KR101027659B1

KR101027659B1 - 파도를 이용한 대용량 발전시스템

Info

Publication number: KR101027659B1
Application number: KR1020090051450A
Authority: KR
Inventors: 김서림; 김유일
Original assignee: 김서림
Priority date: 2009-06-10
Filing date: 2009-06-10
Publication date: 2011-04-12
Also published as: KR20100132709A

Abstract

본 발명은 수상 또는 해상에 산재하고 있는 파도의 파력과 부력 및 부력체의 자중력을 이용해 대용량 발전이 가능한 새로운 대용량 파력 발전시스템에 관한 것이다.

즉, 다수의 작은 개별 샤프트(110)를 다각형 연결하여 전체가 일체로 회전될 수 있는 연합회전샤프트(100)를 구성한 것과; 상기 연합회전샤프트(100)의 각 개별 샤프트(110)의 외곽에는 상당한 부력과 낙하력을 갖는 자 중 부상체(200)를 구성한 것과; 상기 연합회전샤프트(100)와 자중 부상체(200) 사이에는 회전에너지로 전달 변환시키는 동력전달장치(300)을 착설한 것과; 상기 연합회전샤프트(100)의 다각형을 이루는 다수의 개별 샤프트(110) 각각에 자중 부상체(200)와 동력전달장치(300)를 포함하는 개별동력발생장치(B)를 다 방향으로 다수 세트 설치한 것과; 상기 연합회전샤프트(100)의 내측에는 상기 생성된 회전동력으로 전기를 생산할 수 있는 발전기(M)를 설치한 것; 을 포함하는 것이다.

개별동력발생장치, 연합회전샤프트, 자중 부상체, 시소축, 동력전달장치, 제1, 2 동력전달기어, 제1, 2 회전기어, 아이들기어, 클러치베어링

Description

파도를 이용한 대용량 발전시스템{The mass generation of electricity system that used waves}

통상 전기를 생산하는 방법으로는 수력발전, 화력발전, 원자력발전과 더불어 풍력발전, 태양광발전 등이 일반적으로 사용되고 있는데, 이러한 발전수단들은 대부분 발전설비의 가동을 위해 막대한 소비에너지와 고도의 기술, 인력, 고가의 첨단장비 등이 요구될 뿐 아니라 막대한 설치, 유지비 그리고 지역적인 한계와 함께 상당한 역기능(환경오염 등)까지 포함하고 있어 이의 활성화에는 한계가 있다.

따라서, 근자에는 3면이 바다로 둘러싸여 있는 국내의 환경적 이점을 고려해 파도를 이용한 새로운 대체에너지, 그린에너지의 개발에 큰 비중을 두고 있는 추세다.

한편, 파도(波濤)는 주로 바람의 힘이 원인이 되어 생성되는 주기와 파장이 짧은 수면파(水面波). 수면파 가운데 해면(海面)·호면(湖面) 등에 일상적으로 나타나는 풍랑·너울 및 그것들이 해안 근처의 얕은 바다에서 변형한 연안쇄파(沿岸碎波)의 총칭이며, 조석(潮汐)·해일·고조(高潮) 등의 물결[波(파)]과는 주기·파장·생성원인 등에서 구별된다.

그리고 파도는 수면이 가장 높은 곳을 “마루”, 가장 낮은 곳을 “골”이라고하며 이웃한 마루와 마루의 간격을“파장”, 마루와 골의 높이 차를 “파고(波高)”라 하고, 파도가 진행해 오는 방향을 “파향(波向)”, 파도의 마루(또는 골)가 이동하는 겉보기속도를 파도의 “위상속도(位相速度)”라고 하며, 또, 한 마루가 어떤 점을 지난 후 다음 마루가 지날 때까지의 시간을 “주기”라고 하는데, 이 주기는 바람에 의해 일어나는 통상의 파도(중력파)의 경우 보통 약 1초에서 30초의 주기를 나타내는 것으로 되어 있다.

특히, 파력(파도의 힘)은 해안선에 도달하는 파고의 높이나 주기, 위상속도, 해안선 길이나 파도를 에너지로 전환시키는 방법 등에 따라 다르지만, 지금까지 연구˙개발된 기술수준에서 바라본 기준에 의하면,

1m당 6~10㎾ 정도로 알려져 있고, 이를 한반도 해역 전체로 계산하면 65(GW)에 달하며 이러한 잠재 자원을 1%만 이용해도 32만5000가구의 전력 수요(650㎿)를 감당할 수 있는 막대한 전기를 생산할 수 있어 연간 약 1300억 원(220만 배럴)의 수입대체 효과를 가져 올 수 있는 것으로 보고되고 있다.

이러한 파도는 이용하기에 따라 막대한 량의 전력생산이 가능하여 국내 전력 에너지 자급률 향상에 크나큰 기여가 예상되지만 지금까지의 국내 기술로서는 의미 있는 실현이 사실상 불가능한 실정이다.

즉, 지금까지 연구 개발된 파력을 이용한 종래의 파력 발전설비로서는,

해안에 수직으로 관을 설치하고 해면의 상하운동으로 관내 공기를 압축하여 터빈을 돌려 발전하는 방식과, 파고의 상·하 운동에 따라 움직이는 부력체의 동력을 이용하는 파고의 부력 응용 발전기가 상용화되고 있는 것으로 파악되고 있다.

그러나 상기한 공기압축식 터빈 발전방식의 경우는 파고의 높낮이가 변할 때, 나타나는 공기질량의 차이와 공기 압축작용을 이용하는 발전방식이기 때문에 ,

그 설비의 구조가 매우 복잡하면서도 불필요하게 큰 규모의 설비와 구조물은 물론 불필요하게 막대한 설치비용이 요구될 뿐만 아니라 파고의 높낮이 변화시 나타나는 공기압축력은 압력분산 공간이 무한대인 넓은 해상의 조건에서는 그 한계가 있게 마련임으로 전력 에너지로 재생, 환원시킬 수 있는 발전량 또한 한계가 있다 할 것이고, 특히 연평균 0.5~3m의 파고 높이를 나타내는 국내 해상의 낮은 파고조건을 감안할 때, 설비구축에 투입되는 규모나 비용을 대비할 때, 대용량 발전 또는 그 실용가치는 높지 않은 문제점이 있다.

다음으로, 파도의 부력을 이용한 발전설비의 경우는 대부분 상, 하 운동하는 파고에 따라 움직이는 부력체의 상승 작용시 주어지는 하나의 부력작용에 의한 동력으로만 발전하는 비능률적 방식임에 따라, 이 또한 구축되는 설비의 규모나 투입되는 막대한 설치비용에 비해 생산될 수 있는 발전량은 기대에 미치지 못하는 수준에 지나지 않는 등 획일적인 새로운 대안이 절실하다.

이에 본 발명에서는 파력(파도에너지)에 의하여 수직 승하 강할 수 있는 부상체(200)에 단순한 부력 작용만 갖는 것이 아니라 승강 후 낙하시 자중량에 의한 상당한 낙하력이 함께 발휘할 수 있도록 한 것과; 파고의 상승과 하강(2 사이클 운동)시 상당한 부력과 낙하력이 함께 갖춘 상기 부력체의 운동 에너지를 극히 효과적으로 전량 발전 에너지로 증폭변환 회수될 수 있는 획기적인 동력변환수단(B)을 제공하는 것과; 상당한 부상력과 자중 낙하력을 함께 갖춘 부상체(200)와 획기적인 동력변환수단을 연합회전샤프트(100)(다수의 작은 샤프트를 서로 연결하여 전체적으로 6각, 16각, 36각… 등과 같이 다각형 연결 구조를 이루지만 사이사이 마다 연결 조인트가 연결되어 전제가 일체로 회전될 수 있는 다단 샤프트)에 다수 세트 다방향으로 각각 착설해 이들로부터 각각 출력된 개별 다수의 승하강 증폭 운동에너지를 하나의 연합회전샤프트(100)(C)에 일괄적으로 모아 집결시킨 대용량 발전에너지를 얻을 수 있는 획기적인 파력 발전 시스템을 제공함에 주안점을 두고 그 기술적 과제로서 완성한 것이다.

이상과 같이 다수의 작은 개별 샤프트(110)를 다각형 연결하여 전체가 일체로 회전될 수 있는 연합회전샤프트(100)를 구성한 것과; 상기 연합회전샤프트(100)의 각 개별 샤프트(110)의 외곽에는 상당한 부력과 낙하력을 갖는 자 중 부상 체(200)를 구성한 것과; 상기 연합회전샤프트(100)와 자중 부상체(200) 사이에는 회전에너지로 전달 변환시키는 동력전달장치(300)을 착설한 것과; 상기 연합회전샤프트(100)의 다각형을 이루는 다수의 개별 샤프트(110) 각각에 자중 부상체(200)와 동력전달장치(300)를 포함하는 개별동력발생장치(B)를 다 방향으로 다수 세트 설치한 것과; 상기 연합회전샤프트(100)의 내측에는 상기 생성된 회전동력으로 전기를 생산할 수 있는 발전기(M)를 설치한 것; 을 그 특징요지로 한다.

이상과 같이 구성될 수 있는 본 발명의 파력 발전 시스템은 상당한 부력 및 낙하력을 동시에 갖는 자 중 부상체, 그리고, 부력체의 상승과 하 운동시의 2 싸이클 모두 상당한 회전동력을 인출하여 전달하는 고효율 동력전달수단 및 다수의 개별동력발생장치(부상체, 동력전달수단로 이루어짐)를 연합회전샤프트에 일괄 집결한 연합적 결합구조 등으로 인해 산재된 파도를 이용한 대용량 발전시스템을 구축할 수 있는바 따라서 국내 에너지 자급률 증대에 크게 기여할 것으로 기대되는 획기적인 발명이다.

위 기술적 과제를 달성하기 위해 본원에서는 첨부된 각 도면에 의거보다 상세히 설명하면 하기와 같다.

본 발명은 도 1에서 도시된 바와 같이 다수의 작은 개별 샤프트(110)를 다각형(5각, 6각, 16각, 36각… 등)으로 서로 연결하되, 각 샤프트 사이에는 회전동작의 전달이 가능한 회전 조인트(350)를 연결하여 전체가 일체로 회전될 수 있는 연합회전샤프트(100)를 설치한 것과;

상기 연합회전샤프트(100)의 각 다수의 개별 샤프트(110)의 외곽에는 파도의 부력에 의한 수직 승, 하강뿐만 아니라 승강 후 하강시 자중량에 의해 상당한 낙하력까지 함께 보유할 수 있는 자 중 부상체(200)를 각각 설치한 것과;

상기 연합회전샤프트(100)의 다각형 구조를 이루는 각 샤프트(110)와 상당한 부력 및 자중량 낙하력을 가진 자 중 부상체(200) 사이에는 상기 부상체(200)의 상·하 2 사이클 운동 에너지 전량을 발전을 위한 회전에너지로 변환시키는 동력전달장치(300)를 착설한 것과;

상기 연합회전샤프트(100)의 다각형을 이루는 다수의 개별 샤프트(110) 각각에는 상기 자중 부상체(200)와 동력전달장치(300)를 포함하는 개별동력발생장치(B)를 각각 다 방향 다수 세트 설치한 것과;

상기 연합회전샤프트(100)의 다수 샤프트(110) 중 어느 하나 이상의 내측에는 연합회전샤프트(100)에서 생성된 회전에너지를 이용해 전기를 생산할 수 있는 발전기(M)를 설치한 것; 을 그 특징적 요지로 하였다.

이하, 각 구성 요소별 구체적인 설명과 상세한 작용 및 동작순서에 대하여 살펴보면,

먼저, 상기한 구성 중 하나의 부상체(200)와 하나의 동력전달장치(300) 사이에는 파도의 상·하 움직임에 따라 일정한 용량의 개별 소량의 회전동력을 얻을 수 있음에 따라 이들이 하나로 세트화 결합된 관계를 이하, 편의상 개별동력발생장치(B)라 칭한다.

그리고 상기 제시된 자중 부상체(200)는 그 내부 밀폐공간에 일정한 량의 부력매질(공기, 가스 등, 210)이 충진되어 일정한 부력을 갖도록 하는 동시에 상기 밀폐공간을 감싼 외부의 통체(220)에는 파도의 승, 하강 작용 중 하강시 자중량에 의해 상당한 낙하력을 가질 수 있게 상기 부력매질(210)이 갖는 부력 대비 50% 이상의 무게를 부여해 부상체(200)의 전제 면적 중 수면 아래로 잠기는 부분이 최소 50%를 넘을 수 있도록 하는 한편, 상기 통체(220)의 형태는 위는 넓고 아래로 갈수록 좁은 상광하협(上廣下狹)의 형상으로 구성하여 파도의 마루(파도의 고점)에서 골(파고의 저점)로 낙하하는 과정에서 물의 저항을 최소화할 수 있게 함이 바람직하다.

이때 상기 부상체(200)에 대한 무게의 적절한 부여수단으로는 다양한 방법이 있을 수 있으나 상기 밀폐공간을 감싼 외부 통체(220) 제작시 자체적으로 상당한 비중을 갖는 일정 두께의 금속제로 구성하면 된다.

또한, 상기 동력전달장치(300)는 파도의 움직임에 따라 동작되는 상기 부상체(200)의 상·하 2싸이클 운동 에너지를 상기 연합회전샤프트(100)의 회전에너지로 변화시키기 위한 수단으로서,

상기 부상체(200)의 후단부에 상기 파도에 움직임에 영향을 받는 부상체(200)의 상·하 움직임에 따라 동시적으로 동작되는 제1 동력전달기어(311) 및 제2 동력전달기어(312) 한 쌍을 착설시킨 것과;

상기 제1, 2 동력전달기어(311,312)들이 대응하는 연합회전샤프트(100)의 각 개별 샤프트(110)에는 상기 제1, 2 동력전달기어(311,312)의 움직임에 따라 일정한 회전수로 회전되면서 샤프트에 일정한 회전력을 인가하기 위해 제1, 2 동력전달기어(311,312)와 치(齒)간 맞물림 되는 제1, 2 회전기어(321,322)를 각각 착설한 것과;

이때, 상기 부상체(200)의 동작에 따라 움직이는 제1, 2 동력전달기어(311,312)중 어느 하나와 상기 샤프트(110)에 착설된 제1, 2 회전기어(321,322) 중 어느 하나 사이에는 회전방향 전환용 아이들기어(350)를 구비시켜, 제1,2 동력전달기어(311,312)중 어느 하나의 움직임에 따른 상기 제1, 2 회전기어(321,322)의 회전 동작시 상기 제1, 2 동력전달기어(311,312)중 어느 하나의 움직임과 반대방향으로 회전될 수 있도록 한 것과;

상기 샤프트(110)에 착설되는 제1, 2 회전기어(321,322)의 내측에는 상기 제 1, 2 동력전달기어(311,312)의 움직임에 따른 회전 동작시 정해진 한 방향으로만 동작되고 역방향으로의 공회전 될 수 있는 일방향 제어용 클러치베어링(400)을 각각 내설시킨 구조를 갖는다,

참고로 상기 제 1, 2 동력전달기어(311,312)는 도면 14에서 도시된 바와 같이 반달형으로 구성하면, 그 회전시 기어간 맞물림 범위가 확대됨이 더욱 바람직하다.

특히, 상기 제 1, 2 동력전달기어와 부상체(200) 사이에는 별도 고정프레임에 고정된 시소(seesaw)축(250)을 구성시켜, 상기 시소축(250)을 중심으로 일측에는 파도의 움직임에 따라 상·하 운동하는 부상체(200)가 위치하고, 타측에는 상기 제1, 2 동력전달기어(311,312)가 위치하여 상기 부상체(200)와 제1, 2 동력전달기어(311,312)상호간 시소(seesaw) 형태를 갖도록 함에 따라, 상기 시소축(250)을 중심으로 일측의 부상체(200)의 동작에 따라 대각선상의 타측 제1, 2 동력전달기어(311,312)들이 대응하는 일정한 반경으로 회전 동작될 수 있도록 구성된다.

다음으로, 상기 하나의 부상체(200)와 하나의 동력전달장치(300)가 포함된 개별동력발생장치(B)는 상기 연합회전샤프트(100)를 이루는 다수의 개별 샤프트 외 측에 그 샤프트(110)의 수와 동일한 개수로 각각 설치하여 상기 각각의 개별동력발생장치(B)로부터 생성된 다수의 소 동력들이 하나의 연합회전샤프트(100)에 일괄 집결되어 연합된 대용량의 회전동력을 얻을 수 있도록 구성된다.

한편, 상기 연합회전샤프트(100)의 다각형 구조 내측에는 상기 다수의 개별동력발생장치(B)로부터 전달된 소동력의 집결 및 증폭동력에 따라 대용량의 회전구동력을 갖는 상기 연합회전샤프트(100)의 회전동력으로 일정량의 전기생산을 위한 하나 이상의 발전기(M)가 설치되고, 상기 발전기(M)와 연합회전샤프트(100) 사이에는 통상적이고 다양한 회전동력전달수단(풀리, 벨트, 체인, 스프라켓 등)들이 채용될 수 있음은 물론이다.

그리고 상기 연합회전샤프트(100)의 다수개 개별 샤프트(110)에는 하나 이상의 플라이휠(flywheel, 600)을 더 착설할 수 있는데, 이는 불규칙 파도조건에 의한 불안정 회전력을 균일한 회전동작으로 제어 및 조절과 안정화에 도움을 주기 위한 것이다.

아울러, 상기 연합회전샤프트(100)의 외곽 둘레에는 부상체(200)를 제외한 동력전달수단(300 및 내측 연합회전샤프트(100), 발전기(M) 등의 기계적 구동요소들에 대한 물 접촉 차단을 위한 방수프레임(700)을 설치하여 막으면 안전하게 보호할 수 있다.

이와 같이 구성될 수 있는 본 발명은 전술된 바와 같이 파도의 움직임에 따 라 승, 하강 운동하는 자중량 부상체(200)에 일정한 부력과 함께 자중량에 의한 상당한 낙하력까지 갖춤에 따라,

파고의 골(저점)에서 마루(고점)로 승강시와 파고의 마루(고점)에서 골(저점)로 낙하하는 2 싸이클 움직임 마다 발전을 위한 동력에너지로 인출할 수 있게 되고,

또한, 상기 부상체(200)의 후단부에 시소축(250)을 중심으로 시소 동작되는 제1 동력전달기어 및 제2 동력전달기어를 설치한 다음 이와 대응하는 샤프트에 제1, 2 회전기어(321,322)를 착설하여 상호 기어 맞물림 구성하되, 상기 제2 동력전달기어 중 하나와 상기 제1, 2 회전기어(321,322) 중 하나 사이에는 회전방향 전환용 아이들기어(350)를 구성시키는 동시에 상기 제1, 2 회전기어(321,322)에는 각각 일방향 회전구동용 클러치베어링을 내설함에 따라,

상기 파도 움직임에 따른 부상체(200)의 상승시와 하강시 연동된 상기 제1, 2 동력전달기어 모두 제1, 2 회전기어(321,322) 및 샤프트들의 일방회전이 가능토록 함은 물론,

특히, 상기 부상체(200)의 승강시에는 상기 제1, 2 동력전달기어 중 하나가 제1, 2 회전기어(321,322) 중 하나를 돌리게 되는 반면, 상기 제1, 2 회전기어(321,322) 중 다른 하나는 공회전 됨으로써, 부상체(200) 승강시 상당한 회전동력이 샤프트측으로 인출 가능한 동시에,

상기 부상체(200)의 승강시 또한 상기 제1, 2 동력전달기어 중 하나가 제1, 2 회전기어(321,322) 중 하나를 돌리게 되는 반면, 이 경우에도 상기 제1, 2 회전 기어(321,322) 중 다른 하나는 공회전됨으로써, 부상체(200)의 하강시에도 상당한 회전동력을 발휘할 수 있게 된다.

예컨대, 파도의 움직임에 따른 부상체(200)의 상승시에는 상기 제1 동력전달기어가 제1회전기어 및 샤프트를 회전시키게 되지만 이때, 다른 측 기어인 제2 회전기어는 클러치베어링의 역할에 따라 공회전되는 반면,

하강시에는 상기 제2 동력전달기어가 제2회전기어 및 샤프트를 회전시키게 되지만, 이때는 다른 측 기어인 제1 회전기어가 클러치베어링의 역할에 따라 공회전됨에 따라, 부상체(200)의 상, 하강시 항시 일정한 방향으로 회전동력의 인출이 가능하다는 것이다.

그리고 상기와 같은 구성의 개별동력발생장치는 전술된 바와 같이 연합회전샤프트(100)의 개별 샤프트에 일괄적이고 집중적으로 집결 결합됨에 따라 상기 연합회전샤프트(100)에는 상당한 대용량 회전동력이 발휘되고, 이를 이용해 발전기를 구동하면 기존 설비 대비 지금까지 기대하기 어려웠던 대용량의 전기생산이 가능하게 된다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 상태 예시도

도 2는 본 발명의 대용량 발전시스템을 나타낸 예시도

도 3은 본 발명의 대용량 발전시스템을 평면에서 본 예시도

도 4는 본 발명의 대용량 발전시스템의 작동상태를 나타낸 예시도

도 5는 본 발명의 대용량 발전시스템의 부상체 승하강 작동 상태를 나타낸 예시도

도 6은 본 발명의 개별동력 발생장치의 부분 확대 예시도

도 7은 본 발명의 방수프레임 결합된 개별동력 발생장치 단면 예시도

도 8은 본 발명의 개별동력 발생장치의 승하강 작동상태 예시도

도 9는 본 발명의 개별동력 발생장치의 제2회전기어와 제2동력전달기어 작동상태를 나타낸 예시도

도 10은 본 발명의 제2회전기어와 제2 동력전달기어의 작동 실시에 따른 예시도

도 11은 본 발명의 제1 동력전달기어와 제1 회전기어의 결합상태 측면 예시도

도 12는 본 발명의 제1 동력전달기어와 제1 회전기어 실시상태 예시도

도 13은 본 발명의 제1 동력전달기어와 제1 회전기어 측면에서 본 예시도

도 14는 본 발명의 또 다른 실시상태를 나타낸 예시도

*도면의 주요부분에 대한 부호설명*

M: 발전기 B: 개별동력발생장치

100: 연합회전 샤프트 110: 개별 샤프트

111: 조인트 200: 자중 부상체

220: 통체 250: 시소축

300: 동력전달장치 310: 부력매질

311: 제1 동력전달기어 312: 제2 동력전달기어

321: 제1회전기어 322: 제2 회전기어

350: 아이들기어 400: 클러치베어링

800: 고정프레임 600: 플라이휠

700: 방수프레임

Claims

다수의 작은 개별 샤프트(110)를 다각형(5각, 6각, 16각, 36각… 등)으로 서로 연결하되, 각 샤프트 사이에는 회전동작의 전달이 가능한 회전조인트(111)를 연결하여 전체가 일체로 회전될 수 있는 연합회전샤프트(100)를 설치한 것과;

상기 연합회전샤프트(100)의 각 개별 샤프트(110)의 외곽에는 파도의 부력에 의한 수직 승, 하강 뿐만 아니라 승강 후 하강시 자중량에 의해 상당한 낙하력까지 함께 보유할 수 있는 자중 부상체(200)를 각각 설치한 것과;

상기 연합회전샤프트(100)의 다각형 구조를 이루는 각 샤프트(110)와 상당한 부력 및 자중량 낙하력을 가진 자중 부상체(200) 사이에는 상기 부상체(200)의 상·하 2 사이클 운동 에너지 전량을 발전을 위한 회전에너지로 변환시키는 동력전달장치(300)을 착설한 것과;

상기 자중 부상체(200)와 동력전달장치(300)를 포함하는 개별동력발생장치(B)는 상기 연합회전샤프트(100)의 다각형을 이루는 다수의 개별 샤프트(110) 각각에 다 방향으로 다수 세트 설치한 것과;

상기 연합회전샤프트(100)의 다수 샤프트 중 어느 하나 이상의 내측에는 연합회전샤프트(100)에서 생성된 회전에너지를 이용해 전기를 생산할 수 있는 발전기(M)를 설치한 것; 을 특징으로 한 파도를 이용한 대용량 발전시스템.
제 1항에 있어서,

상기 자중 부상체(200)는 그 내부 밀폐공간에 일정한 량의 부력매질(공기, 가스 등, 210)이 충진되어 필요한 부력을 갖도록 하고,

상기 밀폐공간을 감싼 외부의 통체(220)에는 파도의 승, 하강 작용 중 하강시 자중량에 의해 상당한 낙하력을 가질 수 있게 상기 부력매질(210)이 갖는 부력 대비 50% 이상의 무게를 부여하며,

상기 무게는 부상체(200)의 전제 면적 중 수면 아래로 잠기는 부분이 최소 50%를 넘을 수 있도록 하는 한편,

상기 통체(220)의 형태는 위는 넓고 아래로 갈수록 좁은 상광하협(上廣下狹)의 형상으로 구성하여 파도의 마루(파도의 고점)에서 골(파고의 저점)로 낙하하는 과정에서 물의 저항을 최소화할 수 있도록 구성한 것을 특징으로 한 파도를 이용한 대용량 발전시스템.
제 2항에 있어서,

상기 부상체(200)에 대한 무게의 적용은 통체(220) 제작시 자체적으로 상당한 비중을 갖는 일정한 두께의 금속재로 구성시킨 것을 특징으로 한 파도를 이용한 대용량 발전시스템.
제 1항에 있어서,

상기 동력전달장치(300)는 상기 부상체(200)의 후단부에 상기 파도에 움직임에 영향을 받는 부상체(200)의 상·하 움직임에 따라 동시적으로 동작되는 제1 동력전달기어(311) 및 제2 동력전달기어(312) 한 쌍을 착설시킨 것과;

상기 제1, 2 동력전달기어(211,312)들이 대응하는 연합회전샤프트(100)의 각 개별 샤프트(110)에는 상기 제1, 2 동력전달기어(311,312)의 움직임에 따라 일정한 회전수로 회전되면서 샤프트에 일정한 회전력을 인가하기 위해 제1, 2 동력전달기어(311,312)와 치(齒)간 맞물림되는 제1, 2 회전기어(321,322)를 각각 착설한 것과;

이때, 상기 부상체(200)의 동작에 따라 움직이는 제1, 2 동력전달기어(311,312)중 어느 하나와 상기 샤프트(110)에 착설된 제1, 2 회전기어(321,322) 중 어느 하나 사이에는 회전방향 전환용 아이들기어(350)를 구비시켜, 제1, 2 동력전달기어(311,312)중 어느 하나의 움직임에 따른 상기 제1, 2 회전기어(321,322)의 회전 동작시 상기 제1, 2 동력전달기어(311,312)중 어느 하나의 움직임과 반대방향으로 회전될 수 있도록 한 것과;

상기 샤프트(110)에 착설되는 제1, 2 회전기어(321,322)의 내측에는 상기 제1, 2 동력전달기어(311,312)의 움직임에 따른 회전 동작시 정해진 한 방향으로만 동작되고 역방향으로의 공회전될 수 있는 일방향 제어용 클러치베어링(400)을 각각 내설시킨 것을 특징으로 한 파도를 이용한 대용량 발전시스템.
제 1항에 있어서,

상기 제 1, 2 동력전달기어(311,312)와 부상체(200) 사이에는 별도 고정프레임(800)에 고정된 시소(seesaw)축(250)을 구성시켜, 상기 시소축(250)을 중심으로 일측에는 파도의 움직임에 따라 상·하 운동하는 부상체(200)가 위치하고, 타측에는 상기 제1, 2 동력전달기어(311,312)를 위치하여 상기 부상체(200)와 제1, 2 동력전달기어(311,312) 상호간 시소(seesaw) 구조를 갖도록 한 것을 특징으로 한 파도를 이용한 대용량 발전시스템.
제 1항에 있어서

상기 하나의 부상체(200)와 하나의 동력전달장치(300)가 포함된 개별동력발생장치(B)는,

상기 연합회전샤프트(100)를 이루는 다수의 개별 샤프트(110) 외측에 그 샤프트(110)의 수와 동일한 개수로 각각 설치하여 상기 각각의 개별동력발생장치(B)로부터 생성된 다수의 소 동력들이 하나의 연합회전샤프트(100)에 일괄 집결되어 연합된 대용량의 회전동력을 얻을 수 있도록 구성시킨 것을 특징으로 한 파도를 이용한 대용량 발전시스템.
제 1항에 있어서

상기 연합회전샤프트(100)의 다각형 구조 내측에는 상기 다수의 개별동력발생장치(B)로부터 전달된 소동력의 집결 및 증폭동력에 따라 대용량의 전기생산을 위한 하나이상의 발전기(M)를 설치한 것을 특징으로 한 파도를 이용한 대용량 발전시스템.
제 1항에 있어서

상기 연합회전샤프트(100)의 다수개 개별 샤프트(110)에는 불규칙 파도조건에 의한 불안정 회전력을 균일한 회전동작으로 제어 및 조절, 안정화를 위한 하나 이상의 플라이휠(flywheel, 600)을 더 착설한 것을 특징으로 한 파도를 이용한 대용량 발전시스템.
제 1항에 있어서

상기 연합회전샤프트(100)의 외곽 둘레에는 부상체(200)를 제외한 동력전달수단(300) 및 내측 연합회전샤프트(100), 발전기(M) 등의 기계적 구동요소들에 대한 물 접촉 차단을 위한 방수프레임(700)을 설치한 것을 특징으로 한 파도를 이용한 대용량 발전시스템.