KR101948054B1 - 자가 발전식 선박 - Google Patents

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KR101948054B1
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Abstract

본 발명은 자가 발전식 선박에 관한 것으로서, 수면위로 부상되는 선박 본체 ; 방수천을 이용하여 내부가 밀봉된 풍선 형태로 제작되되 내부가 하부의 배터리 수용공간과 상부의 부력 형성공간으로 구분되는 방수커버와, 상기 방수커버를 보호하기 위하여 상기 방수커버의 외측 하부를 감싸도록 마련되는 유선형의 보호패드를 포함하여 이루어지며, 상기 선박 본체의 하부에 나란하게 배치되는 한 쌍의 착수다리 ; 상기 한 쌍의 착수다리를 상기 선박 본체에 각각 회동 가능하게 연결하는 한 쌍의 지지다리 ; 상기 한 쌍의 착수다리가 회동되어 서로 멀어졌다가 다시 복귀되도록 상기 지지다리에 탄성력을 인가하는 탄성 연결부재 ; 상기 착수다리의 회동으로부터 전력을 생산하는 발전장치 ; 상기 한 상의 착수다리의 배터리 수용공간에 각각 마련되어 상기 발전장치로부터 생산된 전력을 저장하기 위한 배터리 ; 및 상기 배터리의 전력을 이용하여 추진하는 추진장치를 포함하여 이루어지며, 파도나 너울에 의한 상기 착수다리의 회동을 이용하여 자가 발전하는 것을 특징으로 한다.

Description

자가 발전식 선박{SELF-GENERATING SHIP}
본 발명은 선박에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 수상에서 파력을 이용하여 자체적으로 전력을 생산하며 지속적으로 운항 가능한 자가 발전식 선박에 관한 것이다.
태양에너지와 파도는 항상 존재하고 그 부존량은 무한하다. 태양발전은 태양에너지가 직접 전력으로 전환되므로 선박에 손쉽게 적용될 수 있으며, 이미 널리 이용되고 있다.
그러나 파도는 태양에너지와 같이 친환경적이고 안정적인 에너지원임에도 불구하고 그 이용이 제한적으로 이루어지고 있다.
한국해양연구원에서 진동수주형 파력발전설비의 실험을 완료하여 500kW급 발전설비를 제주해안에 건설 추진 중이고, 한국해양대학교에서 부유식 파력발전기, 울산대학교 등에서 가변종속 파력발전기 등을 연구 개발하고 있다.
그러나 파도를 이용한 발전장치는 대체로 해안에 설치되어 이용되며, 운항하는 선박에 설치되거나 이용되는 사례는 매우 드물다.
파력을 선박에서 이용한 대표적인 사례로서 리퀴드 로보틱스사(Liquid Robotics)의 웨이브 글라이더(wave glider)가 있다. 웨이브 글라이더는 태양에너지와 파력을 이용하여 스스로 바다를 유영하며 해양 환경을 감시하는 무인 해양 탐사선이다.
웨이브 글라이더는 선박 본체의 상부에 마련되는 태양전지판으로부터 전력을 발전하여 센서를 비롯한 각종 전자장비를 운용하며, 선박 본체의 하부에 파도의 움직임에 의해 추진력을 형성하는 글라이더 본체가 마련되어 선박을 전진시킨다.
그러나 웨이브 글라이더는 파력에 의한 선박 본체의 상하방향 움직임을 추진력으로 전환하는 기계적인 운동에너지 전환장치로서 파력을 전력으로 발전하는 장치는 아니다. 따라서 선박 본체에 마련되는 각종 전자장비를 운용하기 위해서 태양전지판과 같은 별도의 전력 발전장치가 마련된다.
또한 웨이브 글라이더는 어느 정도의 수심이 유지되어야만 사용 가능하므로 주로 대양을 항해하며 정보를 수집하는 용도로 사용된다.
아울러 태양 에너지를 이용하여 발전하는 선박 본체의 태양전지판은 기상 조건에 따라서 전력 생산량이 크게 변하므로 안정적인 전력 공급이 불가능하다는 문제를 가지고 있다.
태양에너지는 구름의 양에 크게 영향을 받으며 일조시간을 제외하고는 발전이 불가능하다. 아울러 해무에도 매우 취약하므로 보조적인 발전 수단을 갖추는 등의 대안이 마련되어야 한다.
대한민국 공개특허 제10-2012-0024158호 "선박의 파력 발전 장치"(2012. 3.14.) 대한민국 공개특허 제10-2015-0115050호 "파력발전장치를 구비한 선박 또는 해양구조물"(2015.10.14.) 대한민국 등록특허 제10-1236530호 "파력발전장치가 구비된 선박"(2013. 2.18.)
본 발명은 상기 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 파도나 너울로부터 전력을 안정적으로 생산하여 지속적으로 운항 가능한 자가 발전식 선박을 제시하고자 한다.
특히, 파도나 너울의 상하방향 움직임에 의한 착수다리의 간격 변화를 이용하여 전력을 발전하도록 함으로써, 기상 변화의 영향을 최소화하며 안정적으로 전력을 공급할 수 있도록 하고자 한다.
또한 일정 이상의 수심에서만 사용 가능한 종래의 웨이브 글라이더와는 달리, 수심이 얕은 해안에서도 운용할 수 있도록 하고자 한다.
상기의 과제를 해결하기 위하여 본 발명은, 수면위로 부상되는 선박 본체 ; 방수천을 이용하여 내부가 밀봉된 풍선 형태로 제작되되 내부가 하부의 배터리 수용공간과 상부의 부력 형성공간으로 구분되는 방수커버와, 상기 방수커버를 보호하기 위하여 상기 방수커버의 외측 하부를 감싸도록 마련되는 유선형의 보호패드를 포함하여 이루어지며, 상기 선박 본체의 하부에 나란하게 배치되는 한 쌍의 착수다리 ; 상기 한 쌍의 착수다리를 상기 선박 본체에 각각 회동 가능하게 연결하는 한 쌍의 지지다리 ; 상기 한 쌍의 착수다리가 회동되어 서로 멀어졌다가 다시 복귀되도록 상기 지지다리에 탄성력을 인가하는 탄성 연결부재 ; 상기 착수다리의 회동으로부터 전력을 생산하는 발전장치 ; 상기 한 상의 착수다리의 배터리 수용공간에 각각 마련되어 상기 발전장치로부터 생산된 전력을 저장하기 위한 배터리 ; 및 상기 배터리의 전력을 이용하여 추진하는 추진장치를 포함하여 이루어지며, 파도나 너울에 의한 상기 착수다리의 회동을 이용하여 자가 발전하는 것을 특징으로 한다.
삭제
상기에 있어서, 상기 추진장치는 상기 한 쌍의 착수다리에 각각 마련되는 것이 바람직하다.
삭제
상기에 있어서, 상기 방수커버의 부력 형성공간에는 기체가 충전되는 것을 특징으로 하는 것이 바람직하다.
상기에 있어서, 상기 방수커버의 부력 형성공간에는 발포 폼 형태의 부력재가 충전되는 것이 바람직하다.
삭제
상기에 있어서, 상기 보호패드는 상기 방수커버의 하부를 감싸는 고무패드인 것이 바람직하다.
상기에 있어서, 상기 선박 본체에 중공관 형태의 브라켓이 마련되고, 상기 지지다리는 단부에 상기 브라켓에 삽입되는 삽입 돌기가 형성되어 상기 브라켓에 회동 가능하게 결합되며, 상기 발전장치는 상기 브라켓에 대한 상기 삽입 돌기의 회동을 이용하여 발전하는 것이 바람직하다.
상기에 있어서, 상기 한 쌍의 지지다리 중 어느 하나는 중공관 형태의 암 연결부가 형성되는 암 지지다리이며, 다른 하나는 암 연결부에 회동 가능하게 삽입되는 수 연결부가 형성되는 수 지지다리이며, 상기 발전장치는 상기 암 연결부와 상기 수 연결부의 회동을 이용하여 발전하는 것이 바람직하다.
상기와 같이 본 발명에 의한 자가 발전식 선박은, 파도나 너울을 이용하여 안정적으로 전력을 발전하여 지속적인 운용이 가능하다. 선박 본체는 한쌍의 착수다리에 의하여 수면위로 부상되어 있으며, 착수다리는 상하방향으로 움직이는 것이 아니라 수평방향으로 움직이며 전력을 발전하므로 수심이 얕은 해안에서도 운용 가능하다.
특히, 대기가 안정되어 파도가 형성되지 않는 경우에도 대양에서 밀려오는 너울을 이용하여 발전 가능하므로, 태양에너지나 풍력을 이용하는 경우보다 더 안정적으로 전력을 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시례에 의한 자가 발전식 선박의 정면도,
도 2는 도 1의 자가 발전식 선박의 평면도,
도 3은 도 1의 자가 발전식 선박의 측면도,
도 4는 도 1의 자가 발전식 선박의 개념 단면도,
도 5는 도 4의 착수다리의 상세도면,
도 6은 본 발명의 일 실시례에 의한 자가 발전식 선박이 수면에서 자가 충전하는 상태를 도시한 도면,
도 7 내지 9는 본 발명의 다른 실시례에 의한 지지다리 및 발전장치의 연결구조를 도시한 개념도,
도 10 내지 12는 본 발명의 또 다른 실시례에 의한 지지다리 및 발전장치의 연결구조를 도시한 개념도.
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.
본 발명의 일 실시례에 의한 자가 발전식 선박에 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시례에 의한 자가 발전식 선박의 정면도이며, 도 2는 도 1의 자가 발전식 선박의 측면도이며, 도 3은 도 1의 자가 추전식 선박의 평면도이며, 도 4는 도 1의 자가 발전식 선박의 개념 단면도이며, 도 5는 도 4의 착수다리의 상세도면이다.
본 실시례의 자가 발전식 선박은 해상에서 자가 발전을 통해서 운항에 필요한 전력을 얻으며, 장기간에 걸쳐서 해양 정보를 수집하는 자율 주행 기능을 갖춘 해양 탐사용 무인 선박이다.
본 실시례의 자가 발전식 선박은, 선박 본체(100), 착수다리(200), 지지다리(300), 탄성 연결부재(400), 발전장치(500), 배터리(600), 그리고 추진장치(700)를 포함하여 이루어진다.
선박 본체(100)는 해양 탐사용 계측 장비, 자율 주행용 시스템 등을 탑재하고 있다. 선박 본체(100)는 선박 본체(100)의 하부에 마련되는 한 쌍의 착수다리(200)에 의해서 수면위로 부상되어 있다.
선박 본체(100)의 하부에는 부력을 갖도록 제작되어 선박 본체(100)의 하부에 쌍동선 형태로 나란하게 배치되는 한 쌍의 착수다리(200)가 마련된다.
착수다리(200)는 유체의 저항을 감소하는 유선형으로 제작된다. 아울러 한 쌍의 착수다리(200)는 착수다리(200)로부터 선박 본체(100)까지의 높이보다 큰 폭으로 이격되도록 배치되어 안정적인 구조를 갖는다.
착수다리(200)는 PVC재질의 방수천으로 제작되는 풍선 형태의 방수커버(210)를 포함하여 이루어진다. 착수다리(200)의 내부 즉, 방수커버(210)의 내부는 하부의 배터리 수용공간(211)과 상부의 부력 형성공간(212)으로 구분된다. PVC재질의 방수천은 낚시용 보트(일반적으로 고무보트라고 불리는 공기 충전식 보트)에 사용되는 소재로서, 내부에 기체를 충전한 상태로 밀봉하여 풍선과 같은 형태로 제작할 수 있다.
방수커버(210)의 배터리 수용공간(211)에는 배터리(600)가 수용된다. 본 실시례에서 배터리(600)는 한 쌍으로 마련되며, 한 쌍의 착수다리(200)에 각각 수용된다.
배터리(600)는 방수커버(210)의 하부에 마련되어 착수다리(200)의 무게중심을 낮추므로 착수다리(200)가 수면에 안정적으로 착수될 수 있도록 한다.
부력 형성공간(212)에는 부력을 형성하기 위한 공기와 같은 기체가 충전되거나, 부력을 형성하면서도 방수커버(210)의 형태를 견고하게 보강하기 위한 발포 폼 형태의 부력재(220)가 충전된다. 본 실시례에서는 발포 폼 형태의 부력재(220)가 충전되는 것으로 한다.
도면에는 배터리 수용공간(211) 상부의 부력 형성공간(212)에만 발포 폼 형태의 부력재(220)가 충전되는 것으로 도시되어 있으나 이는 일례일 뿐이다. 실시례에 따라서 부력재(220)는 방수커버(210)의 내부에 배터리(600)를 감싸도록 빈틈없이 채워질 수 있다.
부력재(220)를 방수커버(210)의 내부에 빈틈없이 채울 경우 배터리(600)로 전달되는 충격을 흡수하여 배터리(600)를 보호할 수 있으며, 나아가 착수다리(200)에서 선박 본체(100)로 전달되는 충격을 감소시킬 수 있다.
착수다리(200)에는 방수커버(210)를 보호하기 위한 유선형의 보호패드(230)가 더 마련된다. 본 실시례에서 보호패드(230)는 방수커버(210)의 하부를 감싸는 고무패드이다. 보호패드(230)는 완충작용과 더불어 착수다리(200)가 수중에 숨어있는 암초(reef)에 부딪히는 경우에도 방수커버(210)가 손상되지 않도록 보호한다.
착수다리(200)의 후방부에는 배터리(600)의 전력을 이용하여 추진하는 추진장치(700)가 마련된다. 추진장치(700)는 한 쌍의 착수다리(200)에 각각 마련되며, 개별적으로 구동되어 방향을 전환할 수 있도록 한다.
추진장치(700)는 다양한 형태로 실시될 수 있으며, 본 실시례에서는 모터와 프로펠러 등으로 이루어진다. 모터와 프로펠러 등으로 이루어지는 추진장치(700)는 종래의 기술로 널리 알려져 있으므로 이와 관련된 상세한 설명은 생략한다.
이어서 착수다리(200)와 선박 본체(100)를 연결하는 지지다리(300)에 대하여 설명한다.
지지다리(300)는 착수다리(200)를 선박 본체(100)에 회동 가능하게 연결하여 착수다리(200)가 선박 본체(100)를 축으로 회동할 수 있도록 하며, 수면 위로 부상되어 있는 선박 본체(100)를 지지할 수 있도록 한다.
지지다리(300)는 다양한 형태로 구현될 수 있으나, 본 실시례에서는 'ㅠ'자 형태로 마련된다. 더욱 상세하게는 수평방향으로 연장되는 본체 결합봉(310)과 본체 결합봉(310)에서 하방으로 연장되는 한 쌍의 연결봉(320)으로 이루어진다.
지지다리(300)의 본체 결합봉(310)을 선박 본체(100)에 회동 가능하게 결합하기 위하여 선박 본체(100)에 브라켓(130)이 마련되며, 연결봉(320)의 단부를 착수다리(200)에 결합하기 위하여 착수다리(200)에 결속구(240)가 마련된다.
브라켓(130)은 선박 본체(100)의 하부에 선박 본체(100)의 길이방향을 따라서 전후방향으로 연장되는 형태로 마련된다. 브라켓(130)의 양단부에는 본체 결합봉(310)의 양단부가 각각 삽입될 수 있도록 한 쌍의 결합봉 삽입구멍(131)이 각각 형성된다. 아울러 브라켓(130)에는 길이방향을 따라서 하방으로 연장되어 탄성 연결부재(400)를 지지하기 위한 연결부재 지지판(132)이 형성된다.
결속구(240)는 착수다리(200)를 감싸는 링 형태로 마련된다. 결속구(240)는 착수다리(200)의 길이방향을 따라서 이격되어 한 쌍으로 마련된다. 결속구(240)는 착수다리(200)를 감싸며 착수다리(200)가 그 형태를 유지한 상태로 연결봉(320)에 결합될 수 있도록 한다.
지지다리(300)의 본체 결합봉(310)은 양단부가 브라켓(130)의 결합봉 삽입구멍(131)에 회동 가능하게 삽입되며, 지지다리(300)의 연결봉(320)은 결속구(240)에 회동되지 않도록 견고하게 결합된다.
이와 같이 한 쌍의 착수다리(200)를 지지다리(300)를 이용하여 각각 선박 본체(100)에 결합하면, 한 쌍의 착수다리(200)는 선박 본체(100)를 축으로 각각 회동될 수 있는 상태가 된다.
한 쌍의 착수다리(200)가 회동되어 서로 멀어졌다가 다시 복귀되도록 지지다리(200)에 탄성력을 인가하는 탄성 연결부재(400)가 마련된다. 본 실시례에서 탄성 연결부재(400)는 장력을 인가하기 위한 인장스프링이다.
탄성 연결부재(400)는 일측이 브라켓(130)의 연결부재 지지판(132)에 결합되며, 타측은 지지다리(300)의 연결봉(330)에 결합된다. 본 실시례에서는 4개의 탄성 연결부재(400)를 마련하여 4개의 연결봉(330)과 연결부재 지지판(132)을 각각 연결한다.
연결부재 지지판(132)과 탄성 연결부재(400)로 인하여 한 쌍의 착수다리(200)는 어느 정도 이격된 상태로 그 간격을 유지하게 되며, 외력이 가해져 한 쌍의 지지다리(200)가 서로 멀어지면 탄성 연결부재(400)에 의하여 서로를 당기는 방향으로 힘이 가해져 착수다리(200)가 본래의 위치로 복귀된다.
실시례에 따라서 탄성력을 인가하기 위한 탄성 연결부재(400)의 종류 및 결합형태는 변경될 수 있다. 예를 들어 탄성 연결부재(400)로서 인장스프링 대신 판스프링이 적용될 수 있으며, 결합 형태도 한 쌍의 지지다리(300)를 직접 연결하는 형태가 될 수도 있다.
지지다리(300)의 본체 연결봉(310)은 착수다리(200)의 회동에 의하여 브라켓(130)에 위치가 고정된 상태로 회전된다. 따라서 본체 연결봉(310)의 단부에 본체 연결봉(310)의 회전을 이용하여 발전할 수 있는 발전장치(500)를 마련하면 전력을 생산할 수 있다.
선박 본체(100)에는 본체 연결봉(310)의 단부와 연결되는 부위에 발전장치(500)가 마련된다. 회전운동으로부터 전력을 생산하는 발전장치(500)는 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 종래의 기술로 널리 알려져 있으므로 이와 관련된 상세한 설명은 생략한다.
생산된 전력을 배터리(600)로 저장하거나, 배터리(600)에 저장된 전력을 이용하여 추진장치(700)를 구동하기 위한 전력 배선은 별도로 도시하지 않았으며, 이와 관련된 설명 또한 생략한다.
이하에서는 본 실시례에 의한 자가 발전식 선박의 사용 상태를 설명한다.
도 6은 본 발명의 일 실시례에 의한 자가 발전식 선박이 수면에서 자가 발전하는 상태를 도시한 도면이다.
본 실시례의 자가 발전식 선박은 한 쌍의 착수다리(200)를 이용하여 쌍동선과 같은 형태로 수면에 떠있게 된다. 선박 본체(100)는 수면위로 부상되어 있으며, 한 쌍의 착수다리(200)는 파도나 너울을 따라서 수평방향으로 멀어지거나 가까워지도록 움직인다. 따라서 수심이 얕은 해안에서도 운용 가능하다.
추진장치(700)는 착수다리(200)에 각각 마련되며, 추전장치(700)를 구동하기 위한 배터리(600) 또한 한 쌍의 착수다리(200)에 각각 마련된다. 배터리(600)는 착수다리(200)의 하부에 배치되어 무게중심을 낮추며 안정성을 향상시킨다.
아울러 착수다리(200)에는 발포 폼 형태의 부력재(220)가 충전되어 높은 부력을 형성하면서도 방수커버(210)가 그 형태를 견고하게 유지할 수 있도록 한다. 그리고 배터리(600) 및 선박 본체(100)로 전달되는 충격을 완충한다.
착수다리(200) 및 착수다리(200)의 하부를 감싸는 보호패드(230)는 유체의 저항을 감소시키는 유선형으로 마련되어 추진에 필요한 에너지 소모를 줄이며, 고무패드로 제작되는 보호패드(230)는 수중의 암초(reef)로부터 방수커버(210)의 손상을 방지한다.
착수다리(200)는 수면에 떠있는 상태로 수면의 파도나 너울을 따라서 자유롭게 움직인다. 착수다리(200)는 지지다리(300)를 통해서 선박 본체(100)에 회동 가능하게 결합되어 있으며, 너울이 발생하면 너울을 따라서 한 쌍의 착수다리(200)가 회동되며 서로 멀어지게 되며, 탄성 연결부재(400)의 탄성력에 의하여 다시 가까워지게 된다.
도 6에는 선박 본체(100)가 일정한 높이로 유지된 상태로 착수다리(200)만 파도나 너울을 따라서 멀어지거나 가까워지는 것으로 도시되어 있다. 그러나 이는 착수다리(200)의 간격이 변하는 것을 보이기 위한 개념적인 작동형태이며, 실제로는 선박 본체(100)도 상하방향으로 요동하게 된다.
착수다리(200)의 회동은 지지다리(300)의 본체 결합봉(310)을 양방향으로 회전시키며, 본체 결합봉(310)의 단부에 마련되는 발전장치(500)를 가동한다. 발전장치(500)는 본체 결합봉(310)의 회전운동을 이용하여 전력을 생산한다. 생산된 전력은 배터리(600)에 저장된다.
배터리(600)에 저장된 전력은 선박 본체(100)에 마련되는 각종 계측 장비 및 자율 주행을 위한 장치 등을 구동하는데 사용되며, 아울러 추진장치(700)를 구동하기 위한 구동원으로 이용된다.
본 실시례에 의한 자가 발전식 선박은 파도나 너울을 이용하여 지속적으로 자가 발전이 이루어지므로, 장기간에 걸쳐서 해양 정보를 수집하는 해양 탐사용 무인 선박으로 적합하다. 아울러, 미리 프로그래밍 된 경로를 따라서 목표한 지점으로 이동하는 무인 운반선 등으로도 활용될 수 있다.
특히, 대기가 안정되어 파도가 형성되지 않는 경우에도 대양에서 밀려오는 너울을 이용하여 발전 가능하므로, 태양에너지나 풍력을 이용하는 경우보다 더 안정적으로 전력을 얻을 수 있다.
앞선 실시례에서는 지지다리(300)가 선박 본체(100)의 브라켓(130)에 각각 회동 가능하게 결합되고, 발전장치(500)가 지지다리(300)의 본체 연결봉(310)에 연결되어, 본체 연결봉(310)의 회동으로부터 발전이 이루어지도록 하는 연결구조에 대하여 설명하였다.
그러나 상기와 같은 연결구조는 일례일 뿐이며, 연결구조는 실시례에 따라서 다양한 형태로 변형될 수 있다. 아래에서는 지지다리 및 발전장치의 연결구조에 대한 다른 실시례를 추가로 설명하도록 한다.
두 개의 발전장치(500a)를 이용하여 각 지지다리(300a)의 회동으로부터 각각 발전이 이루어지도록 하는 지지다리(300a) 및 발전장치(500a)의 연결구조에 대하여 설명한다.
도 7 내지 9는 본 발명의 다른 실시례에 의한 지지다리 및 발전장치의 연결구조를 도시한 개념도이다.
우선 선박 본체(100)의 길이방향으로 배치되는 브라켓(130a)이 마련된다. 본 실시례의 브라켓(130a)은 앞선 실시례와는 달리 중공관 형태이며 선박 본체(100)의 하부에 고정된다.
지지다리(300a)가 마련된다. 지지다리(300a)에는 브라켓(130a)의 길이방향 일단부 또는 타단부에 회동 가능하게 삽입되는 삽입 돌기(310a)가 돌출 형성된다. 그리고 삽입 돌기(310a)의 브라켓(130a)에 대한 회전을 이용하여 발전하는 발전장치(500a)가 지지다리(300a)에 일체로 마련된다.
발전장치(500a)는 브라켓(130a)에 대한 지지다리(300a)의 회전을 이용하여 전력을 생산한다. 더욱 상세하게는 브라켓(130a)이 스테이터(stator)역할을 하고 삽입 돌기(310a)가 로터(rotor)역할을 하며 발전이 이루어진다.
발전장치(500a)에서 생산된 전력은 배터리(600a)에 저장된다. 두 지지다리(300a)에 각각 마련되는 발전장치(500a)는 착수다리(200a)에 마련되는 배터리(600a)에 연결된다. 도 8은 발전장치(500a)와 배터리(600a)의 연결을 구체적으로 보이기 위하여 배터리(600a)를 착수다리(200a)로부터 분리하여 개념적으로 도시하였다.
하나의 발전장치(500c)를 이용하여 각 지지다리(300b,300c)의 회동으로부터 발전이 이루어지도록 하는 지지다리(300b,300c) 및 발전장치(500c)의 연결구조에 대하여 설명한다.
도 10 내지 12는 본 발명의 또 다른 실시례에 의한 지지다리 및 발전장치의 연결구조를 도시한 개념도이다.
본 실시례의 지지다리(300b,300c)는 두 가지 형태로 구분된다. 하나는 중공관 형태의 암 연결부(310b)가 형성되는 암 지지다리(300b)이며, 다른 하나는 암 연결부(310b)에 회동 가능하게 삽입되는 수 연결부(310c)가 돌출 형성되는 수 지지다리(300c)이다.
본 실시례의 지지다리(300b,300c)는 암 연결부(310b) 및 수 연결부(310c)를 동심으로 관통하는 회전축 형태의 브라켓(미도시)을 통하여 선박 본체(100)에 결합될 수 있다.
본 실시례에서 발전장치(500c)는 수 지지다리(300c)에 일체로 마련된다. 발전장치(500c)는 암 지지다리(300b)와 수 지지다리(300c)의 상대적인 움직임을 이용하여 발전한다.
더욱 상세하게는, 암 지지다리(300b)의 암 연결부(310b)가 스테이터(stator) 역할을 하고, 수 지지다리(300c)의 수 연결부(310c)가 로터(rotor) 역할을 하며 암 연결부(310b)와 수 연결부(310c)의 회동을 이용하여 전력을 생산한다.
발전장치(500c)에서 생산된 전력은 배터리(600b)에 저장된다. 수 지지다리(300c)에 마련되는 발전장치(500c)는 착수다리(200b)에 마련되는 배터리(600a)에 연결된다. 도 11은 발전장치(500c)와 배터리(600b)의 연결을 구체적으로 보이기 위하여 배터리(600b)를 착수다리(200b)로부터 분리하여 개념적으로 도시하였다.
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 : 착수다리 210 : 방수커버
211 : 배터리 수용공간 212 : 부력 형성공간
220 : 부력재 230 : 보호패드
300 : 지지다리
400 : 탄성 연결부재
500 : 발전장치
600 : 배터리
700 : 추진장치

Claims (10)

  1. 수면위로 부상되는 선박 본체 ;
    방수천을 이용하여 내부가 밀봉된 풍선 형태로 제작되되 내부가 하부의 배터리 수용공간과 상부의 부력 형성공간으로 구분되는 방수커버와, 상기 방수커버를 보호하기 위하여 상기 방수커버의 외측 하부를 감싸도록 마련되는 유선형의 보호패드를 포함하여 이루어지며, 상기 선박 본체의 하부에 나란하게 배치되는 한 쌍의 착수다리 ;
    상기 한 쌍의 착수다리를 상기 선박 본체에 각각 회동 가능하게 연결하는 한 쌍의 지지다리 ;
    상기 한 쌍의 착수다리가 회동되어 서로 멀어졌다가 다시 복귀되도록 상기 지지다리에 탄성력을 인가하는 탄성 연결부재 ;
    상기 착수다리의 회동으로부터 전력을 생산하는 발전장치 ;
    상기 한 상의 착수다리의 배터리 수용공간에 각각 마련되어 상기 발전장치로부터 생산된 전력을 저장하기 위한 배터리 ; 및
    상기 배터리의 전력을 이용하여 추진하는 추진장치를 포함하여 이루어지며,
    파도나 너울에 의한 상기 착수다리의 회동을 이용하여 자가 발전하는 것을 특징으로 하는 자가 발전식 선박.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 추진장치는 상기 한 쌍의 착수다리에 각각 마련되는 것을 특징으로 하는 자가 발전식 선박.
  4. 삭제
  5. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 방수커버의 부력 형성공간에는 기체가 충전되는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 자가 발전식 선박.
  6. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 방수커버의 부력 형성공간에는 발포 폼 형태의 부력재가 충전되는 것을 특징으로 하는 자가 발전식 선박.
  7. 삭제
  8. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 보호패드는 상기 방수커버의 하부를 감싸는 고무패드인 것을 특징으로 하는 자가 발전식 선박.
  9. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 선박 본체에 중공관 형태의 브라켓이 마련되고, 상기 지지다리는 단부에 상기 브라켓에 삽입되는 삽입 돌기가 형성되어 상기 브라켓에 회동 가능하게 결합되며, 상기 발전장치는 상기 브라켓에 대한 상기 삽입 돌기의 회동을 이용하여 발전하는 것을 특징으로 하는 자가 발전식 선박.
  10. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 한 쌍의 지지다리 중 어느 하나는 중공관 형태의 암 연결부가 형성되는 암 지지다리이며, 다른 하나는 암 연결부에 회동 가능하게 삽입되는 수 연결부가 형성되는 수 지지다리이며, 상기 발전장치는 상기 암 연결부와 상기 수 연결부의 회동을 이용하여 발전하는 것을 특징으로 하는 자가 발전식 선박.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101644265B1 (ko) * 2015-03-26 2016-07-29 한영환 파력발전장치

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