KR101786445B1 - 파력 추진장치를 구비한 선박 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 파력 추진장치를 구비한 선박에 관한 것으로서, 선박 본체 ; 상기 선박 본체에 고정된 상태로 적어도 일부가 수중에 잠기도록 마련되며 체적이 가변되는 튜브부재 ; 상기 튜브부재의 체적이 복원되도록 상기 튜브부재에 복원력을 인가하기 위하여, 상기 튜브부재의 하부에 마련되는 중량부재와 상기 튜브부재의 하부를 하방으로 밀어내는 탄성부재로 이루어지는 복원력 인가장치 ; 상기 튜브부재와 연통되도록 결합되어 단부가 수중으로 노출되도록 마련되는 공기 배출관, 상기 공기 배출관에 마련되어 상기 공기 배출관을 개폐하는 제1밸브로 이루어지는 공기 배출부 ; 상기 튜브부재와 연통되도록 결합되어 단부가 공기중으로 노출되도록 마련되는 공기 흡입관, 상기 공기 흡입관에 마련되어 상기 공기 흡입관을 개폐하는 제2밸브로 이루어지는 공기 흡입부 ; 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 파력 추진장치를 구비한 선박은 파력으로부터 추진력을 얻을 수 있도록 하므로 친환경적이고 경제적이다. 특히, 파력을 여러 단계의 에너지 전환과정을 거쳐서 추진력으로 전환하는 것이 아니라 파력을 직접 추진력으로 전환하므로 에너지 전환과정에서의 에너지 손실이 최소화되어 파력을 효율적으로 이용할 수 있게 된다.

Description

파력 추진장치를 구비한 선박{SHIP EQUIPPED WITH PROPULSION SYSTEM USING WAVE FORCE}
본 발명은 파력 추진장치를 구비한 선박에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 파력을 직접 추진력으로 전환하여 이를 이용하여 선박을 운항할 수 있도록 하는 파력 추진장치를 구비한 선박에 관한 것이다.
선박은 바다를 항해하는 동안 필요한 모든 동력을 자체에서 생산하고 소비한다. 선박을 전진시키기 위하여 필요한 추진력은 화석연료를 이용하는 엔진으로부터 얻게 되며, 선박의 운용에 필요한 전력 또한 화석연료를 이용하는 엔진으로부터 얻게 된다.
이와 같이 선박의 운항에 필요한 추진력 및 운용 전력을 화석연료로부터 얻게 됨으로써 필연적으로 환경오염을 초래하게 된다. 환경에 대한 관심이 점점 높아지고 배기가스 배출에 대한 제재가 강화되는 추세를 고려할 때, 화석연료를 주요 에너지원으로 하는 선박은 점점 그 입지가 줄어들게 될 것이다.
따라서 조력, 파력, 풍력, 태양광과 같은 친환경적인 에너지원을 이용하여 선박의 운항에 필요한 추진력을 얻고, 또한 이로부터 선박의 운용 전력을 얻는 방법에 대하여 많은 관심이 집중되고 있다.
조력, 파력, 풍력, 태양광과 같은 친환경적인 에너지를 이용하면 화석연료의 사용을 크게 줄일 수 있으며 대기 및 해양 오염물질의 발생을 막고 에너지 생산 비용 또한 절약할 수 있다.
아울러 선박의 운항 전에 미리 적재하여야 하는 화석연료와는 다르게 조력, 파력, 풍력, 태양광과 같은 에너지는 주변으로부터 지속적으로 얻을 수 있으므로 항해 기간에 제한을 두지 않아도 된다.
현재 이와 관련된 연구가 국내외로 활발히 진행되고 있으며, 일부 선박에는 친환경적인 에너지를 이용하는 추진장치와 발전장치가 설치되어 선박의 운항에 이용되고 있다.
선박에서 가장 널리 이용되는 친환경 에너지는 태양광과 풍력이며, 이와 더불어 조력이나 파력, 해수 온도차 등 다양한 에너지원을 활용하기 위한 방법들이 연구되고 있다.
그러나 가장 널리 이용되는 태양광이나 풍력의 경우 기상 조건에 따라서 공급되는 에너지의 양이 크게 변하게 되므로 안정적인 에너지 공급이 어렵다는 문제점이 있다. 예를 들어 태양광의 경우 구름의 양에 영향을 받으며, 풍력의 경우 풍향에 영향을 받게 되는 것이다.
따라서, 해상에서 비교적 손쉽게 얻을 수 있으며 또한 지속적인 에너지 공급이 가능한 파력을 이용하여 선박을 운항할 수 있도록 하는 방법이 연구되어야 할 것이다.
대한민국 공개특허 제10-2015-0115050호 "파력발전장치를 구비한 선박 또는 해양구조물" 대한민국 공개특허 제10-2012-0024158호 "선박의 파력 발전 장치" 대한민국 공개특허 제10-2012-0043844호 "파력발전장치가 구비된 선박"
본 발명은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 친환경적인 에너지인 파력을 이용하여 선박의 추진력을 얻을 수 있도록 하는 방법을 제시하고자 한다. 특히, 파력을 여러 단계의 에너지 전환과정을 거쳐서 추진력으로 전환하는 것이 아니라, 파력을 직접 추진력으로 전환하여 에너지 전환과정에서의 에너지 손실을 최소화하고 파력을 효율적으로 이용할 수 있도록 하는 방법을 제시하고자 한다.
상기의 과제를 해결하기 위하여 본 발명은, 선박 본체(100) ; 상기 선박 본체(100)에 고정된 상태로 적어도 일부가 수중에 잠기도록 마련되며 체적이 가변되는 튜브부재(200) ; 상기 튜브부재(200)의 체적이 복원되도록 상기 튜브부재(200)에 복원력을 인가하기 위하여, 상기 튜브부재(200)의 하부에 마련되는 중량부재(211)와 상기 튜브부재(200)의 하부를 하방으로 밀어내는 탄성부재(212)로 이루어지는 복원력 인가장치(210) ; 상기 튜브부재(200)와 연통되도록 결합되어 단부가 수중으로 노출되도록 마련되는 공기 배출관(310), 상기 공기 배출관(310)에 마련되어 상기 공기 배출관을 개폐하는 제1밸브(320)로 이루어지는 공기 배출부(300) ; 상기 튜브부재(200)와 연통되도록 결합되어 단부가 공기중으로 노출되도록 마련되는 공기 흡입관(410), 상기 공기 흡입관(410)에 마련되어 상기 공기 흡입관(410)을 개폐하는 제2밸브(420)로 이루어지는 공기 흡입부(400) ; 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
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상기에 있어서, 상기 공기 배출부(300)의 제1밸브(320)는 수중으로의 공기 배출만을 허용하는 체크밸브이며, 상기 공기 흡입부(400)의 제2밸브(420)는 상기 튜브부재(200) 내부로의 공기 흡입만을 허용하는 체크밸브인 것이 바람직하다.
상기에 있어서, 상기 공기 배출부(300)의 제1밸브(320)는 솔레노이드 밸브이며, 상기 튜브부재(200) 내부의 압력을 감지하는 압력센서(800)와, 상기 압력센서(800)의 감지신호에 따라서 상기 공기 배출부(300)의 제1밸브(320)를 개폐하도록 제어하는 제어부(900)가 더 마련되는 것이 바람직하다.
상기에 있어서, 상기 공기 배출부(300)는 상기 선박 본체(100)의 후미에 후방을 향하도록 좌우 한 쌍으로 마련되며, 상기 제어부(900)가 상기 한 쌍의 공기 배출부(300)를 개별적으로 제어함으로써 조향기능을 수행할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
상기에 있어서, 상기 공기 배출관(310)의 중간부에는 상기 공기 배출관(310)의 단부보다 상방에 위치하며 굴곡된 형태를 가지는 물 유입 방지부(311)가 형성되는 것이 바람직하다.
상기에 있어서, 상기 튜브부재(200)에는 상기 튜브부재(200)의 내부로 유입된 물을 배출하기 위한 물 배출수단(220)이 더 마련되는 것이 바람직하다.
상기에 있어서, 상기 공기 흡입관(410)에 마련되는 발전용 터빈(500)과, 상기 발전용 터빈(500)으로부터 생산된 전력을 저장하기 위한 배터리(600)가 더 마련되는 것이 바람직하다.
상기에 있어서, 상기 선박 본체의 상부에는 상기 배터리(600)에 연결되어 생산된 전력을 상기 배터리(600)에 저장하는 태양광 발전장치(700)가 더 마련되는 것이 바람직하다.
상기에 있어서, 상기 튜브부재(200)는 상부가 상기 선박 본체(100)의 하부에 둘레를 따라서 고정되도록 마련되는 것이 바람직하다.
상기에 있어서, 상기 튜브부재(200)는 상기 선박 본체(100)의 좌우측에 각각 고정되도록 한 쌍으로 마련되는 것이 바람직하다.
상기와 같이 본 발명에 의한 파력 추진장치를 구비한 선박은, 선박의 추진력을 파력으로부터 얻게 되므로 친환경적이고 경제적이다. 아울러 파력을 직접 추진력으로 전환하므로 에너지 전환과정에서의 에너지 손실이 최소화되어 파력을 효율적으로 이용할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1실시례에 의한 파력 추진장치를 구비한 선박의 사시도,
도 2는 도 1의 내부 구조를 도시한 개념도,
도 3은 도 1의 측면 단면도,
도 4는 도 3의 A-A방향 단면도,
도 5는 도 3의 B-B방향 단면도,
도 6 및 도 7은 본 발명의 제1실시례에 의한 파력 추진장치를 구비한 선박의 작동모습을 도시한 개념도,
도 8은 본 발명의 제2실시례에 의한 파력 추진장치를 구비한 선박의 사시도,
도 9는 도 8의 C-C방향 단면도.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시례를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시례에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 부여하였다. 명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
이하에서는 본 발명의 제1실시례에 의한 파력 추진장치를 구비한 선박에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 제1실시례에 의한 파력 추진장치를 구비한 선박의 사시도이며, 도 2는 도 1의 내부 구조를 도시한 개념도이며, 도 3은 도 1의 측면 단면도이며, 도 4는 도 3의 A-A방향 단면도이며, 도 5는 도 3의 B-B방향 단면도이며, 도 6 및 도 7은 본 발명의 제1실시례에 의한 파력 추진장치를 구비한 선박의 작동모습을 도시한 개념도이다.
제1실시례에 의한 파력 추진장치를 구비한 선박은, 선박 운항에 필요한 추진력과 운용 전력을 모두 자체적으로 생산하고 자체적으로 소비하는 무인 해양 탐사용 선박이다. 설명상의 편의를 위하여 선박에 탑재되는 해양 탐사용 장비들은 생략하도록 한다.
본 실시례에 의한 파력 추진장치를 구비한 선박은 선박 본체(100), 튜브부재(200), 공기 배출부(300), 공기 흡입부(400), 발전용 터빈(500), 배터리(600), 태양광 발전장치(700), 압력센서(800), 제어부(900)로 이루어진다.
아울러 튜브부재(200)는 튜브부재(200)의 체적을 복원하기 위한 복원력 인가장치(210)를 포함하여 이루어진다.
본 실시례는 단동선의 형태가 되도록 도 1에 도시된 바와 같은 형태의 선박 본체(100)가 마련된다. 선박 본체(100)는 해양 탐사용 장비(미도시), 발전용 터빈(500), 배터리(600), 태양광 발전장치(700) 등이 탑재되는 곳이다.
쌍동선이나 삼동선과 같은 다동선(multihulls)의 형태가 될 경우 선박 본체와 이에 결합되는 튜브부재의 구조가 달라지게 된다. 다동선 형태는 제2실시례에서 설명하도록 한다.
선박 본체(100)의 하부에는 튜브부재(200)가 마련된다. 튜브부재(200)는 선박 본체(100)의 하부에 고정된 상태로 적어도 일부가 수면에 잠기도록 마련되는 공기주머니의 형태이다.
튜브부재(200)는 외부에서 가해지는 압력에 의해서 체적이 가변되며, 체적이 가변됨에 따라서 튜브부재(200)의 내외부로 공기가 드나들게 된다.
튜브부재(200)는 튜브부재(200)의 전체 표면적이 변화되어 내부의 체적이 변하게 되는 형태일 수도 있고, 상부와 하부의 면적은 일정하게 유지된 상태에서 상부와 하부의 간격이 멀어지거나 가까워져 내부의 체적이 변하게 되는 형태일 수도 있다.
본 실시례의 튜브부재(200)는 상부가 선박 본체(100)의 하부에 선박 본체(100)의 하부 둘레를 따라서 고정되며, 튜브부재(200) 전체가 수중에 잠기도록 마련되는 고무풍선의 형태이다.
본 실시례의 튜브부재(200)는 하부의 형태가 비교적 일정하게 유지될 수 있도록 마련되며 튜브부재(200)의 하부가 상하로 움직이며 내부의 체적이 변하게 된다.
튜브부재(200) 하부의 형태가 유지되도록 하기 위하여 튜브부재(200)의 하부를 주변보다 두껍게 제작하거나 별도의 프레임을 마련하여 튜브부재(200)의 하부에 결합하는 등의 방법이 적용될 수 있다.
튜브부재(200)의 전방에는 튜브부재(200)의 내부로 유입되는 물을 배출하기 위한 물 배출수단(220)이 마련된다. 도면상에서 물 배출수단(220)은 개념적으로 도시되어 있다.
본 실시례에서 물 배출수단(220)은 밸브의 형태로 도시되어 있으나, 실시례에 따라서 전력을 공급받아 튜브부재(200) 내부의 물을 능동적으로 배출하는 펌프의 형태가 될 수도 있다.
튜브부재(200)에는 튜브부재(200)의 체적이 복원되도록 튜브부재(200)에 복원력을 인가하는 복원력 인가장치(210)가 마련된다.
복원력 인가장치(210)는 튜브부재(200) 내부의 하부에 마련되는 복수의 중량부재(211)와, 튜브부재(200) 내부에 마련되어 튜브부재(200)의 하부를 하방으로 밀어내는 탄성부재(212)로 이루어진다.
본 실시례에서 중량부재(211)는 비중이 큰 금속으로 제작되는 금속판이며, 탄성부재(212)는 일정한 탄성력을 가지는 코일 스프링이다.
중량부재(211)와 탄성부재(212)는 파도가 하강할 때 선박 본체(100)보다 튜브부재(200)의 하부가 먼저 하강하도록 하여 튜브부재(200)의 체적이 복원되도록 하는 역할을 한다.
실시례에 따라서 복원력 인가장치(210)는 중량부재(211)와 탄성부재(212) 중 어느 하나로만 이루어질 수도 있다.
튜브부재(200)의 체적이 가변되는 동안 튜브부재(200)의 내외부로 공기가 드나들 수 있도록 공기 배출부(300)와 공기 흡입부(400)가 마련된다.
공기 배출부(300)는 일단부가 튜브부재(200)와 연통되도록 결합되고 타단부가 수중으로 노출되도록 선박 본체(100)의 후미에 고정되는 공기 배출관(310)과, 공기 배출관(310)에 마련되어 공기 배출관(310)을 개폐하는 제1밸브(320)로 이루어진다
제1밸브(320)는 실시례에 따라서 수중으로의 공기 배출만을 허용하는 체크밸브가 될 수도 있으나, 본 실시례에서는 제어부(900)에 의하여 제어되는 솔레노이드 밸브인 것으로 한다.
공기 배출부(300)는 선박 본체(100)의 후미에 후방을 바라보며 좌우 한 쌍으로 마련된다. 선박 본체(100)의 후미에 한 쌍으로 마련되는 공기 배출부(300)는 제어부(900)에 의하여 개별적으로 제어되어 선박 본체의 진행 방향을 조정하는 조향기능을 담당하게 된다.
즉, 제어부(900)로 두 공기 배출관(310) 중 어느 한 곳으로만 공기가 배출되도록 제어하여 선박 본체(100)의 진행방향을 조정할 수 있도록 하는 것이다.
만약 상기와 같은 방식의 조향방법을 선택하지 않는다면 종래에 널리 사용되는 방향타와 같은 별도의 조향수단이 추가로 마련되어야 한다. 물론 본 실시례와 같은 조향수단이 적용된 경우에도 정밀한 조향을 위하여 방향타가 더 마련될 수도 있다.
공기 배출관(310)의 타단부는 수중에 잠겨있다. 따라서 공기 배출관(310)의 타단부를 통해서 물이 유입되지 않도록 공기 배출관(310)의 중간부에 물 유입 방지부(311)가 형성된다.
물 유입 방지부(311)는 공기 배출관(310)의 중간부가 공기 배출관(310)의 양단부보다 상방에 위치하도록 상방으로 굴곡된 형태로 형성되는 것이다.
공기 흡입부(400)는 일단부가 튜브부재(200)에 결합되고 타단부가 공기중으로 노출되도록 마련되는 공기 흡입관(410)과, 공기 흡입관(410)에 마련되어 공기 흡입관(410)을 개폐하는 제2밸브(420)로 이루어진다.
제2밸브(420)는 실시례에 따라서 제어부(900)에 의하여 제어되는 솔레노이드 밸브가 될 수도 있다. 그러나 공기 흡입부(400)는 공기 배출부(300)의 조향기능과 같은 특별한 기능이 요구되지 않으므로 제2밸브(420)는 튜브부재(200) 내부로의 공기 흡입만을 허용하는 체크밸브인 것으로 한다.
공기 흡입부(400)의 공기 흡입관(410)은 타단부가 선박 본체(100)의 상부에 상방으로 바라보며 공기중으로 노출되도록 마련되어 외부의 공기를 튜브부재(200)의 내부로 흡입하는 역할을 한다.
공기 흡입관(410)에 마련되는 제2밸브(420)는 튜브부재(200) 내부의 압력이 높아져도 튜브부재(200) 내부의 공기가 공기 흡입관(410)을 통해서 외부로 유출되지 않도록 하는 역할을 한다.
공기 흡입부(400)에는 공기 흡입관(410)을 통해서 튜브부재(200)의 내부로 흡입되는 공기를 이용하여 전력을 생산할 수 있도록 발전용 터빈(500)이 마련된다. 아울러 발전용 터빈(500)에 의하여 생산된 전력이 저장될 수 있도록 배터리(600)가 마련된다.
본 실시례에서는 다양한 에너지원으로부터 전력을 얻을 수 있도록 태양광 발전장치(700)가 더 마련된다. 태양광 발전장치(700)는 태양광에 노출될 수 있도록 선박 본체(100)의 상부에 마련되며 생산된 전력이 배터리(600)에 저장될 수 있도록 배터리(600)에 전기적으로 연결된다.
발전용 터빈(500)과 태양광 발전장치(700)를 통해서 생산된 전력은 선박 운항에 필요한 각종 전자기기(미도시)와 해양 탐사용 장비(미도시) 등에 공급되고, 일부는 배터리(600)에 저장되어 비상용 전력으로 이용된다.
공기의 흐름을 이용하여 전력을 생산하는 발전용 터빈(500)과 태양광을 이용하여 전력을 생산하는 태양광 발전장치(700) 등은 종래에 널리 적용되는 기술이므로 도면상에 개념적으로 도시하였다.
공기 배출부(300)와 공기 흡입부(400)는 튜브부재(200)에 가해지는 압력에 따라서 작동하게 되며, 튜브부재(200) 내부의 공기를 수중으로 배출하여 추진력을 발생시키거나 외부의 공기를 튜브부재(200)의 내부로 흡입한다.
튜브부재(200)에 가해지는 압력 변화를 통하여 파도의 승하강을 감지하기 위하여 압력센서(800)가 더 마련된다. 압력센서(800)는 파도가 상승하여 튜브부재(200)에 가해지는 압력이 증가하면 이를 감지하여 제어부(900)로 감지신호를 전달한다.
제어부(900)는 제어부(900)로 전달된 압력센서(800)의 감지신호에 따라서 공기 배출부(300)의 제1밸브(320)를 제어하여 공기 배출관(310)이 개폐될 수 있도록 한다.
공기 배출관(310)이 개방되면 튜브부재(200) 내부의 높은 압력에 의해 튜브부재(200) 내부의 공기가 수중으로 배출되며, 공기가 배출되는 힘을 추진력으로 하여 선박 본체(100)가 전방으로 이동하게 된다.
파도가 하강하여 튜브부재(200) 내부의 압력이 낮아지게 되면, 제1밸브(320)를 제어하여 공기 배출관(310)이 폐쇄되도록 하고, 이를 통해 튜브부재(200) 내부의 공기가 더 이상 외부로 배출되지 않도록 한다.
이와 동시에 튜브부재(200) 내부에 마련되는 복원력 인가장치(210)에 의하여 튜브부재(200)의 체적이 복원된다. 즉, 튜브부재(200)의 하부에 마련되는 중량부재(211)와 튜브부재(200)의 하부를 하방으로 밀어내는 탄성부재(212)에 의하여 튜브부재(200)의 하부가 선박 본체(100)보다 먼저 하강하면서 튜브부재(200)의 체적이 복원되는 것이다.
튜브부재(200)의 체적이 복원되면 튜브부재(200) 내부의 압력이 낮아지며, 제2밸브(420)가 마련되어 있는 공기 흡입부(400)의 공기 흡입관(410)을 통해서 외부의 공기가 튜브부재(200)의 내부로 흡입된다.
상기와 같은 과정이 반복되면 파도의 승하강이 추진력으로 전환되어 선박 본체(100)가 전진하게 된다.
본 실시례에 의한 파력 추진장치를 구비한 선박은 파력을 이용하여 전력을 생산한 다음 이를 다시 모터 등을 구동하여 추진력을 발생시키는 종래의 방법과는 달리, 파력을 추진력으로 직접 전환하여 이용하게 되므로 에너지 전환 과정에서의 에너지 손실을 크게 줄일 수 있게 된다. 아울러 여러 단계에 걸친 에너지 전환과정이 생략되므로 그 구조가 단순화될 수 있다.
이하에서는 본 발명의 제2실시례에 의한 파력 추진장치를 구비한 선박에 대하여 설명한다.
도 8은 본 발명의 제2실시례에 의한 파력 추진장치를 구비한 선박의 사시도이며, 도 9는 도 8의 C-C방향 개념 단면도이다.
본 실시례는 선박 본체(100')의 좌우측에 튜브부재(200')가 각각 고정되는 삼동선의 형태이다.
즉, 선박 본체(100')의 좌우측에 튜브부재(200')를 고정하기 위한 튜브부재 고정바(110')가 선박 본체(100')의 좌우측으로 연장되어 형성되며, 튜브부재 고정바(110')의 양단부에 한 쌍의 튜브부재(200')가 고정된다.
본 실시례의 튜브부재(200')는 선박 본체(100')의 튜브부재 고정바(110')에 튜브부재(200')의 상부 일부만이 고정된다. 따라서 튜브부재(200')의 체적이 변하는 동안 튜브부재(200') 상하부의 형태가 유지될 수 있도록 하는 수단이 마련되어야 한다.
튜브부재(200') 상하부의 형태가 유지되도록 하기 위한 수단으로서, 튜브부재(200')의 상하부를 주변보다 두껍게 제작하거나, 별도의 프레임을 마련하여 튜브부재(200') 상하부의 형태를 고정하는 방법이 적용될 수 있다.
본 실시례는 튜브부재(200')가 선박 본체(100')의 하부에 고정되는 것이 아니라 튜브부재 고정바(110')의 양단부에 고정되므로, 튜브부재(200')는 그 하부만 수중에 잠기게 된다.
튜브부재(200')의 내부에 마련되는 복원력 인가장치(210')의 중량부재(211')와 탄성부재(212')는 제1실시례와 유사한 형태로 마련된다. 중량부재(211')는 튜브부재(200') 내부의 하부에 고정되며, 탄성부재(212') 또한 튜브부재(200')의 내부에 마련되어 튜브부재(200')의 하부를 하방으로 밀어내도록 작동한다.
튜브부재(200')의 전방부에는 물 배출수단(220')이 마련되며, 물 배출수단(220')의 구조와 기능은 제1실시례와 동일하다.
공기 배출부(300')와 공기 흡입부(400')는 제1실시례와 유사한 형태로 마련된다. 다만 공기 배출부(300')가 선박 본체(100')에 고정되어 수중으로 노출되는 제1실시례와는 달리 튜브부재(200')의 후미에서 바로 수중으로 노출되는 형태로 마련된다.
아울러 튜브부재(200') 내부의 압력 변화를 통해 파도의 승하강을 감지할 수 있도록 압력센서(800')가 마련된다. 압력센서(800') 또한 튜브부재(200')의 내부에 고정되는 형태로 마련된다.
공기 배출부(300')와 공기 흡입부(400') 그리고 압력센서(800')는 도 9를 통해서 그 형태를 쉽게 이해할 수 있다.
제어부(미도시)와 배터리(미도시)는 제1실시례와 동일하게 마련되며, 이들은 모두 선박 본체(100')의 내부에 마련되는 것이므로 도면에서는 생략하도록 한다.
아울러 태양광 발전장치(700')는 삼동선 형태의 선박 본체(100')의 장점을 활용할 수 있도록 선박 본체(100')의 튜브부재 고정바(110') 위의 넓은 공간에 설치된다.
제2실시례는 본 발명에 의한 파력 추진장치를 구비한 선박이 다동선의 형태로도 실시될 수 있음을 보여주기 위한 예시일 뿐이다. 따라서 세부적인 형태는 통상의 기술자에 의하여 변형될 수 있다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로 이상에서 기술한 실시례들은 모든 면에서 예시적인 것일 뿐 한정적이 아닌 것으로 이해되어야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100 : 선박 본체
200 : 튜브부재 210 : 복원력 인가장치
211 : 중량부재 212 : 탄성부재
300 : 공기 배출부
310 : 공기 배출관 320 : 제1밸브
400 : 공기 흡입부
410 : 공기 흡입관 420 : 제2밸브
500 : 발전용 터빈
600 : 배터리
700 : 태양광 발전장치
800 : 압력센서
900 : 제어부
100' : 선박 본체
200' : 튜브부재 210' : 복원력 인가장치
300' : 공기 배출부
400' : 공기 흡입부
700' : 태양광 발전장치
800' : 압력센서

Claims (13)

  1. 선박 본체(100) ;
    상기 선박 본체(100)에 고정된 상태로 적어도 일부가 수중에 잠기도록 마련되며 체적이 가변되는 튜브부재(200) ;
    상기 튜브부재(200)의 체적이 복원되도록 상기 튜브부재(200)에 복원력을 인가하기 위하여, 상기 튜브부재(200)의 하부에 마련되는 중량부재(211)와 상기 튜브부재(200)의 하부를 하방으로 밀어내는 탄성부재(212)로 이루어지는 복원력 인가장치(210) ;
    상기 튜브부재(200)와 연통되도록 결합되어 단부가 수중으로 노출되도록 마련되는 공기 배출관(310), 상기 공기 배출관(310)에 마련되어 상기 공기 배출관을 개폐하는 제1밸브(320)로 이루어지는 공기 배출부(300) ;
    상기 튜브부재(200)와 연통되도록 결합되어 단부가 공기중으로 노출되도록 마련되는 공기 흡입관(410), 상기 공기 흡입관(410)에 마련되어 상기 공기 흡입관(410)을 개폐하는 제2밸브(420)로 이루어지는 공기 흡입부(400) ;
    를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 파력 추진장치를 구비한 선박.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 공기 배출부(300)의 제1밸브(320)는 수중으로의 공기 배출만을 허용하는 체크밸브이며, 상기 공기 흡입부(400)의 제2밸브(420)는 상기 튜브부재(200) 내부로의 공기 흡입만을 허용하는 체크밸브인 것을 특징으로 하는 파력 추진장치를 구비한 선박.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 공기 배출부(300)의 제1밸브(320)는 솔레노이드 밸브이며, 상기 튜브부재(200) 내부의 압력을 감지하는 압력센서(800)와, 상기 압력센서(800)의 감지신호에 따라서 상기 공기 배출부(300)의 제1밸브(320)를 개폐하도록 제어하는 제어부(900)가 더 마련되는 것을 특징으로 하는 파력 추진장치를 구비한 선박.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 공기 배출부(300)는 상기 선박 본체(100)의 후미에 후방을 향하도록 좌우 한 쌍으로 마련되며, 상기 제어부(900)가 상기 한 쌍의 공기 배출부(300)를 개별적으로 제어함으로써 조향기능을 수행할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 파력 추진장치를 구비한 선박.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 공기 배출관(310)의 중간부에는 상기 공기 배출관(310)의 단부보다 상방에 위치하며 굴곡된 형태를 가지는 물 유입 방지부(311)가 형성되는 것을 특징으로 하는 파력 추진장치를 구비한 선박.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 튜브부재(200)에는 상기 튜브부재(200)의 내부로 유입된 물을 배출하기 위한 물 배출수단(220)이 더 마련되는 것을 특징으로 하는 파력 추진장치를 구비한 선박.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 공기 흡입관(410)에 마련되는 발전용 터빈(500)과, 상기 발전용 터빈(500)으로부터 생산된 전력을 저장하기 위한 배터리(600)가 더 마련되는 것을 특징으로 하는 파력 추진장치를 구비한 선박.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 선박 본체의 상부에는 상기 배터리(600)에 연결되어 생산된 전력을 상기 배터리(600)에 저장하는 태양광 발전장치(700)가 더 마련되는 것을 특징으로 하는 파력 추진장치를 구비한 선박.
  12. 제 5 항 내지 제 11 항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 튜브부재(200)는 상부가 상기 선박 본체(100)의 하부에 둘레를 따라서 고정되도록 마련되는 것을 특징으로 하는 파력 추진장치를 구비한 선박.
  13. 제 5 항 내지 제 11 항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 튜브부재(200)는 상기 선박 본체(100)의 좌우측에 각각 고정되도록 한 쌍으로 마련되는 것을 특징으로 하는 파력 추진장치를 구비한 선박.
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