KR0138031Y1 - 조립식 조력발전소 댐의 구조 - Google Patents

Abstract

1. 청구범위에 기재된 고안이 속한 기술분야

조립식의 조력발전소댐에 관한 것임

2. 고안이 해결하려고 하는 기술적 과제

발전기의 설치위치를 적합한 위치에 설치하므로서 원활한 발전이 이루어지도록 함과 동시에 댐구조체 전체에 대하여 안정성을 갖도록 하며 또한 해저의 기초지반조성을 경제적으로 해결하고자 한 것이다.

3. 고안의 해결방법의 요지

발전기(6)가 설치되는 발전실(5)을 교각(1)사이의 해저에 설치하여 발전기(6)의 설치위치를 낮게 하여 원활한 발전과 댐구조체에 안정성을 꾀하였으며, 교각(1)의 기초가 되는 해저지반을 활석(9a)으로 다진 후 그 위에 콘크리트(9b)를 타설하여 시공성을 향상시켰다.

4. 고안의 중요한 용도

조력발전소의 댐

Description

조립식 조력발전소 댐의 구조

제1도는 본 고안의 요부를 발췌한 일부 분해 사시도.

제2도는 본 고안의 댐구조의 실시예를 표시한 단면도.

제3도는 종래 조립식 조력발전소 댐을 표시한 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 교각 2 : 홈

3 : 조수차단용 빈지벽판 4 : 기중기

5 : 발전소 6 : 발전기

7 : 도수로 8 : 바닥깔판

9 : 바닥기초부재 9a : 활석

9b 콘크리트 10 : 천정깔판

본 고안은 해수의 간만의 차를 효율적으로 이용하여 발전을 할 수 있도록 조력발전소 댐에 관한 것으로, 더욱 상세히는 모든 구조를 조립식으로 가능하게 함으로써 설치공사가 용이하도록 하고 또한 간만의 차를 적절히 이용하여 발전이 모두 양호하도록 함에 주안점을 둔 것이다.

종래 조립식 조력발전소 댐의 구조에 대하여는 본원출원인에 의해 국내특허공고 제90-268호로 기 제안된 바 있는 것으로 본 고안은 상기와 같이 기 제안된 본인의 특허에 대한 개량된 고안을 제공하는 것이다.

종래 제안된 댐의 구조를 대략 살펴보면 제3도에서 도시한 바와 같이 교각(1)의 상부면에 발전실(2)의 바닥깔판(3)을 간조수위(H₁)보다 낮게 축조하여 박스형의 발전실(2)을 조립축조하되 발전실(2)의 천정(4)이 만조수위(H₂)보다 높은 위치에 있도록 조립축조하여 간만의 낙차에서 발생하는 조력의 힘에 의하여 전기를 발전 생산하게 하였으며, 조력에 의한 발전이 보다 확실히 이루어지도록 발전기(2)의 바닥깔판(3) 하부에 조수차단을 위한 빈지벽판(5)를 교각에 파여진 빈지벽판홈(6)에 끼워 수위가 발전실(2) 바닥깔판(3) 이하로 떨어지지 않고 교각(1)위에 설치된 발전실(2)의 벽판(7)에 뚫린 도수로(8)를 통하여 밀물과 썰물이 거대한 힘으로 이동하면서 발전이 이루어지도록 하였던 것으로 모든 구조가 조립식으로 가능하게 하므로써 공사비절감 및 공기단축등 경제성을 향상시켰던 것이다.

한편, 종래 댐의 구조에 의하면 발전기(9)의 설치위치가 간만의 차(만조 및 간조수위의 차이) 사이에 설치되어 있는 구조로서 교각(1) 상부의 높은 위치에 설치되는 관계로 발전용량에 비례하여 발전실(9)가 클 경우 교각(1)에 무리한 힘이 가해져 전체 구조에 안정성이 전하하는 문제가 있었고 또한 수리학적 측면에서 고려할 때 발전실(9)의 위치를 가급적 해저에 낮게 설치하는 것이 바람직한 것으로 확인되었던 바 본원 고안은 이와 같은 점을 동시에 해결하고 교각설치를 위한 해저기초공사를 염가로 용이하게 할 수 있도록 하기 위하여 제안하게 된 것으로 그 구성을 첨부된 도면을 토대로 하여 상세히 살펴보면 다음과 같다.

도면부호 1은 교각이다.

상기한 교각(1)은 소정의 간격을 두고 설치되고 양측 끝부의 근접부 내외면에는 조수를 차단하는 조수차단용 빈지벽판(3)이 끼워져 조립되도록 홈(2)이 형성되어 있다.

한편, 조수차단용 빈지벽판(3)은 조립공사시 공사를 위하여 교각(1)의 상부에 설치되는 기증기(4)에 의해 교각(1)의 홈(2)에 끼우기 용이하게 소정의 크기로써 다수개로 구성되어 각각 양측 끝부가 교각(1)의 홈(2)에 끼워져 결합된다.

이와 같이 교각(1)의 좌우 양측에 조수차단용 빈지벽판(3)이 끼워져 조립되므로서 그 내부가 밀폐된 박스 형상의 발전실(5)이 되는 것이다.

또한 발전실(5) 내부에는 제2도에 도시한 바와 같이 발전실(6)가 설치되며 발전실(6)와 대응하여 조수차단용 빈지벽판(3)의 일부는 도수로(7)가 뚫어져 물이 도수로(7)를 통하여 이동하도록 된다.

그리고 교각(1)의 하부에는 발전실(5)의 바닥면이 되는 바닥깔판(8)이 설치되는데 이 바닥깔판(8)은 내부가 비어 있는 형상으로 되며 교각(1)의 하부에 있어서 교각(1)사이의 턱에 끼워지도록 된다.

도면부호 9는 바닥깔판(8)의 하부에 형성되는 기초 부재로서 이 기초 부재(9)는 실제 해저에 구성되는 관계로 종래와 같이 말뚝케손(caisson) 공법을 활용할 경우 해저 난공사로 공사비와 공기가 막대하게 소요됨에 따라 하부의 기초지반은 1차로 활석(9a)으로서 다져 지반을 조성한 다음 그 상부에 콘크리트(9b)를 타설하는 구조로 됨이 바람직스럽다.

또한 교각(1) 상부 즉 발전실(5)의 상부는 천정용 깔판(10)을 덮어 씌워 해일시 일수로(溢水路)가 되도록 구성시킨다.

한편, 상기의 실시예에서는 바닥깔판(8)을 교각(1)의 맨 하부에 설치하고 그 상부에 발전실(6)를 설치한 구조로 되어 있는 구조체로 되어 있으나 필요에 따라 다음과 같이 간단히 설계 변경하여 설치할 수도 있다.

즉 발전실(6)의 크기(용량)에 대응하여 발전실(5)을 좀더 상부로 올려 설치할 수도 있는 것으로 이는 본 고안의 범위에 속한다 할 것이다.

도면중 미설명부호 4a는 발전실(6)를 들어 올리거나 내릴 때 사용되는 기중기이며, H₁은 간조수위, H₂는 만조수위를 각각 나타낸다.

이와 같이 된 본원 고안의 구조체에 대한 작용효과를 공사의 예를 들어 살펴보면 다음과 같다.

먼저 해저를 활석(9a)으로 다져 지반을 조성한 다음 그 상부에 기초 콘크리트(9b)를 타설하여 기초부재(9)를 이루고 그 후 옥상에 설치된 기중기(4)를 이용하여 교각(1)사이에 바닥깔판(8)을 깔고 조수차단용 빈지벽판(3)을 교각의 홈(2)에 끼워 조립을 행한 후 발전실(6) 및 천장깔판(10)을 차례로 조립설치하면 조력발전소댐이 완성되는 것이다.

한편 이와 같이 된 본원 고안의 댐은 교각(1)의 양측의 홈(2)에 끼워져 설치된 조수차단용 빈지벽판(3)이 해저에서부터 만조수위상부까지 가로막아 해수를 차단하고 있으므로 해수의 왕래는 자연히 빈지벽판(3)의 하부에 뚫린 도수로(7)를 통해 이동하므로 발전실(5) 내부에 설치된 발전실(6)는 조수의 이동하는 힘에 의해 연속적으로 발전이 되므로서 전기를 생산할 수 있는 것이다.

또한, 본 고안에 있어서는 도수로(7) 및 발전실(6)가 해저의 낮은 위치에 설치되어 있으므로 수리학적 측면에서 볼 때 유속이 빨라져 발전량이 증대되는 효과가 있으며, 무거운 중량체의 발전실(6)가 하부에 설치되므로 전체 구조체에 대하여 안정성을 부여하는 효과를 가져다주는 것이다.

Claims (3)

1. 교각(1)과 교각(1)의 양측면을 조수차단용 빈지벽판(3)으로 막고 상단부에 천장깔판(10)을 덮어씌워 밀폐된 구체의 박스형의 발전실(5)을 이루며, 발전기는 상기한 발전실(5)의 하부 바닥깔판(8)의 근접부에 설치하는 것을 특징으로 하는 조립식 조력발전소댐의 구조.
2. 제1항에 있어서, 조수차단용 빈지벽판(3)에 해수 이동용의 도수로(7)가 뚫린 조립식 조력발전소 댐의 구조
3. 제1항에 있어서, 교각(1)의 하부 기초부재(9)는 활석(9a)에 의해 지반이 조성되고 그 상부에 콘크리트(9b)를 타설하여서 된 조립식 조력발전소댐의 구조