KR101986884B1 - 식물의 수경재배가 가능한 수상 태양광발전 시스템 - Google Patents

식물의 수경재배가 가능한 수상 태양광발전 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 식물의 수경재배가 가능한 수상 태양광발전 시스템에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 수상 태양광 모듈 구조체는 수면 상에 부유하도록 설치되며, 표면 상에 적어도 하나의 태양광 모듈이 설치되는 본체부; 상기 본체부의 하부면에 설치되어 상기 본체부를 수면 상에 부유시키도록 부력을 제공하는 적어도 하나의 부력부; 수중에 배치되어 수면 상에 부유한 상기 본체부의 수평이동을 제한하는 계류부; 및 상기 본체부의 하부에 설치되되, 식물의 수경재배가 가능하도록 일부가 물에 잠기는 수경재배부;를 포함한다.

Description

식물의 수경재배가 가능한 수상 태양광발전 시스템{A floating solar power generating system capable hydroponic}
본 발명은 식물의 수경재배가 가능한 수상 태양광발전 시스템에 관한 것이다.
자연환경의 오염이 심화되고 있는 가운데, 친환경 에너지를 이용하여 전기를 획득할 수 있는 친환경 발전시설의 개발에 많은 연구가 이루어지고 있고, 보다 구체적으로는 태양광 발전, 풍력 발전, 지열 발전 등의 연구가 이루어지고 있다.
이와 관련하여 최근에는 태양광 발전시설이 널리 보급되고 있는데, 태양광 발전시설을 대규모로 설치하기 위해서는 넓은 부지가 필요함에 따라 댐 또는 저수지의 유휴수면에 부유할 수 있도록 부유체 상면에 태양광 발전시설을 설치한 수상태양광 발전시설이 활성화 되고 있다.
수상 태양광 발전시설은 일정 두께와 넓은 면적으로 수면에 부유할 수 있도록 하는 부유체의 상면에 일정 각도로 설치되는 태양광 모듈을 설치하여 수면에 부유하고 있는 상태에서 태양광을 흡수하도록 함으로써 전기를 획득할 수 있다.
그러나, 일반적인 수상 태양광 발전시설은 태양광 발전 기능만 고려한 시스템으로, 기존 자연생태계에 부정적 영향을 미치고 경관을 저해하는 혐오시설로 인식되어 지역주민과 지역사회로부터 많은 민원이 제기되고 있다.
본 발명의 일 실시예는 수상 태양광 모듈 구조체에서 수질을 정화할 수 있는 수생 식물을 키울 수 있고, 어류들의 서식지가 구비되어 하나의 작은 생태계를 형성할 수 있는 식물의 수경재배가 가능한 수상 태양광발전 시스템에 관한 것이다.
상술한 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 일 측면에 따르면, 수면상에 부유하도록 설치되며, 표면상에 적어도 하나의 태양광 모듈이 설치되는 본체부; 상기 본체부의 하부면에 설치되어 상기 본체부를 수면상에 부유시키도록 부력을 제공하는 적어도 하나의 부력부; 수중에 배치되어 수면상에 부유한 상기 본체부의 이동을 제한하는 계류부; 및 상기 본체부의 하부에 설치되되, 식물의 수경재배가 가능하도록 일부가 물에 잠기는 수경재배부;를 포함하는 식물의 수경재배가 가능한 수상 태양광발전 시스템을 제공한다.
또한, 상기 수경재배부는 식물을 성장시키는 수경재배부재; 상기 수경재배부재의 상면 가장자리에 설치되는 복수 개의 수직지지대; 및 상기 복수 개의 수직지지대와 상기 본체부를 연결시키며, 상기 수경재배부재를 상기 본체부로부터 착탈가능하게 하는 복수 개의 연결로프;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 수경재배부재의 식물을 보호하는 보호부재가 상기 복수 개의 수직지지대를 따라 결합될 수 있다.
또한, 상기 부력부는 상부에서 하부로 관통되는 관통홀이 가장자리에 형성되는 부력부재; 및 상기 부력부재의 상부에 결합되되, 상기 관통홀에 삽입되는 연결대를 포함하는 상판; 및 상기 관통홀을 통과한 상기 연결대가 끼움결합되는 결합홈이 형성되는 하판;을 포함할 수 있다.
또한, 상기 부력부는 부력부재; 일측으로 개구되며, 상기 부력부재가 삽입되는 공간이 형성되는 하부부재; 및 상기 하부부재의 개구를 폐쇄하는 상판;을 포함할 수 있다.
또한, 상기 계류부는 수중 저면에 배치되어 상기 본체부의 수평이동을 제한하는 고정부재; 및 일단이 고정부재에 연결되고 타단이 상기 본체부에 연결되는 제1로프;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1로프에는 상기 제1로프의 장력을 유지시키기 위한 장력유지부가 설치될 수 있다.
또한, 상기 장력유지부는 상기 제1로프에서 연결되는 제2로프; 및 상기 제2로프의 일단에 결합되며, 상기 제1로프의 장력을 유지시키는 추부재;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 부력부, 상기 고정부재 및 상기 추부재 중 적어도 하나에는 어류들이 서식하며 은신처인 어초가 형성될 수 있다.
또한, 상기 어초는 몸체; 상기 몸체의 외주면을 따라 형성되는 복수 개의 출입구; 상기 복수 개의 출입구를 연통시키는 복수 개의 제1 및 제2통로;를 포함하며, 상기 복수 개의 제1 및 제2통로는 격자 형상으로 서로 교차되게 형성될 수 있다.
또한, 상기 복수 개의 출입구의 직경은 서로 상이하며, 상기 복수 개의 제1 및 제2통로의 직경은 상기 복수 개의 출입구의 직경에 대응하여 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 식물의 수경재배가 가능한 수상 태양광발전 시스템은 태양광 모듈이 설치되는 본체부에 식물을 키울 수 있는 수경재배부를 설치함으로써, 수생 식물을 키워 재배할 수 있으며, 수경재배부에서 키우는 수생식물에 의해 강이나 호수의 수질을 정화할 수 있다.
또한, 태양광 모듈이 설치되는 본체부를 부유시키는 부력부와 계류부에 어류들이 서식할 수 있는 인공서식지를 형성함으로써, 호수나 강에 서식하는 어류들이 서식하거나 산란할 수 있는 환경을 형성시켜 줄 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 식물의 수경재배가 가능한 수상 태양광발전 시스템을 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 식물의 수경재배가 가능한 수상 태양광발전 시스템을 측면에서 본 측단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 식물의 수경재배가 가능한 수상 태양광발전 시스템에서 부력부를 도시한 사시도이다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 식물의 수경재배가 가능한 수상 태양광발전 시스템에서 부력부의 일례를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 식물 수경재배가 가능한 수상 태양광발전 시스템의 다른 예를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 6은 도 5를 측면에서 본 측단면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 식물의 수경재배가 가능한 수상 태양광발전 시스템에서 수경재배부를 도시한 도면이다.
도 8은 도 7의 수경재배부에 수경재배부재를 분리한 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 식물의 수경재배가 가능한 수상 태양광발전 시스템에서 계류부를 도시한 도면이다.
도 10은 도 9의 A-A에서 본 어초의 내부 구조를 도시한 단면도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 식물의 수경재배가 가능한 수상 태양광발전 시스템을 개략적으로 도시한 사시도이며, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 식물의 수경재배가 가능한 수상 태양광발전 시스템을 측면에서 본 측단면도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 식물의 수경재배가 가능한 수상 태양광발전 시스템에서 부력부를 도시한 사시도이며, 도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 식물의 수경재배가 가능한 수상 태양광발전 시스템에서 부력부의 일례를 도시한 도면이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 식물 수경재배가 가능한 수상 태양광발전 시스템의 다른 예를 개략적으로 도시한 사시도이며, 도 6은 도 5를 측면에서 본 측단면도이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 식물의 수경재배가 가능한 수상 태양광발전 시스템에서 수경재배부를 도시한 도면이며, 도 8은 도 7의 수경재배부에 수경재배부재를 분리한 도면이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 식물의 수경재배가 가능한 수상 태양광발전 시스템(100)은 강, 호수, 댐 또는 바다 등의 수면에 부유되며, 식물의 수경재배가 가능한 수상 태양광발전 시스템(100)에 설치되는 태양광 모듈에 의해 전기를 발전시킬 수 있다.
이를 위하여 도 1 및 도 2를 참조하면, 수상 태양광 모듈 구조체(100)는 본체부(110), 부력부(120), 계류부(130) 및 수경재배부(140)를 포함할 수 있다.
먼저, 본체부(110)는 제1방향으로 배치되는 복수 개의 제1프레임(111)과, 제1방향에 수직한 방향인 제2방향으로 배치되는 복수 개의 제2프레임(112)을 포함할 수 있다.
본체부(110)는 격자 형상으로 복수 개의 제1프레임(111)과 복수 개의 제2프레임(112)이 서로 교차하도록 배치되어 형성될 수 있다.
여기서, 제1프레임(111)의 폭은 제2프레임(112) 보다 넓게 형성될 수 있다. 이는 제1프레임(111)에 태양광 모듈(10)이 설치될 수 있으며, 아울러 제1프레임(111)은 관리자가 통행할 수 있는 통로 역할을 수행할 수 있기 때문이다.
태양광 모듈은 전력을 생산하는 태양광 셀(11)이 복수 개로 구비되어 하나의 모듈로 형성될 수 있다. 그리고 하나의 태양광 모듈이 복수 개로 정 남향을 향하도록 본체부(110)의 상부측에 설치될 수 있다. 이때, 복수 개의 태양광 모듈(10)은 본체부(110)의 상부측에 등간격으로 배치될 수 있다.
이에 더불어, 태양광 모듈(10)은 제1프레임(111)상에서 일정각도로 기울어지도록 배치될 수 있다. 그리고 일정각도로 기울어진 태양광 모듈(10)은 지지대(113)에 의하여 지지되어 비스듬히 배치된다.
여기서, 태양광 모듈(10)은 지지대(113)의 상단에 회전가능하게 결합될 수 있다. 즉, 태양광 모듈(10)는 각도조절부(114)에 의해 지지대(113)의 상단에 결합되며, 각도조절부(114)에 의해 태양광 모듈(10)은 환경에 따라 각도조절 될 수 있다.
부력부(120)는 본체부(110)를 수면 상에 부유시키기 위한 것으로, 본체부(110)의 하부면에 설치될 수 있다. 보다 상세히, 부력부(120)는 복수 개로 구비되어 본체부(110)의 제1프레임(111)에 설치될 수 있다.
부력부(120)는 육면체 형상으로 본체부(110)에 결합될 수 있지만, 도 4a에서와 같이 부력부재(121)의 상하부 각각에 상판(122) 및 하판(123)이 결합되어 본체부(110)에 결합될 수 있다. 이는 부력부재(121)가 본체부(110)에 결합을 용이하도록 하기 위함이다.
즉, 부력부재(121)의 재질이 물에는 부유하나 본체부(110)에 결합이 쉽지 않을 수 있다. 이때, 상판(122) 및 하판(123)은 부력부재(121)를 본체부(110)에 용이하게 결합시킬 수 있으며, 이를 위해 상판(122) 및 하판(123)은 가벼우면서도 본체부(110)에 접착이 용이한 재질을 사용한다.
또한, 상판(122), 부력부재(121) 및 하판(123)은 연결대(124)에 의해 결합될 수 있다. 보다 상세히, 부력부재(121)의 상부면 가장자리에는 관통홀(121a)이 형성될 수 있으며, 상판(122)에는 관통홀(121a)에 삽입되는 연결대(124)가 결합될 수 있다. 그리고 하판(123)에는 관통홀(121a)을 관통한 연결대(124)가 끼움결합되는 결합홈(123a)이 형성될 수 있다.
또는, 도 4b에서와 같이, 하부부재(123')는 부력부재(121)가 삽입되는 공간(123a')을 가질 수 있으며, 공간에 부력부재(121')가 삽입된 후 상판(122')으로 하부부재(123')의 상부를 폐쇄할 수 있다. 이후, 부력부(120)는 본체부(110)에 설치될 수 있다.
상술한 바와 같은 도 4a 및 도 4b의 부력부는 강이나 호수의 수질에 영향을 미치지 않는 재질로 형성되는 것이 바람직하다. 그리고, 본 발명의 상세한 설명 및 도면에는 부력부가 사각 형상의 육면체로 형성되는 것으로 설명 및 도시하고 있으나, 본 발명이 이로 제한되지 않는다.
즉, 부력부는 삼각형, 오각형, 육각형 등의 다각형 또는 원형 등의 다양한 형상을 가질 수 있다. 즉, 본체부를 수면 위로 부유시킬 수 있으며 수질에 영향을 미치지 않는 재질과 형상이라면 어떠한 형상이라도 상관없다.
한편, 태양광 모듈은 유속, 풍압 등 다양한 외부조건에도 항상 정남향을 향하도록 위치된다. 이에, 태양광 모듈(10)이 설치되는 본체부(110)의 수평이동은 제한되어야 한다. 이를 위해 본체부(110)에는 본체부(110)의 수평이동을 제한하는 계류부가 설치될 수 있다.
계류부(130)는 복수 개로 구비되어 본체부(110)의 주변에 일정 간격으로 이격되어 설치될 수 있다. 그리고, 계류부(130)는 고정부재(131)와 제1로프(132)를 포함할 수 있다.
고정부재(131)는 강이나 호수의 바닥에 배치되어 본체부(110)의 수평이동을 제한할 수 있다. 이때, 고정부재는 강이나 호수의 바닥에 배치됨으로 환경을 고려하여 세라믹 재질로 형성될 수 있다. 또는 세라믹 재질이 고정부재(131)의 표면에 도포될 수 있다.
이때, 고정부재(131)가 세라믹 재질로 형성되는 경우, 고정부재(131)가 수중 저면에 고정되지 않고 부유될 수 있으므로, 앵커를 사용하여 고정부재(131)를 수중 저면에 고정시킬 수 있다.
또한, 고정부재(131)는 강이나 호수의 저면 부분에 서식하고 있는 어류들의 은신처 및 서식지가 될 수 있는 어초로 형성될 수 있다. 어초에 대한 구체적인 설명은 후술하도록 한다.
제1로프(132)는 일단이 고정부재(131)에 연결되고 타단이 본체부(110)에 연결될 수 있다. 여기서 제1로프(132)는 강이나 호수의 흐름에 따라 본체부(110)를 유연하게 이동시킬 수 있도록 탄성을 갖는 재질로 형성될 수 있다.
한편, 계류부(130)는 강이나 호수의 수위가 낮아짐에 따라 하강하는 본체부(110)의 장력을 유지시켜주는 장력조절부(150)가 설치될 수 있다.
장력조절부(150)는 제2로프(152)와 추부재(151)를 포함할 수 있다.
제2로프(152)는 제1로프(132)에 결합될 수 있다. 이때, 제2로프(152)는 제1로프(132) 중에서 본체부(110)에 근접하여 결합될 수 있다. 또는 제2로프(152)는 본체부(110)와 결합되는 제1로프(132) 단부에 결합될 수 있다.
추부재(151)는 일정 무게를 가지고 제2로프(152)의 말단에 결합될 수 있다. 이때, 추부재(151)는 수위에 따라 제1로프(132)의 장력을 유지시킴으로써 수면 상에 부유한 본체부(110)의 위치를 제한할 수 있다.
보다 상세하게, 본체부(110)와 고정부재(131)는 제1로프(132)가 팽팽한 상태로 일정한 장력으로 유지된다. 이때, 수위가 낮아지면, 제1로프(132)가 느슨해지지만, 제2로프(152)의 추부재(151)의 무게에 의해 제1로프(132)에 발생하는 장력은 유지시킬 수 있다.
여기서, 장력조절부(150)는 필요한 장력의 크기에 따라 선택적으로 하나 이상으로 제1로프(132)에 설치될 수 있다.
한편, 장력조절부(150)는 제1로프(132)에 결합되는 것으로 도시 및 설명하고 있으나 본 발명이 이로 제한되지 않는다. 즉, 장력조절부(150)의 제2로프와 제1로프는 일체로 형성될 수 있으며, 제1로프(132)의 일단은 고정부재(131)에 결합되고, 타단은 추부재(151)가 구비되어 수중에 배치된다. 이때, 제1로프(132)는 본체부(110)에 설치되는 도르래(미도시)에 의해 풀렸다 감겨졌다 할 수 있다.
즉, 수위가 낮아지거나 높아지면 도르래의 회전에 의해 제1로프(132)가 감겨졌다 풀려졌다 하며 장력을 유지시킬 수 있다.
또 다른 예로, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 장력조절부(150')는 추부재(151'), 제1로프(132)와 연결되는 제2로프(152') 및 본체부(110)와 연결되는 제3로프(153')를 포함할 수 있다.
추부재(151')는 제2로프(152')와 제3로프(153')에 의해 지지될 수 있다. 즉, 추부재(151')의 상부측에 제2로프(152')와 제3로프(153')가 연결되며, 제2로프(152')의 일단은 제1로프(132)와 연결되고, 제3로프(153')의 일단은 제1로프(132)와 연결되는 제1프레임 다음에 위치되는 제1프레임에 연결될 수 있다.
이에 본체부(110)가 제2 및 제3로프(152', 153')이 의해 지지되는 추부재(151')에 의해 안정적으로 위치를 유지할 수 있다. 보다 구체적으로, 본체부가 물살에 의하여 다 방향으로 흔들릴 수 있으며, 이를 추부재(151')의 양측이 각각 제2 및 제3로프에 의해 지지됨으로써, 다 방향으로 흔들리는 본체부의 위치를 안정적으로 유지시킬 수 있다.
이때, 추부재(151')가 부력부(120)의 하부측에 위치되도록, 제3로프(153')의 길이가 제2로프(152')의 길이보다 더 길게 형성될 수 있다. 이는 추부재(151')와 제3로프(153')에 의해 수경재배부(140)에서 재배되는 식물의 뿌리가 수중으로 성장하는 것을 방해하지 않기 위함이다.
즉, 추부재(151')는 식물의 뿌리 성장에 방해되지 않으며, 본체부(110)를 안정적으로 유동시킬 수 있는 위치라면 어떠한 위치라도 상관없다.
이러한, 장력조절부(150, 150')는 수위에 따라 제1로프(132)의 장력을 유지시켜줌으로써, 수면 상에 부유한 본체부(110)의 위치를 제한할 수 있으며, 후술되는 수경재배부(140)의 위치도 유지시킬 수 있다. 즉, 수경재배부(140) 중 뿌리 부분이 수중으로 잠겨지는 위치를 수위에 따라 조절시킬 수 있다.
한편, 본 발명에서는 장력조절부가 제1로프에 결합되는 로프와 추부재로 형성되는 것을 도시 및 설명하고 있으나, 본 발명이 이로 제한되지 않는다. 즉, 장력조절부(150)는 고정부재와 본체부 사이의 제1로프에 장력을 유지시킬 수 있는 구성이라면 어떠한 구성이라도 좋다.
본체부(110)에는 식물을 수경재배할 수 있는 수경재배부(140)가 설치될 수 있다.
보다 구체적으로, 수경재배부(140)는 본체부(110)의 제2프레임에 설치될 수 있으며, 복수 개로 부력부(120)들 사이에 배치될 수 있다.
또한, 도 7에서와 같이, 수경재배부(140)는 식물이 성장하는 동안 식물을 지지하는 수경재배부재(141)와, 수경재배부재(141)를 제2프레임(112)에 착탈가능하게 결합시키는 복수 개의 수직지지대(142)를 포함할 수 있다.
수경재배부재(141)는 식물이 성장하는 동안 식물을 지지함으로써 식물의 안정된 성장을 가능하도록 한다. 여기서, 수경재배부재(141)에서 성장하는 식물은 수질 정화할 수 있는 수생 식물이거나, 또는 물에서 재배가 가능한 다양한 식물이 재배될 수 있음을 미리 밝혀둔다.
도 8에서와 같이, 수경재배부재(141)는 제1판(141a)과 제2판(141b)을 서로 적층하여 형성될 수 있으며, 제1판(141a)은 식물의 성장이 가능하도록 지지하며, 이를 위해 제1판(141a)은 짚, 면사, 마사 또는 코코넛 섬유 등의 친환경적인 식물성 천연섬유로 형성될 수 있다.
제2판(141b)은 제1판(141a)의 저면에 결합되어 제1판(141a)을 지지할 수 있다. 이때, 제2판(141b)은 제1판을 지지하기 위한 것으로 섬유로 이루어진 제1판보다는 강성이 있는 단단한 재질로 형성될 수 있다. 또한, 제2판(141b)은 제1판(141a)에서 성장한 식물의 뿌리가 수중으로 뻗을 수 있다.
또한, 수경재배부재(141)의 제1판(141a) 및 제2판(141b)에는 식물이 성장하는 복수 개의 안착홀(144)이 형성될 수 있다.
여기서, 식물은 외부에서 성장시킨 모종을 안착홀(144)에 옮겨 심어 성장될 수 있으며, 또는 수경재배부재(141)에 씨앗을 뿌려 성장시킬 수 있다.
이때, 수경재배부재(141)에 씨앗을 뿌려 성장시킬 경우, 제1판(141a)에는 안착홀이 형성되지 않는다. 즉, 제1판(141a)은 섬유재질로 형성되며, 섬유재질에는 복수 개의 다공홀이 형성된다. 이에 제1판(141a)에 씨앗을 뿌리면, 씨앗은 제1판(141a)의 다공홀에서 발아하고 성장하며, 제2판(141b)의 안착홀을 통하여 뿌리가 수중으로 뻗어나갈 수 있다.
이러한, 수경재배부가 본체부(110)에 설치시, 제2판(141b)이 물에 잠기도록 설치될 수 있으며, 제1판과 제2판이 적층된 상태이므로 물이 제1판 상으로 유동될 수 있다.
이때, 제1판(141a) 상으로 유동된 물을 배수시키는 배수로(145)가 제1판(141a) 상에 형성될 수 있다. 배수로(145)는 일렬로 나열된 수생식물들 사이 공간에 형성될 수 있다.
복수 개의 수직지지대(142)는 수경재배부재(141)의 가장자리에 결합될 수 있으며, 복수 개의 수직지지대(142)의 둘레에는 수생 식물을 보호하는 망과 같은 보호부재(160)가 설치될 수 있다.
그리고 수직지지대(142)의 일단에는 본체부(110)의 제2프레임(112)과 결합되는 연결로프(143)가 결합될 수 있다.
연결로프(143)는 본체부(141)를 제2프레임(112)으로부터 착탈 가능하게 하며, 연결로프(143)는 강이나 호수의 물 유동에 따라 수경재배부(140)를 유연하게 유동시킬 수 있도록 탄성을 갖는 재질로 형성될 수 있다.
이렇게 본체부(110)에 설치되는 수경재배부(140)에서 키워지는 수생 식물은 수질정화뿐만 아니라 수생 식물의 뿌리에 어류의 산란부터 치어 그리고 성어로 성장할 수 있는 일련의 생태계를 조성할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 식물의 수경재배가 가능한 수상 태양광발전 시스템(100)에 설치되는 부력부재(121), 고정부재(131) 및 추부재(151, 151') 중 적어도 하나는 어류들이 서식하는 인공 어초로서의 역할을 수행할 수 있다. 즉, 어초는 부력부재(121), 고정부재(131) 및 추부재(151, 151') 모두에 형성될 수도 있으며, 또는 필요에 따라 선택적으로 형성될 수 있다.
이때, 부력부재(121)에 형성되는 어초는 치어들의 서식지 및 은신처가 될 수 있으며, 고정부재(131)에 형성되는 어초는 수중 저면에 서식하는 어류들의 서식지 및 은신처가 될 수 있다.
이에 따라, 부력부재(121)는 부력부재(121)가 물에 잠기는 부분에만 어초가 형성될 수 있으며, 고정부재(131) 및 추부재(151, 151')는 수중에 배치됨으로써 어초가 고정부재(131) 및 추부재(151, 151')의 상/하부측에 각각 형성될 수 있다.
이러한 어초는 부력부재(121), 고정부재(131) 및 추부재(151, 151')를 이루는 몸체, 몸체의 외주면을 따라 형성되는 복수 개의 출입구(125, 133, 153, 153')와, 어류들이 서식하는 복수 개의 제1통로 및 제2통로를 포함할 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 식물의 수경재배가 가능한 수상 태양광발전 시스템에서 계류부를 도시한 도면이며, 도 10은 도 9의 A-A에서 본 어초의 내부 구조를 도시한 단면도이다.
일례로 고정부재(131)에 어초가 형성된 것을 예로 설명하도록 한다. 도 9에서와 같이 고정부재(131)는 몸체와, 복수 개의 출입구(133)와 제1 및 제2통로(134, 135)를 포함한다.
복수 개의 출입구(133)는 어류들이 몸체 내부를 출입하는 구멍으로 몸체의 외주면을 따라 형성될 수 있다.
제1 및 제2통로(134, 135)는 출입구를 통해 유입된 어류들이 서식하거나 은신할 수 있는 공간이며, 복수 개의 제1 및 제2통로(134, 135)는 복수개의 출입구(133)와 서로 연결될 수 있다.
이때, 복수 개의 제1 및 제2통로(134, 135)는 도 10에 도시된 바와 같이 서로 격자 형상으로 교차되게 형성될 수 있다. 보다 상세히, 복수 개의 제1통로(134)는 복수 개의 출입구 중 어초의 일면에 형성된 임의의 제1출입구들과 어초의 타면에 형성된 임의의 제2출입구들을 서로 연결시킬 수 있다. 그리고 복수 개의 제2통로(135)는 복수 개의 제1통로(134)와 교차되어 형성될 수 있다.
즉, 어초가 사각 형상의 육면체로 형성되는 경우를 일례로 설명하면, 복수 개의 제1통로는 어초의 제1면과 제3면에 형성된 복수 개의 출입구를 서로 연통시키며, 복수 개의 제2통로는 어초의 제2면과 제4면에 형성된 복수 개의 출입구를 서로 연통시킨다. 이때, 제1통로와 제2통로는 서로 연통되게 교차되도록 형성될 수 있다.
또한, 어초는 호수나 강에 서식하는 어류들이 서식하거나 산란할 수 있는 환경을 형성시켜주기 위한 것으로, 다양한 크기의 어류들이 어초의 출입구를 통하여 어초 내부를 이동하도록 복수 개의 출입구의 직경은 서로 다른 크기로 형성된다.
또한, 복수 개의 출입구의 직경이 서로 다른 크기로 형성되는 경우, 복수 개의 출입구와 연결되는 복수 개의 제1 및 제2통로의 직경도 서로 상이하게 형성될 수 있다.
이에 어류는 도 10의 화살표 B에서와 같이 복수 개의 출입구(133) 중 하나의 제1출입구(133a)를 통하여 몸체로 들어가면, 복수 개의 제1 및 제2통로(134. 135)를 따라 이동하고 다른 제2출입구(133b)를 통하여 나올 수 있다.
한편, 어초가 부력부(120)에 형성되는 경우, 복수 개의 출입구(125)는 부력부재(121)의 하부측 둘레를 따라 형성될 수 있다(도 4a 참조).
이때, 부력부재(121)가 도 4b에서와 같이 하부부재(123')의 공간(123'a) 에 삽입되는 경우, 부력부재(121)의 출입구(125)에 대응하는 하부부재(123')에 홀(123'b)이 형성될 수 있다.
이에 수면에 가까이 서식하는 치어들은 부력부(120)의 출입구를 통하여 내부로 유출입할 수 있다.
따라서, 태양광 모듈이 설치되는 본체부를 부유시키는 부력부와 계류부에 어류들이 서식할 수 있는 인공서식지를 형성함으로써, 호수나 강에 서식하는 어류들이 서식하거나 산란할 수 있는 환경을 형성시켜 줄 수 있다.
또한, 본체부에 결합되는 수경재배부에 의해 수생 식물을 키워 재배할 수 있으며, 수경재배부에서 키우는 수생식물에 의해 강이나 호수의 수질을 정화할 수 있다.
이상에서 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.
100 : 수상 태양광 모듈 구조체 110 : 본체부
120 : 부력부 130 : 계류부
140 : 수경재배부 150 : 장력조절부

Claims (11)

  1. 수면 상에 부유하도록 설치되며, 표면 상에 적어도 하나의 태양광 모듈이 설치되는 본체부;
    상기 본체부의 하부면에 설치되어 상기 본체부를 수면 상에 부유시키도록 부력을 제공하는 적어도 하나의 부력부;
    수중에 배치되어 수면 상에 부유한 상기 본체부의 수평이동을 제한하는 계류부; 및
    상기 본체부의 하부에 설치되되, 식물의 수경재배가 가능하도록 일부가 물에 잠기는 수경재배부;를 포함하고,
    상기 계류부는
    수중 저면에 배치되어 상기 본체부의 수평이동을 제한하는 고정부재; 및
    일단이 고정부재에 연결되고 타단이 상기 본체부에 연결되는 제1로프;를 포함하며,
    상기 제1로프에는 수위가 낮아짐에 따라 상기 제1로프의 장력을 유지시키기 위한 장력유지부가 설치되며,
    상기 장력유지부는
    상기 제1로프에서 연결되는 제2로프; 및
    상기 제2로프의 일단에 결합되며, 상기 제1로프의 장력을 유지시키는 추부재;를 포함하되,
    상기 장력유지부는 상기 제1로프와 연결되는 제2로프 및 상기 본체부와 연결되는 제3로프를 포함하고, 상기 추부재는 제2로프와 제3로프에 의해 지지되며, 상기 추부재의 상부측에 제2로프와 제3로프가 연결되며, 제2로프의 일단은 제1로프와 연결되고, 제3로프의 일단은 제1로프와 연결되는 제1프레임 다음에 위치되는 제1프레임에 연결되어, 상기 본체부가 물살에 의하여 다 방향으로 흔들릴 때, 이를 상기 추부재의 양측이 각각 상기 제2로프 및 제3로프에 의해 지지됨으로써, 다 방향으로 흔들리는 상기 본체부의 위치를 안정적으로 유지시키는 것을 특징으로 하는 수상 태양광발전 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 수경재배부는
    식물을 성장시키는 수경재배부재;
    상기 수경재배부재의 상면 가장자리에 설치되는 복수 개의 수직지지대; 및
    상기 복수 개의 수직지지대와 상기 본체부를 연결시키며, 상기 수경재배부재를 상기 본체부로부터 착탈가능하게 하는 복수 개의 연결로프;를 포함하는 식물의 수경재배가 가능한 수상 태양광발전 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 수경재배부재의 식물을 보호하는 보호부재가 상기 복수 개의 수직지지대를 따라 결합되는 식물의 수경재배가 가능한 수상 태양광발전 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 부력부는
    상부에서 하부로 관통되는 관통홀이 가장자리에 형성되는 부력부재; 및
    상기 부력부재의 상부에 결합되되, 상기 관통홀에 삽입되는 연결대를 포함하는 상판; 및
    상기 관통홀을 통과한 상기 연결대가 끼움결합되는 결합홈이 형성되는 하판;을 포함하는 식물의 수경재배가 가능한 수상 태양광발전 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 부력부는
    부력부재;
    일측으로 개구되며, 상기 부력부재가 삽입되는 공간이 형성되는 하부부재; 및
    상기 하부부재의 개구를 폐쇄하는 상판;을 포함하는 식물의 수경재배가 가능한 수상 태양광발전 시스템.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 부력부, 상기 고정부재 및 상기 추부재 중 적어도 하나에는 어류들이 서식하며 은신처인 어초가 형성되는 식물의 수경재배가 가능한 수상 태양광발전 시스템.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 어초는
    몸체;
    상기 몸체의 외주면을 따라 형성되는 복수 개의 출입구;
    상기 복수 개의 출입구를 연통시키는 복수 개의 제1 및 제2통로;를 포함하며,
    상기 복수 개의 제1 및 제2통로는 격자 형상으로 서로 교차되게 형성되는 식물의 수경재배가 가능한 수상 태양광발전 시스템.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 복수 개의 출입구의 직경은 서로 상이하며,
    상기 복수 개의 제1 및 제2통로의 직경은 상기 복수 개의 출입구의 직경에 대응하여 형성되는 식물의 수경재배가 가능한 수상 태양광발전 시스템.
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