KR102655957B1 - 방음벽 - Google Patents

Abstract

지상에 일정 간격으로 설치되는 복수의 지주와, 지주들 사이에 결합되며 태양광 발전을 통해 전력을 생산하고 소음을 차단하는 복수의 솔라발전용 방음판 및 지주와 지중에 각각 설치되어 복수의 솔라발전용 방음판을 병렬 연결하여 복수의 솔라발전용 방음판에서 생산되는 전력을 전송하는 전력 전송부를 포함하는 것을 특징으로 하는 방음벽이 개시된다.

Description

방음벽 {NOISE BARRIER}

본 발명은 방음벽에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 태양전지패널을 이용하여 그린에너지 발전기능을 수행할 수 있는 방음벽에 관한 것이다.

일반적으로 방음벽은 차량의 주행 시 발생하는 소음이나, 혹은 다른 각종 소음발생으로 인한 소음피해지역 또는 소음을 저감시킬 필요가 있는 구조물에 설치되어 발생하는 소음을 차단한다. 이러한 방음벽의 일예로는, 기초 콘크리트 상에 H형상의 복수의 지주를 일정 간격으로 배열한 후, 상기 지주를 앵커 볼트로 고정하고, 인접한 두 지주의 대향하는 패널을 따라 소음을 흡수하거나 반사하는 복수의 방음패널을 각각 횡 방향으로 순차적으로 적층한 뒤, 그 상단을 연결 플레이트로 고정하여 설치되는 구성이 있다.

그런데 이러한 종래의 방음벽은 많은 설치 비용이 소요됨에도 방음기능 외에는 다른 기능으로 활용이 이루어지지 못하기 때문에, 부가적인 활용성이 필요하다는 지적이 있었다.

한편, 최근에는 탄소배출 저감정책과 더불어서 그린에너지 발전에 대한 정책 및 기술개발이 활발하게 이루어지고 있으며, 대표적인 것이 태양광 발전장치가 있다.

이러한 태양광 발전장치는 태양에너지를 이용하여 전기에너지로 생산하기 위한 것으로서, 대표적인 것이 태양전지판인 솔라셀(solar cell)에 집광시켜 전기를 발전하는 장치가 있다.

그런데 이러한 태양광 발전장치는 건설하는데, 태양광의 조사량이 좋은 부지를 선정해야 하고, 선정된 부지에 태양전지를 설치하기 위한 정지작업등의 토목공사가 필요하게 되어, 설치공사기간이 길어지고 설치비용이 증가하는 문제가 있다.

또한, 건물 옥상 등에 태양광 발전장치를 설치하는 경우에도 별도의 설치구조물이 필요하므로, 추가적인 비용이 발생되고 유지관리가 어려운 문제점이 있다.

이러한 점을 고려하고, 상술한 방음벽에 태양전지를 설치하여 사용하는 기술이 시도되었으나, 지주들 사이에 태양전지를 설치하는 데 있어서, 전선, 정션박스, 소켓 등을 설치하는 작업과 연결작업의 어려움이 있고 오랜 작업시간이 필요한 문제점이 있다.

또한, 설치된 태양전지가 차량 충돌 등 외부 충격에 의해 파손시 전선, 부분적인 태양전지의의 손상으로 인하여 전체적인 발전기능을 상실하게 되고, 외부로 노출되는 전선 및 각종 부품들이 자외선에 노출되어 쉽게 열화되어 손상되는 문제점 등이 있었다.

국내공개특허 제10-2016-0082013호(2016. 07. 08. 공개) 국내등록특허 제10-2115560호(2020. 05. 20. 등록)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 설치 및 수리가 용이하고, 부분적인 문제발생시에도 발전기능을 지속 가능하도록 구조를 가지는 방음벽을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 방음벽은, 지상에 일정 간격으로 설치되는 복수의 지주; 상기 지주들 사이에 결합되며, 태양광 발전을 통해 전력을 생산하고 소음을 차단하는 복수의 솔라발전용 방음판; 및 상기 지주와 지중에 각각 설치되어, 상기 복수의 솔라발전용 방음판을 병렬 연결하여 상기 복수의 솔라발전용 방음판에서 생산되는 전력을 전송하는 전력 전송부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이로써, 태양광 에너지를 이용하여 발전함은 물론, 소음차단기능을 동시에 수행할 수 있는 방음벽을 제공할 수 있다.

여기서, 상기 솔라발전용 방음판은, 틀 형상의 프레임; 상기 프레임의 내측에 지지되어 설치되는 솔라모듈; 및 상기 솔라모듈에 전기적으로 연결되며, 상기 프레임 내부에 내장되어 설치되는 정션박스;를 포함하는 것이 바람직하다.

이로써, 조립 및 교환장착이 용이한 방음판은 제공할 수 있다.

또한, 상기 솔라모듈은, 상기 프레임에 테두리가 결합되는 한 쌍의 글라스; 및 상기 한 쌍의 글라스 사이에 배치되는 솔라패널;을 포함하고, 상기 솔라패널은 집전판과, 상기 집전판의 양면 각각에 설치되는 제1솔라셀부 및 제2솔라셀부를 포함하는 것이 좋다.

이로써, 방음벽의 양면 각각을 이용하여 태양광 발전을 할 수 있으므로, 발전효율을 높일 수 있고, 태양의 고도나 방위에 구애받지 않고 설치할 수 있다.

또한, 상기 제1 및 제2솔라셀부 각각은, 상기 집전판의 일면의 일측에서 상기 집전판의 폭 방향으로 배치되어 서로 병렬로 연결된 한 쌍의 하프셀이 상기 집전판의 길이 방향으로 복수 개 직렬 배치되고, 버스바에 의해 서로 전기적으로 연결되는 양극 하프셀부; 및 상기 집전판의 일면의 타측에서 상기 집전판의 폭 방향으로 배치되어 서로 병렬로 연결된 한 쌍의 하프셀이 상기 집전판의 길이 방향으로 복수 개 직렬 배치되고, 버스바에 의해 서로 전기적으로 연결되는 음극 하프셀부;를 포함하는 것이 좋다.

또한, 상기 양극 하프셀부는 상기 버스바에 의해 상기 집전판에 형성된 양극전극에 연결되며, 상기 음극 하프셀부는 상기 버스바에 의해 상기 집전판에 형성된 음극전극에 연결되는 것이 좋다.

이로써, 특정 부분의 솔라셀이 고장 나더라도 병렬배치된 솔라셀 구조에 의해 안정적인 기능 확보가 가능하다.

또한, 상기 정션박스는, 상기 제1솔라셀부에 연결되도록 상기 프레임 내부에 내장되는 전면용 정션박스; 및 상기 제2솔라셀부에 대응되도록 상기 프레임 내부에 내장되는 후면용 정션박스;를 포함하는 것이 좋다.

이로써, 정션박스를 프레임 내부에 일체화하여 설치하여 양면 솔라셀 구조에 대응할 수 있게 되어, 외부노출로 인한 문제를 해결하고, 안정성을 향상시킬 수 있다.

또한, 상기 전면용 및 후면용 정션박스 각각은, 상기 프레임 내부에 설치되는 정션박스 몸체; 상기 정션박스 몸체에 연결되며, 상기 지주에 대응되는 방향으로 노출되는 양극 송전용 소켓; 및 상기 정션박스 몸체에 연결되며, 상기 지주에 대응되는 방향으로 노출되는 음극 송전용 소켓;을 포함하는 것이 좋다.

이로써, 방음판을 지주에 설치시 정션박스를 용이하게 조립 및 연결할 수 있다.

또한, 상기 솔라모듈은, 상기 프레임에 테두리가 결합되는 한 쌍의 글라스; 상기 한 쌍의 글라스 사이에 배치되는 한 쌍의 솔라패널; 및 상기 한 쌍의 솔라패널 사이에 배치되어 소리와 진동 중 적어도 어느 하나를 흡수하는 흡수패널;을 포함하는 것이 좋다.

이로써, 방음판을 지주에 설치시 방음판에 전달되는 소리와 진동 중 적어도 어느 하나를 흡수하여 솔라패널을 보호할 수 있다.

또한, 상기 전력 전송부는, 상기 각각의 지주에 설치되어, 상기 지주에 설치되는 복수의 솔라발전용 방음판을 병렬 연결하는 지주선로; 상기 지주가 설치된 지중에 설치되어 상기 지주선로와 연결되는 지중 선로; 및 상기 각 솔라발전용 방음판이 독립적으로 발전기능을 수행하고, 발전된 전력을 전송하도록 전력 전송경로 상에 설치되는 다이오드부;를 포함하는 것이 좋다.

이로써, 다수의 방음판을 병렬연결하여 운영할 수 있으므로, 일부가 차량 충돌 등에 의해 손상되더라도 정상 가동 가능한 방음판은 안정적으로 운영할 수 있게 된다.

또한, 상기 지주선로는, 상기 지주의 내부에 내장되어 설치되는 지주선로 몸체; 상기 지주선로 몸체에서 분기되어 상기 각 솔라발전용 방음판에 대응되게 배치되는 복수의 양극 및 음극 수전용 소켓;을 포함하는 것이 좋다.

또한, 상기 양극 및 음극 수전용 소켓은 상기 지주선로 몸체로부터 탄력적으로 길이 조정 가능하도록 와이어 코일형상을 가지는 연장부에 의해 연결되는 것이 좋다.

이로써, 방음판을 지주에 용이하게 연결 및 설치할 수 있어서, 설치 시간을 단축하여 비 숙련자도 용이하게 시공할 수 있다.

또한, 상기 다이오드부는, 상기 각 솔라발전용 방음판의 정션박스 각각에 설치되는 정션박스용 제1 및 제2다이오드; 및 상기 지중선로와 지주선로의 연결부분마다 설치되는 제3다이오드;를 포함하는 것이 좋다.

이로써, 차량 충돌 등에 의해 방음벽의 일부가 파손되더라도, 안정적인 기능유지가 가능하게 된다.

본 발명의 방음벽에 의하면, 방음벽 각각에 구비된 솔라셀들 즉, 하프셀들이 병렬 및 직렬 연결된 구조이므로, 예상할 수 없는 외부 충격 등에 의한 하프셀 손상이 발생하더라도, 문제가 발생하지 않은 하프셀들은 정상적으로 동작하도록 할 수 있다.

또한, 방음벽은 태양의 방위나 고도를 고려하지 않고 도로상에 설치되므로, 방음벽의 모서리 패널에 의해 그림자가 생기는 현상(열섬효과)이 크게 발생하기 때문에, 모서리 부분에는 솔라셀을 설치하지 못하는 문제점이 있었으나, 본 발명의 실시예에 의하면, 테두리에도 솔라셀 설치가 가능하므로 그림자가 안생기면 전체적으로 발전이 되고, 그림자가 생겨도 발전이 될 수 있으므로 열섬효과를 해결할 수 있다. 특히 단위면적당 솔라셀 면적이 늘어나므로 발전량을 높일 수 있다.

또한, 전력 전송부가 삼중 다이오드 구조를 이용하여 연결된 구조이므로, 방음판들을 병렬 연결하려 운영할 수 있다. 따라서, 그림자 열섬으로 인한 저항이 높아지더라도 발전량이 저하되는 문제점을 해결할 수 있게 되고, 어느 하나의 방음벽이 고장나거나 파손되더라도 다른 방음벽이 정상적으로 기능을 유지할 수 있게 된다.

또한, 본 발명의 방음벽에 적용되는 방음판은 정션박스 및 소켓 등이 프레임 내부에 내장된 구조를 가지고, 지주에도 지주선로가 미리 내장되어 설치된 구성을 가짐으로써, 방음판의 설치 및 조립작업이 용이하고 전기전인 연결작업이 용이한 이점이 있다.

또한, 방음판의 프레임 내부에 정션박스와 소켓 등이 외부로 노출되지 않게 내장된 구성을 가짐으로써, 외부의 환경(충격, 자외선 먼지, 빗물, 눈 등)으로부터 보호되어 내구성이 향상되고, 제품수명이 연장되어 유지관리 비용을 절감할 수 있다.

또한, 각 방음판의 구조와 외부디자인이 간결해지므로, 포장, 보관 및 운송이 용이하고 조립 및 설치작업이 용이해지며, 시각적으로도 우수한 제품을 제작할 수 있다.

또한, 송전선로(지주선로)와 연결을 위한 소켓들을 모듈화하여 지주에 미리 내장하고 정션박스에 일체화하여 내장함으로써, 전기적인 연결작업이 용이해진다.

또한, 삼중 다이오드 구조를 가지는 전력 송전부의 구조를 가짐으로써, 방음판의 전, 후면 각각에서의 발전량 차이로 인한 이중 송전선로를 배치할 필요 없이, 단일 송전 선로로 구성이 가능하므로, 비용을 절감하여 유지관리 비용을 줄일 수 있다.

또한, 방음벽의 현장 설치작업시간을 단축할 수 있으므로, 직접비용(설치비용, 인건비, 유지보수 비용 등)과 간접비용(도로정체, 지연 등의 사회간접비용)을 줄일 수 있다.

그리고 각 방음판과 각 방음판의 솔라셀이 병렬 구조로 연결된 상태이므로, 일부의 방음판을 교체하는 작업 중에서 발전중이 없이 나머지 방음판에서의 발전을 정상적으로 유지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 방음벽을 나타내 보인 도면이다.
도 2는 도 1의 요부를 확대하여 보인 부분 확대도이다.
도 3은 도 1에 도시된 솔라발전용 방음판을 발췌하여 보인 정면도이다.
도 4는 도 3의 요부와 지주의 요부의 연결구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 도 1에 도시된 지주의 평면도이다.
도 6은 도 3에 도시된 솔라발전용 방음판의 요부를 발췌하여 보인 부분 횡단면도이다.
도 7은 도 3의 솔라패널을 설명하기 위해 발췌하여 보인 정면도이다.
도 8은 도 6에 도시된 솔라모듈의 요부에 대한 다른 예를 발췌하여 보인 부분 횡단면도이다.

이상의 본 발명의 목적들, 다른 목적들, 특징들 및 이점들은 첨부된 도면과 관련된 이하의 바람직한 실시 예들을 통해서 쉽게 이해될 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시 예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.

본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소 상에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 구성요소가 개재될 수도 있다는 것을 의미한다. 또한, 도면들에 있어서, 구성요소들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다.

본 명세서에서 제1, 제2 등의 용어가 구성요소들을 기술하기 위해서 사용된 경우, 이들 구성요소들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이들 용어들은 단지 어느 구성요소를 다른 구성요소와 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 여기에 설명되고 예시되는 실시 예들은 그것의 상보적인 실시 예들도 포함한다.

또한, 제1 엘리먼트 (또는 구성요소)가 제2 엘리먼트(또는 구성요소) 상(ON)에서 동작 또는 실행된다고 언급될 때, 제1 엘리먼트(또는 구성요소)는 제2 엘리먼트(또는 구성요소)가 동작 또는 실행되는 환경에서 동작 또는 실행되거나 또는 제2 엘리먼트(또는 구성요소)와 직접 또는 간접적으로 상호 작용을 통해서 동작 또는 실행되는 것으로 이해되어야 할 것이다.

어떤 엘리먼트, 구성요소, 장치, 또는 시스템이 프로그램 또는 소프트웨어로 이루어진 구성요소를 포함한다고 언급되는 경우, 명시적인 언급이 없더라도, 그 엘리먼트, 구성요소, 장치, 또는 시스템은 그 프로그램 또는 소프트웨어가 실행 또는 동작하는데 필요한 하드웨어(예를 들면, 메모리, CPU 등)나 다른 프로그램 또는 소프트웨어(예를 들면 운영체제나 하드웨어를 구동하는데 필요한 드라이버 등)를 포함하는 것으로 이해되어야 할 것이다.

또한, 어떤 엘리먼트(또는 구성요소)가 구현됨에 있어서 특별한 언급이 없다면, 그 엘리먼트(또는 구성요소)는 소프트웨어, 하드웨어, 또는 소프트웨어 및 하드웨어 어떤 형태로도 구현될 수 있는 것으로 이해되어야 할 것이다.

또한, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprises)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소는 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 방음벽을 예시한 도면이고, 도 2는 도 1의 요부를 확대하여 보인 도면이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 방음벽은 복수의 지주(100)와, 복수의 지주(100) 사이에 설치되어 방음판 역할을 하는 복수의 솔라발전용 방음판(200)과, 상기 솔라발전용 방음판(200)에서 발생하는 전력을 전송하는 전력 전송부(300)를 구비한다.

상기 지주(100)는 예를 들어 도로 변의 콘크리트 바닥(10)에 앵커 등의 고정 수단에 의해 수직으로 고정 설치된다. 복수의 지주(100)는 일정 간격 예를 들어, 상기 솔라발전용 방음판(200)의 길이에 대응되는 간격으로 배치된다 이러한 지주(100)는 바람직하게는 사각 기둥모양으로 설치되거나, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, H형상의 기둥 모양으로 형성되는 것이 좋다.

또한, 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 지주(100)의 내부에 전력 전송부(300)가 미리 설치된 구조를 가지는 것이 좋다. 이처럼 지주(100)에 미리 전력 전송부(300)의 지주선로(310)를 배치하게 되면, 방음벽의 시공시간을 단축할 수 있다. 즉, 공장에서 지주(100)를 제작시, 지주(100)의 중심기둥(110)을 기준으로 양측으로 나란하게 연장된 채널(120) 사이의 공간에 지주선로(310)를 배치하게 되면, 현장에서는 별도의 선로 작업을 하지 않고 솔라발전용 방음판(200)에 마련된 정션박스(230)의 양극 및 음극 송전용 소켓(233,235)에 지주(100)에 미리 배치된 지주선로(310)의 양극 및 음극 수신용 소켓(313,314)을 연결만 하면 되므로, 설치 작업이 매우 용이하고, 설치 시간을 단축시킬 수 있게 된다.

상기 솔라발전용 방음판(200)은 틀 형상의 프레임(210)과, 프레임(210)의 내측에 지지되어 설치되는 솔라모듈(220), 프레임(210) 내부에 내장되어 설치되는 정션박스(230)를 구비한다.

상기 프레임(210)은 사각 틀 구조를 가질 수 있으며, 상기 지주들(100) 사이의 간격에 대응되는 길이를 가지는 것이 좋다. 이로써, 프레임(210)의 양단부가 서로 대향하는 지주들(100)의 채널들(120) 사이에 끼워져 결합되어 설치될 수 있다. 여기서, 프레임(210)은 좌우 길이방향으로 중심을 기준으로 양측에 대칭되는 구조를 가지며, 그 내부에 한 쌍의 솔라모듈(220)이 좌우로 대칭되는 구조로 배치될 수 있다. 따라서, 본 발명에서는 도 3에 도시된 바와 같이, 프레임(210)의 좌우 길이의 중심을 기준을 한 쪽을 기준으로 하여 구체적으로 설명하기로 한다.

상기 프레임(210)의 좌우측 각각의 수직벽(211)에는 상기 정션박스(230)가 설치된다. 정션박스(230)는 솔라모듈(220)의 전면 및 후면 각각에 독립적으로 배치되는 제1솔라셀부(223b) 및 제2솔라셀부(223b) 각각에 대응되도록 전면용 정션박스(230a)와 후면용 정션박스(230b)로 구분되어 이격되게 설치될 수 있다.

또한, 각각의 정션박스(230a,230b)는 정션박스 몸체(231)와, 정션박스 몸체(231)에 연결되는 양극 송전용 소켓(233) 및 음극 송전용 소켓(235)이 각각 연결된다. 정션박스 몸체(231)는 프레임(210)의 내부에 내장되어 설치되어, 외부로 노출되지 않는다. 또한, 양극 및 음극 송전용 소켓(233,235)도 정션박스 몸체(231)에 연결되게 설치되며, 프레임(210)의 내부에 내장되도록 설치된다. 그리고 프레임(210)에 형성되는 소켓구멍(h1,h2)을 통해서 프레임(210)의 일측으로 노출된다.

이처럼, 정션박스(230a,230b)와 송전용 소켓들(233,235)을 프레임(210)의 내부에 내장하면, 외부로 노출되지 않게 되어, 자외선에 의한 경화를 방지하여 수명을 연장시키고, 그로 인해 유지보수 비용을 줄일 수 있다.

또한, 정션박스(230a,230b)와 송전용 소켓들(233,235)이 외부로 노출되지 않으므로, 모듈의 보관, 운반과 포장 및 설치작업이 용이하고, 방음벽의 전체적인 디자인이 간결해지고 시각적으로 우수하게 구현할 수 있다.

또한, 수리와 유지보수 작업시간이 단축되고, 전기분야 전문가가 아닌 일반인도 손쉽게 교체, 유지보수할 수 있어 즉각적인 대처가 가능하다.

또한, 전, 후면 모듈의 발전량 차이로 인한 이중 송전 선로를 배치할 필요가 없이, 단일 송전 선로로 구성이 가능하므로 비용이 절약된다.

또한, 배선이 숨겨진 프레임(210)의 양측 수직벽(211)을 제외한 수평벽의 파손이 다른 솔라발전용 방음판(200)에서 발전한 전기의 송전에 영향을 주지 않게 된다.

이와 같이, 상기 프레임(210)은 양측의 수직벽(211) 각각에 한 쌍의 정션박스(230a,230b)가 내장되어 설치된다.

일예로, 상기 솔라모듈(220)은 양면에 솔라셀들이 설치된 구성으로서, 도 6에 도시된 바와 같이, 프레임(210)에 테두리가 결합되는 한 쌍의 글라스(221)와, 상기 한 쌍의 글라스(221) 사이에 배치되는 솔라패널(223)을 구비한다.

상기 솔라패널(223)은 집전판(223a)과, 집전판(223a)의 양면 각각에 설치되는 제1솔라셀부(223b) 및 제2솔라셀부(223c)를 구비한다.

여기서, 집전판(223a)은 태양광이 빛에너지를 바로 흡수하여 전기에너지로 전환시키는 기능을 수행하는 것으로서, 일면에 상기 제1솔라셀부(223b)가 타면에 제2솔라셀부(223b)가 각각 인쇄방식으로 형성된다. 집전판(223a)은 크기와 용량에 따라서 생산 가능한 전기량이 다르므로 설치시에는 원하는 전기 생산량과 방음벽의 사이즈를 고려하여 제조된다.

제1솔라셀부(223b)와 제2솔라셀부(223c)는 집전판(223a)의 양면에 각각 대칭되게 형성되는 것으로서, 이처럼 양면에 각각 형성됨으로써 수직으로 설치되는 방음벽의 특성상 태양의 위치에 따라서 양면 각각에서 전력을 생산할 수 있게 된다. 이러한 제1 및 제2솔라셀부(223b,223c)는 동일한 구성 및 배치구조를 가지므로, 제1솔라셀부(223b)를 예를 들어 설명하기로 한다.

도 7을 참조하면, 상기 제1솔라셀부(223b)는 양극 하프셀부(C1)와 음극 하프셀부(C2)를 구비한다.

양극 하프셀부(C1)는 집전판(223a)의 일면의 일측에서 집전판(223a)의 폭 방향으로 배치되어 서로 병렬로 연결된 한 쌍의 하프셀(H)이 집전판(223a)의 길이 방향으로 복수 개 직렬 배치되고, 버스바(400)에 의해 서로 전기적으로 연결된다. 상기 양극 하프셀브(C1)는 버스바(400)에 의해 양극전극(E1)에 연결된다.

상기 양극전극(E1)은 집전판(223a)의 일면에 인쇄방식으로 형성되며 상기 전면 정션박스(230a)에 연결된다.

음극 하프셀부(C2)는 집전판(223a)의 일면의 타측에서 집전판(223a)의 폭 방향으로 배치되어 서로 병렬로 연결된 한 쌍의 하프셀(H)이 집전판(223a)의 길이 방향으로 복수 개 직렬 배치되고, 버스바(400)에 의해 서로 전기적으로 연결된다. 음극 하프셀부(C2)는 버스바(400)에 의해 음극전극(E2)에 연결된다.

상기 음극전극(E2)은 집전판(223a)의 일면에 인쇄방식으로 형성되며 상기 전면 정션박스(230a)에 연결된다.

이처럼, 양극 및 음극 하프셀부(C1,C2)는 복수의 하프셀(H)이 동일한 구조로 형성되는 것으로, 그 극성만 반대로 배치된다. 본 발명의 실시예에서는 발명의 편의를 위해 양극 하프셀부(C1)와 음극 하프셀부(C2)로 구분한 것이다.

양극 하프셀부(C1)와 음극 하프셀부(C2) 각각의 일단은 버스바(400)에 의해 양극전극(E1) 및 음극 전극(E2) 각각에 전기적으로 연결되고, 타단은 버스바(400)에 의해 서로 전기적으로 연결된다. 그리고 각각의 하프셀들(H)은 상호 버스바(400)에 의해서 직렬연결된 구성을 가진다. 구체적으로 보면, 버스바(400)는 하프셀들(H1)을 직렬 연결하도록 나란하게 배치되는 제1버스바들(410)과, 제1버스바들(410)을 병렬로 연결하는 제1버스바들(420)을 가진다. 이러한 구성을 가지는 버스바(400)에 의해 복수의 하프셀들(H)이 직렬 및 병렬로 연결된 구성을 가짐으로써, 특정 부분이 충격 등에 의해 파손되거나 크랙이 발생하여 손상되더라도 나머지 부부의 하프셀들은 발전에 영향을 받지 않고 정상적으로 작동하여 전력을 생산할 수 있다.

즉, 제1 버스바(410)는 도면상에서 가로 방향으로 배치된 하프셀들을 전기적으로 연결하는 것이고, 제2 버스바(420)는 가로 방향으로 배치된 제1 버스바(410)들을 전기적으로 연결하는 것이다.

기존 태양광 모듈은 모두 직렬로만 연결되어 있다. 이러한 이유로, 실리콘(규석) 재질의 솔라셀에 작은 충격이라도 가해지면, 솔라셀에는 크랙(crack)이 발생하고, 크랙은 해당 모듈의 발전이 되지 않도록 하는 요인이 된다.

이에, 본 실시예에서는 제1 버스바(410)와 제2 버스바(420)에 의해 한 쌍의 하프셀(H)이 병렬 연결되고, 서로 병렬 연결된 하프셀(H)들을 다시 직렬로 연결함으로써, 태양광 모듈에 예기치 못한 충격이 가해져 솔라셀이 크랙이 발생하면, 크랙이 발생한 솔라셀을 제외한 다른 솔라셀들은 발전에 영향을 받지 않도록 구성한다.

이상에서 설명한 바와 같은 구성을 가지는 제1솔라셀부(223b)는 집전판(223a)의 일면에 형성되며, 정면 정션박스(230a)에 연결된다. 그리고 제2솔라셀부(223c)는 집전판(223a)의 타면에 형성되며, 후면 정션박스(230b)에 연결된다.

다른 예로, 상기 솔라모듈(220)은 양면에 솔라셀들이 설치된 구성으로서, 도 8에 도시된 바와 같이, 프레임(210)에 테두리가 결합되는 한 쌍의 글라스(221)와, 상기 한 쌍의 글라스(221) 사이에 배치되는 한 쌍의 솔라패널(223)과, 상기 한 쌍의 솔라패널(223) 사이에 배치되어 소리와 진동 중 적어도 어느 하나를 흡수하는 흡수패널(225)을 포함한다.

다른 실시예에 따른 한 쌍의 글라스(221)는 흡수패널(225)의 전방에 배치되는 제1유리(221-1)와, 흡수패널(225)의 후방에 배치되는 제2유리(221-2)로 구분할 수 있다. 이러한 한 쌍의 글라스(221) 각각은 프레임(210)에 테두리가 결합되는 강화유리(221a)와, 강화유리(221a)의 양면 중 흡수패널(225)과 마주보는 면에 배치되는 코팅레이어(221b)를 포함할 수 있다. 강화유리(221a)는 투명한 재질 또는 반투명한 재질로 이루어져 태양광이 원활하게 투과되도록 한다. 코팅레이어(221b)는 다양한 색상을 나타내어 솔라발전용 방음판(200)의 색상을 결정할 수 있으며, 강화유리(221a)를 투과한 태양광이 반사되는 것을 억제 또는 방지할 수 있다.

다른 실시예에 따른 한 쌍의 솔라패널(223)은 흡수패널(225)의 전방에 배치되는 제1패널(223-1)과, 흡수패널(225)의 후방에 배치되는 제2패널(223-2)로 구분할 수 있다. 제1패널(223-1)은 상술한 집전판(223a)과 제1솔라셀부(223b)를 포함하고, 상술한 양극 하프셀부(C1)와 음극 하프셀부(C2)를 더 포함할 수 있다. 마찬가지로, 제2패널(223-2)은 상술한 집전판(223a)과 제2솔라셀부(223c)를 포함하고, 상술한 양극 하프셀부(C1)와 음극 하프셀부(C2)를 더 포함할 수 있다.

흡수패널(225)은 솔라발전용 방음판(200)에 전달되는 소리와 진동 중 적어도 어느 하나를 흡수하여 글라스(221)와 솔라패널(223)의 파손을 방지하고, 글라스(221)와 솔라패널(223)을 보호할 수 있다.

다른 예에서 상기 솔라모듈(220)은 상기 한 쌍의 솔라패널(223) 각각에 대하여 솔라패널(223)의 양면 중 적어도 어느 하나에 배치되는 투광필름(222)과, 상기 솔라패널(223)과 상기 흡수패널(225) 사이에 배치되는 보호시트(224) 중 적어도 어느 하나를 더 포함할 수 있다. 다른 표현으로, 상기 솔라모듈(220)은 투광필름(222)만을 포함하기도 하고, 보호시트(224)만을 포함하기도 하며, 투광필름(222)과 보호시트(224)를 모두 포함할 수 있다.

투광필름(222)은 해당 솔라패널(223)의 일면에 구비되기도 하고, 해당 솔라패널(223)의 양면에 각각 구비되기도 한다. 이러한 투광필름(222)은 제1패널(223-1)에 대하여 제1패널(223-1)의 전방에 배치되는 제1전방필름(222-1)과, 제1패널(223-1)에 대하여 제1패널(223-1)의 후방에 배치되는 제1후방필름(222-3)과, 제2패널(223-2)에 대하여 제2패널(223-2)의 전방에 배치되는 제2전방필름(222-2)과, 제2패널(223-2)에 대하여 제2패널(223-2)의 후방에 배치되는 제2후방필름(222-4)으로 구분할 수 있다. 투광필름(222)은 얇은 시트 형태의 제품으로 절연효과와 함께 수분이 전지로 침투하는 것을 막고 충격으로 깨지는 것을 방지하는 등 솔라패널(223)의 효율과 내구성을 결정짓는 소재이고, 통상적으로 EVA(Ethylene Vinyl Acetate)가 많이 사용된다.

보호시트(224)는 한 쌍의 솔라패널(223)에 대응하여 한 쌍이 배치될 수 있다. 보호시트(224)는 제1패널(223-1)에 대하여 제1패널(223-1)의 후방에 배치되는 제1백시트(224-1)와, 제2패널(223-2)에 대하여 제2패널(223-2)의 후방에 배치되는 제2백시트(224-2)로 구분할 수 있다. 그러면, 제1백시트(224-1)는 제1패널(223-1)과 흡수패널(225) 사이에 배치되고, 제2백시트(224-2)는 제2패널(223-2)과 흡수패널(225) 사이에 배치된다. 보호시트(224)는 솔라패널(223)에서 솔라셀의 보호용 필름으로, 외부 충격 및 부식을 막아주고, 불순물의 내부침투를 차단하여 솔라패널(223)에서 솔라셀을 보호한다.

투광필름(222)과 보호시트(224)가 모두 구비되는 경우, 제1백시트(224-1)는 제1후방필름(222-3)과 흡수패널(225) 사이에 배치되고, 제2백시트(224-2)는 제2후방필름(222-4)과 흡수패널(225) 사이에 배치된다.

투광필름(222)과 보호시트(224) 중 적어도 어느 하나는 솔라패널(223)로 수분이나 불순물이 침투하는 것을 방지하고, 솔라패널(223)의 부식을 방지하며, 외부 충격에 의해 솔라패널(223)이 파손되는 것을 방지하고, 솔라패널(223)의 내구성을 향상시키며, 솔라패널(223)의 핵심부품인 솔라셀을 보호할 수 있다.

상기 전력 전송부(300)는 각각의 지주(100)에 설치되는 지주선로(310), 지주(100)가 설치된 지중에 설치된 지중 선로(320) 및 다이오드부(330)를 구비한다.

상기 지주선로(310)는 지주의 내부에 내장되어 설치되는 지주선로 몸체(311)와, 지주선로 몸체(311)에서 분기되어 상기 각 솔라발전용 방음판(200)에 대응되게 배치되는 복수의 양극 및 음극 수전용 소켓(313,314)을 구비한다. 각 솔라발전용 방음판(200)에 전면 정션박스(230a) 및 후면 정션박스(230b)가 설치된 점을 감안할 때, 각 정션박스(230a)의 양극 송전용 소켓(233)에 대응되는 수로 양극 수전용 소켓(313)이 설치되어 연결되며, 음극 송전용 소켓(235)에 대응되는 수로 음극 수전용 소켓(314)이 설치되어 연결된다. 양극 및 음극 수전용 소켓(313,314) 각각은 와이어 코일형태의 연장부(315)에 의해서 지주선로 몸체(311)에 연결된 상태로 지주(100)에 내장되어 설치된다. 이러한 구성에 의하면, 지주(100)에 내장된 양극 및 음극 수전용 소켓(313,314)을 잡아당기면, 연장부(315)가 늘어나게 되어 양극 및 음극 송전용 소켓(233,235)에 용이하게 접속하여 연결할 수 있다. 따라서, 비 전문가도 솔라발전용 방음판(200)과 지주선로(310)를 용이하여 연결조립할 수 있다.

상기 지중 선로(320)는 지중에 매설되어 설치되어 다수의 솔라발전용 방음판(200)에서 생산되는 전력을 인버터(301)로 전송하도록 연결된다. 또한, 지중선로(320)는 지중에서 상기 각 지주(100)에 설치되는 지주선로(310)와 연결된다. 이처럼 지중 선로(320)를 지중에 매설하면, 차량 충돌 등에 의해 지주나 솔라발전용 방음판(200)이 손상되더라도 발전 가능한 방음벽에서의 발전기능을 정상적으로 수행하도록 할 수 있다.

상기 다이오드부(330)는 복수의 솔라발전용 방음판(200) 각각이 독립적으로 발전기능을 수행하도록 하기 위한 것으로서, 각 솔라발전용 방음판(200)의 정션박스들(230a)(230b) 각각에 설치되는 정션박스용 제1 및 제2다이오드(331,332) 및 지중에 설치되어 지중선로(320)와 지주선로(310)의 연결부분에 설치되는 제3다이오드(333)를 구비한다. 상기 제1 및 제2다이오드(331,332)는 각각의 솔라발전용 방음판(200) 별로 구비된 전면 및 후면 정션박스(230a,230b)에 설치됨으로써, 솔라발전용 방음판(200)이 부분적으로 파손되더라도 발전 가능영역에서의 발전기능이 정상적으로 이루어지도록 할 수 있다. 또한, 제3다이오드(333)는 지중에 매설됨으로써, 차량 충돌로 지주(100)가 파괴되어도 발전 가능 방음판(200)에서의 발전기능이 정상적으로 이루어지도록 할 수 있다.

본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100..지주 110..중심기둥
120..채널 200..솔라발전용 방음판
210..프레임 220..솔라모듈
221..글라스 221a..강화유리
221b..코팅레이어 222.. 투광필름
223..솔라패널 223a..집전판
223b..제1솔라셀부 223c..제2솔라셀부
224..보호시트 225..흡수패널
230..정션박스 230a..전면용 정션박스
230b..후면용 정션박스 231..정션박스 몸체
233..양극 송전용 소켓 235..음극 송전용 소켓
300..전력 전송부 310..지주선로
311..지주선로 몸체 313..양극 수전용 소켓
314..음극 수전용 소켓 315..연장부
320..지중 선로 330..다이오드부
310..제1다이오드 320..제2다이오드
330..제3다이오드 400..버스바
410..제1버스바 420..제2버스바

Claims (12)

1. 지상에 일정 간격으로 설치되는 복수의 지주;
   상기 지주들 사이에 결합되며, 태양광 발전을 통해 전력을 생산하고 소음을 차단하는 복수의 솔라발전용 방음판; 및
   상기 지주와 지중에 각각 설치되어, 상기 복수의 솔라발전용 방음판을 병렬 연결하여 상기 복수의 솔라발전용 방음판에서 생산되는 전력을 전송하는 전력 전송부;를 포함하며,
   상기 전력 전송부는, 상기 각각의 지주에 설치되어, 상기 지주에 설치되는 복수의 솔라발전용 방음판을 병렬 연결하는 지주선로; 상기 지주가 설치된 지중에 설치되어 상기 지주선로와 연결되는 지중 선로; 및 상기 각 솔라발전용 방음판이 독립적으로 발전기능을 수행하고, 발전된 전력을 전송하도록 전력 전송경로 상에 설치되는 다이오드부;를 포함하고,
   상기 다이오드부는, 상기 각 솔라발전용 방음판의 정션박스 각각에 설치되는 정션박스용 제1 및 제2다이오드; 및 상기 지중선로와 지주선로의 연결부분마다 설치되는 제3다이오드;를 포함하는 것을 특징으로 하는 방음벽.
2. 제1항에 있어서, 상기 솔라발전용 방음판은,
   틀 형상의 프레임;
   상기 프레임의 내측에 지지되어 설치되는 솔라모듈; 및
   상기 솔라모듈에 전기적으로 연결되며, 상기 프레임 내부에 내장되어 설치되는 정션박스;를 포함하는 것을 특징으로 하는 방음벽.
3. 제2항에 있어서, 상기 솔라모듈은,
   상기 프레임에 테두리가 결합되는 한 쌍의 글라스; 및
   상기 한 쌍의 글라스 사이에 배치되는 솔라패널;을 포함하고,
   상기 솔라패널은 집전판과, 상기 집전판의 양면 각각에 설치되는 제1솔라셀부 및 제2솔라셀부를 포함하는 것을 특징으로 하는 방음벽.
4. 제3항에 있어서, 상기 제1 및 제2솔라셀부 각각은,
   상기 집전판의 일면의 일측에서 상기 집전판의 폭 방향으로 배치되어 서로 병렬로 연결된 한 쌍의 하프셀이 상기 집전판의 길이 방향으로 복수 개 직렬 배치되고, 버스바에 의해 서로 전기적으로 연결되는 양극 하프셀부; 및
   상기 집전판의 일면의 타측에서 상기 집전판의 폭 방향으로 배치되어 서로 병렬로 연결된 한 쌍의 하프셀이 상기 집전판의 길이 방향으로 복수 개 직렬 배치되고, 버스바에 의해 서로 전기적으로 연결되는 음극 하프셀부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 방음벽.
5. 제4항에 있어서,
   상기 양극 하프셀부는 상기 버스바에 의해 상기 집전판에 형성된 양극전극에 연결되며,
   상기 음극 하프셀부는 상기 버스바에 의해 상기 집전판에 형성된 음극전극에 연결되는 것을 특징으로 하는 방음벽.
6. 제3항에 있어서, 상기 정션박스는,
   상기 제1솔라셀부에 연결되도록 상기 프레임 내부에 내장되는 전면용 정션박스; 및
   상기 제2솔라셀부에 대응되도록 상기 프레임 내부에 내장되는 후면용 정션박스;를 포함하는 것을 특징으로 하는 방음벽.
7. 제6항에 있어서, 상기 전면용 및 후면용 정션박스 각각은,
   상기 프레임 내부에 설치되는 정션박스 몸체;
   상기 정션박스 몸체에 연결되며, 상기 지주에 대응되는 방향으로 노출되는 양극 송전용 소켓; 및
   상기 정션박스 몸체에 연결되며, 상기 지주에 대응되는 방향으로 노출되는 음극 송전용 소켓;을 포함하는 것을 특징으로 하는 방음벽.
8. 제2항에 있어서, 상기 솔라모듈은,
   상기 프레임에 테두리가 결합되는 한 쌍의 글라스;
   상기 한 쌍의 글라스 사이에 배치되는 한 쌍의 솔라패널; 및
   상기 한 쌍의 솔라패널 사이에 배치되어 소리와 진동 중 적어도 어느 하나를 흡수하는 흡수패널;을 포함하는 것을 특징으로 하는 방음벽.
9. 삭제
10. 제1항에 있어서, 상기 지주선로는,
    상기 지주의 내부에 내장되어 설치되는 지주선로 몸체;
    상기 지주선로 몸체에서 분기되어 상기 각 솔라발전용 방음판에 대응되게 배치되는 복수의 양극 및 음극 수전용 소켓;을 포함하는 것을 특징으로 하는 방음벽.
11. 제10항에 있어서,
    상기 양극 및 음극 수전용 소켓은 상기 지주선로 몸체로부터 탄력적으로 길이 조정 가능하도록 와이어 코일형상을 가지는 연장부에 의해 연결되는 것을 특징으로 하는 방음벽.
12. 삭제