KR20120003791A - 양수발전시스템 - Google Patents

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KR20120003791A
KR20120003791A KR1020100101727A KR20100101727A KR20120003791A KR 20120003791 A KR20120003791 A KR 20120003791A KR 1020100101727 A KR1020100101727 A KR 1020100101727A KR 20100101727 A KR20100101727 A KR 20100101727A KR 20120003791 A KR20120003791 A KR 20120003791A
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Abstract

본 발명은 양수발전시스템에 관한 것이다. 본 발명은 물 유입구(14)를 통하여 물의 유입이 지속적으로 이루어지는 상부저수조(10)와, 상기 상부 저수조(10) 보다 낮은 위치에 설치되는 밀폐형 하부 저수조(12)와, 상기 상부 저수조(10)로부터 상기 하부 저수조(12) 쪽으로 발전을 위한 물을 공급하기 위한 송수관(16)와, 상기 상부 저수조(10)로부터 낙수되는 수압에 의해 발전이 이루어질 수 있도록 한 종형튜블러터빈(22)과, 상기 송수관(16) 관내에 설치되는 종형튜블러터빈(22)와 연결설치되며 송수관(16) 외부에 설치되는 발전기(24)와, 상기 상부 저수조(12)의 근접위치에 설치되는 에어펌프(26)와, 상기 에어펌프(26)로부터 발생되는 공기를 상기 송수관(16)의 하측으로 공급하여 공기가 하부 저수조(12) 내로 들어가 기포형태로 공급될 수 있도록 하는 압축공기공급관(28)과, 상기 하부 저수조(12)에 공급되는 물과 공기에 의해 하부 저수조 상부에 형성되는 공기층(P)과, 상기 공기층에 형성된 공기를 수압에 의해 포집하기 위해 상기 하부 저수조(12)의 상부에 설치되는 압축공기탱크(32, 34)와, 상기 하부 저수조(12)에 저장된 물을 수압에 의해 상부 저수조로 양수하기 위한 양수장치(56)로 구성된다.

Description

양수발전시스템 {PUMPING-UP POWER GENERATION SYSTEM }
본 발명은 순환 양수식 기수력 발전시스템 에 관한 것으로, 더욱 구체적으로 본 발명은 물의 반복적인 낙차에 의해 발전시스템을 구현하도록 한 양수발전시스템에 관한 것이다.
화석연료의 사용으로 인한 지구온난화 등의 환경문제를 고려하여 친환경 에너지매체로서 수소의 제조가 거론되고 있다. 특히 무한한 자원인 물로부터 낮은 비용으로 수소를 대량 생산할 수 있다면 에너지자원의 확보 면에서 획기적이라 할 것이다. 종래 설비 면에서 저렴한 수소제조방식은 물을 전기분해하여 수소를 얻는 것이다. 그러나 이러한 전기분해과정에 소요되는 전기에너지는 수소를 제조하여 이를 에너지화하는데 소요되는 비용을 상회하는 문제점이 있다.
또한, 발전시스템에 있어서도 수력발전인 경우 발전에 사용된 물을 경제적으로 일부 양수하여 발전에 사용할 수 있도록 하는 것이 바람직하다. 통상적으로 양수발전은 전력소비가 적은 야간에 물을 양수하였다가 발전에 이용하는 것으로 이러한 발전시스템에서 물을 높은 위치로 양수하기 위한 양수동력원은 발전시 생산되는 전력이다.
즉, 수력발전은 높은 곳의 물이 가지고 있는 '위치에너지'를 이용해서 전기를 일으킨다. 즉, 물이 떨어지는 힘으로 수차(水車)를 돌리면, 수차의 축에 붙어있는 발전기가 돌아가게 되어 전기가 발생하는 것이다. 수차에도 여러 가지 종류가 있으나, 대부분의 발전소에서는 물의 압력을 이용하는 프랜시스 수차가 쓰이고 있다.
그러나 물의 낙차가 큰 곳에서는 분출시킨 물의 충동으로 회전시키는 펠톤 수차가 사용된다. 그밖에 프로펠러를 회전시키는 방식의 카플란 수차나 프로펠러 수차 등도 사용된다.
우리나라의 팔당수력발전소와 같이 흐르는 물의 양은 많으나 낙차가 적은 곳에는 발브(Bulb) 수차가 쓰인다.
이러한 수력발전의 장점으로는 자연적인 물위 위치에너지를 이용하여 발전을 함으로써, 화력발전에서와 같은 매연을 발생시키지 않아 오염이 적다는 것이다.
또한 지속적으로 에너지를 만들 수 있고, 발전장치의 운전비용이 적으며, 발전 소요시간도 짧은 장점이 있다.
이러한 장점에 반하여 물을 담아두는 댐을 건설하는데 많은 비용이 소요되고, 넓은 지역에 걸쳐 담수를 하여야 되어 생태계 파괴는 물론 많은 역사유적과 함께 명승지가 침수되고 많은 사람이 고향을 잃는 실향민의 신세가 되는 문제점이 있는 것이다.
그리고 댐을 건설할 적당한 장소에 따른 제한과 함께 물의 양에 따라 에너지량이 달라진다는 단점이 있는 것이다.
따라서, 적은 비용으로 일정한 에너지를 얻기 위한 방법으로 소형 수력발전기가 제안되어 왔다.
예를 들면 국내 공개특허제1985-7848호"수압식 양수 수력발전장치"로 출원된 바가 있다.
즉, 저수탱크 안에 저장된 수백 톤의 물 무게를 수문을 열어 수차날개에 수직으로 받게하여 이 힘이 수차의 회전력이 되게 하고 이 회전력을 기어 변속장치를 통해 증속시킨 후 발전기를 구동하여 발전하는 발전방식이었다.
그러나, 상기와 같은 "수압식 양수 수력발전장치"는 수백 톤의 물을 저장하기 위한 저장탱크가 구비되어야 하기 때문에 장소마련이 어렵고, 한번 낙수 된 물은 재사용하지 못하기 때문에 경제적으로 바람직하지 않은 방법이었다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 창안한 것으로, 본 발명은 상부 저수조로부터 떨어지는 물을 송수관을 통하여 하단부에 설치된 하부 저수조로 떨어지는 물의 낙차 즉 기수력(氣水力)을 이용하여 발전하도록 한 양수발전시스템을 개발하기에 이르렀다.
본 발명의 다른 목적은 상단 저수조의 물이 발전기를 거쳐 하부 저수조로 떨어지는 과정에서 외부에 설치된 에어펌프로부터 공기를 공급받아 상기 하부저수조에는 공기층이 형성되고, 이 공기층은 압축공기탱크로 보내져 양수관으로 보내지고, 이와 동시에 저수조의 물은 수압에 의해 양수관을 타고 상단 저수조로 반복적인 과정을 통하여 발전함으로써, 적은 비용으로 많은 전력을 생산할 수 있도록 하는 데에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 발전시스템을 콤팩트화하여 아파트나 공장 등에 설치하여 사용할 수 있도록 하는 데에 있다.
본 발명 양수발전시스템은 물 유입구(14)를 통하여 물의 유입이 지속적으로 이루어지는 상부저수조(10); 및
상기 상부 저수조(10) 보다 낮은 위치에 설치되는 밀폐형 하부 저수조(12); 및
상기 상부 저수조(10)로부터 상기 하부 저수조(12) 쪽으로 발전을 위한 물을 공급하기 위한 송수관(16); 및
상기 상부 저수조(10)로부터 낙수되는 수압에 의해 발전이 이루어질 수 있도록 한 종형튜블러터빈(22); 및
상기 송수관(16) 관내에 설치되는 종형튜블러터빈(22)와 연결설치되며 송수관(16) 외부에 설치되는 발전기(24); 및
상기 상부 저수조(12)의 근접위치에 설치되는 에어펌프(26); 및
상기 에어펌프(26)로부터 발생되는 공기를 상기 송수관(16)의 하측으로 공급하여 공기가 하부 저수조(12) 내로 들어가 기포형태로 공급될 수 있도록 하는 압축공기공급관(28); 및
상기 하부 저수조(12)에 공급되는 물과 공기에 의해 하부 저수조 상부에 형성되는 공기층(P); 및
상기 공기층에 형성된 공기를 수압에 의해 포집하기 위해 상기 하부 저수조(12)의 상부에 설치되는 압축공기탱크(32, 34); 및
상기 하부 저수조(12)에 저장된 물을 수압에 의해 상부 저수조로 양수하기 위한 양수장치(56)로 구성되며, 상기 양수장치(56)는 하부저수조(12)와 상부 저수조(10) 사이에 설치되며, 하부에 수압에 의해 물이 유입되는 통공(59)을 가지는 양수관(50); 및
상기 양수관(50)의 중간 경로에 상기 하부 저수조(12)의 상부에 설치되는 압축공기탱크(34)로부터 유입되는 공기에 의해 양수되는 과정에서 많은 양의 기포를 주입하여 물의 밀도를 낮게 하여, 상기 밀도가 낮아진 많큼 하부 저주조에 물의 공급을 더하도록 한 것을 특징으로 한다.
상기 양수장치(56)는 원통관(58)으로 구성되고, 내부에 길이방향으로 다수의 수평격벽(60)이 등간격으로 형성되는 다수의 격실(62); 및
상기 다수의 격실(62)을 서로 통하도록 각각의 수평격벽(60)에 설치되며, 유입되는 물을 상부 저수조(10)로 공급하기 위한 다수의 캐리어(68); 및
상기 캐리어(68)의 하부 근접위치에 형성되며 양수관(40)을 통하여 하부 저수조의 물을 유입하기 위한 연결부(64)로 된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 캐리어(68)는 원통형상으로 저면은 일정한 간격을 두고 상기 연결부(64)와 중복되지 않는 위치에 물이 유입되기 위한 지지각(66)이 형성되고, 내부에는 일정한 간격을 두고 다수의 양수세관(70)이 설치되며, 상부는 개방되어 에어펌프로부터 공기를 공급받아 다음 격실로 보낼 수 있도록 상기 양수세관(70) 하부에 급기공(72)이 형성된 것을 더 포함한 것을 특징으로 하며, 상기 양수관(40)을 중심으로 설치되는 에어펌프(26) 및 압축공기공급관(28)과 압축공기탱크(32, 34)와 양수장치는 서로 대향하도록 방사선상으로 2쌍 이상이 설치되는 것을 특징으로 한다.
상기 여러 개의 양수장치(56)를 보호하기 위해 상기 양수장치 외부에 보호관(80)이 설치된 것을 더 포함하며, 상기 공기를 상기 하부 저수조(12)로 공급하기 위한 에어펌프(26)의 동력원은 상기 발전기(38)에서 발전한 전력을 사용한 것을 특징으로 한다.
본 발명은 상부 저수조로부터 떨어지는 물을 송수관을 통하여 하단부에 설치된 하부 저수조로 떨어지는 물의 낙차 즉 기수력(氣水力)을 이용하여 발전하도록 한 양수발전시스템으로, 상단 저수조의 물이 발전기를 거쳐 하부 저수조로 떨어지는 과정에서 외부에 설치된 에어펌프로부터 공기를 공급받아 상기 하부저수조에는 공기층이 형성되고, 이 공기층은 압축공기탱크로 보내져 양수관으로 보내지고, 이와 동시에 하부 저수조의 물은 수압에 의해 양수관을 타고 상단 저수조로 송수되는 과정에서 상기 압축공기로부터 보내진 공기의 유입으로, 물의 밀도가 낮아지고, 이와 같이 물의 밀도가 낮아진 만큼 하부 저수조로 물이 유입되는 반복적인 수압에 의해 발전기가 가동함으로써, 많은 양의 전력을 생산할 수 있으며, 본 발명 양수발전시스템을 콤팩트화함으로써, 아파트나 공장 등 많은 장소를 차지하지 않고 설치할 수 있도록 하였다.
도 1은 본 발명에 따른 양수발전시스템을 보인 개략구성도.
도 2는 본 발명에 따른 양수장치의 상세구조를 보인 단면도이다.
도 3은 도 2의 III-III 선 단면도이다.
도 4는 도 2의 부분상세도이다.
도 5는 본 발명에 따른 양수발전시스템의 다른 실시예를 보인 개략구성도이다.
도 6은 도 5의 횡단면도이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 구성 및 작용을 구체적으로 설명한다. 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성요소는 동일한 참조부여를 부여하고, 이에 대한 중복설명은 생략하기로 한다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 발명 양수발전시스템을 도 1을 참조하여 설명한다.
이 발명의 발전시스템은 높은 위치에서 물을 공급할 수 있는 상부 저수조(10)와 하부 저수조(12)로 구성된다.
발전시스템에서, 고위 즉, 상부 저수조(10)로 공급되는 물은 물유입구(14)를통하여 공급된다.
공급되는 물은 예를 들어 강이나 호수일 수 있으며 인공적으로 건설되고 물유입구(14)를 통하여 계속적으로 물이 유입되는 인공의 저수조일 수 있다.
본 발명은 수력을 이용하여야 하므로 저위의 저수조(12)(이하, 하부 저수조라 칭함)는 고위의 저수조(10)(이하, 상부저수조라 칭함) 보다 낮은 위치에 놓여 있어야 하며 예를 들어 상부 저수조(10) 바로 아래인 지중에 건설되는 인공의 폐쇄형 저수조일 수 있다.
본 발명 발전시스템은 상부 저수조(10)로부터 하부 저수조(12) 측으로 연장된 파이프형상의 송수관(16)을 갖는다. 이 송수관(16)은 중간 하측에 수평도관부(18)를 가지고 하단부(20)는 하부 저수조(12)의 저면에 근접하여 개방된 상태로 배치된다.
상기 송수관(16)에서 수평도관부(18)로부터 수직으로 연장된 부분에 종형튜블러터빈(22)이 설치되고 이 종형튜블러터빈(22)에 연결된 발전기(24)가 수평도관부(16)의 상부에 배치된다.
상부 저수조(10)로부터 송수관(16)을 통하여 물이 낙하하고 종형튜블러터빈(22)을 구동시켜 발전기(24)에서 발전이 이루어질 수 있도록 한다. 발전에 이용된 물은 송수관(16)의 하단부(20)를 통하여 하부 저수조(12)로 보내진다.
한편, 상부 저수조(10)의 부근에는 발전기(24)에서 발전된 전력 또는 다른 외부전력을 동력원으로 하고 압축공기를 발생하는 에어펌프(26)가 배치된다.
이때, 상기 에어펌프(26)는 고압의 에어콤프레이서가 아닌 일반적으로 공기를 모을 수 있는 송풍기를 사용한다.
또한, 상기 에어펌프(26)로부터 연장된 압축공기공급관(28)이 송수관(14)과 나란히 연장되고 하단의 다기관(30)이 송수관(14)의 하단부(20)내로 연장되어 끝난다.
따라서, 송수관(16)으로 공급되어 발전에 이용된 물이 그 하단부(20)에서 하부 저수조(12)로 공급될 때 에어펌프(26)로부터 공급된 공기가 압축공기공급관(28)의 하단 다기관(30)을 통하여 기포형태로 하부 저수조(12) 내에 공급된다.
이때, 상기 공기가 압력을 잃지 않고 기포형태로 하부 저수조(12)로 공급되는 것은 높은 압력을 가지고 송수관(14)으로 공급되는 물에 의하여 도움을 받기 때문이며 공기는 압축공기공급관(28)의 하단 다기관(30)에 의하여 다수의 기포형태로 공급된다.
한편, 하부 저수조(12)의 상부에는 압축공기를 포집하기 위한 하나 이상의 압축공기탱크(32)(34)가 배치되어 있다. 제1압축공기탱크(32)에는 압축공기를 동력원으로 하는 제트터빈(36)이 연결되어 있으며 이 제트터빈(36)에는 발전기(38)가 연결되어 있다. 하부 저수조(12)내에 공급된 압축공기가 포집된 제1압축공기탱크(32)에서 공급되는 압축공기가 제트터빈(36)을 구동시켜 발전기(38)에서 전력이 생산될 수 있도록 한다. 이러한 발전기(38)에서 생산되는 전력이나 송수관(16)에 설치된 발전기(24)에서 생산되는 전력은 그 일부가 에어펌프(26)의 동력원으로 사용된다.
또한 제2압축공기탱크(34)는 이후 상세히 설명되는 바와 같이 하부 저수조(12)의 물을 양수하기 위한 기수력을 제공하기 위한 압축공기를 공급하는데 사용된다.
상기 하부 저수조(12)에는 하단부가 하부 저수조(12)의 저면 가까이에 위치하는 양수관(40)이 설치된다.
상기 양수관(40)의 중간에는 하부 저수조(12)에 설치된 압축공기탱크(45)로부터 공급되는 공기와 하부 저수조(12)로부터 유입되는 물이 혼합되어 밀도가 낮아지도록 함으로써, 하부 저수조(12)의 물 일부를 상부 저수조(10)로 양수하기 위한 양수장치(56)가 설치된다.
상기 양수장치(56)는 도 2 내지 도 4에서 설명된다. 양수장치(56)는 양수관(40) 상부근처 즉, 하부 저수조(12) 외부에 설치되어 상기 하부 저수조(12)로부터 양수되는 물을 압축공기의 힘으로 양수하기 위한 장치이다.
즉, 상기 양수장치(56)는 도 3에 도시된 바와 같이, 원통관(58)으로 구성되고 내부가 도 2에 도시된 바와 같이 다수의 수평격벽(60)에 의하여 나누어지는 다수의 격실(62)로 나누어져 있다.
상기 원통관(58)의 하측부는 연결부(64)가 형성되어, 하부 저수조(12)에 설치된 양수관(40)의 상단부와 결합된다.
또한, 도 2에서 보인 바와 같이, 연결부(64)가 배치된 원통관(58)의 저면측에 위치하는 제1 격실(62)에는 연결부(64)와 중복되지 않는 위치에 지지각(66)을 가지고 저면측에 폐쇄된 상부개방형의 원통용기형 캐리어(68)가 착설된다. 이러한 캐리어(68) 내에는 일정한 간격을 두고 다수의 양수세관(70)이 설치되어 있다.
이들 양수세관(70)은 저면이 캐리어(68)의 저면을 통하여 하측으로 개방된 형태이고 상단은 제1 격실(62)의 상부인 수평격벽(60)을 통하여 제1 격실의 상부인 제2 격실(62)측으로 연장되어 있다. 그리고 캐리어(68)내에서 양수세관(70)의 하측부에는 급기공(72)이 형성되어 있다.
제2 격실(62)에는 그 저면을 이루는 수평격벽(60)에서 하측의 제1격실(62)로부터 연장된 양수세관(70)의 상측부가 연장배치된 위치를 벗어난 위치에 제1 격실(62)의 경우와 같이 캐리어(68)내에 배치된 양수세관(70)의 조립체가 배치된다.
이러한 캐리어(68)와 양수세관(70)의 조립체는 양수장치(56)의 원통관(58)내에서 각 격실(62)에 연속반복적으로 배치되어 있다.
그리고 최하측의 격실(62)에는 제2압축공기탱크(34)로부터 압축공기가 공급되는 압축공기공급관(74)이 연결된다.
끝으로, 이러한 양수장치(56)의 상단에는 상부양수관(76)이 연결되고 그 상단이 상부 저수조(10)의 수위보다 상측으로 연장되어 있다.
따라서, 상기와 같이 구성되는 본 발명 양수발전시스템은 다음과 같이 작동한다.
상부 저수조(10)로부터 송수관(16)을 통하여 낙하하는 물에 의한 발전기(24)의 발전과 에어펌프(26)로부터 연장된 압축공기공급관(28)을 통하여 하부 저수조(12)에 기포형태의 압축공기가 공급되는 것에 대하여서는 앞서 설명한 바와 같다.
여기에서, 상부 저수조(10)로부터 송수관(16)을 통하여 낙하하는 물이 하부저수조(12)에서 양수관(40)을 통하여 다시 상부 저수조(10)로 보내지는 것을 감안할 때 낙차(h1)는 상부 저수조(10)의 수위로부터 하부 저수조(12)의 수위까지 지만 실용낙차(h2)는 상부 저수조(10)의 수위로부터 양수장치(56)까지의 거리일 것이다.
이러한 양수는 하부 저수조(12) 내에 형성되는 공기층(P)에서 얻는 압축공기의 힘으로 이루어질 수 있다.
상기 하부 저수조(12)를 통하여 양수되는 물은 양수장치(56)를 구성하는 원통관(58)의 최하측 격실(62)에 공급된다.
이러한 물은 캐리어(68)의 저면부터 채워진다. 이와 동시에 공기가 압축공기공급관(74)을 통하여 최하측의 격실(62)로 공급되면 압축공기는 캐리어(68)의 개방된 상부를 통하여 양수세관(70) 사이의 공간을 지나 캐리어(68)내에서 양수세관(70)의 하측에 형성된 급기공(72)으로 공급된다.
이어서, 양수세관(70)의 하측 급기공(72)으로 공급되는 공기는 그 상승력으로 캐리어(68)의 지지각(66)을 통하여 캐리어(68)의 저면까지 채워진 물을 상측으로 인양하는 효과를 보여 각 양수세관(70)을 통한 물의 양수가 시작된다.
또한, 상기 양수세관(70)을 통하여 양수되는 물은 최하측 격실(62)의 상부인 격실(62)로 양수되고 여기에서 다시 공기는 이러한 격실(62)의 캐리어(68)에 배치된 양수세관(70)의 하측으로 공급되고 양수세관(70)의 저면에 채워지는 물이 양수세관(70)을 통하여 다시 그 상부의 격실(62)로 양수되는 것이 반복된다.
부연설명하면, 상단 저수조(10)의 물이 발전기(38)를 거쳐 하부 저수조로 떨어지는 과정에서 외부에 설치된 에어펌프(26)로부터 공기를 공급받아 상기 하부저수조(12)에는 공기층(P)이 형성되고, 이 공기층(P)은 압축공기탱크(34)로 보내져 양수장치(56)로 보내지고, 이와 동시에 하부 저수조(12)의 물은 수압에 의해 양수관(40)을 타고 상단 저수조(10)로 양수되는 과정에서 상기 압축공기탱크(34)로부터 보내진 공기의 유입으로, 물의 밀도가 낮아지고, 이와 같이 물의 밀도가 낮아진 만큼 상부 저소조(10)의 물이 하부 저수조(12)로 공급된다.
이러한 반복적인 물의 수압에 의해 발전기가 가동하게 되는 것이다.
상기 양수장치(56)에서는 압축공기의 상승력에 의하여 물의 양수가 원활하게 이루어지며, 이때, 양수장치(56) 내의 물을 양수하기 위한 동력원은 하부 저수조(12)에 포집된 공기층(P)의 압축공기의 압축력과 수중에서의 상승력의해 이루어진다.
본 발명은 상기와 같은 구성을 기초로 하여 더욱 효과적으로 대용량의 발전과 수소 생산이 가능하도록 도 5 또는 도 6과 같이 설치하였다.
즉, 본 발명의 기본적인 구성은 본 실시예와 같고, 다만, 상기 상부 저수조(10) 내에 설치되는 양수관(40)을 중심으로 에어펌프(26) 및 압축공기공급관(28)과 압축공기탱크(32, 34)와 양수장치가 한 쌍을 이루며 서로 대향하도록 방사선 상으로 여러 개 설치됨으로써, 대용량의 전력과 수소 생산할 수 있는 것이다.
하부 저수조(12)의 물은 양수관(40)의 상부에 설치되는 다수의 분배관(42)을 통하여 각각의 양수장치(56)로 보내진다.
도면에서, 80은 여러 개의 양수장치를 보호하기 위한 보호관이다.
이상과 같이 본 발명에 따른 양수발전시스템의 단순한 변형 내지 변경은 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 용이하게 이용될 수 있으며, 이러한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 영역에 포함되는 것으로 볼 수 있다.
10 : 고위 저수조 12 : 저위 저수조
16 : 송수관 22 : 종형튜블러터빈
24 : 발전기 26 : 에어펌프
28 : 압축공기공급관 32,34 : 압축공기탱크
40 : 양수관 56 : 양수장치
80 : 보호관

Claims (7)

  1. 물 유입구(14)를 통하여 물의 유입이 지속적으로 이루어지는 상부저수조(10); 및
    상기 상부 저수조(10) 보다 낮은 위치에 설치되는 밀폐형 하부 저수조(12); 및
    상기 상부 저수조(10)로부터 상기 하부 저수조(12) 쪽으로 발전을 위한 물을 공급하기 위한 송수관(16); 및
    상기 상부 저수조(10)로부터 낙수되는 수압에 의해 발전이 이루어질 수 있도록 한 종형튜블러터빈(22); 및
    상기 송수관(16) 관내에 설치되는 종형튜블러터빈(22)와 연결설치되며 송수관(16) 외부에 설치되는 발전기(24); 및
    상기 상부 저수조(12)의 근접위치에 설치되는 에어펌프(26); 및
    상기 에어펌프(26)로부터 발생되는 공기를 상기 송수관(16)의 하측으로 공급하여 공기가 하부 저수조(12) 내로 들어가 기포형태로 공급될 수 있도록 하는 압축공기공급관(28); 및
    상기 하부 저수조(12)에 공급되는 물과 공기에 의해 하부 저수조 상부에 형성되는 공기층(P); 및
    상기 공기층에 형성된 공기를 수압에 의해 포집하기 위해 상기 하부 저수조(12)의 상부에 설치되는 압축공기탱크(32, 34); 및
    상기 하부 저수조(12)에 저장된 물을 수압에 의해 상부 저수조로 양수하기 위한 양수장치(56); 및
    로 된 것을 특징으로 하는 양수발전시스템.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 양수장치(56)는 하부저수조(12)와 상부 저수조(10) 사이에 설치되며, 하부에 수압에 의해 물이 유입되는 통공(59)을 가지는 양수관(50); 및
    상기 양수관(50)의 중간 경로에 상기 하부 저수조(12)의 상부에 설치되는 압축공기탱크(34)로부터 유입되는 공기에 의해 양수되는 과정에서 많은 양의 기포를 주입하여 물의 밀도를 낮게 하여, 상기 밀도가 낮아진 많큼 하부 저주조에 물의 공급을 더하도록 한 것을 특징으로 하는 양수발전시스템.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 양수장치(56)는 원통관(58)으로 구성되고, 내부에 길이방향으로 다수의 수평격벽(60)이 등간격으로 형성되는 다수의 격실(62); 및
    상기 다수의 격실(62)을 서로 통하도록 각각의 수평격벽(60)에 설치되며, 유입되는 물을 상부 저수조(10)로 공급하기 위한 다수의 캐리어(68); 및
    상기 캐리어(68)의 하부 근접위치에 형성되며 양수관(40)을 통하여 하부 저수조의 물을 유입하기 위한 연결부(64); 및
    로 된 것을 특징으로 하는 양수발전시스템.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 캐리어(68)는 원통형상으로 저면은 일정한 간격을 두고 상기 연결부(64)와 중복되지 않는 위치에 물이 유입되기 위한 지지각(66)이 형성되고, 내부에는 일정한 간격을 두고 다수의 양수세관(70)이 설치되며, 상부는 개방되어 에어펌프로부터 공기를 공급받아 다음 격실로 보낼 수 있도록 상기 양수세관(70) 하부에 급기공(72)이 형성된 것을 더 포함한 것을 특징으로 하는 양수발전시스템.
  5. 제1항에 있어서, 상기 양수관(40)을 중심으로 설치되는 에어펌프(26) 및 압축공기공급관(28)과 압축공기탱크(32, 34)와 양수장치는 서로 대향하도록 방사선상으로 2쌍 이상이 설치되는 것을 특징으로 하는 양수발전시스템.
  6. 제1항에 있어서, 상기 여러 개의 양수장치(56)를 보호하기 위해 상기 양수장치 외부에 보호관(80)이 설치된 것을 더 포함하는 양수발전시스템.
  7. 제1항에 있어서, 상기 공기를 상기 하부 저수조(12)로 공급하기 위한 에어펌프(26)의 동력원은 상기 발전기(38)에서 발전한 전력을 사용한 것을 특징으로 하는 양수발전시스템.
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