KR101230028B1 - 도로 및 철로,수로 등 토목공사로 발생한 절개지 비탈면을 이용한 태양광 발전장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 도로 및 철로 수로 개설시 생기는 절개지 비탈면을 이용하여 태양광 발전을 할 수 있도록 하는 태양광 발전장치에 관한 것으로, 도로 및 철로 수로 등의 개설을 위해 절개된 경사면과 ; 상기 경사면에 수직 방향으로 타설되는 고정공과; 상기 고정공에 고정설치되는 고정용 앵커; 상기 고정용 앵커에 의해 고정되고, 경사면을 따라 설치되는 경사면 지지체; 그리고 상기 경사면 지지체 상부에 이격되어 설치되는 태양광 모듈지지체; 그리고 그 상면에 설치되는 태양광 발전모듈로 이루어 지도록 한다. 본 발명은 태양광 발전모듈을 설치할 별도의 부지선정에 따른 막대한 부지비용 상쇄 또는 절감 , 태양광 모듈간 어래이 간격으로 발생하는 부지 과도 사용에 따른 비효율성 부문개선, 대규모 프레임 공사비용절감 , 토목공사의 추가비용 없이 태양광 발전장치의 실용화를 증대시킬 수 있고, 도로 및 철로,수로 비탈면 유휴지를 활용하여 보다 친환경적 자원활용을 제공하는 데에 장점이 있다.

Description

도로 및 철로,수로 등 토목공사로 발생한 절개지 비탈면을 이용한 태양광 발전장치{SOLAR POWER PLANT USING INCLINED PLANE OF ROAD DUTING ENGINEERING WORKSS}

본 발명은 태양광 발전장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 도로 및 철로 수로 개설시 생기는 절개지 비탈면을 이용하여 태양광 발전을 할 수 있도록 하는 도로 및 철로,수로 비탈면을 이용한 태양광 발전장치에 관한 것이다.

일반적으로 태양광 발전장치는 태양광을 태양전지판인 솔라 셀(solar cell)에 집광시켜 광기전력 효과에 의해 발전하는 장치이다.

태양광을 이용한 발전장치는 종래의 화석연료에 의한 발전장치에 비해 환경오염이 없고 무한한 태양광을 이용하기 때문에 근래에 들에 각광을 받고 있고 다양한 태양광 발전장치가 개발되어 있다.

태양광 발전장치의 종래기술로는 대한민국 등록실용신안공보 제0303713호, 대한민국 등록특허공보 제0789691호, 대한민국 등록특허공보 제0698841호에 개시되어 있다. 이러한 태양광 발전장치는 조사되는 태양광을 이용하여 전기를 생산하기 때문에 조사되는 광량이 많을수록 발전량이 증가하게 된다.

태양광 발전장치를 건설하는 데에는, 발전효율을 높이기 위해 태양광의 조사량이 좋은 부지를 선정해야 하고,선정된 부지에 태양전지를 설치하기 위한 정지작업등의 토목공사를 실시해야 한다. 또한 태양광 발전장치를 건설하는 데에는, 발전효율을 높이기 위해 태양광 모쥴간 일정 간격의 어래이를 두어 모쥴간 태양간섭행위를 극소화 하는 방안을 강구 하여 설치 하여야 한다.

이에, 태양광 발전장치를 설치하기 위해서는 막대한 부지비용과, 태양광 모쥴 설치를 위한 프래임 공사 비용 및 토목공사의 비용으로 인해 태양전지의 여러가지 이점에도 불구하고 그 실용화가 광범위하게 이루어지고 있지 못한 실정이었다.

한편, 도로공사 등에서 발생하는 절개지 경사면에는 쉽게 붕괴되지 않도록 보강하는 붕괴방지 보강물이 설치되도록 하고 있다. 따라서 상기 붕괴방지 보강물구조에 태양광 발전모듈이 설치되어 운용될 수 있다면, 태양광 발전부지 선정문제, 비용절감문제, 환경문제 등 많은 문제점을 해결할 수 있는 잇점이 있다.

따라서 본 발명은 상기 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 부지선정에 따른 막대한 부지비용 상쇄 또는 절감 , 태양광 모듈간 어래이 간격으로 발생하는 부지 과도 사용에 따른 비효율성 부문개선, 대규모 프레임 공사비용절감, 토목공사의 추가비용 없이 도로 및 철로,수로의 개설을 위해 절개한 비탈면을 이용한 태양광 발전장치를 제공하는 데에 있다.

본 발명의 다른 목적은 도로 및 철로,수로 비탈면 유휴지를 활용하여 보다 친환경적 자원활용을 제공하는 데에 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따르면, 도로 및 철로 수로 등의 개설을 위해 절개된 경사면과 ; 상기 경사면에 설치되되, 상기 경사면에 수직 방향으로 타설되는 고정공과, 상기 고정공에 고정설치되는 고정용 앵커, 상기 고정용 앵커에 의해 고정되고, 경사면을 따라 설치되는 경사면 지지체로 이루어지는 설치수단; 그리고 상기 설치수단의 지지체 상부면에 이격되어 태양광 모듈지지체가 형성되고, 상기 태양광 모듈지지체의 상면에 설치되는 태양광 발전모듈;을 구비한 것을 특징으로 한다.

그리고 바람직 하기로는 상기 태양광 모듈지지체와 경사면 지지체의 테두리 부분에는 커버가 덧씌어지도록 하고, 상기 경사면 상단에는 수직방벽이 설치되도록 할 수 있다.

본 발명은 도로 및 철로,수로 비탈면에 태양광 발전모듈을 설치하고 태양발전을 하기 때문에, 태양광 발전모듈을 설치할 별도의 부지선정에 따른 막대한 부지비용 상쇄 또는 절감 , 태양광 모듈간 어래이 간격으로 발생하는 부지 과도 사용에 따른 비효율성 부문개선, 대규모 프레임 공사비용절감 , 토목공사의 추가비용 없이 태양광 발전장치의 실용화를 증대시킬 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 도로 및 철로,수로 비탈면 유휴지를 활용하여 보다 친환경적 자원활용을 제공하는 데에 장점이 있다.

또한 저비용으로 신설도로 및 기존도로의 자가 전력망을 구축할 수 있으며,선진환경 국가의 이미지 제고와 더불어 국토의 효율적 관리라는 공익성을 부여하는 효과가 있다.

또한 국민 대다수가 이용하는 도로변에 비 환경적으로 노출된 비탈면에 친환경적 에너지 생산 시설이 설치됨으로써, 국민 환경의식 고취에도 상당한 영향력을 나타낼 것이며, 도로에 필요한 전력( 상습 결빙구간 열선,또는 전열기구의 설치)또는 향후 실용화 단계인 전기차 충전소 등을 단거리 발전 전력공급이 가능하므로 직렬 전기로 공급하여 전기의 효율성 및 설치 비용절감에 크게 기여할 수 있다.

도 1은 본 발명에 의한 절개지 경사면에 태양광 발전모듈의 모습을 보인 도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 절개지 경사면에 태양광 발전모듈이 설치된 모습을 보인 도.

이하 도시된 도면을 참조하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기로 한다. 먼저, 도1은 본 발명에 의한 절개지 경사면에 태양광 발전모듈이 설치된 모습을 보인 일 실시예이다. 도시된 바와 같이, 절개지 경사면(P)에 다수개의 고정공(10)을 뚫고, 고정용 앵커(20)의 일부가 경사면(P) 외부로 돌출되도록 설치된 후, 고정공(10) 내부에 몰타르 등의 경화제(10')를 주입하여 경화시켜 고정용 앵커(20)가 고정되도록 설치된다. 여기서 상기 경사면(P)은 도로공사 등에서 발생 되는 경사면(P)으로써 일반적인 붕괴방지구조물 작업시 작업하는 과정과 동일하다. 물론 고정공(10)과 경화제(10') 역시 붕괴방지 구조물 작업에서 이용되는 것을 사용하는 것과 동일하다.

다만, 경사면(P)의 경사도와 고정용 앵커(20)는 종래의 붕괴방지 구조물과는 약간 다르게 구성되도록 한다. 즉, 본 발명에서는 절개지 경사면(P)에 후술하는 태양광 발전모듈(100)이 설치되도록 하는 데 주안점이 있다. 따라서 경사면(P)의 경사도는 임의로 적절히 조절되도록 한다. 즉, 경사면(P)이 형성되는 지역의 태양의 고도 및 움직임에 따라 최적의 태양발전이 이루어질 수 있도록 하는 각도로 조절되어야 할 것이다. 한편, 고정용 앵커(20)는 후술하는 태양광 발전모듈(100)이 설치되는 지지체의 역활을 수행하여야 하므로 경사면(P)보다 상방향으로 돌출형성되도록 한다.

다음 경사면 지지체(30)를 설명하기로 한다. 통상적으로 경사면지지체(30)는 그물망 또는 콘크리트 타설 등으로 형상하여 경사면의 토사유출이 방지되도록 하는데 주안점이 있다. 본 발명에서는 이와 동일한 역활을 수행하되, 바람직 하기로는 경사면(P)의 각도와 동일한 경사면을 이루도록 하는 판상 형태의 지지체(30)로 구성되어 경사면(P)과 밀착되어 설치되도록 하는 것이 좋을 것이다. 이는 상기 경사면지지체(30)는 경사면(P)의 토사유출 방지 기능과 동시에 후술하는 태양광 발전모듈(100)의 설치를 위한 베이스 지지체의 역활을 수행하는 것으로써, 상기 경사면지지체(30)가 설치된 상태에서 볼트 등의 지지체 결합부재(40)를 통하여 고정용 앵커(20)에 고정되도록 설치되면 족할 것이다. 상기와 같이, 고정공(10), 고정용 앵커(20), 경사면지지체(30)의 결합상태에서는 종래의 경사면 붕괴방지 구조물로써의 역활을 충분히 수행할 수 있게 된다.

다음, 태양광 모듈지지체를 설명하기로 한다. 태양광 모듈지지체는 상기에서 설명한 경사면 지지체와 약간 이격된 상태에서 동일한 경사면 각도를 이루고 설치되도록 한다. 상기 태양광 모듈지지체(50)는 판상형태 또는 각형상의 봉으로 격자그물모양으로 설치하면 족할 것이다. 이러한 태양광 모듈지지체(50)는 상술한 고정용 앵커(20)를 통하여 경사면(P)에 고정시킨다. 상기와 같이 태양광 모듈지지체(50)를 경사면 지지체(30)와 별도로 이격시켜 설치되어야 하는 이유는 다음과 같다. 경사면 붕괴방지 보강구조 구조물은 한번 설치 후, 영구히 보존되어야 하는 구조물인 반면에 태양광 발전시설은 고장에 따른 수리 및 청소 등에 따른 분해 및 교체의 용이성이 담보되어야 한다. 따라서 태양광 발전모듈(100)이 경사면 지지체(30)에 직접 설치시에는 애로점이 있으므로 별도의 태양광모듈지지체(50)을 별도로 설치하게 되는 것이다. 상기 태양광 모듈지지체(50) 역시 볼트 등의 지지체 결합부재를 이용하여 고정용 앵커(20)에 결합시켜 고정 및 분해 조립이 이루어지도록 한다.

상기와 같이 태양광 모듈지지체(50)가 설치된 상면에 태양광 발전을 위한 태양광 모듈(100)을 실치토록 한다. 이러한 태양광 모듈(100)은 경사면(P) 전체의 크기에 이루는 하나의 구조물을 이루도록 하거나, 또는 각 개별의 다수개의 발전모듈을 설치하여 사용하는 것 어느 것이나 가능할 것이다. 이미 경사면(P)의 경사각도가 태양광 발전을 위한 최적의 경사각도를 이루고 있으므로 태양광 모듈지지체(50)에 태양광 발전모듈(100)을 설치하는 것으로써 족할 것이다.

한편, 상술한 바와 같이, 경사면지지체(30)와 태양광 모듈지지체(50)은 이격되어 설치되므로 사이에는 빈공간이 형성되어 이 사이로 빗물 또는 토사 등이 스며들어 태양광 발전모듈(100)의 고장을 일으킬 수 있는 원인이 되므로 테두리에는 커버(60)를 형성하여 이를 방지하도록 한다.

한편, 도면에는 별도로 도시되진 않았지만, 경사면(P) 상단부분에는 별도의 방벽이 설치되도록 할 수도 있다. 이는 상부에서 흘러내리는 빗물, 토사 또는 돌 등이 태양광 발전모듈(100)의 상면으로 흘러내려 태양광 발전모듈(100)의 고장 또는 효율의 저하를 일으킬 수 있으므로 별도의 방벽이 수직으로 설치되도록 하여 직접적으로 태양광 발전모듈(100)의 상면으로 전달되는 것을 방지하도록 하기 위함이다. 이러한 방벽은 일정 높이의 수직상방향으로 돌출된 방벽면으로 구성되면 족하며, 이러한 방벽설치는 어떤 특별한 제한을 두는 것은 아니다.

이상에서 설명한 실시예는 본 발명을 한정하는 것이 아니라 단지 일실시예에 불과한 것으로써 본 발명의 핵심요지인 절개지 경사면에 태양광 발전모듈이 설치되는 것에 주안점이 있으므로 다양한 형태의 실시예는 본 발명의 범주에 속한다고 할것이다.

10 : 고정공 20 ; 고정용 앵커
30 : 경사면 지지체 40 : 지지체 체결부재
50 : 태양광모듈 지지체 60 : 커버
100 : 태양광 모듈 P : 경사면

Claims (5)

1. 도로 및 철로 수로 등의 개설을 위해 절개된 경사면과 ;
   상기 경사면에 설치되되, 상기 경사면에 수직 방향으로 타설되는 고정공과, 상기 고정공에 고정설치되는 고정용 앵커, 상기 고정용 앵커에 의해 고정되고, 경사면을 따라 설치되는 경사면 지지체로 이루어지는 설치수단; 그리고
   상기 설치수단의 지지체 상부면에 이격되어 태양광 모듈지지체가 형성되고, 상기 태양광 모듈지지체의 상면에 설치되는 태양광 발전모듈;을 구비한 것을 특징으로 하는 도로 및 철로,수로 등 토목공사로 발생한 절개지 비탈면을 이용한 태양광 발전장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제 1항에 있어서,
   상기 태양광 모듈지지체와 경사면 지지체의 테두리 부분에는 커버가 덧씌어짐을 특징으로 하는 도로 및 철로,수로 등 토목공사로 발생한 절개지 비탈면을 이용한 태양광 발전장치.
5. 제1 항 또는 제 4항 중 어느 하나의 항에 있어서,
   상기 경사면 상단에는 수직방벽이 설치됨을 특징으로 하는 도로 및 철로,수로 등 토목공사로 발생한 절개지 비탈면을 이용한 태양광 발전장치.

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