KR101687815B1

KR101687815B1 - 파력 발전 장치 및 이 파력 발전 장치를 복수 개 연결한 파력 발전 시스템

Info

Publication number: KR101687815B1
Application number: KR1020150087588A
Authority: KR
Inventors: 이영근
Original assignee: 이영근
Priority date: 2015-06-19
Filing date: 2015-06-19
Publication date: 2016-12-20

Abstract

본 발명은 파도에 따라 본체가 상하운동과 횡요운동을 할 때 큰 힘을 작용할 수 있는 파력 발전 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다. 이를 위하여 본 발명에서는, 파도가 치는 해수면 상에 놓여서 파도에 따라 자세가 변화하면서 전력을 생산하는 파력 발전 장치로서, 원판 형으로 만들어진 본체; 상기 본체에 설치되는 부유체; 상기 본체에 설치되고 회전축의 회전에 따라 전력을 생산하는 발전기를 포함하는 발전 유닛; 상기 발전 유닛으로부터 측방향으로 연장되고 단부가 수면에 잠기는 둘 이상의 구동 아암; 및 상기 구동 아암의 수면에 잠기는 단부에 설치된 서포팅 플레이트를 포함하고, 상기 구동 아암의 상기 발전 유닛 측 단부에는 구동 기어가 연결되고, 상기 구동 아암이 파도에 따라 상하 방향으로 힘을 받으면서 움직일 때 상기 구동 기어가 회전되며, 이 구동 기어의 회전력이 상기 발전기의 회전축을 회전시켜 전력이 발생되는 파력 발전 장치와 이 파력 발전 장치를 복수 개 연결한 파력 발전 시스템을 제공한다.

Description

파력 발전 장치 및 이 파력 발전 장치를 복수 개 연결한 파력 발전 시스템{Generator using ocean wave power and Power generation system made by connecting a plurality of the generator}

본 발명은 파력 발전 방치 및 이 파력 발전 장치를 복수 개 연결한 파력 발전 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 물결에 따라 최대한 요동할 수 있는 새로운 구조물을 만들어 파도, 너울 등의 물결의 힘을 동력으로 이용하여 전기를 생산할 수 있고, 파도의 방향에 구애되지 않고 발전이 가능한 높은 효율의 파력 발전 장치와 이를 연결하여 만들어지는 파력 발전 시스템에 관한 것이다.

해를 거듭할수록 수십 년간의 묵은 과제인 화석 연료 고갈의 문제가 심화됨에 따라 근래에 신재생 에너지에 대한 관심이 증가하고 있다. 신재생 에너지로 분류되는 태양력, 풍력, 조력, 파력 등을 이용하는 다양한 발전 설비에 대한 적극적인 개발이 이루어지고 있다.

이중에서 파력을 이용하는 발전 장치로는, 예를 들어 대한민국 특허출원 제10-1985-0000525호, 대한민국 등록실용 제20-0400674호등에 파력 발전 장치가 공개되어 있다.

이러한 종래의 파력장치에 있어서는, 파도에 의해 승강하는 부유체와 그 단부에 설치된 레버가 중심축을 중심으로 회전하고, 이 중심축에 의해 회전하는 회전체에 기어부가 설치되며, 이 회전체의 기어부에 소기어가 맞물리게 설치되어 소기어의 회전력으로 발전을 하는 형태이다.

이러한 형태의 종래의 파력 발전기에 있어서는, 레버의 단부에 부착된 부력체가 파도에 의해 승하강하는 운동이 회전력으로 전환하여 발전기로 전달됨으로써 발전기에서 전력이 생산되는 방식인데, 실질적으로 발전기가 설치된 본체와 단부에 부력체가 설치된 레버 사이의 상대 운동이 잘 일어나기 어려운 구조여서 실제로는 전력의 발생이 극히 미미할 수밖에 없다는 문제점이 있다.

이에 구동 레버(또는 아암)와 발전기가 설치된 본체 사이의 상대 운동이 원활하게 일어날 수 있고, 동시에 구동 레버에 의해 전달되는 힘의 크기가 증대되는 새로운 형태의 파력 발전 장치를 개발할 필요성이 크게 대두된다.

대한민국 특허출원 제10-1985-0000525호 대한민국 등록실용 제20-0400674호

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명은 파도에 따른 본체의 상하운동 및 횡요(rolling) 시 큰 힘을 작용할 수 있는 파력 발전 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다. 또한, 본 발명은 종래의 부력을 이용한 파력 발전 장치의 한계를 극복하기 위하여 안출된 것으로서, 본체는 파도 및 너울의 물결에 따라 최대한 요동하고 구동 아암과의 상호작용에 의한 구동력이 작용할 때 구동력에 대한 본체의 저항이 극대화되도록 설계하여 파력에 의해 본체가 동요하는 힘을 최대한 발전기의 동력으로 이용하고자 하는 것이다.

상술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서는,

파도가 치는 해수면 상에 놓여서 파도에 따라 자세가 변화하면서 전력을 생산하는 파력 발전 장치로서,

판상의 본체;

상기 본체에 설치되어 부력을 제공하는 부유체;

상기 본체(100)에 설치되고 회전축의 회전에 따라 전력을 생산하는 발전기를 포함하는 발전 유닛;

상기 발전 유닛으로부터 측방향으로 연장되고 단부가 수면에 잠기는 둘 이상의 구동 아암; 및

상기 구동 아암의 수면에 잠기는 단부에 설치된 서포팅 플레이트를 포함하고,

상기 구동 아암의 상기 발전 유닛 측 단부에는 구동 기어가 연결되고, 파도의 물결에 따라 본체는 상하방향 및 측방향 회전(횡요) 운동을 하고 본체에 연결된 구동 아암과의 상호작용이 기어장치에 의해 발전기의 회전체를 회전시켜 전력이 발생하는 파력 발전 장치를 제공한다.

여기서, 상기 부유체는 상기 본체의 중앙 부분에서 상기 본체를 관통하여 상기 본체의 상하부에 걸쳐 배치되고, 상기 발전 유닛은 상기 부유체의 내부에 배치될 수 있다.

여기서, 상기 본체의 하부에 일단이 고정되어 타단은 해저에 위치하는 해저 지지부에 연결됨으로써 상기 본체의 유실을 방지하는 와이어 또는 체인을 더 포함할 수 있다.

여기서, 상기 구동 아암의 상하 방향의 움직임에 의해 상기 구동 아암의 단부에 고정된 상기 구동 기어가 회전할 때 상기 구동 기어의 일방향으로의 회전력만을 발전기 회전축 방향으로 전달하는 원웨이 베어링을 더 포함할 수 있다.

여기서, 상기 발전기 회전축의 회전수를 발전기가 요구하는 회전수에 맞추기 위하여 상기 구동 기어와 상기 발전기 회전축 사이에 배치되어 동력을 전달하면서 상기 구동 기어의 회전각도 및 회전 각속도를 증대시키는 가속 유닛을 더 포함할 수 있다.

여기서, 상기 구동 아암의 단부에 고정된 구동 기어의 회전축과 상기 발전기의 회전축이 나란하지 않은 경우에 상기 구동 기어와 상기 발전기 회전축 사이에 배치되어 동력 전달 방향을 변화시킴으로써 동력의 원활한 전달을 가능하게 하는 베벨 기어를 포함하는 할 수 있다.

여기서, 상기 구동 아암의 상기 발전 유닛측 단부에는 제1 구동 기어, 제2 구동 기어가 고정되고,

상기 제1 구동 기어 및 상기 제2 구동 기어는 발전기 회전축에 동력을 전달하는 입력축 상의 제1 입력 기어 및 제2 입력 기어를 각각 회전 시키며,

상기 제1 입력 기어 및 제2 입력 기어는 상기 입력축에 원웨이 베어링으로 연결 되어 있고,

상기 제1 구동 기어와 상기 제1 입력 기어는 외치 기어이고, 서로 외측에서 접하며,

상기 제2 구동 기어는 내치 기어이고, 상기 제2 입력 기어는 외치 기어이며, 상기 제2 구동 기어의 내측에 상기 제2 입력 기어가 접하고,

상기 구동 아암의 일방향 움직임에 대해 제1 입력 기어의 회전이 입력축에 전달되면 구동 아암의 다른 방향 움직임에 대해서는 제2 입력 기어의 회전이 입력축에 전달되어서 구동 아암의 양 방향 움직임에 대해 연속적으로 같은 방향으로 입력축이 회전하도록 할 수 있다.

또한, 상술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서는,

복수의 파력 발전 장치가 서로 연결되어 구성되고, 파도가 치는 해수면 상에 놓여서 파도에 따라 자세가 변화하면서 전력을 생산하는 파력 발전 시스템으로서,

상기 파력 발전 장치는,

판상의 본체;

상기 본체에 설치되어 부력을 제공하는 부유체;

상기 본체에 설치되고 회전축의 회전에 따라 전력을 생산하는 발전기를 포함하는 발전 유닛; 및

상기 발전 유닛으로부터 측방향으로 연장되고 단부가 수면에 잠기는 둘 이상의 구동 아암을 포함하고,

상기 파력 발전 장치들 사이의 연결은 상기 구동 아암에 의해 이루어지고,

상기 파력 발전 장치들 중 최외각에 배치된 파력 발전 장치에서 다른 파력 발전 장치를 향하여 연장된 것이 아닌 외측으로 연장된 구동 아암은,

수면에 잠긴 단부에 판상 부재인 서포팅 플레이트가 설치되고,

상기 구동 아암의 상기 발전 유닛 측 단부에는 구동 기어가 연결되고, 파도에 따라 상하 방향으로 힘을 받으면서 상기 본체가 상기 구동 아암에 대해 상대적으로 움직일 때 상기 구동 기어가 회전되며, 이 구동 기어의 회전력이 상기 발전기 회전축을 회전시켜 전력이 발생되는 파력 발전 시스템을 제공 한다.

여기서, 상기 부유체(300)는 상기 본체(100)의 중앙 부분에서 상기 본체(100)를 관통하여 상기 본체(100)의 상하부에 걸쳐 배치되고, 상기 발전 유닛(200)은 상기 부유체(300)의 내부에 배치될 수 있다.

여기서, 상기 구동 기어와 상기 발전기 회전축 사이에 배치되어 동력을 전달하면서 상기 구동 기어의 회전각도 및 회전 각속도를 가속하여 상기 발전기 회전축의 회전수를 발전기가 요구하는 회전수에 맞추는 가속 유닛을 더 포함할 수 있다.

여기서, 상기 구동 아암의 단부에 고정된 구동 기어의 회전축과 상기 발전기 회전축이 나란하지 않은 경우에 상기 구동 기어와 상기 발전기 회전축 사이에 배치되어 동력 전달 방향을 변화시킴으로써 동력의 원활한 전달을 가능하게 하는 베벨 기어를 포함할 수 있다.

상기 구동 아암의 움직임에 따라 상기 제1 구동 기어 및 제2 구동 기어가 각각 제1 입력 기어 및 제2 입력 기어를 회전시킬 때 제1 입력 기어와 제2 입력 기어의 회전 방향이 서로 반대여서 구동 아암의 일방향 움직임에 대해 제1 입력 기어의 회전이 입력축에 전달되면 구동 아암의 다른 방향 움직임에 대해서는 제2 입력 기어의 회전이 입력축에 전달되어서 구동 아암의 양 방향 움직임에 대해 연속적으로 입력축이 같은 방향으로 회전 하도록 할 수 있다.

본 발명의 파력 발전 장치에서는 본체가 넓은 면적을 가져서 수면 상에서 상하 방향으로 이동하는데 저항력이 크게 작용하는 구조이고, 동시에 구동 아암 단부에 면적이 넓은 서포팅 플레이트가 설치되어 있어서, 파도의 큰 힘에 의해 본체의 자세가 변화할 때 구동 아암에 큰 힘이 전달될 수 있다.

본 발명의 파력 발전 장치에서는 본체로서 넓은 면적을 가진 원형 판을 사용하고 본체의 무게를 줄여서 본체가 파의 물결에 순응하는 움직이는 구조이다. 이러한 구조에 의해 본체의 움직임이 크게 형성된다. 본체의 평판 구조와 넓은 면적으로 인하여 구동 아암에 의한 구동력에 대해 큰 압력저항과 와저항이 발생함으로써 본체와 구동 아암의 상호작용이 대부분 파력 발전 장치의 동력으로 작용하게 되는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 지렛대 효과를 이용한 구동 아암을 4개 이상 설치하여 파도 위의 두 물체의 상호작용을 이용하므로 격심한 파도에 의해 발생할 수 있는 손상을 방지하고 본체의 안정성을 기할 수 있다.

또한, 본 발명은 대형 부유체 대신 원판을 이용하고 지렛대 효과를 이용하는 구조로 구조가 간단하고 제작비용 및 유지관리비용을 절감할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 파력 발전 장치의 구성을 개략적으로 보여주는 측면도.
도 2는 본 발명에 따른 파력 발전 장치에 아암이 두 개 설치된 실시예의 평면도.
도 3은 도 2에 도시된 파력 발전 장치의 발전 유닛의 내부 구성을 보여주는 도면.
도 4는 본 발명에 따른 파력 발전 장치에 구동 아암이 네 개 설치된 실시예의 평면도.
도 5는 도 4에 도시된 파력 발전 장치의 발전 유닛의 내부 구성을 보여주는 도면.
도 6은 본 발명에 따른 파력 발전 장치가 파도의 마루와 골 사이에 위치할 때의 모습을 보여주는 도면.
도 7은 본 발명에 따른 파력 발전 장치가 파도의 마루와 골 사이에 위치할 때의 모습으로 도 6에 도시된 경우와 반대 방향으로 기울어진 상태를 보여주는 도면.
도 8은 본 발명에 사용되는 구동 아암의 다른 실시예를 개략적으로 보여주는 도면.
도 9는 도 8의 A-A 선을 따라 취한 단면도.
도 10은 도 8의 B-B 선을 따라 취한 단면도.
도 11은 도 8에 도시된 구동 아암의 서포팅 플레이트측 단부가 내려갈 때의 입력축의 회전을 보여주는 도면.
도 12는 도 8에 도시된 구동 아암의 서포팅 플레이트측 단부가 올라갈 때의 입력축의 회전을 보여주는 도면.
도 13은 본 발명에 따른 파력 발전 장치가 여러 개 연결되어 사용되는 파력 발전 시스템의 모습을 보여주는 도면.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

도 1에는 본 발명에 따른 파력 발전 장치의 구성을 개략적으로 보여주는 측면도가 도시되어 있고, 도 2에는 본 발명에 따른 파력 발전 장치에 구동 아암이 두 개 설치된 실시예의 평면도가 도시되어 있으며, 도 3에는 도 2에 도시된 파력 발전 장치의 발전 유닛의 내부 구성을 보여주는 도면이 도시되어 있다.

본 발명에 따른 파력 발전 장치는 파도가 치는 해수면 상상에 놓여서 파도에 따라 움직이면서 전력을 생산하는 장치로서, 도 1에 도시된 것과 같이 본체(100), 부유체(300), 발전 유닛(200), 구동 아암(261, 281), 서포팅 플레이트(264, 284)를 포함한다.

상기 본체(100)는 평면 형상이 원형인 판상의 부재로 만들어진다. 원형의 판상 부재로 본체를 제작하는 것은 다음의 원리에 기반하여 물결이 본체를 최대한 요동하게 하여 그 요동을 최대한 동력으로 사용하는 파력 발전 장치를 제공하고자 한 것이다. 첫째, 수면 또는 수면에 인접하여 부유하는 물체는 무게가 작을수록 파도(wave 또는 swell)의 움직임을 거의 그대로 따라 움직이게 된다. 둘째, 수면에 인접하여 부유하는 물체는 평면이고 표면적이 클수록, 그리고 부체의 중심에서의 거리(원판의 경우 원판의 반지름)가 클수록 부체의 움직임을 제어하려는 힘에 대한 저항이 크다. 이러한 두 가지 원리에 기반하여 상기 본체의 형상을 정하였다. 상기 본체(100)의 원판 형태는 해수면 부근에 잠겨 있을 때 파도가 밀려와서 수면의 굴곡 자체가 변화할 때 이에 따라 자세가 쉽게 변화된다. 더불어 수면에 잠긴 상태에서 상하 방향으로 움직이기 위해서는 큰 저항력이 작용하는 구조이기도 하다. 상기 본체는 중량이 가벼운 것이 바람직하고, 동시에 파도의 큰 힘이 작용할 때에 쉽게 부서지지 않는 강도를 지닐 필요가 있다. 이에 탄소섬유 소재와 같은 가볍고 튼튼한 소재로 만들어지는 것이 바람직하다. 상기 본체는 반드시 원형일 필요는 없고, 원형 외에도 다양한 정다각형이 적용 가능하고, 꼭지점 부분은 라운딩 처리된 정다각형 형태도 적용이 가능하다. 그러나 원형인 것이 전체적인 장치의 균형을 맞추는데 용이하고, 파도의 방향이 항상 변화하는 것이므로 어느 방향에서 파도가 치는 경우에도 대응할 수 있다는 점에서 원형의 평면 형상을 가지는 것이 더 바람직하다.

상기 부유체(300)는 상기 본체(100)에 고정되는 것으로, 상기 본체(100)를 포함한 전체 장치가 해수면 밑으로 완전히 가라앉지 않도록 부력을 제공한다. 예를 들어, 상기 본체의 상부에 고정되거나, 상기 본체를 관통하여 고정되거나, 상기 본체의 하부에 고정될 수 있다.

상기 발전 유닛(200)은 발전기 회전축(211)의 회전에 따라 전력을 생산하는 발전기(210)를 포함하는 것으로, 상기 본체 또는 부유체에 설치된다. 상기 발전 유닛은 상기 본체 및 부유체와 일체로 결합되어 움직일 수 있으면 어떤 방식으로 설치되는 것도 가능하다. 다만, 상기 발전 유닛이 상기 부유체(300) 내에 배치되는 것이 방수 구조 설계를 위해서나 장치의 해수면 부근에서의 안정적인 부유를 위해 가장 바람직하다. 즉, 중량물인 발전 유닛(200)을 부유체가 감싸는 구조인 것이 장치 전체에 부력을 제공하고 장치 전체의 중량이 한쪽으로 치우치지 않게 하므로 가장 바람직하다. 상기 발전 유닛(200)은 구동 기어(272, 282)를 구비하고, 상기 구동 아암(271, 281)이 상기 구동 기어(272, 282)를 회전시키며, 상기 구동 기어(272, 282)의 회전력이 상기 발전기 회전축(211)으로 전달된다. 상기 발전 유닛(200)의 상세 구성예에 대해서는 이후에 추가로 설명한다.

상기 구동 아암(261, 281)은 상기 발전 유닛(200)으로부터 측방향으로 연장되고 단부가 수면에 잠기도록 설치되고 상기 본체(100)에 대해 복수의 구동 아암(261, 281)이 등간격으로 배치된다.

상기 서포팅 플레이트(264, 284)는 상기 구동 아암(261, 281)의 수면에 잠기는 단부에 설치되는 것으로 구동 아암에 비해 측방향 면적이 넓게 형성되고 판상의 부재로 만들어진다. 판상의 부재로 만들어지면 수면에 대해 상하 방향으로의 움직임이 발생할 때 저항력이 크게 발생하는 특성을 가지게 된다. 구동 아암의 단부에 면적이 넓게 형성된 서포팅 플레이트(264, 284)가 위치하는 경우 파도에 의해 구동 아암의 본체(100)에 대한 각도가 변화하면서 구동 아암이 구동 기어(272, 282)를 큰 힘으로 회전 시키도록 하는 힘을 제공한다. 즉, 파도가 치면 본체(100)는 파도의 물결에 따라 자세가 변화할 수밖에 없고, 본체(100)의 자세 변화에 따라 구동 아암 및 서포팅 플레이트(264, 284)의 본체(100)를 기준으로 한 자세가 변화할 수밖에 없다. 파도의 큰 에너지에 의해 본체(100)의 자세와 본체(100)에 연결된 구동 아암의 본체(100)에 대한 상대적인 자세가 강제로 변화하면서 본체의 넓은 면적에 작용하는 파도의 힘과 큰 저항력에 의해 큰 힘으로 강하게 구동 아암을 구동하게 된다. 이러한 저항력의 활용이 가능하게 하는 것이 서포팅 플레이트(264, 284)가 된다.

이상과 같은 구성을 가지는 본 발명에 따른 파력 발전 장치는, 상기 구동 아암의 상기 발전 유닛(200) 측 단부에는 발전기 회전축(211)에 동력을 전달하는 구동 기어가 배치되고, 상기 구동 아암이 파도에 따라 상하 방향으로 힘을 받을 때 상기 구동 기어가 회전되며, 이 구동 기어의 회전력이 상기 발전기 회전축(211)을 회전시켜 전력이 발생된다.

본 발명의 파력 발전 장치를 구성하는 본체(100)는 넓은 원판 형으로 이루어지는데, 그 형상적 특징으로 인해 파도의 물결에 따라 물결의 굴곡에 그대로 따라서 자세가 변화하게 된다.

한편, 본 발명에 따른 파력 발전 장치는 해상에 일부분이 잠긴 상태로 배치되므로 부유하여 해류를 따라 유실될 우려가 있으므로 본체(100) 하방으로부터 해저에 연결되는 와이어(150)가 배치되는 것이 바람직하다. 해저에 고정되는 방식은 반드시 해저 구조물(160)이 해저에 완전 고정되는 방식일 필요는 없고 배의 닻과 같은 형태도 가능할 것이다.

이하에서는 도 3을 참조하여 구동 아암이 두 개 설치된 상태에서의 발전 유닛(200)의 내부 구성의 일례를 설명한다.

도 3에 도시된 것과 같이, 본 발명의 파력 발전 장치에 사용되는 발전 유닛(200)은 발전기(210)와 하나 이상의 구동 모듈(270, 280)을 포함한다.

본 실시예에서 상기 발전기(210)는 그 회전축이 본체(100)의 평면과 나란하게 되도록 설치되고, 발전기 회전축(211)은 베어링(212)들에 의해 회전 가능하게 지지되어 있고, 발전기 자체는 하우징(213)에 의해 지지될 수 있다.

상기 구동 모듈(270, 280)은 외부의 구동 아암(271, 281)과 발전기 회전축(211) 사이에 동력 전달이 가능하게 하는 것으로, 구체적으로 구동 기어(272, 282), 원웨이 베어링(275, 285), 가속 유닛(276, 286), 종동 기어(215, 217)를 포함할 수 있다.

상기 구동 기어(272, 282)의 회전이 한 방향으로 이루어지는 것이 아니라 상기 구동 아암의 상하 방향 운동에 따라 회전과 역회전을 반복하게 될 수 있다. 이때 구동 기어(272, 282)의 회전 움직임 중 어느 한 방향의 회전만을 종동 기어(215, 217)측으로 전달하는 것이 발전기(210)에서 발생되는 전력의 제어에 유리하다. 이를 위해 상기 구동 기어(272, 282)와 상기 발전기 회전축(211) 사이에 원웨이 베어링(275, 285)을 설치하여 구동 기어(272, 282)의 일방향 회전만이 발전기 회전축(211)으로 전달되도록 하는 것이 바람직하다. 본 발명에서 원웨이 베어링으로 지칭하기는 하나 일방향으로의 동력 전달이 가능하게 하는 것이면 원웨이 베어링, 원웨이 기어, 원웨이 스프로킷 등 어떤 기계요소라도 균등하게 사용이 가능하다.

한편, 상기 구동 아암(271, 281)의 움직임의 유격과 이에 따른 상기 구동 기어(272, 282)의 회전 각도는 제한된 범위여서 이를 일방향의 연속적인 회전으로 구현하기 위해서는 상기 원웨이 베어링(275, 285) 외에도 회전각도 및 회전 각속도를 증가시키는 가속 유닛(276, 286)을 사용하는 것이 바람직하다. 상기 가속 유닛(276, 286)은 입력축의 회전수에 비해 출력축의 회전수가 더 크게 하는 것으로 복수의 복층 기어, 유성기어 등을 사용하여 구현할 수 있다. 상기 가속 유닛(276, 286)은 상기 구동 기어(272, 282)와 상기 발전기 회전축(211) 사이에 배치된다.

이밖에도 내부 기계요소들 간의 간섭을 피하기 위해 필요한 경우에는 보조 기어(278, 288) 등을 더 사용할 수 있는데, 보조 기어는 본 발명의 필수적인 구성요소가 아님은 자명하다.

도 2 및 도 3에서 두 개의 구동 아암이 파력 발전 장치의 중심을 어긋나도록 연장된 형태로 도시하고 설명하였는데, 반드시 이에 한정되지는 않는다. 다만 장치를 구성하는 기계요소들 간의 간섭과 중량의 고른 분포를 고려하여 다양한 변화가 가능하다.

도 4에는 본 발명에 따른 파력 발전 장치에 구동 아암이 네 개 설치된 실시예의 평면도가 도시되어 있으며, 도 5에는 도 4에 도시된 파력 발전 장치의 발전 유닛(200)의 내부 구성을 보여주는 도면이 도시되어 있다.

도 4에 도시된 것과 같이, 본 발명에 따른 파력 발전 장치에서 구동 아암은 본체(100)의 발전 유닛(200)을 중심으로 방사형으로 복수 개가 배치되는 것이 본 발명의 파력 발전 장치의 균형을 위해 바람직하다. 도면에는 4개의 구동 아암(261, 271, 281, 291)이 도시되어 있으나, 필요에 따라 더 많은 개수의 구동 아암을 설치하는 것도 가능하다. 구동 아암은 본체(100)의 전복을 막아주는 역할을 하기도 하는데, 본 발명의 파력 발전 장치의 좌우 요동이 큰 장점을 유지하기 위해서는 여러 개의 구동 아암을 구비하는 것이 더욱 바람직하다.

다만, 발전기 회전축(211)은 일방향으로 정해지는데 비해 여러 개의 구동 아암들 중에는 그 방향이 발전기 회전축(211)과 직교하지 않은 것이 있을 수밖에 없다. 이 경우에도 구동 기어(262, 272, 282, 292)와 발전기 회전축(211) 사이의 동력 전달이 원활하게 이루어지게 하기 위해서는 도 5에 도시된 것과 같이 베벨 기어와 같이 동력 전달 방향을 바꿔줄 수 있는 기계요소가 사용되는 것이 바람직하다. 도 5에 도시된 베벨 기어(268, 269, 298, 299)는 90도 방향으로 동력 전달 방향을 전환하는데, 구동 아암의 개수가 늘어나면 90도 방향으로의 전환만이 아니라 구동 아암의 설치 방향에 따라 45도, 135도(8개의 구동 아암이 사용되는 경우) 또는 30도, 60도, 120도 150도(12개의 구동 아암이 사용되는 경우)로 동력 전달 방향을 전환해주는 다양한 각도의 베벨 기어가 사용될 수 있다.

도 6에는 본 발명에 따른 파력 발전 장치가 파도의 마루와 골의 사이에 위치할 때의 모습을 보여주는 도면이 도시되어 있고, 도 7에는 본 발명에 따른 파력 발전 장치가 파도의 마루에 위치할 때의 모습을 보여주는 도면이 도시되어 있다.

도 6 및 도 7에 도시된 것과 같이, 본 발명에 따른 파력 발전 장치는 파도에 따라 본체(100)가 물결의 모양에 따라서 절대 좌표계를 기준으로 상하 방향으로 움직이고, 동시에 자세가 기울어졌다가(tilting) 돌아오는 것을 반복하게 된다.

수면의 파도는 수면으로부터 깊어질수록 그 힘의 크기가 감소하지만 어느 정도 깊이까지는 그 힘을 유지한다. 도 6 및 도 7에 도시된 것과 같이 본 발명에 따른 파력 발전 장치가 파도의 마루와 골 사이에 위치하게 될 때에는 본체는 파도 표면의 굴곡을 따라 절대 좌표계를 기준으로 자세가 기울어지고, 구동 아암들은 본체에 대해 상대적으로 상하 방향의 위치가 변화한다. 이러한 구동 아암의 동작에 의한 구동력은 구동 아암의 본체(100) 측 단부에 배치된 구동 기어(262, 272, 282, 292)를 소정 각도 회전 시키게 된다. 구동 기어(262, 272, 282, 292)의 회전은 원웨이 베어링(265, 275, 285, 295)을 거치면서 한 방향의 회전 동력만 전달되고, 가속 유닛(266, 276, 286, 296)을 거치면서 회전수가 증대되며, 증대된 한 방향의 회전 동력이 발전기 회전축(211)을 회전시켜 전력을 생산하게 된다.

다시 한번 강조하면, 본 발명에 따른 파력 발전 장치는 판상의 부재로 이루어진 본체를 사용하는 구조적 특성으로 인해 물결에 굴곡을 그대로 따르면서 절대 좌표계(universal coordinate)를 기준으로 본체의 자세 및 위치가 변화하는 특성을 지닌다. 본 발명에 따른 파력 발전 장치에서는 본체나 서포팅 플레이트가 판상의 부재로 이루어져서 본체나 서포팅 플레이트를 수면에 대해 상하 방향으로 이동하려면 큰 저항력이 작용한다. 이에 따라 수면에 대해서는 상하 방향으로 잘 움직이지 않고, 파도에 따라 수면에 굴곡이 형성될 때 그 굴곡에 따라 본체와 구동 아암 간에 상대적인 자세의 변화가 이루어지게 된다. 이때 구동 아암의 단부인 서포팅 플레이트와 구동 기어가 위치하는 발전 유닛 내부 사이의 거리가 길어서 지렛대의 원리에 의해 발전기의 회전축에는 큰 힘이 작용하는 효과도 얻을 수 있다.

도 8에는 본 발명에 사용되는 구동 아암과 구동 기어를 포함하는 구동부의 다른 실시예를 개략적으로 보여주는 도면이 도시되어 있고, 도 9에는 도 8의 A-A 선을 따라 취한 단면도가 도시되어 있으며, 도 10에는 도 8의 B-B 선을 따라 취한 단면도가 도시되어 있다.

구동 아암과 구동 기어를 포함하고 구동력을 발전 유닛으로 전달하는 기능을 하는 부재를 구동부로 지칭하기로 한다.

도 8 내지 도 10에 도시된 것과 같이, 구동부는, 발전 유닛(200)에 피봇 고정된 구동 아암(400), 상기 구동 아암(400) 단부에 고정된 제1 구동 기어(410) 및 제2 구동 기어(420), 상기 제1 구동 기어(410)에 의해 회전되는 제1 입력 기어(510), 상기 제2 구동 기어(420)에 의해 회전되는 제2 입력 기어(520), 상기 제1 입력 기어(510) 및 제2 입력 기어(520)와 원웨이 베어링(515, 525)으로 연결된 입력축(500)을 포함한다.

상기 제1 구동 기어(410)와 상기 제1 입력 기어(510)는 외측을 향하여 기어치가 형성된 외치 기어이고, 상기 제1 구동 기어(410)와 상기 제1 입력 기어(510)는 서로 외측에서 접하도록 설치된다.

상기 제2 구동 기어(420)는 내측을 향하여 기어치가 형성된 내치 기어이고, 상기 제2 입력 기어(520)는 외측을 향하여 기어치가 형성된 외치 기어이며, 상기 제2 구동 기어(420)와 상기 제2 입력 기어(520)는 상기 제2 구동 기어(420)의 내측에서 서로 접하도록 설치된다.

상기 제1 구동 기어(410)와 상기 제2 구동 기어(420)는 브래킷(400)에 의해 서로 고정되어 있어서 상기 구동 아암(400)의 회동축(430)에 대한 회동에 대응하여 함께 움직이게 된다.

상기 제1 입력 기어(510)와 상기 제2 입력 기어(520)는 서로 동일한 직경을 가지도록 만들어질 수 있다. 이 경우, 상기 제1 구동 기어(410)와 상기 제1 입력 기어(510)가 접하는 지점과, 상기 제2 구동 기어(420)와 상기 제2 입력 기어(520)가 접하는 지점은, 구동 아암(400)의 길이 방향으로 상기 제1 입력 기어(510) 및 상기 제2 입력 기어(520)의 직경과 동일한 길이만큼 이격된다. 즉, 제1 구동 기어(410)의 반경(R1)과 제1 입력 기어(510)의 직경(R2의 두 배)을 합한 길이가 제2 구동 기어(420)의 반경(R3)과 같아지게 된다.

본 실시예에서 이와 같이 구성하는 이유는 구동 아암(400)의 양 방향 움직임 모두가 발전기의 회전축의 회전에 기여할 수 있도록 하기 위한 것으로 도 11 및 도 12를 참조하여 동작을 설명한다.

도 11에는 도 8에 도시된 구동 아암(400)의 외측 단부가 내려갈 때의 입력축(500)의 회전을 보여주는 도면이 도시되어 있고, 도 12에는 도 8에 도시된 구동 아암(400)의 외측 단부가 올라갈 때의 입력축(500)의 회전을 보여주는 도면이 도시되어 있다. 도 11 및 도 12에서 "

" 표시는 해당 부분이 도면의 지면을 기준으로 상승하는 방향으로 움직인다는 표시이고, "

" 표시는 해당 부분이 도면의 지면을 기준으로 하강하는 방향으로 움직인다는 표시이다.

도 11에 도시된 것과 같이, 구동 아암(400)의 외측 단부, 즉 서포팅 플레이트측 단부(또는 인접한 타 파력 발전 장치측 단부)가 내려갈 때에는 제1 구동 기어(410)와 제2 구동 기어(420)가 상승하면서 제1 입력 기어(510)는 도면을 기준으로 오른 쪽이 올라간다. 즉, 도 8의 C 방향에서 볼 때 제1 입력 기어(510)는 반시계 방향으로 회전한다. 동시에 제2 입력 기어(520)는 제2 구동 기어(420)에 의해 도면을 기준으로 오른 쪽이 내려가면서 C 방향에서 볼 때 시계 방향으로 회전한다. 제1 입력 기어(510)와 제2 입력 기어(520)가 모두 입력축(500)에 대해 시계 방향 회전만을 전달하도록 원웨이 베어링으로 연결된 경우라면, 구동 아암(400) 우측(도면 기준) 단부의 하강 움직임에 따라 시계 방향으로 회전하는 제2 입력 기어(520)의 회전만이 입력축(500)에 전달된다.

반대로 도 11에 도시된 것과 같이, 구동 아암(400)의 우측(도면 기준) 단부가 상승하는 경우에는 제1 입력 기어(510)가 시계 방향으로 회전하고 제2 입력 기어(520)가 반시계 방향으로 회전하게 된다. 이 경우에도 원웨이 베어링이 시계 방향의 회전만을 전달한다면, 구동 아암(400)의 우측(도면 기준) 단부의 하강 움직임에 따라 시계 방향으로 회전하는 제1 입력 기어(510)의 회전만이 입력축(500)에 전달된다.

이에 따라 구동 아암(400)의 양방향 움직임 중 어느 방향으로의 움직임이 있는 경우에도 연속적으로 입력축(500)으로 회전력이 전달되게 되어 앞서 살펴본 실시예에 비해 두 배의 회전력을 얻을 수 있게 된다.

한편, 도 8 내지 도 12를 참조하여 본 발명의 파력 발전 장치에서 큰 힘으로 구동이 가능하게 되는 지렛대 원리가 적용되는 것을 설명할 수 있다.

상기 구동 아암(400)이 회동 가능하게 피봇 고정된 회동축(430)의 중심으로부터 제1 구동 기어(410)와 제2 구동 기어(420) 각각의 반경이 정해진다. 제1 구동 기어(410) 및 제2 구동 기어(420)가 회동축(430)의 중심점을 기준으로 180도 각도 범위에 못 미치는 정도의 범위에서만 기어치를 구비하지만, 구동 아암(400)의 회동이 제한된 각도 범위에서 이루어지므로 360 각도 범위에 걸쳐 기어치가 형성된 경우와 기구학적으로 차이는 없다. 회동축(430)의 중심점으로부터 구동 아암의 외측 단부까지의 길이(예를 들어 도 1의 L로 표시된 길이)와 제1 구동 기어(410)의 반경(R1)이나 제2 구동 기어(420)의 반경(R2)의 비율에 따라 제1 구동 기어(410) 및 제2 구동 기어(420)가 큰 힘으로 각각 제1 입력 기어(510) 및 제2 입력 기어(520)를 회전시키게 된다. 즉, 지렛대 원리에 따라 구동 아암(400) 단부에 가해지는 힘의 크기에 비해 제1 구동 기어(410)가 제1 입력 기어(510)를 회전시키는 힘은 (L/R1)의 비율로 증대되고, 제2 구동 기어(420)가 제2 입력 기어(520)를 회전시키는 힘은 (L/R2)의 비율로 증대된다.

도 13에는 본 발명에 따른 파력 발전 장치가 여러 개 연결되어 형성된 파력 발전 시스템의 일례의 모습을 보여주는 도면이 도시되어 있다.

도 13에 도시된 것과 같이, 본 발명에 따른 파력 발전 시스템(1000)은 도 1에 도시된 본 발명에 따른 파력 발전 장치(10)가 여러 개 연결되어 구성된다. 연결되는 방식은 도 13에 도시된 것과 같이 각각의 파력 발전 장치에 4개씩의 구동 아암(100 또는 400)이 배치된 상태에서 파력 발전 장치들이 바둑판 형태로 배치되어 인접한 파력 발전 장치들 간에 구동 아암(400)을 공유하는 방식이 사용될 수 있다. 다만, 이에 한정되지는 않고 만약 세 개의 구동 아암(400)을 구비하고 파력 발전 장치들이 삼각형을 이루면서 배치되어 인접한 파력 발전 장치들 간에 구동 아암(400)을 공유하는 방식이 사용될 수도 있는 등 다양한 다각형 형태의 각 꼭지점 위치에 파력 발전 장치가 배치되고 인접한 파력 발전 장치들 사이에 구동 아암(400)을 공유하는 방식으로 배치되는 방식이 사용될 수도 있다.

어느 경우에나 최외각에 배치된 파력 발전 장치에서 외측으로 배치된 구동 아암(100 또는 400)에는 외측으로 연장되고 단부에 서포팅 플레이트(264, 274, 284, 294)가 고정되는 것이 바람직하다.

또한, 도면에 도시되어 있지는 않지만 인접한 파력 발전 장치와 간섭하지 않는 범위에서 인접한 파력 발전 장치와 공유하지 않고 단부에 서포팅 플레이트가 고정된 구동 아암(400)을 더 구비하는 것도 가능하다.

이와 같이 구성된 파력 발전 시스템에서는 각각의 파력 발전 장치들이 발전에 기여하여 대규모의 발전이 가능하게 된다.

지금까지 본 발명을 설명함에 있어, 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해짐이 자명하다.

10: 파력 발전 장치 100: 본체
150: 와이어 160: 해저 지지부
200: 발전 유닛 210: 발전기
211: 발전기 회전축 212: 베어링(발전기 회전축용)
213: 하우징 214, 216: 종동 기어(베벨 기어)
215, 217: 종동 기어(스퍼 기어) 260, 270, 280, 290: 동력 전달부
261, 271, 281, 291, 400: 구동 아암
262, 272, 282, 292: 구동 기어
265, 275, 285, 295, 515, 525: 원웨이 베어링
266, 276, 286, 296: 가속 유닛
267, 277, 287, 297: 가속 유닛 출력측 기어
268, 269, 298, 299: 방향 전환용 베벨 기어
278, 288: 보조 기어 300: 부유체
410: 제1 구동 기어 420: 제2 구동 기어
430: 회동축 440: 브래킷
500: 입력축 510: 제1 입력 기어
520: 제2 입력 기어 1000: 파력 발전 시스템

Claims

파도가 치는 해수면 상에 놓여서 파도에 따라 자세가 변화하면서 전력을 생산하는 파력 발전 장치로서,
판상의 본체(100);
상기 본체(100)에 설치되어 부력을 제공하는 부유체(300);
상기 본체(100)에 설치되고 회전축의 회전에 따라 전력을 생산하는 발전기(210)를 포함하는 발전 유닛(200);
상기 발전 유닛(200)으로부터 측방향으로 연장되고 단부가 수면에 잠기는 둘 이상의 구동 아암; 및
상기 구동 아암의 수면에 잠기는 단부에 설치되고 판상의 부재인 서포팅 플레이트(274, 284)를 포함하고,
상기 구동 아암의 상기 발전 유닛(200) 측 단부에는 구동 기어(272, 282)가 연결되고, 파도에 따라 상하 방향으로 힘을 받으면서 상기 본체가 상기 구동 아암에 대해 상대적으로 움직일 때 상기 구동 기어(272, 282)가 회전되며, 이 구동 기어(272, 282)의 회전력이 상기 발전기 회전축(211)을 회전시켜 전력이 발생되는 파력 발전 장치.
제1항에 있어서,
상기 부유체(300)는 상기 본체(100)의 중앙 부분에서 상기 본체(100)를 관통하여 상기 본체(100)의 상하부에 걸쳐 배치되고, 상기 발전 유닛(200)은 상기 부유체(300)의 내부에 배치된 것을 특징으로 하는 파력 발전 장치.
제1항에 있어서,
상기 본체(100)의 하부에 일단이 고정되어 타단은 해저에 위치하는 해저 지지부에 연결됨으로써 상기 본체(100)의 유실을 방지하는 와이어를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 파력 발전 장치.
제1항에 있어서,
상기 구동 아암의 상하 방향의 움직임에 의해 상기 구동 아암의 단부에 고정된 상기 구동 기어(272, 282)가 회전할 때 상기 구동 기어(272, 282)의 일방향으로의 회전력만을 발전기 회전축(211) 방향으로 전달하는 원웨이 베어링(275, 285)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 파력 발전 장치.
제1항에 있어서,
상기 구동 기어(272, 282)와 상기 발전기 회전축(211) 사이에 배치되어 동력을 전달하면서 상기 구동 기어(272, 282)의 회전각도 및 회전 각속도를 가속하여 상기 발전기 회전축(211)의 회전수를 발전기가 요구하는 회전수에 맞추는 가속 유닛(276, 286)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 파력 발전 장치.
제1항에 있어서,
상기 구동 아암의 단부에 고정된 구동 기어(272, 282)의 회전축과 상기 발전기 회전축(211)이 나란하지 않은 경우에 상기 구동 기어(272, 282)와 상기 발전기 회전축(211) 사이에 배치되어 동력 전달 방향을 변화시킴으로써 동력의 원활한 전달을 가능하게 하는 베벨 기어를 포함하는 것을 특징으로 하는 파력 발전 장치.
제1항에 있어서,
상기 구동 아암의 상기 발전 유닛측 단부에는 제1 구동 기어(410), 제2 구동 기어(420)가 고정되고,
상기 제1 구동 기어(410) 및 상기 제2 구동 기어(420)는 발전기 회전축에 동력을 전달하는 입력축(500) 상의 제1 입력 기어(510) 및 제2 입력 기어(520)를 각각 회전 시키며,
상기 제1 입력 기어(510) 및 제2 입력 기어(520)는 상기 입력축(500)에 원웨이 베어링으로 연결 되어 있고,
상기 제1 구동 기어(410)와 상기 제1 입력 기어(510)는 외치 기어이고, 서로 외측에서 접하며,
상기 제2 구동 기어(420)는 내치 기어이고, 상기 제2 입력 기어(520)는 외치 기어이며, 상기 제2 구동 기어(420)의 내측에 상기 제2 입력 기어(520)가 접하고,
상기 구동 아암의 움직임에 따라 상기 제1 구동 기어(410) 및 제2 구동 기어(420)가 각각 제1 입력 기어(510) 및 제2 입력 기어(520)를 회전시킬 때 제1 입력 기어(510)와 제2 입력 기어(520)의 회전 방향이 서로 반대여서 구동 아암의 일방향 움직임에 대해 제1 입력 기어(510)의 회전이 입력축(500)에 전달되면 구동 아암의 다른 방향 움직임에 대해서는 제2 입력 기어(520)의 회전이 입력축(500)에 전달되어서 구동 아암의 양 방향 움직임에 대해 연속적으로 입력축(500)이 회전 하는 것을 특징으로 하는 파력 발전 장치.
복수의 파력 발전 장치가 서로 연결되어 구성되고, 파도가 치는 해수면 상에 놓여서 파도에 따라 자세가 변화하면서 전력을 생산하는 파력 발전 시스템으로서,
상기 파력 발전 장치는,
판상의 본체(100);
상기 본체(100)에 설치되어 부력을 제공하는 부유체(300);
상기 본체(100)에 설치되고 회전축의 회전에 따라 전력을 생산하는 발전기(210)를 포함하는 발전 유닛(200); 및
상기 발전 유닛(200)으로부터 측방향으로 연장되고 단부가 수면에 잠기는 둘 이상의 구동 아암을 포함하고,
상기 파력 발전 장치들 사이의 연결은 상기 구동 아암에 의해 이루어지고,
상기 파력 발전 장치들 중 최외각에 배치된 파력 발전 장치에서 전체 파력 발전 시스템에 대해 외측으로 연장된 구동 아암은,
수면에 잠긴 단부에 판상 부재인 서포팅 플레이트(274, 284)가 설치되고,
상기 구동 아암의 상기 발전 유닛(200) 측 단부에는 구동 기어(272, 282)가 연결되고, 파도에 따라 상하 방향으로 힘을 받으면서 상기 본체가 상기 구동 아암에 대해 상대적으로 움직일 때 상기 구동 기어(272, 282)가 회전되며, 이 구동 기어(272, 282)의 회전력이 상기 발전기 회전축(211)을 회전시켜 전력이 발생되는 파력 발전 시스템.
제8항에 있어서,
상기 부유체(300)는 상기 본체(100)의 중앙 부분에서 상기 본체(100)를 관통하여 상기 본체(100)의 상하부에 걸쳐 배치되고, 상기 발전 유닛(200)은 상기 부유체(300)의 내부에 배치된 것을 특징으로 하는 파력 발전 시스템.
제8항에 있어서,
상기 구동 아암의 상하 방향의 움직임에 의해 상기 구동 아암의 단부에 고정된 상기 구동 기어(272, 282)가 회전할 때 상기 구동 기어(272, 282)의 일방향으로의 회전력만을 발전기 회전축(211) 방향으로 전달하는 원웨이 베어링(275, 285)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 파력 발전 시스템.
제8항에 있어서,
상기 구동 기어(272, 282)와 상기 발전기 회전축(211) 사이에 배치되어 동력을 전달하면서 상기 구동 기어(272, 282)의 회전각도 및 회전 각속도를 가속하여 상기 발전기 회전축(211)의 회전수를 발전기가 요구하는 회전수에 맞추는 가속 유닛(276, 286)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 파력 발전 시스템.
제8항에 있어서,
상기 구동 아암의 단부에 고정된 구동 기어(272, 282)의 회전축과 상기 발전기 회전축(211)이 나란하지 않은 경우에 상기 구동 기어(272, 282)와 상기 발전기 회전축(211) 사이에 배치되어 동력 전달 방향을 변화시킴으로써 동력의 원활한 전달을 가능하게 하는 베벨 기어를 포함하는 것을 특징으로 하는 파력 발전 시스템.
제8항에 있어서,
상기 구동 아암의 상기 발전 유닛측 단부에는 제1 구동 기어(410), 제2 구동 기어(420)가 고정되고,
상기 제1 구동 기어(410) 및 상기 제2 구동 기어(420)는 발전기 회전축에 동력을 전달하는 입력축(500) 상의 제1 입력 기어(510) 및 제2 입력 기어(520)를 각각 회전 시키며,
상기 제1 입력 기어(510) 및 제2 입력 기어(520)는 상기 입력축(500)에 원웨이 베어링으로 연결 되어 있고,
상기 제1 구동 기어(410)와 상기 제1 입력 기어(510)는 외치 기어이고, 서로 외측에서 접하며,
상기 제2 구동 기어(420)는 내치 기어이고, 상기 제2 입력 기어(520)는 외치 기어이며, 상기 제2 구동 기어(420)의 내측에 상기 제2 입력 기어(520)가 접하고,
상기 구동 아암의 움직임에 따라 상기 제1 구동 기어(410) 및 제2 구동 기어(420)가 각각 제1 입력 기어(510) 및 제2 입력 기어(520)를 회전시킬 때 제1 입력 기어(510)와 제2 입력 기어(520)의 회전 방향이 서로 반대여서 구동 아암의 일방향 움직임에 대해 제1 입력 기어(510)의 회전이 입력축(500)에 전달되면 구동 아암의 다른 방향 움직임에 대해서는 제2 입력 기어(520)의 회전이 입력축(500)에 전달되어서 구동 아암의 양 방향 움직임에 대해 연속적으로 입력축(500)이 회전 하는 것을 특징으로 하는 파력 발전 시스템.