KR20180041352A - 멀티 사이클론 스크러버 - Google Patents
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Abstract
멀티 사이클론 스크러버가 개시된다. 멀티 사이클론 스크러버는, 복수의 사이클론 유닛, 사이클론 유닛에 설치되는 임펠러(Impeller) 및 임펠러 위에 설치되어 물을 분사하는 분사기를 포함하되, 사이클론 유닛은, 사이클론 몸체 및 사이클론 몸체보다 폭이 작게 형성되어 사이클론 몸체의 내부에 일부가 삽입되며, 외측에 가이드 베인(vane)이 형성되어 회전하는 회전 파이프를 포함하고, 임펠러 및 분사기는 회전 파이프의 내부에 설치되며, 회전 파이프의 외측과 사이클론 몸체의 내측 사이의 공간으로 입자상 오염물질과 가스상 오염물질을 포함하는 폐가스가 유입되고, 가이드 베인은 회전 파이프의 회전에 따라 함께 회전하면서 유입된 폐가스를 하부로 가이드하고, 입자상 오염물질을 슬라이딩시켜 하부로 떨어지게 하여, 입자상 오염물질이 사이클론 몸체의 하단 개방부를 통해 배출되고, 입자상 오염물질이 제거된 폐가스가 회전 파이프 내부로 유입되어 회전 파이프를 따라 상승하고, 상승하는 폐가스는 임펠러를 통과하면서 분사기에서 분사되는 물과 접촉하여 가스상 오염물질이 제거된 후, 회전 파이프의 상단 개방부를 통해 배출된다.
Description
본 발명은 멀티 사이클론 스크러버에 관한 것이다.
과학의 발달로 산업시설에서 배출되는 대기오염물질의 종류가 급속하게 증가하고, 배출되는 물질의 성상이 다양화하면서 종래에 구분하던 가스상 물질 및 입자상 물질의 개념이 크게 변화하고 있다. 이러한 다양화 또는 변화하는 오염물질은 대기오염 방지 시설의 증가를 유발하면서, 생산제품의 가격상승이라는 또 다른 문제를 유발하면서 산업발전에 커다란 장애요인으로 작용하고 있다.
일반적으로, 질소산화물(NOx)은 거의 대부분 선택적 촉매환원(SCR) 기술 또는 선택적 무촉매환원(SNCR) 기술과 연소조건 개선기술을 이용하여 처리되고 있다. 질소산화물을 제외한 황산화물(Sox), 염화수소(HCl) 등의 산성가스는 나트륨(Na) 또는 칼슘(Ca) 화합물 등의 첨가제와 물을 이용하는 습식(wet scrubbing)기술이나, Ca, Na 계열 등의 첨가제를 주입하여 산성가스와 반응하게 하고 첨가제와 산성가스의 반응으로 생성되는 염성분을 백 필터(bag filter)로 제거하는 건식 또는 반건식 기술을 이용하여 제거되고 있다.
그리고, 입자상 물질은 수분을 분사하여 먼지 등을 제거하는 습식기술이나, 원심력집진, 관성집진, 전기집진 및 여과집진 등의 건식 기술을 이용하여 제거되고 있다. 특히, 미세먼지는 흡수, 흡착 등 물리화학적인 방법이나 전기적 성질을 이용하는 전기집진 기술 또는 고효율의 필터를 이용하는 여과집진 기술 등을 이용하여 제거되고 있다.
최근, SOx, NOx 등의 산성가스를 동시에 처리하기 위하여, 플라스마(plasma) 또는 전자빔 기술을 가스정화에 응용하는 기술이 개발되고 있다. 그리고, 특정 유해물질(HAPs), 잔류성 유해물질(POPs) 등과 같은 휘발성 유기 화합물(VOCs) 및 악취 등의 처리에 대한 관심이 높아지면서 흡수, 흡착, 열산화, 촉매산화, 농축 및 소각 등을 고도화하여 제거 효율을 향상시키기 위한 기술개발이 진행되고 있다.
그러나, 다양하게 배출되는 오염물질을 처리하기 위하여 여러 종류의 방지시설이 설치 및 운영되면서, 오염물질을 제거하기 위한 방지시설의 설치비 및 운영비가 엄청나게 증가하고 있다. 최근 연구가 추진되고 있는 동시처리 기술은 설비의 안정적인 운영측면보다 효율성이 강조되면서 습식 전기집진 및 고효율의 여과재의 이용으로 인하여 동력비가 증가되는 경제적인 문제로 인하여 상용화에 많은 어려움이 있다.
본 발명은 하나의 설비에서 가스상 오염물질과 입자상 오염물질을 동시에 처리하는 멀티 사이클론 스크러버를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 폐가스에서 가스상 오염물질과 입자상 오염물질을 처리하는 멀티 사이클론 스크러버가 개시된다.
본 발명의 실시예에 따른 멀티 사이클론 스크러버는, 복수의 사이클론 유닛, 상기 사이클론 유닛에 설치되는 임펠러(Impeller) 및 상기 임펠러 위에 설치되어 물을 분사하는 분사기를 포함하되, 상기 사이클론 유닛은, 사이클론 몸체 및 상기 사이클론 몸체보다 폭이 작게 형성되어 상기 사이클론 몸체의 내부에 일부가 삽입되며, 외측에 가이드 베인(vane)이 형성되어 회전하는 회전 파이프를 포함하고, 상기 임펠러 및 상기 분사기는 상기 회전 파이프의 내부에 설치되며, 상기 회전 파이프의 외측과 상기 사이클론 몸체의 내측 사이의 공간으로 입자상 오염물질과 가스상 오염물질을 포함하는 폐가스가 유입되고, 상기 가이드 베인은 상기 회전 파이프의 회전에 따라 함께 회전하면서 상기 유입된 폐가스를 하부로 가이드하고, 상기 입자상 오염물질을 슬라이딩시켜 하부로 떨어지게 하여, 상기 입자상 오염물질이 상기 사이클론 몸체의 하단 개방부를 통해 배출되고, 상기 입자상 오염물질이 제거된 폐가스가 상기 회전 파이프 내부로 유입되어 상기 회전 파이프를 따라 상승하고, 상기 상승하는 폐가스는 상기 임펠러를 통과하면서 상기 분사기에서 분사되는 물과 접촉하여 상기 가스상 오염물질이 제거된 후, 상기 회전 파이프의 상단 개방부를 통해 배출된다.
상기 임펠러는 상기 회전 파이프 내부에서 에어 스핀(air spin)을 발생시킴으로써, 상기 상승하는 폐가스가 상기 회전 파이프의 내부에 머무르는 체류시간을 증가시켜 상기 분사되는 물과 상기 상승하는 폐가스의 접촉 시간을 증가시키며, 상기 분사되는 물과 접촉하는 상기 상승하는 폐가스의 접촉 면적을 증가시킨다.
상기 사이클론 몸체는 상단 및 하단이 개방된 원통 형상으로 형성되되, 하단부가 아래로 갈수록 폭이 좁아지는 형태를 가진다.
상기 회전 파이프는 상단 및 하단이 개방된 원통 형상으로 형성되며, 하부 외측에는 길이 방향으로 비스듬하게 다수의 상기 가이드 베인이 형성된다.
상기 분사기로 물을 공급하는 순환 펌프 및 물이 채워지며, 분리막에 의하여 상기 사이클론 몸체의 하단부가 잠기는 영역과 상기 순환 펌프가 물을 펌핑하는 영역으로 구분되는 수조를 더 포함한다.
상기 하단 개방부를 통해 배출되는 상기 입자상 오염물질은 상기 사이클론 몸체의 하단부가 잠기는 영역의 물로 유입된다.
측면에 형성된 유입구 및 상부에 형성된 배출구를 포함하는 하우징을 더 포함하되, 상기 하우징의 하부에 상기 사이클론 유닛의 상부가 연결된다.
상기 유입구를 통해 유입된 폐가스가 상기 회전 파이프의 외측과 상기 사이클론 몸체의 내측 사이의 공간으로 유입되도록, 상기 사이클론 몸체는 상기 하우징에서 상기 유입구와 연결된 공간과 연결된다.
상기 유입구를 통해 유입된 폐가스와 상기 상단 개방부를 통해 배출된 폐가스가 섞이지 않도록, 상기 회전 파이프는 상기 유입구와 연결된 공간과 분리된 상기 하우징의 상부 공간과 연결된다.
상기 하우징 내부의 상부에는 데미스터(demister) 또는 엘리미네이터(eliminater) 중 적어도 하나가 설치된다.
상기 데미스터 및 상기 엘리미네이터는 상기 상단 개방부를 통해 배출되는 폐가스에서 잔존하는 오염물질 또는 수분을 수거한다.
상기 입자상 오염물질이 상기 하단 개방부를 통해 배출될 때, 상기 유입된 폐가스에 포함된 가스상 오염물질 중 무거운 가스상 오염물질이 상기 하단 개방부를 통해 배출된다.
본 발명의 실시예에 따른 멀티 사이클론 스크러버는, 하나의 설비에서 가스상 오염물질과 입자상 오염물질을 동시에 처리함으로써, 오염물질의 제거 효율이 크게 향상될 수 있으며, 설비의 설치 및 운전이 단순해지면서 설치비 및 운전비가 감소되어, 대기오염 방지시설의 설치에 대한 부담감을 완화시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 멀티 사이클론 스크러버의 정면도.
도 2는 도 1의 멀티 사이클론 스크러버의 사이클론 유닛을 나타낸 도면.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 멀티사이클론 스크러버의 평면도.
도 4는 도 3의 멀티 사이클론 스크러버의 임펠러(Impeller)를 나타낸 도면.
도 2는 도 1의 멀티 사이클론 스크러버의 사이클론 유닛을 나타낸 도면.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 멀티사이클론 스크러버의 평면도.
도 4는 도 3의 멀티 사이클론 스크러버의 임펠러(Impeller)를 나타낸 도면.
본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 또한, 명세서에 기재된 "...부", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
이하, 본 발명의 다양한 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상술하겠다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 멀티 사이클론 스크러버의 정면도이고, 도 2는 도 1의 멀티 사이클론 스크러버의 사이클론 유닛을 나타낸 도면이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 멀티사이클론 스크러버의 평면도이고, 도 4는 도 3의 멀티 사이클론 스크러버의 임펠러(Impeller)를 나타낸 도면이다. 이하에서는, 도 1 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 멀티 사이클론 스크러버에 대하여 설명한다.
우선, 도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 멀티 사이클론 스크러버는 복수의 사이클론 유닛(1), 임펠러(2), 분사기(3), 수조(4), 순환 펌프(5), 하우징(6) 및 데미스터(demister)/엘리미네이터(eliminater)(7)를 포함하여 구성될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시예에 따른 멀티 사이클론 스크러버는 4개의 사이클론 유닛(1)을 포함하여 구성될 수 있다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 사이클론 유닛(1)은 사이클론 몸체(11), 사이클론 몸체(11)의 내부에 일부가 삽입되는 회전 파이프(12) 및 회전 파이프(12)의 외측에 형성되는 다수의 가이드 베인(vane)(121)을 포함하여 구성될 수 있다.
예를 들어, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 사이클론 몸체(11)는 상단 및 하단이 개방된 원통 형상으로 형성되되, 하단부가 아래로 갈수록 폭이 좁아지는 형태를 가질 수 있다.
그리고, 회전 파이프(12)는 사이클론 몸체(11)와 동일하게, 상단 및 하단이 개방된 원통 형상으로 형성되되, 사이클론 몸체(11)보다 폭이 작게 형성되며, 하부 외측에는 길이 방향으로 비스듬하게 다수의 가이드 베인(121)이 형성될 수 있다. 그리고, 회전 파이프(12)는 가이드 베인(121)이 형성된 부분이 사이클론 몸체(11)의 내부에 삽입될 수 있다.
그래서, 회전 파이프(12)의 외측과 사이클론 몸체(11)의 내측 사이에 공간이 형성될 수 있다. 이렇게 형성된 공간으로 입자상 오염물질과 가스상 오염물질을 포함하는 폐가스가 유입되어 통과될 수 있다.
그리고, 다수의 가이드 베인(121)은 회전 파이프(12)의 회전에 따라 함께 회전하면서 유입된 폐가스를 하부로 가이드할 수 있다.
특히, 다수의 가이드 베인(121)은 유입된 폐가스에 포함된 입자상 오염물질을 슬라이딩시켜 하부로 떨어지게 할 수 있다. 이렇게 떨어진 입자상 오염물질은 사이클론 몸체(11)의 하단 개방부를 통해 배출될 수 있다. 이때, 폐가스에 포함된 가스상 오염물질 중 무거운 가스상 오염물질 또한 사이클론 몸체(11)의 하단 개방부를 통해 배출될 수 있다.
한편, 입자상 오염물질과 일부 가스상 오염물질이 제거된 폐가스는 회전 파이프(12)의 내부로 유입되어 회전 파이프(12)를 따라 상승할 수 있다.
회전 파이프(12)의 상부에는 임펠러(2)와 분사기(3)가 설치되며, 분사기(3)가 임펠러(2) 위에 설치될 수 있다.
여기서, 임펠러(2)는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 회전 파이프(12) 내부에서 에어 스핀(air spin)을 발생시킴으로써, 회전 파이프(12)의 내부로 유입되어 회전 파이프(12)를 따라 상승하는 폐가스가 회전 파이프(12)의 내부에 머무르는 체류시간을 증가시켜 분사기(3)에 의하여 분사된 물과 폐가스의 접촉 시간을 증가시키고, 분사된 물과 접촉하는 폐가스의 접촉 면적을 증가시킬 수 있다.
이에 따라, 회전 파이프(12)를 따라 상승하는 폐가스는 분사기(3)에 의하여 분사된 물에 의하여 가스상 오염물질이 제거되어 회전 파이프(12)의 상단 개방부를 통해 배출된다.
수조(4)에는 물(42)이 채워지며, 수조(4)는 분리막(41)에 의하여 사이클론 몸체(11)의 하단부가 잠기는 영역과 순환 펌프(5)가 물(42)을 펌핑하는 영역으로 구분될 수 있다.
즉, 사이클론 몸체(11)의 하단 개방부를 통해 배출되는 입자상 오염물질과 일부 가스상 오염물질은 사이클론 몸체(11)의 하단부가 잠기는 영역의 물(42)로 유입될 수 있다. 그리고, 분리막(41)은 순환 펌프(5)가 펌핑하는 영역의 물(42)이 사이클론 몸체(11)로부터 배출된 오염물질과 섞이지 않게 하는 필터 역할을 수행할 수 있다.
순환 펌프(5)에 의하여 펌핑된 물(42)은 관(51)을 통해 분사기(3)로 공급된다.
하우징(6)은 측면에 형성된 유입구(61) 및 상부에 원통 형상으로 형성된 배출구(62)를 포함하여 구성되며, 하부에 사이클론 유닛(1)의 상부가 연결된다.
즉, 유입구(61)를 통해 유입된 폐가스가 회전 파이프(12)의 외측과 사이클론 몸체(11)의 내측 사이에 형성된 공간으로 유입되도록, 사이클론 몸체(11)는 하우징(6)에서 유입구(61)와 연결된 공간(611)과 연결될 수 있다.
그리고, 유입구(61)를 통해 유입된 폐가스와 회전 파이프(12)의 상단 개방부를 통해 배출된 폐가스가 섞이지 않도록, 회전 파이프(12)는 유입구(61)와 연결된 공간(611)과 분리된 하우징(6)의 상부 공간과 연결될 수 있다.
하우징(6) 내부의 상부에는 데미스터/엘리미네이터(7)가 설치된다. 데미스터/엘리미네이터(7)는 회전 파이프(12)의 상단 개방부를 통해 배출되는 오염물질이 제거된 폐가스에서 미쳐 제거되지 못하여 잔존하는 미세먼지와 같은 오염물질 또는 수분을 최종적으로 수거한다. 최종적으로, 폐가스는 오염물질이 제거되어 청정 공기로 변환되며, 청정 공기는 하우징(6) 상부에 형성된 배출구(62)를 통해 외부로 배출된다.
이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 멀티 사이클론 스크러버는 가이드 베인(121)이 형성된 회전 파이프(12)를 구비한 사이클론 유닛(1)을 이용하여 1차로 폐가스에서 입자상 오염물질을 제거한 후, 임펠러(2)와 분사기(3)를 이용하여 물에 의하여 2차로 폐가스에서 가스상 오염물질을 제거할 수 있다.
상기한 본 발명의 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대한 통상의 지식을 가지는 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 하기의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
1: 사이클론 유닛
11: 사이클론 몸체
12: 회전 파이프
121: 가이드 베인(vane)
2: 임펠러
3: 분사기
4: 수조
5: 순환 펌프
6: 하우징
7: 데미스터(demister)/엘리미네이터(eliminater)
11: 사이클론 몸체
12: 회전 파이프
121: 가이드 베인(vane)
2: 임펠러
3: 분사기
4: 수조
5: 순환 펌프
6: 하우징
7: 데미스터(demister)/엘리미네이터(eliminater)
Claims (12)
- 복수의 사이클론 유닛;
상기 사이클론 유닛에 설치되는 임펠러(Impeller); 및
상기 임펠러 위에 설치되어 물을 분사하는 분사기를 포함하되,
상기 사이클론 유닛은,
사이클론 몸체; 및
상기 사이클론 몸체보다 폭이 작게 형성되어 상기 사이클론 몸체의 내부에 일부가 삽입되며, 외측에 가이드 베인(vane)이 형성되어 회전하는 회전 파이프를 포함하고,
상기 임펠러 및 상기 분사기는 상기 회전 파이프의 내부에 설치되며,
상기 회전 파이프의 외측과 상기 사이클론 몸체의 내측 사이의 공간으로 입자상 오염물질과 가스상 오염물질을 포함하는 폐가스가 유입되고,
상기 가이드 베인은 상기 회전 파이프의 회전에 따라 함께 회전하면서 상기 유입된 폐가스를 하부로 가이드하고, 상기 입자상 오염물질을 슬라이딩시켜 하부로 떨어지게 하여, 상기 입자상 오염물질이 상기 사이클론 몸체의 하단 개방부를 통해 배출되고,
상기 입자상 오염물질이 제거된 폐가스가 상기 회전 파이프 내부로 유입되어 상기 회전 파이프를 따라 상승하고,
상기 상승하는 폐가스는 상기 임펠러를 통과하면서 상기 분사기에서 분사되는 물과 접촉하여 상기 가스상 오염물질이 제거된 후, 상기 회전 파이프의 상단 개방부를 통해 배출되는 것을 특징으로 하는 멀티 사이클론 스크러버.
- 제1항에 있어서,
상기 임펠러는 상기 회전 파이프 내부에서 에어 스핀(air spin)을 발생시킴으로써, 상기 상승하는 폐가스가 상기 회전 파이프의 내부에 머무르는 체류시간을 증가시켜 상기 분사되는 물과 상기 상승하는 폐가스의 접촉 시간을 증가시키며, 상기 분사되는 물과 접촉하는 상기 상승하는 폐가스의 접촉 면적을 증가시키는 것을 특징으로 하는 멀티 사이클론 스크러버.
- 제1항에 있어서,
상기 사이클론 몸체는 상단 및 하단이 개방된 원통 형상으로 형성되되, 하단부가 아래로 갈수록 폭이 좁아지는 형태를 가지는 것을 특징으로 하는 멀티 사이클론 스크러버.
- 제1항에 있어서,
상기 회전 파이프는 상단 및 하단이 개방된 원통 형상으로 형성되며, 하부 외측에는 길이 방향으로 비스듬하게 다수의 상기 가이드 베인이 형성된 것을 특징으로 하는 멀티 사이클론 스크러버.
- 제1항에 있어서,
상기 분사기로 물을 공급하는 순환 펌프; 및
물이 채워지며, 분리막에 의하여 상기 사이클론 몸체의 하단부가 잠기는 영역과 상기 순환 펌프가 물을 펌핑하는 영역으로 구분되는 수조를 더 포함하는 멀티 사이클론 스크러버.
- 제5항에 있어서,
상기 하단 개방부를 통해 배출되는 상기 입자상 오염물질은 상기 사이클론 몸체의 하단부가 잠기는 영역의 물로 유입되는 것을 특징으로 하는 멀티 사이클론 스크러버.
- 제1항에 있어서,
측면에 형성된 유입구 및 상부에 형성된 배출구를 포함하는 하우징을 더 포함하되,
상기 하우징의 하부에 상기 사이클론 유닛의 상부가 연결되는 것을 특징으로 하는 멀티 사이클론 스크러버.
- 제7항에 있어서,
상기 유입구를 통해 유입된 폐가스가 상기 회전 파이프의 외측과 상기 사이클론 몸체의 내측 사이의 공간으로 유입되도록, 상기 사이클론 몸체는 상기 하우징에서 상기 유입구와 연결된 공간과 연결되는 것을 특징으로 하는 멀티 사이클론 스크러버.
- 제7항에 있어서,
상기 유입구를 통해 유입된 폐가스와 상기 상단 개방부를 통해 배출된 폐가스가 섞이지 않도록, 상기 회전 파이프는 상기 유입구와 연결된 공간과 분리된 상기 하우징의 상부 공간과 연결되는 것을 특징으로 하는 멀티 사이클론 스크러버.
- 제7항에 있어서,
상기 하우징 내부의 상부에는 데미스터(demister) 또는 엘리미네이터(eliminater) 중 적어도 하나가 설치되는 것을 특징으로 하는 멀티 사이클론 스크러버.
- 제10항에 있어서,
상기 데미스터 및 상기 엘리미네이터는 상기 상단 개방부를 통해 배출되는 폐가스에서 잔존하는 오염물질 또는 수분을 수거하는 것을 특징으로 하는 멀티 사이클론 스크러버.
- 제1항에 있어서,
상기 입자상 오염물질이 상기 하단 개방부를 통해 배출될 때, 상기 유입된 폐가스에 포함된 가스상 오염물질 중 무거운 가스상 오염물질이 상기 하단 개방부를 통해 배출되는 것을 특징으로 하는 멀티 사이클론 스크러버.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020160133380A KR20180041352A (ko) | 2016-10-14 | 2016-10-14 | 멀티 사이클론 스크러버 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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KR1020160133380A KR20180041352A (ko) | 2016-10-14 | 2016-10-14 | 멀티 사이클론 스크러버 |
Publications (1)
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ID=62084961
Family Applications (1)
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KR1020160133380A KR20180041352A (ko) | 2016-10-14 | 2016-10-14 | 멀티 사이클론 스크러버 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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- 2016-10-14 KR KR1020160133380A patent/KR20180041352A/ko not_active Application Discontinuation
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