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균일성과 연속성이 우수한 탄소 나노튜브 합성장치
- 기술번호 : KST2014008445
- 담당센터 : 대전기술혁신센터
- 전화번호 : 042-610-2279
| 요약 | 본 발명은 초음파 기화 방식을 이용한 탄소나노튜브 합성 방법과 그 장치에 관한 것으로, 그 목적은 별도의 패턴 공정 작업을 수행하지 않고도 액체의 탄소소스와 금속촉매입자의 금속촉매액체혼합물만을 이용하여 균일하면서도 연속식으로 탄소나노튜브를 합성하되, 단순 가열방법이 아닌 시간과 작동 강도가 자동 제어되는 초음파 진동 방식에 의해 순간적으로 기화 및 미립화시켜 금속촉매입자와 탄소 및 수소 입자로 구성된 전구체(precursor)를 균일한 크기로 대량 생산하고, 이렇게 대량으로 준비된 미립자의 반응조건을 제어하면서 열분해법으로 저가의 탄소나노튜브를 고 효율적으로 연속식으로 합성할 수 있는 방법과 그 장치를 제공하는 데 있다. 본 발명의 구성은 자일렌, 톨루엔, 벤젠등의 다양한 탄화수소계 액체탄소소스와 철, 니켈, 코발트, 몰리브데늄 등의 다양한 금속촉매입자를 혼합한 금속촉매액체혼합물을 동시에 정량 공급하는 실린지 펌프 또는 용량에 따라 일반 액체 펌프를 사용하여 다량의 금속촉매액체혼합물을 공급할 수 있도록 공급하는 연료공급장치부와; 상기 연료공급장치부에서 공급된 다양한 용량과 종류의 금속촉매액체혼합물을 균일한 나노크기의 전구체로 기화 및 미립화하는 기화장치부와; 상기 기화장치부에서 미립화된 입자를 반응장치로 이송하고 반응장치에서 탄소나노튜브의 합성에 영향을 미치는 이송가스를 공급하는 이송가스공급장치부와; 상기 이송가스공급장치부에서 공급된 이송가스와 전구체를 이용하여 탄소나노튜브를 연속 합성하도록 수직형으로 장치된 반응장치부와; 상기 수직형으로 장치된 반응장치부에서 합성되고 남은 입자와 일부 기상 합성된 탄소나노튜브를 연속적으로 채취하기 위해 설치된 연속 수집부; 및 상기 연속 수집부와 결합된 샘플병과 반응장치의 내부 압력 및 잔존 산소를 제거하기 위한 진공펌프를 포함하는 진공장치부;로 구성된 장치 및 이를 이용한 합성방법을 그 기술적 사상의 특징으로 한다.탄소나노튜브, 초음파 기화, 액체탄소소스, 금속촉매입자, 전구체, 열분해법, 수직형반응장치 |
|---|---|
| Int. CL | B82B 3/00 (2017.01.01) B82Y 40/00 (2017.01.01) C01B 31/02 (2006.01.01) |
| CPC | B82B 3/0004(2013.01) B82B 3/0004(2013.01) B82B 3/0004(2013.01) B82B 3/0004(2013.01) |
| 출원번호/일자 | 1020070013553 (2007.02.09) |
| 출원인 | 한국에너지기술연구원 |
| 등록번호/일자 | 10-0841293-0000 (2008.06.19) |
| 공개번호/일자 | |
| 공고번호/일자 | (20080625) 문서열기 |
| 국제출원번호/일자 | |
| 국제공개번호/일자 | |
| 우선권정보 | |
| 법적상태 | 등록 |
| 심사진행상태 | 수리 |
| 심판사항 | |
| 구분 | |
| 원출원번호/일자 | |
| 관련 출원번호 | |
| 심사청구여부/일자 | Y (2007.02.09) |
| 심사청구항수 | 16 |
출원인
| 번호 | 이름 | 국적 | 주소 |
|---|---|---|---|
| 1 | 한국에너지기술연구원 | 대한민국 | 대전광역시 유성구 |
발명자
| 번호 | 이름 | 국적 | 주소 |
|---|---|---|---|
| 1 | 정남조 | 대한민국 | 대전광역시 서구 |
| 2 | 서용석 | 대한민국 | 대전 유성구 |
대리인
| 번호 | 이름 | 국적 | 주소 |
|---|---|---|---|
| 1 | 최영규 | 대한민국 | 서울특별시 금천구 가산디지털*로 ***, B동 ***호 새천년 국제특허법률사무소 (가산동, 우림 라이온스밸리) |
최종권리자
| 번호 | 이름 | 국적 | 주소 |
|---|---|---|---|
| 1 | 한국에너지기술연구원 | 대한민국 | 대전광역시 유성구 |
| 번호 | 서류명 | 접수/발송일자 | 처리상태 | 접수/발송번호 |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 특허출원서 Patent Application |
2007.02.09 | 수리 (Accepted) | 1-1-2007-0121267-77 |
| 2 | 의견제출통지서 Notification of reason for refusal |
2007.12.20 | 발송처리완료 (Completion of Transmission) | 9-5-2007-0687501-22 |
| 3 | [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서 [Opinion according to the Notification of Reasons for Refusal] Written Opinion(Written Reply, Written Substantiation) |
2008.01.22 | 수리 (Accepted) | 1-1-2008-0052236-00 |
| 4 | [명세서등 보정]보정서 [Amendment to Description, etc.] Amendment |
2008.01.22 | 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) | 1-1-2008-0052235-54 |
| 5 | 등록결정서 Decision to grant |
2008.06.16 | 발송처리완료 (Completion of Transmission) | 9-5-2008-0323389-02 |
| 6 | 출원인정보변경(경정)신고서 Notification of change of applicant's information |
2012.01.04 | 수리 (Accepted) | 4-1-2012-5001923-88 |
| 7 | 출원인정보변경(경정)신고서 Notification of change of applicant's information |
2014.01.07 | 수리 (Accepted) | 4-1-2014-5003356-15 |
| 8 | 출원인정보변경(경정)신고서 Notification of change of applicant's information |
2015.03.10 | 수리 (Accepted) | 4-1-2015-0013224-83 |
| 9 | 출원인정보변경(경정)신고서 Notification of change of applicant's information |
2017.01.19 | 수리 (Accepted) | 4-1-2017-5010650-13 |
| 10 | 출원인정보변경(경정)신고서 Notification of change of applicant's information |
2019.01.08 | 수리 (Accepted) | 4-1-2019-5004978-55 |
| 11 | 출원인정보변경(경정)신고서 Notification of change of applicant's information |
2019.08.21 | 수리 (Accepted) | 4-1-2019-5166803-39 |
| 12 | 출원인정보변경(경정)신고서 Notification of change of applicant's information |
2019.08.21 | 수리 (Accepted) | 4-1-2019-5166801-48 |
| 13 | 출원인정보변경(경정)신고서 Notification of change of applicant's information |
2020.09.01 | 수리 (Accepted) | 4-1-2020-5197654-62 |
| 번호 | 청구항 |
|---|---|
| 1 |
1 자일렌, 톨루엔, 벤젠 중에서 선택된 어느 하나 이상의 탄화수소계 액체탄소소스와 철, 니켈, 코발트, 몰리브데늄 중에서 선택된 어느 하나 이상의 금속촉매입자를 혼합한 금속촉매액체혼합물을 동시에 정량 공급하는 실린지 펌프 또는 용량에 따라 일반 액체 펌프를 사용하여 다량의 금속촉매액체혼합물을 공급할 수 있도록 공급하는 연료공급장치부와; 상기 연료공급장치부에서 공급된 금속촉매액체혼합물을 균일한 나노크기의 전구체로 기화 및 미립화하는 기화장치부와; 상기 기화장치부에서 미립화된 입자를 반응장치로 이송하고 반응장치에서 탄소나노튜브의 합성에 영향을 미치는 이송가스를 공급하는 이송가스공급장치부와; 상기 이송가스공급장치부에서 공급된 이송가스와 전구체를 이용하여 탄소나노튜브를 연속 합성하도록 수직형으로 장치된 반응장치부와; 상기 수직형으로 장치된 반응장치부에서 합성되고 남은 입자와 기상 합성된 탄소나노튜브를 연속적으로 채취하기 위해 설치된 연속 수집부; 및 상기 연속 수집부와 결합된 샘플병과 반응장치의 내부 압력 및 잔존 산소를 제거하기 위한 진공펌프를 포함하는 진공장치부;로 구성된 것을 특징으로 하는 초음파 기화 방식을 이용한 탄소나노튜브 합성장치 |
| 2 |
2 제 1항에 있어서,상기 기화장치부는 초음파 진동판과; 이 초음파 진동판을 순간적으로 박판을 진동시키면서 액적(액체 물방울)을 미립화하는 방식으로 금속촉매액체혼합물의 액적(액체 물방울)이 떨어지지 않는 시간에는 작동을 멈추고 액적(액체 물방울)이 떨어지는 순간에는 작동되도록 시간 제어하고 공급되는 금속액체혼합물의 용량과 혼합 종류에 따라 작동 강도를 제어하는 초음파 증발기 제어장치를 포함하여 구성한 것을 특징으로 하는 초음파 기화 방식을 이용한 탄소나노튜브 합성장치 |
| 3 |
3 제 1항에 있어서,상기 이송가스공급장치부는 이송되는 이송가스의 흐름을 제어하는 유량조절장치와, 이 유량조절장치에 의해 흐름이 조절된 이송가스가 다른 이송가스와 함께 균일하게 혼합되는 혼합장치를 포함하고, 혼합된 이송가스가 기화장치부로 이동하도록 구성한 것을 특징으로 하는 초음파 기화 방식을 이용한 탄소나노튜브 합성장치 |
| 4 |
4 제 1항에 있어서,상기 연속 수집부는 내부에 스크류가 장치되어 있고, 이 스크류는 모터에 의해 작동되고, 모터 작동 속도는 생산되어 나오는 탄소나노튜브의 양에 따라 변경될 수 있도록 모터 제어장치가 장착된 것을 특징으로 하는 초음파 기화 방식을 이용한 탄소나노튜브 합성장치 |
| 5 |
5 제 4항에 있어서,상기 연속 수집부는 스크류를 통해 배출되는 탄소나노튜브는 최종적으로 채취하는 샘플병과 연결되어 구성된 것을 특징으로 하는 초음파 기화 방식을 이용한 탄소나노튜브 합성장치 |
| 6 |
6 제 1항에 있어서,상기 반응장치부는 내부에서 이송가스 및 전구체의 반응이 일어나는 수직형 반응기용 튜브와, 수직형 반응기용 튜브를 둘러싸 가열시키는 히터와, 히터의 온도를 제어하는 반응기 온도제어장치로 구성된 것을 특징으로 하는 초음파 기화 방식을 이용한 탄소나노튜브 합성장치 |
| 7 |
7 제 6항에 있어서,상기 수직형 반응기용 튜브는 최대 1200도의 온도까지 사용할 수 있고, 세라믹 재질을 사용하며, 상기 반응장치의 온도는 최대 1200도까지 상승할 수 있도록 구성한 것을 특징으로 하는 초음파 기화 방식을 이용한 탄소나노튜브 합성장치 |
| 8 |
8 시간과 작동강도가 자동으로 제어되는 초음파 제어에 의한 탄소나노튜브 연속 합성장치를 구비한 후, 액체탄소소스와 금속촉매입자의 혼합물인 금속촉매액체혼합물을 정량적으로 공급하는 단계와; 공급되는 금속촉매액체혼합물을 시간과 작동강도가 자동으로 제어되는 초음파 진동 방식에 의해 기화 및 미립화하여 금속촉매입자, 탄소 및 수소 입자가 결합된 균일한 나노 크기의 전구체(precursor)를 연속 생산하는 단계와;상기 단계에서 미립화된 나노크기의 전구체를 이송가스로 운반하여 고온 조건의 반응로에서 탄소, 수소, 금속촉매입자로 각각 열분해 분리하고 이 중 탄소 성분만을 금속촉매입자로 흡착시키고 확산시키면서 탄소나노튜브의 형상 및 구조를 형성하는 열분해단계;를 거쳐 정량적이고 동일한 크기로 제어된 고순도 탄소나노튜브를 연속 수집 방식을 이용하여 수직한 상태에서 연속 합성하는 방법을 특징으로 하는 초음파 기화 방식을 이용한 탄소나노튜브 합성방법 |
| 9 |
9 제 8항에 있어서,상기 열분해단계에서 탄소나노튜브의 형상 및 구조를 제어하는 금속촉매의 농도는 액체탄소소스에 최소 0 |
| 10 |
10 제 8항에 있어서,상기 액체탄소소스는 자일렌, 톨루엔, 벤젠으로 이루어진 탄화수소계 소스 중에서 선택된 어느 하나 또는 하나 이상인 것을 특징으로 하는 초음파 기화 방식을 이용한 탄소나노튜브 합성방법 |
| 11 |
11 제 8항에 있어서,상기 금속촉매입자는 철, 니켈, 코발트, 몰리브데늄으로 이루어진 금속입자 중에서 선택된 어느 하나 또는 하나 이상인 것을 특징으로 하는 초음파 기화 방식을 이용한 탄소나노튜브 합성방법 |
| 12 |
12 제 8항에 있어서,상기 금속촉매액체혼합물을 초음파 진동 방식에 의해 기화 및 미립화하여 전구체를 생산하는 단계는 실린지펌프를 이용 금속촉매액체혼합물을 액체 물방울 형태로 기화장치부의 초음파 진동판에 떨어지게 하되, 초음파 진동판이 금속촉매액체혼합물의 물방울이 떨어지지 않는 시간에는 작동을 멈추고 액적(액체 물방울)이 떨어지는 순간에는 작동하도록 시간 제어하고 공급 용량과 종류에 따라 작동 강도가 제어되어 기화 및 미립화 시키는 것을 특징으로 하는 초음파 기화 방식을 이용한 탄소나노튜브 합성방법 |
| 13 |
13 제 8항에 있어서,상기 금속촉매액체혼합물을 공급하는 장치는 실린지펌프 또는 공급되는 용량의 증가에 따라 일반 정량 액체 펌프로 사용하는 것을 특징으로 하는 초음파 기화 방식을 이용한 탄소나노튜브 합성방법 |
| 14 |
14 제 8항에 있어서,상기 금속촉매액체혼합물을 기화시키는 초음파 기화장치가 금속촉매액체혼합물의 공급 용량과 종류에 따라 on/off 타임머의 시간의 자동제어가 용이하고, 변화량에 따른 기화장치 내로의 작동 공급 전압값의 변화를 연동하도록 구성하여 그 작동 강도를 자유로이 제어하도록 구성한 것을 특징으로 하는 자동제어 장치를 구비한 초음파 기화 방식을 이용한 탄소나노튜브 합성방법 |
| 15 |
15 제 8항에 있어서,상기 합성되는 탄소나노튜브가 온도, 시간, 금속촉매의 농도 조건에 따라 그 형상이 제어되도록 조건을 조절하는 것을 특징으로 하는 초음파 기화 방식을 이용한 탄소나노튜브 합성방법 |
| 16 |
16 제 8항에 있어서,상기 탄소나노튜브가 반응장치의 기상 상태에서 성장하여 연속적으로 합성되도록 하는 것을 특징으로 하는 초음파 기화 방식을 이용한 탄소나노튜브 합성방법 |
| 지정국 정보가 없습니다 |
|---|
| 순번 | 패밀리번호 | 국가코드 | 국가명 | 종류 |
|---|---|---|---|---|
| 1 | JP04871177 | JP | 일본 | FAMILY |
| 2 | JP19261937 | JP | 일본 | FAMILY |
| 3 | KR100763841 | KR | 대한민국 | FAMILY |
| 4 | US20080102019 | US | 미국 | FAMILY |
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DOCDB 패밀리 정보
| 순번 | 패밀리번호 | 국가코드 | 국가명 | 종류 |
|---|---|---|---|---|
| 1 | JP2007261937 | JP | 일본 | DOCDBFAMILY |
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| 국가 R&D 정보가 없습니다. |
|---|
| 공개전문 정보가 없습니다 |
|---|
- 본 등록정보는 참고용으로 법적증빙자료로 사용할 수 없습니다.
- 데이터 이관에 따른 소요기간(1일)으로 인하여 등록원부와 일부 차이가 발생할 수 있으며, 일부 정보(부기, 상세 주소 등)를 제공하지 않고 있습니다.
- 법적증빙자료로 활용하시거나 더 자세한 정보를 보시려면 등록원부를 발급받아 사용하시기 바랍니다.
| 특허 등록번호 | 10-0841293-0000 |
|---|
권리란
| 표시번호 | 사항 |
|---|---|
| 1 |
출원 연월일 : 20070209 출원 번호 : 1020070013553 공고 연월일 : 20080625 공고 번호 : 특허결정(심결)연월일 : 20080616 청구범위의 항수 : 2 유별 : B82B 3/00 발명의 명칭 : 초음파 기화 방식을 이용한 탄소나노튜브 합성 방법과 그장치 존속기간(예정)만료일 : |
특허권자란
| 순위번호 | 사항 |
|---|---|
| 1 |
(권리자) 한국에너지기술연구원 대전광역시 유성구... |
등록료란
| 제 1 - 3 년분 | 금 액 | 393,000 원 | 2008년 06월 20일 | 납입 |
| 제 4 년분 | 금 액 | 392,000 원 | 2011년 04월 04일 | 납입 |
| 제 5 년분 | 금 액 | 392,000 원 | 2012년 06월 19일 | 납입 |
| 제 6 년분 | 금 액 | 392,000 원 | 2013년 06월 20일 | 납입 |
| 제 7 년분 | 금 액 | 708,000 원 | 2014년 06월 09일 | 납입 |
| 제 8 년분 | 금 액 | 708,000 원 | 2015년 06월 15일 | 납입 |
| 제 9 년분 | 금 액 | 708,000 원 | 2016년 06월 08일 | 납입 |
| 제 10 년분 | 금 액 | 1,120,000 원 | 2017년 03월 22일 | 납입 |
| 제 11 년분 | 금 액 | 560,000 원 | 2018년 04월 16일 | 납입 |
| 제 12 년분 | 금 액 | 175,000 원 | 2019년 04월 01일 | 납입 |
| 제 13 년분 | 금 액 | 235,000 원 | 2020년 03월 09일 | 납입 |
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| 번호 | 서류명 | 접수/발송일자 | 처리상태 | 접수/발송번호 |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 특허출원서 | 2007.02.09 | 수리 (Accepted) | 1-1-2007-0121267-77 |
| 2 | 의견제출통지서 | 2007.12.20 | 발송처리완료 (Completion of Transmission) | 9-5-2007-0687501-22 |
| 3 | [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서 | 2008.01.22 | 수리 (Accepted) | 1-1-2008-0052236-00 |
| 4 | [명세서등 보정]보정서 | 2008.01.22 | 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) | 1-1-2008-0052235-54 |
| 5 | 등록결정서 | 2008.06.16 | 발송처리완료 (Completion of Transmission) | 9-5-2008-0323389-02 |
| 6 | 출원인정보변경(경정)신고서 | 2012.01.04 | 수리 (Accepted) | 4-1-2012-5001923-88 |
| 7 | 출원인정보변경(경정)신고서 | 2014.01.07 | 수리 (Accepted) | 4-1-2014-5003356-15 |
| 8 | 출원인정보변경(경정)신고서 | 2015.03.10 | 수리 (Accepted) | 4-1-2015-0013224-83 |
| 9 | 출원인정보변경(경정)신고서 | 2017.01.19 | 수리 (Accepted) | 4-1-2017-5010650-13 |
| 10 | 출원인정보변경(경정)신고서 | 2019.01.08 | 수리 (Accepted) | 4-1-2019-5004978-55 |
| 11 | 출원인정보변경(경정)신고서 | 2019.08.21 | 수리 (Accepted) | 4-1-2019-5166803-39 |
| 12 | 출원인정보변경(경정)신고서 | 2019.08.21 | 수리 (Accepted) | 4-1-2019-5166801-48 |
| 13 | 출원인정보변경(경정)신고서 | 2020.09.01 | 수리 (Accepted) | 4-1-2020-5197654-62 |
| 기술번호 | KST2014008445 |
|---|---|
| 자료제공기관 | NTB |
| 기술공급기관 | 한국에너지기술연구원 |
| 기술명 | 균일성과 연속성이 우수한 탄소 나노튜브 합성장치 |
| 기술개요 |
본 발명은 초음파 기화 방식을 이용한 탄소나노튜브 합성 방법과 그 장치에 관한 것으로, 그 목적은 별도의 패턴 공정 작업을 수행하지 않고도 액체의 탄소소스와 금속촉매입자의 금속촉매액체혼합물만을 이용하여 균일하면서도 연속식으로 탄소나노튜브를 합성하되, 단순 가열방법이 아닌 시간과 작동 강도가 자동 제어되는 초음파 진동 방식에 의해 순간적으로 기화 및 미립화시켜 금속촉매입자와 탄소 및 수소 입자로 구성된 전구체(precursor)를 균일한 크기로 대량 생산하고, 이렇게 대량으로 준비된 미립자의 반응조건을 제어하면서 열분해법으로 저가의 탄소나노튜브를 고 효율적으로 연속식으로 합성할 수 있는 방법과 그 장치를 제공하는 데 있다. 본 발명의 구성은 자일렌, 톨루엔, 벤젠등의 다양한 탄화수소계 액체탄소소스와 철, 니켈, 코발트, 몰리브데늄 등의 다양한 금속촉매입자를 혼합한 금속촉매액체혼합물을 동시에 정량 공급하는 실린지 펌프 또는 용량에 따라 일반 액체 펌프를 사용하여 다량의 금속촉매액체혼합물을 공급할 수 있도록 공급하는 연료공급장치부와; 상기 연료공급장치부에서 공급된 다양한 용량과 종류의 금속촉매액체혼합물을 균일한 나노크기의 전구체로 기화 및 미립화하는 기화장치부와; 상기 기화장치부에서 미립화된 입자를 반응장치로 이송하고 반응장치에서 탄소나노튜브의 합성에 영향을 미치는 이송가스를 공급하는 이송가스공급장치부와; 상기 이송가스공급장치부에서 공급된 이송가스와 전구체를 이용하여 탄소나노튜브를 연속 합성하도록 수직형으로 장치된 반응장치부와; 상기 수직형으로 장치된 반응장치부에서 합성되고 남은 입자와 일부 기상 합성된 탄소나노튜브를 연속적으로 채취하기 위해 설치된 연속 수집부; 및 상기 연속 수집부와 결합된 샘플병과 반응장치의 내부 압력 및 잔존 산소를 제거하기 위한 진공펌프를 포함하는 진공장치부;로 구성된 장치 및 이를 이용한 합성방법을 그 기술적 사상의 특징으로 한다.탄소나노튜브, 초음파 기화, 액체탄소소스, 금속촉매입자, 전구체, 열분해법, 수직형반응장치 |
| 개발상태 | 특허만신청(등록) |
| 기술의 우수성 | |
| 응용분야 | 나노복합재료 |
| 시장규모 및 동향 | |
| 희망거래유형 | 라이센스,기술협력, |
| 사업화적용실적 | |
| 도입시고려사항 |
| 과제고유번호 | 1350021611 |
|---|---|
| 세부과제번호 | KIER-A62434 |
| 연구과제명 | 친환경고도화에너지소재기술개발 |
| 성과구분 | 출원 |
| 부처명 | 지식경제부 |
| 연구관리전문기관명 | 과학기술부 |
| 연구주관기관명 | 한국에너지기술연구원 |
| 성과제출연도 | 2006 |
| 연구기간 | 200701~200712 |
| 기여율 | 1 |
| 연구개발단계명 | 개발연구 |
| 6T분류명 | ET(환경기술) |
| 과제고유번호 | 1350021611 |
|---|---|
| 세부과제번호 | KIER-A62434 |
| 연구과제명 | 친환경고도화에너지소재기술개발 |
| 성과구분 | 등록 |
| 부처명 | 지식경제부 |
| 연구관리전문기관명 | 과학기술부 |
| 연구주관기관명 | 한국에너지기술연구원 |
| 성과제출연도 | 2006 |
| 연구기간 | 200701~200712 |
| 기여율 | 1 |
| 연구개발단계명 | 개발연구 |
| 6T분류명 | ET(환경기술) |
특허성과
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