KR102516464B1 - 선박용 착탈식 태양광 발전 설비 - Google Patents

선박용 착탈식 태양광 발전 설비 Download PDF

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Abstract

본 발명은 태양광 발전을 수행하는 태양광 패널부, 태양광 패널부에 의해 발전된 에너지를 저장하는 적어도 하나의 에너지 저장부 및 상부에 태양광 패널부가 설치되고, 하부에 에너지 저장부가 지지되며, 선박에 착탈 가능하게 안착되는 지지부를 포함하는 선박용 착탈식 태양광 발전 설비를 제공한다.

Description

선박용 착탈식 태양광 발전 설비{A removable solar photovoltaic power generation facilities for ship}
본 발명은 선박용 착탈식 태양광 발전 설비에 관한 것이다.
태양광 발전 설비는 넓은 면적에 태양광 패널을 설치하여 태양광을 전기에너지로 바꾸어 전기를 생산하는 설비로서, 영구적인 태양광을 이용한다는 점, 환경에 악영향을 주지 않는다는 점 때문에 각광받고 있다.
이러한 태양광 발전 설비 설치하기 위해서는 넓은 면적을 확보되어야 하는데, 해상에 설치되는 경우 면적에 영향을 받지 않고 설치할 수 있어, 최근 해상에 부유되어 설치되는 구조의 태양광 발전 설비가 증가되는 추세이다.
그런데, 통상의 부유식 태양광 발전 설비의 경우, 해상에 부유되는 통 형태의 부유체에 태양광 패널을 구비하여 구성되는데, 자체적으로 이동이 불가능하여 선박을 통해 해상에 설치하여야 함으로써 설치 비용이 비싸고, 해상에 설치되기 때문에 유지보수가 불편한 단점이 있었다.
한편, 최근에는 태양광 발전 설비가 일체로 설치된 선박이 개발되어 사용되고 있기는 하나, 태양광 발전에 의해 생산된 전기 에너지를 해당 선박에서만 사용할 수 있고 외부에 제공할 수는 없었다.
본 발명에서는 선박용 착탈식 태양광 발전 설비, 구체적으로는 태양광 패널과 에너지 저장장치가 일체로 구비되고 선박에 탑재 가능한 모듈 방식의 구조물로 구성되어, 선박에 착탈 가능하게 탑재하여 필요에 따라 사용할 수 있는 선박용 착탈식 태양광 발전 설비를 제공하고자 한다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상술한 바와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명은, 태양광 발전을 수행하는 태양광 패널부, 태양광 패널부에 의해 발전된 에너지를 저장하는 적어도 하나의 에너지 저장부 및 상부에 태양광 패널부가 설치되고, 하부에 에너지 저장부가 지지되며, 선박에 착탈 가능하게 안착되는 지지부를 포함하는 선박용 착탈식 태양광 발전 설비를 제공한다.
또한, 지지부는 상부에 태양광 패널부가 설치되는 패널 지지프레임, 패널 지지프레임의 중앙부를 지지하며, 선박에 구비되는 화물창에 안착되는 적어도 하나의 수직 지지대, 패널 지지프레임의 하부에 수평하게 배치되어 수직 지지대에 결합되며, 에너지 저장부를 지지하는 적어도 하나의 수평 지지프레임 및 패널 지지프레임의 양측 하부에 각각 구비되어, 선박의 선체 외벽에 지지되는 한 쌍의 측면 지지대를 포함하는 선박용 착탈식 태양광 발전 설비를 제공한다.
또한, 패널 지지프레임은 지지부가 선박의 화물창에 안착되는 경우, 화물창 상부에 배치되며, 선박의 가로폭에 비해 상대적으로 넓은 폭으로 형성되는 선박용 착탈식 태양광 발전 설비를 제공한다.
또한, 지지부는 패널 지지프레임과 측면 지지대 사이에 구비되어, 측면 지지대가 패널 지지프레임의 가로폭 방향으로 소정 간격 좌우 이동 가능하도록 측면 지지대를 가이드하는 가이드부재를 더 포함하는 선박용 착탈식 태양광 발전 설비를 제공한다.
또한, 지지부는 수평 지지프레임의 양측단에 각각 길이조절 가능하게 구비되어, 선박의 화물창 내벽에 지지되는 한 쌍의 보조 지지부재를 더 포함하는 선박용 착탈식 태양광 발전 설비를 제공한다.
본 발명의 실시예에 따른 선박용 착탈식 태양광 발전 설비는, 태양광 패널부 및 에너지 저장부가 지지부에 일체로 설치되어, 컨테이너 선박에 착탈 가능하게 탑재될 수 있는 모듈 방식의 구조물로 구성됨으로써, 필요에 따라 컨테이너 선박의 화물창에 용이하게 탑재하여 태양광 발전을 수행할 수 있고, 또한 해당 컨테이너 선박의 화물창에서 분리하여 태양광 발전에 의해 충전된 에너지 저장부를 외부에 제공할 수 있다.
또한, 컨테이너 선박의 운항 중에 태양광 발전에 의해 충전된 에너지 저장부를 자체적으로 사용할 수 있음은 물론, 외부의 전기가 필요한 선박에 용이하게 제공할 수 있다.
또한, 컨테이너 선박에 착탈 가능하게 탑재될 수 있는 모듈 방식의 구조물로 구성됨으로써, 유지보수가 편리한 장점이 있다.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 선박용 착탈식 태양광 발전 설비의 구성을 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 선박용 착탈식 태양광 발전 설비를 선박에 탑재한 상태를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 선박용 착탈식 태양광 발전 설비를 컨테이너 선박에 탑재하는 과정을 도시한 것이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 선박용 착탈식 태양광 발전 설비의 구성을 도시한 것이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 선박용 착탈식 태양광 발전 설비를 선박에 탑재한 상태를 도시한 것이다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 발명이 실시될 수 있는 유일한 실시형태를 나타내고자 하는 것이 아니다.
도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략할 수 있고, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 사용할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, “또는”, “적어도 하나” 등의 표현은 함께 나열된 단어들 중 하나를 나타내거나, 또는 둘 이상의 조합을 나타낼 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 선박용 착탈식 태양광 발전 설비(100)의 구성을 도시한 것이고, 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 선박용 착탈식 태양광 발전 설비(100)를 선박(10)에 탑재한 상태를 도시한 것이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 선박용 착탈식 태양광 발전 설비(100)는, 태양광 패널부(110), 에너지 저장부(120) 및 지지부(130)를 포함할 수 있다.
태양광 패널부(110)는 복수의 태양전지셀(미도시)이 조립된 구조로서, 태양으로부터 조사되는 태양광을 전기에너지로 변환할 수 있다.
이때, 태양광 패널부(110)는 태양광을 받을 수 있도록 지지부(130)의 최상부에 설치될 수 있으며, 케이블을 통해 에너지 저장부(120)와 연결되어, 변환된 전기에너지를 에너지 저장부(120)로 전달할 수 있다.
에너지 저장부(120)는 지지부(130) 상에서 태양광 패널부(110)의 하부쪽에 탑재될 수 있으며, 태양광 패널부(110)와 연결되어, 태양광 패널부(110)에 의해 발전된 전기 에너지를 저장할 수 있다.
이때, 에너지 저장부(120)는 전기를 충전하여 저장하는 축전지 등으로 이루어질 수 있으며, 바람직하게는 보다 많은 전기 에너지를 저장하기 위해 컨테이너 박스 형태로 형성되어 지지부(130)에 복수개로 탑재될 수 있다.
지지부(130)는 태양광 패널부(110)와 에너지 저장부(120)를 지지하며, 개방된 화물창(11)을 구비하는 구조의 선박(10)에 착탈 가능하게 안착되도록 구성될 수 있다.
이때, 본 실시예에서는 상부가 개방된 화물창(11)을 갖는 컨테이너 선박(10)에 착탈 가능하게 구비되는 지지부(130)를 보여주고 있다.
구체적으로, 지지부(130)는 컨테이너 선박(10)의 상부가 개방된 화물창(11)에 착탈 가능하게 안착되도록 구성될 수 있으며, 컨테이너 선박(10)의 규모에 따라 대응하는 규격으로 설계될 수 있다.
이와 같은 지지부(130)는, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 상부에 태양광 패널부(110)가 설치되는 패널 지지프레임(131)과, 패널 지지프레임(131)의 중앙부를 지지하며, 설치 대상 선박(10)에 구비되는 화물창(11) 내에 안착되는 적어도 하나의 수직 지지대(132)와, 패널 지지프레임(131)의 하부에 수평하게 배치되어 수직 지지대(132)에 결합되며, 에너지 저장부(120)를 지지하는 적어도 하나의 수평 지지프레임(133) 및 패널 지지프레임(131)의 양측 하부에 각각 구비되어, 설치 대상 선박(10)의 선체 외벽에 지지되는 한 쌍의 측면 지지대(134)를 포함할 수 있다.
여기서, 태양광 패널부(110)가 설치되는 패널 지지프레임(131)은 컨테이너 선박(10)의 선체 가로폭(횡방향 폭)에 비해 넓은 가로폭으로 형성될 수 있으며, 이에 따라 태양광 패널부(110)를 통한 태양광 발전 효율을 더욱 증대시킬 수 있다.
또한, 수직 지지대(132)는 패널 지지프레임(131)의 중앙부를 지지하도록 설치되며, 컨테이너 선박(10)의 화물창(11) 높이에 비해 상대적으로 높은 높이로 형성될 수 있다.
이때, 수직 지지대(132)는 지지부(130)를 컨테이너 선박(10)의 화물창(11)에 안착시킬 때, 화물창(11) 내에 삽입되어 화물창(11) 바닥으로부터 패널 지지프레임(131)을 지지하는 구성으로서, 바람직하게는 패널 지지프레임(131)을 안정적으로 지지할 수 있도록 패널 지지프레임(131)의 중앙 하부에 소정 간격으로 복수개로 설치될 수 있다.
여기서, 수직 지지대(132)의 상부에 지지되는 패널 지지프레임(131)은 컨테이너 선박(10)의 화물창(11) 윗쪽에 배치되어, 화물창(11) 상부를 덮도록 배치될 수 있다.
또한, 수평 지지프레임(133)은 패널 지지프레임(131)의 하부에서 수직 지지대(132)에 수평하게 결합되어, 복수의 에너지 저장부(120)를 지지하는 역할을 할 수 있으며, 지지부(130)를 컨테이너 선박(10)의 화물창(11)에 안착시키는 과정에서, 컨테이너 선박(10)의 화물창(11) 내에 삽입될 수 있도록 화물창(11)의 폭에 대응하는 폭으로 형성되거나 또는 화물창(11)의 폭에 비해 작은 폭으로 형성될 수 있다.
더불어, 수평 지지프레임(133)은 복수개로 구비되어 수직 지지대(132)에 다층으로 설치될 수 있으며, 이 경우 더욱 많은 에너지 저장부(120)를 지지할 수 있다.
이때, 본 실시예에서는 2층 구조의 수평 지지프레임(133)을 갖는 지지부(130)의 구조를 예를 들어 보여주고 있다.
또한, 수직 지지부(130)와 수평 지지프레임(133)의 사이나, 수직 지지부(130) 간의 사이에는 지지부(130)의 구조를 공고히 하기 위한 보강 지지대(135)가 연결될 수 있다.
또한, 한 쌍의 측면 지지대(134)는 패널 지지프레임(131)의 양측 하부에 각각 구비되며, 측면 지지대(134) 사이의 폭이 설치 대상 선박(10)의 선체 가로폭과 대응하게 형성되어, 지지부(130)를 컨테이너 선박(10)의 화물창(11)에 안착시킬 때, 선체의 양측 외벽에 각각 지지됨으로써, 지지부(130)가 컨테이너 선박(10)의 선체에 공고히 고정되도록 할 수 있다.
즉, 선박(10)의 경우, 선체 하부가 해수면에 부유되어 이동하기 때문에, 파도 또는 조류 등의 해상 환경에 의해 선체가 빈번하게 요동할 수 있으며, 이에 따라 선박(10)의 요동에도 지지부(130)가 선체에서 공고히 고정될 수 있어야 한다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 선박용 착탈식 태양광 발전 설비(100)를 컨테이너 선박(10)에 탑재하는 과정을 도시한 것이다.
도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 선박용 착탈식 태양광 발전 설비(100)는, 태양광 패널부(110) 및 에너지 저장부(120)가 지지부(130)에 일체로 설치되어, 컨테이너 선박(10)의 화물창(11)에 착탈 가능하게 탑재될 수 있는 모듈 방식의 구조물로 구성됨으로써, 크레인(20)을 통해 태양광 패널부(110) 및 에너지 저장부(120)가 지지부(130)에 일체로 구비된 모듈 방식의 구조물을 한번에 들어올려 컨테이너 선박(10)의 화물창(11)에 용이하게 탑재할 수 있다.
또한, 해당 컨테이너 선박(10)이 운항을 마치고 항구에 들어오는 경우, 크레인(20)을 통해 태양광 패널부(110) 및 에너지 저장부(120)가 지지부(130)에 일체로 구비된 모듈 방식의 구조물을 선박(10)에서 분리하여, 태양광 발전에 의해 충전된 에너지 저장부(120)를 외부에 제공할 수 있다.
이때, 해당 컨테이너 선박(10)에서 에너지 저장부(120)만을 분리하여 외부에 제공할 수도 있다.
또한, 해당 컨테이너 선박(10)의 운항 중에 태양광 발전에 의해 충전된 에너지 저장부(120)를 자체적으로 사용할 수 있으며, 또는 에너지 저장부(120)를 별도로 분리하여 외부의 전기가 필요한 선박(전기 추진 선박 등)에 제공할 수 있다.
한편, 도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 선박용 착탈식 태양광 발전 설비(200)의 구성을 도시한 것이고, 도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 선박용 착탈식 태양광 발전 설비(200)를 선박(10)에 탑재한 상태를 도시한 것이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 선박용 착탈식 태양광 발전 설비(100')는, 상술한 제1 실시예에 따른 선박용 착탈식 태양광 발전 설비(100)와 동일한 구성을 가지며, 지지부(130)에 구비된 패널 지지프레임(131)과 측면 지지대(134) 사이에 가이드부재(136)를 더 포함할 수 있다.
구체적으로, 가이드부재(136)는 패널 지지프레임(131)의 양측 하부에 각각 구비된 측면 지지대(134)가 패널 지지프레임(131)의 가로폭 방향으로 소정 간격 좌우 이동 가능하도록, 패널 지지프레임(131)에 측면 지지대(134)를 가이드 연결할 수 있다.
이와 같은 가이드부재(136)는 LM 가이드나 스크류 가이드 등으로 이루어질 수 있으며, LM 가이드로 이루어지는 경우 지지프레임의 하부에서 가이드 이동 가능하게 구비되는 측면 지지대(134)를 일정 위치에 고정하기 위한 체결볼트(미도시) 등의 고정수단을 더 포함할 수 있다.
또한, 지지부(130)에는 가이드부재(136)에 동력을 전달하여, 가이드부재(136)에 연결된 측면 지지대(134)를 좌우 방향으로 이동시키는 가이드 구동수단(미도시)과, 가이드 구동수단(미도시)을 제어하는 컨트롤러(미도시)를 더 포함할 수 있으며, 이 경우 컨트롤러(미도시) 조작을 통해 가이드 구동수단(미도시)을 구동시켜 패널 지지프레임(131)의 하부에 구비되는 측면 지지대(134)의 가이드 이동을 제어할 수도 있다.
여기서, 가이드 구동수단(미도시)은 구동모터(미도시)와, 구동모터(미도시)의 동력을 직선운동으로 전환하여 가이드부재(136)에 전달하는 동력전달수단(미도시)을 포함하여 이루어질 수 있다.
이와 같은 구성으로, 본 실시예에서는 지지부(130)를 컨테이너 선박(10)의 화물창(11)에 안착시키는 과정에서, 가이드부재(136)를 통해 패널 지지프레임(131)의 양측 하부에 각각 구비되는 한 쌍의 측면 지지대(134)를 좌우 이동시켜, 각각의 측면 지지대(134)를 선체의 외벽에 긴밀하게 밀착 지지할 수 있으며, 이를 통해 지지부(130)를 선체에 공고히 고정할 수 있다.
더욱이, 지지부(130)에는 수평 지지프레임(133)의 양측단에 각각 길이조절 가능하게 구비되는 한 쌍의 보조 지지부재(137)를 더 포함할 수 있다.
보조 지지부재(137)는 지지부(130)를 컨테이너 선박(10)의 화물창(11)에 안착시킬 때, 수평 지지프레임(133)의 양측단으로부터 연장시켜 화물창(11)의 내벽에 밀착 지지할 수 있으며, 이를 통해 앞서 설명한 측면 지지대(134)와 함께 지지부(130)를 선체에 더욱 공고히 고정할 수 있다.
일 예로써, 보조 지지부재(137)는 수평 지지프레임(133)의 측단에 구비되는 나사축(138)과, 나사축(138)에 결합되어 회전에 따라 길이 조절되는 받침판(139)을 포함할 수 있으며, 수평 지지프레임(133)의 측단에 구비된 받침판(139)을 회전시켜 길이 연장함으로써 선박(10)의 화물창(11) 내벽에 받침판(139)을 밀착 지지할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 선박용 착탈식 태양광 발전 설비(100)는, 태양광 패널부(110) 및 에너지 저장부(120)가 지지부(130)에 일체로 설치되어, 컨테이너 선박(10)에 착탈 가능하게 탑재될 수 있는 모듈 방식의 구조물로 구성됨으로써, 필요에 따라 컨테이너 선박(10)의 화물창(11)에 용이하게 탑재하여 태양광 발전을 수행할 수 있고, 또한 해당 컨테이너 선박(10)의 화물창(11)에서 분리하여 태양광 발전에 의해 충전된 에너지 저장부(120)를 외부에 제공할 수 있다.
또한, 컨테이너 선박(10)의 운항 중에 태양광 발전에 의해 충전된 에너지 저장부(120)를 자체적으로 사용할 수 있음은 물론, 외부의 전기가 필요한 선박에 용이하게 제공할 수 있다.
또한, 컨테이너 선박(10)에 착탈 가능하게 탑재될 수 있는 모듈 방식의 구조물로 구성됨으로써, 유지보수가 편리한 장점이 있다.
본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시예들은 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다.
따라서 본 발명의 범위는 여기에 개시된 실시 예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상을 바탕으로 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10 : 선박 11 : 화물창
100,100' : 선박용 착탈식 태양광 발전 설비
110 : 태양광 패널부 120 : 에너지 저장부
130 : 지지부

Claims (5)

  1. 태양광 발전을 수행하는 태양광 패널부;
    상기 태양광 패널부에 의해 발전된 에너지를 저장하는 적어도 하나의 에너지 저장부; 및
    상부에 상기 태양광 패널부가 설치되고, 하부에 상기 에너지 저장부가 지지되며, 선박에 착탈 가능하게 안착되는 지지부를 포함하고,
    상기 지지부는,
    상부에 상기 태양광 패널부가 설치되는 패널 지지프레임;
    상기 패널 지지프레임의 중앙부를 지지하며, 상기 선박에 구비되는 화물창에 안착되는 적어도 하나의 수직지지대;
    상기 패널 지지프레임의 하부에 수평하게 배치되어 상기 수직 지지대에 결합되며, 상기 에너지 저장부를 지지하는 적어도 하나의 수평 지지프레임;
    상기 패널 지지프레임의 양측 하부에 각각 구비되어, 상기 선박의 선체 외벽에 지지되는 한 쌍의 측면 지지대; 및
    상기 패널 지지프레임과 상기 측면 지지대 사이에 구비되어, 상기 측면 지지대가 상기 패널 지지프레임의 가로폭 방향으로 소정 간격 좌우 이동 가능하도록 측면 지지대를 가이드하는 가이드부재를 포함하는 선박용 착탈식 태양광 발전 설비.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 패널 지지프레임은,
    상기 지지부가 선박의 화물창에 안착되는 경우, 상기 화물창 상부에 배치되며, 상기 선박의 가로폭에 비해 상대적으로 넓은 폭으로 형성되는 선박용 착탈식 태양광 발전 설비.
  4. 삭제
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 지지부는,
    상기 수평 지지프레임의 양측단에 각각 길이조절 가능하게 구비되어, 상기 선박의 화물창 내벽에 지지되는 한 쌍의 보조 지지부재를 더 포함하는 선박용 착탈식 태양광 발전 설비.
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