KR102477869B1 - 섬유강화플라스틱 기반의 수상태양광발전장치 - Google Patents

Abstract

탄성이 풍부하여 유연성이 아주 우수한 섬유강화플라스틱 부재를 기반프레임으로 한 수상 태양광발전장치에 관한 것으로, 강이나 호수 또는 댐이나 바다 등의 수면 위에 떠서 부유하는 하나 이상이 소정의 간격을 가지는 상태로서 여러 개로 이루어지는 부력체;와 상기 부력체들의 상 측에서 동서의 각 방향으로 소정의 길이를 가지도록 구비되는 한 개 이상의 동서방향 기반프레임;과 태양광발전 모듈을 지지할 수가 있도록 하는 하나 이상의 모듈고정블록;과 태양광발전 모듈들을 마련하고 상기의 섬유강화플라스틱 부재들을 자외선 차단필름으로 감싸서 태양의 자외선에 의한 각 부재들의 열화손상과 그로 인한 환경오염의 피해를 없애면서도 특히나 바다의 수면위와 같이 파도나 풍랑에 의한 수면의 유동이 심한 곳에서도 수면의 유동에 아주 잘 어울려서 순응을 하는 구조로 된 아주 안정적인 수상 태양광발전 목적의 플로팅 시설을 어렵지 않게 설치할 수가 있도록 하면서도 탄성연결재에 의한 부재들의 맞이음 연결방법에 의하여 동쪽과 서쪽의 각 방향으로 원하는 만큼의 아주 넓은 면적이 모두 연속되도록 일괄하는 구조에 의한 수상 태양광발전 목적의 플로팅 시설을 설치할 수가 있도록 하게 된다.

Description

섬유강화플라스틱 기반의 수상태양광발전장치{Fiber-reinforced plastic-based floating photovoltaic power generation device}

본 발명은 탄성이 풍부하여 유연성이 아주 우수한 섬유강화플라스틱 부재를 기반프레임으로 하는 수상 태양광발전장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 바다위와 같은 수상에 설치되어 파도 또는 파랑에 의한 수면의 유동에 아주 잘 어울려서 순응을 할 수가 있는 섬유강화플라스틱 부재를 기반프레임으로 하는 수상 태양광발전을 위한 수면 플로팅 시설을 설치할 수가 있도록 하는 것과 함께 자외선 차단필름으로서 상기 섬유강화플라스틱 부재의 외측을 감싸서 태양빛에의 장기적인 노출에 따른 섬유강화플라스틱 부재의 자외선에 의한 열화손상을 방지하면서도 아울러 그로 인한 환경오염의 피해를 없앨 수가 있도록 하는 섬유강화플라스틱 기반의 수상 태양광발전장치에 관한 것이다.

일반적으로 태양광 발전은 태양전지(Solar Battery)를 이용하여 태양 에너지를 전기 에너지로 변환하는 것으로, 산업 전반에 걸쳐 다양한 형태로 사용되고 있다.

이때, 광전효과를 이용하여 발전시키는 최소 단위를 셀(cell)이라 하고, 다수 개의 셀을 직렬 또는 병렬로 연결하여 전력을 발생시키는 것을 태양광발전 모듈이라 하며, 태양광 모듈을 직렬 또는 병렬로 연결한 구조물을 태양광 발전소라 한다.

통상의 태양광 발전소는 육상에 설치하게 되는데, 이로 인하여 막대한 부지구입 비용과 토목공사 비용이 소요되고, 주로 야산을 깎아서 부지로 사용하게 되므로 환경이 파괴될 수밖에 없다.

또한, 태양광 발전장치를 육상에 설치하게 되면 여름철의 경우 지열에 의해 태양광발전 모듈이 가열되어 태양광발전 모듈들이 효과적으로 냉각되지 못해 발전 효율이 저하되는 문제가 있다.

이에 최근에는 태양광 발전장치를 저수지, 호수 또는 바다 등과 같은 수상에 부유하도록 하여 발전하는 수상 태양광 발전이 점차 증가하고 있는 추세이다.

그런데 수상에 설치되는 태양광 발전장치는 바람 및 바람에 의한 수면의 요동으로 인해 육상에 설치되는 태양광 발전장치와 비교하여 높은 강도와 내구성을 필요로 한다.

특히 해상에 설치되는 태양광 발전장치의 경우 지속적인 파도와 태풍 등에 영향으로 구조물의 형태가 변형되거나 파손되는 등의 문제가 빈번하게 발생하고 있다.

뿐만 아니라 바다물에 포함된 염분에 의해 금속으로 이루어진 태양광 발전장치 구조물이 쉽게 부식되어 파손되고 이로 인해 태양광 발전장치가 그 기능을 쉽게 상실하는 문제 또한 발생하고 있다.

대한민국 특허 공개번호 제10-2016-0135127호 대한민국 특허 공개번호 제10-2015-0139196호 대한민국 특허 등록번호 제10-1710713호

본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 특히 해양과 같은 파도나 풍랑에 의한 수면의 유동이 심한 곳에 있어서 유연성이 아주 우수하여 수면의 유동에 아주 잘 어울리면서 순응을 할 수가 섬유강화플라스틱으로 된 부재들을 기반프레임으로 하는 수상 태양광발전장치를 제공하고자 하는 것이다.

일반적으로 상부에 태양광발전 모듈들을 지지하면서 수면 위에 넓게 전개되는 수상부유시설물들은 파도가 없거나 수면 유동이 매우 미미한 내륙의 호수 등과 같은 곳에서 공지의 다양한 방법들에 의해 어렵지 않게 설치가 가능하다.

그러나 파도가 심한 해양 또는 해양의 환경과 유사한 열악 조건의 수면 위에서 종래의 방법에 의해 태양광발전 모듈을 설치할 경우 많은 문제점들이 발생하게 된다.

따라서, 파도에 의한 수면의 유동이 심한 해양이나 해양과 유사한 곳에서의 수상부유시설물은, 먼저 수면의 부력체들 위에서 넓게 전개가 되는 바둑판 모양의 격자형으로 된 기반프레임이 상부의 태양광발전 모듈들 및 하부의 부력체들과 함께 파도에 의한 수면 유동에 따라 변형 가능하여야 하고, 또한, 바닷물의 염분에 의한 부식에 잘 견디는 내부식성이 우수하여야 한다.

특히, 부력체들 위에 넓게 전개되는 기반프레임 구조체는 매우 강하면서도 동시에 유연성이 아주 큰 재질로 된 부재들이 가로세로방향의 격자 형으로 형성되는 바둑판 모양의 프레임구조로 되어서, 수면의 유동에 맞추어서 함께 유동을 하면서 구조체 전체가 수면 유동에 순응을 할 수 있어야 한다.

상기와 같이, 기반프레임의 유동에 있어서, 상부의 태양광발전 모듈과 하부의 구조체를 지지하는 각종 구조부재들은 기반프레임의 유동운동을 방해하거나 가로막지를 않으면서도 오히려 상기의 기반프레임과 함께 유동운동을 할 수 있어야 한다.

따라서, 상기의 기반프레임 위에 설치되는 태양광발전 모듈 및 이를 지지하는 구조부재들은 최대한 짧은 길이의 단위구간들로 분할되고, 각각의 단위구간에 포함되는 태양광발전 모듈들과 지지구조들은 각각 독립적으로 기반프레임 위에서 지지가 되어 있도록 구성되어야 한다.

또한, 각 단위구간들 안에 포함되는 태양광발전 모듈들과 지지구조들은 소정의 거리만큼 서로 붙어있지를 않고 소정의 간격만큼 떨어져 있게 되어서 기반프레임이 유동운동을 할 때, 상기 각각의 단위구간들 중에서 하나의 구간에 포함된 태양광발전 모듈 및 지지구조들은 하나의 일체구조로 구성되어 기반프레임과 함께 안전하게 유동 운동을 하면서도 인접한 다른 구간의 구성들과는 서로 간섭되지 않는 상태로 유동운동을 할 수 있어야 한다. 이와 같이 본 발명은 수면 유동이 심한 곳에서 수면의 유동에 잘 어울리면서 순응을 하는 유동운동이 가능하면서도 내구성이 매우 우수한 수상 태양광발전장치를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 상기와 같은 태양광 발전장치의 각종 부재가 태양광선에의 장기적인 노출에 따른 자외선에 의한 열화손상과 그로 인한 환경오염의 피해가 없도록 하면서도 상기와 같은 유연성이 아주 우수한 섬유강화플라스틱 부재를 기반프레임으로 하는 수상 태양광발전장치를 제공하게 되는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 섬유강화플라스틱 기반의 수상 태양광발전장치는 복수 개로 이루어지고, 상호 이격되어 수면 위에 부유하는 부력체; 복수 개의 섬유강화플라스틱 부재로 이루어지되, 격자형태로 교차되어 부력체의 상단에 설치되는 기반프레임; 섬유강화플라스틱 부재 간에 설치되는 탄성연결재; 기반프레임의 교차점에 설치되는 교차점체결구; 기반프레임에 설치되는 모듈고정블록; 모듈고정블록에 설치되는 태양광발전모듈; 및 기반프레임의 외측면을 감싸는 자외선차단 필름을 포함하고, 자외선차단 필름의 자외선차단 층은 알루미늄을 진공증착한 박막 층으로 되거나, 얇은 알루미늄판으로 된 층으로 이루어지고, 기반프레임은 복수 개로 이루어지고, 평행하게 상호 이격되어 배치되는 동서방향 기반프레임; 및 복수 개로 이루어지고, 평행하게 상호 이격되어 동서방향 기반프레임에 수직으로 배치되는 남북방향 기반프레임을 포함하고, 교차점체결구는 동서방향 기반프레임의 외측면을 감싸는 제1체결구; 및 남북방향 기반프레임의 외측면을 감싸고, 제1체결구에 접하여 제1체결구와 함께 볼트에 관통되어 체결되는 제2체결구를 포함하고, 탄성연결재는 섬유강화플라스틱 부재 간에 배치되는 탄성굴곡부; 및 탄성굴곡부의 양단에 형성되고, 섬유강화플라스틱 부재의 내부에 삽입되어 섬유강화플라스틱 부재와 함께 볼트에 관통되어 체결되는 결합부를 포함할 수 있다.

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상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 섬유강화플라스틱 기반의 수상 태양광발전장치에 의하면, 바다의 수면위와 같이 파도나 풍랑에 의한 수면의 유동이 심한 곳에서도 수면의 유동에 아주 잘 어울려서 순응을 하는 구조로 된 아주 안정적인 수상 태양광발전 목적의 플로팅 시설을 어렵지 않게 설치할 수가 있으며 또한 아울러서 본발명의 맞이음 연결방법에 의하게 되면 상기 수상 태양광발전 목적의 플로팅 시설을 동쪽과 서쪽의 각 방향으로 원하는 만큼의 무한정까지 확장을 하여 아주 넓은 면적이 모두 연속되도록 일괄하는 구조에 의한 수상 태양광발전 목적의 플로팅 시설을 설치할 수가 있을 뿐만 아니라 또한 섬유강화플라스틱 부재로 된 기반프레임을 자외선차단필름으로 감싸서 자외선에 의한 열화손상을 방지할 수가 있기에 시설물의 사용수명기간 동안 자외선에 의한 각부분들의 손상이나 부식의 염려가 전혀 없게 되며 또한 그로 인한 환경오염의 피해까지도 대부분 없앨 수가 있게 되는 아주 훌륭한 효과들을 얻을 수가 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 섬유강화플라스틱 기반의 수상 태양광발전장치를 도시한 입체 도이다.
도 2는 본 발명의 섬유강화플라스틱으로 된 기반프레임을 자외선 차단필름으로 감싼 것을 도시한 입체도 및 자외선차단필름의 예시 도이다.
도 3은 본 발명에 따른 섬유강화플라스틱 기반의 수상 태양광발전장치에 있어서 상기의 기반프레임의 위에 고정되도록 결합이 되는 상태에서 그 상 측에는 태양광발전 모듈이 얹혀져서 지지가 되도록 하는 모듈고정블록을 도시한 입체 도이다.
도 4는 본 상기의 모듈고정블록에 대한 다른 실시예를 도시한 입체 도이다.
도 5는 본 발명에서 바둑판 모양으로 된 격자구조의 기반프레임에서 격자구조의 각 교차점들을 고정결합 하는 것을 도시한 입체 도이다.
도 6은 본 발명에 의하여 섬유강화플라스틱 부재끼리 맞이음 연결을 하게 되는 맞이음 연결부를 도시한 각 단면 도이다.
도 7은 본 발명에 따른 섬유강화플라스틱 부재끼리 맞이음 연결을 하기 위한 탄성연결재의 예시를 도시한 입체 도이다.
도 8은 본 발명의 섬유강화플라스틱 부재들 상호간에 탄성연결재로서 맞이음 연결을 한 경우에 있어서 연결부가 유연하게 굴곡지는 상태를 표시한 단면 도이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.

그러나 본 발명에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시 예에 불과하므로 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.

예컨대, 실시 예들은 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있기 때문에 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

또한 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 하거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니기 때문에 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.

본 명세서에서, 본 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 그리고 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

따라서 몇몇 실시 예에서, 잘 알려진 구성 요소, 잘 알려진 동작 및 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적으로 설명되지 않는다.

한편, 본 발명에서 서술되는 용어의 의미는 사전적 의미에 제한되지 않으며, 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.

여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다.

일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 섬유강화플라스틱 기반의 수상 태양광발전장치를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 섬유강화플라스틱 기반의 수상 태양광발전장치는 소정의 재질과 형상으로 되어 강이나 호수 또는 댐이나 바다 등의 수면 위에 떠서 부유하는 하나 이상이 소정의 간격으로 배열되도록 이루어지는 부력체(110)들과 한정된 소정의 길이로 제한되는 길이를 가지면서 소정의 단면 형상으로 되는 두개 이상의 섬유강화플라스틱 부재를 길이의 방향으로 서로 연결하여 동서와 남북의 각 방향으로 소정의 길이를 가지는 두개 이상의 동서방향 기반프레임(111) 및 두개 이상의 남북방향 기반프레임(112)으로서 상기 부력체(110)들의 상 측에다가 동서와 남북의 방향으로 바둑판 모양의 격자구조로 되는 기반프레임(111, 112)을 먼저 구비하되 상기 바둑판과 같은 모양의 격자구조를 이루는 각 교차점들은 동서방향과 남북방향 두 개의 기반프레임(111, 112)이 아래위로 서로 포개어져 직교하면서 교차하도록 하고 소정의 수단에 의하여 서로 포개어져 직교하면서 교차하는 각각의 교차점들을 결합하고 나서 그 다음에는 상기와 같이 이루어진 기반프레임 위에서 소정의 재질과 소정의 형상으로 된 두개 이상이 동서의 방향으로 소정의 간격만큼 서로 떨어지면서 반복하여 배열되는 모듈고정블록(200)을 마련하고, 이와 같이 마련된 상기의 모듈고정블록(200) 위에 각각 얹혀서 지지가 되면서 동서 방향의 소정 간격으로 배열되는 두개 이상의 태양광발전 모듈(150)로 이루지도록 하게 된다

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 섬유강화플라스틱 기반의 수상 태양광발전장치를 도시한 입체 도면이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 수상 태양광발전장치는 강이나 호수 등에 설치될 수 있게 다수의 부력체(110)가 마련되고, 상기 부력체(110)의 상 측에는 바둑판과 같은 모양의 격자구조를 이루는 형태의 동서방향 기반프레임(111)과 남북방향 기반프레임(112)이 설치된다.

이들 기반프레임(111, 112)은 소정의 단면 형상과 길이를 가지면서 섬유강화플라스틱의 재질로 된 부재로 이루어지는 것으로, 섬유강화플라스틱 부재의 물리적 강도는 강재에 근접할 만큼 아주 크면서도 탄성계수가 강재의 1/4 정도로서 퍼텐셜 에너지가 아주 커서 유연성이 아주 우수하여 파도가 치는 바다의 해수면 등과 같이 유동이 심한 수면 위의 플로팅 시설을 구축하기 위한 프레임 재료로서 아주 적당한 특성을 가지고 있다.

섬유강화플라스틱은 탄성계수가 강재의 1/4이면서도 파괴강도는 강재와 거의 비슷하여 허용할 수 있는 변위의 범위가 아주 커서 플렉시블한 유연성이 매우 풍부하며, 소성 변형이 생겨나지 않는다. 아울러 탄성에너지(퍼텐셜에너지)가 아주 커서 그에 따른 탄성 복원력이 매우 크다. 이는 장대높이뛰기의 그랩폴(grap pole)로 사용되고 있으며 또한 비탄성율과 비강도가 강재보다 훨씬 더 커서 아주 가벼우면서도 고강도이며, 피로강도가 강재보다 훨씬 더 크다.

상기와 같은 기반프레임(111, 112)에는 자외선을 차단할 수가 있는 소정의 재질로 된 자외선차단층의 양면 또는 일면에 소정 재질의 폴리머가 코팅된 자외선차단 필름(113)으로서 상기의 동서방향 기반프레임(111) 또는 남북방향 기반프레임(112)의 외측면을 감싸게 된다.

섬유강화플라스틱 부재는 옥외에서 태양빛에 장기간 노출될 경우에 자외선에 의한 표면조직의 열화손상이 발생되고 그로 인하여 부재자체의 내구성이 저하될 수가 있을 뿐만 아니라 미세플라스틱 분말 같은 것들이 외부로 노출되고 분산되어서 환경오염과 같은 문제들이 발생될 수가 있다.

따라서 대부분은 공장에서 섬유강화플라스틱 부재를 제조할 때 자외선 차단제(UV제)를 미리 섞어 넣기도 하지만 이 또한 완전한 해결방법이 되지를 못하는 바 특히나 20년 이상의 긴 수명을 요구하는 수상 태양광발전 시설에 있어서는 더욱 더 큰 문제로서 공장에서 부재를 만들 때 아주 양질의 자외선 차단제(UV제)를 상당히 많이 혼합하더라도 그 효과는 대부분 5년 이상 지속되지를 못한다.

일반적으로 섬유강화플라스틱은 폴리에스테르수지(polyester resin)나 에폭시수지(epoxy resin) 등과 같은 합성수지에 탄소섬유 (Carbon fiber), 유리섬유(Glass fiber) 또는 아라미드섬유(Aramid fiber) 등을 혼합하여 플라스틱재료의 기계적인 강도를 더욱 향상시킨 것을 말한다.

통상적으로 FRP(Fiber Reinforced Plastics)로 통칭이 되고 있으며, 여러 가지 성형방법들에 의하여 선박, 항공기, 건축재료 등으로 널리 사용이 되고 있다.

이와 같은 FRP는 같은 형상의 단면으로 길이를 길게 하여 성형을 할 경우에는 대부분 인발성형에 의하여 제조를 하게 되는 바 원형이나 사각형 등과 같이 각종의 단면 형상으로 되고 길이가 긴 각종의 제품들을 인발성형에 의하여 제작을 하여서 여러 가지 용도의 건축부재로도 널리 사용하고 있다.

또한 상기와 같은 섬유강화플라스틱의 부재는 운송을 위하여 제한된 소정의 길이로 한정을 한 각각의 부재를 공장에서 인발성형으로 미리 제작을 하여 운송을 하게 되는 바 따라서 한정된 소정의 길이로 제한된 된 각각의 단위부재들을 두개 이상 길이방향의 연속적인 연결에 의하여 섬유강화플라스틱 부재로 되는 하나의 동서방향 기반프레임(111) 또는 하나의 남북방향 기반프레임(112)을 구비 하여야만 하게 된다.

본 발명의 기반프레임(111, 112)은 인발성형에 의하여 소정의 단면 형상으로 길게 성형된 FRP부재를 사용하게 되는 것이 바람직하다. 특히, 강도가 상당히 크면서도 유연성이 우수하고 비용 또한 상당히 저렴한 유리섬유(Glass fiber)를 이용한 GFRP부재를 이용하는 것이 더 바람직하다.

GFRP부재는 공장에서 성형시에 자외선차단제(UV제)를 혼입하더라도 그 효과가 3~4년 정도 밖에 되지 못하는 점을 고려하여 본 발명 기반프레임(111, 112)의 외측면을 자외선차단 필름으로 완전히 밀폐시켜 감싸서 20년 이상의 수명 기간 동안에도 자외선에 의한 섬유강화플라스틱 부재의 열화손상을 근원적으로 차단하여 부재의 내구성이 저하되는 것을 방지하는 것과 함께 환경유해물질의 노출 분산을 근원적으로 방지하게 된다.

상기의 자외선차단 필름은 알루미늄을 진공증착한 박막(Thin film, 薄膜) 층으로 되거나, 또는 얇은 알루미늄판(aluminum foil)으로 된 층의 일면 또는 양면에 소정재질의 폴리머가 코팅된 것으로 하여 이루어지는 것으로서 일례로서 많이 사용되고 있는 것들 중의 한종류를 예시하면 알루미늄 층의 안쪽에 자외선차단 필름 전체의 인장강도를 높이기 위하여 폴리프로필렌(PP)재질의 직물로 된 층이 있게 되고 그 안쪽에는 폴리에틸렌(PE)재질의 폴리머가 코팅된 층이 있게 되고 알루미늄 층의 바깥 쪽에는 페트(PET) 또는 나일론(NY)재질의 폴리머가 코팅된 층으로 이루어지는 다층구조를 가지게 된다.

상기와 같이 마련된 기반프레임(111, 112) 위에는 상 측에서 태양광발전 모듈(150)이 얹혀져서 지지가 되는 소정의 형상의 모듈고정블록(200)이 얹혀져서 고정이 되도록 하게 되는 바 바람직하게는 상기 두개 이상 여러 개로 되는 동서방향 기반프레임(111)들 중에서 서로가 가장 가깝게 이웃하는 두 개를 한 쌍으로 하여 상기 모듈고정블록(200)의 어느 일 측이 상기 한 쌍인 두개의 동서방향 기반프레임(111) 중에서 하나의 동서방향 기반프레임(111) 위에 얹혀서 지지가 되고 모듈고정블록(200)의 다른 일 측은 상기 한 쌍의 동서방향 기반프레임(111) 중에서 다른 하나의 동서방향 기반프레임(111) 위에 얹혀서 지지가 되는 두개 이상의 모듈고정블록(200)이 동서의 방향으로 소정의 간격만큼 서로 떨어지면서 반복하여 배열되도록 하게 된다.

도 2(a)는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 섬유강화플라스틱 기반의 수상 태양광발전장치에서 기반프레임(111, 112)이 되는 섬유강화플라스틱 부재를 상기와 같은 자외선 차단필름(113)으로 감싼 것을 도시한 입체 도면이고, 도 2(b)는 자외선차단 필름(113)의 일례를 도시한 도면이다.

상기와 같은 자외선차단필름들은 알루미늄층이 있어서 태양빛에 의한 자외선을 모두 차단하여 내부의 내용물은 영구적으로 자외선의 영향을 모두 배제할 수가 있는 바 특히나 알루미늄층의 자외선차단율은 거의 100% 가까이에까지 근접한다.

도 3 및 도 4는 상기와 같은 부력체와 상기의 기반프레임(111, 112)들 위에다가 여러 개의 태양광발전 모듈(150)을 배치하여 고정하기 위한 모듈고정블록(200)을 도시한 입체도로서 이에 대한 구체적인 설명에 앞서서 먼저 본 발명은 유연성이 아주 우수한 섬유강화플라스틱으로 된 동서방향 및 남북 방향의 격자형으로 된 기반프레임(111, 112)이 수면의 유동형상과 잘 어울려서 순응을 하게 될 때에 있어서 그 위에 있게 되는 여러 개의 태양광발전 모듈(150)들은 기반프레임(111, 112)의 유연한 유동운동에 지장을 초래하지 않아야만 한다.

또한 태양광발전에 있어서 일반적으로는 태양광발전 모듈(150)의 전면은 지구의 적도를 중심으로 하여 북반구에서는 남쪽방향을 항하고 남반구에서는 북쪽을 향하면서 태양고도각에 잘 맞는 적당한 소정의 각도로 기울어져야만 하는 것은 태양광발전의 기본적인 필수 요건들이다,

따라서 본 발명 또한 상기와 같은 태양광발전의 기본적인 필수 요건들에 맞도록 하기 위하여서는 여러 개가 있게 되는 상기의 동서방향 기반프레임(111)들 중에서 서로 인접하여 이웃하는 두개의 동서방향 기반프레임(111)을 한쌍으로 하여 그 위에서 전면이 남쪽 또는 북쪽으로 향하게 되는 상태인 여러 개의 태양광발전 모듈(150)들이 동서의 방향으로 연속적으로 나열되어 있게 되는 상태로 하여 배치를 하게 된다.

특히나 본발명에 있어서는 상기와 같이 동서의 방향으로 연속하여 나열되는 여러 개의 태양광발전 모듈(150)들은 도 1에서와 같이 서로서로 붙어 있지를 않고 소정의 간격만큼 서로 떨어져 있게 되도록 하여 상기와 같은 기반프레임(111, 112)이 수면의 유동형상에 맞추어서 소정의 곡률로 굴곡져서 휘어졌다가 다시 펴지는 반복적인 유동운동을 함에 있어 그 위에 있게 되는 각각의 태양광발전 모듈(150)들은 서로 붙어있지 않게 되는 독립적인 각각의 지지구조로 이루어져야만 한다.

바꾸어서 설명을 하면 동서의 방향으로 서로 떨어져 있지를 않고 서로서로 붙어 있게 되는 상태로 여러 개가 나열된 태양광발전 모듈로 인하여 그 아래에서 상기의 태양광발전 모듈(150)을 지지하는 기반프레임(111, 112)의 상기와 같은 유동운동이 어려워지는 현상을 없애기 위하여서는 도 1에서와 같이 각각의 태양광발전 모듈(15)들은 서로 붙어있지를 않고 반드시 소정의 간격만큼 서로서로 떨어져서 독립적인 각각의 지지구조로 이루어져야만 한다.

또한 서로 붙어있지를 않고 소정의 간격만큼 떨어지게 되는 각 태양광발전 모듈(150)들 상호간의 떨어지는 간격 또한 굴곡져서 휘어졌다가 다시 펴지는 기반프레임(111, 112)의 반복적인 유동운동에 의하여 그 위에서 동서의 방향으로 나열된 여러 개의 태양광발전 모듈(150)들 끼리끼리 서로 부딪치지 않을 만큼의 충분한 크기의 간격이 확보되도록 하여야만 한다.

상기와 같은 구조를 이루기 위해서는 먼저 태양광발전 모듈(150)과 기반프레임(111, 112)의 사이에서 안전하게 태양광발전 모듈(150)을 고정하여 기반프레임(111, 112) 위에 얹혀져 있게 되도록 하기 위한 도 3 및 도 4의 형상과 같은 모듈고정블록(200)을 구비 하여야만 한다.

상기에서 도 3은 동서의 방향으로 여러 개가 소정의 간격만큼 서로 떨어지면서 나열되는 여러 개의 태양광발전 모듈(150)들 중에서 내측 부분에 있게 되는 각 태양광발전 모듈(150)들의 사이사이 마다 각각 배치되도록 이루어지는 내측 모듈고정블록(200)의 입체 도면이고 도 4는 동서의 방향으로 여러 개가 소정의 간격만큼 서로 떨어지면서 나열되는 여러 개의 태양광발전 모듈(150)들 중에서 동쪽과 서쪽의 끝단의 가장 외측에 있게 되는 태양광발전 모듈의 동쪽 또는 서쪽의 가장 외측 끝단이 되는 일측 가장자리 근처의 소정 부분을 지지하기 위한 모듈고정블록(200)의 입체도면이다.

상기의 내측 모듈고정블록(200)은 도 3(a)에서처럼 가장 가깝게 서로 이웃하여 한 쌍으로 되는 상기 두개의 동서방향 기반프레임(111)과 직교하는 방향인 남북의 방향으로 소정의 길이를 가지는 하나로 되는 남북방향 수평부재((211)의 남측과 북측 양측의 끝단에서 상기 남북방향 수평부재(211)와는 직교를 하게 되는 방향인 동쪽과 서쪽의 양방향으로 소정의 길이만큼 각각 돌출되어서 남측과 북측의 양쪽에 있게 되는 두 개가 한 쌍으로 되는 동서방향 수평부재(212)와 상기 남북방향 수평부재(211)의 중심축을 기준으로 하여 동쪽과 서쪽의 양방향으로 소정의 거리만큼 각각 떨어진 위치에 해당하는 남측과 북측 두 개 동서방향 수평부재(212) 상면의 네 곳에서 위쪽으로 소정의 길이만큼 각각 돌출되는 네 개의 수직돌출부재(213)를 모두 포함하여 하나의 모듈고정블록(200)이 되도록 구비를 하거나 또는 도 3(b)에서와 같이 가장 가깝게 서로 이웃하여 한쌍으로 되는 두개의 동서방향 기반프레임(111)과 직교하는 방향인 남북의 방향으로 소정의 길이를 가지는 두개가 소정의 간격만큼 서로 떨어져서 평행하게 되는 두개 남북방향 수평부재(211)의 남측과 북측 양측의 끝단에서 두개 남북방향의 수평부재(211)와는 직교를 하게 되는 방향인 동쪽과 서쪽의 양방향으로 소정의 길이만큼 각각 돌출되면서 가운데의 중간부분은 서로 만나져서 연결이 되는 남측과 북측의 두 개가 한 쌍으로 되는 동서방향 수평부재(212)와, 두개인 상기 남북방향 수평부재(211)의 양측 끝단 부분이 한 쌍인 상기 남쪽과 북쪽 두개의 동서방향 수평부재(212)와 각각 만나지는 네 곳에 해당하는 위치가 되는 동서방향 수평부재(212)의 상면에서 위쪽으로 소정의 길이만큼 각각 돌출되는 네 개의 수직돌출부재(213)를 모두 포함하여 하나의 모듈고정블록(2000)이 되도록 구비를 할 수도 있게 된다.

상기와 같이 구비가 되는 도3(a) 또는 도 3(b)와 같은 형상의 모듈고정블록(200)은 가장 가깝게 서로 이웃하는 두개가 한 쌍으로 되는 동서방향 기반프레임(111) 위에서 남측 또는 북측 중 어느 일 측의 가장자리가 되는 어느 한쪽의 동서방향 수평부재(212)가 가장 가깝게 서로 이웃하는 한 쌍인 두개의 동서방향 기반프레임(111) 중에서 어느 한쪽의 기반프레임(111) 위에 얹혀지고 다른 일 측의 동서방향 수평부재(212)는 가장 가깝게 서로 이웃하는 한 쌍인 두개의 동서방향 기반프레임(111) 중에서 다른 한쪽의 동서방향 기반프레임(111) 위에 얹혀져서 U형의 볼트와 너트 등 공지의 다양한 여러가지 방법들로 상기 동서방향 수평부재(212)들의 소정부분과 상기 동서방향 기반프레임(111)의 소정부분들을 함께 결합하여 상기의 모듈고정블록(200)이 가장 가깝게 서로 이웃하여 한 쌍인 두개의 동서방향향 기반프레임(111) 위에 얹혀져서 고정이 되도록 하게 된다.

또한 가장 가깝게 서로 이웃하는 두개가 한 쌍인 상기의 동서방향향 기반프레임(111) 위에다가 여러 개의 상기와 같은 모듈고정블록들을 소정의 간격만큼 서로 떨어지면서 나열되도록 반복하여 배치를 하고 상기와 같은 방법에 의하여 동서방향향 기반프레임(111) 위에 얹혀져서 고정이 되도록 하게 된다.

이때에 동쪽과 서쪽 끝단의 가장 외측에 있게 되는 모듈고정블록(200)은 도 4에서와 같이 하나로 되는 남북방향 수평부재(211)의 양측 끝단에서 동서 쪽의 양쪽 방향으로 돌출되는 한 쌍인 두개의 동서방향 수평부재(212) 및 하나의 남북방향 수평부재(211)와 두개의 동서방향 수평부재(212)가 각각 만나지는 두 곳이 되는 위치의 동서방향 수평부재(212)의 상면에서 위쪽으로 소정의 길이만큼 각각 돌출되는 두개의 수직돌출부재(213)를 모두 포함하여 하나의 모듈고정블록(200)이 되도록 하여 구비를 하고 가장 가깝게 서로 이웃하는 한 쌍인 두개의 동서방향향 기반프레임(111) 위에 얹혀져서 상기와 같은 마찬가지의 방법에 의하여 고정이 되도록 할 수가 있게 된다.

상기와 같은 구조로 된 모듈고정블록(200)에서 특히나 남북방향의 수평부재(211)는 모듈고정블록(200)을 구성하는 하나의 요소가 되면서도 동시에 가장 가깝게 서로 이웃하는 한 쌍인 두개의 동서방향향 기반프레임(111)들 상호간의 간격이 항상 일정하게 유지되도록 하여 본 발명 시설물의 전체의 구조적 안전성이 충분히 확보되도록 하는 아주 중요한 구조적요소의 역할 또한 함께 하게 된다.

또한 상기에 있어서 남북방향 수평부재(211)와 동서방향 수평부재(212)와 수직돌출부재(213)는 상기의 기반프레임(111, 112)과 마찬가지로 섬유강화플라스틱의 재질로 하여 구비를 할 수도 있게 되는 바 이때에 있어서도 또한 마찬가지로 각 부재들(211, 212, 213)의 외측은 상기와 같은 자외선 차단필름(113)으로 감싸서 자외선이 완전하게 차단되도록 하여 구비를 할 수도 있게 되며, 또한 상기 각 부재(211, 212, 213)들 상호간의 조립은 삼각형의 모양 또는 사각형의 모양 등과 같은 다양한 형상의 브라켓이나 또는 T자나 L자 등 다양한 형상의 연결조립용 부품 등과 같은 공지의 다양한 부속품들과 볼트와 너트 등을 이용하여 쉽게 조립을 할 수가 있게 된다.

또한 상기와 같은 모듈고정블록(200)에 있어서는 지구의 적도를 중심으로 하여 북반구가 되는 지역에서는 상대적으로 남쪽에 있게 되는 수직돌출부재(213)가 북쪽에 있게 되는 수직돌출부재(213)에 비하여 더 짧게 위로 돌출이 되어야 하고 반대로 남반구에 있게 되는 지역에서는 상대적으로 북쪽에 있게 되는 수직돌출부재(213)가 남쪽에 있게 되는 수직돌출부재(213) 보다가 더 짧게 위쪽으로 돌출이 되어서 그 위에 얹혀지는 태양광발전 모듈의 전면이 태양과 정면에 가까운 각도로 마주하게 되도록 하는 태양고도각에 맞는 적당한 각도로 기울어질 수가 있도록 하여 구비를 하게 된다.

상기와 같이 구비가 되는 각각의 모듈고정블록(200)들 위에는 동서의 방향으로 소정의 간격만큼 서로 떨어져서 독립적으로 각각 지지가 되는 구조로 하여 여러 개의 태양광발전 모듈(150)들이 연속적으로 반복하면서 나열하여 얹혀져서 지지가 되는 구조로 하여 이루어지게 되는 것에 있어서 내측에 있게 되는 태양광발전 모듈들을 독립적으로 각각 지지하도록 하는 도 3(a)와 도3(b)와 같은 형상의 모듈고정블록위에 얹혀지게 될 때에는 서로 이웃하여 인접하는 두 개의 태양광발전 모듈(150)들 중 동쪽에 있게 되는 태양광발전 모듈(150)의 서쪽 일 측의 가장자리와 가까운 소정의 위치가 상기의 모듈고정블록(200)에서 하나인 남북방향 수평부재(211)의 중심축 또는 두개인 남북방향 수평부재(211) 사이의 중심축을 기준으로 하여 상대적으로 동쪽에 있게 되는 두 개의 수직돌출부재(213) 위에 얹혀 있게 되는 상태로 구비가 되고 서쪽에 있게 되는 태양광발전 모듈(150)의 동쪽 일 측의 가장자리와 가까운 소정의 위치는 상대적으로 서쪽에 있게 되는 두 개의 수직돌출부재(213) 위에 얹혀 있게 되는 상태로 하여 구비를 하되 서로 이웃하여 인접하는 각 태양광발전 모듈(150)들의 동서 쪽 방향에 있게 되는 각각의 가장자리들 끼리끼리는 서로 붙어 있지를 않고 소정의 간격만큼 각각 떨어져 있게 되도록 하여 동서의 방향으로 여러 개의 태양광발전 모듈(150)들이 연속적으로 반복하면서 나열하게 되도록 하여 배치를 하게 된다.

또한 상기에 있어서 각 수직돌출부재(213)의 상단 위에 얹혀지는 태양광발전 모듈(150) 뒷면의 소정부분과 수직돌출부재(213) 각 상단 간의 상호결합을 용이하게 하면서도 또한 각 태양광발전 모듈(150)들의 구조적 강도를 좀 더 보강하기위한 하나의 수단으로서 도 3(a) 및 도 3(b)에서처럼 각 태양광발전 모듈(150)들의 뒷면이 되는 부분에서 소정의 재질과 소정의 형상으로 되어서 각 태양광발전 모듈(150) 동서방향의 양쪽에 있게 되는 두 곳 가장자리의 테두리들을 서로 연결하도록 하는 한 개 이상의 모듈보강부재(214)를 구비하여서 상기 수직돌출부재(213)들 각각의 상단들은 상기 모듈보강부재(214)의 소정 위치와 결합되도록 하여 구비를 하게 된다.

도 5는 상기와 같이 동서와 남북의 방향으로 바둑판과 같은 모양의 격자구조로 된 동서와 남북방향의 각 기반프레임(111, 112)들이 서로 포개어져서 직교하면서 교차하게 되는 경우에 있어서 각 교차점들을 견고하게 결합하기 위한 일례의 교차점체결구를 도시한 입체 도이다.

특히나 섬유강화플라스틱 부재는 각종의 철재들처럼 용접에 의한 이음이나 연결 또는 결합이 어려우며 또한 일반적인 플라스틱제품에서 사용되고 있는 열융착 방법에 의한 결합이나 이음이나 연결 또한 아주 어렵게 되는 단점이 있으며 더불어 볼트와 너트로만 결합이나 이음이나 연결을 할 경우에는 볼트를 관통하기 위한 구멍의 천공으로 인하여 부재에 손상이 가해지는 것과 함께 단면적의 손실이 커져서 효과적이지를 못하게 되는 상당한 문제점들이 있게 된다.

상기에 따라 본발명은 도 5에서처럼 동서방향과 남북방향 두개의 기반프레임(111, 112)이 아래위로 서로 포개어지는 상태로 직교를 하게 되는 각각의 교차점들에 있어서 각 교차점들의 외측을 모두 감싸서 결합을 할 수가 있도록 하는 소정의 재질과 소정의 형상으로 된 교차점체결구(230)를 먼저 마련하되 교차점체결구(230)는 내측의 단면 형상이 동서방향 기반프레임(111)과 남북방향 기반프레임(112)의 외측을 감쌀 수가 있는 소정 모양의 단면 형상으로 되어 속은 비어 있으면서 소정의 길이를 가지는 양측의 끝단 부분은 열려서 개방이 된 소정 모양의 단면 형상으로 되는 관(管, pipe)의 모양이면서도 관(管, pipe)의 모양을 이루는 일 측의 한 면은 열려서 개방된 개방부(232)가 구비되는 본체(231)와 함께 개방부(232)의 양측 끝부분이 되는 본체(231)의 소정 부분에서 외측으로 소정의 길이만큼 돌출이 되는 두 개의 결합면(233)들이 함께 마련되는 형상으로 이루어지도록 하고 이와 같이 이루어진 두 개의 교차점체결구(230)를 한 쌍으로 하여 동서의 방향과 남북의 방향으로 서로 포개어져 직교하면서 교차하는 상태인 동서방향 기반프레임(111)과 남북방향 기반프레임(112) 교차점의 외측 면들을 각각 감싸면서 서로 마주하도록 조립을 하고 교차점의 중심에서 좌우 측인 동서 방향 양측의 상하가 되는 남북방향의 네 곳에서 서로 마주하며 연접하면서 직접 맞닿게 되는 한 쌍인 두 개 교차점체결구(230)의 각 결합면(233)들을 동시에 일괄하여 관통하는 결합구멍(234)들을 마련하여서 결합구멍(234)들 속으로 볼트를 삽입하고 너트로 조이게 되는 것으로 인하여 교차점에서는 외측에서 서로 마주하는 두개의 교차점체결구(230)와 함께 내측에서 서로 포개어져 있는 동서와 남북 양방향 기반프레임(111, 112)의 교차점부분들이 모두 일체로 견고하게 결합될 수가 있게 된다.

특히나 상기와 같은 교차점의 결합방법에 의하면 동서와 남북 양방향 기반프레임(111, 112)에는 어떠한 소상도 가하지 않거나 또는 손상의 정도를 최소화하면서도 각각의 교차점들을 아주 견고하게 결합을 할 수가 있다.

도 5에서는 기반프레임(111, 112) 외측의 단면 형상이 사각형이나 원형인 것으로만 한정을 하여 도시를 하였으나 그 이외의 어떠한 형상에 있어서도 상기 교차점체결구(230) 내측의 단면 형상을 여러가지의 각종 단면 모양으로도 될 수가 있는 기반프레임(111, 112)의 외측을 감쌀 수가 있는 소정의 모양으로 하여 본 발명에 의한 동서와 남북 양방향 기반프레임(111, 112)의 교차점체결을 실시할 수가 있게 된다.

도 6은 본 발명에서 소정 모양의 단면 형상으로 되면서 속이 빈 관(管, pipe)의 형상으로 되어 소정의 길이를 가지는 두 개 이상의 섬유강화플라스틱 부재를 길이방향으로 서로 연결하여 하나의 동서방향 기반프레임(111) 또는 하나의 남북방향 기반프레임(112)이 되도록 하는 것에 있어서의 맞이음 연결부(250)를 도시한 단면도이다.

특히나 본발명의 기반프레임(111, 112)이 되는 섬유강화플라스틱의 부재는 운송을 위하여 제한된 소정의 길이로 한정을 한 각각의 부재를 공장에서 미리 제작을 하여 운송을 하게 되는 바 따라서 한정된 소정의 길이로 된 각각의 단위부재들을 두개 이상 길이방향의 연속적인 연결에 의하여 상기와 같은 하나의 동서방향 기반프레임(111) 또는 하나의 남북방향 기반프레임(112)을 구비 하여야만 하는 것으로서 따라서 각각의 기반프레임(111, 112)에는 두개 이상의 섬유강화플라스틱 부재를 길이방향으로 서로 맞이음을 하여서 연결을 하게 되는 한 개소 이상의 맞이음 연결부(250)가 있게 되는 것은 불가피하다.

또한 본 발명에서는 상기와 같은 부력체(110)들 위에서 동서와 남북의 양방향으로 바둑판모양의 격자구조를 이루도록 하는 기반프레임(111, 112)은 파도나 파랑에 의한 수면의 유동과 잘 어울리면서 순응을 할 수가 있어야만 하는 바 이로 인하여 상기와 같은 맞이음 연결부(250)는 덧댐 판과 볼트와 너트 등으로 이루어지는 강제적인 강성연결구조가 되지 않도록 하는 것이 반드시 필요해지게 된다

따라서 결국에는 아주 유연하게 굴곡지면서 휘어졌다가 다시 잘 펴지는 기반프레임(111, 112)의 유동과 함께 맞이음 연결부(250)도 마찬가지로 아주 유연하게 굴곡지면서 휘어졌다가 잘 펴지는 유동을 아주 원활하게 반복할 수가 있는 상당히 유연한 연성구조의 맞이음 연결부로 구비가 되도록 하는 것이 아주 바람직하다,

본 발명에서는 상기와 같은 조건들을 수용하기 위하여서 먼저 도 7과 같은 별도의 탄성연결재(251)를 구비하게 되는 바 이때의 탄성연결재(251)는 소정의 단면 형상으로서 탄성이 풍부하여 잘 휘어졌다가 다시 잘 펴지는 각종의 고무나 실리콘 또는 폴리우레탄의 재질로 되어서 소정의 길이를 가지는 봉(bar)의 형태로 이루어지도록 하되, 양측 단 부 쪽의 소정 길이는 소정의 단면 형상으로 되는 섬유강화플라스틱 부재의 일 측 단 부 쪽의 소정 길이와 겹쳐서 결합을 할 수가 있는 소정의 단면 형상으로 이루어지는 결합부(2512)와 함께 중간에서의 소정 길이는 소정의 단면 형상으로 되는 탄성 굴곡부(2511)로 이루어지도록 하는 탄성연결재(251)를 먼저 구비를 하게 된다.

상기와 같이 구비가 된 탄성연결재(251) 양측 단 부 쪽의 소정 길이로 되는 결합부(2512)를 상기 두 개 섬유강화플라스틱 부재의 서로 마주하는 각 일 측 단 부 쪽 소정부분의 안쪽이나 내측으로 각각 삽입 또는 수용이 되는 형상으로 겹쳐지거나 또는 상기 두개 섬유강화플라스틱 부재의 각 일측 단 부 쪽 소정부분의 어느 일면과 서로 포개어지는 형상으로 겹쳐지도록 조립을 하여 두개 섬유강화플라스틱 부재의 각 일측 단 부 쪽의 소정부분과 상기 탄성연결재(251) 양측 단 부 쪽의 결합부(2512)가 서로 겹쳐지는 곳의 소정 부분에서 섬유강화플라스틱 부재의 소정 부분과 탄성연결재(251) 결합부(2512)의 소정 부분을 함께 일괄하여 관통하는 한 개 이상의 관통 구멍(253)을 마련하고, 상기의 관통 구멍(253) 속으로 볼트(254)를 삽입하고 너트(255)로 조여서 상기 두개의 섬유강화플라스틱 부재 각 일측 단 부 쪽의 소정부분과 상기의 결합부(2512)를 보다 더 견고하게 결합되도록 하여 상기 두개의 섬유강화플라스틱 부재가 길이방향의 맞이음으로 연결되도록 하게 된다

상기와 같은 맞이음 연결방법에 의하여 제한된 소정의 길이로서 인발성형에 의하여 공장에서 미리 제작된 두개 이상 여러 개의 섬유강화플라스틱 부재들을 연속적으로 서로 연결하는 맞이음 연결부(250)에 의하여 소정의 길이를 가지는 동서방향 또는 남북방향의 기반프레임(111, 112)이 되도록 하게 되는 것으로서 도 6(a)는 상기와 같은 맞이음 연결부(250)의 형상을 도시한 단면도이고, 도 6(b)는 도 6(a)의 A-A선 단면도이다.

상기와 같이 구비가 되는 맞이음 연결부(250)는 탄성연결재(251) 양측의 소정길이로 된 결합부(2512)와 서로 마주하는 두개 섬유강화플라스틱 부재의 각 일측 단 부 쪽의 소정부분이 아주 강하게 결합고정이 되어 결과적으로는 두개의 섬유강화플라스틱 부재(111, 112)가 탄성연결재에 의한 연성연결구조에 의하여 길이방향으로 서로 연결되어서 중간의 소정길이로 되는 탄성 굴곡부(2511)는 아주 자유롭게 휘어졌다가 다시 펴지는 굴곡운동을 반복할 수가 있게 되는 바 도 8은 이와 같이 중간의 탄성 굴곡부(2511)가 자유롭게 휘어졌다가 다시 펴지는 굴곡운동을 반복할 수가 있게 되는 형상을 도시한 단면도이다.

본 발명에서는 상기와 같이 제한된 소정의 길이로 한정하여 공장에서 미리 제작된 두개 이상 여러 개의 섬유강화플라스틱 부재들을 상기와 같은 맞이음 연결부(250)에 의하여 길이방향으로의 연속적인 연결이 되는 동서방향의 기반프레임(111)과 남북방향 기반프레임(112)을 바둑판 모양의 격자구조로 하여 동서와 남북의 방향으로 원하는 만큼의 무한정까지 넓게 포설할 수가 있게 될 뿐만 아니라 이와 같이 무한정까지 넓게 포설한 본발명의 수상 태양광발전 시설은 파도나 풍랑 등으로 인하여 수면의 유동이 특히나 심한 수면 위에서도 동서와 남북 양방향의 모든 기반프레임(111, 112)과 함께 상기의 맞이음 연결부(250) 또한 탄성 굴곡부(2511)에 의하여 하여 수면의 유동형태에 잘 맞게 어우러져 순응을 하면서 소정의 곡률로 자유롭게 휘어졌다가 다시 펴지고 반대쪽으로 다시 휘어졌다가 또 다시 펴지는 유동운동을 아주 쉽게 반복할 수가 있는 구조의 수상 태양광발전을 목적으로 하는 수면 플로팅 시설이 이루어 지도록 할 수가 있게 된다.

도 6과 도 7과 도 8에서는 기반프레임(111, 112)의 단면 형상이 사각형이면서 속이 빈 상태로 되어 상기의 결합부(2512)가 섬유강화플라스틱 부재 단 부 쪽 소정부분의 속이 빈 안쪽의 공간 속으로 삽입이 되어 겹쳐지는 형상으로만 한정을 하여 도시를 하였으나 그 이외에도 속이 빈 원형의 단면으로 되거나 또는 I자형이나 C자형이나 L자형 등과 같은 각종 형태의 단면 형상으로 되는 섬유강화의 부재들의 일 측 단 부 쪽 소정부분의 안쪽이나 내측에 해당할 수가 있는 부분으로 상기의 결합부(2512)가 삽입 또는 수용이 되는 형상으로 겹쳐지도록 하거나 또는 상기의 I자형이나 C자형이나 L자형 등과 같은 각종 형태의 단면 형상으로 되는 섬유강화플라스틱 부재의 일측 단 부 쪽 소정부분의 어느 일면과 상기의 결합부(2512)가 서로 포개어지는 형상으로 겹쳐지도록 하여 본 발명에 의한 상기와 같은 맞이음 연결부(250)가 있게 되는 맞이음 연결에 의하여 상기 동서와 남북의 양방향 기반프레임(111, 112)을 구비하게 될 수도 있다.

이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.

110: 부력체 111: 동서방향 기반프레임
112: 남북방향 기반프레임 113: 자외선차단 필름
150: 태양광발전 모듈
200: 모듈고정블록 211: 남북방향 수평부재
212: 동서방향 수평부재 213: 수직돌출부재
214: 모듈보강부재
230: 교차점체결구 230a: 제1체결구
230b: 제2체결구 231: 본체
232: 개방부 233: 결합면
234: 결합구멍
250: 맞이음 연결부 251: 탄성연결재
2511: 탄성 굴곡부 2512: 결합부
252: 탄성연결부 253: 관통구멍
254: 볼트 255: 너트

Claims (14)

1. 복수 개로 이루어지고, 상호 이격되어 수면 위에 부유하는 부력체;
   복수 개의 섬유강화플라스틱 부재로 이루어지되, 격자형태로 교차되어 상기 부력체의 상단에 설치되는 기반프레임;
   상기 섬유강화플라스틱 부재 간에 설치되는 탄성연결재;
   상기 기반프레임의 교차점에 설치되는 교차점체결구;
   상기 기반프레임에 설치되는 모듈고정블록;
   상기 모듈고정블록에 설치되는 태양광발전모듈; 및
   상기 기반프레임의 외측면을 감싸는 자외선차단 필름;
   을 포함하고,
   상기 자외선차단 필름의 자외선차단 층은,
   알루미늄을 진공증착한 박막 층으로 되거나,
   얇은 알루미늄판으로 된 층으로 이루어지고,
   상기 기반프레임은,
   복수 개로 이루어지고, 평행하게 상호 이격되어 배치되는 동서방향 기반프레임; 및
   복수 개로 이루어지고, 평행하게 상호 이격되어 상기 동서방향 기반프레임에 수직으로 배치되는 남북방향 기반프레임;
   을 포함하고,
   상기 교차점체결구는,
   상기 동서방향 기반프레임의 외측면을 감싸는 제1체결구; 및
   상기 남북방향 기반프레임의 외측면을 감싸고, 상기 제1체결구에 접하여 상기 제1체결구와 함께 볼트에 관통되어 체결되는 제2체결구;
   를 포함하고,
   상기 탄성연결재는,
   상기 섬유강화플라스틱 부재 간에 배치되는 탄성굴곡부; 및
   상기 탄성굴곡부의 양단에 형성되고, 상기 섬유강화플라스틱 부재의 내부에 삽입되어 상기 섬유강화플라스틱 부재와 함께 볼트에 관통되어 체결되는 결합부;
   를 포함하는 섬유강화플라스틱 기반의 수상 태양광발전장치.
   
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