개방된 중공구조의 자동소화기 본체와, 상기 자동소화기 본체의 개방된 전면을 개폐하도록 제공된 셔터부재와, 상기 자동소화기 본체의 상부에 제공된 할론가스 공급기를 갖는 자동소화기와; 상기 계기용 변류기와 상기 계기용 변압기와 상기 온도 센서와 상기 주전원 스위치와 상기 자동소화기의 셔터부재 및 상기 할론가스 공급기를 제어하는 제어부와, 상기 제어부와 연결된 무선 송수신 모듈을 갖으며 상기 외함에 제공된 자동제어장치와; 상기 자동제어장치를 제어하는 제어 프로그램이 탑재되어 있으며, 상기 자동제어장치의 무선 송수신 모듈과 연결되는 무선 송수신 모듈과, 상기 무선 송수신 모듈로부터 제공받은 상기 분전반의 다양한 데이터들을 저장하는 저장 디스크를 갖는 테블릿 PC로 이루어진 테블릿 PC를 이용한 스마트 분전반 자동제어 장치에 의해 달성될 수 있다.
바람직하게는, 본 발명의 상기 셔터부재는 상기 자동소화기 본체의 개방된 전면을 개폐하도록 제공된 셔터와, 상기 셔터를 승강시키되 상기 자동제어장치에 의해 제어되는 구동부로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 본 발명의 상기 할론가스 공급기는 상기 자동소화기 본체의 상부에 제공된 할론가스 탱크와, 상기 할론가스 탱크에 제공되어 있으며 상기 자동제어장치에 의해 제어되는 제 1 제어밸브와, 상기 제 1 제어밸브와 연통되어 있으며 상기 외함의 외부 및 내부에 연통된 적어도 하나 이상의 분사 노즐로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 본 발명의 상기 자동소화기는 실리콘유 공급기를 더 포함하되, 상기 실리콘유 공급기는 상기 자동소화기 본체의 상부면에 제공된 실리콘유 탱크와, 상기 실리콘유 탱크에 제공되어 있으며 상기 자동제어장치에 의해 제어되는 제 2 제어밸브와, 상기 제 2 제어밸브와 연통되어 있으며 상기 자동소화기 본체의 상부에 제공되어 있으며 상기 자동제어장치에 의해 제어되는 제 1 펌프와, 상기 제 1 펌프와 연통되어 있으며 상기 자동소화기 본체의 내부와 연통된 실리콘유 공급관으로 이루어진 것을 특징으로 한다.
보다 바람직하게는, 본 발명의 상기 자동소화기 본체에 내장되어 있으며 상기 실리콘유 탱크와 연통되어 있으며 상기 자동제어장치에 의해 제어되는 열교환기와, 상기 열교환기와 연통되어 있으며 상기 자동제어장치에 의해 제어되는 제 2 펌프와, 상기 자동소화기 본체의 내부면에 제공되어 있으며 상기 제 2 펌프와 일단부가 연통되어 있고 타단부는 상기 실리콘유 탱크와 연통된 냉각 배관을 갖는 자동냉각장치를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
이상과 같은 본 발명은 소규모 사업장이나 가정에서 시스템을 구축하여 안정적이고 효율적으로 분전반을 관리할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 의한 테블릿 PC를 이용한 스마트 분전반 자동제어 장치를 나타내는 정면도이다.
도 2는 본 발명에 의한 할론가스 공급기와 자동제어장치를 나타내는 구성도이다.
도 3은 본 발명에 의한 실리콘 공급기, 자동냉각장치 및 자동제어장치를 나타내는 구성도이다.
도 4는 본 발명에 의한 테블릿 PC를 이용한 스마트 분전반 자동제어 장치의 제어 관계를 나타내는 구성도이다.
도 5는 종래 기술의 일 실시예에 의한 분전반 자동 차단 시스템을 나타내는 구성도이다.
도 6은 종래 기술의 다른 실시예에 의한 전력사용량 모니터링 및 전력공급량 제어가 가능한 스마트홈 분전반을 나타내는 구성도이다.
이하, 본 발명의 실시예를 도면을 참조하여 설명하기로 한다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명에 의한 테블릿 PC를 이용한 스마트 분전반 자동제어 장치(100)는 분전반(10), 자동소화기(30), 자동냉각장치(50), 자동제어장치(70) 및 테블릿 PC(90)로 이루어져 있다.
여기서, 분전반(10)과 자동제어장치(70)를 포함하는 부분을 스마트 분전반이라 명하기로 한다.
분전반(10)은 외함(15)과, 계류용 변류기(CT), 계기용 변압기(PT), 온도 센서(TS), 주전원 스위치(SW), 부스바(Bus bar)(BB) 및 표시기(17)로 이루어져 있다.
외함(15)은 전면에 관창(window)(15a)이 제공된 도어(15d)를 갖는 중공구조로서 철재 또는 합성수지 재질로 제작되어 있으며 복수 개의 공간으로 구획되어 있다.
계기용 변류기(CT)는 분전반 케이싱(15)에 내장되어 있으며, 교류 전류계의 측정 범위를 확대하기 위해 사용되는 측정용 또는 제어용 변압기로서, 고전압의 전류를 저전압의 전류로 변성하는 경우에도 사용되며 배율은 권선비의 역수와 같다.
계기용 변압기(PT)는 분전반 케이싱(15)에 내장되어 있으며, 교류 전압계의 측정 범위를 확대하고, 또는 고압 회로와 계기와의 절연을 위해 사용하는 변압기로, 배율은 권선비와 같으며 상용 주파수로 사용하는 계기용 변압기의 정격 2차 전압은 110V이고 사용함에 있어 2차측을 단락하지 않도록 주의하여야 한다.
부스 바(BB)는 외함(15)에 내장되어 있으며 수전 및 배전 라인에 제공되어 있다.
온도 센서(TS)는 외함(15)에 내장되어 있으며, 부스 바(BB)의 온도를 측정하도록 제공되어 있다.
주전원 스위치(SW)는 분전반(10)의 전원을 인가 또는 인가해제하는 스위치로서, 적어도 하나 이상의 부전원 스위치를 부가할 수도 있다.
표시기(17)는 계기용 변류기(CT)와 계기용 변압기(PT)로부터 제공받은 전압, 전류, 전력, 전력량, 역률, 전원공급시간, 과부하 경보 등의 나타내고 온도 센서(TS)로부터 제공받은 부스 바(BB)의 온도를 표시하도록 외함(15)에 복수 개가 제공되어 있다.
자동소화기(30)는 외함(15)에 화재가 발생한 경우에 신속하게 화재를 진압하기 위하여 제공되어 있다.
본 실시예의 자동소화기(30)는 자동소화기 본체(31), 셔터부재(33), 할론가스 공급기(35) 및 실리콘유 공급기(37)로 이루어져 있다.
자동소화기 본체(31)는 외함(15)을 수용하되 전면이 개방된 중공구조의 함체이다.
셔터부재(33)는 자동소화기 본체(31)의 개방된 전면을 개폐하도록 제공된 셔터(33a)와, 셔터(33a)를 승강시키는 구동부(33b)로 이루어져 있다.
할론가스 공급기(35)는 자동소화기 본체(31)의 상부에 제공된 할론가스 탱크(35a)와, 할론가스 탱크(35a)에 제공된 제 1 제어밸브(35b)와, 제 1 제어밸브(35b)와 연통되어 있으며 외함(15)의 외부 및 내부에 연통된 적어도 하나 이상의 분사 노즐(35c)로 이루어져 있다.
실리콘유 공급기(37)는 자동소화기 본체(31)의 상부면에 제공된 실리콘유 탱크(37a)와, 실리콘유 탱크(37a)에 제공된 제 2 제어밸브(37b)와, 제 2 제어밸브(37b)와 연통되어 있으며 자동소화기 본체(31)의 상부에 제공된 제 1 펌프(37c)와, 제 1 펌프(37c)와 연통되어 있으며 자동소화기 본체(31)의 내부와 연통된 실리콘유 공급관(37d)으로 이루어져 있다.
자동냉각장치(50)는 자동소화기 본체(31)에 내장되어 있으며 실리콘유 탱크(37a)와 연통된 열교환기(51)와, 열교환기(51)와 연통된 제 2 펌프(53)와, 자동소화기 본체(31)의 내부면에 제공되어 있으며 제 2 펌프(53)와 일단부가 연통되어 있고 타단부는 실리콘유 탱크(37a)와 연통된 냉각 배관(55)으로 이루어져 있다.
자동제어장치(70)는 계기용 변류기(CT), 계기용 변압기(PT), 온도 센서(TS), 주전원 스위치(SW), 자동소화기(30) 및 자동냉각장치(50)를 제어하는 제어부(73)와, 제어부(73)와 전기적 또는 전자적으로 연결된 무선 송수신 모듈(75)을 포함하며 외함(10)에 제공되어 있다.
여기서, 무선 송수신 모듈(75)의 구성은 통상적인 주지 부품에 준하기 때문에 이에 대한 상세한 설명이나 도시는 생략하기로 한다.
자동제어장치(70)는 자동소화기(30)의 구동부(33b), 할론가스 공급기(35)의 제 1 제어밸브(35b), 실리콘 공급기(37)의 제 2 제어밸브(37b) 및 제 1 펌프(37c), 그리고 자동냉각장치(50)의 제 2 펌프(53) 및 열교환기(51)를 제어한다.
테블릿 PC(90)는 자동제어장치(70)를 제어하는 제어 프로그램이 탑재되어 있으며, 자동제어장치(70)의 무선 송수신 모듈(75)과 연결되는 무선 송수신 모듈(91)과, 무선 송수신 모듈(70)로부터 제공받은 분전반(10)의 다양한 데이터들을 저장하는 저장 디스크(93)로 이루어져 있다.
여기서, 제어 프로그램은 자동제어장치(70)로부터 제공받은 분전반(10)의 다양한 데이터를 기준으로 하여 분전반(10)이 정상운전되도록 자동제어장치(70)를 제어하는 프로그램으로 테블릿 PC(90)의 화면에 GUI를 제공하여 사용자의 제어 편의성을 제공할 수 있다. 그리고 본 발명의 제어 프로그램은 통상적인 기술에 준하는 것으로 이에 대한 상세한 설명이나 도시는 생략하기로 한다.
또한, 테블릿 PC(90)에 탑재된 자동제어장치(70)의 제어 프로그램은 사용자의 의한 제어 또는 자동 제어가 가능하도록 프로그램되어 있어야 된다.
다시 말해, 테블릿 PC(90)는 자동제어장치(70)와 무선으로 인터넷 연결되고 실시간적으로 분전반(10)의 작동상태를 테블릿 PC(90)의 화면에 GUI 방식으로 표현하고 사용자는 분전반(10)의 작동이상이 검출되는 경우에는 자동제어장치(70)를 제어하여 분전반(10)의 가동중지하거나 자동소화기(30)를 작동시켜 화재를 차단하기 위하여 제공된 것이다.
따라서, 본 실시예는 전술된 제어를 구현하기 위해서 반드시 테블릿 PC(90)만을 한정하는 것이 아니라 자동제어장치(70)와 무선으로 연결될 수 있는 송수신 모듈과, 자동제어장치(70)를 제어할 수 있는 프로그램이 탑재된 모든 모바일 기기를 활용할 수 있음을 미리 밝혀둔다.
테블릿 PC(90)의 제어 프로그램은 자동제어장치(70)로부터 제공받은 데이터를 기준으로 분전반(10)이 오작동하는 경우에는 주전원 스위치(SW)를 오프시키고, 화재가 발생된 경우에는 셔터부재(33)의 구동부(33b)를 제어하여 셔터부재(33)를 하강시켜 외함(10)의 화재를 외기로부터 차단하고, 할론가스 공급기(35)의 제 1 제어밸브(35b)를 제어하여 할론가스를 외함으로 공급하고, 화재가 심한 경우에는 실리콘 공급기(37)의 제 2 제어밸브(37b) 및 제 1 펌프(37c)를 제어하여 실리콘유가 외함(10)의 외부 및 내부에 공급한다.
여기서, 전술된 분전반(10)의 제어는 할론가스 공급기(35)를 우선 제어하고 실리콘 공급기(37)를 다음에 제어하는 것으로 설명되어 있으나 이에 한정되지 않고 도시에 제어할 수도 있다.
이상과 같은 본 발명은 일 실시예에 한정되어 설명되었으나, 이에 한정되지 않고 본 발명의 기술적 사상을 토대로 변형되는 실시예들은 모두 본 발명의 권리범위에 속함이 분명하다.
10 : 외함
30 : 자동소화기
31 : 자동소화기 본체 33 : 셔터부재
35 : 할론가스 공급기 37 : 실리콘유 공급기
50 : 자동냉각장치
51 : 열교환기 53 : 제 2 펌프
55 : 냉각 배관
70 : 자동제어장치
90 : 테블릿 PC
100 : 테블릿 PC를 이용한 스마트 분전반 자동제어 장치

Claims (5)

  1. 전면에 관창이 제공된 도어를 갖는 중공구조로서 복수 개의 공간으로 구획된 외함과, 상기 외함에 각기 내장된 계기용 변류기, 계기용 변압기, 주전원 스위치 및 부스 바와, 상기 부스 바의 온도를 측정하도록 상기 외함에 내장된 온도 센서와, 상기 계기용 변류기와 상기 계기용 변압기와 상기 온도 센서와 연결되어 있으며 상기 외함의 전면에 제공된 복수 개의 표시기를 갖는 분전반과;
    상기 외함을 수용하되 전면이 개방된 중공구조의 자동소화기 본체와, 상기 자동소화기 본체의 개방된 전면을 개폐하도록 제공된 셔터부재와, 상기 자동소화기 본체의 상부에 제공된 할론가스 공급기를 갖는 자동소화기와;
    상기 계기용 변류기와 상기 계기용 변압기와 상기 온도 센서와 상기 주전원 스위치와 상기 자동소화기의 셔터부재 및 상기 할론가스 공급기를 제어하는 제어부와, 상기 제어부와 연결된 무선 송수신 모듈을 갖으며 상기 외함에 제공된 자동제어장치와;
    상기 자동제어장치를 제어하는 제어 프로그램이 탑재되어 있으며, 상기 자동제어장치의 무선 송수신 모듈과 연결되는 무선 송수신 모듈과, 상기 무선 송수신 모듈로부터 제공받은 상기 분전반의 다양한 데이터들을 저장하는 저장 디스크를 갖는 테블릿 PC로 이루어지되,
    상기 셔터부재는 상기 자동소화기 본체의 개방된 전면을 개폐하도록 제공된 셔터와, 상기 셔터를 승강시키되 상기 자동제어장치에 의해 제어되는 구동부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 테블릿 PC를 이용한 스마트 분전반 자동제어 장치.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 할론가스 공급기는 상기 자동소화기 본체의 상부에 제공된 할론가스 탱크와, 상기 할론가스 탱크에 제공되어 있으며 상기 자동제어장치에 의해 제어되는 제 1 제어밸브와, 상기 제 1 제어밸브와 연통되어 있으며 상기 외함의 외부 및 내부에 연통된 적어도 하나 이상의 분사 노즐로 이루어지는 것을 특징으로 하는 테블릿 PC를 이용한 스마트 분전반 자동제어 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 자동소화기는 실리콘유 공급기를 더 포함하되, 상기 실리콘유 공급기는 상기 자동소화기 본체의 상부면에 제공된 실리콘유 탱크와, 상기 실리콘유 탱크에 제공되어 있으며 상기 자동제어장치에 의해 제어되는 제 2 제어밸브와, 상기 제 2 제어밸브와 연통되어 있으며 상기 자동소화기 본체의 상부에 제공되어 있으며 상기 자동제어장치에 의해 제어되는 제 1 펌프와, 상기 제 1 펌프와 연통되어 있으며 상기 자동소화기 본체의 내부와 연통된 실리콘유 공급관으로 이루어지고,
    상기 자동소화기 본체에 내장되어 있으며 상기 실리콘유 탱크와 연통되어 있으며 상기 자동제어장치에 의해 제어되는 열교환기와, 상기 열교환기와 연통되어 있으며 상기 자동제어장치에 의해 제어되는 제 2 펌프와, 상기 자동소화기 본체의 내부면에 제공되어 있으며 상기 제 2 펌프와 일단부가 연통되어 있고 타단부는 상기 실리콘유 탱크와 연통된 냉각 배관을 갖는 자동냉각장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 테블릿 PC를 이용한 스마트 분전반 자동제어 장치.
  5. 삭제
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