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전자/전자회로399

세라믹 레조네이터 세라믹 레조네이터(Ceramic Resonator)는 크리스탈과 같은 기능을 하는 소자로 등가 회로는 다음과 같다. 레조네이터는 피에조 세라믹을 사용한 부품으로 크리스탈에 비해 정밀도와 안정도가 매우 낮지만 가격이 싸기 때문에 가전 제품에 많이 사용된다. 위 사진의 레조네이터는 내부에 캐패시터가 내장된 타입으로 핀이 3개이다. 내부 구조는 다음 그림과 같다. 2018. 10. 12.
반도체 CMOS 구조 과거에는 TTL를 사용했지만 현재는 거의 대부분 CMOS를 사용한다. TTL는 BJT를 사용하여 구성한 로직회로이고 CMOS는 MOSFET을 이용하여 구성한 로직회로이다. CMOS(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor)는 다음과 그림과 같이 p 채널과 n 채널 MOSFET이 위 아래로 연결된 구조를 의미한다. 위에 있는 p 채널 MOFSET이 ON이 되고 아래에 있는 n 채널 MOFSET이 OFF 되면 High가 출력되고, p 채널 MOFSET이 OFF 되고 n 채널 MOFSET이 ON 되면 Low가 출력된다. CMOS를 사용한 NOT 게이트의 구조는 다음과 같다. CMOS를 사용한 NAND 게이트의 구조는 다음과 같다. CMOS 구조는 거의 모든 디지털 IC에 사용되며.. 2018. 10. 10.
EEPROM를 이용한 Combinational Logic 구현 EEPROM를 이용하여 Combinational Logic 구현할 수 있다. AT28C64는 64Kbit 크기의 EEPROM이다. AT28C64를 사용하여 어드레스 핀 13개를 입력으로 받고 데이터 핀 8개를 출력으로 하는 Combinational Logic을 구현할 수 있다. EEPROM 뿐만 아니라 병렬 인터페이스를 가지는 SRAM 또는 FLASH 등을 사용할 수도 있다. 2018. 10. 8.
아두이노: EEPROM의 put과 write의 차이 아두이노 EEPROM의 put 함수는 내부에서 update 함수를 사용한다. 즉, 쓸려는 데이터가 저장된 데이터와 같으면 쓰지 않는다. 하지만, write 함수는 데이터를 검사하지 않고 무조건 EEPROM에 라이팅 한다. EEPROM은 쓰고 지울수 있는 회수가 제한되어 있기 때문에 쓰고 지우는 것을 최소화 하는 것이 좋다. ☞ EEPROM 최대 사용횟수 2018. 10. 7.
전선의 사용분야와 AWG 사용분야에 따라 많이 사용하는 AWG이다. AWG 사용분야 AWG 20 (0.518 SQ) 자동 제어 패널 배선 굵은 RS-232/422/485 통신선 AWG 24 (0.205 SQ) 일반 RS-232/422/485 통신선 AWG 30 (0.0509 SQ) 일반 래핑선 AWG 32 (0.0320 SQ) 가는 래핑선 ☞ 전선의 허용전류 2018. 10. 6.
릴레이 특징 및 사용상 주의사항 릴레이 용량 선정 릴레이의 용량이 맞지 않으면 릴레이가 융착되는 경우가 있기 때문에 부하에 맞는 릴레이를 사용해야 한다. 릴레이는 AC와 DC 용량이 있고 AC에 비해 DC는 더 낮은 전압 정격을 가진다. 왜냐하면 AC는 주기적으로 제로 크로싱이 발생하기 때문에 DC에 비해 더 높은 전압을 차단할 수 있다. 전압에 따른 흘릴 수 있는 전류는 릴레이 데이터시트에 다음과 같은 표를 제공하며 전압이 높을 수록 전류는 낮아진다. 유도성 부하를 사용할 때는 스파크 킬러 등과 같은 스너버 회로 (Snubber Circuit)를 사용해야 한다. 모터와 같은 부하는 돌입 전류는 정격 전류의 5~6배 정도 되기 때문에 릴레이 전류 용량도 5~6배 커야 한다. 릴레이 노이즈 릴레이가 동작할 때는 많은 노이즈가 발생하기 때.. 2018. 10. 6.
Y (와이) - Δ (델타) 결선 Y-Δ 회로 변환 위와 같은 Y - Δ회로에서 Y회로를 Δ 회로로 변환하는 식은 다음과 같다. Δ 회로를 Y 회로로 변환하는 식은 다음과 같다. 여기에서 R1과 RC는 서로 반대에 위치하고 있다. 델타 저항이 RD(=R1=R2=R3)로 동일하다면 Y 저항은 다음의 식과 같이 델타 저항의 1/3이다. RY = RD/ 3 Δ (델타) 결선의 상전압과 선전압 Δ (델타) 결선의 상전압 Va,Vb,Vc와 선전압 Vab,Vbc,Vca는 다음 그림과 같이 동일하다. 델타 결선의 상전압 Va,Vb,Vc는 선로의 상전압 Ea,Eb,Ec와 다르다. c 부분을 접지한다면 선로의 상전압 Ea,Eb,Ec는 다음과 같다. 델타 결선에서 접지를 하지 않고 3상이 평형이라면 가상의 중성점을 기준으로 한 선로의 상전압은 다음과 같다.. 2018. 9. 25.
클래스 B 증폭기 클래스 B 증폭기 회로는 다음 그림과 같다. 입력이 플러스일 때는 NPN 트랜지스터가 도통 되고 입력이 마이너스일 때는 PNP 트랜지스터가 도통 된다. 입력이 없을 때는 NPN과 PNP 트랜지스터 모두 OFF 되어 전력이 소비되지 않는다. Class B 증폭기는 입력 신호가 0V 근처일 때 다음 그림과 같이 신호가 왜곡되는 Crossover Distortion이 발생한다. 이러한 왜곡을 해결하기 위해서는 Class B 증폭기에 작은 바이어스를 인가한 Class AB 증폭기를 사용해야 한다. ☞ 클래스 D 증폭기 2018. 9. 25.
자동차 점화장치 회로 트랜지스터를 이용하여 스위칭하는 자동차 점화 장치의 회로는 다음과 같다. 기계적인 스위치를 이용한 점화장치의 스위치를 트랜지스터로 대체하였다. CAM 스위치가 닫히면 PNP 베이스에 전류가 흐르고 그에 따라 PNP가 도통되어 NPN을 도통시킨다. NPN이 도통되면 트랜스에 전류가 흐른다. CAM 스위치가 닫히면 NPN에서 전류가 끊기면서 트랜스의 전류가 제너 다이오드로 흐른다. 이 때 트랜스 전압은 제너 다이오드 역전압까지 상승한다. 2018. 9. 22.
78 시리즈 레귤레이터 78 시리즈 레귤레이터의 특성은 다음과 같다. 7805는 +5V 출력이고 7812는 +12V 출력이다. 78xx은 전압이 고정되어 있다. LM317은 저항으로 전압을 조정할 수 있다. 79xx은 마이너스 전압을 출력한다. 78xx와 같은 리니어 레귤레이터는 효율이 매우 낮다. 효율이 낮다는 것은 발열이 크다는 것을 의미하고 방열 대책을 반드시 세워야 한다. 예를 들면, +12V 입력 +5V 출력의 레귤레이터에서 500mA 정도의 전류가 흐를 때 히트싱크가 없으면 온도가 150도 이상으로 계속 상승한다. 78xx에는 Short Circuit Protection, Thermal-overload protection 기능이 내장되어 있다. 78xx의 동작 정격 정션온도는 125도이고 최대 정션온도는 150도 이.. 2018. 8. 31.
상전압과 선간전압 상전압과 선간전압 다음 그림과 같은 3상 선로에서 VA 또는 VB 또는 VC를 상전압 (Phase Voltage)이라고 하고, VAB와 같이 선로 사이의 전압을 선간전압 (Line-to-line voltage)이라고 한다. 상전압과 선간전압의 그래프는 다음과 같다. 3상 전압은 서로 120도 위상차를 가지기 때문에 두 상의 차이의 크기는 √3 만큼 커진다. (참고로 두 상의 위상차가 180도라면 두 상의 차이의 크기는 2배가 된다.) 상전압의 크기와 선간전압의 크기는 다음 관계식을 가진다. 상전압이 AC 220V라면 선간전압은 AC 380V가 된다. 위상차가 나는 상전압의 선간전압 다음 식과 같이 α 위상차가 발생하는 상전압의 선간전압은 다음 식과 같다. 위 식에서 선간전압의 크기는 다음과 같다. 위상차.. 2018. 8. 28.
논리 게이트 회로 회로 설계를 할 때 게이트 IC를 사용하지 않고 트랜지스터를 이용하여 AND나 OR 회로 등을 직접 구현해야 되는 상황이 가끔씩 발생한다. NOT 게이트 AND 게이트 트랜지스터를 이용한 AND 게이트 회로는 다음 그림과 같다. 그라운드에 연결되어 있는 4.7k 저항을 전원 쪽에 달면 NAND 게이트가 된다. OR 게이트 트랜지스터를 이용한 OR 게이트 회로는 다음 그림과 같다. 위의 회로들은 모두 Complementary 구조가 아니기 때문에 고속 신호(1MHz 이상)에서는 사용할 수 없다. 고속 신호에는 전용 게이트 IC를 사용하는 것이 좋다. 2018. 8. 15.
정전류 회로의 의미 정전류 (CC, Constant Current) 회로란 설정된 일정 전류가 나오는 회로를 의미한다. 다음 그림과 같이 정전류 회로에서 설정된 전류가 Is이라고 한다면 정전류 회로에서 항상 Is의 전류가 나온다. 정전류 회로에 저항 R 이 연결되어 있다면 저항에 걸리는 전압은 R x Is 이 된다. 위의 회로에서 저항 R의 값이 변한다고 해도 정전류 회로에서는 내부 피드백 회로에 의해 전류가 변하지 않고 항상 Is 전류를 출력한다. 정전류 회로를 다른 관점에서 본다면 외부에 연결되는 부하에 따라 출력단의 전압을 조절하여 부하에 항상 일정한 전류가 흐르도록 제어한다고 볼 수 있다. 정전류 회로에 연결되는 저항 값이 증가하면 정전류 회로 출력단의 전압도 역시 증가한다. 하지만, 정전류 회로는 출력할 수 있는 .. 2018. 7. 23.
진공관 원리 열전자 (Thermal Electron)는 열전자 방출 (Thermionic Emission) 현상을 통해 나온다. 다음 그림과 같이 필라멘트를 가열하면 필라멘트의 전자가 외부로 방출된다. 다음과 같이 추가로 전원을 연결하면 필라멘트에서 방출된 열전자가 진공관을 통해 흐른다. 필라멘트에서 방출된 전자는 진공관을 거쳐 전원 (아래 그림의 오른쪽 전원)으로 들어간 후 전원에서 다시 필라멘트로 전자를 공급한다. 다음 그림과 같이 전원의 방향을 반대로 연결하면 진공관 위쪽에 전자와 같은 부호인 마이너스 전위가 형성되기 때문에 전자가 이동하지 못한다. 진공관의 증폭원리 진공관 (Vacuum Tube)은 다이오드 용도로 사용할 수 있고 전극을 하나 더 추가하여 트랜지스터 용도로 사용할 수도 있다. 트랜지스터 용도로.. 2018. 7. 23.
다이오드 브릿지 회로에서 캐패시터 돌입 전류 제한 방법 다이오드 브릿지를 사용하는 회로에서 큰 용량의 캐패시터가 연결될 때 큰 돌입 전류(Inrush Current)가 발생할 수 있다. 이러한 돌입 전류를 제한하기 위해 용량이 작을 때는 저항 또는 NTC 등을 사용할 수 있다. 하지만, 용량이 매우 크면 다음 회로와 같이 저항과 릴레이를 병렬로 연결해야 한다. 처음에는 저항으로 캐패시터를 충전하고 일정 시간 이후 릴레이를 동작 시킨다. 중국 저가 제품들 중에는 이러한 돌입 전류 제한 기능이 제대로 탑재되지 않은 제품들이 많다. 그래서, 플러그를 꽂을 때 스파크가 튀고 몇번 사용하면 고장 나는 경우가 많다. ☞ TDK Inrush Current Limit NTC 2018. 7. 22.
4-20mA 뜻과 회로 4-20mA 흔히 '사투이십'이라고도 한다. 4~20mA은 장비들 사이에 아날로그 데이터를 전송하기 위해 사용한다. 디지털 입력/출력은 0 또는 1의 2가지 신호만 전달하지만 4~20mA은 4~20mA 사이의 전류를 흘려 아날로그 신호를 전송할 수 있다. PLC의 아날로그 입출력 모듈은 전압을 출력하는 모델이 있고 전류를 출력하는 모듈이 있다. 전압을 출력하는 모듈은 노이즈의 영향을 많이 받기 때문에 장거리 전송에 적합하지 않다. 하지만, 전류를 출력하는 모듈은 4~20mA을 출력하고 노이즈의 영향을 적게 받기 때문에 장거리 전송에 적합하다. 4-20mA 회로 4-20mA Current Loop을 위해서는 전용 IC가 없기 때문에 회로를 직접 구현해야 한다. 4-20mA의 수신부는 저항으로 쉽게 구현할 .. 2018. 7. 2.
디지털 신호 지연 회로 디지털 신호를 시간 지연 시키는 회로는 다음과 같다. RC 필터의 시정수를 조절하여 지연되는 시간을 조절할 수 있다. 채터링 방지와 High될 때 지연과 Low될 때 지연을 동일하게 하기 위해 NOT 게이트는 슈미트 트리거 타입을 사용해야 한다. ☞ 슈미트 트리거 ☞ 시정수 뜻 2018. 7. 1.
CompactPCI 커넥터 CompactPCI는 그라운드와 연결되는 바깥쪽의 2행과 신호선이 연결되는 가운데 5행으로 구성된다. 총 22열로 구성되고 총 핀수는 110핀이다. CompactPCI는 110핀의 J1 커넥터로 구성된다. 옵션으로 110핀의 J2 커넥터를 추가할 수 있다. 위 사진의 보드는 J1 (왼쪽)과 J2 (오른쪽) 커넥터가 부착된 보드이다. J1 커넥터는 가운데에 비어 있는 공간이 있다. A-E의 핀 수는 110핀이지만 Z와 F까지 포함하면 154핀 이다. CompactPCI 커넥터의 핀 간격은 2mm이다. ☞ Hirose PCN 시리즈 ☞ 아비터 2018. 6. 30.
디지털 IC의 싱크 전류와 소스 전류 대부분의 디지털 IC는 CMOS (Complementary Metal-Oxide Semiconductor)구조를 가지고 있으며 CMOS는 다음 그림과 같이 P 타입 MOSFET과 N 타입 MOSFET으로 이루어져 있다. CMOS 구조에서 P 타입 MOSFET이 ON이 되고 N 타입 MOSFET이 OFF가 되면 출력은 High가 되고 반대로 P 타입 MOSFET이 OFF가 되고 N 타입 MOSFET이 ON이 되면 출력은 Low가 된다. 로직이 High일 때 외부에 부하가 연결되어 있다면 다음 그림과 같이 전류가 IC 외부로 흘려 나온다. 이 때 외부로 나오는 전류는 소스 전류 (Source Current)라고 한다. 로직이 Low일 때 외부에 전원이 연결되어 있으면 다음 그림과 같이 전류가 IC 내부로 들.. 2018. 6. 25.
IGBT IGBT IGBT(Insulated-Gate Bipolar Transistor) BJT는 Base-Collector-Emitter이고 MOSFET은 Gate-Drain-Source이다. IGBT를 병렬 연결할 수 없는 이유 MOSFET 드레인-소스 사이의 턴온 저항의 온도에 따른 특성은 다음 그래프와 같다. 온도가 올라갈 수록 턴온 저항이 증가한다. 따라서, MOSFET을 병렬로 연결하면 더 많은 전류가 흐르는 MOSFET의 턴온 저항이 증가하여 전류가 더 증가되는 것을 막고 다른 MOSFET의 전류가 증가한다. 이러한 과정으로 2개의 MOSFET에 균일한 전류가 흐르게 된다. IGBT 콜렉터-에미터 사이의 세튜에이션 전압의 온도에 따른 특성은 다음 그래프와 같다. IGBT는 온도가 올라갈수록 콜렉터-에.. 2018. 6. 20.
래치와 플립플롭 차이 래치 (Latch)와 플립플롭 (Flip-Flop)은 모두 상태 정보를 저장하는 디지털 회로이다. 래치는 레벨 트리거로 동작하고 플립플롭은 클럭의 엣지 (Edge)에서 동작한다. 랫치에는 SR 래치, JK 래치 등이 있고 플립플롭에는 D 플립플롭, T 플립플롭, JK 플립플롭 등이 있다. 클럭의 엣지가 아닌 클럭의 레벨에서 동작하는 SR 래치를 SR 플립플롭이라고 하는 자료도 있지만, 어떤 자료에는 클럭의 레벨에서 동작하는 SR 래치를 Gated SR 래치라고 부르기도 한다. 플립플롭은 래치와 엣지 검출기로 구성하거나 래치를 2개 사용하여 Master-slave로 구성한다. 2018. 6. 19.
리셋 회로에 다이오드 사용하는 이유 리셋 회로에서 다이오드의 역할 리셋 회로 (Reset Circuit)에 다음 그림과 같은 RCD 회로를 사용하는 경우가 있다. RC 회로만을 사용한 리셋 회로에서는 전원을 끄면 C에 충전된 전압이 천천히 감소한다. 이 때 바로 전원을 켜면 C에 충전된 전압으로 인해 리셋 신호가 제대로 나오지 않을 수 있다. 하지만, 다이오드를 달면 전원을 껐을 때 C가 곧바로 방전되기 때문에 바로 전원을 켜도 리셋 신호가 정상적으로 출력 된다. 리셋 IC KEC의 KIA70 시리즈의 구조는 다음과 같다. 전압을 비교하여 Open Collector 출력을 낸다. KEC의 KIA70 시리즈 http://www.kec.co.kr/sub_menu.asp?url=http://www2.kec.co.kr/productinfo/pro.. 2018. 6. 14.
NAND 게이트의 이해 NAND (Not AND) 게이트의 기호와 진리표는 다음과 같다. NAND 게이트로 다음과 같이 NOT 게이트를 만들 수 있다. NAND 게이트로 다음과 같이 AND 게이트를 만들 수 있다. NAND 게이트로 다음과 같이 OR 게이트를 만들 수 있다. NAND 게이트로 다음과 같이 XOR 게이트를 만들 수 있다. NAND 게이트만을 사용하여 모든 로직 게이트를 구성할 수 있다. 그래서, 로직 반도체를 만들 때 AND나 OR 등의 게이트를 사용하지 않고 NAND 게이트 만을 사용하여 만드는 경우가 많다. NAND 게이트 만을 사용하면 로직 개수는 증가하지만 한 종류의 게이트 회로만을 사용하기 때문에 설계나 제조가 매우 쉬워지는 장점이 있다. 그래서, NAND 게이트는 중요하고 디지털 논리 교과서에서 중요하.. 2018. 6. 6.
바리스터 역할 바리스터 기호는 다음과 같다. 바리스터 (Varistor)는 Varying Resistor으로 전압에 따라 저항이 변하는 전자 부품으로 다이오드와 비슷하다. 하지만, 다이오드와 달리 양방향 전압에서 동일하게 동작한다. 바리스터의 전압-전류 곡선은 다음 그림과 같다. 바리스터는 서지 전압을 차단하는 용도로 많이 사용한다. 선로에 병렬로 연결하여 서지 전압이 발생했을 때 저항값이 낮아져 전압이 상승하는 것을 방지한다. 바리스터 중에서 가장 많이 사용하는 타입은 MOV (Metal-Oxide Varistor)이다. 일반적인 바리스터는 100pF에서 2nF 이상까지 캐패시턴스 성분이 있다. 빠른 응답 속도의 신호가 사용되는 회로에는 사용하기 어렵다. 이 때는 TVS를 사용해야 한다. (TVS도 캐패시터 성분이 .. 2018. 6. 5.
탄소 피막 저항/금속 피막 저항 탄소 피막 저항 (Carbon Film Resistor) 또는 금속 피막 저항 (Metal Film Resistor)의 구조는 다음 그림과 같다. 가운데 있는 세라믹 주위를 얇은 탄소 피막 또는 금속 피막 (그림의 노랑색)으로 나선형으로 감은 후 외부를 코팅한 구조를 가진다. 피막의 폭과 피치를 조절하여 저항값을 변화시킨다. 피막은 얇은 막으로 필름을 의미한다. SMD 타입의 피막 저항도 다음 그림과 같이 비슷한 구조를 가진다. 지그재그로 만든 피막 (Film)의 폭과 간격을 조절하여 저항값을 변화시킨다. 2018. 6. 5.
GE PLC의 접지 연결 (FG,LG) GE에서 나오는 PLC의 전원 단자는 다음 그림과 같다. 2개의 AC 전원 단자와 FG와 LG 단자가 있다. LG는 흔히 Line Ground라고 하는데 정식 용어는 아니다. FG와 LG의 내부 결선은 다음 그림과 같다. FG는 외함에 연결되는 접지이고, LG는 AC 전원단과 바리스터와 같은 과전압 방지 소자와 연결되어 AC 전원단의 과전압을 차단하는 용도로 사용된다. 공장 출고시에는 FG와 LG가 쇼트핀으로 연결되어 있고 일반적인 상황에서는 그대로 사용하면 된다. 하지만, AC 전원의 중성선 N이 접지되어 있지 않거나 외부에 별도의 과전압 차단 장치를 설치한다면 FG와 LG의 쇼트핀을 제거해야 한다. GE에서 나오는 다른 모델의 PLC는 다음 그림과 같이 FG에 LG가 내부에서 같이 연결되어 있기도 하.. 2018. 6. 1.
오실로스코프로 AC 전원을 측정하면 안되는 이유 오실로스코프의 회로는 다음 그림과 같이 프로브의 접지 단자가 전원선의 접지와 연결되어 있다. 가정집에 들어오는 AC220V의 전원은 다음 그림과 같이 한 라인은 접지에 연결되어 있다. N은 대지와 접지 되고 L에서만 전압이 인가 된다. 전원의 L에 오실로스코프로 프로브의 접지 단자를 연결하면 다음 그림과 같이 전압이 인가 된 L과 접지 사이가 단락 된다. 즉, AC 220V의 단자 양단이 쇼트되는 것과 같은 결과가 된다. 이 때 오실로스코프 내부로 큰 단락 전류가 흐르기 때문에 오실로스코프가 고장 날 가능성이 매우 높다. ☞ 오실로스코프 사용시 주의사항 ☞ 오실로스코프로 AC 220V 측정하는 방법 ☞ 다이오드 브릿지 회로에 오실로스코프를 연결하면 안되는 이유 ☞ 오실로스코프에서 실제보다 작은 주파수로 .. 2018. 5. 31.
접지 기호 IEEE Std 315-1975에 정의된 접지 기호는 다음과 같다. 2018. 5. 31.
그라운드 루프 전류 뜻 2개의 장비가 연결된 다음 그림과 같은 회로에서 SG(Signal Ground)와 FG(Frame Ground)가 연결되어 있을 때 주위에 자기장을 발생시키는 AC 전원 등이 있으면 아래 그림과 같이 그라운드 루프 전류(Ground Loop Current)가 흐를 수 있다. SG 전선과 FG 전선으로 구성되는 루프 회로는 임피던스가 매우 낮기 때문에 작은 자기장의 변화에도 큰 전류가 흐를 수 있다. 하지만, 신호선에는 부하 임피던스가 연결되어 있기 때문에 자기장에 의한 노이즈 전압이 인가 되어도 전류는 매우 작게 흐른다. 다음 그림과 같이 멀리 떨어져 있는 2개의 장비에서 각각 대지와 접지를 하면 2 곳의 대지 전압은 미소한 차이가 발생한다. 미소한 차이의 전압이지만 SG 전선의 임피던스가 매우 낮기 때.. 2018. 5. 31.
전압증폭회로 전압 증폭 회로(Voltage Multiplier)는 AC 전압을 DC 전압으로 증폭하는 회로이다. 다음 그림과 같은 회로에서 출력 전압은 입력 전압의 2배가 되고 다이오드와 캐패시터를 추가하면 그에 비례하여 증폭비는 증가한다. 위와 같은 회로의 AC 전원이 다음 그림과 같은 부호를 가질 때 캐패시터 양단에는 +1V의 전압이 충전된다. 이 때 AC 전원의 부호가 다음 그림과 같이 바뀌면 AC 전원의 +1V와 충전된 캐패시터의 전압 +1V이 직렬로 연결되어 총 +2V의 전압이 출력 된다. 출력 되는 전압은 DC 이다. 2018. 5. 24.
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