KR101936696B1 - 해상 부유식 선박형 조류발전장치 - Google Patents

해상 부유식 선박형 조류발전장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101936696B1
KR101936696B1 KR1020170126895A KR20170126895A KR101936696B1 KR 101936696 B1 KR101936696 B1 KR 101936696B1 KR 1020170126895 A KR1020170126895 A KR 1020170126895A KR 20170126895 A KR20170126895 A KR 20170126895A KR 101936696 B1 KR101936696 B1 KR 101936696B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
frame
power generation
tidal
underwater
algae
Prior art date
Application number
KR1020170126895A
Other languages
English (en)
Inventor
박성일
Original Assignee
광건티앤씨 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 광건티앤씨 주식회사 filed Critical 광건티앤씨 주식회사
Priority to KR1020170126895A priority Critical patent/KR101936696B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101936696B1 publication Critical patent/KR101936696B1/ko

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03BMACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B13/00Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates
    • F03B13/12Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy
    • F03B13/26Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy using tide energy
    • F03B13/264Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy using tide energy using the horizontal flow of water resulting from tide movement
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03BMACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B17/00Other machines or engines
    • F03B17/06Other machines or engines using liquid flow with predominantly kinetic energy conversion, e.g. of swinging-flap type, "run-of-river", "ultra-low head"
    • F03B17/062Other machines or engines using liquid flow with predominantly kinetic energy conversion, e.g. of swinging-flap type, "run-of-river", "ultra-low head" with rotation axis substantially at right angle to flow direction
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/30Energy from the sea, e.g. using wave energy or salinity gradient

Abstract

본 발명은 조수 간만의 차에 따른 조류를 이용하여 발전이 이루어지도록 한 조류발전장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 스테인리스 스틸을 이용한 장방형 골조의 하부 양측에 골조의 길이방향을 따라 부력체를 고정 설치하고, 상기 골조의 상부 양측에는 골조의 길이방향을 따라 발전수차를 반복하여 고정 설치하며, 상기 골조의 일측 끝단에는 닻을 설치하고 골조의 타측 끝단에는 각기 다른 크기의 수중막을 결합 형성함에 따라,
해상에 떠 있어 수중 설비에 비하여 선박과의 충돌을 최소화할 수 있는 것이고, 조류의 방향에 따라 장치가 회전하며 발전수차가 일정하게 회전하므로 연속적인 발전이 이루어질 수 있는 것이며, 물 흐름이 약한 조금 때에는 수중막을 전개하여 골조 주변에서의 물 흐름이 빨라질 수 있도록 함에 따라 발전 효율을 향상시킬 수 있는 것이며, 비교적 간단한 구성만으로도 효율적인 전력 생산은 물론 골조 상부에 마련된 가용 공간을 이용하여 화물이나 인명 등을 운반할 수 있는 선박으로도 활용할 수 있는 효과가 있는 것이다.

Description

해상 부유식 선박형 조류발전장치 {Ship type tidal power generator}
본 발명은 조수 간만의 차에 따른 조류를 이용하여 발전이 이루어지도록 한 조류발전장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 스테인리스 스틸에 의한 골조와 부력체 및 다수의 발전수차로 이루어지되, 해상에 떠 있는 골조 내 발전수차가 조류의 방향에 따라 회전되면서 대량으로 전력을 생산할 수 있도록 한 선박형 조류발전장치에 대한 것이다.
근래 에너지 문제는 국내뿐 아니라 국제적으로도 큰 문제가 아닐 수 없다. 특히 발전용으로 가장 널리 사용되고 있는 화석에너지는 대기오염과 함께 에너지의 고갈이라는 문제점을 안고 있다.
이에 따라 세계적으로 대체 에너지의 개발이 추진되고 있는 실정이며, 그 일 예로서 원자력에너지를 들 수 있다. 그러나 현재 화석에너지의 대체 에너지로서 주종을 이루는 원자력에너지는 핵 폐기물의 처리와 방사능 유출로 인한 폐해가 커 논란의 대상이 되고 있는 실정이다.
또한, 태양광이나 풍력을 이용한 발전설비도 있지만, 이는 국내 실정에 비추어 충분한 전력을 얻기 어려운 문제점이 있다. 또한 수력발전은 건설 비용이 많이 들고, 넓은 지역을 수몰시켜 댐을 건설해야 하기 때문에 환경파괴가 발생하는 문제점이 있다.
이러한 제반 문제점들을 감안하여 최근에는 해수의 운동 에너지를 이용한 조류 발전 장치가 주목받고 있다. 일반적으로 조류 발전은 해수의 유속이 빠른 곳에 발전기를 설치하여 전기를 생산하는 것으로 설치 방법에 따라 선박의 이동이 자유로움은 물론 어류의 이동을 방해하지 않고 주변 생태계에 영향을 주지 않는 환경친화적인 대체 에너지 시스템이고, 해수의 이동이 규칙적이므로 발전량 예측이 가능하다는 장점을 가지고 있다.
이러한 조류 발전 장치는 터빈을 회전시켜 전기를 생산하기 위하여 일정속도 이상의 해수 흐름을 가져야 하기 때문에 주로 밀물이나 썰물의 해수 흐름이 지형적인 조건에 의하여 빨라지는 지역에 설치되고 있다.
즉, 상기와 같은 조류발전설비는 등록특허 제10-1454542호와 같이 해저에서 조류의 흐름을 이용하여 터빈을 회전시켜 발전기를 작동시킬 수 있는 부유식 덕트 조류발전 장치에 관한 것으로 해저 지면에 앵커링을 설치하고, 와이어로 덕트몸체부를 연결하여 완전히 침수되게 하고 제 1, 2탱커로 조류와의 각도를 수평으로 유지하며 덕트 형상의 입구로 형성되어 유체의 속도를 높아지게 하여 발전량을 증가시키는 조류발전 장치를 제공하며 수중에 조류발전장치가 위치함으로 수면위에 어떠한 장치부속물이 노출되지 않아 항해선박과 간섭을 피할 수 있고, 제 1,2탱커의 부력을 조정하여 조류와 항상 수평을 유지하며 일정 장력을 유지시킬 수 있어 효과적으로 발전할 수 있고, 원추형상의 입구가 형성되어 유체의 속도를 높임으로 발전량을 증가시킬 수 있으며 조류방향이 일정하지 않지만, 조류방향에 자동적으로 회전하여 유체 입사각이 터빈과 항상 90˚를 유지시킴으로 발전효율을 최적화하는 효과가 있는 수중 부유식 덕트 조류발전 장치가 안출 및 등록된 바 있다.
또한, 등록특허 제10-1456178호와 같이 하천의 일측에 하단이 하천의 수중 바닥에 수직하게 고정되고, 일측으로 돌출된 돌출부의 하부에는 하천을 흐르는 물의 흐름을 변화시키는 원형부가 형성되는 제1부하유도체; 상기 하천의 타측에 하단이 하천의 수중 바닥에 수직하게 고정되고, 상기 제1부하유도체와 대응되는 돌출부를 가지며 가지며, 상기 원형부와 대응되는 돌출부의 하부에는 하천을 흐르는 물의 흐름을 원활하게 하는 사선부가 형성되는 제2부하유도체; 상기 제1부하유도체와 상기 제2부하유도체 사이의 하천 수중 바닥에 수직하게 고정되고, 양측으로 돌출된 돌출부를 가지며, 일측으로 돌출된 제1돌출부의 하부에는 하천의 흐름을 원활하게 하는 사선부가 형성되고, 타측으로 돌출된 제2돌출부의 하부에는 하천을 흐르는 물을 흐름을 변화시키는 원형부가 형성되는 복수개의 제3부하유도체; 상기 제1부하유도체와 상기 제2부하유도체 및 상기 제3부하유도체의 사이에 위치되며, 하천을 흐르는 물에 의해 회전하도록 원주방향을 따라 복수개의 블레이드가 구비되는 복수개의 회전체; 상기 복수개의 회전체를 상기 제1부하유도체와 상기 제2부하유도체 및 상기 제3부하유도체에 고정시키는 복수개의 회전체 고정프레임; 및 상기 복수개의 회전체 고정프레임의 상부에 구비되며, 상기 회전체의 중심축으로부터 회전력을 전달받아 전기를 발전시키는 복수개의 발전기를 포함하는 조류발전 시스템이 안출 및 등록된 바 있다.
또한, 등록특허 제10-1596155호와 같이 조류의 이동방향을 따라 길이가 긴 중공 형상의 케이싱으로 마련되며, 상기 조류가 유출입되는 양단에는 상기 조류의 수평 파력이 저감되도록 슬릿 개구부가 형성되고, 내부에는 유입된 조류의 흐름에 따라 회전하여 발전하는 회전부가 수용되는 발전부를 포함하는 부유체; 상기 부유체의 요동이 방지되며 상기 부유체가 조류의 방향을 따라서만 이동하도록 안내하는 가이드부;를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의하여, 조류의 해수 순환이 가능하며 부유체의 요동이 저감되어 발전효율이 증대되는 부유식 조류발전 장치가 안출 및 등록된 바 있는 것이다.
그러나, 전기한 바와 같은 기존의 조류발전장치에 있어 수중 부유식 발전장치의 경우 조류가 갖는 에너지가 온전하게 터빈으로 전달되어 효율적인 전력 생산이 이루어질 수 있으나 수중에 설치되어 있으므로 선박 등의 회피 운항이 불가피한 문제점을 갖고 있는 것으로, 선박과의 충돌 위험으로 지극히 한정된 공간 내에서만 설치될 수 밖에 없는 것이고, 항로를 이탈한 선박의 경우 수중 발전장치와 충돌 위험이 도사리고 있어 안전성의 측면에서 매우 불합리한 것이다.
또한, 수상 조류발전장치의 경우 해상에 완전히 정박된 형태를 갖추고 있는 것으로 조류에 따라 발전이 이루어지기는 하나 조류의 방향이 바뀌는 경우 일부 터빈의 경우 회전력을 얻지 못하므로 발전이 이루어지지 못하거나 발전 효율이 떨어지는 것이고, 발전 효율에 비하여 지나치게 복잡한 장치 및 구성으로 이루어져 있어 경제적이지 못한 것이다.
특히, 대부분의 조류발전장치의 경우 물 흐름이 가장 약한 조금 때에는 사리 때에 비하여 발전 효율이 매우 떨어지는 것은 물론 조금으로부터 사리를 향하여 경과하는 동안 또는 사리로부터 조금을 향하여 가는 동안에는 발전량이 일관되지 못한 문제점을 갖고 있는 것이다.
대한민국등록특허 제10-1454542호 (2014.10.17. 등록) 대한민국등록특허 제10-1456178호 (2014.10.23. 등록) 대한민국등록특허 제10-1596155호 (2016.02.15. 등록)
본 발명은 전기한 바와 같은 문제점을 개선한 것으로서, 스테인리스 스틸을 이용한 장방형 골조의 하부 양측에 골조의 길이방향을 따라 부력체를 고정 설치하고, 상기 골조의 상부 양측에는 골조의 길이방향을 따라 발전수차를 반복하여 고정 설치하며, 상기 골조의 일측 끝단에는 닻을 설치하고 골조의 타측 끝단에는 각기 다른 크기의 수중막을 결합 형성함에 따라,
장방형 골조는 조류의 방향에 따라 닻을 기준으로 회전하며 골조 내 발전수차가 항상 일정한 방향으로 회전될 수 있도록 하고, 상기 수중막은 조류가 약한 경우 골조 주변의 물 흐름을 빠르게 유도하여 발전 효율이 향상되도록 한 해상 부유식 선박형 조류발전장치를 제공함에 본 발명의 목적이 있는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 스테인리스 스틸 각관을 이용하여 골조를 구성하고, 상기 골조의 하부 양측으로는 부력체를 골조의 길이방향을 따라 고정 설치하며, 상기 골조의 상부 양측으로는 골조의 길이방향을 따라 다수의 발전수차를 반복하여 고정 설치하되,
상기 골조의 일측 끝단에는 닻을 설치하고, 상기 골조의 타측 끝단에는 각기 다른 크기의 수중막을 결합 형성하며, 골조의 상부에는 발전실을 설치하여, 조류의 방향에 따라 골조 전체가 닻을 중심으로 회전되고 상기 조류에 의해 발전수차가 회전하며 조류의 운동에너지를 회전에너지로 전환시켜 상기 발전실로 전달되도록 구성하여 이루어지는 것이다.
본 발명은, 해상에 떠 있어 수중 설비에 비하여 선박과의 충돌을 최소화할 수 있는 것이고, 조류의 방향에 따라 장치가 회전하며 발전수차가 일정하게 회전하므로 연속적인 발전이 이루어질 수 있는 것이며, 물 흐름이 약한 조금 때에는 수중막을 전개하여 골조 주변에서의 물 흐름이 빨라질 수 있도록 함에 따라 발전 효율을 향상시킬 수 있는 것이며, 비교적 간단한 구성만으로도 효율적인 전력 생산은 물론 골조 상부에 마련된 가용 공간을 이용하여 화물이나 인명 등을 운반할 수 있는 선박으로도 활용할 수 있는 효과가 있는 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 조류발전장치의 전체 사시도
도 2는 본 발명에 따른 조류발전장치의 요부 분리 사시도
도 3은 본 발명에 따른 조류발전장치의 측면 전체도
도 4는 본 발명에 따른 조류발전장치의 평면 전체도
도 5는 본 발명에 따른 조류발전장치의 발전수차 확대 사시도
도 6은 본 발명에 따른 조류발전장치에 대한 작용 설명도
도 7은 본 발명에 따른 조류발전장치에 수중막에 대한 평면 작용 설명도
도 8은 본 발명에 따른 조류발전장치의 수중막에 대한 또 다른 작용 설명도
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 조류발전장치의 전체 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 조류발전장치의 요부 분리 사시도이며, 도 3은 본 발명에 따른 조류발전장치의 측면 전체도, 도 4는 본 발명에 따른 조류발전장치의 평면 전체도, 도 5는 본 발명에 따른 조류발전장치의 발전수차 확대 사시도이다.
도시와 같이 본 발명에 따른 조류발전장치는 해상에 떠 있는 상태에서 조수 간만의 차에 의한 밀물 및 썰물 시 발생하는 물 흐름을 이용하여 다수의 발전수차가 회전되도록 함에 따라 이를 통해 대량으로 발전 및 전력을 생산할 수 있도록 한 것이다.
이때, 상기의 조류발전장치는 스테인리스 스틸을 이용하여 압출 생산된 사각 각관을 연속하여 용접 형성함에 따라 평면상 직사각으로 된 장방형의 골조(10)를 제작하고, 상기 골조(10)의 하부 양측에는 상기 장방형 골조(10)의 길이 방향을 따라 서로 이격된 한 쌍의 부력체(20)(20')를 고정 형성한 것이다.
여기서, 상기의 부력체(20)(20')는 스티로폼이나 합성수지 튜브 등을 사용할 수 있을 것이나, 사용성과 내구성 및 제작 편리성 등을 고려할 때 FRP 재질에 의한 성형품이 가장 이상적일 것이다.
또한, 상기의 부력체(20)(20')는 골조(10)에 대하여 와이어를 이용한 결속 혹은 너트 및 볼트 등을 체결 혹은 플랜지 결합 구조 등 다양한 고정 수단을 동원 혹은 적용하여 골조(10)에 견고하게 고정 설치할 수 있는 것으로 필요에 따라서는 상기의 골조(10)로부터 간편하게 분리시켜 수리 혹은 교체 등을 할 수 있어야 할 것이다.
이어, 상기와 같은 골조(10)의 상부 양측으로는 골조(10)의 길이 방향을 따라 연속하여 배치된 발전수차(30)(30')가 장착되어 있는 것으로, 상기의 발전수차(30)(30')는 골조(10)의 상부에 베어링(31)(31')에 의해 회전 가능하도록 결합된 회전축(32)과 상기 회전축(32)의 끝단으로부터 방사상으로 결합 형성된 회전날개(33)(33')로 이루어져 있는 것이다.
따라서, 상기 발전수차(30)(30')의 회전날개(33)(33')가 수중에 잠긴 상태에서 조류에 의해 회전을 하게 되면 상기 조류의 운동 에너지는 회전날개(33)(33')를 통해 회전축(32)의 회전 에너지로 전환될 수 있는 것이고, 상기 회전축(32)에서의 회전 에너지는 로터 및 스테이터에 의한 발전 동력으로 사용될 수 있을 것이다.
이어, 상기와 같은 골조(10)의 일측 끝단에는 닻(40)을 로프에 의해 고정 설치하고, 상기 골조(10)의 타측 끝단에는 다양한 크기를 갖는 수중막(50)(50')을 로프(52)(52')에 의해 고정 설치한 것으로, 상기의 닻(40)은 골조(10)를 해상에 정박시키는 역할을 하게 될 것이고, 상기의 수중막(50)(50')은 조류를 가둬 수중막(50)(50')의 주변에서 조류가 빨라질 수 있게 하는 역할을 하는 것이다.
즉, 상기의 닻(40)은 장방형 골조(10)의 일측 끝단에 설치되어 있는 것으로, 상기와 같은 골조(10) 즉, 본 발명의 조류발전장치를 목적하는 해상으로 이동시킨 후 상기의 닻(40)을 내려 정박될 수 있도록 하는 것이다.
이때, 상기와 같은 조류발전장치는 별도의 예인선 등을 이용하여 목적하는 해상으로 이동시킬 수도 있을 것이고, 필요에 따라서는 상기의 골조(10)에 동력기관 및 추진장치를 장착하여 자체 이동할 수도 있을 것이다.
이와 같이 상기의 닻(40)에 의해 정박된 상태의 조류발전장치는 골조(10)가 장방형 사각구조를 갖고 있기 때문에 조류의 방향과 나란하게 닻(40)을 기점으로 회전 및 정렬하게 되는 것으로, 예컨데 조류가 좌에서 우의 방향으로 흐르게 된다면 닻(40)은 골조(10)의 좌측 끝단에 위치하게 되고 조류 방향에 따라 닻(40)으로부터 골조(10)가 우측부에 위치하게 될 것이다.
또한, 반대로 밀물 혹은 썰물에 의해 조류가 우에서 좌의 방향으로 전환되는 경우 골조(10)는 조류와의 간섭으로 인해 닻(40)을 기점으로 회전하면서 우에서 좌의 방향으로 전환되는 것으로, 상기의 골조(10)는 조류의 방향에 따라 회전하면서 상기의 발전수차(30)(30')가 항상 동일 방향으로만 연속 회전될 수 있도록 하는 것이다.
이어, 상기의 수중막(50)(50')은 골조(10)의 끝단 상측에 수직으로 세워 설치된 지지축(51)(51')을 이용하여 로프(52)(52')를 통해 연결 형성되어 있는 것인데, 바람직하게는 횡방향으로 긴 길이를 갖는 직사각의 천막으로 구성되어 있는 것이다.
또한, 이들 각각의 수중막(50)(50')은 상단에 내부가 비어 있는 형태의 부상관체(53)가 고정되어 있는 것이고, 수중막(50)(50')의 하단에는 상기 부상관체(53) 보다 무겁고 내부가 비어 있지 않는 무게봉체(54)가 고정되어 있는 것으로, 상기 부상관체(53)와 무게봉체(54)는 가로 방향으로 상,하 나란하게 배치되어 있는 것이며, 상기 부상관체(53)의 경우 내부가 비어 있어 부력을 발생시키므로 무게봉체(54)의 상부에서 떠 있는 형태를 유지하게 된다.
따라서, 상기의 로프(52)(52')를 풀어 수중막(50)(50')을 수중에 투입시키면 부유하는 부상관체(53) 및 가라앉고자 하는 무게봉체(54)로 인해 수중막(50)(50')이 수직 형태로 자연히 전개될 것이고, 상기의 로프(52)(52')는 상기 부상관체(53)의 양측단 및 무게봉체(54)의 양측단에 각기 고정되도록 함에 따라 상기 수중막(50)(50')을 더욱 자유롭게 운용할 수 있도록 한 것이다.
이어, 상기 골조(10)의 상부를 이용하여 발전실(60)을 구축하여 상기 발전수차(30)(30')로부터 발생하는 회전 에너지를 전달받아 대량의 전력을 생산할 수 있도록 한 것으로, 상기 발전수차(30)(30')에 각각의 개별 발전기를 장착하여 이들 개별 발전기의 생산 전력이 상기 발전실(60)로 모아질 수 있도록 하거나, 상기 발전수차(30)(30')의 회전 에너지를 그대로 발전실(60)까지 연장시켜 상기 발전실(60)에서 일시에 전력을 생산할 수 있도록 하는 등 다양한 에너지 전달 방법을 통해 전력을 생산할 수 있을 것이다.
또한, 필요에 따라 상기 골조(10)의 상부에 운전실(70)을 구축하여 조류발전설비의 운용이 이루어지도록 할 수 있는 것은 물론 상기 골조(10)의 상부에 마련되는 양측 발전수차(30)(30') 사이의 공간에 함체 형태로 된 적재실(80)(80')을 만들어 상기 적재실(80)(80')을 이용한 화물이나 운용 설비 혹은 필요에 따라서는 승객을 실어 나를 수 있도록 할 수 있을 것이며, 이외에도 휴게 시설이나 수면 시설 등을 설치할 수도 있을 것이다.
따라서, 도 6의 도시와 같이 해상으로 본 발명의 조류발전장치를 이동 및 정박시키게 되면 조수 간만 차에 의한 조류 방향으로 인해 발전수차(30)(30')의 회전날개(33)(33')에 대한 회전 및 회전축(32)의 회전 운동이 일어나게 되는 것이고, 이러한 회전 에너지는 발전실(60)로 전달되어 다량의 전력이 생산될 수 있는 것이다.
또한, 상기의 조류발전시설은 닻(40)에 의해 정박된 상태이므로 임의 장소로 부유하지 않고 닻(40)을 기점으로 정박 지점에서만 조류의 방향에 따라 회전하면서 연속적인 발전이 이루어질 수 있는 것이고, 상기의 발전수차(30)(30')는 바람에 의한 파도에도 영향을 받으며 회전될 것이므로 더욱 효율적인 발전이 이루어질 수 있을 것이다.
특히, 물 흐름이 약한 조금 때에는 사리 때에 비하여 상대적으로 발전량이 감소할 것이므로 이와 같은 경우에는 도 7의 도시와 같이 골조(10) 후측의 수중막(50)(50')을 전개시켜 이를 통해 인위적으로 골조(10) 주변에 대한 물 흐름이 빨라지도록 할 수 있을 것이다.
즉, 사리에서 조금으로 향하는 과정에서 물 흐름이 점진적으로 약해지면 상기 수중막(50)(50') 중 작은 크기의 수중막으로부터 점차 큰 크기의 수중막을 순차적으로 전개시켜 골조(10) 주변에서 일정한 빠르기의 조류를 형성시킬 수 있는 것인데, 상기의 수중막(50)(50')을 전개시키게 되면 조류는 수중막(50)(50')에 가로막혀 본래의 방향으로 흐르지 못하고 수중막(50)(50')의 주변을 통해 빠르게 이동하게 된다.
따라서, 상기 수중막(50)(50')의 전개로 인해 조류는 수중막(50)(50')의 주변을 포함하여 골조(10)의 주변까지 빠르게 형성되면서 본래의 조류 속도 보다 빠른 조류 속도를 인위적으로 형성시킬 수 있는 것이다.
그러므로, 물 흐름이 약한 때에는 상기 다양한 크기의 수중막(50)(50')을 단일 혹은 복수 개 전개시켜 이를 통해 물 흐름이 양호하도록 조정할 수 있는 것이고, 이와 같은 상태에서 다시 물 흐름이 빨라지는 시기에 도달하면 상기 수중막(50)(50')을 눕혀 상기의 조루발전장치가 이동하는 것을 방지할 수 있는 것이다.
즉, 상기와 같이 조류가 빨라지면 수중막(50)(50')과의 간섭 저항력이 커지게 될 것이고 이와 같은 경우 닻(40)을 내렸음에도 불구하고 닻(40)에 의한 정박력에 비하여 조류에 대한 저항력이 강하여 자칫 조류발전장치가 조류에 따라 이동할 수도 있을 것이다.
이에, 이를 방지하고자 상기와 같이 조류가 빨라지는 시기에는 도 8의 도시와 같이 수중막(50)(50')을 연결하고 있는 로프(52)(52') 중 무게봉체(54)의 양단에 연결되어 있는 로프(52)(52')를 풀어 수중막(50)(50')의 하부가 조류에 따라 밀려 후퇴될 수 있도록 하므로 상기의 수중막(50)(50')에 작용하는 조류와의 저항력을 감소시킬 수 있는 것이다.
또한, 필요한 경우 상기와 같은 방법으로 전체 수중막(50)(50')에 대한 조류 저항력을 약화시킬 수 있을 것이고, 상기의 조류가 약할 경우에는 다시 로프(52)(52')를 끌어당겨 수중막(50)(50')이 수직 형태로 바닷물을 가득 머금고 있을 수 있도록 하여 조류와의 저항력을 극대화 및 골조(10) 주변에서의 조류 속도를 인위적으로 향상시킬 수 있는 것이다.
이때, 상기의 로프(52)(52')는 작업자가 인위적으로 잡아당겨 상기 지지축(51)(51')에 묶어 고정시킬 수도 있을 것이나, 바람직하게는 모터 등에 의한 별도의 권취수단를 이용하여 자동으로 로프(52)(52')를 감아 권취시키거나 풀어줄 수 있도록 하는 것이 이상적일 것이다.
이처럼 본 발명의 조류발전장치는 비교적 간단하고 단순한 구성으로도 발전 효율을 극대화시킬 수 있는 것은 물론 조류의 방향과 무관하게 항상 발전이 이루어질 수 있는 것이며, 조류의 세기에 따라 인위적으로 조류의 속도를 조절하여 일정한 수준의 발전이 지속적으로 이루어질 수 있도록 하므로 발전 효율이 안정적으로 유지될 수 있는 것이다.
이상과 같은 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
10 : 골조
20,20' : 부력체
30,30' : 발전수차 31,31' : 베어링
32 : 회전축 33,33' : 회전날개
40 : 닻
50,50' : 수중막 51,51' : 지지축
52,52' : 로프 53 : 부상관체
54 : 무게봉체
60 : 발전실
70 : 운전실
80,80' : 적재실

Claims (4)

  1. 스테인리스 스틸 각관을 이용하여 골조(10)를 구성하고, 상기 골조(10)의 상부에는 운전실(70)과 함체 상의 적재실(80)(80')이 결합 형성되고, 골조(10)의 하부 양측으로는 부력체(20)(20')를 골조(10)의 길이방향을 따라 고정 설치하며, 상기 골조(10)의 상부 양측으로는 골조(10)의 길이방향을 따라 골조(10) 상에 베어링(31)(31')에 결합된 회전축(32)과 상기 회전축(32)의 끝단에 방사상으로 배치 결합된 회전날개(33)(33')로 이루어진 발전수차(30)(30')를 반복하여 고정 설치하되, 상기 골조(10)의 일측 끝단에는 닻(40)을 설치하고, 상기 골조(10)의 타측 끝단에는 각기 다른 크기의 수중막(50)(50')을 결합 형성하며, 골조(10)의 상부에는 발전실(60)을 설치하여, 조류의 방향에 따라 골조(10) 전체가 닻(40)을 중심으로 회전되고 상기 조류에 의해서는 발전수차(30)(30')가 회전하며 조류의 운동에너지를 회전에너지로 전환시켜 상기 발전실(60)로 전달되도록 한 해상 부유식 선박형 조류발전장치에 있어서,
    상기 수중막(50)(50')은 골조(10)의 후측 상측에 세워 설치된 지지축(51)(51')으로부터 로프(52)(52')에 의해 연결 설치하되, 상기의 로프(52)(52')는 수중막(50)의 상단에 위치한 부상관체(53)의 양단과 수중막(50)의 하단에 위치한 무게봉체(54)의 양단에 각기 고정되도록 구성함을 특징으로 하는 해상 부유식 선박형 조류발전장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
KR1020170126895A 2017-09-29 2017-09-29 해상 부유식 선박형 조류발전장치 KR101936696B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170126895A KR101936696B1 (ko) 2017-09-29 2017-09-29 해상 부유식 선박형 조류발전장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170126895A KR101936696B1 (ko) 2017-09-29 2017-09-29 해상 부유식 선박형 조류발전장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101936696B1 true KR101936696B1 (ko) 2019-04-10

Family

ID=66163944

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170126895A KR101936696B1 (ko) 2017-09-29 2017-09-29 해상 부유식 선박형 조류발전장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101936696B1 (ko)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200352240Y1 (ko) * 2004-03-19 2004-06-05 현대중공업 주식회사 수평원통형 수차에 의한 조류력 발전장치
KR20100001454A (ko) * 2008-06-27 2010-01-06 김형은 떠 있는 조력 발전 장치
KR101454542B1 (ko) 2013-05-21 2014-10-27 인하대학교 산학협력단 수중 부유식 덕트 조류발전 장치
KR101456178B1 (ko) 2012-10-16 2014-10-31 주식회사 하이드로파워 조류발전 시스템
KR101596155B1 (ko) 2014-08-18 2016-02-22 현대건설주식회사 부유식 조류발전 장치

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200352240Y1 (ko) * 2004-03-19 2004-06-05 현대중공업 주식회사 수평원통형 수차에 의한 조류력 발전장치
KR20100001454A (ko) * 2008-06-27 2010-01-06 김형은 떠 있는 조력 발전 장치
KR101456178B1 (ko) 2012-10-16 2014-10-31 주식회사 하이드로파워 조류발전 시스템
KR101454542B1 (ko) 2013-05-21 2014-10-27 인하대학교 산학협력단 수중 부유식 덕트 조류발전 장치
KR101596155B1 (ko) 2014-08-18 2016-02-22 현대건설주식회사 부유식 조류발전 장치

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8350396B2 (en) Water-current paddlewheel-based energy-generating unit having a tapered partial covering structure
JP4813501B2 (ja) 水流による動力生成装置
EP2604501B1 (en) System of anchoring and mooring of floating wind turbine towers and corresponding methods for towing and erecting thereof
US20080231057A1 (en) System and method for harvesting electrical power from marine current using turbines
CA2614864C (en) The ocean wave energy converter (owec)
US20130313833A1 (en) Water-powered generator
WO2007129049A1 (en) Turbine for extracting energy from a flowing fluid
KR101548039B1 (ko) 침지식 수류 발전 장치의 설치 및 유지보수 방법
WO2008019436A1 (en) Energy extraction method and apparatus
KR101642949B1 (ko) 해상 부유식 발전장치
US20120019003A1 (en) Ocean Current-Based Hydroelectric Power Generation System
JP2018505345A (ja) 海水の満ち潮と引き潮を利用した水力発電装置
CN113518858A (zh) 水力发电系统和方法
GB2445284A (en) A hydro-electric generator arrangement for underwater placement
KR20130066258A (ko) 해류 또는 조류를 이용하는 발전장치
EP2141353B1 (en) Submergible system for exploiting the energy of marine currents
KR101936696B1 (ko) 해상 부유식 선박형 조류발전장치
US20230323849A1 (en) An Improved Apparatus And Method For Extracting Energy From A Fluid
US8450870B1 (en) Use of a sea anchor using river current to generate electricity
JP2009174510A (ja) 海上で旋回する環状浮体構造体
EP3884151A1 (en) A free stream turbine and system
JP7159888B2 (ja) 浮遊システム
KR102326397B1 (ko) 경사형 회전체를 포함하는 조류발전장치 및 이의 설치 방법
CA2694150A1 (en) The helical pathway system and method for harvesting electrical power from water flows using oval helical turbines
RU2413091C2 (ru) Горизонтально-лопастная гэс