KR102250159B1 - 수상 태양광 설비용 부유식 구조물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 수상 태양광 설비용 부유식 구조물에 관한 것이다. 구체적으로 본 발명의 일 실시예에 따르면, 물에 부유하는 재질로 이루어진 부유체; 및 상기 부유체를 내부에 수용하고, 내부와 외부가 연통되는 갭이 형성된 외장프레임을 포함하고, 진수된 상태에서 상기 부유체는 물과 면접촉되면서 부유되는, 수상 태양광 설비용 부유식 구조물이 제공될 수 있다.

Description

수상 태양광 설비용 부유식 구조물{FLOATING ASSEMBLY FOR WATER FLOATING SOLAR POWER PLANT}
본 발명은 수상 태양광 설비용 부유식 구조물에 대한 것이다.
일반적으로 태양광 발전을 목적으로 제작되는 태양광 패널은 육상이나 수상 또는 건물의 옥상이나 지붕 등 일정한 면적이 확보될 수 있는 다양한 곳에 지지체를 매개로 설치되고 있다. 이러한 태양광 패널은 면적 집약적인 특성상 주로 저렴한 임야나 농지에 설치하게 되는데 이는 산림과 경관을 훼손하는 문제를 야기하게 되는 바, 이에 대한 대안으로 최근에는 유휴 수면을 활용하여 수상에 태양광 패널을 설치하는 방안이 도입되고 있다.
수상에 태양광 패널을 설치하는 방안은, 국토의 효율적 이용이 가능하면서 자연 경관이나 환경을 훼손하지 않고 태양광 패널의 그림자로 인하여 수면에 그늘을 형성하여 햇빛 차단을 통한 조류 생성을 억제할 수 있는 부수적인 효과가 있어 최근 각광받고 있다.
이러한 태양광 패널을 수상에 설치하기 위해서는 수상 설치용 부유식 지지체가 필요한데, 종래 수상 설치용 부유식 지지체는 부잔교 또는 선박의 계류시설에 사용되는 복수 개의 부력체 위에 철골 프레임을 연결하고, 그 철골 프레임 위에 다시 태양광 패널 같은 태양광 패널을 설치하는 구조를 통해 완성된다.
그러나, 상술한 바와 같은 종래의 수상 설치용 부유식 지지체는 철골 프레임이 수상에 부유할 수 있도록 부력이 강한 별도의 부력체를 사용하는데, 이러한 부력체는 일반적으로 수면과 직접 접촉하는 플라스틱 또는 스티로폼(EPS) 재질로 이루어져 있다. 한국 해양 과학 기술원의 조사에 따르면, 플라스틱 부력체는 시간이 경과함에 따라 자외선과 온도 변화에 의해 변성이 진행되어 결국 파손되는 것으로 보고되고 있고, 스티로폼 부력체 역시 시간 경과에 따라 부력체로부터 떨어져 나온 미세 입자가 수중 환경을 오염시키는 문제가 심각한 것으로 보고되고 있다.
이와 같이, 플라스틱 또는 스티로폼 부력체는 내구성이 낮고 물과 점접촉하기 때문에 파도나 조류와 같은 작은 충격에도 쉽게 파손될 수 있는 구조적 문제점을 가지고 있다. 이에 따라 수중 환경이 오염되고 부력체 교체에 따른 비용 증가를 초래하며, 심한 경우 부유식 지지체 전체가 균형을 상실하고 전복되어 고가의 태양광 패널을 손상시키는 심각한 문제를 유발할 수 있다.
이러한 종래의 플라스틱 또는 스티로폼 부력체의 단점을 보완하기 위해, 알루미늄 등의 경량 금속을 이용하여 부유식 구조물의 프레임을 형성하고, 그 내부에 부유 물질을 충진하는 방식으로 제작되는 면접촉식 부유식 구조물이 특허문헌 1(한국등록특허 제10-1843354호, 2018. 03. 23.)에 제시된다.
그러나 이러한 종래의 경량 금속을 이용한 면접촉식 부유식 구조물은 파고가 높고 환경이 열악한 해상 환경에서는 측면에 강하고 지속적인 충격이 가해짐으로써 구조적인 파괴 또는 크랙이 일어날 수 있고, 이러한 파괴 또는 크랙 발생시 부유력을 유지하지 못하고 가라앉아서 심각한 손실을 초래할 수 있다.
또한, 구조물의 파괴 또는 크랙 발생시 내부에 충진된 부유 물질이 외부로 누출되어 해상 환경 오염을 야기할 수 있으므로, 험한 해상 환경에서도 구조적 강성을 유지할 수 있는 개량된 수상 태양광 설비용 부유식 구조물에 대한 연구가 요구되는 실정이다.
본 발명의 실시예들은 상술한 종래 기술의 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로서, 외부로 노출되는 별도의 부력체를 사용하지 않고 태양광 패널의 지지를 위해 사용되는 지지부재가 자체적으로 부력을 갖도록 함으로써 구조 및 구성을 간단하게 하고 내구성을 높여 오랫동안 사용하여도 파손되지 않고 환경을 보호하며 저비용으로 장기간 유지할 수 있는 수상 태양광 설비용 부유식 구조물을 제공하고자 한다.
또한, 파고가 높고 환경이 열악한 해상 환경에서도 강하고 지속적인 충격이 가해지더라도 구조적 안정성이 유지될 수 있는 수상 태양광 설비용 부유식 구조물을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 물에 부유하는 재질로 이루어진 부유체; 및 상기 부유체를 내부에 수용하고, 내부와 외부가 연통되는 갭이 형성된 외장프레임을 포함하고, 진수된 상태에서 상기 부유체는 물과 면접촉되면서 부유되는, 수상 태양광 설비용 부유식 구조물이 제공될 수 있다.
또한, 진수된 상태에서 외부의 물이 상기 갭을 통해 상기 외장프레임의 내부로 침투되어 상기 부유체가 침투된 물에 적어도 일부가 잠긴 상태로 유지되면서 부유될 수 있고, 상기 외장프레임의 내부에 침투된 물은 상기 외장프레임 내에서 평형수로서 작용하는, 수상 태양광 설비용 부유식 구조물이 제공될 수 있다.
또한, 상기 외장프레임은, 상기 외장프레임의 상면을 구성하는 상부 구조체; 상기 상부 구조체에 대향하여 배치되고, 상기 부유체를 지지하는 하부 구조체; 및 상기 상부 구조체와 상기 하부 구조체의 사이에 배치되어 상기 상부 구조체와 상기 하부 구조체에 연결되는 측부 구조체를 포함하는, 수상 태양광 설비용 부유식 구조물이 제공될 수 있다.
또한, 상기 하부 구조체는 컵 형상으로 구비되고, 상기 하부 구조체는 상기 하부 구조체의 적어도 일 단부가 절곡되어 형성되는 절곡 연결부를 포함하는, 수상 태양광 설비용 부유식 구조물이 제공될 수 있다.
또한, 상기 측부 구조체의 상단과 하단은 서로 반대 방향으로 절곡 형성되고, 상기 측부 구조체의 상단이 상기 절곡 연결부에 체결되는, 수상 태양광 설비용 부유식 구조물이 제공될 수 있다.
또한, 상기 측부 구조체는 'Z' 형상으로 형성되고, 상기 측부 구조체는 상기 하부 구조체 내에 수용되고, 상기 측부 구조체의 상단이 상기 절곡 연결부에 체결되는, 수상 태양광 설비용 부유식 구조물이 제공될 수 있다.
또한, 상기 절곡 연결부는 180° 절곡되어 형성되는, 수상 태양광 설비용 부유식 구조물이 제공될 수 있다.
또한, 상기 측부 구조체의 상단, 상기 절곡 연결부 및 상기 상부 구조체의 단부가 한꺼번에 체결되고, 상기 측부 구조체의 하단은 상기 하부 구조체의 저면 상에 배치되는, 수상 태양광 설비용 부유식 구조물이 제공될 수 있다.
또한, 상기 상부 구조체는, 상기 상부 구조체의 적어도 일 단부가 절곡되어 형성되는 상부 절곡 연결부를 포함하고, 상기 하부 구조체는, 상기 하부 구조체의 적어도 일 단부가 절곡되어 형성되는 하부 절곡 연결부를 포함하는, 수상 태양광 설비용 부유식 구조물이 제공될 수 있다.
또한, 상기 측부 구조체의 상단과 하단은 서로 동일한 방향으로 절곡 형성되고, 상기 측부 구조체의 상단이 상기 상부 절곡 연결부에 체결되고, 하단이 상기 하부 절곡 연결부에 체결되는, 수상 태양광 설비용 부유식 구조물이 제공될 수 있다.
또한, 상기 측부 구조체는 'ㄷ' 형상으로 절곡 형성되고, 상기 측부 구조체의 상단이 상기 상부 절곡 연결부에 체결되고, 하단이 상기 하부 절곡 연결부에 체결되는, 수상 태양광 설비용 부유식 구조물이 제공될 수 있다.
또한, 상기 상부 절곡 연결부 및 상기 하부 절곡 연결부 중 적어도 하나는 180° 절곡되어 형성되는, 수상 태양광 설비용 부유식 구조물이 제공될 수 있다.
또한, 상기 갭은 상기 외장프레임의 적어도 하나의 엣지에 형성되는, 수상 태양광 설비용 부유식 구조물이 제공될 수 있다.
또한, 상기 상부 구조체 및 상기 하부 구조체 중 적어도 하나에 형성되는 굴곡부; 및 상기 상부 구조체 및 상기 하부 구조체의 양 단부에 체결되는 마감부를 더 포함하고, 상기 상부 구조체와 상기 하부 구조체의 단부는 상기 마감부로부터 소정 간격 이격되어 배치되어 상기 갭을 형성하고, 상기 굴곡부에 의해 상기 상부 구조체 및 상기 하부 구조체 중 적어도 하나의 표면과 상기 마감부 사이에 형성된 공간을 통해 외부의 물이 흘러 들어와 상기 갭을 통해 상기 부유체의 내부로 침투되는, 수상 태양광 설비용 부유식 구조물이 제공될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 외부로 노출되는 별도의 부력체를 사용하지 않고 태양광 패널의 지지를 위해 사용되는 제1 지지부재가 자체적으로 부력을 갖도록 함으로써 전체의 구조 및 구성을 간단하게 하고 내구성을 높여 오랫동안 사용하여도 파손되지 않고 환경을 보호하며 저비용으로 장기간 유지할 수 있다는 효과가 있다.
또한, 파고가 높고 환경이 열악한 해상 환경에서도 강하고 지속적인 충격이 가해지더라도 구조적 안정성이 유지될 수 있어서 종래에 비하여 제품 수명을 획기적으로 연장시킬 수 있고, 태양광 품질이 좋은 해상 환경에서도 태양광 설비를 용이하게 운영할 수 있다는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수상 태양광 설비용 부유식 구조물 상에 태양광 설비가 설치된 모습을 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 수상 태양광 설비용 부유식 구조물을 도시한 사시도이다.
도 3은 도 2의 X-X 단면도이다.
도 4는 도 3의 수상 태양광 설비용 부유식 구조물의 조립 과정을 순차적으로 도시한 도면이다.
도 5는 도 3의 A 부분을 확대하여 도시한 부분확대도이다.
도 6은 도 3의 Y-Y 단면도이다.
도 7은 도 6의 C 부분을 확대하여 도시한 부분확대도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 수상 태양광 설비용 부유식 구조물을 도시한 정면도이다.
도 9는 도 8의 B 부분을 확대하여 도시한 부분확대도이다.
이하에서는 본 발명의 사상을 구현하기 위한 구체적인 실시예에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.
아울러 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
또한, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 '연결', '지지', '접촉'된다고 언급된 때에는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결, 지지, 접촉될 수도 있지만 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
본 명세서에서 사용된 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로 본 발명을 한정하려는 의도로 사용된 것은 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다.
또한, 본 명세서에서 상측, 하측, 측면 등의 표현은 도면에 도시를 기준으로 설명한 것이며 해당 대상의 방향이 변경되면 다르게 표현될 수 있음을 미리 밝혀둔다. 마찬가지의 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었으며, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다.
또한, 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 해당 구성요소들은 이와 같은 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 이 용어들은 하나의 구성요소들을 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
명세서에서 사용되는 "포함하는"의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 성분 및/또는 군의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 수상 태양광 설비용 부유식 구조물의 구체적인 구성에 대하여 설명한다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 수상 태양광 설비용 부유식 구조물(1)은 호수, 강, 바다 등 수상에 부유하면서 상부에 태양광 패널(4)을 포함한 태양광 발전 설비를 지지하기 위해 제공된다. 이러한 수상 태양광 설비용 부유식 구조물(1)의 상측에는 지지대(2)가 교차하는 방향으로 복수 개 설치되고, 지지대(2) 상으로 발판 부재(3) 및 태양광 패널(4)이 설치될 수 있다. 또한, 태양광 패널(4)이 지지대(2) 상에 고정 설치되기 위한 추가적인 고정 설치용 구조물이 구비될 수 있다.
이하, 수상 태양광 설비용 부유식 구조물(1)의 구체적인 구성에 대하여 설명한다.
도 2 내지 도 7을 참조하면, 수상 태양광 설비용 부유식 구조물(1)은 외장프레임(10) 및 부유체(20)를 포함할 수 있다. 외장프레임(10)은 부유체(20)를 내부에 수용하고, 내부와 외부가 연통되는 갭(12)이 형성된 구조물로서 제공될 수 있다. 이러한 외장프레임(10)은 알루미늄 등의 경량 금속으로 구비될 수 있으며, 소정 이상의 강성을 가진 재질로 이루어질 수 있다. 또한, 외장프레임(10)은 일 방향으로 길게 연장되는 바(bar)형 구조물로서 구비될 수 있다. 이에 따라, 외장프레임(10)은 소위 면접촉 방식에 의해 수상에 부유될 수 있다. 여기서, "면접촉"이란, 부유체(20) 한 개가 복수의 태양광 패널(4)과 수직 방향으로 중첩되도록 일 방향으로 길게 연장 형성된 형상으로서 태양광 패널(4)을 부유시킨다는 의미로 사용될 수 있으며, 일 예로 한 개의 부유체(20)가 한 개의 열을 이루는 태양광 패널(4)들 전체에 대하여 수직 방향으로 중첩되도록 배치되어 수면에 부유하는 상태를 의미할 수 있다.
이때, 외장프레임(10)의 측벽 코너 부분에 갭(12)이 형성될 수 있으며, 갭(12)을 통해 내부와 외부가 연통될 수 있다. 이에 따라, 수상 태양광 설비용 부유식 구조물(1)이 진수된 상태에서 외부의 물이 갭(12)을 통해 외장프레임(10)의 내부로 침투되어 부유체(20)가 침투된 물에 적어도 일부 잠긴 상태로 유지되면서 부유될 수 있다. 외장프레임(10)의 내부에 침투된 물은 외장프레임(10) 내에서 평형수로서 작용할 수 있다.
부유체(20)는 물에 부유하는 재질로 이루어지며, 예를 들어 PE 폼(polyethylene form)으로 이루어질 수 있으며, 외장프레임(10)의 내부에 발포되는 형식으로 제공될 수 있다. 이에 따라, 부유체(20)는 수상 태양광 설비용 부유식 구조물(1)이 진수된 상태에서 물과 면접촉되면서 부유될 수 있다.
외장프레임(10)은 상부 구조체(110), 하부 구조체(120) 및 측부 구조체(130)를 포함할 수 있다. 상부 구조체(110)는 외장프레임(10)의 상면을 구성하며, 하부 구조체(120)의 상면에 고정 설치될 수 있다. 또한, 상부 구조체(110)는 전체적으로 평판 형상으로 구비될 수 있으며, 상면에서 다른 부분보다 돌출되어 외장프레임(10)의 길이 방향으로 연장 형성되는 굴곡부(112)를 포함할 수 있다. 또한, 상부 구조체(110)에는 상부 구조체(110)의 양측 단부와 연결되는 경사부(114)가 형성될 수 있으며, 경사부(114)에 의해 상부 구조체(110)의 양측 단부와 중앙 부분의 높이가 서로 다르게 형성될 수 있다.
하부 구조체(120)는 상부 구조체(110)에 대향하여 배치되고, 부유체(20)를 지지하도록 구비될 수 있다. 또한, 하부 구조체(120)는 컵 형상으로 구비되고, 컵 형상의 내부에 부유체(20)가 수용되도록 구성될 수 있다. 구체적으로, 하부 구조체(120)는 긴 변 측에 해당되는 측벽부(123)를 포함할 수 있으며, 짧은 변 측에 해당되는 양 단부에는 마감부(125)가 결합될 수 있다. 이러한 마감부(125)는 평판 형상으로 별도로 형성되어 상부 구조체(110)와 하부 구조체(120)의 양 단부에 체결될 수 있다. 이때, 측벽부(123)와 마감부(125)가 서로 만나는 엣지 부분에 갭(12)이 형성되어 외부의 물이 외장프레임(10)의 내부로 유입될 수 있다. 또한, 하부 구조체(120)의 상면에서 다른 부분보다 돌출되어 외장프레임(10)의 길이 방향으로 연장 형성되는 굴곡부(122)를 포함할 수 있다.
이때, 상부 구조체(110)와 하부 구조체(120)의 단부는 마감부(125)로부터 소정 간격 이격되도록 배치됨으로써, 마감부(125)와 상부 구조체(110) 및 하부 구조체(120)의 단부 사이에 또 다른 갭(14)이 형성된다. 또한, 상부 구조체(110) 및 하부 구조체(120)에 각각 형성된 굴곡부(112, 122)에 의해 상부 구조체(110)의 표면과 마감부(125)의 사이 및 하부 구조체(120)의 표면과 마감부(125)의 사이에 공간이 형성되고, 이러한 공간을 통해 흘러들어오는 물(W)이 갭(14)을 통해 부유체(20)의 내부로 침투된다.
또한, 하부 구조체(120)는 수면 아래로 잠긴 상태이므로 하부 구조체(120)에 대하여 형성된 갭(14)을 통해 대부분의 물(W)이 침투될 것이나, 너울, 파고 등의 환경적인 요인으로 인해 상부 구조체(110)에 대하여 형성된 갭(14)을 통해서도 물(W)이 침투될 수 있다. 이렇게 부유체(20)의 내부로 침투된 물은 평형수로서 작용하여 구조체의 무게중심을 수면에 근접하게 형성시키며, 파도 등의 외력에 대한 구조체의 거동을 억제시킨다.
또한, 하부 구조체(120)는 적어도 일 단부가 절곡되어 형성되는 절곡 연결부(124)를 포함할 수 있다. 본 실시예에서는 하부 구조체(120)의 양 단부에 절곡 연결부(124)가 형성되는 것을 예로 들어 도시하나, 본 발명의 사상이 이로써 제한되는 것은 아니다. 이러한 절곡 연결부(124)에 의해 하부 구조체(120)와 상부 구조체(110) 및 후술할 측부 구조체(130)가 서로 고정될 수 있다. 이러한 절곡 연결부(124)는 하부 구조체(120)의 양 단부가 180° 절곡되어 형성될 수 있다. 또한, 절곡 연결부(124)는 상부 구조체(110)의 양측 단부와 측부 구조체(130)의 상단부가 서로 겹쳐진 상태에서 이 둘의 상면과 하면에 동시에 접하도록 하부 구조체(120)의 양 단부가 접힌 형상으로 구비될 수 있다.
측부 구조체(130)는 하부 구조체(120) 내에 수용되고, 상부 구조체(110)와 하부 구조체(120)의 사이에 배치되어 상부 구조체(110)와 하부 구조체(120)에 연결될 수 있다. 또한, 측부 구조체(130)의 상단, 절곡 연결부(124) 및 상부 구조체(110)의 단부가 체결 부재(150)에 의해 한꺼번에 체결될 수 있다. 이때, 체결 부재(150)는 예를 들어 볼트 등으로 구비될 수 있다. 또한, 측부 구조체(130)의 하단은 하부 구조체(120)의 저면 상에 배치될 수 있으며, 측부 구조체(130)의 상단과 하단은 서로 반대 방향으로 절곡 형성될 수 있다. 다시 말해서, 측부 구조체(130)는 'Z' 형상으로 형성될 수 있다. 또한, 측부 구조체(130)는 한 쌍이 외장프레임(10)의 양 측 부에 각각 제공될 수 있다.
상술한 바와 같은 구성을 갖는 수상 태양광 설비용 부유식 구조물(1)의 작용 및 효과에 대하여 설명한다.
도 4를 참조하면, 먼저 하부 구조체(120)의 내부 양 측에 한 쌍의 측부 구조체(130)가 제공되고, 측부 구조체(130)의 하부가 하부 구조체(120)의 내부 저면에 밀착되면서 측부 구조체(130)의 상부가 하부 구조체(120)의 상부 양 단에 안착될 수 있다. 이후, 하부 구조체(120)의 내부 양 단 측에 안착된 측부 구조체(130)의 사이 공간에 부유체(20)가 채워질 수 있다. 이때, 부유체(20)는 외부에서 제작된 후에 부유체(20)의 내부에 안착될 수도 있으나, 이는 일 예에 불과하며, 하부 구조체(120)와 상부 구조체(110)가 체결된 후에 그 내부 공간으로 충진됨으로써 제공될 수 있다.
하부 구조체(120) 내에 측부 구조체(130)가 안착된 상태에서 상부 구조체(110)가 하부 구조체(120) 및 측부 구조체(130)의 상측에 안착될 수 있다. 이 상태에서 하부 구조체(120)의 양 단부가 측부 구조체(130)의 상부와 상부 구조체(110)의 양 단부를 감싸도록 절곡되어 고정될 수 있다. 이렇게 절곡 연결부(124)에 의해 측부 구조체(130)의 상부와 상부 구조체(110)의 양 단부가 연결된 상태에서 체결 부재(150)에 의해 관통되어 고정될 수 있다. 이로써 수상 태양광 설비용 부유식 구조물(1)이 완성될 수 있다.
이렇게 완성된 수상 태양광 설비용 부유식 구조물(1) 상에 지지대(2), 발판 부재(3) 및 태양광 패널(4)이 순서대로 고정 설치될 수 있다. 이렇게 설치된 수상 태양광 설비가 크레인 등의 장비에 의해 수상에 옮겨져서 진수될 수 있다. 이렇게 태양광 설비가 진수된 후 수상에 부유된 상태에서 태양광 발전이 이루어질 수 있다.
상술한 바와 같은 구성을 갖는 수상 태양광 설비용 부유식 구조물에 따르면, 외부로 노출되는 별도의 부력체를 사용하지 않고 태양광 패널의 지지를 위해 사용되는 제1 지지부재가 자체적으로 부력을 갖도록 함으로써 전체의 구조 및 구성을 간단하게 하고 내구성을 높여 오랫동안 사용하여도 파손되지 않고 환경을 보호하며 저비용으로 장기간 유지할 수 있다는 효과가 있다.
또한, 파고가 높고 환경이 열악한 해상 환경에서도 강하고 지속적인 충격이 가해지더라도, 외장프레임의 측부에 구비되는 측부 구조체에 의해 구조적으로 보강됨에 따라 구조적 안정성이 유지될 수 있어서 종래에 비하여 제품 수명을 획기적으로 연장시킬 수 있고, 태양광 품질이 좋은 해상 환경에서도 태양광 설비를 용이하게 운영할 수 있다는 효과가 있다.
이하에서는 본 발명의 다른 실시예에 따른 수상 태양광 설비용 부유식 구조물에 대하여 도 8 및 도 9를 참조하여 설명한다. 본 실시예를 설명함에 있어서, 상술한 실시예와 비교하였을 때 차이가 있는 내용을 중심으로 설명하며, 동일한 내용은 상술한 실시예를 원용한다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 본 실시예에 따른 수상 태양광 설비용 부유식 구조물(1')의 외장프레임(10')은 상부 구조체(110'), 하부 구조체(120'), 측부 구조체(130') 및 커버 구조체(140)를 포함할 수 있다. 상부 구조체(110')는 적어도 일 단부가 절곡되어 형성되는 상부 절곡 연결부(116)를 포함하고, 하부 구조체(120')는, 적어도 일 단부가 절곡되어 형성되는 하부 절곡 연결부(128)를 포함할 수 있다. 본 실시예에서는 상부 구조체(110')의 양 단부에 상부 절곡 연결부(116)가 형성되고, 하부 구조체(120')의 양 단부에 하부 절곡 연결부(128)가 형성된 구성을 예로 들어 설명 및 도시하나, 본 발명의 사상이 이로써 한정되는 것은 아니다.
상부 구조체(110')와 하부 구조체(120') 모두 전체적으로 평판 형상으로 구비될 수 있으며, 상부 구조체(110')의 상면과 하부 구조체(120')의 하면에 있어서 각각 다른 부분보다 돌출되어 외장프레임(10')의 길이 방향으로 연장 형성되는 굴곡부(112, 122)를 포함할 수 있다. 또한, 상부 구조체(110')에는 상부 구조체(110')의 양측 단부와 연결되는 경사부(114)가 형성될 수 있으며, 경사부(114)에 의해 상부 구조체(110)의 양측 단부와 중앙 부분의 높이가 서로 다르게 형성될 수 있다. 마찬가지로, 하부 구조체(120')에는 하부 구조체(120')의 양측 단부와 연결되는 경사부(126)가 형성될 수 있으며, 경사부(126)에 의해 하부 구조체(120')의 양측 단부와 중앙 부분의 높이가 서로 다르게 형성될 수 있다.
또한, 상부 절곡 연결부(116) 및 하부 절곡 연결부(128) 중 적어도 하나는 180° 절곡되어 형성될 수 있다. 본 실시예에서는 상부 절곡 연결부(116)와 하부 절곡 연결부(128) 모두 180° 절곡되어 형성된 구성을 예로 들어 설명 및 도시하나, 본 발명의 사상이 이로써 한정되는 것은 아니다.
또한, 측부 구조체(130')는 상단과 하단이 서로 동일한 방향으로 절곡 형성되고, 측부 구조체(130')의 상단이 상부 절곡 연결부(116)에 체결되고, 하단이 하부 절곡 연결부(128)에 체결될 수 있다. 구체적으로, 측부 구조체(130')는 'ㄷ' 형상으로 절곡 형성될 수 있다. 이러한 측부 구조체(130')의 상단부는 상부 절곡 연결부(124)에 의해 감싸져서 연결될 수 있으며, 체결 부재(150)에 의해 관통되어 고정될 수 있다. 마찬가지로, 측부 구조체(130')의 하단부는 하부 절곡 연결부(128)에 의해 감싸져서 연결될 수 있으며, 체결 부재(150)에 의해 관통되어 고정될 수 있다. 이때, 측부 구조체(130')의 상단부의 상면과 하면이 모두 상부 절곡 연결부(116)에 밀착될 수 있으며, 측부 구조체(130')의 하단부의 상면과 하면이 모두 하부 절곡 연결부(128)에 밀착될 수 있다.
커버 구조체(140)는 상부 구조체(110')와 하부 구조체(120') 및 측부 구조체(130')의 외측면을 감싸도록 구비될 수 있다. 이러한 커버 구조체(140)는 일 예로 전반적으로 직육면체 형상으로 구비될 수 있으며, 직육면체의 각 코너 부분에는 갭이 형성되어 외장프레임(10')의 내부로 물이 침투될 수 있도록 구비될 수 있다.
이상 본 발명의 실시예들을 구체적인 실시 형태로서 설명하였으나, 이는 예시에 불과한 것으로서, 본 발명은 이에 한정되지 않는 것이며, 본 명세서에 개시된 기초 사상에 따르는 최광의 범위를 갖는 것으로 해석되어야 한다. 당업자는 개시된 실시형태들을 조합/치환하여 적시되지 않은 형상의 패턴을 실시할 수 있으나, 이 역시 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 것이다. 이외에도 당업자는 본 명세서에 기초하여 개시된 실시형태를 용이하게 변경 또는 변형할 수 있으며, 이러한 변경 또는 변형도 본 발명의 권리범위에 속함은 명백하다.
1, 1': 수상 태양광 설비용 부유식 구조물
10, 10': 외장프레임 110, 110': 상부 구조체
112: 굴곡부 114: 경사부
116: 상부 절곡 연결부 120, 120': 하부 구조체
122: 굴곡부 123: 측벽부
124: 절곡 연결부 125: 마감부
126: 경사부 128: 하부 절곡 연결부
130, 130': 측부 구조체 140: 커버 구조체
150: 체결 부재 12, 14: 갭
20: 부유체 2: 지지대
3: 발판 부재 4: 태양광 패널

Claims (14)

  1. 물에 부유하는 재질로 이루어진 부유체; 및
    상기 부유체를 내부에 수용하고, 내부와 외부가 연통되는 갭이 형성된 외장프레임을 포함하고,
    진수된 상태에서 상기 부유체는 물과 면접촉되면서 부유되고,
    상기 외장프레임은,
    상기 외장프레임의 상면을 구성하는 상부 구조체;
    상기 상부 구조체에 대향하여 배치되고, 상기 부유체를 지지하는 하부 구조체; 및
    상기 상부 구조체와 상기 하부 구조체의 사이에 배치되어 상기 상부 구조체와 상기 하부 구조체에 연결되는 측부 구조체를 포함하고,
    상기 하부 구조체는 컵 형상으로 구비되고,
    상기 하부 구조체는 상기 하부 구조체의 적어도 일 단부가 절곡되어 형성되는 절곡 연결부를 포함하고,
    상기 측부 구조체의 상단과 하단은 서로 반대 방향으로 절곡 형성되고,
    상기 측부 구조체의 상단이 상기 절곡 연결부에 체결되는,
    수상 태양광 설비용 부유식 구조물.
  2. 제1 항에 있어서,
    진수된 상태에서 외부의 물이 상기 갭을 통해 상기 외장프레임의 내부로 침투되어 상기 부유체가 침투된 물에 적어도 일부가 잠긴 상태로 유지되면서 부유될 수 있고,
    상기 외장프레임의 내부에 침투된 물은 상기 외장프레임 내에서 평형수로서 작용하는,
    수상 태양광 설비용 부유식 구조물.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 물에 부유하는 재질로 이루어진 부유체; 및
    상기 부유체를 내부에 수용하고, 내부와 외부가 연통되는 갭이 형성된 외장프레임을 포함하고,
    진수된 상태에서 상기 부유체는 물과 면접촉되면서 부유되고,
    상기 외장프레임은,
    상기 외장프레임의 상면을 구성하는 상부 구조체;
    상기 상부 구조체에 대향하여 배치되고, 상기 부유체를 지지하는 하부 구조체; 및
    상기 상부 구조체와 상기 하부 구조체의 사이에 배치되어 상기 상부 구조체와 상기 하부 구조체에 연결되는 측부 구조체를 포함하고,
    상기 하부 구조체는 컵 형상으로 구비되고,
    상기 하부 구조체는 상기 하부 구조체의 적어도 일 단부가 절곡되어 형성되는 절곡 연결부를 포함하고,
    상기 측부 구조체는 'Z' 형상으로 형성되고,
    상기 측부 구조체는 상기 하부 구조체 내에 수용되고,
    상기 측부 구조체의 상단이 상기 절곡 연결부에 체결되는,
    수상 태양광 설비용 부유식 구조물.
  7. 물에 부유하는 재질로 이루어진 부유체; 및
    상기 부유체를 내부에 수용하고, 내부와 외부가 연통되는 갭이 형성된 외장프레임을 포함하고,
    진수된 상태에서 상기 부유체는 물과 면접촉되면서 부유되고,
    상기 외장프레임은,
    상기 외장프레임의 상면을 구성하는 상부 구조체;
    상기 상부 구조체에 대향하여 배치되고, 상기 부유체를 지지하는 하부 구조체; 및
    상기 상부 구조체와 상기 하부 구조체의 사이에 배치되어 상기 상부 구조체와 상기 하부 구조체에 연결되는 측부 구조체를 포함하고,
    상기 하부 구조체는 컵 형상으로 구비되고,
    상기 하부 구조체는 상기 하부 구조체의 적어도 일 단부가 절곡되어 형성되는 절곡 연결부를 포함하고,
    상기 절곡 연결부는 180° 절곡되어 형성되는,
    수상 태양광 설비용 부유식 구조물.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 측부 구조체의 상단, 상기 절곡 연결부 및 상기 상부 구조체의 단부가 한꺼번에 체결되고,
    상기 측부 구조체의 하단은 상기 하부 구조체의 저면 상에 배치되는,
    수상 태양광 설비용 부유식 구조물.
  9. 물에 부유하는 재질로 이루어진 부유체; 및
    상기 부유체를 내부에 수용하고, 내부와 외부가 연통되는 갭이 형성된 외장프레임을 포함하고,
    진수된 상태에서 상기 부유체는 물과 면접촉되면서 부유되고,
    상기 외장프레임은,
    상기 외장프레임의 상면을 구성하는 상부 구조체;
    상기 상부 구조체에 대향하여 배치되고, 상기 부유체를 지지하는 하부 구조체; 및
    상기 상부 구조체와 상기 하부 구조체의 사이에 배치되어 상기 상부 구조체와 상기 하부 구조체에 연결되는 측부 구조체를 포함하고,
    상기 상부 구조체는,
    상기 상부 구조체의 적어도 일 단부가 절곡되어 형성되는 상부 절곡 연결부를 포함하고,
    상기 하부 구조체는,
    상기 하부 구조체의 적어도 일 단부가 절곡되어 형성되는 하부 절곡 연결부를 포함하고,
    상기 상부 절곡 연결부 및 상기 하부 절곡 연결부 중 적어도 하나는 180° 절곡되어 형성되는,
    수상 태양광 설비용 부유식 구조물.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 측부 구조체의 상단과 하단은 서로 동일한 방향으로 절곡 형성되고,
    상기 측부 구조체의 상단이 상기 상부 절곡 연결부에 체결되고, 하단이 상기 하부 절곡 연결부에 체결되는,
    수상 태양광 설비용 부유식 구조물.
  11. 제9 항에 있어서,
    상기 측부 구조체는 'ㄷ' 형상으로 절곡 형성되고,
    상기 측부 구조체의 상단이 상기 상부 절곡 연결부에 체결되고, 하단이 상기 하부 절곡 연결부에 체결되는,
    수상 태양광 설비용 부유식 구조물.
  12. 삭제
  13. 제1 항에 있어서,
    상기 갭은 상기 외장프레임의 적어도 하나의 엣지에 형성되는,
    수상 태양광 설비용 부유식 구조물.
  14. 제1 항에 있어서,
    상기 상부 구조체 및 상기 하부 구조체 중 적어도 하나에 형성되는 굴곡부; 및
    상기 상부 구조체 및 상기 하부 구조체의 양 단부에 체결되는 마감부를 더 포함하고,
    상기 상부 구조체와 상기 하부 구조체의 단부는 상기 마감부로부터 소정 간격 이격되어 배치되어 상기 갭을 형성하고,
    상기 굴곡부에 의해 상기 상부 구조체 및 상기 하부 구조체 중 적어도 하나의 표면과 상기 마감부 사이에 형성된 공간을 통해 외부의 물이 흘러 들어와 상기 갭을 통해 상기 부유체의 내부로 침투되는,
    수상 태양광 설비용 부유식 구조물.

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