KR102421087B1 - Apparatus for tidal power generation - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 조력발전장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 수직형 복류식 조력발전장치에 관한 것이다.The present invention relates to a tidal power generation device, and more particularly, to a vertical double flow type tidal power generation device.
일반적인 조력발전장치는 대규모로 설치되는 경우가 많으며, 우리나라 시화호 조력발전장치의 직경은 14m에 이르고 있다. The general tidal power generation device is often installed on a large scale, and the diameter of the Sihwa Lake tidal power generation device in Korea reaches 14 m.
국내 조력발전시스템이 단류식 창조발전이고 수평형 수차가 포함된 발전방식을 채택하고 있으며, 이와 같은 이유는 국내 서해안의 경우 조차가 크고 조지면적지만 내수위를 관리수위로 조절하고 있어 낙조시 낮은 수두차로 인해 유속저감이 현저하기 때문이다. The domestic tidal power generation system is single-flow creative power generation and adopts a power generation method that includes horizontal aberration. This is because the flow rate reduction is significant due to the difference.
이와 같이 조력발전방식은 주로 대규모 단조식 창조발전을 적용해 오고 있지만 중소규모의 복류식 창낙조발전 기술은 전무한 실정이므로, 중소규모의 방조제가 존재하거나 건설 예정지를 대상으로 최대한의 발전량을 확보하기 위하여 복류식 발전방식의 기술개발 필수적이다. As such, the tidal power generation method has mainly been applied to large-scale forging-type creative power generation, but since there is no small-to-medium-scale double flow type tidal wave power generation technology, in order to secure the maximum amount of power generation for the site for which small and medium-sized seawalls exist or to be constructed. It is essential to develop the technology of the double flow power generation method.
또한, 조력발전장치를 비롯하여 해양 신재생에너지의 발전체는 항상 수중에 존재하여 각종 오손생물(따개비, 홍합 등)이 부착할 가능성이 높고 부식현상 또한 심각하게 발생하는 문제를 가지고 있다. In addition, the power generation body of marine new and renewable energy, including the tidal power generator, is always present in water, so there is a high possibility that various polluting organisms (barnacles, mussels, etc.) are attached to it, and there is a problem that corrosion phenomenon also occurs seriously.
이러한 문제를 해결하기 위하여는 수중에 노출되지 않도록 할 수 있는 방안이 필요하며 이에 본 발명자는 위와 같은 문제를 해결할 수 있는 제품을 개발하기에 이르렀다. In order to solve this problem, it is necessary to prevent exposure to water, and the present inventors have come to develop a product capable of solving the above problems.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 수직형 수차를 이용하여 해수의 양방향 이동에도 상시 발전이 가능하며, 수중으로부터 공기 중으로 노출되도록 하여 오손생물 부착을 방지하고, 부식현상을 감소시켜 유지 관리를 용이하게 할 수 있는 수직형 복류식 조력발전장치를 제공하는 것이다. The technical problem to be solved by the present invention is that electricity can be generated at all times even in the two-way movement of seawater by using a vertical water wheel, and it is exposed from water to the air to prevent adhesion of polluting organisms, and to reduce corrosion phenomenon to facilitate maintenance It is to provide a vertical double flow tidal power generation device that can make
상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 실시예에 따른 조력발전장치는 본체; 상기 본체 내부에 형성되고, 상기 본체 내부의 상부에 형성된 상부 공간; 상기 본체 내부에 형성되고, 상기 상부 공간의 하부와 연결되며, 직경이 좁아지도록 하향 경사지게 형성된 중간 공간; 상기 본체 내부에 형성되고, 상기 중간 공간의 하부와 연결된 하부 공간; 상기 중간 공간의 일 측에 연결되고, 해수의 유입통로를 제공하는 제1 연결관; 상기 제1 연결관을 개폐하는 제1 개폐부; 상기 중간 공간의 상기 일측과 반대되는 상기 중간 공간의 타 측에 연결되고, 해수의 유입통로를 제공하는 제2 연결관; 상기 제2 연결관을 개폐하는 제2 개폐부; 상기 하부 공간의 하부와 연결되고, 상기 제1 연결관을 통해 유입된 해수가 배출되는 배출통로를 제공하는 제3 연결관; 상기 제3 연결관을 계폐하는 제3 개폐부; 상기 하부 공간의 하부와 연결되고, 상기 제2 연결관을 통해 유입된 해수가 배출되는 배출통로를 제공하는 제4 연결관; 상기 제4 연결관을 개폐하는 제4 개폐부; 및 상기 중간 공간에 수직한 상태로 배치되고, 상기 중간 공간을 통해 유입되는 해수에 의하여 회전하는 수직형 수차를 포함하고, 상기 제1 개폐부와 상기 제3 개폐부의 개폐가 동일하게 동작하고, 상기 제2 개폐부와 상기 제4 개폐부의 개폐가 동일하게 동작할 수 있다. In order to solve the above technical problems, the tidal power generation device according to an embodiment of the present invention is a main body; an upper space formed inside the body and formed in an upper portion of the inside of the body; an intermediate space formed inside the main body, connected to a lower portion of the upper space, and inclined downward so as to have a narrow diameter; a lower space formed inside the body and connected to a lower portion of the intermediate space; a first connection pipe connected to one side of the intermediate space and providing an inlet passage for seawater; a first opening/closing unit for opening and closing the first connector; a second connection pipe connected to the other side of the intermediate space opposite to the one side of the intermediate space, and providing an inlet passage for seawater; a second opening/closing unit for opening and closing the second connection pipe; a third connection pipe connected to the lower part of the lower space and providing a discharge passage through which seawater introduced through the first connection pipe is discharged; a third opening/closing unit for interlocking the third connection pipe; a fourth connection pipe connected to the lower part of the lower space and providing a discharge passage through which seawater introduced through the second connection pipe is discharged; a fourth opening/closing unit for opening and closing the fourth connector; and a vertical aberration disposed in a state perpendicular to the intermediate space and rotated by seawater flowing in through the intermediate space, wherein opening and closing of the first opening and closing unit and the third opening and closing unit operate in the same manner, Opening and closing of the second opening/closing unit and the fourth opening/closing unit may operate in the same manner.
하나의 실시예로, 상기 제1 연결관과 상기 제2 연결관은 각각 유선형이고, 상기 제1 연결관과 상기 제2 연결관을 통해 각각 상기 중간 공간으로 유입되는 해수가 상기 중간공간에서 회오리를 형성하도록 할 수 있다. In one embodiment, the first connection pipe and the second connection pipe are each streamlined, and seawater flowing into the intermediate space through the first connection pipe and the second connection pipe, respectively, forms a tornado in the intermediate space. can be formed.
하나의 실시예로, 상기 제3 연결관과 상기 제4 연결관은 각각 해수가 배출되는 방향을 따라 하향 경사지게 형성될 수 있다. In one embodiment, the third connection pipe and the fourth connection pipe may be formed to be inclined downward in a direction in which seawater is discharged, respectively.
하나의 실시예로, 상기 제1 내지 제4 개폐부는 각각 평판형의 제1 내지 제4 개폐판을 포함하고, 상기 제1 내지 제4 개폐판이 상기 제1 내지 제4 개폐부에 각각 형성된 중공을 각각 개폐함으로써 상기 제1 내지 제4 개폐부가 개폐될 수 있다. In one embodiment, the first to fourth opening and closing portions each include first to fourth opening and closing plates of a flat plate type, and the first to fourth opening and closing plates respectively form hollows formed in the first to fourth opening and closing portions, respectively. The first to fourth opening and closing parts may be opened and closed by opening and closing.
하나의 실시예로, 상기 제1 내지 제4 개폐부는 각각 반구형의 개폐판을 포함하고, 해수가 이동하는 방향을 향하여 상기 반구형의 개폐판이 돌출되도록 구성될 수 있다. In one embodiment, each of the first to fourth opening and closing parts may include a hemispherical opening and closing plate, and the hemispherical opening and closing plate may be configured to protrude in a direction in which the seawater moves.
하나의 실시예로, 상기 제1 개폐부는 양 측면에 각각 설치된 제1 레일; 상기 제1 레일과 연결되어 왕복이동이 가능한 평판형의 제1 개폐판; 및 상기 제1 개폐판과 연결된 제1 부력체를 포함하고, 상기 제1 개폐판은 부력에 의하여 상승하는 경우 상기 제1 개폐부가 개방될 수 있다. In one embodiment, the first opening and closing portion first rail respectively installed on both sides; a first opening/closing plate of a flat plate type connected to the first rail and capable of reciprocating movement; and a first buoyancy body connected to the first opening/closing plate, wherein the first opening/closing unit may be opened when the first opening/closing plate is raised by buoyancy.
하나의 실시예로, 상기 제2 개폐부는 양 측면에 각각 설치된 제2 레일; 상기 제2 레일과 연결되어 왕복이동이 가능한 평판형의 제2 개폐판; 및 상기 제1 개폐판과 상기 제2 개폐판을 서로 연결하는 제1 와이어를 포함하고, 상기 제1 개폐부가 개방되는 경우에는 상기 제2 개폐부가 폐쇄될 수 있다.In one embodiment, the second opening and closing portion is installed on both sides of the second rail, respectively; a second opening/closing plate of a flat plate type connected to the second rail and capable of reciprocating movement; and a first wire connecting the first opening/closing plate and the second opening/closing plate to each other, wherein when the first opening/closing unit is opened, the second opening/closing unit may be closed.
하나의 실시예로, 상기 제3 개폐부는 양 측면에 각각 설치된 제3 레일; 상기 제3 레일과 연결되어 왕복이동이 가능한 평판형의 제3 개폐판; 및 상기 제3 개폐판과 연결된 제3 부력체를 포함하고, 상기 제3 개폐판은 부력에 의하여 상승하는 경우 상기 제3 개폐부가 폐쇄될 수 있다. In one embodiment, the third opening and closing portion is installed on both sides of the third rail, respectively; a third opening/closing plate of a flat plate type connected to the third rail and capable of reciprocating movement; and a third buoyancy body connected to the third opening/closing plate, wherein the third opening/closing unit may be closed when the third opening/closing plate rises by buoyancy.
하나의 실시예로, 상기 제4 개폐부는 양 측면에 각각 설치된 제4 레일; 상기 제4 레일과 연결되어 왕복이동이 가능한 평판형의 제4 개폐판; 및 상기 제3 개폐판과 상기 제4 개폐판을 서로 연결하는 제2 와이어를 포함하고, 상기 제3 개폐부가 폐쇄되는 경우에는 상기 제4 개폐부가 개방될 수 있다.In one embodiment, the fourth opening and closing portion is a fourth rail respectively installed on both sides; a fourth opening/closing plate of a flat plate type connected to the fourth rail and capable of reciprocating movement; and a second wire connecting the third opening/closing plate and the fourth opening/closing plate to each other, and when the third opening/closing unit is closed, the fourth opening/closing unit may be opened.
상기와 같은 본 발명은 중소규모 발전에 적용이 가능하며 대규모로 확장 적용이 가능한 제품으로, 특히 기존에 건설되어 있는 방조제를 이용할 수 있다. The present invention as described above is applicable to small and medium-sized power generation and is a product that can be applied to a large scale, in particular, an existing seawall can be used.
본 발명은 방조제 내외수위차를 이용할 수 있는 소규모의 수로를 건설하고 방조제에 맞대거나 육지쪽 호안에 연이어 단일 또는 다중모듈로 연속 설치할 수 있는 장점이 있다. The present invention has the advantage of being able to construct a small waterway that can use the difference in water level inside and outside the seawall, and to continuously install it as a single or multiple module in succession against the seawall or on the shore of the shore.
본 발명은 대규모의 큰 공사비를 요구하지 않아 공사비 절감 및 상용화 가능성이 대단히 높은 발전장치이다. The present invention is a power generation device that does not require a large-scale large construction cost and has a very high possibility of reducing construction cost and commercialization.
본 발명은 수직형 수차가 포함된 발전방식을 채용하고 있어 낮은 수위차에서도 발전이 가능하고 해수의 양방향 흐름 시 피치 조절없이 발전이 상시 가능하므로 중소규모 조력발전장치에 적용하기 우수한 발전 방식이다. The present invention employs a power generation method including a vertical water wheel, so power generation is possible even at a low water level difference, and power generation is possible at all times without pitch adjustment when seawater flows in both directions.
본 발명은 하루에 2회씩 상시 공기중으로 드러나게 되어 오손생물이 주로 부착되는 미발전 시간동안에도 공기중에 노출하게 되어 오손생물 부착이 불유리한 조건이 되며, 부식속도를 현저히 느리게 할 수 있어 유지관리에 대단히 용이한 조건을 만들 수 있다. The present invention is exposed to the air twice a day at all times, so it is exposed to the air even during the undeveloped time when the polluting organisms are mainly attached, which makes the attachment of the polluting organisms unfavorable conditions, and it can significantly slow down the corrosion rate, so it is very useful for maintenance Easy conditions can be created.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 조력발전장치를 설명하기 위한 개념도이다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 실시예에 따른 조력발전장치에서의 해수의 이동을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 조력발전장치의 평판형 개폐판을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 조력발전장치의 반구형 개폐판을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 조력발전장치를 설명하기 위한 개념도이다.
도 6a는 본 발명의 실시예에 따른 조력발전장치를 방조제에 적용한 것을 예시한 도면이다.
도 6b는 본 발명의 실시예에 따른 조력발전장치를 육지쪽 호안에 적용한 것을 예시한 도면이다.
도 7a는 본 발명의 실시예에 따른 제1 개폐부를 설명하기 위한 도면이다.
도 7b는 본 발명의 실시예에 따른 제2 개폐부를 설명하기 위한 도면이다.
도 8a는 본 발명의 제1 실시예에 따른 조력발전장치의 창조시 발전을 설명하기 위한 도면이다.
도 8b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 조력발전장치의 낙조시 발전을 설명하기 위한 도면이다.
도 9a는 본 발명의 제2 실시예에 따른 조력발전장치의 창조시 발전을 설명하기 위한 도면이다.
도 9b는 본 발명의 제2 실시예에 따른 조력발전장치의 낙조시 발전을 설명하기 위한 도면이다. 1 is a conceptual diagram for explaining a tidal power generation device according to an embodiment of the present invention.
2a and 2b are views for explaining the movement of seawater in the tidal power generation device according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a view for explaining the plate-type opening and closing plate of the tidal power generation device according to an embodiment of the present invention.
4 is a view for explaining a hemispherical opening and closing plate of the tidal power generation device according to another embodiment of the present invention.
5 is a conceptual diagram for explaining a tidal power generation device according to another embodiment of the present invention.
Figure 6a is a view illustrating the application of the tidal power generation device according to an embodiment of the present invention to a seawall.
Figure 6b is a view illustrating the application of the tidal power generation device according to an embodiment of the present invention to the shore shore.
7A is a view for explaining a first opening/closing unit according to an embodiment of the present invention.
7B is a view for explaining a second opening/closing unit according to an embodiment of the present invention.
Figure 8a is a view for explaining the power generation during the creation of the tidal power generation device according to the first embodiment of the present invention.
Figure 8b is a view for explaining the power generation at sunset of the tidal power generation device according to the first embodiment of the present invention.
Figure 9a is a view for explaining the power generation during the creation of the tidal power generation device according to the second embodiment of the present invention.
Figure 9b is a view for explaining the power generation at sunset of the tidal power generation device according to the second embodiment of the present invention.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 실시예들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. Since the present invention may have various changes and may have various forms, embodiments will be described in detail in the text. However, this is not intended to limit the present invention to the specific disclosed form, it should be understood to include all modifications, equivalents and substitutes included in the spirit and scope of the present invention. In describing each figure, like reference numerals have been used for like elements. Terms such as first, second, etc. may be used to describe various elements, but the elements should not be limited by the terms.
상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. The terms used in the present application are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. The singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise.
본 출원에서, "포함하다" 또는 "이루어진다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. In the present application, terms such as "comprises" or "consisting of" are intended to designate that a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification is present, but one or more other features It is to be understood that it does not preclude the possibility of the presence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in a commonly used dictionary should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related art, and should not be interpreted in an ideal or excessively formal meaning unless explicitly defined in the present application. does not
이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 조력발전장치를 설명하기 위한 개념도이고, 도 2a 및 도 2b는 본 발명의 실시예에 따른 조력발전장치에서의 해수의 이동을 설명하기 위한 도면이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 조력발전장치의 평판형 개폐판을 설명하기 위한 도면이다. Figure 1 is a conceptual diagram for explaining a tidal power generation device according to an embodiment of the present invention, Figures 2a and 2b is a view for explaining the movement of seawater in the tidal power generation device according to an embodiment of the present invention, Figure 3 is a view for explaining a plate-type opening and closing plate of the tidal power generation device according to an embodiment of the present invention.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 조력발전장치(1000)는 본체(100), 상부 공간(110), 중간 공간(120), 하부 공간(130), 제1 연결관(140), 제1 개폐부(150), 제2 연결관(160), 제2 개폐부(170), 제3 연결관(180), 제3 개폐부(190), 제4 연결관(200), 제4 개폐부(210) 및 수직형 수차(220)를 포함할 수 있다. 1 to 4 , the tidal
일 예로 본체(100)는 콘크리트 구조물로 형성될 수 있다. As an example, the
상부 공간(110)은 본체(100) 내부에 형성될 수 있고, 구체적으로는 상부 공간(110)은 본체(100) 내부의 상부에 형성될 수 있다. The
상부 공간(110)은 다양한 형상을 갖도록 제작될 수 있지만 원통형 형상을 갖도록 형성하는 것이 바람직하다. The
상부 공간(110)을 원통형 형상을 갖도록 하는 경우에는 외부로부터 유입되는 해수가 회오리(소용돌이) 치면서 수직형 수차(220)로 유입되도록 할 수 있어 수직형 수차(220)의 발전 효율을 높일 수 있다. When the
상부 공간(110)은 외부로부터 유입되는 해수가 회오리칠 수 있는 공간을 제공하는 부분이다. The
중간 공간(120)은 본체(100) 내부에 형성되고, 상부 공간(110)의 하부와 연결되며, 직경이 좁아지도록 하향 경사지게 형성될 수 있다. 일 예로 중간 공간(120)은 수직형 수차(220)를 향하여 직경이 좁아지도록 하향 경사지게 형성된 원뿔대 형상일 수 있다. The
제1 연결관(140)과 제2 연결관(160)을 통하여 유입되는 해수가 수직형 수차(220)를 회전시키는 회전력을 증가시키기 위하여 중간 공간(120)은 직경이 좁아지도록 하향 경사지게 형성되는 것이 바람직하다. In order to increase the rotational force of seawater flowing in through the first connecting
제1 연결관(140)은 중간 공간(120)의 일 측에 연결되고, 해수의 유입통로를 제공할 수 있다. The
제1 연결관(140)은 유선형일 수 있다. 제1 연결관(140)을 유선형으로 하는 것은 제1 연결관(140)을 통해 중간 공간(120)으로 유입되는 해수가 중간공간(120)에서 회오리를 형성하도록 하기 위함이다. The
제1 개폐부(150)는 제1 연결관(140)을 개폐할 수 있다. 일 예로 제1 개폐부(150)는 제1 연결관(140)의 단부에 형성될 수 있다. The first opening and closing
제1 개폐부(150)에는 중공이 형성되어 있고, 중공을 평판형 제1 개폐판(152)이 개폐함으로써 외부로부터 해수가 유입되게 하거나 유입되지 않도록 할 수 있다. A hollow is formed in the first opening/
제2 연결관(160)은 중간 공간(120)의 상기 일측과 반대되는 중간 공간(120)의 타 측에 연결되고, 해수의 유입통로를 제공할 수 있다. 일 예로 제1 연결관(140)과 제2 연결관(160)은 서로 마주보는 방향에서 각각 중간 공간(120)에 연결될 수 있다. The
제2 개폐부(170)는 제2 연결관(160)을 개폐할 수 있다. 일 예로 제2 개폐부(170)는 제2 연결관(160)의 단부에 형성될 수 있다. The second opening/
제2 개폐부(170)에는 중공이 형성되어 있고, 중공을 평판형 제2 개폐판(172)이 개폐함으로써 외부로부터 해수가 유입되게 하거나 유입되지 않도록 할 수 있다.A hollow is formed in the second opening/
하부 공간(130)은 본체(100) 내부에 형성되고, 중간 공간(120)의 하부와 연결될 수 있다. 하부 공간(130)은 아래의 제3 연결관(180)과 제4 연결관(200)을 연결하는 부분이고, 하부 공간(130) 내에는 수직형 수차(220)가 배치될 수 있다. The
수직형 수차(220)는 프로펠러가 해수의 이동방향과 마주하도록 배치된다. The
제3 연결관(180)은 하부 공간(130)의 하부와 연결되고, 제1 연결관(140)을 통해 유입된 해수가 배출되는 배출통로를 제공할 수 있다. The
제3 개폐부(190)는 제3 연결관(180)을 계폐할 수 있다. 일 예로 제3 개폐부(190)는 제3 연결관(180)의 단부에 형성될 수 있다. The third opening/
제3 개폐부(190)에는 중공이 형성되어 있고, 중공을 평판형 제3 개폐판(192)이 개폐함으로써 본체(100) 내부로부터 해수가 배출되거나 배출되지 않도록 할 수 있다. A hollow is formed in the third opening/
제4 연결관(200)은 하부 공간(130)의 하부와 연결되고, 제2 연결관(160)을 통해 유입된 해수가 배출되는 배출통로를 제공할 수 있다. The
제4 개폐부(210)는 제4 연결관(200)을 계폐할 수 있다. 일 예로 제4 개폐부(210)는 제4 연결관(200)의 단부에 형성될 수 있다. The fourth opening/
제4 개폐부(210)에는 중공이 형성되어 있고, 중공을 평판형 제4 개폐판(212)이 개폐함으로써 본체(100) 내부로부터 해수가 배출되거나 배출되지 않도록 할 수 있다. A hollow is formed in the fourth opening/
수직형 수차(220)는 중간 공간(130)에 수직한 상태로 배치되고, 중간 공간(130)을 통해 유입되는 해수에 의하여 회전할 수 있다. 수직형 수차(220)의 회전에 의하여 발전이 가능하며 발전된 전기는 전력선을 통해 송전되거나 별도로 구비된 전력저장장치(예: 배터리 등)에 저장될 수 있다. The
도 2a를 참조하면, 해수가 제1 연결관(140)을 통해 유입되어 수직형 수차(220)를 지나 제3 연결관(180)을 통해 배출되는 과정을 확인할 수 있고, 도 2b를 참조하면, 해수가 제2 연결관(160)을 통해 유입되어 수직형 수차(220)를 지나 제4 연결관(200)을 통해 배출되는 과정을 확인할 수 있다. Referring to FIG. 2A, it can be seen that seawater is introduced through the
일 예로 제1 연결관(140)과 제4 연결관(200)은 외해와 해수가 소통할 수 있도록 배치되고, 제2 연결관(160)과 제3 연결관(180)은 내해와 해수가 소통할 수 있도록 배치될 수 있다. For example, the
본 발명의 실시예에 따른 조력발전장치(1000)는 제1 개폐부(152)와 제3 개폐부(192)의 개폐가 동일하게 동작하고, 제2 개폐부(172)와 제4 개폐부(212)의 개폐가 동일하게 동작하도록 구성될 수 있다. In the tidal
또한, 제1 개폐부(152)와 제3 개폐부(192)는 제2 개폐부(172)와 제4 개폐부(212)와는 반대로 동작할 수 있다. Also, the first opening/
이는 외해(내해)에서 내해(외해)로 해수가 유입되는 방향에 따라 수직형 수차(220)에 해수를 유입하여 발전이 지속적으로 이루어지게 하기 위함이다. This is to continuously generate power by introducing seawater into the
또한, 제3 연결관(180)과 제4 연결관(200)은 각각 해수가 배출되는 방향을 따라 하향 경사지게 형성되는 것이 바람직하다. 이는 해수가 보다 빨리 배출되도록 함으로써 중간 공간(120)에서의 회오리 발생을 더욱 강력하게 하기 때문에 보다 큰 회전력을 수직형 수차(220)에 전달할 수 있고, 발전량을 높일 수 있기 때문이다. In addition, the third connecting
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 조력발전장치의 반구형 개폐판을 설명하기 위한 도면이다. 4 is a view for explaining a hemispherical opening and closing plate of the tidal power generation device according to another embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 조력발전장치(2000)는 제1 내지 제4 개폐판(152, 172, 192, 212)의 형상이 반구형으로 구성되어 있는 것이 위에서 설명한 조력발전장치(2000)와 차이가 있고 나머지 구성은 동일한 것을 확인할 수 있다. Referring to Figure 4, the tidal
반구형의 개폐판(152, 172, 192, 212)은 해수가 이동하는 방향을 향하여 반구형의 개폐판이 돌출되도록 구성되는 것이 바람직하다. 이는 해수의 압력을 평판형 개폐판보다 더욱 효과적으로 버티기 위한 것이다. It is preferable that the hemispherical opening and
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 조력발전장치를 설명하기 위한 개념도이다. 5 is a conceptual diagram for explaining a tidal power generation device according to another embodiment of the present invention.
도 5를 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 조력발전장치(2000)는 수직형 수차(220)의 배치가 위에서 설명한 조력발전장치(1000)와 반대로 배치되어 있다. Referring to FIG. 5 , in the
또한, 조력발전장치(2000)는 별도의 배터리부(230)가 상부 공간(110) 위에 배치되어 있다. In addition, in the tidal
도 6a는 본 발명의 실시예에 따른 조력발전장치를 방조제에 적용한 것을 예시한 도면이고, 도 6b는 본 발명의 실시예에 따른 조력발전장치를 육지쪽 호안에 적용한 것을 예시한 도면이다. Figure 6a is a view illustrating the application of the tidal power generation device according to the embodiment of the present invention to the seawall, Figure 6b is a view illustrating the application of the tidal power generation device according to the embodiment of the present invention to the shore shore.
도 6a를 참조하면, 조력발전장치(1000)를 방조제(240)의 내해측에 근접한 위치에 설치하고, 해수통로(250)를 내해와 외해가 서로 소통할 수 있도록 구성함으로써 조력발전장치(1000)가 발전이 가능하도록 할 수 있다. Referring to Figure 6a, the tidal
도 6b를 참조하면, 조력발전장치(1000)를 조력발전장치(1000)를 육지쪽 호안(260)에 근접한 위치에 설치하고, 해수통로(250)를 내해와 외해가 서로 소통할 수 있도록 구성함으로써 조력발전장치(1000)가 발전이 가능하도록 할 수 있다. Referring to Figure 6b, the tidal
조력발전장치(1000)는 도 6a 및 도 6에 도시된 바와 같이 다중모듈로 연속설치될 수 있으나 단일모듈로도 설치될 수 있다. The tidal
이와 같은 본 발명의 실시예에 따른 조력발전장치(1000, 2000)은 복류식 발전방식을 채택하여 발전시간 및 발전량을 증가시킬 수 있고, 우리나라 서해안의 경우 4회/일 발전이 가능하다. The tidal
발전시간을 비교하면 기존 단조식 창조발전의 경우 약 50%(약 12시간/일) 발전이 가능하나, 복류식 창낙조발전 방식이 가능한 본 발명의 실시예에 따른 조력발전장치(1000, 2000)는 약 72%(17시간/일) 발전시간이 확보되기 때문에 발전량 또한 증가되는 효과가 있다. Comparing the generation time, about 50% (about 12 hours/day) power generation is possible in the case of the conventional forged type creative power generation, but the tidal power generation device (1000, 2000) according to the embodiment of the present invention in which the double flow type creative power generation method is possible As the power generation time is secured by about 72% (17 hours/day), the amount of power generation also increases.
도 7a는 본 발명의 실시예에 따른 제1 개폐부를 설명하기 위한 도면이고, 도 7b는 본 발명의 실시예에 따른 제2 개폐부를 설명하기 위한 도면이다. 7A is a view for explaining a first opening/closing unit according to an embodiment of the present invention, and FIG. 7B is a view for explaining a second opening/closing unit according to an embodiment of the present invention.
도 7a를 참조하면, 제1 개폐부(150)는 양 측면에 각각 설치된 제1 레일(151), 제1 레일(151)과 연결되어 왕복이동이 가능한 평판형의 제1 개폐판(152) 및 제1 개폐판(152)과 연결된 제1 부력체(153)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 7A , the first opening/
도 7b를 참조하면, 제2 개폐부(170)는 양 측면에 각각 설치된 제2 레일(171), 제2 레일(171)과 연결되어 왕복이동이 가능한 평판형의 제2 개폐판(172) 및 제1 개폐판(152)과 제2 개폐판(172)을 서로 연결하는 제1 와이어(174)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 7B , the second opening/
다른 일 예로 제2 개폐부(170)는 제2 개폐판(172)과 연결된 제2 부력체를 추가로 포함할 수 있다.As another example, the second opening/
제3 개폐부(190)는 제2 개폐부(170)와 구조가 동일하고, 제4 개폐부(210)는 제1 개폐부(150)과 구조가 동일하므로 제3 개폐부(190)와 제4 개폐부(210)에 대한 설명은 생략하기로 한다. The third opening/
도 8a는 본 발명의 제1 실시예에 따른 조력발전장치의 창조시 발전을 설명하기 위한 도면이다. Figure 8a is a view for explaining the power generation during the creation of the tidal power generation device according to the first embodiment of the present invention.
도 8a를 참조하면, 창조시 제1 개폐부(150)의 제1 개폐판(152)이 부력에 의하여 상승한다. 제1 개폐판(152)이 상승하면 제1 개폐부(150)가 개방된다. 또한, 제3 개폐부(210)의 제3 개폐판(212)도 부력에 의하여 상승한다. 제3 개폐판(212)가 상승하면 제3 개폐부(210)는 폐쇄된다. Referring to FIG. 8A , the first opening/
도 8a에 도시된 바와 같이 해수가 이동하는 통로와 제1 개폐부(150), 제3 개폐부(210)의 설치 위치를 배치함으로써 제1 개폐부(150)와 제3 개폐부(210)는 개방과 패쇄가 반대로 작동하도록 구성될 수 있다. As shown in Fig. 8a, by arranging the passage through which seawater moves and the installation positions of the first opening/
일 예로, 제1 개폐판(152)가 부력에 의하여 상승하여 제1 개폐부(150)가 개방되는 경우에는 유압펌프(미도시)가 제2 개폐판(172)를 이동시켜 제2 개폐부(170)가 폐쇄되도록 할 수 있다. For example, when the first opening/
다른 일 예로, 제4 개폐판(212)가 부력에 의하여 상승하여 제4 개폐부(210)가 폐쇄되는 경우에는 유압펌프(미도시)가 제3 개폐판(192)를 이동시켜 제3 개폐부(170)가 개방되도록 할 수 있다.As another example, when the fourth opening/
도 8a에 도시된 바와 같이 제1 개폐부(150)와 제3 개폐부(190)는 개방되고, 제2 개폐부(170)와 제4 개폐부(210)는 폐쇄된 상태에서 해수가 이동함으로써 수직형 수차(220)가 회전하고 이에 의하여 발전이 가능하다. As shown in FIG. 8A, the first opening/
도 8b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 조력발전장치의 낙조시 발전을 설명하기 위한 도면이다.Figure 8b is a view for explaining the power generation at sunset of the tidal power generation device according to the first embodiment of the present invention.
도 8b를 참조하면, 낙조시 제1 개폐부(150)의 제1 개폐판(152)이 자체 무게에 의하여 하강한다. 제1 개폐판(152)이 하강하면 제1 개폐부(150)가 폐쇄된다. Referring to FIG. 8B , at sunset, the first opening/
제1 개폐판(152)이 하강하여 제1 개폐부(150)가 폐쇄되는 경우에는 유압펌프(미도시)가 제4 개폐판(212)를 하강시켜 제4 개폐부(210)가 개방되도록 할 수 있다. When the first opening/
또한, 제1 개폐판(152)이 하강하여 제1 개폐부(150)가 폐쇄되는 경우 제1 와이어(174)는 제2 개폐판(172)를 당겨 제2 개폐부(170)가 개방되도록 한다. Also, when the first opening/
제4 개폐판(212)이 하강하여 제4 개폐부(210)가 폐쇄되는 경우 제2 와이어(194)는 제3 개폐판(192)를 당겨 제3 개폐부(192)가 폐쇄되도록 한다.When the fourth opening/
도 8b에 도시된 바와 같이 제1 개폐부(150)와 제3 개폐부(190)는 폐쇄되고, 제2 개폐부(170)와 제4 개폐부(210)는 개방된 상태에서 해수가 이동함으로써 수직형 수차(220)가 회전하고 이에 의하여 발전이 가능하다.As shown in FIG. 8B , the first opening/
도 9a는 본 발명의 제2 실시예에 따른 조력발전장치의 창조시 발전을 설명하기 위한 도면이고, 도 9b는 본 발명의 제2 실시예에 따른 조력발전장치의 창조시 발전을 설명하기 위한 도면이다.Figure 9a is a view for explaining the generation of the tidal power generation device according to the second embodiment of the present invention, Figure 9b is a view for explaining the generation of the tidal power generation device according to the second embodiment of the present invention to be.
도 9a를 참조하면, 창조시 제1 개폐판(152)가 해수의 압력에 의하여 밀리면 제1 개폐부(150)가 개방된다. 제1 개폐판(152), 제2 개폐판(172), 제3 개폐판(192), 제4 개폐판(212)는 상부에 힌지 구조물이 설치되어 있어 해수에 의하여 이동할 수 있다. Referring to FIG. 9A , when the first opening/
제1 개폐부(150)가 개방되는 경우 제2 개폐판(172)과 제4 개폐판(212)는 유압펌프에 의하여 강제로 폐쇄되며, 제3 개폐부(192)는 제1 개폐부(150)와 동일하게 제3 개폐판(192)이 해수의 압력에 의하여 밀려 제3 개폐부(190)가 개방된다. When the first opening/
도 9b를 참조하면, 위에서 설명한 방식과 동일한 방식으로 반대의 경우로 작동하므로 자세한 설명은 생략하기로 한다. Referring to FIG. 9B , since the operation is performed in the opposite case in the same manner as described above, a detailed description thereof will be omitted.
이상에서 본 발명에 따른 실시예들이 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 범위의 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 다음의 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.Although the embodiments according to the present invention have been described above, these are merely exemplary, and those of ordinary skill in the art will understand that various modifications and equivalent ranges of embodiments are possible therefrom. Accordingly, the true technical protection scope of the present invention should be defined by the following claims.
1000: 조력발전장치 110: 본체
110: 상부 공간 120: 중간 공간
130: 하부 공간 140: 제1 연결관
150: 제1 개폐부 160: 제2 연결관
170: 제2 개폐부 180: 제3 연결관
190: 제3 개폐부 200: 제4 연결관
210: 제4 개폐부 220: 수직형 수차1000: tidal power generator 110: body
110: upper space 120: intermediate space
130: lower space 140: first connector
150: first opening and closing part 160: second connector
170: second opening/closing unit 180: third connector
190: third opening and closing part 200: fourth connector
210: fourth opening and closing part 220: vertical aberration
Claims (8)
상기 본체 내부에 형성되고, 상기 본체 내부의 상부에 형성된 상부 공간;
상기 본체 내부에 형성되고, 상기 상부 공간의 하부와 연결되며, 직경이 좁아지도록 하향 경사지게 형성된 중간 공간;
상기 본체 내부에 형성되고, 상기 중간 공간의 하부와 연결된 하부 공간;
상기 중간 공간의 일 측에 연결되고, 해수의 유입통로를 제공하는 제1 연결관;
상기 제1 연결관을 개폐하는 제1 개폐부;
상기 중간 공간의 상기 일측과 반대되는 상기 중간 공간의 타 측에 연결되고, 해수의 유입통로를 제공하는 제2 연결관;
상기 제2 연결관을 개폐하는 제2 개폐부;
상기 하부 공간의 하부와 연결되고, 상기 제1 연결관을 통해 유입된 해수가 배출되는 배출통로를 제공하는 제3 연결관;
상기 제3 연결관을 계폐하는 제3 개폐부;
상기 하부 공간의 하부와 연결되고, 상기 제2 연결관을 통해 유입된 해수가 배출되는 배출통로를 제공하는 제4 연결관;
상기 제4 연결관을 개폐하는 제4 개폐부; 및
상기 중간 공간에 수직한 상태로 배치되고, 상기 중간 공간을 통해 유입되는 해수에 의하여 회전하는 수직형 수차를 포함하고,
상기 제1 개폐부와 상기 제3 개폐부의 개폐가 동일하게 동작하고, 상기 제2 개폐부와 상기 제4 개폐부의 개폐가 동일하게 동작하며,
상기 제1 개폐부는,
양 측면에 각각 설치된 제1 레일;
상기 제1 레일과 연결되어 왕복이동이 가능한 평판형의 제1 개폐판; 및
상기 제1 개폐판과 연결된 제1 부력체를 포함하고,
상기 제1 개폐판은 부력에 의하여 상승하는 경우 상기 제1 개폐부가 개방되는, 조력발전장치.
main body;
an upper space formed inside the body and formed in an upper portion of the inside of the body;
an intermediate space formed inside the main body, connected to a lower portion of the upper space, and inclined downward to have a narrow diameter;
a lower space formed inside the body and connected to a lower portion of the intermediate space;
a first connection pipe connected to one side of the intermediate space and providing an inlet passage for seawater;
a first opening/closing unit for opening and closing the first connector;
a second connection pipe connected to the other side of the intermediate space opposite to the one side of the intermediate space, and providing an inlet passage for seawater;
a second opening/closing unit for opening and closing the second connector;
a third connection pipe connected to the lower part of the lower space and providing a discharge passage through which seawater introduced through the first connection pipe is discharged;
a third opening/closing unit for interlocking the third connection pipe;
a fourth connection pipe connected to the lower part of the lower space and providing a discharge passage through which seawater introduced through the second connection pipe is discharged;
a fourth opening/closing unit for opening and closing the fourth connector; and
and a vertical water wheel disposed in a state perpendicular to the intermediate space and rotated by seawater flowing in through the intermediate space,
Opening and closing of the first opening/closing unit and the third opening/closing unit operate in the same manner, and opening and closing of the second opening/closing unit and the fourth opening/closing unit operate in the same manner;
The first opening and closing portion,
a first rail installed on both sides, respectively;
a first opening/closing plate of a flat plate type connected to the first rail and capable of reciprocating movement; and
Including a first buoyancy body connected to the first opening and closing plate,
When the first opening and closing plate rises by buoyancy, the first opening and closing portion is opened, a tidal power generation device.
상기 제1 연결관과 상기 제2 연결관은 각각 유선형이고,
상기 제1 연결관과 상기 제2 연결관을 통해 각각 상기 중간 공간으로 유입되는 해수가 상기 중간공간에서 회오리를 형성하도록 하는, 조력발전장치.
According to claim 1,
The first connector and the second connector are each streamlined,
Seawater flowing into the intermediate space through the first connecting pipe and the second connecting pipe, respectively, to form a tornado in the intermediate space, a tidal power generation device.
상기 제3 연결관과 상기 제4 연결관은 각각 해수가 배출되는 방향을 따라 하향 경사지게 형성된, 조력발전장치.
According to claim 1,
The third connecting pipe and the fourth connecting pipe are each formed to be inclined downward along a direction in which seawater is discharged, a tidal power generation device.
상기 제2 개폐부는,
양 측면에 각각 설치된 제2 레일;
상기 제2 레일과 연결되어 왕복이동이 가능한 평판형의 제2 개폐판; 및
상기 제1 개폐판과 상기 제2 개폐판을 서로 연결하는 제1 와이어를 포함하고,
상기 제1 개폐부가 개방되는 경우에는 상기 제2 개폐부가 폐쇄되는, 조력발전장치.
According to claim 1,
The second opening and closing portion,
a second rail installed on both sides, respectively;
a second opening/closing plate of a flat plate type connected to the second rail and capable of reciprocating movement; and
a first wire connecting the first opening and closing plate and the second opening and closing plate to each other;
When the first opening/closing unit is opened, the second opening/closing unit is closed, a tidal power generation device.
상기 본체 내부에 형성되고, 상기 본체 내부의 상부에 형성된 상부 공간;
상기 본체 내부에 형성되고, 상기 상부 공간의 하부와 연결되며, 직경이 좁아지도록 하향 경사지게 형성된 중간 공간;
상기 본체 내부에 형성되고, 상기 중간 공간의 하부와 연결된 하부 공간;
상기 중간 공간의 일 측에 연결되고, 해수의 유입통로를 제공하는 제1 연결관;
상기 제1 연결관을 개폐하는 제1 개폐부;
상기 중간 공간의 상기 일측과 반대되는 상기 중간 공간의 타 측에 연결되고, 해수의 유입통로를 제공하는 제2 연결관;
상기 제2 연결관을 개폐하는 제2 개폐부;
상기 하부 공간의 하부와 연결되고, 상기 제1 연결관을 통해 유입된 해수가 배출되는 배출통로를 제공하는 제3 연결관;
상기 제3 연결관을 계폐하는 제3 개폐부;
상기 하부 공간의 하부와 연결되고, 상기 제2 연결관을 통해 유입된 해수가 배출되는 배출통로를 제공하는 제4 연결관;
상기 제4 연결관을 개폐하는 제4 개폐부; 및
상기 중간 공간에 수직한 상태로 배치되고, 상기 중간 공간을 통해 유입되는 해수에 의하여 회전하는 수직형 수차를 포함하고,
상기 제1 개폐부와 상기 제3 개폐부의 개폐가 동일하게 동작하고, 상기 제2 개폐부와 상기 제4 개폐부의 개폐가 동일하게 동작하며,
상기 제3 개폐부는,
양 측면에 각각 설치된 제3 레일;
상기 제3 레일과 연결되어 왕복이동이 가능한 평판형의 제3 개폐판; 및
상기 제3 개폐판과 연결된 제3 부력체를 포함하고,
상기 제3 개폐판은 부력에 의하여 상승하는 경우 상기 제3 개폐부가 폐쇄되는, 조력발전장치.
main body;
an upper space formed inside the body and formed in an upper portion of the inside of the body;
an intermediate space formed inside the main body, connected to a lower portion of the upper space, and inclined downward to have a narrow diameter;
a lower space formed inside the body and connected to a lower portion of the intermediate space;
a first connection pipe connected to one side of the intermediate space and providing an inlet passage for seawater;
a first opening/closing unit for opening and closing the first connector;
a second connection pipe connected to the other side of the intermediate space opposite to the one side of the intermediate space, and providing an inlet passage for seawater;
a second opening and closing part for opening and closing the second connector;
a third connection pipe connected to the lower part of the lower space and providing a discharge passage through which seawater introduced through the first connection pipe is discharged;
a third opening/closing unit for interlocking the third connection pipe;
a fourth connection pipe connected to the lower part of the lower space and providing a discharge passage through which seawater introduced through the second connection pipe is discharged;
a fourth opening/closing unit for opening and closing the fourth connector; and
and a vertical water wheel disposed in a state perpendicular to the intermediate space and rotated by seawater flowing in through the intermediate space,
Opening and closing of the first opening/closing unit and the third opening/closing unit operate in the same manner, and opening and closing of the second opening/closing unit and the fourth opening/closing unit operate in the same manner;
The third opening and closing portion,
a third rail installed on both sides, respectively;
a third opening/closing plate of a flat plate type connected to the third rail and capable of reciprocating movement; and
and a third buoyancy body connected to the third opening and closing plate,
When the third opening and closing plate rises by buoyancy, the third opening and closing portion is closed, a tidal power generation device.
상기 제4 개폐부는,
양 측면에 각각 설치된 제4 레일;
상기 제4 레일과 연결되어 왕복이동이 가능한 평판형의 제4 개폐판; 및
상기 제3 개폐판과 상기 제4 개폐판을 서로 연결하는 제2 와이어를 포함하고,
상기 제3 개폐부가 폐쇄되는 경우에는 상기 제4 개폐부가 개방되는, 조력발전장치.
8. The method of claim 7,
The fourth opening and closing portion,
a fourth rail installed on both sides, respectively;
a fourth opening/closing plate of a flat plate type connected to the fourth rail and capable of reciprocating movement; and
and a second wire connecting the third opening/closing plate and the fourth opening/closing plate to each other,
When the third opening/closing unit is closed, the fourth opening/closing unit is opened, a tidal power generation device.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR102656251B1 (en) | 2022-10-24 | 2024-04-09 | 화진기업(주) | Tidal power generation device using surface water |
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2022
- 2022-03-07 KR KR1020220028712A patent/KR102421087B1/en active IP Right Grant
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR102656251B1 (en) | 2022-10-24 | 2024-04-09 | 화진기업(주) | Tidal power generation device using surface water |
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