KR20130094077A - 풍력과 태양광에너지를 동력으로 하는 하이브리드 선박 - Google Patents

Abstract

풍력을 이용하여 항해하는 선박에 있어서 적당한 바람을 얻는 일은 쉽지 않기 때문에 현대에 이르러서는 화석연료를 사용하는 내연기관에서 선박동력의 대부분을 얻고 있다. 하지만 내연기관은 운용에 따르는 환경문제와 경제적 비용이 만만치 않다는 문제점이 있다.
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로 돛의 1면에 태양광 감응 집전판을 부착하여 집전판에서 생성된 전기를 축전지에 저장하였다가 풍력과 함께 선외추진장치의 동력으로 사용하는 것을 특징으로 하는 환경친화적 하이브리드 선박을 제공코자 하는데 목적이 있다.

Description

풍력과 태양광에너지를 동력으로 하는 하이브리드 선박{Hybrid vessel powered by wind and solar energy}

본 발명은 환경친화적 선박에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 풍력과 태양광에너지를 동력으로 이용하는 하이브리드 선박에 관한 것이다.

풍력은 오랫동안 선박운항의 중요한 동력이었다. 비록 선박내연기관의 발달로 그 이용이 감소되기는 했으나, 아직도 소형선박이나 레져용 선박의 주요한 동력으로 이용되고 있다.

산업혁명과 함께 등장한 편리한 선박내연기관은 매우 안정적이고 편리하기는 하지만 연료로 사용하는 화석연료에서 공해를 발생한다는 문제가 있다.

화석연료가 발생하는 온실가스와 치솟는 연료비 문제의 대안으로 주목받고 있는 것이 태양광에너지이다.

본 발명은 그린에너지인 풍력과 태양광에너지 모두를 동력으로 하는 하이브리드형 선박을 제공하는데 목적이 있다.

풍력은 돛대에 장착하여 선체에 수직으로 세운 돛이 바람을 받을 때 생성되는 무제한의 무료 그린에너지이지만, 바람이 없거나 방향이 적당하지 않으면 불편하고 거추장스런 무용지물이 된다.

태양광으로부터 에너지를 획득하는 발전량은 안정적으로 설치된 태양전지판의 면적에 비례하게 되는데, 선박의 경우 이와 같은 조건을 구비하기가 용이하지 않다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 돛과 태양광전지모듈을 결합하여 그린에너지를 생산하는 하이브리드 선박을 제공하는데 목적이 있다.

돛은 돛대에 수직으로 장착되지 않고 돛대의 상단부에 수평으로 설치하되 상·하·좌·우 이동으로 높이와 방향 조절이 가능하도록 장착되는 것을 특징으로 한다.

태양광전지판은 돛의 윗면에 부착된다. 소형 레져보트의 경우 선체의 상갑판 면적만큼의 태양전지판을 탑재할 수 있다. 태양광전지판에서 생성된 전기는 인버터를 통해 축전지로 보내져서 저장되고 필요시 동력으로 꺼내 쓸 수 있게 된다.

돛은 돛대를 중심으로 전반부와 후반부로 나뉜 분절구조로 한다.

후반부의 선미돛을 수직으로 세우면 전통방식의 돛처럼 바람을 받아 풍력이 생성됨과 동시에 태양전지판에 의해서 전력이 생산된다.

풍력 이용의 돛에 태양광발전모듈을 결합하면 양자의 단점을 보완하는 매우 효과적인 융합동력을 얻을 수 있다.

이들 풍력과 전력은 보완 대채 동력으로서 선택적으로 사용할 수 있고, 두 개를 모두 한꺼번에 사용할 수도 있다.

본 발명에 따라 얻게 되는 융합동력은 해상에서 무제한으로 얻을 수 있는 자연에너지를 이용하기 때문에 친환경적이고 매우 경제적으로 선박의 운용이 가능하다.

또한 레져 산업용의 소형 선박에 본 발명의 기술을 적용할 경우할 경우 수평으로 전개된 돛이 태양열을 차단하는 차양막으로 기능하여 선내를 쾌적하게 하는 1석3조의 효과를 거둘 수 있고, 여기에 디자인적 요소를 가미하면 한국 고유의 거북선 형태의 멋진 선박을 만들 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 하이브리드 선박의 평면도
도 2는 본 발명에 따른 하이브리드 선박의 측면도
도 3은 본 발명에 따른 하이브리드 선박의 정면도
도 4는 본 발명에 따른 하이브리드 선박의 X-X'선 절단면도
*도면의 주요 부분에 사용된 부호의 설명*
1; 선체
2; 돛대
21; 돛대통
22; 돛대봉
23; 돛대고정기
24; 돛대조절기
3; 돛
31; 선수돛
311∼313 선수전개판
314; 선수전개봉
315; 돛고정기
32; 선미돛
321∼323 선미전개판
324; 선미전개봉
34; 돛구동기
4; 태양광전지판
41∼42; 인버터
43; 축전지

본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

선체(1)의 재질은 가볍고 단단하며 가공이 용이한 강화플라스틱이다.

선체(1)의 선수미선 상의 중앙부에는 강재의 돛대(2)가 수직으로 설치되고, 플라스틱제 돛(3)은 돛대(2)의 상단부에 수평으로 장착된다.

돛대(2)는 돛대통(21) 안에 돛대봉(22)을 끼우거나 뺄수 있는 피스톤 구조이고, 돛대조절기(24)에 의해서 높·낮이와 좌·우 회전방향이 조절된다.

돛대통(21)의 하단부에 장착된 돛대고정기(23)는 선저에 고정되며, 선미방향으로 눕혀서 선내에 수납할 수 있는 구조이다.

돛대봉(22)의 상단부에는 돛고정기(315)와 돛구동기(34)가 각각 설치된다. 돛고정기(315)는 선수전개봉(314)를 물어서 선수돛(31)을 수평되게 고정하고, 돛구동기(34)는 선미전개봉(324)에 연결되어 선미돛(32)을 수직하게 세우거나 수평되게 눕히는 조작기능을 갖는다.

돛(3)은 선수돛(31)과 선미돛(32)으로 나뉜 분절 구조이고, 밀어넣어 수납하고 빼내어 전개하는 방식으로 각각 선수전개판(311, 312, 313)과 선미전개판(321, 322, 323)들로 구성되어 있다.

본 발명에 의해 장착된 돛(3)은 통상의 일반의 돛과는 달리 수평으로 장착하는 것을 특징으로 한다. 풍력을 이용할 경우에는 돛구동기(34)를 사용하여 선미돛(32)을 세워서 사용한다. 돛(3)은 바람의 풍력 발생을 극대화하기 위하여 윗면이 불룩하게 제조하여 전개 항해시 바람을 가둘 수 있는 만곡형 구조로 한다.

선수전개판(311, 312, 313)과 선미전개판(321, 322, 323)의 윗면에는 태양광 감응형 태양광집전판(4)이 각각 부착되고, 생성된 전기는 돛대봉(22) 상부에 장착된 두 벌의 변환기(41,42)를 통해 선내 축전지(43)에 저장된다.

선박은 선미돛(32)을 세워서 바람을 받고 진행하면서 동시에 돛(3)의 표면에 부착된 태양광집전판(4)에서 생성된 전기를 축전지(43)에 모아서 모터로 작동하는 선외추진기의 동력으로 공급할 수 있다.

Claims (6)

1. 풍력을 이용하는 선박에 있어서;
   플라스틱 소재로 만든 돛의 표면에 발전용 태양전지판을 부착하는 것을 특징으로 하는 환경친화적 하이브리드 선박.
2. 제1 항에 있어서;
   돛은 선수돛과 선미돛으로 구성되는 분절구조이고, 선수돛은 수평으로 선미돛은 수직으로 마스트에 각각 장착되는 것을 특징으로 하는 환경친화적 하이브리드 선박.
3. 제2 항에 있어서;
   돛은 같은 방향으로 오목하게 들어간 형태이고, 선수돛의 오목한 부분은 아랫쪽으로, 선미돛의 오목한 부분은 선미쪽으로 향하게 각각 설치하는 것을 특징으로 하는 환경친화적 하이브리드 선박.
4. 제1항에 있어서;
   태양전지판은 선수돛의 상면에, 선미돛의 선수측면에 각각 부착되는 것을 특징으로 하는 환경친화적 하이브리드 선박.
5. 제2 항에 있어서;
   각각의 돛은 다수의 전개판으로 구성되고, 이 전개판들을 밀어넣어 수납하고 당겨서 전개하는 방식의 신축구조인 것을 특징으로 하는 환경친화적 하이브리드 선박.
6. 풍력을 이용하는 선박에 있어서;
   돛대가 돛대봉과 돛대통으로 분리 조립되는 구조이고, 돛이 분리된 돛대통이 선미쪽으로 접혀져서 선내로 수납되는 구조인 것을 특징으로 하는 환경친화적 하이브리드 선박.

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