KR102281578B1 - 수상 태양광 패널 발전장치 - Google Patents

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Abstract

수상 태양광 패널 발전장치를 개시한다.
본 실시예의 일 측면에 의하면, 부력으로 수상에서 태양광 패널을 지지하며, 태양광 패널이 태양을 트래킹할 수 있도록 회전할 수 있는 수상 태양광 패널 지지 구조물를 제공한다.

Description

수상 태양광 패널 발전장치{Water Solar Panel Generator}
본 발명은 수상 태양광 패널을 지지하며 태양광 패널이 태양을 트래킹할 수 있도록 회전하는 수상 태양광 패널 지지 구조물에 관한 것이다.
이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 실시예에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.
최근에 화석 연료를 대체하기 위한 태양광 발전 기술이 급속히 발전하고 있다. 태양광 발전은 빛을 태양광 발전 패널에 집광시켜 태양열 에너지를 전기에너지로 변환하여 전기를 얻는 기술이다. 통상적으로, 태양광 발전을 위해 태양광 발전 패널은 빛이 잘 드는 옥외의 양지에 설치되어 왔다. 다만, 수많은 태양광 발전 패널이 옥외에 배치되며 설치 공간이 점차 부족해지다 보니, 태양광 발전 패널이 수상에 배치되는 수상 태양광 발전장치가 등장하고 있다.
수상 태양광 발전장치는 부력을 이용하여 수상에 태양광 패널을 띄운 채 지지하는 지지구조와 지지구조 상에서 태양광을 받아 전기 에너지를 생산하는 태양광 패널로 구분된다.
종래의 수상 태양광 발전장치 내 지지구조는 지지구조 내 프레임을 하천 등 발전장치가 배치되는 곳의 바닥으로부터 지탱하는 기둥을 포함한 지주식 구조를 가져왔다. 이같은 기둥이 지지구조 내 프레임을 지탱함으로써, 태양광 패널을 지지하며 물살에 의해 설치 위치를 이탈하지 않도록 지지한다. 그러나 이처럼 수상 태양광 발전 장치 내 지지구조가 지주식 구조를 갖는 경우, 다음과 같은 문제가 발생하게 된다. 발전장치가 배치된 곳의 수위가 낮아지는 경우, 부력이 태양광 발전장치로 작용하지 않게 되어 장치의 모든 무게가 기둥으로 작용하게 된다. 이에, 기둥 또는 발전장치가 파손되는 경우가 잦았다.
또한, 기둥을 발전장치가 배치되는 곳의 바닥까지 배치하여 고정하는 시공을 해야 하기 때문에, 설치에 있어 번거로움이 있으며 설치가 제한적인 문제가 있었다.
본 발명의 일 실시예는, 부력으로 수상에서 태양광 패널을 지지하며, 태양광 패널이 태양을 트래킹할 수 있도록 회전할 수 있는 수상 태양광 패널 지지 구조물을 제공하는 데 일 목적이 있다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 태양광을 입사받아 전기 에너지를 생성하는 태양광 패널과 상기 태양광 패널의 하부에 배치되어, 상기 태양광 패널을 지지하는 수상 태양광 패널 지지 구조물과 상기 수상 태양광 패널 지지 구조물과 구조적으로 연결되며, 내부에 공기를 저장하여 상기 수상 태양광 패널 지지 구조물에 부력을 공급함으로써 수상 태양광 패널 지지 구조물을 수상에 띄우는 부력장치와 상기 수상 태양광 패널 지지 구조물과 구조적으로 연결되며, 상기 부력장치 내 저장된 공기를 공급받아 상기 수상 태양광 패널 지지 구조물을 일 방향으로 이동시키거나 회전시키는 복수의 동력 제공장치와 상기 부력장치로 공기를 공급하는 컴프레셔와 상기 수상 태양광 패널 지지 구조물과 구조적으로 연결된 각 동력 제공장치를 승강시키거나 하강시키기 위한 흡인력을 공급하는 펌프 및 상기 부력장치와 각 동력 제공장치간 공기의 공급 여부를 제어하여 각 동력 제공장치의 동작을 제어하며, 상기 펌프를 제어하여 상기 동력 제공장치의 승·하강을 제어하는 제어모듈을 포함하며, 상기 동력 제공장치는 중앙을 중심으로 서로 대칭되어 배치되는 2 개의 파트가 결합되어 형성되며, 각 파트는 부력장치로부터 공급되는 공기를 유입받는 하나 이상의 공기 유입구, 상기 공기 유입구와 자신의 바깥쪽 표면으로 연결되어 상기 공기 유입구가 유입받은 공기를 전달받는 공기 통로, 상기 공기 통로의 안쪽 표면과 일 끝단이 연결되며 다른 일 끝단이 파트의 외부로 드러남으로써 상기 공기 통로로 전달되는 공기를 일 끝단에서 다른 일 끝단 방향으로 배출하는 공기 배출구 및 상기 공기 배출구 내 상기 공기 배출구의 다른 일 끝단로부터 기 설정된 지점에 형성되어 상기 공기 배출구 내부에서 외부로 공기는 통과시키되 파트의 외부로부터 상기 공기 배출구 내부로 물 또는 이물질의 유입은 방지하는 체크밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 수상 태양광 발전 장치를 제공한다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 동력 제공장치 내 2 개의 파트는 하나 이상의 결합부에 의해 결합되어 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 공기 통로는 원형으로 형성되는 것을 특징으로 한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 일 측면에 따르면, 부력으로 수상에서 태양광 패널을 지지함으로써, 별도로 태양광 패널을 지탱하기 위한 구조를 설치할 필요가 없는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 일 측면에 따르면, 태양광 패널이 태양을 트래킹할 수 있도록 회전할 수 있어 발전 효율을 상승시킬 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수상 태양광 발전 장치를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 수상 태양광 패널을 제외한 수상 태양광 발전 장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 동력 발생장치의 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 동력 발생장치의 제1 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 동력 발생장치의 제2 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 동력 발생장치로 공기가 주입되는 과정을 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 수상 태양광 패널 지지 구조물과 회전력 발생장치가 연결된 구조를 도시한 도면이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.
제1, 제2, A, B 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 동력 수단요소로 명명될 수 있고, 유사하게 동력 수단요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에서, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서 "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해서 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다.
일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
또한, 본 발명의 각 실시예에 포함된 각 구성, 과정, 공정 또는 방법 등은 기술적으로 상호 간 모순되지 않는 범위 내에서 공유될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수상 태양광 발전 장치를 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 수상 태양광 패널을 제외한 수상 태양광 발전 장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 수상 태양광 발전 장치(100)는, 태양광 패널(110), 수상 태양광 패널 지지 구조물(120), 동력 제공장치(210), 제어모듈(220), 부력장치(230), 컴프레셔(미도시) 및 에어펌프(미도시)를 포함한다.
수상 태양광 발전 장치(100)는 수상에 태양광 패널(110)이 떠 있는 채로 위치하여 태양광으로부터 전기 에너지를 생산한다. 수상 태양광 발전 장치(100)는 별도로 장치(100)와 장치가 배치된 공간 상의 바닥을 지탱하는 기둥을 구비하지 않으면서 부력을 이용하여 태양광 패널(110)을 수상에 띄운 채 지지한다. 이와 함께, 수상 태양광 발전 장치(100)는 스스로 또는 외부로부터 제어신호를 받아 태양광이 가장 많이 입사되는 방향으로 회전하여 태양광 패널의 발전 효율을 상승시킨다.
태양광 패널(110)은 태양광을 입사받아 이를 전기 에너지로 변환하여 저장하는 구성이다. 태양광 패널(110)은 복수의 태양전지 셀이 하나의 모듈을 형성한 판 형태의 단위 패널이 복수 개로 집합된 형태로 구성된다. 태양광 패널은 일면에 복수 개의 단위 패널이 스트링(String) 형태로 배열될 수 있으며, 패널의 크기나 형태는 설치되는 장소 또는 태양전지 셀의 형태에 따라 상이해질 수 있다. 통상적으로 태양광 패널(110)은 입사되는 광량을 증가시키기 위해, 경사를 가지며 특정 방향(예를 들어, 남향)을 바라보도록 설치된다.
수상 태양광 패널 지지 구조물(120, 이하에서, '지지 구조물'이라 약칭함)은 태양광 패널(110)의 하부(물을 향하는 방향)에 배치되어, 태양광 패널(110)을 수상에 띄운 채 지지한다. 지지 구조물(120)에 부력장치(230)가 결합되거나, 부력장치(230)와 함께 별도로 부력을 형성하기 위한 구성(미도시, 예를 들어, 내부에 공기층을 갖는 관을 포함)을 포함함으로써, 태양광 패널(110)을 수상에 띄울 수 있을 정도의 부력을 형성한다. 이와 함께, 지지 구조물(120)은 태양광 패널(110)을 안착시킬 수 있는 공간을 제공하여, 태양광 패널(110)을 수상에 띄운 채 지지한다.
동력 제공장치(210)는 지지 구조물(120)에 복수 개가 구조적으로 연결되어, 지지 구조물을 이동시키거나 회전시킨다. 동력 제공장치(210)는 스스로 동력원을 가져 지지 구조물(120)을 이동시키거나 회전시키는 것은 아니며, 제어모듈(220)의 제어에 따라, 내부로 (압축) 공기가 유입되어 일 방향으로 배출된다. 배출되는 공기에 의해, 동력 제공장치(210) 내부로 물이 공기의 배출방향을 따라 유입되어 배출된다. 이에 따라, 동력 제공장치(210)는 공기의 흐름에 따라 주변의 물을 유입하여 배출함으로써, 자신과 구조적으로 연결된 지지 구조물(120)에 동력을 제공한다. 특정 회전력 발생장치와 마주보는 회전력 발생장치가 같은 방향으로 공기를 배출할 경우, 지지 구조물(120)은 배출하는 반대 방향으로 이동할 수 있다. 한편, 모든 회전력 발생장치 또는 인접해 있는 복수의 회전력 발생장치가 동일한 방향으로 공기를 배출할 경우, 지지 구조물(120)은 배출하는 방향에 따라 시계 또는 반시계 방향으로 회전한다. 동력 제공장치(210)에 대한 구체적인 구조는 도 3 내지 5에 도시되어 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 동력 발생장치의 사시도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 동력 발생장치의 제1 단면도이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 동력 발생장치의 제2 단면도이다. 도 4는 도 3에 도시된 동력 발생장치의 yz 평면 상의 단면도이며, 도 5는 도 3에 도시된 동력 발생장치의 xy 평면 상의 단면도이다.
도 3을 참조하면, 동력 제공장치(210)는 동일한 역할을 하되, 중앙을 중심으로 서로 대칭되어 배치되는 2개의 파트(225a, 225b)가 결합되어 형성된다. 각 파트(225)는 하나 이상의 결합부(310)에 의해 결합되어 동력 제공장치(210)를 형성한다.
각 파트(225)는 공기 유입구(320), 공기 통로(410), 공기 배출구(520) 및 체크밸브(530)를 포함한다.
각 파트(225)는 내부가 빈 통형으로 구현되어, 공기나 물이 유입되고 배출될 수 있는 구조를 갖는다. 각 파트(225)는 내부가 비어 있어 공기나 물이 유입되고 배출될 수 있기에, 수상 태양광 발전 장치(100)가 배치된 수중에 이물질이 많더라도 이물질에 의해 동작이 중단하거나 방해받는 경우가 발생하지 않는다.
공기 유입구(320)는 부력장치(230)로부터 제공되는 (압축) 공기를 유입받아 공기 통로(410)로 전달한다. 공기 유입구(320)는 공기 통로(410)의 바깥쪽 표면에 하나 이상 형성된 구조로서, 외부에서 공기 통로(410) 내부로 공기가 유입될 수 있도록 한다.
공기 통로(410)는 공기 유입구(320)로부터 유입되는 (압축) 공기를 전달받아 통로 내를 이동하도록 하며, 통로(410) 안쪽 표면에 형성된 공기 배출구(520)로 배출한다. 공기 통로는 도 4에 도시된 바와 같이, 각 파트에 원형으로 형성될 수 있으며, 공기 유입구(320)로부터 유입된 공기를 공기 배출구(520)로 배출한다.
공기 배출구(520)는 공기 통로(410)로 전달된 공기를 일 방향으로 배출한다. 공기 배출구(520)의 일 끝단은 공기 통로(410)의 안쪽 표면과 연결되며, 다른 일 끝단은 파트(225)의 외부로 드러나게 형성된다. 이에, 공기 유입구(320)로부터 유입된 공기는 파트 내부에서 공기 배출구(520)의 일 끝단으로부터 다른 일 끝단 방향으로 배출된다. 이처럼 배출되는 공기는 내부로 물이 유입되어 자신이 배출되는 방향으로 배출될 수 있도록 하는 흐름을 형성한다. 예를 들어, 파트(320a)를 보면, 공기는 공기 배출구(520a)의 +x축 끝단에서 -x축 방향으로 배출된다. 반대로, 파트(320b)에서 공기는 공기 배출구(520b)의 -x축 끝단에서 +x축 방향으로 배출된다. 공기 배출구(520)는 하나 이상, 공기 통로(410)의 안쪽 표면에 일정한 간격만큼 떨어진 채 형성될 수 있다.
각 파트(225)의 공기가 배출되는 끝단(양 파트가 결합되는 반대편 끝단)은 포물선 형태로 식각된다. 파트(225) 뿐만 아니라, 공기 배출구(520)의 끝단 일부도 함께 식각된다. 이러한 식각에 따라, 각 파트(225)의 내부로 물이 보다 원활히 유입될 수 있도록 하며, 공기의 배출도 일 방향으로 집중되어 일어날 수 있도록 한다.
공기 배출구(520)의 다른 일 끝단부(다른 일 끝단으로부터 기 설정된 거리만큼 떨어진 지점)에 체크 밸브(530)가 배치된다. 체크밸브(530)는 공기 배출구(520)의 일 끝단에서 공기가 배출되는 방향으로는 열리는 반면, 그것의 반대되는 방향은 열리지 않도록 동작한다. 이러한 체크 밸브(530)가 공기 배출구(520)의 다른 일 끝단부에 배치됨으로써, 공기의 배출에는 영향을 미치지 않으면서 물이나 물에 포함된 이물질이 공기 배출구(520)의 내부로 유입되지 않도록 한다.
전술한 대로, 동력 제공장치(210)는 2개의 파트(225a, 225b)로 구현된다. 이에, 파트(225a) 내 공기 유입구(320a)로 공기가 유입될 경우, 유입된 공기가 공기 배출구(520a)로 배출되며 물이 파트 내에서 -x축 방향으로 이동하게 된다. 이에 따라, 동력 제공장치(210)는 지지 구조물(120)을 +x축 방향으로 이동시키거나 지지 구조물(120)을 일 방향으로 회전시킨다. 반대로, 파트(225b) 내 공기 유입구(320b)로 공기가 유입될 경우, 유입된 공기가 공기 배출구(520b)로 배출되며 물이 파트 내에서 +x축 방향으로 이동하게 된다. 이에 따라, 동력 제공장치(210)는 지지 구조물(120)을 -x축 방향으로 이동시키거나 지지 구조물(120)을 다른 일 방향으로 회전시킨다.
이처럼, 동력 제공장치(210)는 동력수단을 구비하지 않은 상태에서 공기만을 유입받음에도 지지 구조물(120)이 이동하거나 회전할 수 있도록 하는 동력을 제공할 수 있다. 이에 따라, 수상 태양광 발전장치(100)가 모터와 같이 연료를 소모하는 동력수단을 구비하지 않아도 되는 장점을 갖는다. 연료를 소모하는 동력수단이 구비되어야 한다면, 비용이 상승하는 문제가 발생하며 경우에 따라 동력수단이 파손되는 경우 연료가 수상으로 누출되어 오염시키는 문제도 유발할 수 있다. 반대로, 동력 제공장치(210)는 오롯이 공기만을 유입받으며 동력을 제공하기에 전술한 문제가 발생하지 않는다.
다시 도 1 및 2를 참조하면, 동력 제공장치(210)는 지지 구조물(120)로부터 상대적으로 승·하강할 수 있도록 구조적으로 연결된다. 양자의 연결은 도 7에 도시되어 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 수상 태양광 패널 지지 구조물과 회전력 발생장치가 연결된 구조를 도시한 도면이다.
도 7을 참조하면, 동력 제공장치(210)는 힌지 구조를 갖는 제1 지지대(710) 및 에어 펌프(720)에 연결되어 동력을 전달받는 제2 지지대(730)를 포함하여 지지 구조물(120)과 연결된다. 제2 지지대(730)에 의해 에어 펌프(720)로부터 흡인력이 작용하면, 제1 지지대(710)는 힌지점(715)의 이동없이 동력 제공장치(210) 만이 에어 펌프(720) 방향을 상대적으로 승강한다.
전술한 과정을 역으로 동작하게 되면, 동력 제공장치(210)는 상대적으로 하강하게 된다.
이는 다음과 같은 상황에서 유효하다. 수상 태양광 발전 장치(100)가 배치된 장소의 수심이 항상 동일하게 유지되는 것이 아니다. 수심이 깊어질 때도 있으나, 수심이 낮아질 경우도 존재할 수 있다. 수심이 낮아지는 경우, 동력 제공장치(210)는 장치가 배치된 장소의 바닥면과 충돌할 수 있으며, 동력 제공장치(210)의 구조상 충격에 의해 파손될 가능성도 존재한다. 이를 방지하기 위해 동력 제공장치(210)는 상대적으로 승·하강하며 수심의 변화에 유연하게 대처할 수 있다.
다시 도 1 및 2를 참조하면, 제어모듈(220)은 수상 태양광 발전 장치(100) 내 각 구성을 제어하여, 지지 구조물(120) 또는 동력 제공장치(210)가 이동하거나 동작하도록 한다.
제어모듈(220)은 동력 제공장치(210)를 제어하여 지지 구조물(120)을 이동시키거나 회전시킨다. 제어모듈(220)은 동력 제공장치(210)를 도 6에 도시된 바와 같이 제어한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 회전력 발생장치로 공기가 주입되는 과정을 도시한 도면이다.
제어모듈(220)은 컴프레셔(610)를 제어하여 부력장치(230)에 압축 공기가 저장되어 부력을 유지할 수 있도록 한다. 부력장치(230)는 컴프레셔에 의해 제공되는 압축공기를 저장한다. 제어모듈(220)은 부력장치(230)와 동력 제공장치(210) 내 공기 유입구 간의 공기의 유출·입을 제어하는 밸브(620)의 동작을 제어한다. 이때, 밸브(620)는 파트(225a) 내 공기 유입구(320a)와 부력장치(230)간 공기의 유출·입을 제어하는 밸브(620a)와 파트(225b) 내 공기 유입구(320b)와 부력장치(230)간 공기의 유출·입을 제어하는 밸브(620b)를 포함한다. 제어모듈(220)은 밸브(620a, 620b)를 제어하여 복수의 동력 제공장치(210)의 동작을 각각 제어함으로써, 지지 구조물(120)을 원하는 방향으로 이동시키거나 회전시킨다.
다시 도 1 및 2를 참조하면, 제어모듈(220)은 통신부(미도시)를 포함할 수 있으며, 외부로부터 지지 구조물(120)의 회전이나 이동에 관한 제어신호를 수신할 수 있다. 수상 태양광 발전장치(100)의 관리자는 장치의 상태를 보고 장치를 적절한 위치로 이동시키고자 할 수도 있고, 태양광이 잘 드는 방향으로 장치를 회전시키고자 할 수도 있다. 이러할 경우, 관리자는 제어모듈(220)과 통신 가능한 단말을 이용하여 장치의 위치 이동에 관한 제어신호나 회전에 관한 제어신호를 전송할 수 있다. 제어모듈(220)은 제어신호를 단말로부터 수신하여, 수신한 신호에 따라 밸브(620a, 620b)를 제어하여 동작시킬 동력 제공장치(210)를 선택하여 적절한 방향으로 동력을 제공하도록 제어할 수 있다.
또는, 제어모듈(220)은 시간에 따라 적절한 방향으로 지지 구조물(120)을 회전시키도록 제어할 수 있다. 수상 태양광 발전장치(100)로 입사하는 태양광은 시간에 따라 대체로 일정하게 변화한다. 이에, 제어모듈(220)은 시간에 따라 스스로 지지 구조물(120)이 태양광이 가장 많이 드는 방향으로 회전하도록 동력 제공장치(210)를 제어할 수 있다. 이에, 별도로 관리자의 관리 신호없이도 최적의 발전 효율을 도출할 수 있다.
또한, 제어모듈(220)은 수상 태양광 발전장치(100)가 배치된 장소의 수심을 센싱하는 센서부(미도시)를 포함할 수 있다. 제어모듈(220)은 수심을 센싱하는 센서부(미도시)로부터 수심에 관한 정보를 수신하여, 수심의 변화를 감지할 수 있다. 수심이 낮아지는 경우, 장치(100) 내 구성의 파손 우려가 존재하기 때문에, 제어모듈(220)은 동력 제공장치(210)를 상승시키는 한편, 지지 구조물(120)이 장치(100)가 배치된 장소의 외곽으로 이동할 수 있도록 동력 제공장치(210)를 제어한다. 이처럼, 제어모듈(220)은 센서부(미도시)를 포함함으로써, 상시 수심을 감지하여 장치(100) 내 구성의 파손을 최소화시키도록 각 구성을 제어할 수 있다.
부력장치(230)는 지지 구조물(120)에 구조적으로 연결되어, 제어모듈(220)의 제어에 따라 동력 제공장치(210)로 공기를 제공하는 한편, 부력으로 지지 구조물(120)을 수상에 띄운다. 부력장치(230)는 하나 이상 지지 구조물(120)에 구조적으로 연결될 수 있으며, 컴프레셔(610)로부터 (압축)공기를 유입받아 저장해둠으로써 지지 구조물(120)로 부력을 제공한다. 부력장치(230)는 제어모듈(220)의 제어에 따라 저장된 공기를 동력 제공장치(210)로 제공한다.
컴프레셔(610)는 제어모듈(220)의 제어에 따라, 부력장치(230)로 (압축)공기를 제공한다.
에어 펌프(710)는 동력 제공장치(210)가 승·하강할 수 있도록 하는 흡인력을 공급한다.
이상의 설명은 본 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 실시예들은 본 실시예의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 실시예의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 실시예의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 실시예의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 수상 태양광 발전장치
110: 태양광 패널
120: 수상 태양광 지지 구조물
210: 동력 제공장치
220: 제어모듈
230: 부력장치
310: 결합부
320: 공기 배출구
410: 공기 통로
520: 공기 배출구
530: 체크밸브
610: 컴프레셔
620: 밸브
710, 730: 지지대
715: 힌지점
720: 에어 펌프

Claims (3)

  1. 태양광을 입사받아 전기 에너지를 생성하는 태양광 패널:
    상기 태양광 패널의 하부에 배치되어, 상기 태양광 패널을 지지하는 수상 태양광 패널 지지 구조물;
    상기 수상 태양광 패널 지지 구조물과 구조적으로 연결되며, 내부에 공기를 저장하여 상기 수상 태양광 패널 지지 구조물에 부력을 공급함으로써 수상 태양광 패널 지지 구조물을 수상에 띄우는 부력장치;
    상기 수상 태양광 패널 지지 구조물과 구조적으로 연결되며, 상기 부력장치 내 저장된 공기를 공급받아 상기 수상 태양광 패널 지지 구조물을 일 방향으로 이동시키거나 회전시키는 복수의 동력 제공장치;
    상기 부력장치로 공기를 공급하는 컴프레셔;
    상기 수상 태양광 패널 지지 구조물과 구조적으로 연결된 각 동력 제공장치를 승강시키거나 하강시키기 위한 흡인력을 공급하는 펌프; 및
    상기 부력장치와 각 동력 제공장치간 공기의 공급 여부를 제어하여 각 동력 제공장치의 동작을 제어하며, 상기 펌프를 제어하여 상기 동력 제공장치의 승·하강을 제어하는 제어모듈을 포함하며,
    상기 동력 제공장치는,
    중앙을 중심으로 서로 대칭되어 배치되는 2 개의 파트가 결합되어 형성되며,
    각 파트는 부력장치로부터 공급되는 공기를 유입받는 하나 이상의 공기 유입구, 상기 공기 유입구와 자신의 바깥쪽 표면으로 연결되어 상기 공기 유입구가 유입받은 공기를 전달받는 공기 통로, 상기 공기 통로의 안쪽 표면과 일 끝단이 연결되며 다른 일 끝단이 파트의 외부로 드러남으로써 상기 공기 통로로 전달되는 공기를 일 끝단에서 다른 일 끝단 방향으로 배출하는 공기 배출구 및 상기 공기 배출구 내 상기 공기 배출구의 다른 일 끝단로부터 기 설정된 지점에 형성되어 상기 공기 배출구 내부에서 외부로 공기는 통과시키되 파트의 외부로부터 상기 공기 배출구 내부로 물 또는 이물질의 유입은 방지하는 체크밸브를 포함하며,
    각 파트는 내부가 빈 통형으로 구현되어 공기나 물이 유입되고 배출될 수 있는 구조를 가지고,
    각 파트의 공기가 배출되는 끝단과 상기 공기 배출구의 일 끝단은 포물선 형태로 식각되고,
    상기 동력 제공장치는 힌지구조를 갖는 제1 지지대 및 에어 펌프에 연결되어 동력을 전달받는 제2 지지대를 포함하여 상기 수상 태양광 패널 지지 구조물과 연결되고,
    상기 제2 지지대에 의해 상기 에어 펌프로부터 흡인력이 작용하면, 상기 제1 지지대 내 힌지점의 이동없이 상기 동력 제공장치만이 상기 에어 펌프 방향으로 승강하고,
    상기 에어 펌프로부터 흡인력이 작용하지 않으면, 상기 제1 지지대 내 힌지점의 이동없이 상기 동력 제공장치만이 상기 에어 펌프 방향으로 하강하고,
    상기 제어모듈은 상기 컴프레셔를 제어하여 상기 부력장치에 압축공기가 저장되어 부력을 유지할 수 있도록 하고, 상기 부력장치와 상기 공기 유입구 간의 공기의 유출·입을 제어하는 밸브의 동작을 제어하여 상기 동력 제공장치의 동작을 제어함으로써 상기 수상 태양광 패널 지지 구조물을 기 설정된 방향으로 이동시키거나 회전시키는 것을 특징으로 하는 수상 태양광 발전 장치.


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