KR20030050834A - Current power generating system installed in cassion - Google Patents

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KR20030050834A
KR20030050834A KR1020010081368A KR20010081368A KR20030050834A KR 20030050834 A KR20030050834 A KR 20030050834A KR 1020010081368 A KR1020010081368 A KR 1020010081368A KR 20010081368 A KR20010081368 A KR 20010081368A KR 20030050834 A KR20030050834 A KR 20030050834A
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generation system
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KR1020010081368A
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조철희
홍성근
김병환
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학교법인 인하학원
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Abstract

PURPOSE: An oceanic current power generation system installed in a breakwater is provided to reduce the cost for installing an oceanic current power generation system, to use the kinetic energy and potential energy as an energy resource, and to easily install, repair, and maintain a generator module. CONSTITUTION: A tunnel(52) is penetrated through a breakwater(51) to incline downwardly from the ocean toward the land. Hatches(53,53') are installed in the front and rear ends of the tunnel to cut off an ocean current. A generator module(60) is installed in the lower end face of the rear portion of the tunnel. A main electricity collector(61) stores the electricity generated from the generator module.

Description

방파제 내부 설치식 해류발전 시스템{CURRENT POWER GENERATING SYSTEM INSTALLED IN CASSION}CURRENT POWER GENERATING SYSTEM INSTALLED IN CASSION}

본 발명은 조수 간만의 차이가 크거나 해류의 속도가 빠른 지역에 건설되는 해류발전 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 방파제에 부딪치는 해류의 운동에너지 및 위치에너지를 에너지원으로 발전하며, 방파제 내부에 설치됨에 따라 별도의 개발부지를 필요로 하지 않으며, 발전비용이 저렴한 해류발전 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an ocean current generation system that is constructed in a region where the difference between tides is large or the speed of ocean current is high, and more specifically, the kinetic energy and potential energy of the currents hitting the breakwater are developed as energy sources, and the interior of the breakwater. As it is installed in the center, it does not require a separate development site, and relates to a current generation cost-effective power generation system.

종래의 발전으로는 화석연료를 에너지원으로 하는 화력발전, 물의 위치에너지를 이용하는 수력발전, 바람의 운동에너지를 이용하는 풍력발전, 태양열을 에너지원으로 하는 태양열발전, 핵분열을 이용하는 원자력발전, 파도를 에너지원으로 하는 파력발전, 해류의 수심에 따른 온도 차이를 이용하는 해양온도차발전, 조수 간만의 차이를 이용하는 조력발전 및 조수 간만의 차이나 지형적인 영향 등으로 해류를 에너지원으로 하는 해류발전 등이 있다.Conventional power generation includes thermal power generation using fossil fuels, hydropower generation using potential energy of water, wind power generation using kinetic energy of wind, solar power generation using solar energy, nuclear power generation using nuclear fission, and wave energy. Wave power generation as a source, ocean temperature differential generation using the temperature difference according to the depth of the current, tidal power generation using the difference between tides, and current generation using the current as the energy source due to the difference of tidal currents and the topography.

그 중 화력발전 및 수력발전은 막대한 건설비가 요구되며, 화력발전은 화석에너지에 따른 공해문제를 발생하며, 수력발전은 댐 건설후 광범위한 지역의 수몰에 따른 생태계의 변화는 물론 심한 경우에는 해당지역의 기후까지도 변화시키는 2차적인 환경문제가 제기되고 있는 실정이다.Among them, thermal power generation and hydropower generation require enormous construction costs, and thermal power generation causes pollution problems due to fossil energy. Secondary environmental issues that change even the climate are being raised.

또한 풍력발전 및 태양열발전은 기상상태의 영향에 지배되므로, 바람이 없는 경우 및 태양복사에너지가 차단되는 경우에는 발전시스템을 가동시킬 수 없다.In addition, wind power and solar power generation are governed by the effects of weather conditions, so the power generation system cannot be operated in the absence of wind and when solar radiation is cut off.

원자력발전은 방사선 누출을 차단하기 위해 시설 투자에 막대한 비용이 소비되며, 또한 폐기물 처리에 막대한 비용을 소비해야 하는 등의 여러 제약이 따르는 문제가 있으며, 한 번의 사고라도 발생되면 심각한 환경파괴를 초래하는 위험이 항상 존재한다.Nuclear power generation is subject to enormous costs in investing in facilities to block radiation leaks and incurring enormous costs in waste disposal, and in the event of a single accident, serious environmental damage can occur. There is always a risk.

파력발전 및 해양온도차발전은 입지조건에 적당한 지역이 상당히 제한적임에 따라 보편적으로 적용되기가 어려운 문제가 있는 실정이다.Wave power generation and ocean temperature differential generation have a problem that it is difficult to apply universally because the area suitable for the location conditions is quite limited.

또한, 조력발전은 조석현상에 의한 조수 간만의 차이를 이용하는 것으로, 조석현상은 달과 태양의 인력에 의해 지배적으로 발생되며, 지구가 공전할 때 생기는 원심력의 차이도 영향을 미친다. 조력발전은 조수 간만의 차이가 발생하는 지역의 하구나 만을 댐으로 막아 해수를 가두고 수차발전기를 설치하여 수위차를 이용하여 발전하는 방식이다. 상기 조력발전은 발전을 하는 장소가 결정되면 조위의 변화를 예측 할 수 있으며, 청정에너지라는 유리한 측면이 있지만, 갯벌을 황폐화시키고, 방대한 지역이 요구되어 해양 환경에 막대한 영향을 미치며, 실제로 사용할 수 있는 에너지로 변환하기 위한 최소 유효낙차는 약 5 m 로, 적어도 약 5 m 이상의 조수차가 발생되는 장소에 시스템이 설치되어야 하며, 보다 큰 효율을 얻기 위해서는 댐을 기준으로 서로 다른 측에 위치한 조수의 차이가 커야 한다.In addition, tidal power utilizes the difference between tides due to tidal phenomena. Tidal phenomena are predominantly caused by the attraction of the moon and the sun, and the difference in centrifugal force generated when the earth revolves. Tidal power generation is a method of generating water by using water level difference by blocking seawater and bay in the area where tidal differences occur, and confining seawater and installing a water generator. The tidal power generation can predict the change of tides when the place of power generation is decided, and there is an advantageous aspect of clean energy, but it devastates the tidal flats, requires a huge area, has a huge impact on the marine environment, and can be used in practice. The minimum effective drop for energy conversion is about 5 m, and the system must be installed in a location where at least about 5 m of tide occurs. To achieve greater efficiency, the difference between tidal points on different sides of the dam It must be large.

건설된 댐을 기준으로 양측간의 해수의 위치에너지에 의한 수압차만을 이용하여 발전하는 조력발전 시스템과 해류발전 시스템과는 차이가 있는데, 이러한 차이점 중 가장 큰 점은 해류발전을 하는 경우에는 해류의 운동에너지를 적극적으로 이용한다는 측면에 있다. 그러므로 해류발전은 조수 간만의 차이가 큰 지역 뿐만 아니라 해류 속도가 빠른 지역도 적당한 입지조건에 해당되며, 조력발전을 하기 위해 요구되는 5 m 이상의 조수차 보다 작아도 실질적으로 발전할 수 있다.There is a difference between tidal power generation system and current generation system that generate power by using only the pressure difference by the potential energy of seawater between the two sides with respect to the constructed dam. The biggest difference among these is the current movement It is in terms of actively using energy. Therefore, current generation is not only the region where the tidal difference is big, but also the region where the ocean current is high, and it is suitable location condition, and it can be actually developed even if it is smaller than the tide of 5 m or more required for tidal power generation.

또한 해류발전은 날씨의 변화와 상관없이 계속적인 발전이 가능한 것과 동시에 오염이 없는 청정 에너지원을 이용한다는 측면에서 다른 발전시스템 보다 유리하다.In addition, current generation is advantageous over other power generation systems in that it uses a clean energy source that is free of pollution while continuing to generate power regardless of weather changes.

이하 모든 도면에서 도시되는 도면 부호“ ∇ ”는 해수면을 나타낸다.Reference numerals “∇” shown in all the drawings below indicate sea level.

도 1 은 일반적인 조력발전 시스템의 개략도를 도시한 것으로, 상기 일반적인 조력발전 시스템은 조수 간만의 차(수압차)를 이용하여 발전한다.Figure 1 shows a schematic diagram of a general tidal power generation system, the general tidal power generation system is generated by using the difference between the tidal pressure (water pressure difference).

도 1 에 도시되는 것과 같이 조수 간만의 차이가 크게 발생하는 하구나 만을 막아 해수를 가두기 위한 댐(1)이 설치된다. 상기 댐(1) 하부에는 밀물 또는 썰물시 수압차에 의해 해수가 이동되면서 축회전하는 수차 및 상기 수차의 회전에너지를 전기에너지로 변환하는 수차발전기(4)가 설치되어 있다.As shown in FIG. 1, a dam 1 is provided to block seawater or bays where large differences between tides occur and to confine seawater. The lower portion of the dam (1) is provided with aberration generator 4 for converting the rotational energy of the aberration and the rotational energy of the aberration while the seawater is moved by the water pressure difference at the time of high or low tide to electrical energy.

상기 수차발전기(4)의 수차는 댐(1)과 평행한 방향의 축을 중심으로 회전 가능하도록 설계된다. 즉, 상기 수차발전기(4)의 수차는 해양에서 육지 방향으로 해수가 유입되는 밀물시에는 축을 중심으로 수차 상부가 유압을 받아 회전하고, 육지에서 해양 방향으로 해수가 배출되는 썰물시에는 수차 하부가 유압을 받아 회전하게 된다.The aberration of the aberration generator 4 is designed to be rotatable about an axis parallel to the dam 1. That is, the aberration of the aberration generator (4) is rotated by the upper part of the aberration around the axis when the seawater flows from the sea to the land direction, and the bottom of the aberration at the time of ebb that the seawater is discharged from the land to the ocean direction It is rotated under hydraulic pressure.

상기 일반적인 조력발전 시스템은 댐(1)을 기준으로 해양 방향에 위치한 해류(이하 해양측 해류) 및 육지 방향에 위치한 해류(이하 육지측 해류)의 수압차를 이용하고 있으나 상기 댐(1)의 하부에 수평으로 터널이 형성되어 있으므로 해양측 하부 해류의 운동에너를 이용하고, 반면에 상부 해류의 운동에너지를 이용하고 있지 않다. 해양측 하부 해류는 해저면의 마찰력에 의해 상부 해류 보다 저속으로 운동하기 때문에 상부 해류의 운동에너지를 이용하는 것이 유리하다. 이와 같은 일반적인 조력발전 시스템에서 해양측 하부 해류의 운동에너지 보다 큰 운동에너지를 가진 해양측 상부 해류는 관성력에 의해 하부 해류의 운동에 극소한 영향만을 주고, 대부분 댐(31)에 부디쳐 운동에너지를 소실하게 되므로, 해양측 상부 해류가 가지고 있는 운동에너지를 효과적으로 이용하지 못하는 문제점이 있었다.The general tidal power generation system uses hydraulic pressure differentials of sea currents (hereinafter referred to as ocean side currents) located in the ocean direction and land currents (hereinafter referred to as land side currents) based on the dam (1), but the lower portion of the dam (1). Since the tunnel is formed horizontally in the sea, it uses the kinetic energy of the ocean side lower current, while not using the kinetic energy of the upper ocean current. It is advantageous to use the kinetic energy of the upper current because the lower ocean current moves at a lower speed than the upper current by the frictional force of the sea bottom. In this general tidal power generation system, the upper ocean current having kinetic energy greater than the kinetic energy of the ocean side lower current only has a minimal effect on the movement of the lower current by inertial forces, and most of the tidal energy is supported by the dam 31. Since it is lost, there was a problem that can not effectively use the kinetic energy of the upper ocean current.

또한 일반적인 조력발전 시스템은 댐(1)의 건설과 동시에 해류발전 시스템이 설치되어야 하는 구조로 설계된다. 즉, 발전을 위한 댐(1)이 건설되는 것이다. 그러므로, 일반적인 조력발전 시스템은 발전 이외의 용도로 이미 건설된 댐이나 방파제 등에 설치하는 것이 실질적으로 어려운 문제점이 있었다.In addition, the general tidal power generation system is designed in such a way that the current generation system should be installed at the same time as the dam (1). That is, the dam 1 for power generation is constructed. Therefore, the general tidal power generation system has a problem that it is practically difficult to install in dams, breakwaters, etc. that have already been constructed for purposes other than power generation.

또한 해치(미도시)가 터널의 해양측 해류와 가까운 측단(이하 전단)에만 설치되어 있으므로, 수차 및 발전기를 포함하는 수차발전기(4)의 설치, 보수 및 유지를 위한 작업을 하게 되는 경우에 강이나 하천을 통해 육지측 해류로 유입되는 하수가 터널(2)의 육지측 해류와 가까운 측단(이하 후단)을 통해 터널 내부로 유입되어 작업을 곤란하게 하는 문제점이 있었다.In addition, since the hatch (not shown) is installed only at the side end (hereinafter referred to as the front end) close to the ocean current of the tunnel, it is necessary to perform work for installation, maintenance and maintenance of the aberration generator 4 including the aberration and the generator. In addition, there is a problem that the sewage flowing into land currents through rivers is introduced into the tunnel through the side end (hereinafter referred to as the rear end) close to the land side currents of the tunnel 2, which makes the operation difficult.

게다가 상기한 바와 같이 실제로 사용할 수 있는 에너지로 변환하기 위해 적어도 약 5 m 이상의 최소 유효낙차가 형성되어야 하는 문제점이 있었다.In addition, there has been a problem in that a minimum effective drop of at least about 5 m or more must be formed in order to convert the energy into usable energy as described above.

도 2 는 종래 기술에 따른 조력발전 시스템의 일예를 도시한다.2 shows an example of a tidal power generation system according to the prior art.

도 2 에 도시된 것과 같은 종래의 조력 발전 시스템은 밀물시 해수를 일차적으로 저장하는 발전 저수조(11)와, 상기 발전 저수조(11)로부터 이송되는 해수가 높은 수압을 유지하도록 해수를 저장하는 용수저장통(12)과, 상기 용수저장통(12)으로부터 하강하는 해수의 압력에 의해 회전하는 다중수차(14), 및 상기 다중수차(14)를 회전시킨 해수가 신속하게 배출될 수 있도록 설치되는 배수구(15)를 포함하여 구성되어 있다.The conventional tidal power generation system as shown in Figure 2 is a power storage tank 11 for storing the sea water primarily during high tide, and a water storage tank for storing the sea water to maintain a high water pressure of the sea water transferred from the power generation reservoir 11 (12), multiple aberrations 14 rotated by the pressure of seawater descending from the water reservoir 12, and a drain 15 provided so that the seawater rotated by the multiple aberrations 14 can be quickly discharged. ) Is configured to include.

상기와 같은 종래의 조력 발전 시스템은 용수저장통(12)의 하부에 해수를 집중시켜 높은 수압으로 다중수차(14)를 타격하고 다중수차(14)를 비교적 낮은 곳에 위치시켜 낙차가 작은 문제점을 다소 해결할 수는 있으나, 고가의 장치비용 및 설치비용이 요구되며, 조력이나 지형적인 영향 또는 바람과 같은 자연력에 의해 이동하는 해류의 운동에너지를 이용하지 못하는 문제점이 있다.In the conventional tidal power generation system as described above, by concentrating the seawater in the lower portion of the water reservoir 12 to hit the multiple aberrations 14 with a high water pressure and place the multiple aberrations 14 in a relatively low place to solve the problem of small drop freely Although it is possible, expensive equipment cost and installation cost is required, there is a problem that can not use the kinetic energy of the sea current moving by tidal or topographic effects or natural forces such as wind.

도 3 은 종래의 조력 발전 시스템의 다른 예를 도시한 것으로, 이미 건설된 방파제(21)에 설치되어 유압차이에 의해 이동하는 해수의 위치에너지를 이용하여 발전하는 상태를 도시하고 있다.3 illustrates another example of the conventional tidal power generation system, and illustrates a state of generating power using potential energy of seawater installed in the breakwater 21 that is already constructed and moved by hydraulic difference.

도 3 의 종래의 조력 발전 시스템은 방파제(21)의 내부를 관통하는 파이프 라인(28)이 설치되어 있고, 상기 파이프 라인(28)으로부터 낙하하는 해수는 해수면의 변동에 따라 상승 또는 하강하는 부동판(29)에 장착된 수차(24)를 타격하고, 상기 수차(24)의 회전에너지는 벨트 및 풀리 연결에 의해 발전기(25)로 이송되어 전기에너지를 생산하며, 상기 수차(24) 및 부동판(29)이 일정구역에서 상승 또는 하강할 수 있도록 별도의 방파제(22)가 건설되어 있다.In the conventional tidal power generation system of FIG. 3, a pipeline 28 penetrating the interior of the breakwater 21 is installed, and the seawater falling from the pipeline 28 rises or falls as the sea level fluctuates. Strike the aberration 24 mounted on the 29, the rotational energy of the aberration 24 is transferred to the generator 25 by the belt and pulley connection to produce electrical energy, the aberration 24 and the floating plate A separate breakwater 22 is constructed to allow 29 to ascend or descend in certain areas.

이러한 종래의 조력 발전 시스템은 방파제(21)를 기준으로 해양 방향에 위치한 해수가 파이프 라인(28)을 통해 수차(24)를 타격함으로써 낙차를 이용하여 발전할 수 있으나, 자연력에 의해 이동하는 해수의 운동에너지가 파이프 라인(28)의 입구에서 상당히 소멸되며, 별도로 요구되는 방파제(22) 또는 물막이용 댐을 건설하기 위한 건설비용이 추가되며, 부동판(29)의 안정적인 상승 및 하강이 어려운 문제점이 있었다.This conventional tidal power generation system can be generated by using the freefall by hitting the water wheel 24 through the pipeline 28, the seawater located in the ocean direction based on the breakwater (21), but of the seawater moving by natural force The kinetic energy is considerably dissipated at the inlet of the pipeline 28, the construction cost for constructing the breakwater 22 or the dam to be separately required is added, the stable rise and fall of the floating plate 29 is difficult there was.

상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 이미 건설되었거나 건설 예정인 방파제의 내부에 해양측에서 육지측으로 내리막 경사진 터널을 형성하며 상기 터널 후단부 하단면에 발전기 모듈을 설치함으로써, 지지를 위한 지지 부재로서 방파제를 이용하므로 설치비용을 저가로 할 수 있으며, 해양측 상부 해류의 대량의 운동에너지 및 위치에너지를 에너지원으로 이용할 수 있고, 상기 터널 양측에 해치를 설치함으로써 상기 발전기 모듈의 설치, 보수 및 유지를 위한 작업이 용이하도록 하며, 또한 별도의 개발부지를 필요로 하지 않는 방파제 내부 설치식 해류발전 시스템을 제공하는데 있다.In order to solve the above problems, an object of the present invention is to form a slope sloped downhill from the ocean side to the land side inside the breakwater already constructed or to be built by installing a generator module on the lower end of the tunnel The installation cost can be low because the breakwater is used as the support member for the support, and a large amount of kinetic energy and potential energy of the upper ocean current on the ocean side can be used as an energy source, and the generator is installed by installing hatches on both sides of the tunnel. To facilitate the installation, maintenance and maintenance of the module, and to provide a breakwater-integrated current generation system that does not require a separate development site.

도 1 은 일반적인 조력발전 시스템의 개략도.1 is a schematic diagram of a general tidal power system.

도 2 는 종래 기술에 따른 조력발전 시스템의 일예를 도시한 단면도.2 is a cross-sectional view showing an example of the tidal power generation system according to the prior art.

도 3 의 종래 기술에 따른 조력발전 시스템의 다른 예를 도시한 단면도.3 is a cross-sectional view showing another example of the tidal power generation system according to the prior art.

도 4 는 본 발명에 따른 해류발전 시스템을 도시한 단면도.4 is a cross-sectional view showing an ocean current power generation system according to the present invention.

도 4 은 본 발명에 따른 해류발전 시스템을 도시한 정면도.Figure 4 is a front view showing the current generation system in accordance with the present invention.

도 5 은 본 발명에 따른 해류발전 시스템의 발전기 모듈을 도시한 정면도.5 is a front view showing a generator module of the current generation system according to the present invention.

*도면의 주요 부분에 사용되는 부호의 설명** Description of the symbols used in the main parts of the drawings *

51: 방파제51: breakwater

52: 터널52: tunnel

53, 53′: 해치53, 53 ′: hatch

54: 프로펠러54: propeller

55: 지지 구조물55: support structure

56: 지지축56: support shaft

57: 중심축57: central axis

60: 발전기 모듈60: generator module

61: 주집전장치61: main current collector

이를 실현하기 위한 본 발명은The present invention for realizing this

해류를 에너지원으로 발전하는 해류발전 시스템에 있어서;What is claimed is: 1. An ocean current power generation system for generating current into an energy source;

방파제의 내부에 해양에서 육지 방향으로 내리막 경사지도록 관통되는 터널과, 상기 터널의 전단 및 후단에 해류를 차단하기 위해 설치되는 해치와, 상기 터널의 후단부의 하단면에 설치되는 발전기 모듈, 및 방파제 후단부의 상단에 설치되며 상기 발전기 모듈로부터 발생되는 전력이 저장되는 주집전장치를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 방파제 내부 설치식 해류발전 시스템을 제공하며,Tunnels penetrating downhill from the ocean to land in the breakwater, hatches installed to block the currents at the front and rear ends of the tunnel, generator modules installed at the bottom surface of the rear end of the tunnel, and rear end of the breakwater It is installed at the top of the unit provides a breakwater internal installation power generation system, characterized in that configured to include a main current collector that stores the power generated from the generator module,

상기 발전기 모듈은 터널의 하단면에 설치되는 지지 구조물과, 상기 지지구조물의 상단에 일측이 결합되어 터널 하단면에 수직 상방으로 연장되는 지지축과, 상기 지지축의 다른 측에 터널 하단면과 평행하게 결합되는 중심축, 및 상기 중심축의 전단부에 설치되며 적어도 두 개 이상의 블레이드를 구비하는 프로펠러를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.The generator module is a support structure is installed on the lower surface of the tunnel, one side is coupled to the upper end of the support structure extending vertically upwards to the lower end of the tunnel, and the other side of the support shaft parallel to the tunnel lower surface It is characterized in that it comprises a central axis to be coupled, and a propeller installed at the front end of the central axis having at least two blades.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부되는 도면에 의거하여 보다 상세하게 설명한다.BEST MODE Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 4 는 본 발명에 따른 해류발전 시스템의 단면도를 도시하고, 도 5 은 본 발명에 따른 해류발전 시스템의 정면도를 도시하고, 도 6 은 본 발명에 따른 해류발전 시스템의 발전기 모듈(60)을 도시하고 있다.4 shows a cross-sectional view of the current generation system according to the invention, FIG. 5 shows a front view of the current generation system according to the invention, and FIG. 6 shows a generator module 60 of the current generation system according to the invention. Doing.

도 4 에 도시되는 본 발명에 따른 방파제 내부 설치식 해류발전 장치의 특징은 방파제(51)의 내부에 해양에서 육지 방향으로 내리막 경사지도록 적어도 하나 이상의 터널(52)이 관통 형성되고, 상기 각각의 터널(52)의 육지와 가까운 측부(이하 후단부)의 하단면에 발전기 모듈(60)이 각각 설치되고, 상기 각각의 터널(52)의 전단 및 후단에 해류를 차단하기 위한 해치(53, 53′)를 각각 설치하는 것이다.The characteristic of the breakwater-mounted current generation apparatus according to the present invention shown in FIG. 4 is that at least one tunnel 52 is formed to penetrate downward from the ocean to the land in the breakwater 51, and each of the tunnels is formed. Generator modules 60 are respectively provided on the lower end surface of the side portion (hereinafter, referred to as the rear end) close to the land of 52, and hatches 53 and 53 'for blocking the currents at the front and rear ends of the respective tunnels 52. Will be installed separately.

상기 터널(52)은 방파제(51)의 길이 방향을 따라서 일정 간격으로 방파제(51)의 길이 방향에 수직으로 형성되는 것이 바람직하다.The tunnel 52 is preferably formed perpendicular to the longitudinal direction of the breakwater 51 at regular intervals along the longitudinal direction of the breakwater 51.

유효 에너지, 즉 발전하여 실질적으로 사용될 수 있는 에너지를 형성하기 위해서는 속도가 빠르거나 위치차(또는 수압차)가 큰 해류를 이용하여야 한다. 따라서, 상기 방파제(51)의 내부의 터널(52)은 해양측 하부 해류의 운동에너지 보다 큰 상부 해류의 운동에너지를 이용하기 위하여 해양에서 육지 방향으로 내리막 경사지도록 형성되어 터널(52)의 전단은 터널(52)의 하단보다 높게 된다. 또한, 이와 같이 경사가 형성된 터널(52)은 방파제(51)를 기준으로 해양측 해류 및 육지측 해류의 위치에너지 차이를 동시에 이용할 수 있으므로, 실질적인 발전을 할 수 있는 유효 에너지를 보다 크게 형성하는 것이 가능하다.In order to form effective energy, that is, energy that can be generated and practically used, currents having a high speed or a large position difference (or hydraulic pressure difference) must be used. Accordingly, the tunnel 52 inside the breakwater 51 is formed to be inclined downhill from the ocean to the land direction in order to use the kinetic energy of the upper current larger than the kinetic energy of the ocean side lower current so that the front end of the tunnel 52 It is higher than the lower end of the tunnel 52. In addition, since the inclined tunnel 52 can use the difference in the potential energy of the ocean side and the land side current based on the breakwater 51 at the same time, it is possible to form a larger effective energy that can actually generate power. It is possible.

상기 터널(52)은 방파제(51) 자체의 목적인 쇄파 작용의 효과를 증대시키며, 개수가 많아질수록 쇄파 작용을 더욱 더 증대시키는 역할을 한다.The tunnel 52 increases the effect of the breaking wave action, which is the purpose of the breakwater 51 itself, and serves to further increase the breaking wave action as the number increases.

도 5 에 도시되는 방파제(51)에 형성된 터널(52)의 단면은 직사각형이나, 해류의 운동에너지를 극대화시키기 위하여 원형으로 형성이 가능하다. 또한 원형 터널의 하단부를 평면으로 형성하거나 상하 대칭인 어블롱(ablong) 형태의 단면으로 형성함으로써, 해류의 운동에너지를 최대한 이용하는 것과 동시에 상기 발전기 모듈(60)의 설치가 용이하도록 제공될 수 있으며, 보수 및 유지 작업시에 작업자가 편리하도록 제공될 수 있다.The cross section of the tunnel 52 formed in the breakwater 51 shown in FIG. 5 is rectangular, but can be formed in a circular shape in order to maximize the kinetic energy of the current. In addition, by forming the lower end of the circular tunnel in a plane or a cross-section of the ablong (ablong) form of symmetry, it can be provided to facilitate the installation of the generator module 60 while maximizing the kinetic energy of the current. It can be provided for the operator's convenience during maintenance and maintenance work.

상기 터널(52)의 전단 및 후단에 설치되는 해치(53, 53′)는 발전기 모듈(60)의 설치, 보수 및 유지 작업하는 경우에 터널(52)의 전단으로 유입되는 해류 및 후단으로 유입되는 하천수를 포함하는 해류를 차단하여 작업자가 터널(52)의 내부에서 안전하게 작업할 수 있도록 한다.The hatches 53 and 53 'installed at the front and rear ends of the tunnel 52 are introduced into the current and rear ends of the tunnel 52 when the generator module 60 is installed, repaired, and maintained. By blocking the currents including the river water so that the worker can work safely in the tunnel (52).

상기 발전기 모듈(60)은 터널(52)의 후단부의 하단면에 설치되는 지지 구조물(55)과, 상기 지지 구조물(55)의 상단에 일측이 결합되어 터널(52)의 하단면에 수직 상방으로 연장되는 지지축(56)과, 상기 지지축(56)의 다른 측에 터널(52)의 하단면과 평행하게 결합되는 중심축(57)과, 상기 중심축(57)의 해양과 가까운 측부(이하 전단부)에 설치되며 적어도 두 개 이상(가장 바람직하게는 두 개 또는 세 개)의 블레이드를 구비하는 프로펠러(54)를 포함하여 구성된다.The generator module 60 is a support structure 55 is installed on the bottom surface of the rear end of the tunnel 52, one side is coupled to the upper end of the support structure 55 vertically upwards to the bottom surface of the tunnel 52 An extended support shaft 56, a central shaft 57 coupled to the other side of the support shaft 56 in parallel with the lower surface of the tunnel 52, and a side close to the ocean of the central shaft 57 ( And a propeller 54 installed at at least two (most preferably two or three) blades at the front end).

터널(52)의 전단 위로 해류가 유입되면 해치(53)를 개방하여 해류를 유입하고, 개방된 해치(53′)를 통하여 해류가 이동하면서 발전기 모듈(60)의 프로펠러(54)를 타격하게 된다. 이때 터널(52) 전단의 해류가 가진 운동에너지 및 위치에너지는 프로펠러(54)를 타격하게 되는 경우에 모두 운동에너지로 변환되고, 상기 변환된 해류의 운동에너지는 프로펠러(54)를 회전시켜 중심축(57)에 설치될 수 있는 발전기를 통해 전기에너지로 변환된다.When the current flows over the front end of the tunnel 52, the hatch 53 is opened to introduce the current, and the current flows through the open hatch 53 ′ while hitting the propeller 54 of the generator module 60. . At this time, the kinetic energy and the potential energy of the current in the front end of the tunnel 52 are converted into kinetic energy when the propeller 54 strikes, and the kinetic energy of the converted current is rotated by the propeller 54. It is converted into electrical energy through a generator that can be installed at (57).

상기 지지축(56) 및 지지 구조물(57)은 해류의 이동을 원활하게 하며 해류의 이동으로 인한 상기 장비(56, 57)의 파손 및 이탈을 방지하기 위해 에어포일(air-foil) 형태의 단면을 갖도록 제작될 수 있다. 또한 지지 구조물(57)은 해류로부터의 강한 유압을 받지 않도록 상부가 곡면 형태의 외주면을 갖도록 형성될 수 있다.The support shaft 56 and the support structure 57 have an air-foil cross section to facilitate the movement of currents and to prevent breakage and separation of the equipment 56 and 57 due to the movement of the currents. It can be manufactured to have. In addition, the support structure 57 may be formed so that the upper portion has a curved outer circumferential surface so as not to receive a strong hydraulic pressure from the current.

상기 발전기 모듈(60)로부터 변환된 전기에너지, 즉 전력은 전기 이송 수단(미도시)을 통해 방파제(51) 후단부의 상단에 설치되는 주집전장치(61)로 1차적으로 저장된다. 상기와 같이 주집전장치(61)가 방파제(51) 후단부의 상단에 설치됨으로써 공간의 효율성을 높일 수 있다.The electric energy converted from the generator module 60, that is, electric power, is primarily stored as the main current collector 61 installed at the upper end of the breaker 51 through the electric transfer means (not shown). As described above, the main current collector 61 is installed at the upper end of the rear end of the breakwater 51, thereby increasing the efficiency of the space.

이와 같은 본 발명의 방파제 내부 설치식 해류발전 시스템은 이미 건설된 방파제나 건설예정인 방파제에 설치되므로, 별도의 개발부지를 필요로 하지 않게됨으로써 국토 이용의 효율성이 증대되며, 섬이나 해안시설물의 계속적인 전력원으로의 도입이 가능하다.Such a breakwater-integrated current generation system of the present invention is installed on a breakwater that is already constructed or a planned breakwater, thereby increasing the efficiency of land use by eliminating the need for a separate development site. It can be introduced into a power source.

이상과 같은 본 발명의 방파제 내부 설치식 해류발전 시스템은 이미 건설되었거나 건설 예정인 방파제 모두에 설치될 수 있으며, 설치비용을 저가로 할 수 있고, 상기 방파제의 경사진 터널을 해류가 이동함으로써 해양측 상부 해류의 대량의 운동에너지 및 위치에너지를 에너지원으로 이용할 수 있고, 상기 터널 양측에 해치를 설치함으로써 발전기 모듈의 설치, 보수 및 유지를 위한 작업이 용이하며,As described above, the breakwater-integrated current generation system of the present invention can be installed on all of the breakwaters already constructed or to be constructed, and can be installed at low cost, and the current flows through the inclined tunnel of the breakwater. A large amount of kinetic energy and potential energy of the current can be used as an energy source, and by installing hatches on both sides of the tunnel, it is easy to install, repair, and maintain a generator module.

또한 방파제에 경사진 터널을 형성하여 해류를 유입시킴으로써 보다 향상된 쇄파 효과를 가지며,In addition, by forming an inclined tunnel in the breakwater flows into the current has more improved breaking wave effect,

또한 별도의 개발부지를 필요로 하지 않으므로 국토 이용의 효율성이 증대되며, 섬이나 해안시설물의 계속적인 전력원으로의 도입이 가능한 효과를 가진다.In addition, the need for a separate development site increases the efficiency of land use, and has the effect of introducing islands and coastal facilities as a continuous power source.

본 발명은 특정의 실시예와 관련하여 도시 및 설명하였지만, 첨부되는 특허청구범위에 의해 나타난 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도내에서 다양한 개조 및 변화가 가능하다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.While the invention has been shown and described with respect to particular embodiments, it will be apparent to those skilled in the art that various modifications and changes can be made without departing from the spirit and scope of the invention as indicated by the appended claims. Anyone can grow up easily.

Claims (2)

해류를 에너지원으로 발전하는 해류발전 시스템에 있어서;What is claimed is: 1. An ocean current power generation system for generating current into an energy source; 방파제(51)의 내부에 해양에서 육지 방향으로 내리막 경사지도록 관통되는 터널(52)과, 상기 터널(52)의 전단 및 후단에 해류를 차단하기 위해 설치되는 해치(53, 53′)와, 상기 터널(52)의 후단부의 하단면에 설치되는 발전기 모듈(60), 및 방파제(51) 후단부의 상단에 설치되며 상기 발전기 모듈(60)로부터 발생되는 전력이 저장되는 주집전장치(61)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 방파제 내부 설치식 해류발전 시스템.A tunnel 52 which penetrates downhill from the ocean to land in the breakwater 51, hatches 53 and 53 'installed at the front and rear ends of the tunnel 52 to block the current; Generator module 60 is installed on the lower end of the rear end of the tunnel 52, and the main current collector 61 is installed on the top of the rear end of the breakwater 51 and the power generated from the generator module 60 is stored. The breakwater-installed current generation power generation system, characterized in that configured by. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 발전기 모듈(60)은 터널(52)의 하단면에 설치되는 지지 구조물(55)과, 상기 지지구조물(55)의 상단에 일측이 결합되어 터널(52) 하단면에 수직 상방으로 연장되는 지지축(56)과, 상기 지지축(56)의 다른 측에 터널 하단면과 평행하게 결합되는 중심축(57), 및 상기 중심축(57)의 전단부에 설치되며 적어도 두 개 이상의 블레이드를 구비하는 프로펠러(54)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 방파제 내부 설치식 해류발전 시스템.The generator module 60 is a support structure 55 is installed on the bottom surface of the tunnel 52 and one side is coupled to the upper end of the support structure 55 to support vertically extending upward to the bottom surface of the tunnel 52 A shaft 56, a central shaft 57 coupled to the other end of the support shaft 56 in parallel with the tunnel bottom surface, and a front end of the central shaft 57 and provided with at least two blades. Breakwater installed inside the current generation system, characterized in that comprising a propeller (54) to.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100748369B1 (en) * 2006-09-20 2007-08-10 대림산업 주식회사 Breakwater for gnerating electricity using rotator whirlpool in space of running water
KR100834184B1 (en) * 2007-02-12 2008-05-30 김태호 A water turbing generator system
KR20170046298A (en) * 2015-10-21 2017-05-02 세종대학교산학협력단 Wave power generation system using multiple resonances
US10161379B2 (en) 2013-10-16 2018-12-25 Oceanlinx Ltd. Coastal protection and wave energy generation system

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4182123A (en) * 1978-01-18 1980-01-08 Fuji Electric Co., Ltd. Hydraulic power plant
JPS57124076A (en) * 1981-01-27 1982-08-02 Mitsubishi Electric Corp Hydroelectric power generator
JPS58158378A (en) * 1982-03-15 1983-09-20 Nippon Kokan Kk <Nkk> Power plant utilizing water current
JPS5954778A (en) * 1983-08-22 1984-03-29 Fuji Electric Co Ltd Cylindrical water wheel generation equipment

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4182123A (en) * 1978-01-18 1980-01-08 Fuji Electric Co., Ltd. Hydraulic power plant
JPS57124076A (en) * 1981-01-27 1982-08-02 Mitsubishi Electric Corp Hydroelectric power generator
JPS58158378A (en) * 1982-03-15 1983-09-20 Nippon Kokan Kk <Nkk> Power plant utilizing water current
JPS5954778A (en) * 1983-08-22 1984-03-29 Fuji Electric Co Ltd Cylindrical water wheel generation equipment

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100748369B1 (en) * 2006-09-20 2007-08-10 대림산업 주식회사 Breakwater for gnerating electricity using rotator whirlpool in space of running water
KR100834184B1 (en) * 2007-02-12 2008-05-30 김태호 A water turbing generator system
US10161379B2 (en) 2013-10-16 2018-12-25 Oceanlinx Ltd. Coastal protection and wave energy generation system
KR20170046298A (en) * 2015-10-21 2017-05-02 세종대학교산학협력단 Wave power generation system using multiple resonances
KR101879483B1 (en) * 2015-10-21 2018-07-17 세종대학교산학협력단 Wave power generation system using multiple resonances

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