KR101120846B1 - 태양전지판 설치용 부유 구조물의 힌지 연결구조용 접속 부재 - Google Patents

태양전지판 설치용 부유 구조물의 힌지 연결구조용 접속 부재 Download PDF

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Abstract

본 발명은 부유 구조물의 접속 부재에 관한 것이고, 구체적으로 해양 또는 호수와 같은 물에서 부유 상태를 유지하는 적어도 2개의 태양전지판 설치용 부유 구조물을 서로 결합시킬 수 있는 힌지 연결구조용 접속 부재에 관한 것이다. 태양전지판 설치용 부유 구조물의 힌지 연결구조용 접속 부재는 상부 연장 평면(11); 상부 연장 평면과 평행한 하부 연장 평면(12); 상부 연장 평면(11)과 하부 연장 평면(12) 사이에 설치된 분리 부재(13); 상부 연장 평면(11) 및 하부 연장 평면(12)의 일부에 의하여 형성되는 제1 수용 공간(V1); 상부 연장 평면(11) 및 하부 연장 평면(12)의 다른 일부에 의하여 형성되는 제2 수용 공간(V2); 및 제1 수용 공간(V1) 및 제2 수용 공간(V2)에 수용되며 부유 구조물의 일부를 이루는 H형 부재(H1, H2)을 서로 연결시키는 고정 수단(14)을 포함한다.
부유 구조물, 태양전지판 모듈, 수용 공간, 분리 부재

Description

태양전지판 설치용 부유 구조물의 힌지 연결구조용 접속 부재{Module for Hinge Connection of Floated Structures of solar cell array}
본 발명은 부유 구조물의 접속 부재에 관한 것이고, 구체적으로 해양 또는 호수와 같은 물에서 부유 상태를 유지하는 적어도 2개의 태양전지판 설치용 부유 구조물을 서로 힌지 결합시킬 수 있는 접속 부재에 관한 것이다.
부유 구조물은 호수 또는 바다의 일정 위치에서 일부가 물위로 노출된 상태를 유지하면서 필요한 기능을 하는 구조물을 말한다. 예를 들어 부유 구조물은 해안으로 유입되는 파랑을 차단하기 위하여 해상에 설치되는 파랑 방지용 부유 구조물 또는 상수원의 수질 정화를 위한 수질 정화용 부유 구조물을 포함한다. 다른 형태의 부유 구조물로 해양 풍력 발전기를 유지하기 위한 구조물 또는 태양전지판 설치용 구조물이 있다.
태양 전지판은 지상에 설치될 수도 있지만 환경 조건에 따라 강, 호수 또는 바다에 부유 구조물을 이용하여 설치될 수도 있다. 태양 전지판은 단위 모듈로 제조되어 구조물에 설치된다. 일정한 수의 단위 모듈이 설치된 구조물이 다시 다른 모듈과 일체로 되어 발전 시설로 기능을 할 수 있다. 태양 전지판 설치 구조물이 지상에 설치되는 경우 구조물이 지상에 설치되므로 구조물과 구조물 사이에 특별한 연결 구조가 요구되지 않는다. 그러나 태양전지판 단위 모듈이 다수 개의 부유 구조물에 설치되고 그리고 다수 개의 부유 구조물이 정해진 장소에 설치되는 경우 부유 구조물은 파랑에 의해 접합부가 파괴되지 않도록 거동할 수 있어야 한다.
본 발명은 강, 호수 또는 바다와 같이 정해진 장소에 설치되는 다수 개의 부유 구조물이 서로 연결되어 일부 구조물의 유실 또는 특정 구조물의 기능 감소와 같은 문제가 해결될 수 있도록 제안된 것으로 아래와 같은 목적을 가진다.
본 발명의 목적은 2개의 태양전지판 설치용 부유 구조물을 구조적으로 안전하게 결합시킬 수 있는 부유 구조물의 접속 부재를 제공하는 것이다.
본 발명의 적절한 실시 형태에 따르면 상부 연장 평면, 상부 연장 평면과 평행한 하부 연장 평면, 상부 연장 평면과 하부 연장 평면의 길이방향의 중앙부에서 각각 서로 마주보도록 돌출된 분리 부재 및 상부 연장 평면과 하부 연장 평면의 길이방향의 양쪽 끝에서 이들을 서로 연결하도록 구성되는 측면 보강 부재로 구성되고 신축성을 갖는 소재로 일체로 형성되어 양쪽 입구가 열린 사각 기둥 형태를 이루며 분리 부재에 의하여 제1 수용 공간과 제2 수용 공간으로 나누어지고, 제1 수용 공간 및 제2 수용 공간에 수용되는 부유 구조물의 일부를 이루는 H형 부재를 서로 연결시키는 고정 수단을 포함하며, 상부 연장 평면의 상부에는 상부 보강 부재가 결합되고, 하부 연장 평면의 하부에는 하부 보강 부재가 결합된다.
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본 발명에 따른 접속 부재는 다수 개의 태양전지판 설치용 부유 구조물이 호수, 강 또는 바다에 설치될 수 있도록 하여 필요한 전력 발전량을 생산할 수 있는 설비 제조비용이 감소될 수 있도록 한다는 이점을 가진다. 아울러 본 발명에 따른 힌지 연결구조용 접속 부재는 구조적으로 안전하게 다수 개의 구조물을 서로 결합하여 유지시키는 것에 의하여 구조물의 내구성이 향상될 수 있도록 한다는 장점을 가진다.
아래에서 본 발명은 첨부된 도면에 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되지만 제시된 실시 예는 본 발명의 명확한 이해를 위한 예시적인 것으로 본 발명은 이에 제한되지 않는다.
도 1a 및 도 1b는 본 발명에 따른 힌지 연결구조용 접속 부재(10)에 대한 하나의 실시 예 및 접속 부재(10)에 의하여 2개의 H형 부재를 서로 결합시킨 실시 예를 도시한 것이다.
도 1a를 참조하면, 접속 부재(10)는 상부 연장 평면(11); 상부 연장 평면(11)과 평행한 하부 연장 평면(12); 상부 연장 평면(11)과 하부 연장 평면(12) 사이에 설치되는 분리 부재(13); 상부 연장 평면(11)과 하부 연장 평면(12)의 일부에 의하여 형성되는 제1 수용 공간(V1); 상부 연장 평면(11)과 하부 연장 평면(12)의 다른 일부에 의하여 형성되는 제2 수용 공간(V2); 제1 수용 공간(V1) 및 제2 수용 공간(V2)에 수용되며 부유 구조물의 일부를 이루는 H형 부재(H1, H2)를 결합시 키는 고정 수단(14)을 포함한다.
상부 연장 평면(11)과 하부 연장 평면(12)은 각각 지지 부재를 수용하는 제1 수용 공간(V1)과 제2 수용 공간(V2)을 형성하고 그리고 분리 부재(13)는 제1 수용 공간(V1)과 제2 수용 공간(V2)을 분리시키면서 각각의 지지 부재의 결합 위치를 결정한다. 지지 부재는 부유 구조물을 지지하며 바람직하게는 펄트루젼 방식으로 제조된 FRP 복합재의 H형 부재가 될 수 있지만 이에 제한되는 것은 아니다. 상부 연장 평면(11)과 하부 연장 평면(12)은 H형 부재의 플랜지와 접할 수 있는 표면을 가질 수 있고 그리고 분리 부재(13)는 각각의 지지 부재가 정해진 위치를 넘어 이동하는 것을 제한할 수 있는 임의 형상을 가질 수 있고 바람직하게 제1 수용 공간(V1)과 제2 수용 공간(V2)을 동일 크기로 나눌 수 있는 위치에 형성될 수 있다.
접속 부재(10)는 서로 다른 부유 구조물을 지지하는 지지 부재, 즉 H형 부재(H1, H2)를 결합시키고 이로 인하여 서로 다른 구조물이 서로 결속될 수 있도록 한다.
도 1b의 (가) 및 (나)는 서로 다른 구조물을 지지하는 2개의 H형 부재(H1, H2)가 접속 부재(10)에 의하여 연결된 실시 예에 대한 측면도 및 평면도를 각각 도시한 것이다.
2개의 H형 부재(H1, H2)는 각각 제1 수용 공간(V1)과 제2 수용 공간(V2)에 삽입되고 상부 연장 평면(11)과 하부 연장 평면(12)의 중앙에 형성된 분리 부재(13)에 의하여 삽입되는 깊이가 결정될 수 있다. 분리 부재(13)는 상부 연장 평면(11)으로부터 하부 연장 평면(12)으로 연장되는 판형이 될 수 있지만 다양한 형 태가 가능하다. 필요에 따라 H형 부재(H1, H2)의 각각에 A로 표시된 것과 같은 보강 부재(15)가 볼트(16)에 의하여 고정될 수 있다. 상부 연장 평면(11), 하부 연장 평면(12) 및 분리 부재(13)는 신축성을 가진 고무와 같은 소재를 이용하여 일체형으로 만들어질 수 있다. 2개의 H형 부재(H1, H2)는 예를 들어 와이어와 같은 고정 수단(14)에 의하여 복부가 서로 연결되어 H형 부재(H1, H2)가 지지하고 있는 2개의 서로 다른 부유 구조물을 서로 접합시킬 수 있다.
접속 부재(10)를 전체적으로 고무와 같은 신축성을 가진 소재로 만드는 것은 H형 부재(H1, H2)에 전달되는 압축력과 같은 힘에 대한 저항이 높아지도록 하고 그리고 고정 수단(14)은 인장력에 대하여 저항할 수 있도록 한다. 이와 같은 본 발명에 따른 접속 부재(10)는 압축력 및 인장력에 대하여 충분한 저항성을 가지도록 하여 구조적 안정성이 높아지도록 한다는 이점을 가진다.
도 2a 및 도 2b 본 발명에 따른 접속 부재(10)의 다른 실시 예를 도시한 것이다.
도 2a의 (가)는 분해 결합도,(나)는 결합된 상태도 그리고 도 2b는 (나)의 절단된 분해 결합도를 각각 도시한 것이다.
도 2a 및 도 2b를 참조하면, 접속 부재(10)는 상부 연장 평면(11), 상부 연장 평면(11)과 평행한 하부 연장 평면(12), 상부 연장 평면(11)과 하부 연장 평면(12)의 길이방향의 중앙부에서 각각 서로 마주보도록 돌출된 분리 부재(13) 및 상부 연장 평면(11)과 하부 연장 평면(12)의 길이방향의 양쪽 끝에서 이들을 서로 연결하도록 구성되는 측면 보강 부재(23a, 23b)로 구성되고 신축성을 갖는 소재로 일체로 형성되어 양쪽 입구가 열린 사각 기둥 형태를 이루며 분리 부재(13)에 의하여 제1 수용 공간(V1)과 제2 수용 공간으로 나누어지고, 제1 수용 공간(V1) 및 제2 수용 공간(V2)에 수용되는 부유 구조물의 일부를 이루는 H형 부재(H1, H2)를 서로 연결시키는 고정 수단(14)을 포함하며, 상부 연장 평면(11)의 상부에는 상부 보강 부재(21)가 결합되고, 하부 연장 평면(12)의 하부에는 하부 보강 부재(22)가 결합된다.
상부 연장 평면(11)과 하부 연장 평면(12)은 평행하게 구성되고 별다른 지지수단이 없기 때문에, 상부 연장 평면(11)과 하부 연장 평면(12)의 측면을 연결하여 지지할 수 있도록 측면 보강 부재(23a, 23b)를 상기 상부 연장 평면(11)과 하부 연장 평면(12)의 측면을 연결하도록 구성한다.
상부 연장 평면(11)과 하부 연장 평면(12)에 고정 수단(14)의 설치를 위한 다수 개의 고정 홀(24a, 24b)이 형성될 수 있지만 고정 수단(14)의 형태에 따라 고정 홀(24a, 24b)은 형성되지 않거나 또는 다른 적절한 구조를 가질 수 있다.
분리 부재(13)는 상부 연장 평면(11)의 아래쪽 면 및 하부 연장 평면의 위쪽 면에 사각 단면을 가지는 턱 형상으로 만들어질 수 있다. 분리 부재(13)는 상부 연장 평면(11) 및 하부 연장 평면(12)의 길이 방향으로 중앙 부분에 위치한다.
상부 연장 평면(11), 하부 연장 평면(12) 및 측면 보강 부재(23a, 23b)에 의하여 접속 부재(10)는 전체적으로 양쪽 입구가 열린 사각 기둥 형태가 되고, 그리고 분리 부재(13)에 의하여 제1 수용 공간(V1)과 제2 수용 공간(V2)으로 나누어질 수 있다. 서로 다른 부유 구조물을 지지하는 2개의 지지 부재에 해당하는 H형 부재(H1, H2)는 각각 제1 수용 공간(V1)과 제2 수용 공간(V2)에 삽입되어 고정 및 결속될 수 있다. 도 2a에서 고정 홀(24a, 24b)에 설치된 고정 수단(14)이 도시되어 있지만 설명의 편의를 위한 것으로 고정 수단(14)은 H형 부재(H1, H2)가 삽입된 이후 고정된다.
지지 부재에 해당하는 2개의 H형 부재(H1, H2)는 제1 수용 공간(V1)과 제2 수용 공간(V2)에 삽입될 수 있다. H형 부재(H1, H2)의 플랜지에 고정 홀(24a, 24b)에 대응되는 결합 홀(26a, 26b)이 형성될 수 있고 그리고 H형 부재(H1, H2)의 끝 부분이 분리 부재(13)에 접촉되면 고정 홀(24a, 24b)과 결합 홀(26a, 26b)은 서로 겹쳐질 수 있다. 2개의 H형 부재(H1, H2)가 각각 제1 수용 공간(V1)과 제2 수용 공간(V2)에 완전히 삽입되어 고정 홀(24a, 24b)과 결합 홀(26a, 26b)이 서로 겹쳐지면, 고정 수단(14)을 이용하여 2개의 H형 부재(H1, H2)의 플랜지를 서로 연결함으로서 이들을 접합시킬 수 있다. 2개의 H형 부재(H1, H2)가 접속 부재(10)에 의하여 접합되면 상부 보강 부재(21)와 하부 보강 부재(22)가 각각 상부 연장 평면(11)과 하부 연장 평면(12)에 고정될 수 있다.
즉, 2개의 H형 부재(H1, H2)가 접속 부재(10)에 의하여 접합된 이후에, 상부 보강 부재(21)와 하부 보강 부재(22)는 각각 접착제 등의 접착수단에 의하여 상부 연장 평면(11)과 하부 연장 평면(12)에 결합되게 된다.
상부 보강 부재(21)와 하부 보강 부재(22)는 접속 부재(10)의 강도를 향상시키면서 이와 동시에 고정 수단(14)을 보호하는 기능을 가지고 상부 연장 평면(11) 또는 하부 연장 평면(12)과 동일한 소재로 만들어질 수 있다.
위에서 이미 설명을 한 것처럼, 고정 수단(14)을 제외한 접속 부재(10)는 전체적으로 신축성을 가진 고무와 같은 소재로 만들어질 수 있고 상부 보강 부재(21) 및 하부 보강 부재(22)를 제외하고 일체형으로 제조될 수 있다.
신축성을 가진 소재로 제조된 접속 부재(10)는 2개의 H형 부재(H1, H2)에 작용하는 압축력의 흡수가 가능하도록 한다. 다른 한편으로 고정 수단(14)은 충분한 인장 강도를 가진 소재를 만들어질 수 있다.
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도 2c는 본 발명에 따른 접속 부재의 또 다른 실시 예를 도시한 것이다.
도 2c에 도시된 접속 부재(10)는 분리 부재(13)가 측면 보강 부재(23a, 23b)에 대하여 수직되는 방향으로 판형으로 연장되면서 2개의 측면 보강 부재(23a, 23b)를 서로 연결한다는 점을 제외하고 도 2a에 도시된 실시 예와 유사한 구조를 가진다. 분리 부재(13)와 상부 연장 평면(11) 그리고 분리 부재(13)와 하부 연장 평면(12) 사이에 고정 수단(14)의 일부가 통과할 수 있는 관통 간극(27a, 27b)이 형성될 수 있다. 관통 간극(27a, 27b)은 2개의 지지 부재를 서로 결속시키는 고정 수단(14)의 통과를 위한 것이므로 임의의 형태가 될 수 있고 고정 수단(14)의 형상에 따라 형성되지 않을 수 있다. 측면 보강 부재(23a, 23b)를 제외한 나머지 구성 요소는 도 2a에 제시된 실시 예와 동일 또는 유사하다.
아래에서 본 발명에 따른 접속 부재의 적용 예에 대하여 설명한다.
도 3은 본 발명에 따른 접속 부재(10)가 적용된 실시 예를 도시한 것이다.
도 3을 참조하면, 접속 부재(10)는 2개의 태양전지판 설치 모듈(31a, 31b)을 결속시킬 수 있다. 각각의 태양전지판 모듈(31a, 31b)은 강, 호수 또는 바다와 같은 장소에 각각의 부유 구조물에 의하여 부유 상태로 유지될 수 있다. 각각 부유 구조물을 형성하는 지지 부재(32a, 32b)는 접속 부재(10)에 의하여 서로 결속되어 안정된 구조를 형성하게 된다. 이와 같이 2개의 서로 다른 부유 구조물을 접속 부재(10)에 의하여 결속시키는 것은 전체 구조물의 구조적 안정성을 향상시키는 한편 구조물의 설치비용을 감소시킬 수 있도록 한다는 이점을 가진다. 예를 들어 일정 크기의 발전 용량이 요구되어 상당한 규모의 태양전지판 설치 모듈(31a, 31b)이 필요한 경우 다수 개의 소규모 태양전지판 설치 모듈(31a, 31b)을 제조하여 접속 부재(10)에 의하여 서로 결속시켜 일체성을 가진 하나의 대규모 태양 전지판 설치 모듈(31a,31b)을 형성할 수 있다.
위에서 본 발명은 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되었지만 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 제시된 실시 예를 참조하여 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 및 수정 발명을 만들 수 있을 것이다. 본 발명은 이와 같은 변형 및 수정 발명에 의하여 제한되지 않으면 다만 아래에 첨부된 청구범위에 의하여 제한된다.
도 1a 및 도 1b는 본 발명에 따른 접속 부재(10)에 대한 하나의 실시 예 및 접속 부재에 의하여 2개의 H 형 부재을 서로 결합시킨 실시 예를 도시한 것이다.
도 2a 및 도 2b 본 발명에 따른 접속 부재의 다른 실시 예를 도시한 것이다.
도 2c는 본 발명에 따른 접속 부재의 또 다른 실시 예를 도시한 것이다.

Claims (5)

  1. 상부 연장 평면(11), 상부 연장 평면(11)과 평행한 하부 연장 평면(12), 상부 연장 평면(11)과 하부 연장 평면(12)의 길이방향의 중앙부에서 각각 서로 마주보도록 돌출된 분리 부재(13) 및 상부 연장 평면(11)과 하부 연장 평면(12)의 길이방향의 양쪽 끝에서 이들을 서로 연결하도록 구성되는 측면 보강 부재(23a, 23b)로 구성되고 신축성을 갖는 소재로 일체로 형성되어 양쪽 입구가 열린 사각 기둥 형태를 이루며 분리 부재(13)에 의하여 제1 수용 공간(V1)과 제2 수용 공간으로 나누어지고,
    제1 수용 공간(V1) 및 제2 수용 공간(V2)에 수용되는 부유 구조물의 일부를 이루는 H형 부재(H1, H2)를 서로 연결시키는 고정 수단(14)을 포함하며,
    상부 연장 평면(11)의 상부에는 상부 보강 부재(21)가 결합되고, 하부 연장 평면(12)의 하부에는 하부 보강 부재(22)가 결합되는 태양전지판 설치용 부유 구조물의 힌지 연결구조용 접속 부재.
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KR100659997B1 (ko) * 2006-03-31 2006-12-20 현대제철 주식회사 에이치빔을 이용한 흙막이공법 및 그 에이치빔 구조체

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