KR101844040B1 - 수상 태양광 발전 장치 - Google Patents

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KR101844040B1
KR101844040B1 KR1020170127541A KR20170127541A KR101844040B1 KR 101844040 B1 KR101844040 B1 KR 101844040B1 KR 1020170127541 A KR1020170127541 A KR 1020170127541A KR 20170127541 A KR20170127541 A KR 20170127541A KR 101844040 B1 KR101844040 B1 KR 101844040B1
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최태원
서영철
강건민
박규현
양주석
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강건민
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Abstract

개시된 본 발명에 따른 수상 태양광발전 장치는, 수상태양광 발전 모듈이 복수 개 연결되어 구성되는 수상태양광 발전 장치에 관한 것으로써. 상기 수상태양광 발전 모듈은, 태양광 집광모듈이 지지되는 본체 프레임; 상기 본체 프레임 하부에 설치되어 상기 본체 프레임을 부유시키기 위한 원통형의 드럼형 부유체; 및, 상기 드럼형 부유체를 상기 본체 프레임에 고정 및 결합하며 또한 상기 드럼형 부유체를 인접하게 배치하도록 연결하기 위한 고정 클램프;를 포함하며, 상기 고정 클램프는, 상기 드럼형 부유체를 감싸도록 링형상을 가지며 하단부에 하방으로 연장되어 볼트 체결을 위한 체결홀이 형성된 결합 플랜지를 구비하는 링부; 상기 링부의 상단에서 연장되며 상기 본체 프레임이 통과하기 위한 프레임 통과홀이 형성된 프레임 결합부; 및, 상기 프레임 결합부의 상단에서 수평방향으로 일정길이 연장되되 상기 연장방향은 상기 프레임이 통과하는 방향과 직교하는 방향이며, 길이방향 양 단부에는 인접하는 동일한 구조의 고정 클램프가 서로 결합하기 위한 결합부가 돌출되게 형성되는 클램프 연결부;를 포함하며, 상기 클램프 연결부는 일정 폭을 가지며 폭방향 양 단부에는 수직 방향으로 매트 수용벽이 돌출되게 형성되어, 상기 클램프 연결부의 상부에는 식생매트가 수용되는 것을 특징으로 한다.

Description

수상 태양광 발전 장치{FLOATING SOLAR POWER GENERATING SYSTEM}
본 발명은 수상 태양광 발전 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 생태 친화적인 수상 태양광 발전 장치에 관한 것이다.
환경 문제와 고갈 문제 등 화석 연료가 가지는 여러 문제점을 해결하기 위해 원료를 필요로 하지 않고 자연력을 이용한 무공해 에너지에 대한 연구와 관심이 활발해지고 있으며, 대표적인 예가 태양광 발전이다.
이러한 태양광 발전 설비는 육상에 설치되는데, 태양 에너지를 이용하기 위해서 태양 전지판을 넓은 면적으로 설치해야 하기 때문에 많은 부지를 필요로 하고, 태양광 발전 설비를 건축하기 위해서는 관련 관공서 및 당국의 허가가 필요하며, 또한 최근에는 주변 거주자의 민원 제기에 설치에 어려움을 겪는 문제가 있다.
태양 에너지를 통해 전력을 생산한다는 본질적인 의미와 더불어, 육상 태양광 발전 설비에 비해 전력 생산 효율이 높고, 부지를 필요로 하지 않는 등 여러 가지 장점으로 인해 최근에는 수상 태양광 발전에 대한 관심이 높아지고 있고 연구 역시 활발하게 이루어지고 있다.
그러나 이러한 장점에도 수상 태양광 설비의 대규로모 인해 주변 거주자나 방문객들에게 혐오 시설로 인식될 수 있어 육상 태양광 설비에 비해 그 정도가 덜하지만 주변 거주자의 민원 제기가 종종 발생하고 또한 설치된 지역의 수중 생태계에 안 좋은 영향을 끼칠 수 있다는 문제가 제기된다.
따라서 최근에는 수상 생태계에 무해한 친환경 자재를 사용하고, 주변 환경과 어우러질 수 있도록 소재나 색상 또는 디자인의 선정에 있어서 미적 설계를 고려하여 주변 거주자의 각종 민원을 잠재우는 것에 관심과 연구가 필요하고, 또한, 수중 생태계의 보호를 위한 연구 역시 필요하다.
선행기술 1에는 수상태양광 발전장치의 외곽에 수평 및 수직 프레임들을 설치하고 그 프레임에 식생매트를 설치하는 기술이 개시된다. 그러나 상기 선행기술 1은 비교적 큰 규모의 외곽을 둘러싸도록 프레임들을 설치해야 하므로 설치 비용이 상승하며, 또한 상기 프레임들 설치됨으로 인해 그 면적만큼 태양광 모듈을 설치하지 못하므로 발전 효율이 상대적으로 좋지 못한 문제점이 있다.
선행기술 2에는 태양광 모듈이 설치되는 영역 사이에 식생 매트 받침 수단을 설치하고 여기에 식생 매트를 설치하는 기술이 개시된다. 그러나, 상기 선행기술 2는 식생 매트 받침 수단이 망체로 형성되고, 망체가 지지체 상에 고정되므로, 설치 안정성이나 지속성에 의문이 들 수 있다.
한편, 선행기술 3에는 지지체의 하부에 어류 산란장이 매달리는 형태로 설치되는 기술이 개시된다.
그리고 수상 태양광 발전 장치의 경우 수상 태양광 모듈을 부유시키기 위한 부유체가 필요한데, 이 부유체는 구조, 형상, 재질, 지지체와의 조립형태, 부유체들끼리의 결합구조 등 목적이나 필요성 등에 의해 다양한 종류가 설치된다.
원통형 부유체의 경우 주로 플라스틱 재질이 적용되며, 형태는 내부가 빈 긴 파이프 형상의 부유체가 적용되거나 또는 상기 선행기술 1과 같이 단위 원통형 부유체가 적용되는데, 부유체 상부에 지지체가 결합되고 지지체 상부에 태양광 모듈이 결합하기 때문에 그 무게가 상당하다. 따라서 상기 선행기술 1과 같이 단위 원통형 부유체가 떨어져 있는 경우 상부 구조물을 감당할 충분한 부력을 제공하지 못할 수 있다.
등록실용신안공보 제20-0481058호(2016.08.09. 공고) 공개특허공보 제10-2013-0132015호(2013.12.04. 공개) 등록특허공보 제10-1175896호(2012.08.21. 공고)
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출된 것으로써, 생태 친화적인 수상 태양광 발전 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한 본 발명은 원통형 부유체를 적용함에 있어 서로 인접되게 연결될 수 있도록 하여 상부 구조물을 지지할 수 있도록 충분한 부력을 제공할 수 있는 수상 태양광 발전 장치를 제공하는데 또 다른 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 수상 태양광 발전 장치는, 수상태양광 발전 모듈이 복수 개 연결되어 구성되는 수상태양광 발전 장치에 관한 것으로써. 상기 수상태양광 발전 모듈은, 태양광 집광모듈이 지지되는 본체 프레임; 상기 본체 프레임 하부에 설치되어 상기 본체 프레임을 부유시키기 위한 원통형의 드럼형 부유체; 및, 상기 드럼형 부유체를 상기 본체 프레임에 고정 및 결합하며 또한 상기 드럼형 부유체를 인접하게 배치하도록 연결하기 위한 고정 클램프;를 포함하며, 상기 고정 클램프는, 상기 드럼형 부유체를 감싸도록 링형상을 가지며 하단부에 하방으로 연장되어 볼트 체결을 위한 체결홀이 형성된 결합 플랜지를 구비하는 링부; 상기 링부의 상단에서 연장되며 상기 본체 프레임이 통과하기 위한 프레임 통과홀이 형성된 프레임 결합부; 및, 상기 프레임 결합부의 상단에서 수평방향으로 일정길이 연장되되 상기 연장방향은 상기 프레임이 통과하는 방향과 직교하는 방향이며, 길이방향 양 단부에는 인접하는 동일한 구조의 고정 클램프가 서로 결합하기 위한 결합부가 돌출되게 형성되는 클램프 연결부;를 포함하며, 상기 클램프 연결부는 일정 폭을 가지며 폭방향 양 단부에는 수직 방향으로 매트 수용벽이 돌출되게 형성되어, 상기 클램프 연결부의 상부에는 식생매트가 수용되는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 드럼형 부유체는, 내부 공간이 형성된 플라스틱 재질의 내피; 상기 내피를 감싸도록 형성되되, 표면에 부식 방지를 위한 아연도금이 코팅 형성된 금속 재질의 외피; 및, 상기 드럼형 부유체의 상면 또는 하면 중 어느 일면의 외피 및 내피를 관통하도록 형성되어, 내피 내부 공간으로 부력 조절을 위한 압축공기를 주입 및 배출하기 위한 유출입구;를 포함할 수 있다.
상기 고정 클램프는 한 개의 고정 클램프에 복수 개의 드럼형 부유체가 삽입되도록, 상기 링부 및 프레임 결합부가 복수 개 배치되는 유닛 구조를 갖는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 고정 클램프의 링부의 결합 플랜지에는 상기 체결홀 하부에 위치하는 고정홀이 형성되고, 상기 고정홀에는 어류 산란부재가 연결될 수 있다.
상기 수상태양광 발전 모듈을 계류시키기 위한 계류장치로써, 상기 본체 프레임에 일단이 연결되는 로프와, 상기 로프의 타단에 연결되며 수중 바닥에 설치되는 콘크리트 앵커를 포함하며, 상기 콘크리트 앵커에는 어류가 통행할 수 있도록 복수의 통과홀이 형성될 수 있다.
상기 태양광 집광모듈과 연결되어 이들로부터 집광된 전기 에너지를 지상으로 송전하기 위한 송전 케이블을 더 포함하며, 상기 송전 케이블의 수중 영역 일부에는 일정 부력을 가지는 수중 부력체가 상기 송전 케이블을 감싸도록 설치되며, 상기 수중 부력체는 상기 송전 케이블이 길이 방향으로 관통하는 관통부가 중앙에 형성되고, 외주에는 상하면을 연결하는 지지살이 일정 간격을 두고 복수 개 설치되어 지지살들 사이로 어류가 통과할 수 있도록 하며, 상기 송전 케이블의 수중 바닥 영역에는 상기 송전 케이블이 안착될 수 있도록 상부면에 케이블 안착홈이 형성된 콘크리트 재질의 케이블 지지체가 수중 바닥에 설치되고, 상기 케이블 지지체의 케이블 안착홈 하부에는 어류과 통과할 수 있도록 복수의 통과홀이 형성될 수 있다.
본 발명에 의하면, 드럼형 부유체를 적용하고 이 드럼형 부유체를 고정 클램프에 의해 지지체에 고정 및 다른 드럼형 부유체를 연결함으로써, 상부 구조물들을 안정적으로 지지하고 충분한 부력을 확보할 수 있는 이점이 있다. 또한, 드럼형 부유체를 이중 외피로 적용하고 금속 재질의 외피에 아연 도금층을 형성하도록 함으로써 부식력이 강하고 외관이 미려한 이점이 있다. 또한, 고정 클램프의 상부에 식생매트를 설치함으로써 종래 식생매트를 설치하기 위한 추가적인 설비를 설치하지 않고도 주변 환경과 조화를 이룰 수 있도록 친환경적 수상 태양광 발전장치를 구현할 수 있다.
또한, 수중에 어류 산란장 역할을 하는 다양한 구조물들을 설치하여 수중 생태계를 보호할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 수상 태양광 발전 장치를 구성하는 수상 태양광 발전 모듈의 정면도,
도 2는 도 1의 수상 태양광 발전 모듈의 사시도
도 3은 도 1의 수상 태양광 발전 모듈의 일부 평면도,
도 4는 도 3의 수상 태양광 발전 모듈에서 식생매트가 제거된 상태의 도면,
도 5는 드럼형 부유체의 단면도 및 일부 절개 사시도,
도 6은 도 1의 고정 클램프에 식생매트가 설치되는 상태의 사시도 및 단면도,
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 고정 클램프에 식생매트가 설치된 상태의 단면도,
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 고정 클램프에 식생매트가 설치되는 상태의 사시도,
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 수상 태양광 발전 장치가 수중에 설치된 상태를 나타내는 도면,
도 10은 도 9의 고정 클램프와 어류 산란부재의 확대도,
도 11은 도 9의 로프와 앵커의 확대도,
도 12는 도 9의 수중 부력체의 확대도,
도 13은 도 9의 케이블 지지체의 확대도이다.
본 발명의 상기와 같은 목적, 특징 및 다른 장점들은 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명함으로써 더욱 명백해질 것이다. 이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 수상 태양광 발전 장치에 대해 상세히 설명하기로 한다.
본 발명에 따른 수상 태양광 발전 장치는 도 1 내지 도 4에 도시된 수상 태양광 발전 모듈(10)이 복수 개 연결되어 구성되는데, 수상 태양광 발전 모듈(10)은 도시되지 않은 조인트 구조체에 의해 서로 연결되며 이렇게 태양광 집광 모듈(100)이 수 개 내지 수백 개 연결되어 수상 태양광 발전 장치를 구성하게 된다. 수상 태양광 발전 장치에 대해서는 후술하기로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 수상 태양광 발전 모듈(10)은 태양광 집광모듈(100), 태양광 집광모듈(100)이 지지되는 본체 프레임(200), 태양광 집광모듈(100)과 본체 프레임(200)과 같은 상부 구조물에 부력을 제공하는 드럼형 부유체(300), 드럼형 부유체(300)를 본체 프레임(200)에 결합하며 또한 드럼형 부유체(300)를 연결하는 고정 클램프(400) 및 고정 클램프(400) 상부에 설치되는 식생매트(500)를 포함한다.
태양광 집광모듈(100)은 태양광 집광판을 포함하는 일반적인 구성으로 상세한 설명은 생략하기로 한다. 태양광 집광모듈(100)은 설치 개수는 설계에 따라 적절하게 조절될 수 있다. 태양광 집광모듈(100)은 태양광을 효과적으로 집광하도록 일정 각도 경사지게 설치된 경사 지지체(110)에 고정되고, 경사 지지체(110)는 본체 프레임(200)에 결합되는 수직 지지체(120)에 결합되어, 결국 태양광 집광모듈(100)은 본체 프레임(200)에 지지되도록 설치된다.
본체 프레임(200)은 태양광 집광모듈(100)을 지지하도록 설치되며, 도면상의 가로방향(X축 방향)으로 복수 개 설치된다. 이러한 본체 프레임(200)의 설치 개수는 설계에 따라 적절하게 조절될 수 있다. 한편, 본체 프레임(200)에는 태양광 집광모듈 등을 점검하기 위한 안전 발판(210)이 설치될 수 있다.
드럼형 부유체(300)는 본체 프레임(200) 하부에 설치되어, 태양광 집광모듈(100)을 지지하는 본체 프레임(200)을 부유시키기 위한 부력을 제공한다. 본 실시예에 의하면 드럼형 부유체(300)는 하나의 본체 프레임(200)에 두 개(도면상의 가로방향)가 설치되는 것이 예시되어 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며 한 개 또는 두 개 이상 복수 개 설치될 수 있다.
이러한 드럼형 부유체(300)는 고정 클램프(400)에 의해 본체 프레임(200)에 의해 고정 및 결합된다. 또한, 드럼형 부유체(300)는 고정 클램프(400)에 의해 도면상의 세로방향(Y축 방향)으로 서로 인접하도록 연결되게 배치된다. 즉 드럼형 부유체(300)는 복수의 가로열과 세로열로 배치되되, 상기 가로열 배치는 고정 클램프(400)에 의해 본체 프레임(200)에 일정 간격으로 결합되어 배치되고, 상기 세로열 배치는 고정 클램프(400)에 의해 서로 인접하도록 연결되어 배치된다.
도 5를 참조하면, 드럼형 부유체(300)는 원통형의 밀폐된 구조를 가지며 내피(310)와 외피(320)로 이루어진 이중 구조를 갖는다.
내피(310)는 내부 공간이 형성되며 플라스틱 재질의 구조를 갖는다. 외피(320)는 내피를 감싸도록 형성되며 금속 재질의 구조를 갖는다. 본 실시예에 의하면 내피는 철 재질의 철판으로 형성되며, 또한 표면에 부식 방지를 위한 아연도금층이 코팅 형성된다. 그리고 드럼형 부유체(300)의 상면 또는 하면에는 유출입구(330)가 외피(320) 및 내피(310)를 관통하도록 형성되는데, 이러한 유출입구(330)를 통해 내피(310) 내부 공간으로 부력 조절을 위한 압축공기를 주입 및 배출할 수 있게 된다.
이와 같이 본 발명에 의하면, 드럼형 부유체(300)가 밀폐 구조의 이중 외피를 가져 구조가 안정되고 부력을 안정적으로 제공할 수 있으며, 금속 재질의 외피(320)에 아연 도금층을 형성하도록 하여 부식에 강하며 외관이 미려한 이점이 있고, 또한 유출입구(330)를 통하여 드럼형 부유체(300) 내부에 압축공기를 주입할 수 있어, 부력을 향상시키고 부력을 조절할 수 있는 이점이 있다.
도 6을 참조하면, 고정 클램프(400)는 링부(410)와 프레임 결합부(430) 및 클램프 연결부(450)를 포함한다.
링부(410)는 드럼형 부유체(300)를 감싸도록 링 형상을 가지며 하단부에 하방으로 연장되어 볼트 체결을 위한 체결홀이 형성된 결합 플랜지(412)를 구비한다.
프레임 결합부(430)는 링부(410)의 상단에서 상방으로 연장되며 본체 프레임(200)이 통과하기 위한 프레임 통과홀(432)이 형성된다. 본체 프레임(200)의 단면이 사각형이므로 프레임 통과홀(432) 역시 사각형의 단면을 갖는다. 도시되지 않았으나 프레임 결합부(430)의 상면에는 본체 프레임(200)과의 볼트 결합을 위한 결합홀이 형성될 수 있다.
클램프 연결부(450)는 프레임 결합부(430)의 상단에서 수평방향(Y축 방향)으로 일정길이 연장되는데 상기 연장방향은 본체 프레임(200)이 통과하는 방향(X축 방향)과 직교하는 방향이다. 그리고 클램프 연결부(450)의 길이방향(Y축 방향) 양 단부에는 인접하는 동일한 구조의 고정 클램프가 서로 결합하기 위한 결합부(452)가 돌출되게 형성된다. 본 실시예에서 클램프 연결부(450)의 결합부(452)는 하방으로 연장되어 결합홀이 형성된 플랜지 형태를 가지며 이 결합홀에 볼트나 핀이 끼워지게 된다. 한편 도 8에 도시된 바와 같이 본 발명의 다른 실시예에 따른 클램프 연결부(450)의 결합부(452')는 하방으로 꺾인 절곡구조의 'ㄷ'자 형상을 가지며, 이 때 일측과 타측의 결합부의 폭은 서로 달라 이웃하는 다른 고정 클램프의 클램프 연결부의 결합부와 서로 겹쳐져 포개지게 된다.
한편, 클램프 연결부(450)에는 일정 폭을 가지며 폭방향(X축 방향) 양 단부에는 상부 수직 방향(Z축 방향)으로 매트 수용벽(454)이 돌출되게 형성되어, 이 매트 수용벽(454)에 의해 클램프 연결부(450)의 상부에는 식생매트(500)가 안착된다.
식생매트(500)는 수상 식물이 식재되어 자라는 곳으로 다양한 재질과 구조가 적용될 수 있다.
한편, 이상에서는 고정 클램프(400)는 한 개의 드럼형 부유체(300)가 삽입 및 고정되는 것을 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며 도 7과 같이 고정 클램프(400)에 복수 개의 드럼형 부유체가 삽입되도록, 상기 링부(410) 및 프레임 결합부(430)가 복수 개 배치되는 유닛 구조를 가질 수 있다.
이와 같이 본 발명에 의하면, 드럼형 부유체(300)를 본체 프레임(200)과 결합하고 또한 이웃하는 드럼형 부유체(300)를 연결하는 고정 클램프(400)의 상부에 식생매트(500)를 거치하도록 함으로써, 종래 식생매트를 설치하기 위한 추가적인 장치를 설치하지 않고도, 주변 환경과 조화를 이룰 수 있도록 친환경적 수상 태양광 발전장치를 구현할 수 있는 이점이 있다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 수상태양광 발전 모듈이 적용된 본 발명의 실시예에 따른 수상태양광 발전 장치(20)를 나타낸 도면이다. 전술한 바와 같이 본 발명에 따른 수상 태양광 발전 장치는 도 1 내지 도 4에 도시된 수상 태양광 발전 모듈(10)이 복수 개 연결되어 구성되는데, 설명의 편의를 위해 도 9에서는 하나의 수상태양광 발전 모듈이 적용된 것만을 도시한 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 수상태양광 발전 장치(20)는 수상태양광 발전 모듈 이외에 수상태양광 발전 모듈을 계류시키기 위한 계류 장치, 태양광 집광모듈(100)에 설치된 수배전시설로부터 육지의 전력망까지 전기를 공급하기 위한 송전 케이블(630)을 포함하도록 구성된다.
한편, 도 10을 참조하면, 고정 클램프(400)의 링부(410)의 결합 플랜지(412)에는 체결홀 하부에 위치하는 고정홀(도면 미도시)이 더 형성될 수 있는데, 상기 고정홀에는 수중에 위치할 수 있도록 하는 어류 산란부재(670)가 연결된다. 본 발명에 의하면 어류 산란부재(670)는 어류가 적절한 시기에 산란할 수 있는 산란장을 제공하는 역할로써 특정의 구조에 한정되지 않으며, 예를 들어 내부에 공간이 형성되고 외주면에 복수의 세로살이 형성되는 원뿔형, 피라미드형 또는 원통형 구조를 가지면 족하다. 복수의 세로살 사이 공간을 통해 어류가 통과하여 내부 공간에서 산란할 수 있고 또한 크기가 큰 어류로부터의 공격을 막을 수 있게 된다.
이와 같이 본 발명에 의하면 고정 클램프(400)에 어류 산란부재(670)를 연결되게 설치함으로써 종래 어류 산란부재를 고정 및 설치하기 위한 추가적인 장치를 필요치 않는 이점이 있다.
계류장치는 수상태양광 발전 모듈(10)을 계류시키기 장치로써, 수상태양광 발전 모듈에 일단이 연결되는 로프(610)와, 로프(610)의 타단에 연결되며 수중 바닥에 설치되는 콘크리트 재질의 앵커(620)를 포함한다. 앵커와 로프는 수상태양광 발전 장치의 크기에 따라 적절한 수로 배치될 수 있다. 한편 도 11을 참조하면, 앵커(620)에는 어류가 통행하여 산란할 수 있도록 복수의 통과홀(622)이 형성된다. 이와 같이 본 발명에 의하면 앵커(620)에 복수의 통과홀(622)을 형성함으로써. 앵커 고유의 역할 이외에 어류 산란장 역할도 수행하게 된다.
송전 케이블(630)의 수중 영역 일부에는 일정 부력을 가지는 수중 부력체(640)가 송전 케이블을 감싸도록 설치되며. 송전 케이블의 수중 바닥 영역에는 송전 케이블(630)이 안착될 수 있도록 지지하는 케이블 지지체(660)가 수중 바닥에 설치된다.
도 12를 참조하면, 수중 부력체(640)는 송전 케이블(630)이 길이 방향으로 관통하는 관통부(642)가 중앙에 형성되는 원통형 구조를 가지며, 외주면에는 상부면(643)과 하부면(644)을 연결하는 지지살(645)이 일정 간격을 두고 복수 개 설치되어 상기 지지살(645)들 사이로 어류가 통과할 수 있도록 통과홀(646)을 형성하여 내부 공간에서 산란할 수 있고 또한 크기가 큰 어류로부터의 공격을 막을 수 있게 되는 역할을 수행하게 된다.
송전 케이블(630)은 태양광 집광모듈(100)로부터 수중 바닥면까지 길게 늘어뜨리게 되는데. 이 경우 태양광 집광모듈(100)로부터 인출된 전선과 송전 케이블(630)을 접속해주는 접속점(631, 도9 참조)에 송전 케이블(630)의 자중으로 인한 하중이 집중되면서 접속점(631)에서 단선이 일어나는 문제가 발생할 수 있다. 이러한 문제로 인해 송전 케이블(630)을 따라 설치된 복수 개의 수중 부력체(640)가 송전 케이블(630)의 자중을 경감시켜 줌으로써, 상술한 바와 같이 송전 케이블(630)의 자중으로 인해 접속점(631)에 집중적으로 가해지던 과중한 하중으로 인한 단선 문제를 해결할 수 있게 된다. 수중 부력체(640)의 설치 목적은 송전 케이블(630)을 수면 위로 떠오르게 하는 것이 아니라 그 자중을 경감시켜 주는 것에 있으므로, 수중 부력체(640)가 갖는 부력이나 크기는 수중에서 자연스럽게 부유 및 지지하는 정도가 바람직하다. 한편 본 발명의 실시예에서는 수중 부력체(640)가 송전 케이블(630)에 끼움결합하는 것이 예시되었으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고 예를 들어 수중 부력체(640)를 송전 케이블(630)에 설치하는 작업의 편의성을 위해, 길이 방향으로 양단이 갈라지게 하여 핀이나 볼트로 체결하는 구성이 적용될 수 있다.
이와 같이 본 발명에 의하면 송전 케이블(630)이 송전 케이블(630)의 자중을 경감시켜 접속점에서의 단선 문제를 해결하는 동시에, 어류 산란장 역할을 동시에 수행할 수 있는 이점이 있다.
도 13을 참조하면, 케이블 지지체(660)는 송전 케이블(630)이 안착될 수 있도록 상부면에 반원 형상의 케이블 안착홈(662)이 형성되고, 케이블 안착홈(662) 하부에는 어류가 통과할 수 있도록 복수의 통과홀(664)이 형성된다. 케이블 지지체(660)는 콘크리트 재질로 형성되는 것이 바람직하다.
종래에는 송전 케이블(630)이 수중 바닥면에 접촉하도록 놓여지는 것이 일반적인데 이럴 경우 송전 케이블(630)이 지면과의 잦은 마찰에 의해 닳거나 손상될 염려가 있다. 따라서 케이블 지지체(660)에 안정적으로 안착됨과 동시에 손상 문제를 방지하고, 또한 통과홀(664)을 형성하여 어류 산란장 역할을 동시에 수행할 수 있는 이점이 있다.
이와 같이 본 발명에 따른 수상태양광 발전 장치에 의하면, 고정 클램프(400)에 연결되는 어류 산란부재(670)가 수면 바로 아래 영역에 위치하고, 송전 케이블(630)의 수중 영역에 설치되는 수중 부력체(640)가 수심 중반부 영역에 위치하고, 앵커(620) 및 케이블 지지체(660)가 수중 바닥면에 위치하므로, 어류 산란장 역할을 하는 상기 구성요소들이 수심의 곳곳에 설치됨을 감안하였을 때, 최적의 수중 환경을 조성하고 수변 생태계 및 어족 자원을 보호할 수 있는 이점이 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였으나 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니한다. 즉, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가지는 자라면 첨부된 특허청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능하며, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정의 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.
10. 수상 태양광 발전 모듈 20. 수상 태양광 발전 장치
100. 태양광 집광모듈 200. 본체 프레임
300. 드럼형 부유체 310. 내피
320. 외피 330. 유출입구
400. 고정 클램프 410. 링부
430. 프레임 결합부 450. 클램프 연결부
500. 식생매트 610. 로프
620. 앵커 630. 송전 케이블
640. 수중 부력체 660. 케이블 지지체

Claims (6)

  1. 수상태양광 발전 모듈이 복수 개 연결되어 구성되는 수상태양광 발전 장치에 관한 것으로서, 상기 수상태양광 발전 모듈은,
    태양광 집광모듈이 지지되는 본체 프레임;
    상기 본체 프레임 하부에 설치되어 상기 본체 프레임을 부유시키기 위한 것으로서, 내부 공간이 형성된 플라스틱 재질의 내피와, 상기 내피를 감싸도록 형성되되 표면에 부식 방지를 위한 아연도금이 코팅 형성된 금속 재질의 외피 및, 상면 또는 하면 중 어느 일면의 외피 및 내피를 관통하도록 형성되어 내피 내부 공간으로 부력 조절을 위한 압축공기를 주입 및 배출하여 부력을 조절하기 위한 유출구를 포함하는 원통형의 드럼형 부유체;
    상기 드럼형 부유체를 상기 본체 프레임에 고정 및 결합하며 또한 상기 드럼형 부유체를 인접하게 배치하도록 연결하기 위한 것으로서, 상기 드럼형 부유체를 감싸도록 링형상을 가지며 하단부에 하방으로 연장되어 볼체 체결을 위한 체결홀이 형성된 결합 플랜지를 구비하는 링부와, 상기 링부의 상단에 연장되며 상기 본체 프레임이 통과하기 위한 프레임 통과홀이 형성된 프레임 결합부와, 상기 프레임 결합부의 상단에서 수평방향으로 일정길이 연장되되 상기 연장방향은 상기 프레임이 통과하는 방향에 직교하는 방향이며, 길이방향 양 단부에는 인접하는 동일한 구조의 고정 클램프가 서로 결합하기 위하여 결합홀이 형성된 플랜지 형태의 결합부가 하방으로 연장되게 돌출형성되는 클램프 연결부 및 상기 클램프 연결부에 일정 폭을 가지며 폭방향 양 단부에는 수직 방향으로 돌출형성되는 매트 수용벽을 포함하는 고정 클램프;
    상기 고정 클램프의 클램프 연결부 상부에 수용되는 식생매트;
    상기 고정클램프의 링부의 결합 플랜지에는 상기 체결홀의 하부에 위치하는 고정홀이 형성되고, 상기 고정홀에 연결되되 내부에 공간이 형성되고 외주면에 복수의 세로살이 형성되는 어류 산란부재; 및
    상기 수상태양광 발전모듈을 계류시키기 위한 것으로서, 상기 본체 프레임의 일단이 연결되는 로프와, 상기 로프의 타단에 연결되며 수중 바닥에 설치되되, 어류가 통행할 수 있도록 복수의 통과홀이 형성되는 콘크리트 앵커를 포함하는 계류장치; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 수상 태양광발전 장치.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 고정 클램프는 한 개의 고정 클램프에 복수 개의 드럼형 부유체가 삽입되도록, 상기 링부 및 프레임 결합부가 복수 개 배치되는 유닛 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 수상태양광 발전 장치.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 태양광 집광모듈과 연결되어 이들로부터 집광된 전기 에너지를 지상으로 송전하기 위한 송전 케이블을 더 포함하며,
    상기 송전 케이블의 수중 영역 일부에는 일정 부력을 가지는 수중 부력체가 상기 송전 케이블을 감싸도록 설치되며, 상기 수중 부력체는 상기 송전 케이블이 길이 방향으로 관통하는 관통부가 중앙에 형성되고, 외주에는 상하면을 연결하는 지지살이 일정 간격을 두고 복수 개 설치되어 지지살들 사이로 어류가 통과할 수 있도록 하며,
    상기 송전 케이블의 수중 바닥 영역에는 상기 송전 케이블이 안착될 수 있도록 상부면에 케이블 안착홈이 형성된 콘크리트 재질의 케이블 지지체가 수중 바닥에 설치되고, 상기 케이블 지지체의 케이블 안착홈 하부에는 어류와 통과할 수 있도록 복수의 통과홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 수상 태양광 발전 장치.
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