KR20110006359A - 조류 발전장치 설치방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 바다의 조류 흐름을 전기에너지로 변환하는 조류 발전장치를 간단하게 설치하기 위한 방법에 관한 것으로, 바다 속에 기둥이나 구조물설치작업 없이 육지에서 만들어진 고정부 케이슨과 발전장치를 바다에 띄워 부력으로 설치장소에 이동한 후 고정부 케이슨은 내부에 돌과 물을 채워서 가라앉히고, 고리 또는 케이블을 발전장치와 연결하여 설치한 후 발전기 몸체의 공기를 적절히 조절하여 설치조건에 맞는 부력을 가지도록 하는 것을 특징으로 한다. 또한 고장으로 정비해야 할 경우 발전장치 상부로 연결된 고리나 케이블을 해체하여 쉽게 분리한 후 이동이 가능하도록 설치하는 것을 특징으로 한다.

조류발전, 케이슨, 연결장치, 부력, 케이블

Description

조류 발전장치 설치방법{Sea Tidal Power Plant Fixation Methods}

본 발명은 바닷물의 흐름인 조류의 운동에너지를 이용하여 전기를 생산하는 조류 발전장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 육지에서 제작된 고정부 케이슨과 발전장치를 부력에 의해 설치장소로 이동한 후 케이블이나 고리로 연결하여 바다 바닥에 가라앉히는 방법으로 간단하게 설치하고 정비시에도 쉽게 분리할 수 있도록 한 조류발전기 설치방법에 관한 것이다.

본 발명은 바다의 조류 흐름을 전기에너지로 변환하는 조류 발전장치를 간단하게 설치하기 위한 방법에 관한 것으로, 바다 속에 기둥이나 구조물을 설치하지 않고 육지에서 만들어진 고정부 케이슨과 발전장치를 바다에 띄워 부력으로 설치장소에 이동한 후 고정부 케이슨은 내부에 돌과 물을 채워서 가라앉히며, 고리 또는 케이블을 발전장치와 연결하여 설치한 후 발전장치 몸체의 공기를 적절히 조절하여 설치조건에 맞는 부력을 가지도록 하여 설치되는 조류 발전장치 설치방법에 관한 것이다.

일반적으로 조류 발전장치의 설치 방법은 바다 속 바닥에 땅을 파고 기초와 기둥을 만든 후 발전기 본체를 고정하여 만들었다. 따라서 빠른 조류로 인하여 설치가 매우 어렵고 공사기간도 많이 소요되는 문제점이 있었다. 이를 해결하기 위해 종래 기술에서는 바다의 바닥에 케이슨으로 기초 구조물과 조류의 유로를 설치하고 발전장치를 케이슨에 고정하여 설치토록 하였다. 그러나 이러한 방법은 바다 속에서 케이슨 구조물에 고정하여 정확히 설치하는데 어려움이 있었고, 고장시 발전기를 분해하여 정비하는데도 어려움이 있었다. 또한 특허 등록번호 10-0849673에 따르면 케이슨에 유로와 발전기를 일체로 제작하여 바다에 투하토록 하였으나, 이러한 방법은 대형으로 제작할 경우 바다에서의 이동이 어렵고 발전장치 고장시 바다 속에서의 정비가 곤란한 문제점이 있었다.

조류 발전장치는 제한적인 장소와 환경적인 요인으로 인해 설치가 까다로워 비용과 시간이 많이 소요되므로, 간단하면서도 짧은 시간내에 설치가 가능하고 유지보수도 쉬운 기술이 요구되고 있다.

따라서 본 발명의 목적은 앞서 설명한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 고정부 케이슨과 발전장치를 육지에서 제작한 후 부력을 이용하여 바다 설치장소로 이송하고 고정부와 발전장치를 연결하여 바다에 가라앉히면서 간단하게 설치할 수 있는 방법으로, 고장으로 인한 정비시에도 쉽게 분리하여 이동할 수 있는 조류 발전장치 설치방법을 제공하는데 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구체적인 수단은, 내부가 비어있는 상태로 육지에서 제작하고 부력으로 바다로 운송한 후 돌과 물을 채우고 가라 앉혀서 바다 아래에서 고정부로 사용되도록 하는 케이슨 몸체와; 육지에서 제작하여 몸체 내부 공기의 부력으로 바다에 운송하고 고정부 케이슨 몸체의 상부에 위치하면서 조류의 에너지를 전기에너지로 변환하는 발전장치와; 고정부 케이슨 몸체와 발전장치를 연결하여 고정하거나 적절하게 움직일 수 있도록 케이블 또는 연결고리로 된 연결장치와; 생산된 전기를 연결장치 케이블을 통하여 사용처로 보내도록 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 따르면 발전장치는 고장시 바다 밖에서 정비가 가능토록 고정부와 쉽게 분리 가능한 연결장치를 발전장치의 상부에서 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 조류 발전장치 설치방법에 따르면, 조류가 강한 바다에서 간편한 작업으로 짧은 시간에 조류발전기 설치가 가능하므로 공사기간과 설치비용을 줄일 수 있고, 바다 속에서의 어렵고 위험한 작업을 줄여서 안전하게 설치작업을 완료할 수 있다. 또한 바다 상부에 드러나는 구조물이 거의 없으므로 아름다운 바다의 경관을 해치지 않고, 바다 속 공사가 없으므로 환경파괴를 줄이는 것은 물론 조류발전기 철거 후에도 고정부는 물고기나 생물들의 휴식처가 될 수 있어 환경을 보호하게 된다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예들을 첨부 도면을 참조하여 설명하도록 하겠다.

도 1은 본 발명의 조류 발전장치를 고정하는 케이슨 몸체의 단면도이고, 도 2는 본 발명의 발전장치를 나타내는 단면도이고, 도 3은 발전장치의 또 다른 실시예를 보여주는 단면도이고, 도 4는 도 2의 발전장치를 설치한 예시도이고, 도 5는 도 3의 발전장치를 설치한 예시도이다

본 발명에 따른 조류 발전장치 설치방법은 도 1에서와 같이 케이슨 몸체(100)를 내부공간(101)이 있는 상태로 육지에서 제작하고 하부에 급.배수관(120)이 구비된다. 이와 같은 케이슨 몸체(200)는 부력으로 바다에 이송한 뒤 내부에 돌이나 자갈 등을 채우고 급.배수관(120)을 통하여 물을 채움으로써, 자중에 의해 바다에 가라앉 아 바다 아래서 고정부 역할을 하게 된다.

발전장치(200)는 도 2내지 3에서와 같이 몸체(201) 내부가 빈 상태로 제작되어 부력을 조절할 수 있다. 또한 내부에 연결통로(220, 220‘)가 있어 상.하부 체결부(110, 210)로 연결장치(300, 300’)가 연결되고, 조류의 흐름에 따라 프로펠러(230)가 회전하면서 전기를 생산하는 발전기(240)와 몸체(201)의 균형을 유지하는 수평날개(250)가 구비된다.

도 4내지 5에서는 케이슨 몸체(100)에 돌과 물을 채우고 바다 바닥에 가라앉혀서 발전장치(200)를 설치한 상태를 나타낸 것으로, 도 4의 경우 이동이 자유로운 연결장치(300)를 하부 체결부(110)와 상부 체결부(210)로 연결하여 조류의 흐름에 따라 이동하면서 전기를 생산하고, 도 5의 경우 발전장치(200)의 몸체(201)를 연결장치(300‘)를 통하여 케이슨 몸체(100)의 하부 체결부(110)에 고정시킨 채로 발전기(240)가 조류의 방향으로 이동하면서 전기를 생산하도록 구성된다.

또한 발전장치(200) 정비시에는 도 4내지 5의 상부 체결부(210)를 해체하여 바다위에서 분해 정비가 가능하도록 구성된다.

이와 같이 설치된 조류 발전장치는 빠른 물살로 인하여 공사가 어려운 바다에서 빠른 시간에 간단히 설치할 수 있게 되며, 바다 상부로 드러나는 구조물이 거의 없어 아름다운 바다환경을 유지할 수 있는 장점이 있다.

본 실시 예에서는 케이슨 몸체(100)에 1대의 발전장치(200)를 설치하였으나 설치 조건에 따라 케이슨 몸체(100) 1개에 여러대의 발전장치가 설치되거나, 1대의 발전장치(200)에 여러개의 케이슨 몸체(100)를 설치하여 구성할 수 있음은 물론이 다.

본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어서 해석되어서는 아니 된다.

도 1은 본 발명의 조류 발전장치 고정부 케이슨 몸체 단면도

도 2는 본 발명의 발전장치를 나타내는 단면도

도 3은 발전장치의 또 다른 실시예를 보여주는 단면도

도 4는 도 2의 발전장치를 설치한 예시도

도 5는 도 3의 발전장치를 설치한 예시도

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100: 케이슨 몸체

101: 내부공간

102: 돌

110: 하부 체결부

120: 급.배수관

200: 발전장치

201: 몸체

210: 상부 체결부

220, 220‘: 연결통로

230: 프로펠러

240: 발전기

250: 수평날개

260: 지지대

300, 300‘: 연결장치

400: 송전선로

Claims (6)

1. 바다의 조류 흐름을 전기에너지로 변환하는 조류 발전장치 설치방법에 있어서,

   내부가 비어있는 상태에서 돌과 물을 채우고 가라 앉혀 바다 아래에서 고정부로 사용되도록 하는 케이슨 몸체(100)와; 바다 아래 고정부 케이슨 몸체(100)의 상부에 위치하면서 조류의 에너지를 전기에너지로 변환하는 발전장치(200)와; 고정부 케이슨 몸체(100)와 발전장치(200)를 연결하여 고정하거나 적절하게 움직일 수 있도록 케이블 또는 연결고리로 된 연결장치(300, 300‘)와; 생산된 전기를 연결장치(300, 300’)의 케이블을 통하여 전기 수요처로 보내는 해저 송전선로(400)로 이루어진 것을 특징으로 하는 조류 발전장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 고정부 케이슨 몸체(100)는 내부가 비어있는 상태로 원통형이나 다양한 형태로 제작되고, 하부에 설치되는 물을 채우고 뺄 수 있는 흡.배수관(120)과; 상부에 설치되고 발전장치(200)에 연결되는 하부 체결부(110)가 있어 부력으로 바다로 운송한 후 돌과 물을 채우고 가라 앉혀서 바다 아래에서 고정되도록 하는 것을 특징으로 하는 조류 발전장치.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 고정부 케이슨 몸체(100)의 하부 체결부(110)는 한개 또는 다수개가 설치되어 조류 환경에 적합하도록 발전장치(200)를 구성할 수 있는 것을 특징으로 하는 조류 발전장치.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 조류 발전장치(200)는 수평형이나 수직형 등 다양한 형태로 제작되고, 내부가 비어있어 부력 조절이 가능한 몸체(201)와; 조류의 흐름에 의해 날개가 회전하여 전기를 발생시키는 발전기(240)와; 발전기 몸체(201)의 수평을 유지하는 수평날개(250)와; 연결장치(300, 300‘)를 몸체(201) 상부로 이어주는 연결통로(220, 220’)와; 연결장치를 상부에서 고정하는 상부 체결부(210)로 구성되는 것을 특징으로 하는 조류 발전장치.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 연결장치(300, 300‘)는 고정부 케이슨 몸체(100)의 하부 체결부(110)와 발전장치(200) 상부 체결부(210)를 연결하여 고정하는 것으로, 케이블로 연결하여 발전장치(200)가 자유롭게 움직일 수 있도록 하거나 고리로 연결하여 발전장치(200) 몸체(201)를 케이슨 몸체(100) 하부 체결부(110)에 고정되고 해저 송전선로(400)로 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 조류 발전장치.
6. 제 5항에 있어서,

   상기 연결장치(300, 300‘)는 발전장치(200) 고장시 바다 위 또는 육지에서 정비가 가능하도록 고정부 케이슨 몸체(100)의 하부 체결부(110)와 연결된 발전장치(200) 상부 체결부(210)를 바다위에서 쉽게 분리하여 이동할 수 있도록 되어있는 것을 특징으로 하는 조류 발전장치.

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