KR102580843B1 - 태양광 발전 및 강재를 이용한 스마트 수력발전 사방댐 - Google Patents

Abstract

본 발명은 외부로부터 공급되는 전기가 없는 경우에도 태양광 및 수력을 이용하여 생산한 전기를 이용하여 자체적으로 수문 개폐 또는 CCTV 촬영 등의 구동이 가능하도록 구현한 태양광 발전 및 강재를 이용한 스마트 수력발전 사방댐에 관한 것으로, 토사가 흘러내려가는 것을 방지하기 위해 계곡에 설치되는 댐몸체; 상기 댐몸체에 개폐 가능하도록 설치되어 상기 댐몸체를 통과해 물이 흘러가도록 하는 수문; 상기 수문에 설치되어 상기 수문을 통과하는 물의 운동 에너지를 이용하여 전기를 생산하는 수력 발전부; 상기 댐몸체의 상단에 설치되어 태양광을 이용하여 전기를 생산하는 태양광 발전부; 및 상기 수력 발전부 또는 상기 태양광 발전부에서 생산한 전기를 이용하여 구동되어 상기 댐몸체 주변의 영상을 촬영하는 CCTV;를 포함한다.

Description

태양광 발전 및 강재를 이용한 스마트 수력발전 사방댐{Smart hydroelectric power generation sabang dam using solar power generation and steel}

본 발명은 태양광 발전 및 강재를 이용한 스마트 수력발전 사방댐에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 외부로부터 공급되는 전기가 없는 경우에도 태양광 및 수력을 이용하여 생산한 전기를 이용하여 자체적으로 수문 개폐 또는 CCTV 촬영 등의 구동이 가능하도록 구현한 태양광 발전 및 강재를 이용한 스마트 수력발전 사방댐에 관한 것이다.

일반적으로, 산사태의 우려가 있는 계곡이나, 유목 및 암석의 유실이 심한 강의 상류에는 사방댐을 설치하여 급격한 토사와 암석의 유실을 방지하고 있다.

이러한 산간계곡 등의 수해방지용으로 설치하는 사방댐은 그 형상에 따라 여러 가지 종류가 있는데, 종래의 사방댐으로는 콘크리트 사방댐, 강재틀 사방댐, 버트리스 사방댐으로 크게 구분된다.

상기 콘크리트 사방댐이 가장 일반적으로 사용되고 있으며, 이는 저수/저류가 목적인 사방댐으로서 강의 하류 쪽에 큰 규모로 설치되는 구조이다.

그리고, 상기 강재틀 사방댐도 강의 하류에 설치하여 저류, 저사와 더불어 수질정화 기능을 갖춘 다기능 사방댐이다.

또한, 상기 버트리스 사방댐은 상류에 설치하여 유목 및 암석의 유실을 방지한다는 점에서 슬릿 사방댐과 기능이 같으나, 일반적으로 버트리스 사방댐은 유목을 거르며, 슬릿 사방댐은 암석을 거르는 기능을 하게 된다.

따라서, 버트리스 사방댐이 설치 장소에 따라 큰 암석을 저지할 수 있는 용도로 사용해야할 경우에는 버트리스 사방댐의 강성을 높여야 한다. 버트리스 사방댐은 구조상으로 H 형강 및 각관을 적용하여 슬림하게 설치하고, 스크린 부재를 다수 설치하여 잡석이나 유목을 거르는 기능을 한다.

한편, 전술한 배경 기술은 발명자가 본 발명의 도출을 위해 보유하고 있었거나, 본 발명의 도출 과정에서 습득한 기술 정보로서, 반드시 본 발명의 출원 전에 일반 공중에게 공개된 공지기술이라 할 수는 없다.

한국등록특허 제10-0890836호 (2009.03.30. 공고)

본 발명의 일측면은 외부로부터 공급되는 전기가 없는 경우에도 태양광 및 수력을 이용하여 생산한 전기를 이용하여 자체적으로 수문 개폐 또는 CCTV 촬영 등의 구동이 가능하도록 구현한 태양광 발전 및 강재를 이용한 스마트 수력발전 사방댐을 제공한다.

본 발명의 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 발전 및 강재를 이용한 스마트 수력발전 사방댐은, 토사가 흘러내려가는 것을 방지하기 위해 계곡에 설치되는 댐몸체; 상기 댐몸체에 개폐 가능하도록 설치되어 상기 댐몸체를 통과해 물이 흘러가도록 하는 수문; 상기 수문에 설치되어 상기 수문을 통과하는 물의 운동 에너지를 이용하여 전기를 생산하는 수력 발전부; 상기 댐몸체의 상단에 설치되어 태양광을 이용하여 전기를 생산하는 태양광 발전부; 및 상기 수력 발전부 또는 상기 태양광 발전부에서 생산한 전기를 이용하여 구동되어 상기 댐몸체 주변의 영상을 촬영하는 CCTV;를 포함한다.

일 실시예에서, 상기 댐몸체는, 계곡의 바닥면을 평탄화하기 위해 설치되는 버림 콘크리트; 상기 버림 콘크리트의 상측에 설치되는 기초 콘크리트; 상기 기초 콘크리트에서 상류측을 따라 직립되어 좌우 방향으로 일정한 간격으로 다수 개가 설치되는 제1 H빔; 상단이 하단보다 상기 제1 H빔과 근접하여 경사지도록 좌우 방향으로 일정한 간격으로 이격되어 상기 제1 H빔과 대향하면서 상기 기초 콘크리트에서 하류측을 따라 다수 개가 설치되는 제2 H빔; 서로 대향하며 설치되는 상기 제1 H빔과 상기 제2 H빔 사이를 따라 상하 방향으로 이격되어 다수 개가 설치되어 상기 제1 H빔과 상기 제2 H빔 사이의 간격을 지지하는 구조용 각관; 서로 인접하여 배치되는 일 제1 H빔과 다른 제1 H빔 사이, 그리고 서로 인접하여 배치되는 일 제2 H빔과 다른 제2 H빔 사이를 따라 하측으로부터 적층 설치되어 벽체를 형성하는 가드레일 난간; 상기 가드레일 난간에 의해 형성되는 상기 제1 H빔과 상기 제2 H빔 사이의 빈 공간에 충진되는 잡석; 및 상기 가드레일 난간에 의해 형성되는 상기 제1 H빔과 상기 제2 H빔 사이의 빈 공간의 상측을 덮고 설치되는 체부 상단 커버;를 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 CCTV는, 상기 댐몸체 주변을 촬영하여 획득한 영상 정보를 사방댐을 관리하는 관리자의 관리자 단말기 또는 사방댐 주변 임야의 산불 발생을 모니터링 하는 감독 관청의 관리 서버로 전송할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 수문은, 물이 흘러갈 수 있도록 상기 댐몸체를 관통하고 형성되는 유수로; 상기 유수로에서 상하 수직 방향으로 승강 이동하면서 상기 유수로를 개폐하는 버트러스형 수문; 및 상기 유수로의 상류축 개구부을 덮고 설치되는 그물망;을 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 본 발명의 다른 실시예에 따른 태양광 발전 및 강재를 이용한 스마트 수력발전 사방댐은, 상기 CCTV가 연결 설치되어 이동하면서 상기 댐몸체 주변의 영상을 촬영할 수 있도록 상기 댐몸체에 설치되는 CCTV 이동 레일;을 더 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 CCTV 이동 레일은, \상기 댐몸체의 상단 일측에 직립 설치되는 제1 지주; 상기 제1 지주와 대향하면서 상기 댐몸체의 상단 타측에 직립 설치되는 제2 지주; 상기 제1 지주와 상기 제2 지주 사이에 설치되는 레일; 및 하단에 상기 CCTV가 설치되며, 상기 레일의 내측에 설치되어 상기 레일을 따라 이동하면서 상기 CCTV를 이동시켜 주는 슬라이더;를 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 슬라이더는, 상기 레일의 내측을 따라 연장 형성되는 슬라이딩 공간에 안착되며, 상기 레일의 하측으로 노출되는 하측에 상기 CCTV가 설치되는 본체; 상기 본체의 하부 일측 및 타측의 전단 및 후단에 각각 회전 구동이 가능하도록 설치되어 상기 슬라이딩 공간의 일측 및 타측의 바닥면에 각각 안착되며, 정방향 또는 역방향으로 회전 구동되어 상기 슬라이딩 공간을 따라 상기 본체를 이동시켜 주는 바퀴; 상기 본체의 상단에 설치되어 회전 운동 에너지를 이용하여 전기를 생산하는 보조 발전기; 상기 보조 발전기의 상측에 직립되어 연결 설치되며, 상부가 상기 슬라이딩 공간으로부터 상기 레일의 상단으로 연통되어 길이 방향으로 연장 형성되는 축 노출 공간을 통해 상기 레일의 상측으로 누출되며, 회전 구동되어 상기 보조 발전기로 운동 에너지를 전달하는 회전축; 상기 회전축이 회전 가능하도록 연결 설치되어 상기 축 노출 공간을 따라 이동 가능하도록 연결 설치되며, 상기 회전축이 상기 축 노출 공간을 따라 이동함에 따라 함께 상기 축 노출 공간을 따라 이동하면서 상기 회전축을 지지하는 축 지지부; 및 상기 레일의 상측으로 노출되는 상기 회전축의 상부에 설치되며, 풍력을 이용하여 상기 회전축을 회전 구동시켜 주는 풍력 회전차;를 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 축 지지부는, 상기 축 노출 공간에 안착되는 지지 몸체; 상기 지지 몸체의 중단에 설치되어 상기 회전축을 회전 가능하도록 체결하는 베어링; 상기 지지 몸체의 일측 및 타측에 설치되어 상기 축 노출 공간의 일측 및 타측을 따라 길이 방향으로 연장 형성되는 측면 안착홈에 안착되어 상기 지지 몸체의 일측 및 타측을 지지하는 동시에 상기 지지 몸체가 상기 축 노출 공간으로부터 분리되는 것을 방지하는 측면 완충 유닛; 및 상기 지지 몸체의 상부 일측 및 타측에 설치되어 상기 축 노출 공간의 상단 일측 및 타측 테두리에 안착되어 상기 지지 몸체를 지지하는 상부 날개;를 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 측면 완충 유닛은, 상기 지지 몸체의 측면으로부터 돌출 형성되어 상기 측면 안착홈에 안착되는 측면 돌기; 상기 측면 돌기의 전단으로 개구부를 형성하면서 상기 측면 돌기에 형성되는 측면 설치홈; 상기 측면 설치홈에 설치되는 완충 블록; 상기 측면 설치홈으로부터 노출되는 상기 완충 블록의 전단에 회전 가능하도록 연결 설치되며, 상기 측면 안착홈의 내측에 안착되어 상기 완충 블록을 지지하는 지지 구체; 및 상기 측면 설치홈의 내측에 설치되어 상기 완충 블록에 안착되는 상기 완충 블록의 후단을 지지하는 블록 지지부;를 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 블록 지지부는, 마름모형 블록 형상으로 형성되어 상기 측면 설치홈의 내부 공간에 배치되는 지지 블록; 상기 지지 블록의 내측에서 내부 공간을 형성하는 "X" 형상으로 형성되되, 4 개의 각 단부가 상기 지지 블록의 4 개의 각 경사면으로 개구부를 형성하는 "X"형 챔버; 및 상기 "X"형 챔버의 4 개의 각 개구부를 밀폐시키면서 상기 "X"형 챔버의 4 개의 각 단부에 삽입 설치되며, 상기 지지 블록으로부터 노출되는 각 단부가 상기 완충 블록의 후단 상측 및 하측 그리고 상기 측면 설치홈의 내부 공간 후단 상측 및 하측에 각각 안착되어 지지 블록을 지지며, 상기 "X"형 챔버의 내부 공간으로 상기 압축 공기 공급부에 의해 압축 공기가 공급됨에 따라 상기 "X"형 챔버로부터 노출되거나, 외력에 의해 상기 "X"형 챔버의 내측으로 삽입됨에 따라 상기 "X"형 챔버의 내부 공간에 수용되어 있는 공기의 압력을 증가시켜 주는 4 개의 지지 프레임;을 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 지지 프레임은, 상기 "X"형 챔버의 내측으로 삽입 또는 노출이 가능하도록 상기 "X"형 챔버의 개구부를 통해 상기 "X"형 챔버의 내측으로 삽입 설치되는 삽입 프레임; 상기 삽입 프레임이 설치되는 상기 지지 블록의 경사면과 평행하도록 경사 방향으로 슬라이딩 이동이 가능하도록 상기 지지 블록으로부터 노출되는 상기 삽입 프레임의 전단에 연결 설치되는 슬라이딩 프레임; 및 상기 슬라이딩 프레임의 전단에 회동 가능하도록 연결 설치되어 상기 완충 블록의 후단 상측 및 하측 그리고 상기 측면 설치홈의 내부 공간 후단 상측 및 하측 중 어느 하나에 안착되는 회동 프레임;을 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 블록 지지부는, "X"형상으로 형성되어 상기 "X"형 챔버의 내측에 고정 설치되며, 4 개의 각 단부가 상기 삽입 프레임의 후단에 형성되는 지지대 안착홈에 각각 안착되는 "X"형 지지대; 및 상기 지지대 안착홈의 내측에 설치되어 상기 지지대 안착홈에 안착되는 상기 "X"형 지지대의 단부를 지지하는 동시에 상기 삽입 프레임으로부터 전달되는 진동 또는 충격을 완충시켜 주는 4 개의 완충 스프링;을 더 포함할 수 있다.

상술한 본 발명의 일측면에 따르면, 외부로부터 공급되는 전기가 없는 경우에도 태양광 및 수력을 이용하여 생산한 전기를 이용하여 자체적으로 수문 개폐 또는 CCTV 촬영 등의 구동이 가능하도록 구현할 수 있다.

본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 이하에서 설명할 내용으로부터 통상의 기술자에게 자명한 범위 내에서 다양한 효과들이 포함될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 발전 및 강재를 이용한 스마트 수력발전 사방댐의 개략적인 구성이 도시된 도면이다.
도 2 및 도 3은 도 1의 댐몸체를 보여주는 도면들이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 태양광 발전 및 강재를 이용한 스마트 수력발전 사방댐의 개략적인 구성이 도시된 도면이다.
도 5는 도 4의 슬라이더를 보여주는 도면이다.
도 6은 도 5의 축 지지부를 보여주는 도면이다.
도 7은 도 4의 블록 지지부를 보여주는 도면이다.
도 8은 도 7의 지지 프레임을 보여주는 도면이다.

후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예와 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.

이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 발전 및 강재를 이용한 스마트 수력발전 사방댐의 개략적인 구성이 도시된 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 발전 및 강재를 이용한 스마트 수력발전 사방댐(10)은, 댐몸체(100), 수문(200), 수력 발전부(300), 태양광 발전부(400) 및 CCTV(500)를 포함한다.

댐몸체(100)는, 토사가 흘러내려가는 것을 방지하기 위해 계곡에 설치되며, 수문(200), 수력 발전부(300), 태양광 발전부(400) 및 CCTV(500) 등의 구성들이 설치된다.

수문(200)은, 댐몸체(100)에 개폐 가능하도록 설치되어 댐몸체(100)를 통과해 물이 흘러가도록 한다.

일 실시예에서, 수문(200)은, 유수로(210), 버트러스형 수문(220) 및 그물망(230)을 포함할 수 있다.

유수로(210)는, 물이 흘러갈 수 있도록 댐몸체(100)를 관통하고 형성되며, 버트러스형 수문(220) 및 그물망(230) 등의 구성들이 설치된다.

버트러스형 수문(220)은, 유수로(210)에서 상하 수직 방향으로 승강 이동하면서 유수로(210)를 개폐한다.

그물망(230)은, 유수로(210)의 상류축 개구부을 덮고 설치되어 유수로(210)의 개방시 유수로(210)를 통해 자갈 등이 유출되는 것을 방지한다.

수력 발전부(300)는, 수문(200)에 설치되어 수문(200)을 통과하는 물의 운동 에너지를 이용하여 전기를 생산하며, 별도로 구비된 배터리(설명의 편의상 도면에는 도시하지 않음)에 저장해 두거나, 수문(200) 또는 CCTV(500) 등과 같이 전기를 필요로 하는 구성으로 공급한다.

태양광 발전부(400)는, 댐몸체(100)의 상단에 설치되어 태양광을 이용하여 전기를 생산하며, 별도로 구비된 배터리(설명의 편의상 도면에는 도시하지 않음)에 저장해 두거나, 수문(200) 또는 CCTV(500) 등과 같이 전기를 필요로 하는 구성으로 공급한다.

CCTV(500)는, 수력 발전부(300) 또는 태양광 발전부(400)에서 생산한 전기를 이용하여 구동되어 댐몸체(100) 주변의 영상을 촬영한 뒤, 저장해 두거나 사방댐의 관리자가 사용하는 관리자 단말기(설명의 편의상 도면에는 도시하지 않음)로 전송한다.

일 실시예에서, CCTV(400)는, 댐몸체 주변(100)을 촬영하여 획득한 영상 정보를 사방댐을 관리하는 관리자의 관리자 단말기(설명의 편의상 도면에는 도시하지 않음) 또는 사방댐 주변 임야의 산불 발생을 모니터링 하는 감독 관청의 관리 서버(설명의 편의상 도면에는 도시하지 않음)로 전송할 수 있다.

상술한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 발전 및 강재를 이용한 스마트 수력발전 사방댐(10)은, 외부로부터 공급되는 전기가 없는 경우에도 태양광 및 수력을 이용하여 생산한 전기를 이용하여 자체적으로 수문 개폐 또는 CCTV 촬영 등의 구동이 가능하도록 구현할 수 있다.

도 2 및 도 3은 도 1의 댐몸체를 보여주는 도면들이다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 댐몸체(100)는, 버림 콘크리트(110), 기초 콘크리트(120), 제1 H빔(130), 제2 H빔(140), 구조용 각관(150), 가드레일 난간(160), 잡석(170) 및 체부 상단 커버(180)를 포함한다.

버림 콘크리트(110)는, 계곡의 바닥면을 평탄화하기 위해 설치된다.

기초 콘크리트(120)는, 버림 콘크리트(110)의 상측에 설치된다.

제1 H빔(130)은, 기초 콘크리트(120)에서 상류측을 따라 직립되어 좌우 방향으로 일정한 간격으로 다수 개가 설치된다.

제2 H빔(140)은, 상단이 하단보다 제1 H빔(130)과 근접하여 경사지도록 좌우 방향으로 일정한 간격으로 이격되어 제1 H빔(130)과 대향하면서 기초 콘크리트(120)에서 하류측을 따라 다수 개가 설치된다.

구조용 각관(150)은, 서로 대향하며 설치되는 제1 H빔(130)과 제2 H빔(140) 사이를 따라 상하 방향으로 이격되어 다수 개가 설치되어 제1 H빔(130)과 제2 H빔(140) 사이의 간격을 지지한다.

가드레일 난간(160)은, 서로 인접하여 배치되는 일 제1 H빔(130-1)과 다른 제1 H빔(130-2) 사이(도 1 참조), 그리고 서로 인접하여 배치되는 일 제2 H빔(140)과 다른 제2 H빔(140) 사이를 따라 하측으로부터 적층 설치되어 벽체를 형성하여 잡석(170)이 충진되기 위한 공간(S)을 형성한다.

잡석(170)은, 가드레일 난간(160)에 의해 형성되는 제1 H빔(130)과 제2 H빔(140) 사이의 빈 공간에 충진된다.

체부 상단 커버(180)는, 가드레일 난간(160)에 의해 형성되는 제1 H빔(130)과 제2 H빔(140) 사이의 빈 공간의 상측을 덮고 설치된다.

상술한 바와 같은 구성을 가지는 댐몸체(100)는, 종래의 콘크리트 등을 이용하여 제작되었던 사방댐의 문제점을 개선하기 위해 안출된 것으로서,

강재 및 잡석 등을 이용하여 댐을 구축함으로써, 사방댐의 구축 공기의 단축은 물론, 사방댐 구축 비용을 감소시켜 줄 수 있다.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 태양광 발전 및 강재를 이용한 스마트 수력발전 사방댐의 개략적인 구성이 도시된 도면이다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 태양광 발전 및 강재를 이용한 스마트 수력발전 사방댐(20)은, 댐몸체(100), 수문(200), 수력 발전부(300), 태양광 발전부(400), CCTV(500) 및 CCTV 이동 레일(600)을 포함한다.

여기서, 댐몸체(100), 수문(200), 수력 발전부(300), 태양광 발전부(400) 및 CCTV(500)는, 도 1의 구성요소와 동일하므로 설명의 중복을 피하기 위해 그 설명을 생략하기로 한다.

CCTV 이동 레일(600)은, 상기 CCTV(500)가 연결 설치되어 이동하면서 상기 댐몸체(100) 주변의 영상을 촬영할 수 있도록 상기 댐몸체(100)에 설치된다.

일 실시예에서, CCTV 이동 레일(600)은, 제1 지주(610), 제2 지주(620), 레일(630) 및 슬라이더(640)를 포함할 수 있다.

제1 지주(610)는, 제2 지주(620)와 대향하면서 댐몸체(100)의 상단 일측에 직립 설치되며, 태양광 발전부(400) 등의 구성들이 설치될 수 있다.

제2 지주(620)는, 제1 지주(610)와 대향하면서 댐몸체(100)의 상단 타측에 직립 설치되며, 태양광 발전부(400) 등의 구성들이 설치될 수 있다.

레일(630)은, 슬라이더(640)가 연결 설치되어 이동할 수 있도록 제1 지주(610)와 제2 지주(620) 사이에 설치된다.

슬라이더(640)는, 하단에 CCTV(500)가 설치되며, 레일(630)의 내측에 설치되어 레일(630)을 따라 이동하면서 CCTV(500)를 이동시켜 준다.

상술한 바와 같은 구성을 가지는 CCTV(500)의 촬영 위치를 자유롭게 변경시켜 줌으로써, 사방댐의 무단침입을 미연에 방지함은 물론, 사방댐의 실시간 모니터링이 가능하여 댐의 파손 또는 붕괴 그리고 계곡의 급류 발생 등을 보다 신속하게 파악할 수 있다.

도 5는 도 4의 슬라이더를 보여주는 도면이다.

도 5를 참조하면, 슬라이더(640)는, 본체(641), 바퀴(642), 보조 발전기(643), 회전축(644), 축 지지부(700) 및 풍력 회전차(645)를 포함한다.

본체(641)는, 레일(630)의 내측을 따라 연장 형성되는 슬라이딩 공간(6411)에 안착되며, 레일(630)의 하측으로 노출되는 하측에 CCTV(500)가 설치된다.

바퀴(642)는, 본체(641)의 하부 일측 및 타측의 전단 및 후단에 각각 회전 구동이 가능하도록 설치되어 슬라이딩 공간(6411)의 일측 및 타측의 바닥면에 각각 안착되며, 정방향 또는 역방향으로 회전 구동되어 슬라이딩 공간(6411)을 따라 본체(641)를 이동시켜 준다.

보조 발전기(643)는, 본체(641)의 상단에 설치되며, 회전축(644)을 통해 전달되는 회전 운동 에너지를 이용하여 전기를 생산하며, 별도로 구비된 배터리(설명의 편의상 도면에는 도시하지 않음)에 저장해 두거나, 수문(200) 또는 CCTV(500) 등과 같이 전기를 필요로 하는 구성으로 공급한다.

회전축(644)은, 보조 발전기(643)의 상측에 직립되어 연결 설치되며, 상부가 슬라이딩 공간(6411)으로부터 레일(630)의 상단으로 연통되어 길이 방향으로 연장 형성되는 축 노출 공간(L2)을 통해 레일(630)의 상측으로 누출되며, 풍력 회전차(645)가 회전됨에 따라 함께 회전 구동되어 보조 발전기(643)로 운동 에너지를 전달한다.

축 지지부(700)는, 회전축(644)이 회전 가능하도록 연결 설치되어 축 노출 공간(L2)을 따라 이동 가능하도록 연결 설치되며, 회전축(644)이 축 노출 공간(L2)을 따라 이동함에 따라 함께 축 노출 공간(L2)을 따라 이동하면서 회전축(644)을 지지한다.

풍력 회전차(645)는, 레일(630)의 상측으로 노출되는 회전축(644)의 상부에 설치되며, 풍력을 이용하여 회전축(644)을 회전 구동시켜 준다.

상술한 바와 같은 구성을 가지는 슬라이더(640)는, 바람의 세기를 측정하기 위한 풍력 센서(설명의 편의상 도면에는 도시하지 않음)를 더 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 풍력 센서는, 본체(641)의 이동 중 바람의 세기를 실시간으로 감지한 뒤 바퀴(642)의 구동을 제어하기 위한 이동 제어부(설명의 편의상 도면에는 도시하지 않음)로 전송함으로써, 이동 제어부에 의해 바람이 세기가 가장 센 곳으로 이동되도록 바퀴(642)의 구동이 제어되도록 할 수 있다.

상술한 바와 같은 구성을 가지는 슬라이더(640)는, CCTV(500)를 촬영이 필요한 위치로 신속하게 이동시켜 줌은 물론, 바람이 가장 심하게 부는 방향으로 이동되어 보조 발전기(643)에 의한 발전 효율성을 극대화시켜 사방댐에 필요한 전기 생산의 효율성을 향상시켜 줄 수 있다.

도 6은 도 5의 축 지지부를 보여주는 도면이다.

도 6을 참조하면, 축 지지부(700)는, 지지 몸체(710), 베어링(720), 측면 완충 유닛(730) 및 상부 날개(740)를 포함한다.

지지 몸체(710)는, 축 노출 공간(L2)에 안착되며, 베어링(720), 측면 완충 유닛(730) 및 상부 날개(740) 등의 구성들이 설치될 수 있다.

베어링(720)은, 지지 몸체(710)의 중단에 설치되어 회전축(644)을 회전 가능하도록 체결한다.

측면 완충 유닛(730)은, 지지 몸체(710)의 일측 및 타측에 설치되어 축 노출 공간(L2)의 일측 및 타측을 따라 길이 방향으로 연장 형성되는 측면 안착홈(L3)에 안착되어 지지 몸체(710)의 일측 및 타측을 지지하는 동시에 지지 몸체(710)가 축 노출 공간(L2)으로부터 분리되는 것을 방지한다.

일 실시예에서, 측면 완충 유닛(730)은, 측면 돌기(731), 측면 설치홈(732), 완충 블록(733), 지지 구체(734) 및 블록 지지부(800)를 포함한다.

측면 돌기(731)는, 지지 몸체(710)의 측면으로부터 돌출 형성되어 측면 안착홈(L3)에 안착된다.

측면 설치홈(732)은, 측면 돌기(731)의 전단으로 개구부를 형성하면서 측면 돌기(731)에 형성된다.

완충 블록(733)은, 블록 지지부(800)에 의해 후단이 지지되어 측면 설치홈(732)에 설치된다.

지지 구체(734)는, 측면 설치홈(732)으로부터 노출되는 완충 블록(733)의 전단에 회전 가능하도록 연결 설치되며, 측면 안착홈(L3)의 내측에 안착되어 완충 블록(733)을 지지한다.

블록 지지부(800)는, 측면 설치홈(732)의 내측에 설치되어 완충 블록(733)에 안착되는 완충 블록(733)의 후단을 지지한다.

상부 날개(740)는, 지지 몸체(710)의 상부 일측 및 타측에 설치되어 축 노출 공간(L2)의 상단 일측 및 타측 테두리에 안착되어 지지 몸체(710)를 지지한다.

상술한 바와 같은 구성을 가지는 축 지지부(700)는, 회전축(644)을 안정적으로 지지함으로써, 회전축(644)의 회전 구동에 따라 발생될 수 있는 진동 또는 충격 등을 최소화시켜 줌은 물론, 회전 과정에서 회전축(644)이 기울어지는 등에 의해 장치가 파손되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.

도 7은 도 4의 블록 지지부를 보여주는 도면이다.

도 7을 참조하면, 블록 지지부(800)는, 지지 블록(810), "X"형 챔버(820), 압축 공기 공급부(830) 및 4 개의 지지 프레임(840)을 포함한다.

지지 블록(810)은, 마름모형 블록 형상으로 형성되어 측면 설치홈(732)의 내부 공간에 배치되며, "X"형 챔버(820), 압축 공기 공급부(830) 및 4 개의 지지 프레임(840) 등의 구성들이 연결 설치된다.

"X"형 챔버(820)는, 압축 공기 공급부(830)로부터 공급되는 압축 공기가 수용될 수 있도록 지지 블록(810)의 내측에서 내부 공간을 형성하는 "X" 형상으로 형성되되, 4 개의 각 단부가 지지 블록(810)의 4 개의 각 경사면(811)으로 개구부(821)를 형성한다.

압축 공기 공급부(830)는, "X"형 챔버(820)의 내부 공간으로 압축 공기를 공급한다.

4 개의 지지 프레임(840)은, "X"형 챔버(820)의 4 개의 각 개구부(821)를 밀폐시키면서 "X"형 챔버(820)의 4 개의 각 단부에 삽입 설치되며, 지지 블록(810)으로부터 노출되는 각 단부가 완충 블록(733)의 후단 상측 및 하측 그리고 측면 설치홈(732)의 내부 공간 후단 상측 및 하측에 각각 안착되어 지지 블록(810)을 지지며, "X"형 챔버(820)의 내부 공간으로 압축 공기 공급부(830)에 의해 압축 공기가 공급됨에 따라 "X"형 챔버(820)로부터 노출되거나, 외력에 의해 "X"형 챔버(820)의 내측으로 삽입됨에 따라 "X"형 챔버(820)의 내부 공간에 수용되어 있는 공기의 압력을 증가시켜 준다.

즉, 지지 프레임(840)은, "X"형 챔버(820)에 수용되는 압축 공기에 의해 지지되어 설치되는 구성으로서, 거치 블록(820)으로부터 전달되는 진동 또는 충격 등을 "X"형 챔버(820)에 수용되는 공기를 압축시켜 주면서 감쇄시켜 줄 수 있다.

일 실시예에서, 지지 프레임(840)은, 삽입 프레임(841), 슬라이딩 프레임(842) 및 회동 프레임(843)을 포함할 수 있다.

삽입 프레임(841)은, "X"형 챔버(820)의 내측으로 삽입 또는 노출이 가능하도록 "X"형 챔버(820)의 개구부(821)를 통해 "X"형 챔버(820)의 내측으로 삽입 설치된다.

슬라이딩 프레임(842)은, 삽입 프레임(841)이 설치되는 지지 블록(810)의 경사면(811)과 평행하도록 경사 방향으로 슬라이딩 이동이 가능하도록 지지 블록(810)으로부터 노출되는 삽입 프레임(841)의 전단에 연결 설치된다.

회동 프레임(843)은, 슬라이딩 프레임(842)의 전단에 회동 가능하도록 연결 설치되어 완충 블록(733)의 후단 상측 및 하측 그리고 측면 설치홈(732)의 내부 공간 후단 상측 및 하측 중 어느 하나에 안착된다.

상술한 바와 같은 구성을 가지는 블록 지지부(800)는, "X"형 지지대(850) 및 4 개의 완충 스프링(860)을 더 포함할 수 있다.

"X"형 지지대(850)는, "X"형상으로 형성되어 "X"형 챔버(820)의 내측에 고정 설치되며, 4 개의 각 단부가 삽입 프레임(841)의 후단에 형성되는 지지대 안착홈에 각각 안착된다.

4 개의 완충 스프링(860)은, 지지대 안착홈의 내측에 설치되어 지지대 안착홈에 안착되는 "X"형 지지대(850)의 단부를 지지하는 동시에 삽입 프레임(841)으로부터 전달되는 진동 또는 충격을 완충시켜 준다.

상술한 바와 같은 구성을 가지는 블록 지지부(800)는, 공기를 이용하여 외력을 완충시켜 줌은 물론, 전체 부피가 신장 또는 수축됨에 따라 측면 설치홈(732)으로부터 노출되는 완충 블록(733)의 정도를 자유롭게 조절하여 회전축(644)의 지지 세기를 조절할 수 있다.

상술된 실시예들은 예시를 위한 것이며, 상술된 실시예들이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 상술된 실시예들이 갖는 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 상술된 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.

본 명세서를 통해 보호받고자 하는 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태를 포함하는 것으로 해석되어야 한다.

10, 20: 태양광 발전 및 강재를 이용한 스마트 수력발전 사방댐
100: 댐몸체
200: 수문
300: 수력 발전부
400: 태양광 발전부
500: CCTV

Claims (3)

1. 토사가 흘러내려가는 것을 방지하기 위해 계곡에 설치되는 댐몸체;
   상기 댐몸체에 개폐 가능하도록 설치되어 상기 댐몸체를 통과해 물이 흘러가도록 하는 수문;
   상기 수문에 설치되어 상기 수문을 통과하는 물의 운동 에너지를 이용하여 전기를 생산하는 수력 발전부;
   상기 댐몸체의 상단에 설치되어 태양광을 이용하여 전기를 생산하는 태양광 발전부; 및
   상기 수력 발전부 또는 상기 태양광 발전부에서 생산한 전기를 이용하여 구동되어 상기 댐몸체 주변의 영상을 촬영하는 CCTV;를 포함하며,
   상기 댐몸체는,
   계곡의 바닥면을 평탄화하기 위해 설치되는 버림 콘크리트;
   상기 버림 콘크리트의 상측에 설치되는 기초 콘크리트;
   상기 기초 콘크리트에서 상류측을 따라 직립되어 좌우 방향으로 일정한 간격으로 다수 개가 설치되는 제1 H빔;
   상단이 하단보다 상기 제1 H빔과 근접하여 경사지도록 좌우 방향으로 일정한 간격으로 이격되어 상기 제1 H빔과 대향하면서 상기 기초 콘크리트에서 하류측을 따라 다수 개가 설치되는 제2 H빔;
   서로 대향하며 설치되는 상기 제1 H빔과 상기 제2 H빔 사이를 따라 상하 방향으로 이격되어 다수 개가 설치되어 상기 제1 H빔과 상기 제2 H빔 사이의 간격을 지지하는 구조용 각관;
   서로 인접하여 배치되는 일 제1 H빔과 다른 제1 H빔 사이, 그리고 서로 인접하여 배치되는 일 제2 H빔과 다른 제2 H빔 사이를 따라 하측으로부터 적층 설치되어 벽체를 형성하는 가드레일 난간;
   상기 가드레일 난간에 의해 형성되는 상기 제1 H빔과 상기 제2 H빔 사이의 빈 공간에 충진되는 잡석; 및
   상기 가드레일 난간에 의해 형성되는 상기 제1 H빔과 상기 제2 H빔 사이의 빈 공간의 상측을 덮고 설치되는 체부 상단 커버;를 포함하며,
   상기 CCTV는,
   상기 댐몸체 주변을 촬영하여 획득한 영상 정보를 사방댐을 관리하는 관리자의 관리자 단말기 또는 사방댐 주변 임야의 산불 발생을 모니터링 하는 감독 관청의 관리 서버로 전송하는, 태양광 발전 및 강재를 이용한 스마트 수력발전 사방댐.
   
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 수문은,
   물이 흘러갈 수 있도록 상기 댐몸체를 관통하고 형성되는 유수로;
   상기 유수로에서 상하 수직 방향으로 승강 이동하면서 상기 유수로를 개폐하는 버트러스형 수문; 및
   상기 유수로의 상류축 개구부을 덮고 설치되는 그물망;을 포함하며,
   상기 CCTV가 연결 설치되어 이동하면서 상기 댐몸체 주변의 영상을 촬영할 수 있도록 상기 댐몸체에 설치되는 CCTV 이동 레일;을 더 포함하며,
   상기 CCTV 이동 레일은,
   상기 댐몸체의 상단 일측에 직립 설치되는 제1 지주;
   상기 제1 지주와 대향하면서 상기 댐몸체의 상단 타측에 직립 설치되는 제2 지주;
   상기 제1 지주와 상기 제2 지주 사이에 설치되는 레일; 및
   하단에 상기 CCTV가 설치되며, 상기 레일의 내측에 설치되어 상기 레일을 따라 이동하면서 상기 CCTV를 이동시켜 주는 슬라이더;를 포함하며,
   상기 슬라이더는,
   상기 레일의 내측을 따라 연장 형성되는 슬라이딩 공간에 안착되며, 상기 레일의 하측으로 노출되는 하측에 상기 CCTV가 설치되는 본체;
   상기 본체의 하부 일측 및 타측의 전단 및 후단에 각각 회전 구동이 가능하도록 설치되어 상기 슬라이딩 공간의 일측 및 타측의 바닥면에 각각 안착되며, 정방향 또는 역방향으로 회전 구동되어 상기 슬라이딩 공간을 따라 상기 본체를 이동시켜 주는 바퀴;
   상기 본체의 상단에 설치되어 회전 운동 에너지를 이용하여 전기를 생산하는 보조 발전기;
   상기 보조 발전기의 상측에 직립되어 연결 설치되며, 상부가 상기 슬라이딩 공간으로부터 상기 레일의 상단으로 연통되어 길이 방향으로 연장 형성되는 축 노출 공간을 통해 상기 레일의 상측으로 누출되며, 회전 구동되어 상기 보조 발전기로 운동 에너지를 전달하는 회전축;
   상기 회전축이 회전 가능하도록 연결 설치되어 상기 축 노출 공간을 따라 이동 가능하도록 연결 설치되며, 상기 회전축이 상기 축 노출 공간을 따라 이동함에 따라 함께 상기 축 노출 공간을 따라 이동하면서 상기 회전축을 지지하는 축 지지부; 및
   상기 레일의 상측으로 노출되는 상기 회전축의 상부에 설치되며, 풍력을 이용하여 상기 회전축을 회전 구동시켜 주는 풍력 회전차;를 포함하며,
   상기 축 지지부는,
   상기 축 노출 공간에 안착되는 지지 몸체;
   상기 지지 몸체의 중단에 설치되어 상기 회전축을 회전 가능하도록 체결하는 베어링;
   상기 지지 몸체의 일측 및 타측에 설치되어 상기 축 노출 공간의 일측 및 타측을 따라 길이 방향으로 연장 형성되는 측면 안착홈에 안착되어 상기 지지 몸체의 일측 및 타측을 지지하는 동시에 상기 지지 몸체가 상기 축 노출 공간으로부터 분리되는 것을 방지하는 측면 완충 유닛; 및
   상기 지지 몸체의 상부 일측 및 타측에 설치되어 상기 축 노출 공간의 상단 일측 및 타측 테두리에 안착되어 상기 지지 몸체를 지지하는 상부 날개;를 포함하며,
   상기 측면 완충 유닛은,
   상기 지지 몸체의 측면으로부터 돌출 형성되어 상기 측면 안착홈에 안착되는 측면 돌기;
   상기 측면 돌기의 전단으로 개구부를 형성하면서 상기 측면 돌기에 형성되는 측면 설치홈;
   상기 측면 설치홈에 설치되는 완충 블록;
   상기 측면 설치홈으로부터 노출되는 상기 완충 블록의 전단에 회전 가능하도록 연결 설치되며, 상기 측면 안착홈의 내측에 안착되어 상기 완충 블록을 지지하는 지지 구체; 및
   상기 측면 설치홈의 내측에 설치되어 상기 완충 블록에 안착되는 상기 완충 블록의 후단을 지지하는 블록 지지부;를 포함하는, 태양광 발전 및 강재를 이용한 스마트 수력발전 사방댐.