KR20100039699A

KR20100039699A - 회전축크랭크 방식의 태양광발전 구조물

Info

Publication number: KR20100039699A
Application number: KR1020080098773A
Authority: KR
Inventors: 김동섭
Original assignee: 명일산업주식회사
Priority date: 2008-10-08
Filing date: 2008-10-08
Publication date: 2010-04-16

Abstract

본 발명은 태양광을 전기에너지로 변환시키는 태양광발전 분야에 속하는 기술로서, 보다 상세하게는 태양광발전의 효율을 높이기 위하여 태양의 이동경로에 맞추어 태양전지모듈의 각도를 계속적으로 변환시켜 주는 태양광 추적방식의 태양광발전 구조물에 관한 것이다. 보다 상세하게는 본 발명은 제작비용이 적게 들고 설치가 쉬우며 유지보수가 용이한 구조를 가짐과 동시에 지반의 침하에 따라 발생하는 문제점까지도 함께 보완할 수 있는 태양광 추적방식의 태양광발전 구조물에 관한 것이다.

태양광발전, 태양광 추적방식, 크랭크, 태양전지

Description

회전축크랭크 방식의 태양광발전 구조물{CRANKTYPE PHOTOVOLATIC STRUCTURE}

본 발명은 태양광을 전기에너지로 변환시키는 태양광발전 분야에 속하는 기술로서, 보다 상세하게는 태양광발전의 효율을 높이기 위하여 태양의 이동경로에 맞추어 태양전지모듈의 각도를 계속적으로 변환시켜 주는 태양광 추적방식의 태양광발전 구조물에 관한 것이다.

현재 주요 에너지원인 화석연료의 고갈과 함께 환경오염에 따른 지구 온난화 등 부작용으로 인하여 이산화탄소를 전혀 배출하지 않는 친환경적이면서 효율이 높은 태양광발전의 중요성이 강조되고 있다.

즉, 석유는 2010 ~ 2020년, 천연가스는 2020 ~ 2025년에 생산량이 정점에 도달할 것으로 예상되고 있는 만큼 이들을 대체할 수 있는 에너지원의 개발이 시급하며, 지구환경의 오염에 대한 경각심이 높아지고 있는 현재의 상황에서 1997년 온실가스 감축을 위한 교토의정서가 채택되어 우리나라를 비롯한 119개국이 2003년에 비준하였으며, 선진국은 2008년 이후 온실가스 배출량 감축이 의무화되었고, 우리나라도 2차 공약기간 중(2013 ~ 2017년) 온실가스 감축의무 부담이 가시화될 전망이다. 이러한 상황에서 태양에너지가 갖는 효용성에 대한 관심이 급증하고 있는 바, 이는 태양광발전은 무한하게 존재하는 태양에너지를 전기에너지로 전환시키는 과정에서 이산화탄소 및 공해물질을 전혀 배출하지 않으므로 환경 파괴의 문제도 없기 때문이다.

태양광발전(太陽光發電, photovoltaic power generation system, photovolatics)은 태양전지를 부착한 패널을 대규모로 펼쳐 태양광 에너지를 이용, 전기를 대규모로 생산하는 발전시스템이다. 즉, 태양광발전은 태양전지모듈에 입사되는 태양광에 의하여 전력이 생산되는 광전자 효과를 이용하여 발전하는 방식이다. 주요 소자는 태양전지모듈, 태양전지모듈에서 생산되는 직류전력을 교류전력으로 변환하여 주는 인버터 및 구조물로 구성되어 있다.

여기서, 태양전지(太陽電池, solar cell)는 태양빛을 직접 전력으로 변환하는 장치로서, 태양전지가 전기를 생산하는 방식은 다음과 같다. 실리콘·갈륨비소·황화카드뮴과 같은 소재로 p-형과 n-형의 반도체를 만들고 그 접합면에 태양빛을 쬐면 광자를 흡수하여 1쌍의 전자와 양공이 생긴다. 이때 전자는 n-형, 양공은 p-형 부분으로 이동하기 때문에 외부회로를 통해 n-형에서 p-형으로 향하는 전류가 발생한다. 이 방식에는 태양광을 직접 태양전지의 수광면으로 끌어들이는 것과 반사경이나 프레넬 렌즈를 사용하여 집광하는 방식이 있다.

태양전지는 이미 전자식 탁상용 계산기나 시계와 같은 가정용품, 등대, 인공위성용 전원에 사용되고 있으며 21세기에는 본격적인 태양광발전시대가 될 것으로 전망된다. 태양광발전이 종래의 화석이나 원자력발전과 경쟁하기 위해서는 발전비용을 kWh당 현재의 25센트에서 6센트 정도로 낮추어야 한다. 그 방법은 햇빛을 전기로 바꾸는 광전자 변환효율을 크게 높이거나 값이 싼 새로운 소재를 찾아내는 일이다.

종래의 태양전지는 결정형과 비결정형 등의 2종류로 크게 나뉜다. 높은 순도의 실리콘 단결정을 소재로 하는 결정형은 지난 10년간 광전자변환효율이 7 ~ 12％로 개선되고 수명도 50％ 정도 늘어나 20년으로 연장되었으나 생산비가 많이 들어 값이 비싸다는 단점이 있다(㎏당 78달러). 이에 비해 비결정성 실리콘은 단결정 실리콘보다 생산비가 수십분의 1밖에 들지 않아 값이 싼 대신 광전자변환효율이 크게 뒤진다는 단점이 있다. 그러나 최근 비결정성 실리콘의 광전자변환율을 높이는 연구개발이 활발하게 이루어지고 있어 전망은 매우 밝다.

한편 종래와는 다른 종류의 태양전지 개발도 주목을 받고 있다. 예를 들면 미국 텍사스인스트루먼트사와 서던캘리포니아에디슨사가 개발한 실리콘 알갱이(지름 약 1㎜)를 소재로 한 태양전지는 광전자변환효율이 10％정도이지만 품질이 낮은 실리콘(㎏당 2.2달러)을 이용할 수 있어 실용성의 전망은 매우 밝다. 이밖에도 보잉사가 우주용으로 개발한 이중층(갈륨비소 및 갈륨안티몬)의 집광형 탠덤 광전지(Tandem cell)는 광전자 변환효율이 37％에 이른다. 태양전지의 생산 공정은 로봇을 포함하여 자동화가 빠르게 진전되는 한편, 소재의 생산비용도 크게 줄어들 것으로 전망되어 유가상승이나 환경오염에 대한 관심이 커지면서 태양전지의 사용이 급격히 증가할 것으로 보인다.

태양광발전사업을 착수함에 있어 가장 중요한 사항은 여타 발전원과 동일하게 적정한 형질을 찾는 것이다. 태양광발전사업에 있어 적절한 형질은 계통 연계에 따른 전주 및 변전소 인근의 지역으로 차량 및 사람의 왕래가 빈번치 않은 지역을 대상으로 발전소 건설에 따른 개발행위 허가 취득이 가능한 지역이라고 볼 수 있다. 실제로 입지 선정에 따라 발전시간의 편차로 인한 수익성의 편차가 발생하므로 경제적인 입지선정이 수익성 창출에 커다란 역할을 하고 있다.

태양광발전 구조물의 형태는 태양전지모듈의 설치방식에 따라서 크게 고정 설치방식과 태양광 추적방식의 두 가지로 분류될 수 있다. 고정 설치방식은 구조물의 제작단가 및 설치단가를 줄이고자 태양전지모듈을 일정한 각도로 고정시켜서 설치하는데 그 설치각도는 지역에 따라서 태양광을 가장 오랜 시간 동안 받을 수 있는 각도가 된다. 그리고 태양광 추적방식은 구조물의 제작단가 및 설치단가가 많이 들긴 하지만 일출에서 일몰시까지 태양의 이동경로를 따라서 태양전지모듈이 같이 움직이면서 계속적인 발전을 할 수 있으므로 전기 생산효율이 높은 장점이 있다.

이러한 태양광 추적방식에는 상하로만 움직이는 단축 추적방식과 상하좌우로 움직이는 2축 추적방식이 있다. 물론 단축 추적방식이 경제적인 면에서 더 저렴하며 효율은 2축 추적방식이 조금 높다. 경제성을 고려한다면 단축 추적방식을 적용하여 태양광발전소를 건설하는 것이 다소 유리하다.

태양광발전 구조물을 설치함에 있어서는 구조물의 제작비용과 설치비용, 추후 발생하는 유지보수 문제 등을 고려한 설계가 이루어져야 한다. 즉, 태양광발전 구조물은 태양전지모듈을 설치 고정하거나 태양의 이동경로에 따라서 움직이는 구조가 간단하여야 하고, 작동 중 구조물에 무리가 가지 않아야 하며, 현장에서의 설치 또한 간편할 뿐만 아니라 현장설치 과정에서 발생할 수 있는 오차를 쉽게 보정할 수 있는 구조이어야 한다. 그리고 설치비용도 저렴하고, 설치 후 구조물 가동 중에 발생하는 지반 침하 또는 구조물의 결함 등에 대비하여 쉽게 유지 보수할 수 있는 구조이어야 한다. 또한 지상에 설치되어 20 ~ 30년 이상을 사용해야 하는 구조물이므로 강풍 또는 태풍 등의 기상이변에도 안전하게 버틸 수 있어야 한다.

한편, 태양광발전에 적합한 장소로는 연간 일조량이 높고, 황사, 꽃가루, 안개나 해우 등이 없으며 우천기간이 짧아서 태양이 비추는 기간이 긴 장소가 적합하다. 그리고 태양광발전에 사용되는 태양전지모듈은 전기의 변환효율이 그리 좋지 않기 때문에 대량으로 연결 설치하여 원하는 용량의 전기를 생산할 수 있도록 대량의 규모로 설치되어져야 한다. 이처럼 태양광을 가장 잘 받아서 최대한의 전기를 생산해 낼 수 있는 조건을 가진 한정된 장소에 대량의 태양전지모듈을 설치하여야 하기 때문에 태양광발전 구조물은 최소한의 구성으로 최대의 효과를 발생시킬 수 있는 구조로 제작 설치되어야 하며 작동에 필요한 구동장치들 또한 최대한의 효과를 낼 수 있게 설계되는 것이 중요하다.

또한 태양전지모듈은 태양전지모듈과 입사되는 태양광의 각도가 90도를 이룰 때 가장 효율이 좋다. 그러므로 태양의 이동경로를 따라서 태양전지모듈이 함께 이 동하면서 전기를 생산하는 태양광 추적방식의 태양광발전 구조물이 가장 효율이 좋다고 볼 수 있다. 고정 설치방식의 태양광발전 구조물은 제작비용 및 설치비용, 유지보수비용이 저렴한 장점이 있지만 전기 생산효율이 크게 떨어지는 큰 단점이 있으므로 장기간에 걸쳐서 운용되는 태양광발전사업에서는 효율이 조금이라도 더 좋은 방식인 태양광 추적방식의 태양광발전 구조물을 선호하게 되는 것이다. 따라서 이러한 상황에서 제작비용이 적게 들고 설치가 쉬우며 유지보수가 용이한 구조를 가진 태양광 추적방식의 태양광발전 구조물의 필요성이 대두되고 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 제작비용이 적게 들고 설치가 쉬우며 유지보수가 용이한 구조를 가짐과 동시에 지반 침하에 따라 발생하는 문제점까지도 함께 보완할 수 있는 태양광 추적방식의 태양광발전 구조물을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 기타 목적 및 장점들은 하기에 설명될 것이며, 이는 본 발명의 청구범위에 기재된 사항 및 그 실시예의 개시 내용뿐만 아니라, 이들로부터 용이하게 추고할 수 있는 범위 내의 수단 및 조합에 의해 보다 넓은 범위로 포섭될 것임을 첨언한다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 구동축지지대(2-2)를 중앙에 설치하고, 구동축지지대(2-2)의 좌우로 회전축지지대(2-1)를 설치하며, 구동축지지대(2-2) 및 회전축지지대(2-1)의 상부에 설치된 회전축(4)은 모듈지지대축(6)에 의하여 서로 연결하고, 모듈지지대축(6)에는 모듈지지대(12)를 설치하며, 모듈지지대(12)에는 태양전지모듈(1)을 일정 수량 고정 설치하고, 구동축지지대(2-2)에는 직선으로 움직이는 하나의 직선구동축(8)이 구동축지지대(2-2)를 교차하여 지나가면서 결합되며, 직선구동축(8)은 로드바(9)의 한쪽 끝단과 연결되고, 로드바(9)의 나머지 끝단은 회전축크랭크(10)의 한쪽 끝단(B)과 연결되며, 회전축크랭크(10)의 나머지 끝단(A)은 회전축(4)과 연결됨으로써, 직선구동축(8)이 직선운동을 하면 로 드바(9)에 연결된 회전축크랭크(10)가 회전운동을 하여 회전축(4)을 회전시키며 이에 따라 회전축(4)에 연결된 모듈지지대축(6)이 동시에 회전하여 모듈지지대축(6)에 조립된 모듈지지대(12)상의 태양전지모듈(1)이 태양의 이동경로를 따라서 함께 회전하게 되는 회전축크랭크 방식의 태양광발전 구조물을 제시한다.

본 발명에 따르면, 하나의 직선으로 작동하는 직선구동축(8) 및 이와 연결된 로드바(9)와 회전축크랭크(10)의 간단한 기계적 조합만으로도 태양전지모듈(1)을 일률적으로 회전시킬 수 있다.

기존의 단축 추적방식의 태양광발전 구조물은 태양전지모듈을 일률적으로 회전시키기 위한 방법으로서, 회전축 각각에 회전축을 돌리기 위한 구동장치를 개별적으로 설치하거나 아니면 하나의 직선운동을 하는 직선구동축과 이 직선운동을 회전운동으로 변환하기 위한 별도의 장비를 장착했는데, 기존의 구조물들은 그 구조가 복잡하고 제작단가가 많이 들며 유지보수가 잘 안되는 문제점이 있었다. 즉, 기존의 방식은 직선구동축의 직선운동을 회전운동으로 변환함에 있어서 본 발명의 로드바(9)의 역할을 하는 요소를 피스톤의 형태로 제작하였는데, 이러한 피스톤 형태의 구조 때문에 제작이 어렵고 제작단가도 많이 들며 장기간 사용시에는 마모가 발생하여 작동이 원활하지 못한 문제점이 발생하였던 것이다.

이에 본 발명은 회전축크랭크(10)와 직선구동축(8)을 로드바(9)로 연결하는 방식을 도입하여 간단하게 원하는 기능을 수행할 수 있도록 하였으며, 로드바(9)의 길이 조절 또한 가능하도록 하여 구조물의 설치시에 발생하는 제품오작 및 설치오 류 문제 등에 대응할 수 있도록 하였다.

본 발명의 또 다른 효과는 높이 조절이 가능한 회전축(4)과 위치 조절이 가능한 슬라이드(11)를 도입함으로써 구조물의 설치시에 발생하는 제품오작 및 설치오류, 지반 침하에 따른 문제점에 대응할 수 있도록 한 점이다. 즉, 본 발명은 현장에서의 설치작업시 발생하는 오작이나 장기간 사용시에 지반 침하 등에 의해서 발생하는 구조물의 변형을 다시 보완해 줄 수 있는 조절 기능이 있는 것이 특징이다. 만약 이러한 기능이 없다면 문제 발생시 구조물이 원활하게 작동하지 않거나 심지어는 작동을 멈추는 상황까지 발생할 것이다.

또한, 본 발명은 회전축(4)과 모듈지지대축(6) 등을 연결함에 있어서 회전축연결대(5) 및 모듈지지대축(6)의 모듈지지대축 플랜지(5-1)와 같이 플랜지(Flange) 형태를 갖는 연결 부재를 적용함으로써 구조물의 전체적인 조립 및 해체가 아주 쉽고 유지 보수가 용이하도록 한 효과가 있다.

또한, 본 발명은 [도 1]의 구동축지지대 구조와 [도 3]의 회전축 지지대 구조를 서로 직렬 및 병렬로 조합하여 [도 19], [도 20]의 태양광발전 구조물을 쉽게 구성할 수 있도록 한 효과가 있다.

기타 본 발명의 다른 효과는, 이상에서 설명한 실시예 및 본 발명의 청구범위에 기재된 사항뿐만 아니라, 이들로부터 용이하게 추고할 수 있는 범위 내에서 발생할 수 있는 효과 및 산업 발전에 기여하는 잠정적 장점의 가능성들에 의해 보 다 넓은 범위로 포섭될 것임을 첨언한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.

1. 회전축크랭크 방식에 관한 설명

본 발명은 하나의 직선구동축(8)이 움직이면 이에 연결된 모든 태양광발전 구조물이 동시에 같은 각도로 움직이는 구조물 즉, 단축 추적방식의 태양광발전 구조물을 구현하기 위하여 크랭크 구조의 회전축크랭크(10)를 도입하고 있다.

즉, 본 발명은 직선으로 움직이는 하나의 직선구동축(8)을 가지며, 직선구동축(8)은 로드바(9)의 한쪽 끝단과 연결되고, 로드바(9)의 나머지 끝단은 회전축크랭크(10)와 연결되며, 회전축크랭크(10)는 회전축(4)과 연결되어 있어, 직선구동축(8)이 직선운동을 하면 로드바(9)에 연결된 회전축크랭크(10)가 회전운동을 하여 회전축(4)을 회전시키며, 회전축(4)이 회전하면 회전축(4)에 연결된 모듈지지대축(6)이 동시에 회전을 하여 모듈지지대축(6)에 조립된 모듈지지대(12)상의 태양전지모듈(1)이 태양의 이동경로를 따라서 함께 회전하게 되는 회전축크랭크 방식의 태양광발전 구조물이다.

태양광발전에 사용되는 태양전지모듈(1)은 모듈 하나당 전기 변환 효율이 낮기 때문에 태양광발전의 발전 효율을 높이기 위해서는 수많은 태양전지모듈(1)을 설치하여서 태양광에서 얻은 저전압, 저전류의 직류전기를 직렬과 병렬로 연결하여 인버터에서 교류전기로 변환하여 사용 가능한 전기로 만들어야 한다. 이때 본 발명은 한정된 발전소 부지에 배치되는 수많은 태양전지모듈(1)을 최소한의 구성, 최소한의 동력으로 작동시키기 위하여 창작되었다.

본 발명은 이를 위하여 기본적으로는 [도 1]과 같이 구동축지지대(2-2)를 중앙에 설치하고, 구동축지지대(2-2)의 좌우로 회전축지지대(2-1)를 설치하며, 구동축지지대(2-2)와 회전축지지대(2-1)는 모듈지지대축(6)으로 연결하고, 모듈지지대축(6)에는 모듈지지대(12)를 설치하며, 모듈지지대(12)에는 태양전지모듈(1)을 일정 수량 고정 설치하는 구조로 이루어져 있다(이하, ‘[도 1]의 구조물’이라 총칭함).

또한, [도 1]의 회전축지지대(2-1)의 왼쪽 또는 오른쪽 측면에는 [도 3]의 구조물이 연속적으로 설치될 수 있다. 여기서 [도 3]의 구조물이란 [도 3]에 도시된 바와 같이 좌우로 회전축지지대(2-1)를 설치하고, 회전축지지대(2-1) 상호간은 모듈지지대축(6)으로 연결하며, 모듈지지대축(6)에는 모듈지지대(12)를 설치하고, 모듈지지대(12)에는 태양전지모듈(1)을 일정 수량 고정 설치한 구조물을 말한다. 이때, [도 3]의 구조물은 태양광발전소 부지의 형태 등에 의해서 요구되는 전기 발전 용량을 만들어 낼 수 있는 수량만큼 추가 설치하면 된다. 즉, [도 18]의 구조물 조립도에서 보는 바와 같이 [도 1], [도 3]의 구조물을 좌우 일직선으로 배치하고 이것을 전후로 추가 배치하여 [도 19], [도 20]의 예처럼 태양광발전소의 필요한 발전 용량에 해당하는 수량만큼 배열하여 설치한 후, 설치된 구조물과 연결된 직선구동축(8)을 동작시키기에 충분한 부하를 발생시킬 수 있는 직선구동장치(20)를 최종적으로 설치하면 되는 것이다.

직선구동장치(20)는 본 발명에 따른 태양광발전 구조물 전체를 작동시키는 직선구동축(8)을 충분하게 동작시킬 수 있는 엑츄에이터(Actuator), 피스톤 등으로 이루어질 수 있다. 물론, 직선구동장치(20) 하나로 구조물 전체를 작동시키는 것이 힘든 경우에는 2개 이상의 직선구동장치(20)를 설치하거나 직선구동장치(20) 자체의 용량을 증가시키는 방법을 강구할 수 있을 것이다. 이러한 직선구동장치(20)를 변화하는 태양광을 추적하기 위한 태양광 추적센서와 연결하고 이로써 직선구동장치(20)의 동작을 제어하면 태양광발전에 최적의 조건이 되도록 태양광을 추적하면서 전기 발전을 하는 태양광발전 구조물이 탄생하게 되는 것이다.

한편, 태양광의 위치를 감지하여 직선구동장치(20)에 제어신호를 보내주는 태양광 추적센서, 태양전지모듈(1)에서 발생된 전기를 모아서 교류의 전기로 변환 하여 주는 인버터, 여러 구조물에서 발전 생산된 전기를 통합하여 한전의 전기선로와 연계해 주는 한전선로 연계시스템 등은 이미 공지된 기술일 뿐만 아니라 본 발명의 핵심내용도 아니므로 이에 대하여 별도의 추가적인 설명을 하지는 않는다.

이하에서는 본 발명에 따른 태양광발전 구조물에서 핵심이 되는 부분이자 직선운동을 회전운동으로 변환하여 주는 직선구동축(8)과 로드바(9) 그리고 회전축크랭크(10)의 상호 관계에 대하여 설명한다.

[도 2] 및 [도 23]의 구동축지지대(2-2)의 지지대(2)에는 직선구동축(8)을 지탱해주는 한편 직선구동축(8)의 직선운동시 가이드 역할을 함과 동시에 움직일 때의 마찰을 줄여주는 역할을 하는 슬라이드(11)가 조립되고, 슬라이드(11) 위에는 직선구동축(8)이 놓여지며, 직선구동축(8) 상에는 지지대(2)를 기준으로 일정 거리만큼 이격된 곳에 구동축연결부(14)가 설치되고, 구동축연결부(14)에는 로드바(9)의 한쪽 끝단이 볼트 또는 핀 등으로 연결되며, 로드바(9)의 나머지 끝단은 회전축크랭크(10)의 한쪽 끝단(B)에 위치한 회전축크랭크연결부(15)에 볼트 또는 핀 등으로 연결된다. 이 경우 로드바(9)의 한쪽 끝단 및 나머지 끝단은 회전이 가능하도록 조립되어져야 한다.

로드바(9)는 [도 16]에서처럼 환봉 또는 막대, 또는 파이프 형태의 구조를 갖는다. 로드바(9)의 양쪽 끝단에는 암나사산이 있는 텝(TAP)이 가공되어 있는데, 여기에는 한쪽 끝단은 수나사로 되어 있고 반대쪽 끝단은 축이나 핀 또는 볼트의 삽입이 가능한 홀이 형성되어 있는 로드엔드베어링(13)이 삽입되어 조립된다.

여기서 로드바(9)의 양쪽 끝단에 가공되는 암나사부의 깊이는 여기에 삽입되는 로드엔드베어링(13)의 수나사부 길이보다 50% 이상 깊어야 한다. 이는 로드엔드베어링(13)을 회전시켜서 로드엔드베어링(13)과 로드엔드베어링(13) 사이의 길이 조절을 하기 위한 충분한 여유를 주기 위함이다. 그리고 도면에는 표기하지 않았지만 로드엔드베어링(13)이 로드바(9)에 조립되기 전에 너트를 하나 끼운 후 로드엔드베어링(13)을 로드바(9)의 양쪽 끝단에 삽입한다. 그 이유는 [도 24]처럼 로드바(9)의 길이를 조절함으로써 직선구동축(8)과 회전축크랭크연결부(15) 사이의 거리를 조절하고자 함에 있다.

로드바(9)의 중앙에는 기계가공 등으로 가공하여 평평하게 만든 평면 가공부가 있다([도 16] 참조). 이는 로드바(9)를 회전시키기 위함인 바, 로드바(9)의 양쪽 끝단에 조립된 로드엔드베어링(13)이 직선구동축(8)과 회전축크랭크연결부(15)에 [도 23]처럼 연결되어 있다면, 평면 가공부를 몽키나 스패너 등의 공구를 이용하여 회전시키는 경우 로드바(9)의 양쪽 끝단에 조립된 각각의 로드엔드베어링(13)의 상호 간격이 커지거나 작아지게 될 것이다. 그 결과 로드바(9) 전체의 길이가 조절될 수 있다.

로드바(9)의 평면 가공부를 회전시켜서 길이를 조절하고 난 후 로드엔드베어링(13)에 미리 삽입된 너트를 로드바(9)의 끝단 쪽으로 이동시켜 단단히 조이면 로드엔드베어링(13)이 로드바(9)에 단단히 고정되며 로드바(9)의 길이 또한 고정된다. 만일 로드바(9)의 길이 조절이 다시 필요할 경우 너트를 풀고 원하는 길이가 될 때 까지 로드바(9)를 회전시킨 후 다시 역순으로 너트를 고정시키면 된다.

이처럼 로드바(9)의 길이 조절이 필요한 이유는, 본 발명에 따른 태양광발전 구조물의 설치시 기초 토목공사를 아무리 잘하였다고 할지라도 예기치 못한 지반 침하나 제작오차, 설치오차 등이 발생할 수 있으므로, 이 경우에도 구동축연결부(14)와 회전축크랭크연결부(15)의 간격이 정해진 간격을 유지할 수 있도록 하기 위함이다.

회전축크랭크(10)는 [도 23]과 같이 A 끝단에는 회전축연결대(5)와 모듈지지대축(6)의 양쪽 끝단에 마련된 모듈지지대축 플랜지(5-1)의 사이에 끼워져 조립될 수 있도록 볼트가 삽입되는 홀들이 서로 같은 각도, 같은 크기로 가공이 되어 있으며, A 끝단과 일정한 거리만큼 이격되어 있는 B 끝단에는 회전축크랭크연결부(15)가 구비되어 있어 여기에 로드바(9)의 로드엔드베어링(13)이 연결됨으로써 로드바(9)가 움직이면 회전축크랭크(10)도 따라서 움직일 수 있도록 회전이 가능한 연결구조로 이루어진 장방향의 판 형태로 제작되어 있다. 이러한 회전축크랭크(10)의 형태는 얼마든지 변화가 가능하며, 회전축크랭크(10)의 구조적인 보강을 위하여 보강재를 측면에 추가하는 형태도 가능하다.

회전축크랭크(10)의 길이는 회전축크랭크(10)에 연결된 모듈지지대축(6)의 회전에 필요한 힘에 영향을 준다. 즉, 회전축크랭크(10)의 길이가 길어지면 직선구동축(8)이 회전축크랭크(10)를 동작시키는 부하가 작게 걸릴 것이고 길이가 짧아지면 반대로 부하가 많이 걸려서 직선구동장치(20)의 로드파워가 커져야 하는 것이 다.

[도 24]는 구동축지지대(2-2)를 구성하는 각각의 요소의 동작에 따른 서로 연관된 작동 구조를 나타내는데, 직선구동축(8)이 전후로 직선운동을 하면, 구동축연결부(14)에 로드엔드베어링(13)에 의하여 연결된 로드바(9)가 경사진 각도를 가지고 직선운동을 하면서 점차 그 각도가 변하게 되며, 그 결과 로드바(9)는 로드바(9)의 다른 끝단에서 로드엔드베어링(13)에 의하여 연결된 회전축크랭크연결부(15)를 아래로 끌어당기거나 위로 밀게 되어 회전축크랭크(10)의 각도를 바뀌게 한다. [도 17]에서 직선구동축(8)이 전후로 직선운동을 하면 회전축크랭크(10)가 상하로 회전운동을 하는 것을 확인할 수 있다.

즉, 회전축크랭크(10)는 A 끝단([도 23] 참조)이 회전축연결대(5)에 의해서 회전축(4)에 고정되어 있어 직선운동은 하지 못하고 회전운동만 가능하게 한쪽이 구속되어 있는 상태이기 때문에, 회전축크랭크연결부(15)를 아래나 위로 당기면 회전축크랭크(10)가 회전하면서 회전축크랭크(10)의 A 끝단에 연결된 회전축(4)이 같이 회전하게 되는 것이다. 그러면 회전축(4)과 서로 연결된 모듈지지대축(6)이 동반 회전을 하게 되고 좌우에 다수 개로 연결된 모듈지지대축(6)이 동일하게 회전을 하게 되어 모듈지지대축(6)에 조립된 모듈지지대(12) 상에 설치된 모든 태양전지모듈(1)이 동일한 각도로 회전을 하게 되는 것이다.

[도 23]에서 구동축지지대(2-2)의 상단에 조립된 양측의 회전축연결대(5)를 연결해 주고 회전이 가능하게 하는 회전축(4)은 [도 4]에서처럼 원통형의 구조로 이루어져 있으며, 양쪽 끝단에는 서로 90도 방향의 홀이 천공되어 있다. 이러한 회전축(4)은 [도 23]과 같이 회전축베어링(3)의 내부로 삽입하여 들어가게 되므로 회전축베어링(3)의 베어링 내경에 결합될 수 있는 외경으로 가공되어져야 하며, 양쪽 끝단은 회전축연결대(5)에 결합된다.

구동축지지대(2-2)는 [도 10]처럼 회전축베어링(3)이 2개, 회전축지지대(2-1)는 [도 11]처럼 회전축베어링(3)이 1개가 설치되므로, 각각의 회전축베어링(3)에 삽입되는 회전축(4)의 길이는 구동축지지대(2-2)에 설치되는 회전축(4)이 회전축지지대(2-1)에 삽입되는 회전축(4)보다 길어야 한다.

회전축연결대(5)는 [도 23]의 모듈지지대축(6)의 양 끝단에 마련된 모듈지지대축 플랜지(5-1)와 볼트로 결합되어 있으며 필요에 따라서 쉽게 탈부착이 가능하도록 되어 있다. 이는 태양광발전 구조물이 설치된 후 장기간 가동함에 따른 유지보수를 함에 있어서 손상이 자주 발생하는 회전축(4)과 회전축베어링(3)을 탈착하여 교환하기 쉽도록 하기 위하여 회전축연결대(5)와 모듈지지대축 플랜지(5-1)를 플랜지(Flange) 구조로 만든 것이다.

모듈지지대(12)는 [도 21]처럼 모듈지지대축(6)의 하부에 설치될 수도 있고 [도 22]처럼 모듈지지대축(6)의 상부에 설치될 수도 있다. 그리고 모듈지지대(12)에는 태양전지모듈(1)이 부착된다. 따라서 모듈지지대축(6)이 회전하면 이에 따라 모듈지지대(12) 및 태양전지모듈(1)이 함께 회전하게 되는 것이다.

2. 지반 침하에 따른 문제점 및 해결 방안에 관한 설명

가. 지반 침하에 따른 문제점

태양광발전 구조물을 설치할 때는 이러한 구조물을 지지하기 위한 지지대(2)를 지면에 고정하기 위한 기초앵커(7)를 지중에 매설하여야 한다. 지지대(2)의 기초앵커(7)를 지중에 매설하는 방법에는 땅을 굴착한 후 철근 구조물을 지하에 설치하여 콘크리트를 타설하는 RCD 공법과 미리 기초앵커(7)를 제작하여 땅을 굴착한 후 매립하여 설치하는 PC 공법이 있다.

그런데, 토목공사를 실시할 때 기초앵커(7)를 아무리 정확하게 시공 매설한 후 태양광발전 구조물을 설치한다 할지라도 시간이 경과함에 따라 지반 침하는 진행하게 되고, 침하된 지반의 높이 차이 때문에 설치된 구조물의 지지대(2)의 높이도 서로 달라져, 결국에는 구조물의 회전 작동을 방해하는 요인이 되며 구조물의 안전에도 문제를 일으키는 피로응력을 발생시켜 구조물을 재수정 또는 재설치하여야 하는 문제를 발생시키게 된다. 이처럼 일부 구조물의 기초앵커(7)가 침하하면 [도 6]과 [도 13]처럼 상호 연결된 구조물의 작동에 문제가 발생하며, 지지대(2)도 같이 침하하게 되어 지지대(2)에 조립된 다른 구조물에도 변형을 주게 된다.

이러한 문제는 고정 설치방식이 아닌 태양의 경로를 따라서 움직이는 태양광 추적방식 구조물의 회전 작동부위의 원활한 작동을 방해하는 주된 요인으로 작용한다. 따라서 이처럼 태양광발전 구조물의 설치 후 지반 침하에 따라 발생하는 문제 점까지도 보완할 수 있는 구조물의 설계가 요구된다.

나. 높이 조절이 가능한 회전축

태양광발전 구조물이 설치된 지점의 특성에 따라 지반이 침하하는 정도도 서로 달라진다. 지반 침하가 이루어짐에 따라 기초앵커(7)가 아래로 침하하면 기초앵커(7)의 상부에 고정된 지지대 베이스 플레이트(17)로 고정된 지지대(2)도 침하하고 이 지지대(2)에 연결된 모든 구조물들도 함께 침하를 하게 되는데([도 10] 및 [도 11] 참조), 특히 회전축(4)이 아래로 하강하여 [도 6]에서처럼 회전축(4)들 간의 높이 차이가 발생하면 회전축(4)에 연결된 구성품 등이 변형하게 되어 구조물의 작동에 상당한 방해 요소로 작용하게 된다.

이때, [도 10] 및 [도 11]에 도시된 바와 같이 지지대(2)의 상부에 설치된 회전축베어링 베이스 플레이트(16) 위에 고정된 회전축베어링(3)의 높이를 조절할 수 있는 방법이 있으면 회전축베어링(3)에 삽입된 회전축(4)의 높이 또한 조절할 수 있게 되는 것이므로 [도 6]의 지반 침하에 따른 문제점을 해결할 수 있다.

이를 위하여, 본 발명은 [도 7] 및 [도 8]처럼 지지대(2)의 상부에 용접된 회전축베어링 베이스 플레이트(16)에 회전축베어링(3)을 고정할 수 있는 수량만큼(베어링 하우징의 바디에 마련된 볼트 고정 홀 수량만큼. 예를 들어, 회전축베어링(3)의 수량이 [도 10]의 구동축지지대(2-2)처럼 2개이면 볼트 홀은 4개가 천공된다) 볼트 홀을 천공하고, 예상되는 지반 침하 깊이 이상의 길이를 가지는 높이조절 볼트(18)를 회전축베어링 베이스 플레이트(16)에 너트(18-1)(C)를 이용하여 고정한다([도 8] 참조). 그리고 회전축베어링 베이스 플레이트(16) 위로 너트(18-1) 2개(D, E)를 높이조절볼트(18)에 삽입한 후 너트 E를 회전시켜 그 위치를 조절한다([도 8] 참조). 이때 너트 E의 위치는 회전축(4)의 높이 조절에 관여하게 된다(이에 대해서는 후술함).

너트 E의 위치 조절이 끝나면 직사각형 모양의 판으로 된 높이 조절판(16-1)을 높이조절볼트(18)에 끼워 조립한다. 높이 조절판(16-1)은 [도 7]처럼 회전축베어링(3)의 고정용 볼트 홀의 간격 및 직경과 같은 구조로 홀이 천공되어 있어서 회전축베어링 베이스 플레이트(16)에 고정된 높이조절볼트(18)에 끼워 넣을 수 있도록 제작하면 된다. 높이 조절판(16-1)을 조립한 후 그 위에 회전축베어링(3)을 조립하고 다시 그 위에 너트(18-1)(F)를 삽입하여 조이면 높이 조절이 가능한 회전축베어링(3)의 구조가 완성되는 것이다([도 9] 참조).

회전축(3)의 높이를 수정하기 위하여 [도 8]에서처럼 높이조절볼트(18)에 삽입된 두 번째 너트 E를 회전시키면 너트 E의 높이가 조절되며 이 너트 E 위에 설치된 높이 조절판(16-1)의 높이도 같이 조절된다. 그리고 다시 [도 9]에서처럼 높이 조절판(16-1) 위에 회전축베어링(3)을 설치하고 너트 F를 이용하여 잠그면 회전축(3)의 높이 수정이 완료되는 것이다.

[도 10]에서 보면 구동축지지대(2-2)는 회전축베어링(3)이 2개가 설치되므로 상기한 높이 조절 구조 2set가 필요하며, [도 11]에서 보면 회전축지지대(2-1)는 회전축베어링(3)이 1개가 설치되므로 상기한 높이 조절 구조 1set가 필요함을 알 수 있다.

다. 위치 조절이 가능한 슬라이드

지반 침하에 따른 또 다른 문제점은, [도 13]처럼 일정한 간격으로 나열하여 설치되어 있는 태양광발전 구조물의 중앙에 위치한 구동축지지대(2-2)의 일부가 침하하면서 구동축지지대(2-2)의 지지대(2)에 조립된 슬라이드(11)의 높이가 낮아져서 직선구동축(8)과의 사이가 벌어짐으로 인하여 직선구동축(8)을 지지해 주는 역할을 하지 못하게 되며, 그 결과 직선구동축(8)이 아래로 쳐지게 되고 직선구동축(8)에 있는 구동축연결부(14)와 연결된 로드바(9)가 아래로 당겨지게 되어 로드바(9)의 다른 한쪽 끝단에 연결된 회전축크랭크(10)를 아래로 하강하게 만듦으로써 모듈지지대축(6)의 회전 각도를 변경시켜 태양전지모듈(1)의 각도가 일률적이지 못하게 되도록 하여 결국 태양광의 강도를 일정하게 유지하지 못하고 계획된 태양광발전을 할 수 없게 하는 데 있다.

위의 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 슬라이드(11)의 위치 조절이 가능할 수 있도록 하였는바, 이하에서는 이에 대하여 설명한다.

[도 15]와 같이 구동축지지대(2-2)의 지지대(2) 아래쪽 부분에 설치되는 슬라이드(11)는 직선구동축(8)을 아래에서 받쳐 지지하는 한편 직선구동축(8)의 원활한 작동을 유지해 주는 수단으로서의 역할을 한다. 슬라이드(11)의 슬라이딩 되는 부분([도 12], [도 15]의 점선 부분)은 직선구동축(8)의 원활한 작동을 위하여 마 찰저항이 작은 롤러 또는 마찰계수가 작은 슬라이딩 판 등으로 이루어지되, 직선구동축(8)의 단면의 폭보다 크게 제작을 하여 직선구동축(8)이 슬라이드(11)의 슬라이딩 부분에 끼워지는 형태가 될 수 있도록 한다.

슬라이드(11)는 [도 12]에서처럼 지지대(2)에 고정할 수 있게 홀 사이의 간격이 지지대(2)의 단면 폭 보다 조금 더 큰 4개의 홀이 천공된 형태의 판(G)에 슬라이딩 되는 부분(슬라이딩용 롤러나 슬라이딩 판)을 설치하기 위한 사각파이프가 용접되어 있다. 작업자는 지지대(2)를 사이에 두고 2개의 판(G)을 볼트로 조립함으로써 슬라이드(11)를 지지대(2)에 고정할 수 있다. 그리고 필요한 경우 고정된 볼트를 다시 풀면 슬라이드(11)를 위 또는 아래로 이동시킬 수 있다. 즉, [도 14]에서 보는 바와 같이 지반 침하 등으로 인하여 직선구동축(8)을 지지해 주던 슬라이드(11)의 침하가 발생하고 그 결과 슬라이드(11)가 직선구동축(8)으로부터 이탈하게 되는 경우에는, 판(G)의 볼트를 다시 풀어 슬라이드(11)를 침하한 거리만큼 다시 위로 이동시켜서 직선구동축(8)에 접촉시킴으로써 지반 침하에 따른 문제점을 해결하는 것이다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도 면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

도 1 : 본 발명의 부분 외형도

도 2 : 구동축지지대와 회전축지지대의 연결 관계

도 3 : 회전축지지대 상호간의 연결 관계

도 4 : 회전축의 구조

도 5 : 회전축연결대의 구조

도 6 : 지반 침하에 따른 회전축의 변형

도 7 : 회전축의 높이 조절 구조 제작 단계

도 8 : 회전축의 높이 조절 원리

도 9 : 회전축의 높이 조절 구조

도 10 : 구동축지지대의 외형도

도 11 : 회전축지지대의 외형도

도 12 : 슬라이드의 결합 구조

도 13 : 지반 침하에 따른 직선구동축의 이탈

도 14 : 지반 침하에 대응한 슬라이드의 높이 조절 기능

도 15 : 구동축지지대의 각 구동요소 조립 관계

도 16 : 로드바의 구조

도 17 : 직선구동축의 작동에 따른 회전축크랭크의 회전 양상

도 18 : 태양광발전 구조물의 배치도

도 19 : 태양광발전 구조물의 배치예 1

도 20 : 태양광발전 구조물의 배치예 2

도 21 : 모듈지지대가 모듈지지대축의 하단에 설치된 구조

도 22 : 모듈지지대가 모듈지지대축의 상단에 설치된 구조

도 23 : 회전축크랭크의 조립도

도 24 : 회전축크랭크의 작동원리

<도면의 주요부호에 대한 설명>

1 : 태양전지모듈 2 : 지지대

2-1 : 회전축지지대 2-2 : 구동축지지대

3 : 회전축베어링 4 : 회전축

5 : 회전축연결대 5-1 : 모듈지지대축 플랜지

6 : 모듈지지대축 7 : 기초앵커

8 : 직선구동축 9 : 로드바

10 : 회전축크랭크 11 : 슬라이드

12 : 모듈지지대 13 : 로드엔드베어링

14 : 구동축연결부 15 : 회전축크랭크연결부

16 : 회전축베어링 베이스 플레이트 16-1 : 높이 조절판

17 : 지지대 베이스 플레이트 18 : 높이조절볼트

18-1 : 너트 20 : 직선구동장치

Claims

태양광발전의 효율을 높이기 위하여 태양의 이동경로에 맞추어 태양전지모듈의 각도를 계속적으로 변환시켜 주는 태양광 추적방식의 태양광발전 구조물에 있어서,

구동축지지대(2-2)를 중앙에 설치하고, 구동축지지대(2-2)의 좌우로 회전축지지대(2-1)를 설치하며, 구동축지지대(2-2) 및 회전축지지대(2-1)의 상부에 설치된 회전축(4)은 모듈지지대축(6)에 의하여 서로 연결하고, 모듈지지대축(6)에는 모듈지지대(12)를 설치하며, 모듈지지대(12)에는 태양전지모듈(1)을 일정 수량 고정 설치하고, 구동축지지대(2-2)에는 직선으로 움직이는 하나의 직선구동축(8)이 구동축지지대(2-2)를 교차하여 지나가면서 결합되며, 직선구동축(8)은 로드바(9)의 한쪽 끝단과 연결되고, 로드바(9)의 나머지 끝단은 회전축크랭크(10)의 한쪽 끝단(B)과 연결되며, 회전축크랭크(10)의 나머지 끝단(A)은 회전축(4)과 연결됨으로써, 직선구동축(8)이 직선운동을 하면 로드바(9)에 연결된 회전축크랭크(10)가 회전운동을 하여 회전축(4)을 회전시키며 이에 따라 회전축(4)에 연결된 모듈지지대축(6)이 동시에 회전하여 모듈지지대축(6)에 조립된 모듈지지대(12)상의 태양전지모듈(1)이 태양의 이동경로를 따라서 함께 회전하게 되는 회전축크랭크 방식의 태양광발전 구조물.
제 1 항에 있어서,

회전축지지대(2-1)의 왼쪽 또는 오른쪽 측면에는 회전축지지대(2-1)를 추가로 연속적으로 설치하고, 이들 회전축지지대(2-1)의 상부에 설치된 회전축(4)은 모듈지지대축(6)에 의하여 서로 연결하며, 모듈지지대축(6)에는 모듈지지대(12)를 설치하고, 모듈지지대(12)에는 태양전지모듈(1)을 일정 수량 고정 설치함으로써, 직선구동축(8)이 직선운동을 하면 이에 따라 태양전지모듈(1)이 태양의 이동경로를 따라서 함께 회전하게 되는 회전축크랭크 방식의 태양광발전 구조물.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

회전축(4)은 몸체의 양쪽 끝단에 부착되는 회전축연결대(5)와 모듈지지대축(6)의 양쪽 끝단에 부착되는 모듈지지대축 플랜지(5-1)가 볼트에 의하여 상호 결합하는 결과로 모듈지지대축(6)에 의하여 서로 연결되는 것을 특징으로 하는 회전축크랭크 방식의 태양광발전 구조물.
제 1 항에 있어서,

구동축지지대(2-2)의 지지대(2)에는 슬라이드(11)가 조립되고, 슬라이드(11) 위에는 직선구동축(8)이 놓여지며, 직선구동축(8) 상에는 지지대(2)를 기준으로 일정 거리만큼 이격된 곳에 구동축연결부(14)가 설치되고, 구동축연결부(14)에는 로드바(9)의 한쪽 끝단이 볼트 또는 핀 등으로 연결되며, 로드바(9)의 나머지 끝단은 회전축크랭크(10)의 한쪽 끝단(B)에 위치한 회전축크랭크연결부(15)에 볼트 또는 핀 등으로 연결되는 것을 특징으로 하는 회전축크랭크 방식의 태양광발전 구조물.
제 4 항에 있어서,

로드바(9)의 한쪽 끝단 및 나머지 끝단은 회전이 가능한 구조로 되어 있는 바, 직선구동축(8)이 전후로 직선운동을 하면, 구동축연결부(14)에 연결된 로드바(9)가 경사진 각도를 가지고 직선운동을 하면서 점차 그 각도가 변하게 되며, 그 결과 로드바(9)는 로드바(9)의 다른 끝단에 연결된 회전축크랭크연결부(15)를 아래로 끌어당기거나 위로 밀게 되어 회전축크랭크(10)의 각도를 바뀌게 하는 것을 특징으로 하는 회전축크랭크 방식의 태양광발전 구조물.
제 1 항 또는 제 4 항에 있어서,

로드바(9)는 환봉 또는 막대, 또는 파이프 형태의 구조를 갖는 바, 로드바(9)의 양쪽 끝단에는 암나사산이 있는 텝(TAP)이 가공되며, 여기에는 한쪽 끝단은 수나사로 되어 있고 반대쪽 끝단은 축이나 핀 또는 볼트의 삽입이 가능한 홀이 형성되어 있는 로드엔드베어링(13)이 삽입되어 조립되는 것을 특징으로 하는 회전축크랭크 방식의 태양광발전 구조물.
제 6 항에 있어서,

로드바(9)의 양쪽 끝단에 가공되는 암나사부의 깊이는 여기에 삽입되는 로드엔드베어링(13)의 수나사부 길이보다 50% 이상 깊은 것을 특징으로 하는 회전축크랭크 방식의 태양광발전 구조물.
제 1 항에 있어서,

회전축크랭크(10)는 회전축연결대(5)와 모듈지지대축 플랜지(5-1)의 사이에 끼워져 조립되는 바, 회전축크랭크(10)의 A 끝단에는 회전축연결대(5)와 모듈지지대축 플랜지(5-1)의 사이에 조립될 수 있도록 볼트가 삽입되는 홀들이 서로 같은 각도, 같은 크기로 가공되며, A 끝단과 일정한 거리만큼 이격되어 있는 B 끝단에는 회전축크랭크연결부(15)가 구비되어 있어 여기에 로드바(9)의 로드엔드베어링(13)이 연결됨으로써, 로드바(9)가 움직이면 회전축크랭크(10)도 따라서 움직일 수 있도록 회전이 가능한 연결구조로 이루어진 장방향의 판 형태로 제작되는 것을 특징으로 하는 회전축크랭크 방식의 태양광발전 구조물.
제 1 항에 있어서,

구동축지지대(2-2) 및 회전축지지대(2-1)의 지지대(2)의 상부에 용접된 회전축베어링 베이스 플레이트(16)에 회전축베어링(3)을 고정할 수 있는 수량만큼 볼트 홀을 천공하고, 예상되는 지반 침하 깊이 이상의 길이를 가지는 높이조절볼트(18)를 회전축베어링 베이스 플레이트(16)에 너트(18-1)(C)를 이용하여 고정하며, 회전축베어링 베이스 플레이트(16) 위로 너트(18-1) 2개(D, E)를 높이조절볼트(18)에 삽입한 후 직사각형 모양의 판으로 된 높이 조절판(16-1)을 높이조절볼트(18)에 끼워 조립하고, 그 위에 회전축베어링(3)을 조립하고 다시 그 위에 너트(18-1)(F)를 삽입하여 조임으로써, 지반 침하로 인하여 회전축(4)의 높이가 각각 달라지는 경우 에는 너트 E를 회전시켜 그 위치를 조절하는 방식으로 회전축(4)의 높이를 조절할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 회전축크랭크 방식의 태양광발전 구조물.
제 4 항에 있어서,

슬라이드(11)는 홀 사이의 간격이 지지대(2)의 단면 폭 보다 조금 더 큰 4개의 홀이 천공된 형태의 판(G)에 슬라이딩 되는 부분(슬라이딩용 롤러나 슬라이딩 판)을 설치하기 위한 사각파이프가 용접되는 구조로 되어 있어서 지지대(2)를 사이에 두고 2개의 판(G)이 볼트로 조립됨으로써 지지대(2)에 고정되는 바, 지반 침하로 인하여 슬라이드(11)가 직선구동축(8)으로부터 이탈하게 되는 경우에는 판(G)의 볼트를 다시 풀어 슬라이드(11)를 침하한 거리만큼 다시 위로 이동시킬 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 회전축크랭크 방식의 태양광발전 구조물.