KR101279744B1 - 태양광 및 풍력에너지를 이용한 다기능 보트 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 태양광 및 풍력에너지를 이용한 다기능 보트에 관한 것이다. 보다 상세하게는 지지부재의 일측 단부에 손잡이용으로 레버를 구비하고, 지지부재의 타측 단부에는 수중에 잠기는 노깃을 구비함으로써 탑승객이 레버의 좌우 회동만으로도 보트의 추진력을 충분히 확보할 수 있어 페달을 밟거나 노를 저어야 하는 기존의 보트에 비해 소음발생 없이 누구나 용이하게 운행할 수 있으며, 풍력에 의한 블레이드의 회전방향을 변경하여 프로펠러를 회전시키는 제1 자동모드와, 풍력에 의한 블레이드의 회전 또는 태양전지 패널을 이용하여 전기에너지를 얻고 이를 이용하여 모터를 구동시킴으로써 프로펠러를 회전시키는 제2 자동모드 및 제3 자동모드를 선택적으로 운용할 수 있으며, 태양전지 패널을 구비하여 기후조건에 따라 풍력에너지와 태양광에너지를 선택적으로 운용함으로써 어린이나 노약자도 체력에 관계없이 보트 운행을 즐길 수 있도록 하는 태양광 및 풍력에너지를 이용한 다기능 보트에 관한 것이다.
이를 위해 본 발명은 상기 보트의 하판 일측을 관통하여 배치되는 지지부재, 상기 지지부재의 상단에 구비되어 탑승객에 의해 좌우 방향으로 회동되면서 상기 지지부재에 회전력을 제공하는 레버, 상기 지지부재의 전면에 결합되고 상기 지지부재가 삽입되는 삽입홀이 개구된 제1 고정부재, 상기 지지부재의 하단에 연결되고 수중에 잠긴 상태로 배치된 노깃을 포함하는 수동 동력부; 풍력에 의해 회전하는 블레이드, 상기 블레이드에 연결되어 상기 블레이드의 회전력을 전달하는 블레이드 회전축, 상기 블레이드 회전축의 단부에 구비된 제1 방향전환기어, 상기 제1 방향전환기어와 치형 결합되는 제2 방향전환기어, 상기 제2 방향전환기어에 일측 단부가 결합되는 프로펠러 회전축, 상기 프로펠러 회전축의 타측 단부에 결합되는 프로펠러를 포함하는 제1 자동 동력부; 및 태양광을 전기에너지로 변환하는 태양전지 모듈, 상기 태양전지 모듈에 의해 변환된 전기에너지를 저장하는 축전지, 상기 축전지에 저장된 전기에너지로 구동되며 상기 프로펠러 회전축에 회전동력을 제공하는 모터를 포함하는 제3 자동 동력부를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 및 풍력에너지를 이용한 다기능 보트를 제공한다.

Description

태양광 및 풍력에너지를 이용한 다기능 보트{Multi funtional boat using sloar and wind energy}
본 발명은 태양광 및 풍력에너지를 이용한 다기능 보트에 관한 것이다. 보다 상세하게는 지지부재의 일측 단부에 손잡이용으로 레버를 구비하고, 지지부재의 타측 단부에는 수중에 잠기는 노깃을 구비함으로써 탑승객이 레버의 좌우 회동만으로도 보트의 추진력을 충분히 확보할 수 있어 페달을 밟거나 노를 저어야 하는 기존의 보트에 비해 소음발생 없이 누구나 용이하게 운행할 수 있으며, 풍력에 의한 블레이드의 회전방향을 변경하여 프로펠러를 회전시키는 제1 자동모드와, 풍력에 의한 블레이드의 회전 또는 태양전지 패널을 이용하여 전기에너지를 얻고 이를 이용하여 모터를 구동시킴으로써 프로펠러를 회전시키는 제2 자동모드 및 제3 자동모드를 선택적으로 운용할 수 있으며, 태양전지 패널을 구비하여 기후조건에 따라 풍력에너지와 태양광에너지를 선택적으로 운용함으로써 어린이나 노약자도 체력에 관계없이 보트 운행을 즐길 수 있도록 하는 태양광 및 풍력에너지를 이용한 다기능 보트에 관한 것이다.
최근 소득증가와 생활수준의 안정으로 다양하게 여가를 즐기려는 인구가 늘어나고 있다. 그 중에서도 가족 단위 위주의 레저생활을 즐기는 인구가 증가되면서 강이나 바다에서 보트 운행을 즐기려는 사람들이 많아지고 있다.
이러한 보트는 탑승객이 직접 노를 저어 이동과 방향전환을 하고 있다. 일례로 보트가 전진하기 위해서는 탑승객이 보트에 구비된 노를 좌우로 저으면서 생성되는 추진력으로 이동하게 된다.
이러한 수동 보트 이외에 모터를 이용한 자동 보트도 그 이용량이 증가되고 있으나, 단순히 배터리와 모터를 이용한 자동 보트는 생산원가가 증가하여 일반인들이 이용하기에는 다소 부담스러운 측면이 있다.
보트가 인력에 의해 이동이 이루어질 경우 좌우로 노를 저으면서 보트의 무게중심이 불안정해지고, 보트와 물과의 마찰력이 증가하여 탑승객에 의해 생성되는 추진력이 낭비되는 부분이 있다. 또한, 탑승객이 불안정한 자세로 노를 연속적으로 저어주어야 하기 때문에 이동거리에 비해 승선자의 체력소모가 큰 문제점이 있다.
한편, 가족 단위의 보트 인구가 증가하면서 여성, 노약자 또는 어린이가 직접 노를 저으면서 보트를 체험하고 있으나, 체력적인 문제로 보트를 안정적으로 이동하기에 어려움이 많고 소정의 거리만 이동한 후 노젓기를 포기하거나 다른 사람으로 대체하여 노젓기를 실시해야 하는 불편함이 있었다.
예컨대, 성인남성이 노를 저을 경우에도 장시간 노를 저으면서 체력적인 부담감이 생겨 노젓기를 꺼려하거나 부담스러워하게 되어 보트에 대한 호감도가 떨어지는 상황이 종종 발생하게 된다.
따라서, 일반인들이 부담없이 레저용 보트에 접근할 수 있도록 하면서도 태양광 및 풍력과 같은 신재생 에너지를 이용하여 노젓기에 대한 부담감을 줄이고 체력이 약한 사람도 누구나 쉽게 보트를 이용할 수 있도록 하는 기술개발의 필요성이 대두된다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 특히 페달을 밟거나 노를 저어야 하는 기존의 보트에 비해 소음발생 없이 누구나 용이하게 운행할 수 있으며, 태양광과 풍력에너지를 이용한 수동모드와 자동모드를 선택적으로 운용할 수 있어 어린이나 노약자도 체력저하없이 보트 운행을 즐길 수 있도록 하는 태양광 및 풍력에너지를 이용한 다기능 보트를 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위해 안출된 본 발명의 일 측면에 따른 태양광 및 풍력에너지를 이용한 다기능 보트는 상기 보트의 하판 일측을 관통하여 배치되는 지지부재, 상기 지지부재의 상단에 구비되어 탑승객에 의해 좌우 방향으로 회동되면서 상기 지지부재에 회전력을 제공하는 레버, 상기 지지부재의 전면에 결합되고 상기 지지부재가 삽입되는 삽입홀이 개구된 제1 고정부재, 상기 지지부재의 하단에 연결되고 수중에 잠긴 상태로 배치된 노깃을 포함하는 수동 동력부; 풍력에 의해 회전하는 블레이드, 상기 블레이드에 연결되어 상기 블레이드의 회전력을 전달하는 블레이드 회전축, 상기 블레이드 회전축의 단부에 구비된 제1 방향전환기어, 상기 제1 방향전환기어와 치형 결합되는 제2 방향전환기어, 상기 제2 방향전환기어에 일측 단부가 결합되는 프로펠러 회전축, 상기 프로펠러 회전축의 타측 단부에 결합되는 프로펠러를 포함하는 제1 자동 동력부; 및 태양광을 전기에너지로 변환하는 태양전지 모듈, 상기 태양전지 모듈에 의해 변환된 전기에너지를 저장하는 축전지, 상기 축전지에 저장된 전기에너지로 구동되며 상기 프로펠러 회전축에 회전동력을 제공하는 모터를 포함하는 제3 자동 동력부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 측면에 따른 태양광 및 풍력에너지를 이용한 다기능 보트는 상기 보트의 하판 일측을 관통하여 배치되는 지지부재, 상기 지지부재의 상단에 구비되어 탑승객에 의해 좌우 방향으로 회동되면서 상기 지지부재에 회전력을 제공하는 레버, 상기 지지부재의 전면에 결합되고 상기 지지부재가 삽입되는 삽입홀이 개구된 제1 고정부재, 상기 지지부재의 하단에 연결되고 수중에 잠긴 상태로 배치된 노깃을 포함하는 수동 동력부; 풍력에 의해 회전하는 블레이드, 상기 블레이드에 연결되어 상기 블레이드의 회전력을 전달하는 블레이드 회전축, 상기 블레이드 회전축의 회전력을 전달받아 전기로 변환하는 발전기, 상기 발전기에서 생성된 전기에너지를 저장하는 제1 축전지, 상기 제1 축전지에 저장된 전기에너지로 구동되는 모터, 상기 모터의 회전동력에 의해 회전하는 프로펠러 회전축, 상기 프로펠러 회전축의 단부에 구비된 프로펠러를 포함하는 제2 자동 동력부; 및 태양광을 전기에너지로 변환하는 태양전지 모듈, 상기 태양전지 모듈에 의해 변환된 전기에너지를 저장하며 상기 모터를 구동하는 제2 축전지를 포함하는 제3 자동 동력부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면 지지부재의 일측 단부에 손잡이용으로 레버를 구비하고, 지지부재의 타측 단부에는 수중에 잠기는 노깃을 구비함으로써 탑승객이 레버의 좌우 회동만으로도 보트의 추진력을 충분히 확보할 수 있어 페달을 밟거나 노를 저어야 하는 기존의 보트에 비해 소음발생 없이 누구나 용이하게 운행할 수 있으며, 풍력에 의한 블레이드의 회전방향을 변경하여 프로펠러를 회전시키는 제1 자동모드와, 풍력에 의한 블레이드의 회전 또는 태양전지 패널을 이용하여 전기에너지를 얻고 이를 이용하여 모터를 구동시킴으로써 프로펠러를 회전시키는 제2 자동모드 및 제3 자동모드를 선택적으로 운용할 수 있으며, 태양전지 패널을 구비하여 기후조건에 따라 풍력에너지와 태양광에너지를 선택적으로 운용함으로써 어린이나 노약자도 체력에 관계없이 보트 운행을 즐길 수 있도록 하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 태양광 및 풍력에너지를 이용한 다기능 보트의 사시도,
도 2는 도 1의 측면도,
도 3은 도 1의 분해 사시도,
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 태양광 및 풍력에너지를 이용한 다기능 보트의 제1 자동모드를 설명하기 위한 개념도,
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 태양광 및 풍력에너지를 이용한 다기능 보트의 제2 자동모드를 설명하기 위한 개념도,
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 태양광 및 풍력에너지를 이용한 다기능 보트의 제3 자동모드를 설명하기 위한 개념도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 태양광 및 풍력에너지를 이용한 다기능 보트의 사시도이다. 도 2는 도 1의 측면도이다. 도 3은 도 1의 분해 사시도이다. 도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 태양광 및 풍력에너지를 이용한 다기능 보트의 제1 자동모드를 설명하기 위한 개념도이다. 도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 태양광 및 풍력에너지를 이용한 다기능 보트의 제2 자동모드를 설명하기 위한 개념도이다. 도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 태양광 및 풍력에너지를 이용한 다기능 보트의 제3 자동모드를 설명하기 위한 개념도이다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 태양광 및 풍력에너지를 이용한 다기능 보트(1)는, 도 1 내지 도 6을 참조하면, 선수에 배치되고 탑승객에 의해 노깃(120)이 회전되어 추진력이 발생되는 수동 동력부(100)와, 자동 동력의 생성을 위한 블레이드(210), 블레이드(210)의 회전중심축 역할을 수행하는 블레이드 회전축(230), 자동 동력의 제공을 위한 프로펠러(220), 프로펠러(220)의 회전중심축 역할을 수행하는 프로펠러 회전축(240), 및 태양광을 전기에너지로 변환하기 위한 태양전지 패널(300)을 포함하여 이루어진다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 태양광 및 풍력에너지를 이용한 다기능 보트는 수동 모드, 제1 자동모드와 제2 자동모드 및 제3 자동모드의 총 4가지 모드로 작동할 수 있다.
먼저, 다기능 보트의 수동모드에 대해 설명한다.
수동 동력부(100)는 보트(1)의 하판 일측에 세로로 삽입 배치되고, 삽입된 상태에서 좌우 방향으로 소정의 각도로 회전가능하게 설치되는 지지부재(110)가 구비된다. 지지부재(110)는 소정의 직경을 갖는 봉 형상으로 형성되며, 탑승객이 보트(1)에 착석한 상태에서 상부를 향해 소정의 높이로 연장 배치된다. 지지부재(110)는 탑승객이 성인일 경우로 가정하여 보트에 착석한 상태에서 가슴 높이에 위치하도록 할 수 있으며, 여기서 지지부재의 길이 및 형상을 한정하는 것은 아니다. 도시되지 않았으나, 지지부재는 길이조절이 가능하도록 구현하여 앉은키에 무관하에 다양하게 적용할 수 있도록 함도 가능하다.
지지부재(110)는 상단에 레버(130)가 설치되고, 레버(130)는 지지부재(110)의 상단 내부에 삽입되거나 각각 좌우 양측 방향에서 결합될 수 있으며, 소정의 직경을 갖는 봉 형상으로 형성되고 탑승객의 손에 파지되는 손잡이가 구비된다.
지지부재(110)의 길이방향 하측에는 탑승객의 발이 안착되는 발판(140)이 구비된다. 발판(140)은 보트의 하판에 대해 상측으로 소정의 각도를 가지며 경사지게 설치되는 것이 바람직하다.
제1 고정부재(150)는 지지부재(110)의 하방에 구비되어 노깃(120)의 전면에 설치되며, 지지부재(110)의 삽입을 위한 삽입홀(152)이 개구된다. 삽입홀(152)은 지지부재(110)의 하단 형상과 대응되는 형상으로 개구될 수 있으며, 여기서 삽입홀의 형상을 한정하는 것은 아니다.
볼트공(111)은 지지부재(110)의 하단에 구비되며, 제1 고정부재(150)와의 결합을 위해 세로 방향 또는 가로방향 중 어느 한 방향으로 형성된다. 볼트공(111)에는 볼트(61)와 이를 고정하기 위한 너트(62)가 체결된다.
지지공(10)은 보트(1)의 하판 일측에 구비되어 지지부재(110)가 삽입되도록 하며, 지지공(10)에는 지지부재(110)의 안정적인 설치를 위해 지지체(20)가 삽입된다. 지지공(10)에는 제1 개구홀(11)이 구비되고, 제1 개구홀(11)의 상부에는 걸림턱(12)이 구비된다. 지지공(10)에는 링 형상으로 이루어진 지지체(20)가 삽입 설치되고, 지지체(20)는 지지부재(110)의 삽입을 위해 개구된 제2 개구홀(21)을 구비한다.
제1 환형돌기(44)는 지지부재(110)에 링 형상으로 형성되고, 지지체(20) 내부에는 베어링(30)이 안착된다. 베어링(30)은 스러스트 베어링(thrust bearing)이 적용될 수 있으며, 지지부재(110)가 좌우방향으로 회전하면서 발생되는 마찰력과 하중 발생을 최소화할 수 있도록 함으로써, 레버(130)의 회전에 따른 노깃(120)의 회전이 안정적으로 이루어지도록 한다.
노깃(120)은 지지부재(110)의 하방에 구비되어 보트(1)의 선미를 향해 소정의 길이를 갖는다. 노깃(120)은 수중에 잠긴 상태로 보트(1)에 설치됨으로써 소음발생을 원천적으로 방지한다.
탑승객은 지지부재(110)에 마련된 레버(130)를 양손으로 파지한 상태에서 양발을 발판(140)에 올려놓은 후, 레버(130)를 좌우 방향으로 회전시키면 노깃(120)에 회전력이 전달되고 이로 인해 수중에서 노깃(120)이 좌우방향으로 회동하면서 보트(1)의 이동이 가능해진다.
수동모드로 다기능 보트를 운행할 시에는 블레이드(210)와 블레이드 회전축(230)을 설치하지 않을 수도 있다. 이러한 경우에는 블레이드(210)와 블레이드 회전축(230)을 다기능 보트에 착탈 가능하도록 구현하고, 수동모드와 같이 풍력에너지를 이용하여 운행하지 않을 경우에는 블레이드(210)와 블레이드 회전축(230)을 제거할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
다음으로, 도 4를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 태양광 및 풍력에너지를 이용한 다기능 보트의 제1 자동모드에 대해 설명한다. 제1 자동모드는 블레이드의 회전 방향을 변경시켜 직접 블레이드의 회전동력이 프로펠러에 전달되도록 한다.
블레이드(210)는 블레이드 회전축(230)의 선단에 구비되어 풍력에 의해 회전동력을 생성한다. 블레이드(210)로는 수직형과 수평형이 모두 사용될 수 있다. 수직형은 바람의 방향과 관계없이 회전이 가능하다는 장점이 있는 반면, 효율이 다소 저하되는 단점이 있다. 반면, 수평형은 바람의 방향에 영향을 받는다는 단점이 있다. 도면에는 바람의 방향에 관계없이 회전동력을 생성할 수 있는 수직형이 도시되어 있으나, 경우에 따라 수평형도 가능함을 밝혀둔다.
블레이드 회전축(230)의 일측 단부에는 블레이드(210)가 구비되고, 타측 단부에는 제1 방향전환기어(235)가 구비된다. 제1 방향전환기어(235)는 블레이드 회전축(230)이 회전함에 따라 수평 방향으로 회전한다.
프로펠러 회전축(240)의 일측 단부에는 프로펠러(220)가 구비되고, 타측 단부에는 제2 방향전환기어(245)가 구비된다. 제2 방향전환기어(245)는 프로펠러 회전축(240)이 회전함에 따라 수직 방향으로 회전한다.
도시되지 않았으나, 블레이드와 블레이드 회전축은 선미 대신 선수에 설치될 수도 있다.
제1 자동모드에서 보트의 동작은 다음과 같이 이루어진다.
바람에 의해 블레이드(210)가 회전하면 블레이드(210)와 연결되어 있는 블레이드 회전축(230)이 회전하고 그에 따라 제1 방향전환기어(235)가 수평방향으로 회전한다. 제1 방향전환기어(235)와 제2 방향전환기어(245)는 치형 결합이 되어 있으므로, 제1 방향전환기어(235)의 회전력을 전달받아 제2 방향전환기어(245)가 수직방향으로 회전하며, 그에 따라 프로펠러 회전축(240)과 프로펠러(220)가 회전하여 보트(1)에 추진력을 제공한다.
이때, 보트의 방향조절은 노깃(120)에 의해 수행될 수 있다. 즉, 탑승자가 좌측 방향으로 전진하고자 하는 경우 레버(130)를 좌측 방향으로 회전시키고, 우측 방향으로 전진하고자 하는 경우 레버(130)를 좌측 방향으로 회전시키면 된다. 보트의 회전 정도는 레버(130)의 회전 정도로 조절하면 된다.
이와 같이 제1 자동모드에서는 수동모드와는 달리 탑승자가 직접 레버(130)를 좌우 방향으로 회동시켜 추진력을 생성할 필요가 없이 풍력에 의해 프로펠러가 회전하므로, 탑승자는 레버(130)를 간단히 조정하여 방향만 잡으면 된다.
다음으로, 도 5를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 태양광 및 풍력에너지를 이용한 다기능 보트의 제2 자동모드에 대해 설명한다. 제2 자동모드는 블레이드(210)의 회전력을 이용하여 풍력발전을 수행한 후 이를 축전지(310)에 저장하고, 축전지(310)에 저장된 전기에너지를 이용하여 모터(320)를 구동함으로써 프로펠러(220)를 회전시킨다.
풍력에 의해 블레이드(210)가 회전하면 블레이드가 바람을 잘 받도록 피치베어링(미도시) 등이 블레이드의 각도를 조절하고 블레이드 회전축(230)이 블레이드의 회전력을 기어박스(미도시)로 전달한다. 기어박스 내에는 다른 크기의 기어들이 맞물려 있어 블레이드의 저속회전력을 고속으로 변환시킨다. 발전기(305)는 기어박스로부터 전달받은 회전력을 전기로 변환하고, 전기는 축전지(310)에 저장된다. 축전지(310)에 저장된 전기에너지는 모터(320)를 구동시키고, 모터(320)의 회전력이 프로펠러 회전축(240)과 프로펠러(220)를 회전시켜 보트에 추진력을 제공한다. 직류-교류간의 변환과 전압 조절을 위해 컨버터, 인버터, 변압기 등이 추가로 구비될 수 있으며, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
이와 같이 제2 자동모드에서는 수동모드와는 달리 탑승자가 직접 레버(130)를 좌우 방향으로 회동시켜 추진력을 생성할 필요가 없이 풍력발전에 의해 모터를 구동시키고 그에 따라 프로펠러가 회전하므로, 탑승자는 레버(130)를 간단히 조정하여 방향만 잡으면 된다.
풍력이 충분한 경우에는 제1 자동모드로 운행하고, 풍력이 보트를 구동하기에 부족한 경우에는 충전된 전기를 이용하여 모터를 구동시킴으로써 제2 자동모드로 운행한다. 제1 자동모드와 제2 자동모드에서 프로펠러(220) 하나로 공통적으로 적용될 수도 있고, 별도의 프로펠러를 설치할 수도 있음은 물론이다. 프로펠러 하나로 제1 자동모드와 제2 자동모드를 공유할 경우에는 제1 자동모드 수행시 발전기를 가동시켜 축전지에 충전할 수 있고, 모터는 OFF 상태로 하여 구동시키지 않는다. 제2 자동모드 수행시 모터를 ON 상태로 하여 구동시킴으로써 보트의 추진력을 제공받는다.
다음으로, 도 6을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 태양광 및 풍력에너지를 이용한 다기능 보트의 제3 자동모드에 대해 설명한다. 제3 자동모드는 태양전지 패널(300)을 이용하여 태양광을 전기에너지로 변환한 후 이를 축전지(310)에 저장하고, 축전지(310)에 저장된 전기에너지를 이용하여 모터(320)를 구동함으로써 프로펠러(220)를 회전시킨다.
태양전지는 청정 에너지인 태양광을 이용하여 전력을 생산함으로써, 환경영향을 최소화하고 고갈되어 가고 있는 화석연료를 대체할 수 있는 신재생에너지이다. 태양전지 모듈(300)은 다수개의 단위셀을 조합하여 모듈 형태로 설치되는 것이 일반적이다. 태양전지 모듈(300)은 도 1과 같이 모트의 양측 윙(wing)에 각각 설치될 수 있으며, 도시되지 않았으나 보트에 커버와 같은 상부 구조물을 장착한 후 이러한 상부 구조물에 추가적으로 태양전지 모듈을 장착하여 집적도를 보다 향상시킬 수도 있다.
축전지(310)는 태양광 발전 불가능시, 풍력이 충분치 않는 경우 등 신재생에너지를 충분히 생산할 수 없는 상황에서 부하(모터)에 전력을 공급하기 위해 구비된다. 전기는 발생 즉시 소비하지 않으면 없어지기 때문에 발전된 잉여전력은 반드시 저장되어야 하며, 이러한 전기저장매체로 본 발명에서는 축전지를 사용한다.
태양광에 의해 생산된 전기는 축전지(310)에 저장된다. 축전지(310)에 저장된 전기에너지는 모터(320)를 구동시키고, 모터(320)의 회전력이 프로펠러 회전축(240)과 프로펠러(220)를 회전시켜 보트에 추진력을 제공한다. 직류-교류간의 변환과 전압 조절을 위해 컨버터, 인버터, 변압기 등이 추가로 구비될 수 있으며, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
이와 같이 제3 자동모드에서는 수동모드와는 달리 탑승자가 직접 레버(130)를 좌우 방향으로 회동시켜 추진력을 생성할 필요가 없이 태양광발전에 의해 모터를 구동시키고 그에 따라 프로펠러가 회전하므로, 탑승자는 레버(130)를 간단히 조정하여 방향만 잡으면 된다.
풍력이 충분한 경우에는 제1 자동모드로 운행하고 태양광발전에 의해 생산된 전기는 축전지(310)에 저장된다. 풍력이 보트를 구동하기에 부족한 경우에는 풍력발전 및/또는 태양광발전에 의해 충전된 전기를 이용하여 모터를 구동시킴으로써 제2 자동모드 또는 제3 자동모드로 운행한다. 제2 자동모드와 제3 자동모드에서 축전지(310) 하나로 공통적으로 적용될 수도 있고, 별도의 축전지를 설치할 수도 있음은 물론이다.
도시되지 않았으나, 별도의 제어부가 구비되어 태양전지의 발전전력 및 풍력 발전전력과 부하(모터)의 수요전력의 크기 관계, 태양광발전 또는 풍력발전의 가능 여부, 축전지의 만충전 여부 등을 포함하는 다양한 상황에 대처할 수 있도록 전력흐름을 제어할 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100 - 수동 동력부 210 - 블레이드
220 - 프로펠러 230 - 블레이드 회전축
240 - 프로펠러 회전축 300 - 태양전지 패널
305 - 발전기 310 - 축전지
320 - 모터

Claims (2)

  1. 태양광 및 풍력에너지를 이용한 다기능 보트에 있어서,
    상기 보트의 하판 일측을 관통하여 배치되는 지지부재, 상기 지지부재의 상단에 구비되어 탑승객에 의해 좌우 방향으로 회동되면서 상기 지지부재에 회전력을 제공하는 레버, 상기 지지부재의 전면에 결합되고 상기 지지부재가 삽입되는 삽입홀이 개구된 제1 고정부재, 상기 지지부재의 하단에 연결되고 수중에 잠긴 상태로 배치된 노깃을 포함하는 수동 동력부; 및
    풍력에 의해 회전하는 블레이드, 상기 블레이드에 연결되어 상기 블레이드의 회전력을 전달하는 블레이드 회전축, 상기 블레이드 회전축의 단부에 구비된 제1 방향전환기어, 상기 제1 방향전환기어와 치형 결합되는 제2 방향전환기어, 상기 제2 방향전환기어에 일측 단부가 결합되는 프로펠러 회전축, 상기 프로펠러 회전축의 타측 단부에 결합되는 프로펠러, 태양광을 전기에너지로 변환하는 태양전지 모듈, 상기 태양전지 모듈에 의해 변환된 전기에너지를 저장하는 축전지, 상기 축전지에 저장된 전기에너지로 구동되며 상기 프로펠러 회전축에 회전동력을 제공하는 모터를 포함하는 자동 동력부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 및 풍력에너지를 이용한 다기능 보트.
  2. 태양광 및 풍력에너지를 이용한 다기능 보트에 있어서,
    상기 보트의 하판 일측을 관통하여 배치되는 지지부재, 상기 지지부재의 상단에 구비되어 탑승객에 의해 좌우 방향으로 회동되면서 상기 지지부재에 회전력을 제공하는 레버, 상기 지지부재의 전면에 결합되고 상기 지지부재가 삽입되는 삽입홀이 개구된 제1 고정부재, 상기 지지부재의 하단에 연결되고 수중에 잠긴 상태로 배치된 노깃을 포함하는 수동 동력부; 및
    풍력에 의해 회전하는 블레이드, 상기 블레이드에 연결되어 상기 블레이드의 회전력을 전달하는 블레이드 회전축, 상기 블레이드 회전축의 회전력을 전달받아 전기로 변환하는 발전기, 상기 발전기에서 생성된 전기에너지를 저장하는 제1 축전지, 상기 제1 축전지에 저장된 전기에너지로 구동되는 모터, 상기 모터의 회전동력에 의해 회전하는 프로펠러 회전축, 상기 프로펠러 회전축의 단부에 구비된 프로펠러, 태양광을 전기에너지로 변환하는 태양전지 모듈, 상기 태양전지 모듈에 의해 변환된 전기에너지를 저장하며 상기 모터를 구동하는 제2 축전지를 포함하는 자동 동력부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 및 풍력에너지를 이용한 다기능 보트.



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