KR20200049721A - 풍력이나 태양광 또는 하이브리드발전시스템을 활용한 선박 - Google Patents

풍력이나 태양광 또는 하이브리드발전시스템을 활용한 선박 Download PDF

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Abstract

본 발명의 상기 바람가이드부(30)의 바람제어날개(31)는 바람제어날개 곡면기울기 각(32)과 바람제어날개 나선형뒤틀림 각(33)과 바람제어날개 배치각(34)을 형성하며, 상기 블레이드부(40)의 상기 나선형블레이드(41)는 블레이드 곡면기울기 각(42)과 블레이드 나선형 뒤틀림 각(43) 및 블레이드 배치각(44)을 형성하므로, 바람제어날개(31)의 바람제어날개 곡면기울기 각(32)과 바람제어날개 나선형뒤틀림 각(33)은 상기 나선형블레이드(41)의 블레이드 곡면기울기 각(42)과 블레이드 나선형 뒤틀림 각(43)보다 입사각이 완만하고 넓으므로 더욱 많은 바람을 상기 나선형블레이드(41) 내측 중심방향으로 들어가게 하여 굴절된 회오리바람을 만들어주므로 더욱 높은 가속도를 얻을 수가 있다.
상기 다중 풍력터빈(315)이 회전을 하였을 때 전체 터빈길이(310c)와 상기 풍력터빈 폭(310d)이 상기 선박지붕 폭(310e)을 벋어나지 않도록 상기 전반부 터빈길이(310a)와 상기 후반부 터빈길이(310b)를 조절하는데, 상기 전반부 터빈길이(310a)보다 상기 후반부 터빈길이(310b)를 더 길게 하여 상기 선박지붕 폭(310e)에 벋어나지 않도록 결합한다.
운항 중일 경우는 상기 다중 풍력터빈(315)이 상기 선박운항방향과 동일한 풍향 및 터빈방향(218)으로 유지되며, 정박 중일 경우는 바람의 영향으로 상기 다중 풍력터빈(315)을 상기 자유로운 풍향에 따른 터빈방향(219)으로 변환시키며, 상기 파워시스템부(500)로써 차량 내부에 장착된 상기 PCS(520), 상기 PMS(540), 상기 메인배터리(550), 상기 DC전원공급장치(560)를 통해서 상기 추진모터(570)와 스크류(screw)(580)를 구동하는 것을 특징으로 하는 풍력이나 태양광 또는 하이브리드발전시스템을 활용한 선박에 관한 것이다.

Description

풍력이나 태양광 또는 하이브리드발전시스템을 활용한 선박{Ship using wind power, solar power or hybrid power generation system}
본 발명은 수평축 풍력터빈과 솔라로 구성되는 풍력이나 태양광 또는 하이브리드발전시스템을 활용한 선박에 관한 것으로, 보다 상세하게는 나선형 블레이드의 풍력에너지와 솔라의 태양광에너지로 기전력을 얻어서 환경 친화적인 풍력발전선박, 태양광발전선박, 하이브리드발전선박을 운용하기 위한 것이다.
현재 사용되는 대부분의 수평축 풍력발전장치들은 바람의 특성을 가장 효율적으로 이용하고자 하는데 그 목적이 맞춰지고 있다.
그러나 수평축 풍력발전장치는 바람 방향에 평행하게 설치된 로터 회전력을 기어장치와 변속장치를 거쳐 발전기로 전달하는 구조로 되어있으며, 초대형 구조물은 제작 및 조립비용이 높고 경제성을 떨어뜨리며, 특히 프로펠러 회전체는 풍량의 집적효과가 낮아서 바람의 소실 율이 높고, 자연을 훼손과 소음으로 인해서 환경을 파괴하며, 이를 선박에 탑재하기 위해서는 큰 단점들이 많다.
따라서 종래의 프로펠러 타입 수평축 풍력발전장치는 날개 스스로 바람을 맞이하는 이용률이 낮고 블레이드 뒤쪽 바람의 저항을 피할 수가 없는 형식으로서 회전속도를 능률이 결여되어 전체적으로 낮게 평가되고 있다.
본 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위해서 창안한 것이다.
본 발명의 목적은 풍력발전시스템과 태양광발전시스템을 개별적으로 이용하거나 또는 하이브리드발전시스템으로 이용하는데 있다.
풍력발전시스템은 풍력터빈부와 파워장치부로 구성.
풍력터빈부는 발전장치부, 바람가이드부, 블레이드부, 축결합부로 구성.
발전장치부는 발전동체, 키(key), 전압조정장치, 너셀(nacelle)로 구성.
바람가이드부는 바람제어날개, 제1중공원형관, 제1축결합부로 구성.
제1블레이드부는 나선형블레이드, 제2중공원형관으로 구성.
제2블레이드부는 나선형블레이드, 제3중공원형관으로 구성.
제1축결합부는 제1중공원형관, 제1부싱, 베어링, 지지부재, 결합나사, 제1구동축, 축 커플링, 키, 제1축받침대로 구성.
제2축결합부는 제2중공원형관, 제2부싱, 베어링, 지지부재, 결합나사, 제1구동축, 축 커플링, 키, 제2축받침대로 구성.
제3축결합부는 제3중공원형관, 제3부싱, 베어링, 지지부재, 결합나사, 제2구동축, 축 커플링, 키, 제3축받침대로 구성.
풍력발전시스템을 선박에 설치하기 위한 선박지붕에 요잉(yawing)부로 구성.
태양광발전시스템을 선박지붕 또는 풍력터빈 위에 설치하기 위한 솔라패널부로 구성.
태양광발전시스템과 파워장치부의 구성.
파워시스템부는 PCS(Power Controller System)와, PMS(Power Management system)와, 메인배터리(Main Battery)와, DC전원공급장치(DC Power Supply)로 구성.
풍력발전시스템과 태양광발전시스템을 융합하여 구하이브리드발전시스템의 구성.
상기의 목적을 달성하기 위한 기술적 사상으로서의 본 발명은, 풍력발전시스템과, 태양광발전시스템과, 하이브리드발전시스템으로 나눈다.
풍력터빈부는 발전장치부와, 바람가이드부와, 블레이드부, 축결합부로 구성한다.
발전장치부는 발전동체, 키(key), 전압조정장치, 너셀(nacelle)로 구성하고, 제1구동축과 바람가이드부를 제1축결합부로 결합한다.
바람가이드부의 바람제어날개는 날개 기울기각과 날개 뒤틀림각과 날개 배치각을 성형하며,
바람가이드부는 발전장치부와 제1축결합부로 결합한다.
블레이드부의 제1블레이드부와 제2블레이드부로 나누며,
블레이드부의 나선형블레이드는 곡면기울기 각과 나선형뒤틀림 각 및 배치각을 성형하며,
바람가이드부와 제1블레이드부를 제2축결합부로 결합한다.
제1블레이드부와 제2블레이드부를 제3축결합부로 결합한다.
태양광발전시스템은 솔라패널부의 다수의 솔라패널과 고정지지대로 결합한다.
파워시스템부는 선박의 내부에 PCS와, PMS와, 메인배터리와, DC전원공급장치로 결합된다.
하이브리드발전시스템은 풍력발전시스템과 태양광발전시스템을 융합하여 구성된다.
풍력발전시스템과 태양광발전시스템 및 하이브리드발전시스템은 각각 풍력발전선박과 태양광발전선박 및 하이브리드발전선박에 설치되어 환경 친화적인 신재생에너지발전시스템으로 운용된다.
본 발명의 상기 풍력발전시스템에서, 상기 바람가이드부의 상기 바람제어날개는 날개 기울기각과 날개 뒤틀림각과 날개 배치각을 형성하여 운항 중에 불어오는 바람을 충돌시켜 상기 블레이드부의 안쪽으로 굴절된 회오리바람을 만들어주므로 더욱 높은 가속도를 얻을 수가 있다.
또한, 운항뿐 아니라 정박 중에도 상기 풍력발전시스템이 풍향을 향하도록 하여 어느 방향에서든지 발전을 할 수가 있다.
또한, 제1블레이드부의 뒤쪽에 직렬로 결합할 수 있는 동일한 모양과 크기를 가진 복수의 제2블레이드부는 풍압의 지속시간을 길게 유지하면서 유속의 흐름을 방해하지 않으며, 상기 제1블레이드부와 상기 제2블레이드부의 뒤쪽 공기에 대한 마찰저항을 감소시켜 회전력을 증가시킬 수 있으므로 시간적 및 경제적 부담 없이 풍량을 증가시켜 상기 풍력발전시스템의 유용성을 제공할 수 있다.
또한, 상기 태양광발전시스템은, 선박지붕위에 상기 솔라패널부 설치하며, 보다 많은 전력이 필요할 경우 상기 풍력발전시스템과 상기 태양광발전시스템을 융합하여 상기 하이브리드발전시스템으로 구성하면 Off-Grid용으로 풍력이나 태양광 또는 하이브리드발전시스템을 활용한 선박은 실제생활에 매우 유용하게 사용될 것이다.
도 1은 풍력발전시스템의 평면도
도 2는 바람가이드부의 전면도와 후면도 및 측면도
도 3은 바람가이드부를 연결하기 위한 제1축결합부의 평면도와 단면도
도 4는 나선형 블레이드부의 전면도와 후면도 및 측면도
도 5는 블레이드부를 연결하기 위한 제2축결합부의 평면도와 단면도
도 6은 요잉부의 단면도와 평면도
도 7은 운항 또는 정박 중에 풍향에 따른 풍력발전시스템 회전도
도 8은 발전장치부의 평면도
도 9는 바람가이드부와 블레이드부를 결합한 평면도
도 10은 바람가이드부와 블레이드부의 분리 사시도
도 11은 바람가이드부와 블레이드부의 결합 사시도
도 12는 다중 풍력터빈의 사시도
도 13은 풍력발전선박의 단면도
도 14는 풍력발전선박의 평면도
도 15는 정박 중에 다중 풍력발전시스템이 회전된 풍력발전선박의 평면도
도 16은 태양광발전선박의 평면도
도 17은 하이브리드발전선박의 측면도와 평면도
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부 도면에 의거하여 상세하게 설명하기로 한다.
본 발명은 풍량과 풍압의 집적효과를 증진시키기 위해서 발전장치부(50)와, 바람가이드부(30)와, 블레이드부(40)를 결합한 풍력발전시스템(1)으로 전력을 생산하는 방법과, 솔라패널부(400)을 이용하여 태양광의 집적효과를 증진시켜 태양광발전시스템(2)으로 전력을 생산하는 방법과, 풍력발전시스템(1)과 태양광발전시스템(2)을 융합하여 하이브리드발전시스템(3)으로 기전력을 생산하는 풍력이나 태양광 또는 하이브리드발전시스템을 활용한 선박을 연구한 것이다.
도 1은 풍력발전시스템의 평면도이다.
풍력발전시스템(1)은,
풍향에 따라 좌우로 회전하는 요잉부(200)와,
상기 요잉부(200)의 위쪽에 결합되며 중공원형으로 외곽을 구성하는 터빈하우징(320)과,
상기 터빈하우징(320)의 내부에 발전동체(51), 발전동체축(52a), 제1구동축(52a), 키(53), 축 커플링(19), 제1축받침대(14a), 전압조정장치(54), 너셀(55), 전력케이블(56)이 구비되며, 상기 발전동체축(52a)과 상기 제1구동축(52a)이 상기 키(53)와 상기 축 커플링(19)으로 결합되며, 내부에 베어링을 가지는 상기 제1축받침대(14a)를 이용하여 상기 터빈하우징(320)의 내주 면에 결합되는 발전장치부(50)를 구성한다.
내부가 중공원형으로된 제1중공원형관(15a)이 구비되고,
상기 제1중공원형관(15a) 외주면에 형성되는 바람제어날개(31)는 2개의 판형구조물을 시계방향 또는 반시계방향의 유선형으로 절곡되며, 날개 기울기각(32)과 날개 뒤틀림각(33)과 날개 배치각(34)을 형성하는 바람가이드부(30)를 구성한다.
내부가 중공원형으로 형성된 일정한 길이의 제2중공원형관(15b)이 구비되고,
판형구조물을 시계방향 또는 반시계방향의 유선형으로 절곡한 다수의 나선형블레이드(41)가 구비되며, 상기 나선형블레이드(41)는 상기 제2중공원형관(15b) 외주면에 3개의 판형구조물을 나선형으로 절곡하여 곡면기울기 각(42)과 나선형뒤틀림 각(43)을 형성하고 제1블레이드부(40A) 및 제2블레이드부(40B)로 구성되는 블레이드부(40)를 구성한다.
따라서 상기 요잉부(200)와, 상기 터빈하우징(320)과, 상기 발전장치부(50)와, 상기 바람가이드부(30)와, 상기 제1블레이드부(40A) 및 상기 제2블레이드부(40B)를 각각 제1축결합부(10A), 제2축결합부(10B), 제3축결합부(10C)로 결합되는 풍력터빈부(300)를 나타내는 것이다.
도 2는 바람가이드부의 전면도와 후면도 및 측면도이다.
상기 제1중공원형관(15a) 외주면에 형성되는 상기 바람가이드부(30)의 바람제어날개(31)는 2개의 판형구조물을 시계방향 또는 반시계방향의 유선형으로 절곡되며, 날개 기울기각(32)과 날개 뒤틀림각(33)과 날개 배치각(34)을 형성한다.
상기 날개 기울기각(32)은 곡면의 기울기 형상이 상기 제1중공원형관(15a)의 외주면에서 가장자리까지 240° 이내의 유선형으로 형성하고,
상기 날개 뒤틀림각(33)은 종방향으로 상기 제1중공원형관(15a)의 외주면의 시작점부터 끝지점까지 240° 이내의 나선형으로 형성하며,
상기 날개 배치각(34)은 정면에서 볼 경우 상기 제1중공원형관(15a)의 앞 끝단 외주면에 180° 수직으로 형성한다.
상기 바람제어날개(31)는 시계방향 또는 반시계방향으로 구성할 수 있으며, 회전은 하지 않고 바람만 가이드하는 역할만 하게 된다.
상기 바람가이드부(30)의 상기 제1중공원형관(15a)의 일측단 내주면에는 베어링(16)을 장착한 제1부싱(18a)과 결합되며,
상기 제1부싱(18a)의 중심부로 제1구동축(52b)이 회전되도록 결합된다.
상기 제1중공원형관(15a)의 외주면은 2개의 지지부재(17)를 이용하여 상기 터빈하우징(320)의 내주면과 결합되는 것이다.
도 3은 바람가이드부를 연결하기 위한 제1축결합부의 평면도와 단면도이다.
상기 제1축결합부(10A)는,
상기 제1축받침대(14a), 상기 제1중공원형관(15a), 상기 베어링(16), 상기 지지부재(17), 상기 제1부싱(18a), 상기 축 커플링(19), 상기 상기 제1구동축(52b)이 구비되고,
상기 발전동체축(52a)의 일측단과 상기 제1구동축(52b)의 일측단이 상기 키(53)와 상기 축 커플링(19)을 이용하여 상호 결합되며, 내부에 베어링을 포함한 상기 제1축받침대(14a)를 이용하여 상기 터빈하우징(320)의 내주 면에 결합된다.
상기 제1구동축(52b)은 상기 베어링(16)을 장착한 상기 제1부싱(18a)의 중심부를 관통하고, 상기 제1중공원형관(15a)의 내부를 통과해서 자유롭게 회전하게 된다.
상기 제1중공원형관(15a)의 외주 면은 상기 지지부재(17)를 이용하여 상기 터빈하우징(320)의 내주면과 결합되는 것이다.
도 4는 나선형 블레이드부의 전면도와 후면도 및 측면도이다.
상기 제1블레이드부(40A)와 상기 제2블레이드부(40B)는,
내부가 중공으로 형성된 일정한 길이의 상기 제2중공원형관(15b)이 구비되고,
판형구조물을 시계방향 또는 반시계방향의 유선형으로 절곡한 다수의 상기 나선형블레이드(41)가 구비되며,
상기 나선형블레이드(41)는 상기 제2중공원형관(15b) 외주면에 3개의 판형구조물을 나선형으로 절곡하여 상기 곡면기울기 각(42)과 상기 나선형뒤틀림 각(43)을 형성한다.
상기 곡면기울기 각(42)은 곡면의 기울기 형상이 240° 이내의 유선형으로 형성한다.
상기 나선형뒤틀림 각(43)은 종방향으로 상기 제2중공원형관(15b)의 앞쪽 시작점부터 끝지점까지 240° 이내의 나선형으로 형성하며, 상기 제2중공원형관(15b)의 원지름에 맞도록 성형한다.
상기 배치각(44)은 상기 제2중공원형관(15b)의 일측단의 정면에서 볼 경우 상기 제2중공원형관(15b)의 외주면에 120° 간격을 유지하여 3개를 3등분하여 시계방향 또는 반시계방향으로 배치되도록 한다.
상기 바람제어날개(31)의 상기 날개 뒤틀림각(33)에 의해서 제어날개안쪽(36)으로 바람이 들어오면 상기 나선형블레이드(41)의 블레이드안쪽(41a)이 상기 나선형뒤틀림 각(43)과 마주보도록 형성되어있도록 하여 부딪히는 바람에 의해서 상기 제1블레이드부(40A) 및 상기 제2블레이드부(40B)가 블레이드바깥쪽(41b)으로 회전하도록 한다.
상기 날개 뒤틀림각(33)이 시계방향으로 이루어졌을 경우 상기 나선형뒤틀림 각(43)은 반시계방향으로 이루어서 바람을 맞아들인 후에는 시계방향으로 회전하게 된다.
도 5는 블레이드부를 연결하기 위한 제2축결합부와 제3축결합부의 측면도와 단면도이다.
상기 제2축결합부(10B)는 상기 제1블레이드부(40A)를 연결하는 것으로,
제2축받침대(14b), 상기 제2중공원형관(15b), 상기 베어링(16), 상기 지지부재(17), 제2부싱(18b), 상기 축 커플링(19), 상기 제1구동축(52b), 상기 키(58)가 구비되고,
상기 바람가이드부(30)의 상기 제1중공원형관(15a)을 관통하여 나온 상기 제1구동축(52a)이 상기 제2중공원형관(15b)의 일측단 내주면에 삽입된 상기 제2부싱(18b)과 상기 키(53)를 이용하여 결합되며,
상기 제1구동축(52b)은 내부에 베어링을 포함한 상기 제2축받침대(14b)로 상기 터빈하우징(320)의 내주 면과 결합하고, 상기 제2중공원형관(15b)이 샤프트 역할을 한다.
제3축결합부(10C)는 상기 제2블레이드부(40B)를 연결하는 것으로,
상기 제3축결합부(10C)는 제3축받침대(14c), 제3중공원형관(15c), 상기 베어링(16), 상기 지지부재(17), 제3부싱(18c), 상기 축 커플링(19), 상기 제2구동축(52c), 상기 키(58)가 구비되며,
상기 제2구동축(52c)을 상기 제3중공원형관(15c)의 일측단 내주면에 삽입된 상기 제3부싱(18c)과 상기 키(53)를 이용하여 결합되며,
상기 제2구동축(52c)은 내부에 베어링을 포함한 상기 제3축받침대(14c)로 상기 터빈하우징(320)의 내주 면과 결합하며, 상기 제3중공원형관(15c)이 샤프트 역할을 하게 되는 것이다.
도 6은 요잉부의 단면도와 평면도이다.
상기 풍력터빈부(300)와 연결하기위한 상기 요잉부(yawing)(200)는,
상기 요잉부(yawing)(200)의 골격을 구성하는 요우타워(yaw tower)(212)와,
상기 요우타워(212)의 상단을 형성하며 상기 터빈하우징(320)과 결합하는 요우데크(yaw deck)(211)와,
상기 요우타워(212)의 하단을 형성하며, 내부에 구성하는 요우베어링(216)이 구비되며, 선박지붕(301)과 결합되는 요우받침대(215)와,
상기 요우타워(212)의 외주면에 형성되는 요우걸쇠(213)와,
상기 요우받침대(215)의 가장자리에 형성되는 요우잠금쇠(214)가 구비된다.
상기 선박지붕(301)과 상기 풍력터빈부(300)를 결합하는 상기 요잉부(200)는, 상기 요우받침대(215)의 내부에 장착된 상기 요우베어링(216)에 의해 회전하게 되며, 운항 중에는 선박운항방향과 동일한 터빈방향(218)을 유도하게 되며, 정박 중에는 자유로운 풍향에 따른 터빈방향(219)으로 유도하게 된다.
상기 요우타워(212)의 외주면에 붙어있는 상기 요우걸쇠(213)는 상기 요우타워(212)의 회전과 함께 회전하면서 상기 요우받침대(215)의 가장자리에 붙어있는 상기 요우잠금쇠(214)에 닿으면 더 이상 회전을 못하게 된다.
만약 풍향에 의해서 반대쪽으로 되돌아가게 되어도 상기 요우타워(212)의 외주면에 붙어있는 상기 요우걸쇠(213)는 상기 요우타워(212)와 함께 회전하면서 상기 요우받침대(215)의 가장자리에 붙어있는 상기 요우잠금쇠(214)의 반대쪽에 닿으면 더 이상 회전을 못하게 되는 것을 나타내는 것이다.
도 7은 운항 또는 정박 중에 풍향에 따른 풍력발전시스템 회전도이다.
상기 요잉부(yawing)(200)와 상기 풍력터빈부(300)는,
운항 또는 정박 중에 풍향에 따라 상기 요잉부(200)의 상기 요우타워(212)가 상기 요우받침대(215)의 상기 요우베어링(216)에 의해 회전되며, 운항 중에는 상기 선박운항방향과 동일한 터빈방향(218)과 동일하게 되고, 정박 중에는 상기 자유로운 풍향에 따라 터빈방향(219)으로 유도되어 바람을 맞이하게 된다.
즉, 도 6과 같이 상기 요우타워(212)의 상단에 형성된 상기 요우데크(211)가 상기 터빈하우징(320)의 하단과 결합되며, 상기 요우타워(212)의 외주면에 붙어있는 상기 요우걸쇠(213)가 함께 회전하면서 상기 요우받침대(215)의 가장자리에 붙어있는 상기 요우잠금쇠(214)에 닿으면 더 이상 회전방향으로 회전을 못하도록 하는 기능에 따라서 상기 풍력터빈부(300)의 방향이 결정되는 것을 의미하는 것이다.
도 8은 발전장치부의 평면도이다.
상기 풍력터빈부(300)의 상기 발전장치부(50)는,
상기 발전동체(51), 상기 발전동체축(52a), 상기 제1구동축(52a), 상기 키(key)(53), 상기 전압조정장치(54), 상기 너셀(nacelle)(55), 전력케이블(56)로 구비되고,
상기 발전동체축(52a)과 상기 제1구동축(52a)이 상기 키(key)(53)와 상기 축 커플링(19)으로 결합되며, 내부에 베어링을 가지는 상기 제1축받침대(14a)를 이용하여 상기 터빈하우징(320)의 내주 면에 결합되는 것을 나타내는 것이다.
도 9는 바람가이드부와 블레이드부를 결합한 평면도이다.
상기 바람가이드부(30)와 상기 블레이드부(40)의 결합은,
먼저 상기 바람제어날개(31)의 상기 날개 기울기각(32) 및 상기 날개 뒤틀림각(33)에 의해서 상기 제어날개안쪽(36)으로 바람이 들어오면, 상기 나선형블레이드(41)의 상기 블레이드안쪽(41a)이 상기 곡면기울기 각(42) 및 상기 나선형뒤틀림 각(43)과 마주보도록 형성되어 있어서 부딪히는 바람에 의해서 상기 블레이드바깥쪽(41b)으로 회전하도록 한다.
이 때 상기 제1구동축(52b) 및 상기 제2구동축(52c)이 상기 발전동체축(52a)을 구동시켜서 발전을 이루게 된다.
상기 날개 기울기각(32) 및 상기 날개 뒤틀림각(33)이 시계방향으로 이루어졌을 경우 상기 곡면기울기 각(42) 및 상기 나선형뒤틀림 각(43)은 반시계방향으로 구성하여 바람을 맞아들인 후에는 시계방향으로 회전하게 되는 것을 나타내는 것이다.
도 10은 바람가이드부와 블레이드부의 분리 사시도이다.
상기 바람가이드부(30)와 상기 제1블레이드부(40A)와 상기 제2블레이드부(40B)가 분리된 사시도를 보여주는 것이다.
도 11은 바람가이드부와 블레이드부의 결합 사시도이다.
상기 바람가이드부(30)와 상기 제1블레이드부(40A)와 상기 제2블레이드부(40B)가 결합된 사시도를 보여주는 것이다.
도 12는 다중 풍력터빈의 사시도이다.
상기 다중 풍력터빈(315)이 결합된 사시도를 보여주는 것이다.
도 13은 풍력발전선박의 단면도이다.
풍력발전선박(1A)에서,
상기 풍력터빈부(300)의 상기 풍력터빈(310)은 상기 선박지붕(301)위에 설치하며, 운항 중일 경우는 풍향의 영향으로 상기 풍력터빈(310)이 상기 선박운항방향과 동일한 풍향 및 터빈방향(218)으로 유지되면서 상기 풍력발전시스템(1)을 가동하게 된다.
파워장치부(500)는,
상기 풍력터빈부(300)로부터 인가된 전력을 제어 및 메인배터리(550)에 충전할 수 있도록 차량 내부에 장착된 PCS(520)와,
상기 PCS(520)를 통해 제어 및 충전된 전력을 상기 메인배터리(550)에서 관리하기 위해 차량 내부에 장착된 PMS(540)와,
제어 및 변환된 전력을 저장할 수 있는 상기 메인배터리(550)가 구비되고,
상기 메인배터리(550)로부터 저장되었던 DC전력을 인가하기 위해 DC전원공급장치(560)를 이용하여 추진모터(570)와 스크류(screw)(580)를 구동하게 되는 것을 나타내는 것이다.
도 14는 풍력발전선박의 평면도이다.
상기 풍력발전선박(1A)에서,
상기 풍력터빈부(300)의 상기 풍력터빈(310)은 전체 터빈길이(310c)와 풍력터빈 폭(310d)이 선박지붕 폭(310e)을 벋어나지 않도록 전반부 터빈길이(310a)와 후반부 터빈길이(310b)를 조절하고, 상기 전반부 터빈길이(310a)보다 상기 후반부 터빈길이(310b)를 더 길게 하여 상기 풍력터빈(310)이 회전을 하였을 때 상기 선박지붕 폭(310e)에 벋어나지 않도록 결합한다.
운항 중일 경우는 풍향의 영향으로 상기 선박지붕(301)위의 상기 풍력터빈(310)이 상기 선박운항방향과 동일한 풍향 및 터빈방향(218)으로 움직이면서 상기 풍력발전시스템(1)을 가동하게 된다.
상기 파워장치부(500)는,
상기 풍력터빈부(300)로부터 인가된 전력을 제어 및 상기 메인배터리(550)에 충전할 수 있도록 차량 내부에 장착된 상기 PCS(520)와,
상기 PCS(520)를 통해 제어 및 충전된 전력을 상기 메인배터리(550)에서 관리하기 위해 차량 내부에 장착된 상기 PMS(540)와,
제어 및 변환된 전력을 저장할 수 있는 상기 메인배터리(550)가 구비되고,
상기 메인배터리(550)로부터 저장되었던 DC전력을 인가하기 위해 상기 DC전원공급장치(560)를 이용하여 상기 추진모터(570)와 상기 스크류(580)를 구동하게 되는 것을 나타내는 것이다.
도 15는 정박 중에 다중 풍력발전시스템이 회전된 풍력발전선박의 평면도이다.
상기 풍력발전선박(1A)은,
상기 풍력터빈부(300)의 다중 풍력터빈(315)을 상기 선박지붕(301)위에 설치하며,
상기 다중 풍력터빈(315)의 앞쪽 끝단에서부터 상기 요잉부(200) 중심선까지의 상기 전반부 터빈길이(310a)와,
상기 다중 풍력터빈(315)의 뒤쪽 끝단에서부터 상기 요잉부(200) 중심선까지의 상기 후반부 터빈길이(310b)와,
상기 요잉부(200)에 의해 상기 다중 풍력터빈(315)이 좌우로 회전할 때 상기 선박지붕 폭(310e)의 넓이를 벋어나지 않는 상기 터빈 전체길이(310c)와,
상기 요잉부(200)에 의해 상기 다중 풍력터빈(315)이 좌우로 회전할 때 상기 선박지붕 폭(310e)의 넓이를 벋어나지 않는 상기 풍력터빈 폭(310d)을 구성하고,
이를 위하여 상기 전반부 터빈길이(310a)보다 상기 후반부 터빈길이(310b)를 더 길게 하되 상기 선박지붕 폭(310e)에 벋어나지 않도록 결합한다.
따라서 상기 선박지붕(301)위의 상기 다중 풍력터빈(315)은 바람을 받기위해 상기 자유로운 풍향에 따른 터빈방향(219)으로 움직이면서 상기 풍력발전시스템(1)을 가동하게 된다.
상기 풍력발전선박(1A)이 운항을 시작하면은, 상기 다중 풍력터빈(315)이 상기 선박운항방향과 동일한 풍향 및 터빈방향(218)으로 움직이면서 상기 풍력발전시스템(1)을 가동하게 된다.
상기 파워장치부(500)는 상기 풍력터빈부(300)가 결합되어,
상기 풍력터빈부(300)로부터 인가된 전력을 제어 및 상기 메인배터리(550)에 충전할 수 있도록 차량 내부에 장착된 상기 PCS(520)와,
상기 PCS(520)를 통해 제어 및 충전된 전력을 상기 메인배터리(550)에서 관리하기 위해 차량 내부에 장착된 상기 PMS(540)와,
제어 및 변환된 전력을 저장할 수 있는 상기 메인배터리(550)가 구비되고,
상기 메인배터리(550)로부터 저장되었던 DC전력을 인가하기 위해 상기 DC전원공급장치(560)를 이용하여 상기 추진모터(570)와 상기 스크류(580)를 구동하게 되는 것을 나타내는 것이다.
도 16은 태양광발전선박의 평면도이다.
상기 태양광발전선박(2A)에서 태양광발전시스템(2)은,
솔라패널부(400)는,
다수의 솔라셀(401)이 부착된 다수의 솔라패널(402)이 상기 다중 풍력터빈(315) 위에 설치된다.
상기 파워장치부(500)는 상기 솔라패널부(400)와 결합하여,
상기 솔라패널부(400)로부터 인가된 전력을 동시에 제어 및 상기 메인배터리(550)에 충전할 수 있도록 차량 내부에 장착된 상기 PCS(520)와,
상기 PCS(520)를 통해 제어 및 충전된 전력을 상기 메인배터리(550)에서 관리하기 위해 차량 내부에 장착된 상기 PMS(540)와,
제어 및 변환된 전력을 저장할 수 있는 상기 메인배터리(550)가 구비되고,
상기 메인배터리(550)로부터 저장되었던 DC전력을 인가하기 위해 상기 DC전원공급장치(560)를 이용하여 상기 추진모터(570)와 상기 스크류(580)를 구동하게 되는 것을 나타내는 것이다.
도 17은 하이브리드발전선박의 측면도와 평면도이다.
하이브리드발전선박(3A)에서,
상기 풍력터빈부(300)는,
상기 풍력터빈부(300)의 상기 다중 풍력터빈(315)을 상기 선박지붕(301)위에 설치하며,
상기 다중 풍력터빈(315)의 앞쪽 끝단에서부터 상기 요잉부(200) 중심선까지의 상기 전반부 터빈길이(310a)와,
상기 다중 풍력터빈(315)의 뒤쪽 끝단에서부터 상기 요잉부(200) 중심선까지의 상기 후반부 터빈길이(310b)와,
상기 요잉부(200)에 의해 상기 다중 풍력터빈(315)이 좌우로 회전할 때 상기 선박지붕 폭(310e)의 넓이를 벋어나지 않는 상기 터빈 전체길이(310c)와,
상기 요잉부(200)에 의해 상기 다중 풍력터빈(315)이 좌우로 회전할 때 상기 선박지붕 폭(310e)의 넓이를 벋어나지 않는 상기 풍력터빈 폭(310d)을 구성하고,
이를 위하여 상기 전반부 터빈길이(310a)보다 상기 후반부 터빈길이(310b)를 더 길게 하되 상기 선박지붕 폭(310e)에 벋어나지 않도록 결합되며, 항상 상기 선박지붕(301)위의 상기 다중 풍력터빈(315)을 따라서 함께 움직이게 된다.
상기 솔라패널부(400)는,
다수의 상기 솔라셀(401)이 부착된 다수의 상기 솔라패널(402)이 상기 다중 풍력터빈(315) 위에 설치되며,
패널가로길이(452a)와 패널세로길이(452b)가 상기 선박지붕 폭(310e)을 벋어나지 않도록 하며, 항상 상기 선박지붕(301)위의 상기 다중 풍력터빈(315)을 따라서 함께 움직이게 된다.
상기 파워장치부(500)는 상기 풍력터빈부(300) 또는 상기 솔라패널부(400)와 결합되며,
상기 풍력터빈부(300) 또는 상기 솔라패널부(400)로부터 인가된 전력을 동시에 제어 및 상기 메인배터리(550)에 충전할 수 있도록 차량 내부에 장착된 상기 PCS(520)와,
상기 PCS(520)를 통해 제어 및 충전된 전력을 상기 메인배터리(550)에서 관리하기 위해 차량 내부에 장착된 상기 PMS(540)와,
제어 및 변환된 전력을 저장할 수 있는 상기 메인배터리(550)가 구비되고,
상기 메인배터리(550)로부터 저장되었던 DC전력을 인가하기 위해 상기 DC전원공급장치(560)를 이용하여 상기 추진모터(570)와 상기 스크류(580)를 구동하게 되는 것을 나타내는 것이다.
이하, 도 13내지 도 17은 공통적으로 상기 파워장치부(500)는,
상기 풍력발전선박(1A), 상기 태양광발전선박(2A), 상기 하이브리드발전선박(3A)의 상기 풍력터빈부(300) 또는 상기 솔라패널부(400)로부터 인가된 전력을 제어 및 상기 메인배터리(550)에 충전할 수 있도록 차량 내부에 장착된 상기 PCS(520)와,
상기 PCS(520)를 통해 제어 및 충전된 전력을 상기 메인배터리(550)에서 관리하기 위해 차량 내부에 장착된 상기 PMS(540)와,
제어 및 변환된 전력을 저장할 수 있는 상기 메인배터리(550)와,
상기 메인배터리(550)로부터 저장되었던 DC전력을 인가하기 위해 상기 DC전원공급장치(560)를 이용하여 상기 추진모터(570)와 상기 스크류(580)를 구동하게 되는 것을 나타내는 것이다.
이와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
1 : 풍력발전시스템(wind turbine generation power system)
1A : 풍력발전선박(wind turbine generation power system utilizes ship)
2 : 태양광발전시스템(solar generation power system)
2A : 태양광발전선박(solar generation power system utilizes ship)
3 : 하이브리드발전시스템(hybrid generation power system)
3A : 하이브리드발전선박(hybrid generation power system utilizes ship)
10A : 제1축결합부 10B : 제2축결합부 10C : 제3축결합부
13 : 결합나사
14a : 제1축받침대 14b : 제2축받침대 14c : 제3축받침대
15a : 제1중공원형관 15b : 제2중공원형관 15c : 제3중공원형관
16 : 베어링(Bearing) 17 : 지지부재
18a : 제1부싱(1'st bushing) 18b : 제2부싱(2'nd bushing) 18c : 제3부싱(3'th bushing)
19 : 축 커플링(shaft coupling)
30 : 바람가이드부(wind guide) 31 : 바람제어날개(wind control pan)
32 : 날개 기울기각 33 : 날개 뒤틀림각 34 : 날개 배치각
36 : 제어날개 안쪽 37 : 제어날개 바깥쪽
40 : 블레이드부(blade) 40A : 제1블레이드부 40B : 제2블레이드부
41 : 나선형 블레이드 41a : 블레이드 안쪽 41b : 블레이드 바깥쪽
42 : 곡면기울기 각 43 : 나선형뒤틀림 각 44 : 배치각
50 : 발전장치부(generator system)
51 : 발전동체(generator) 52a : 발전동체축 52b : 제1구동축 52c : 제2구동축
53 : 키(key) 54 : 전압조정장치(AVR) 55 : 너셀(nacelle) 56 : 전력케이블(power cable)
200 : 요잉부(yawing)
211 : 요우데크(yaw deck) 212 : 요우타워(yaw tower) 213 : 요우걸쇠
214 : 요우잠금쇠 215 : 요우받침대 216 : 요우베어링
217 : 선박운항방향
218 : 차량진행방향과 동일한 터빈방향 219 : 자유로운 풍향에 따른 터빈방향
300 : 풍력터빈부
301 : 선박지붕 310 : 풍력터빈
310a : 전반부 터빈길이 310b : 후반부 터빈길이 310c : 전체 터빈길이
310d : 풍력터빈 폭 310e : 선박지붕 폭
315 : 다중 풍력터빈(multi wind turbine) 320 : 터빈하우징(turbine housing)
400 : 솔라패널부
401 : 솔라셀(solar cell) 402 : 솔라패널(solar panel)
430 : 고정지지대
452a : 패널 가로길이 452b : 패널 세로길이
500 : 파워장치부
520 : PCS(Power Controller System) 540 : PMS(Power Management System)
550 : 메인배터리(Main Battery) 560 : DC전원공급장치(DC Power Supply)
570 : 추진모터(Motor) 580 : 스크류(screw)

Claims (15)

  1. 풍향에 따라 좌우로 회전하는 요잉부(200)와;
    상기 요잉부(200)의 위쪽에 결합되며 중공원형으로 외곽을 구성하는 터빈하우징(320)과;
    상기 터빈하우징(320)의 내부에 발전동체(51), 발전동체축(52a), 제1구동축(52a), 키(53), 축 커플링(19), 제1축받침대(14a), 전압조정장치(54), 너셀(55), 전력케이블(56)이 구비되며, 상기 발전동체축(52a)과 상기 제1구동축(52a)이 상기 키(53)와 상기 축 커플링(19)으로 결합되며, 내부에 베어링을 가지는 상기 제1축받침대(14a)를 이용하여 상기 터빈하우징(320)의 내주 면에 결합되는 발전장치부(50)와;
    내부가 중공원형으로된 제1중공원형관(15a)이 구비되고, 상기 제1중공원형관(15a) 외주면에 형성되는 바람제어날개(31)는 2개의 판형구조물을 시계방향 또는 반시계방향의 유선형으로 절곡되며, 날개 기울기각(32)과 날개 뒤틀림각(33)과 날개 배치각(34)을 형성하는 바람가이드부(30)와;
    내부가 중공원형으로 형성된 일정한 길이의 제2중공원형관(15b)이 구비되고, 판형구조물을 시계방향 또는 반시계방향의 유선형으로 절곡한 다수의 나선형블레이드(41)가 구비되며, 상기 나선형블레이드(41)는 상기 제2중공원형관(15b) 외주면에 3개의 판형구조물을 나선형으로 절곡하여 곡면기울기 각(42)과 나선형뒤틀림 각(43)을 형성하고 제1블레이드부(40A) 및 제2블레이드부(40B)로 구성되는 블레이드부(40); 및
    상기 요잉부(200)와, 상기 터빈하우징(320)과, 상기 발전장치부(50)와, 상기 바람가이드부(30)와, 상기 제1블레이드부(40A) 및 상기 제2블레이드부(40B)를 각각 제1축결합부(10A), 제2축결합부(10B), 제3축결합부(10C)로 결되되는 풍력터빈부(300)를 나타내는 것을 특징으로 하는 풍력이나 태양광 또는 하이브리드발전시스템을 활용한 선박.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 바람가이드부(30)에서,
    상기 제1중공원형관(15a) 외주면에 형성되는 상기 바람가이드부(30)의 바람제어날개(31)는 2개의 판형구조물을 시계방향 또는 반시계방향의 유선형으로 절곡되며, 날개 기울기각(32)과 날개 뒤틀림각(33)과 날개 배치각(34)을 형성하는 것과;
    상기 날개 기울기각(32)은 곡면의 기울기 형상이 상기 제1중공원형관(15a)의 외주면에서 가장자리까지 240° 이내의 유선형으로 형성하고,
    상기 날개 뒤틀림각(33)은 종방향으로 상기 제1중공원형관(15a)의 외주면의 시작점부터 끝지점까지 240° 이내의 나선형으로 형성하며,
    상기 날개 배치각(34)은 정면에서 볼 경우 상기 제1중공원형관(15a)의 앞 끝단 외주면에 180° 수직으로 형성하는 것과;
    상기 바람제어날개(31)는 시계방향 또는 반시계방향으로 구성할 수 있으며, 회전은 하지 않고 바람만 가이드하는 역할만 하는 것과;
    상기 바람가이드부(30)의 상기 제1중공원형관(15a)의 일측단 내주면에는 베어링(16)을 장착한 제1부싱(18a)과 결합되며, 상기 제1부싱(18a)의 중심부로 제1구동축(52b)이 회전되도록 결합하는 것; 및
    상기 제1중공원형관(15a)의 외주면은 2개의 지지부재(17)를 이용하여 상기 터빈하우징(320)의 내주면과 결합되는 것을 특징으로 하는 풍력이나 태양광 또는 하이브리드발전시스템을 활용한 선박.
  3. 제 1 항과 제 2항에 있어서,
    상기 제1축결합부(10A)에서,
    상기 제1축받침대(14a), 상기 제1중공원형관(15a), 상기 베어링(16), 상기 지지부재(17), 상기 제1부싱(18a), 상기 축 커플링(19), 상기 상기 제1구동축(52b)이 구비되는 것과;
    상기 발전동체축(52a)의 일측단과 상기 제1구동축(52b)의 일측단이 상기 키(53)와 상기 축 커플링(19)을 이용하여 상호 결합되는 것과;
    내부에 베어링을 포함한 상기 제1축받침대(14a)를 이용하여 상기 터빈하우징(320)의 내주 면에 결합하는 것과;
    상기 제1구동축(52b)은 상기 베어링(16)을 장착한 상기 제1부싱(18a)의 중심부를 관통하고, 상기 제1중공원형관(15a)의 내부를 통과해서 자유롭게 회전하게 되는 것; 및
    상기 제1중공원형관(15a)의 외주 면은 상기 지지부재(17)를 이용하여 상기 터빈하우징(320)의 내주면과 결합되는 것을 특징으로 하는 풍력이나 태양광 또는 하이브리드발전시스템을 활용한 선박.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1블레이드부(40A)와 상기 제2블레이드부(40B)에서,
    내부가 중공으로 형성된 일정한 길이의 상기 제2중공원형관(15b)이 구비되는 것과;
    판형구조물을 시계방향 또는 반시계방향의 유선형으로 절곡한 다수의 상기 나선형블레이드(41)가 구비되는 것과;
    상기 나선형블레이드(41)는 상기 제2중공원형관(15b) 외주면에 3개의 판형구조물을 나선형으로 절곡하여 상기 곡면기울기 각(42)과 상기 나선형뒤틀림 각(43)을 형성하는 것과;
    상기 곡면기울기 각(42)은 곡면의 기울기 형상이 240° 이내의 유선형으로 형성하는 것과;
    상기 나선형뒤틀림 각(43)은 종방향으로 상기 제2중공원형관(15b)의 앞쪽 시작점부터 끝지점까지 240° 이내의 나선형으로 형성하며, 상기 제2중공원형관(15b)의 원지름에 맞도록 성형하는 것과;
    상기 배치각(44)은 상기 제2중공원형관(15b)의 일측단의 정면에서 볼 경우 상기 제2중공원형관(15b)의 외주면에 120° 간격을 유지하여 3개를 3등분하여 시계방향 또는 반시계방향으로 배치되도록 하는 것과;
    상기 바람제어날개(31)의 상기 날개 뒤틀림각(33)에 의해서 제어날개안쪽(36)으로 바람이 들어오면 상기 나선형블레이드(41)의 블레이드안쪽(41a)이 상기 나선형뒤틀림 각(43)과 마주보도록 형성되어있도록 하여 부딪히는 바람에 의해서 상기 제1블레이드부(40A) 및 상기 제2블레이드부(40B)가 블레이드바깥쪽(41b)으로 회전하도록 하는 것; 및
    상기 날개 뒤틀림각(33)이 시계방향으로 이루어졌을 경우 상기 나선형뒤틀림 각(43)은 반시계방향으로 이루어서 바람을 맞아들인 후에는 시계방향으로 회전하게 되는 것을 특징으로 하는 풍력이나 태양광 또는 하이브리드발전시스템을 활용한 선박.
  5. 제 1 항내지 제4항에 있어서,
    상기 제2축결합부(10B)는 상기 제1블레이드부(40A)를 연결하는 것으로,
    제2축받침대(14b), 상기 제2중공원형관(15b), 상기 베어링(16), 상기 지지부재(17), 제2부싱(18b), 상기 축 커플링(19), 상기 제1구동축(52b), 상기 키(58)가 구비되고, 상기 바람가이드부(30)의 상기 제1중공원형관(15a)을 관통하여 나온 상기 제1구동축(52a)이 상기 제2중공원형관(15b)의 일측단 내주면에 삽입된 상기 제2부싱(18b)과 상기 키(53)를 이용하여 결합되는 것과;
    상기 제1구동축(52b)은 내부에 베어링을 포함한 상기 제2축받침대(14b)로 상기 터빈하우징(320)의 내주 면과 결합하고, 상기 제2중공원형관(15b)이 샤프트 역할을 하는 것; 및
    제3축결합부(10C)는 상기 제2블레이드부(40B)를 연결하는 것으로,
    상기 제3축결합부(10C)는 제3축받침대(14c), 제3중공원형관(15c), 상기 베어링(16), 상기 지지부재(17), 제3부싱(18c), 상기 축 커플링(19), 상기 제2구동축(52c), 상기 키(58)가 구비되며, 상기 제2구동축(52c)을 상기 제3중공원형관(15c)의 일측단 내주면에 삽입된 상기 제3부싱(18c)과 상기 키(53)를 이용하여 결합되며, 상기 제2구동축(52c)은 내부에 베어링을 포함한 상기 제3축받침대(14c)로 상기 터빈하우징(320)의 내주 면과 결합하며, 상기 제3중공원형관(15c)이 샤프트 역할을 하게 되는 것을 특징으로 하는 풍력이나 태양광 또는 하이브리드발전시스템을 활용한 선박.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 풍력터빈부(300)와 연결하기위한 상기 요잉부(yawing)(200)에서,
    상기 요잉부(yawing)(200)의 골격을 구성하는 요우타워(yaw tower)(212)와,
    상기 요우타워(212)의 상단을 형성하며 상기 터빈하우징(320)과 결합하는 요우데크(yaw deck)(211)와,
    상기 요우타워(212)의 하단을 형성하며, 내부에 구성하는 요우베어링(216)이 구비되며, 선박지붕(301)과 결합되는 요우받침대(215)와;
    상기 요우타워(212)의 외주면에 형성되는 요우걸쇠(213)와;
    상기 요우받침대(215)의 가장자리에 형성되는 요우잠금쇠(214)가 구비되는 것과;
    상기 선박지붕(301)과 상기 풍력터빈부(300)를 결합하는 상기 요잉부(200)는, 상기 요우받침대(215)의 내부에 장착된 상기 요우베어링(216)에 의해 회전하게 되며, 운항 중에는 선박운항방향과 동일한 터빈방향(218)을 유도하게 되며, 정박 중에는 자유로운 풍향에 따른 터빈방향(219)으로 유도하게 구비되는 것과;
    상기 요우타워(212)의 외주면에 붙어있는 상기 요우걸쇠(213)는 상기 요우타워(212)의 회전과 함께 회전하면서 상기 요우받침대(215)의 가장자리에 붙어있는 상기 요우잠금쇠(214)에 닿으면 더 이상 회전을 못하게 구비되는 것; 및
    만약 풍향에 의해서 반대쪽으로 되돌아가게 되어도 상기 요우타워(212)의 외주면에 붙어있는 상기 요우걸쇠(213)는 상기 요우타워(212)와 함께 회전하면서 상기 요우받침대(215)의 가장자리에 붙어있는 상기 요우잠금쇠(214)의 반대쪽에 닿으면 더 이상 회전을 못하게 되는 것을 나타내는 것을 특징으로 하는 풍력이나 태양광 또는 하이브리드발전시스템을 활용한 선박.
  7. 제 1항과 제6항에 있어서,
    상기 요잉부(yawing)(200)와 상기 풍력터빈부(300)에서,
    운항 또는 정박 중에 풍향에 따라 상기 요잉부(200)의 상기 요우타워(212)가 상기 요우받침대(215)의 상기 요우베어링(216)에 의해 회전되며, 운항 중에는 상기 선박운항방향과 동일한 터빈방향(218)과 동일하게 되고, 정박 중에는 상기 자유로운 풍향에 따라 터빈방향(219)으로 유도되어 바람을 맞이하게 되는 것과;
    상기 요우타워(212)의 상단에 형성된 상기 요우데크(211)가 상기 터빈하우징(320)의 하단과 결합되는 것; 및
    상기 요우타워(212)의 외주면에 붙어있는 상기 요우걸쇠(213)가 함께 회전하면서 상기 요우받침대(215)의 가장자리에 붙어있는 상기 요우잠금쇠(214)에 닿으면 더 이상 회전방향으로 회전을 못하도록 하는 기능에 따라서 상기 풍력터빈부(300)의 방향이 결정되는 것을 의미하는 것을 특징으로 하는 풍력이나 태양광 또는 하이브리드발전시스템을 활용한 선박.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 풍력터빈부(300)의 상기 발전장치부(50)에서,
    상기 발전동체(51), 상기 발전동체축(52a), 상기 제1구동축(52a), 상기 키(key)(53), 상기 전압조정장치(54), 상기 너셀(nacelle)(55), 전력케이블(56)로 구비되는 것; 및
    상기 발전동체축(52a)과 상기 제1구동축(52a)이 상기 키(key)(53)와 상기 축 커플링(19)으로 결합되며, 내부에 베어링을 가지는 상기 제1축받침대(14a)를 이용하여 상기 터빈하우징(320)의 내주 면에 결합되는 것을 나타내는 것을 특징으로 하는 풍력이나 태양광 또는 하이브리드발전시스템을 활용한 선박.
  9. 제 1항내지 제 5항에 있어서,
    상기 바람가이드부(30)와 상기 블레이드부(40)의 결합에서,
    먼저 상기 바람제어날개(31)의 상기 날개 기울기각(32) 및 상기 날개 뒤틀림각(33)에 의해서 상기 제어날개안쪽(36)으로 바람이 들어오면, 상기 나선형블레이드(41)의 상기 블레이드안쪽(41a)이 상기 곡면기울기 각(42) 및 상기 나선형뒤틀림 각(43)과 마주보도록 형성되어 있어서 부딪히는 바람에 의해서 상기 블레이드바깥쪽(41b)으로 회전하도록 하는 것과;
    이 때 상기 제1구동축(52b) 및 상기 제2구동축(52c)이 상기 발전동체축(52a)을 구동시켜서 발전을 이루게 되는 것; 및
    상기 날개 기울기각(32) 및 상기 날개 뒤틀림각(33)이 시계방향으로 이루어졌을 경우 상기 곡면기울기 각(42) 및 상기 나선형뒤틀림 각(43)은 반시계방향으로 구성하여 바람을 맞아들인 후에는 시계방향으로 회전하게 되는 것을 나타내는 것을 특징으로 하는 풍력이나 태양광 또는 하이브리드발전시스템을 활용한 선박.
  10. 제 1 항에 있어서,
    풍력발전선박(1A)에서,
    상기 풍력터빈부(300)의 상기 풍력터빈(310)은 상기 선박지붕(301)위에 설치하며, 운항 중일 경우는 풍향의 영향으로 상기 풍력터빈(310)이 상기 선박운항방향과 동일한 풍향 및 터빈방향(218)으로 유지되면서 상기 풍력발전시스템(1)을 가동하게 되는 것과;
    파워장치부(500)에서,
    상기 풍력터빈부(300)로부터 인가된 전력을 제어 및 메인배터리(550)에 충전할 수 있도록 차량 내부에 장착된 PCS(520)와;
    상기 PCS(520)를 통해 제어 및 충전된 전력을 상기 메인배터리(550)에서 관리하기 위해 차량 내부에 장착된 PMS(540)와;
    제어 및 변환된 전력을 저장할 수 있는 상기 메인배터리(550)가 구비되는 것; 및
    상기 메인배터리(550)로부터 저장되었던 DC전력을 인가하기 위해 DC전원공급장치(560)를 이용하여 추진모터(570)와 스크류(screw)(580)를 구동하게 되는 것을 나타내는 것을 특징으로 하는 풍력이나 태양광 또는 하이브리드발전시스템을 활용한 선박.
  11. 제 1 항과 제 10항에 있어서,
    상기 풍력발전선박(1A)에서,
    상기 풍력터빈부(300)의 상기 풍력터빈(310)은 전체 터빈길이(310c)와 풍력터빈 폭(310d)이 선박지붕 폭(310e)을 벋어나지 않도록 전반부 터빈길이(310a)와 후반부 터빈길이(310b)를 조절하고, 상기 전반부 터빈길이(310a)보다 상기 후반부 터빈길이(310b)를 더 길게 하여 상기 풍력터빈(310)이 회전을 하였을 때 상기 선박지붕 폭(310e)에 벋어나지 않도록 결합되는 것과;
    운항 중일 경우는 풍향의 영향으로 상기 선박지붕(301)위의 상기 풍력터빈(310)이 상기 선박운항방향과 동일한 풍향 및 터빈방향(218)으로 움직이면서 상기 풍력발전시스템(1)을 가동하게 되는 것과;
    상기 파워장치부(500)에서,
    상기 풍력터빈부(300)로부터 인가된 전력을 제어 및 상기 메인배터리(550)에 충전할 수 있도록 차량 내부에 장착된 상기 PCS(520)와;
    상기 PCS(520)를 통해 제어 및 충전된 전력을 상기 메인배터리(550)에서 관리하기 위해 차량 내부에 장착된 상기 PMS(540)와;
    제어 및 변환된 전력을 저장할 수 있는 상기 메인배터리(550)가 구비되는 것; 및
    상기 메인배터리(550)로부터 저장되었던 DC전력을 인가하기 위해 상기 DC전원공급장치(560)를 이용하여 상기 추진모터(570)와 상기 스크류(580)를 구동하게 되는 것을 나타내는 것을 특징으로 하는 풍력이나 태양광 또는 하이브리드발전시스템을 활용한 선박.
  12. 제 1항과 제10항내지 제 11항에 있어서,
    상기 풍력발전선박(1A)에서,
    상기 풍력터빈부(300)의 다중 풍력터빈(315)을 상기 선박지붕(301)위에 설치되는 것과;
    상기 다중 풍력터빈(315)의 앞쪽 끝단에서부터 상기 요잉부(200) 중심선까지의 상기 전반부 터빈길이(310a)와;
    상기 다중 풍력터빈(315)의 뒤쪽 끝단에서부터 상기 요잉부(200) 중심선까지의 상기 후반부 터빈길이(310b)와;
    상기 요잉부(200)에 의해 상기 다중 풍력터빈(315)이 좌우로 회전할 때 상기 선박지붕 폭(310e)의 넓이를 벋어나지 않는 상기 터빈 전체길이(310c)와;
    상기 요잉부(200)에 의해 상기 다중 풍력터빈(315)이 좌우로 회전할 때 상기 선박지붕 폭(310e)의 넓이를 벋어나지 않는 상기 풍력터빈 폭(310d)을 구성하는 것과;
    이를 위하여 상기 전반부 터빈길이(310a)보다 상기 후반부 터빈길이(310b)를 더 길게 하되 상기 선박지붕 폭(310e)에 벋어나지 않도록 결합하는 것과;
    따라서 상기 선박지붕(301)위의 상기 다중 풍력터빈(315)은 바람을 받기위해 상기 자유로운 풍향에 따른 터빈방향(219)으로 움직이면서 상기 풍력발전시스템(1)을 가동하는 것과;
    상기 풍력발전선박(1A)이 운항을 시작하면은, 상기 다중 풍력터빈(315)이 상기 선박운항방향과 동일한 풍향 및 터빈방향(218)으로 움직이면서 상기 풍력발전시스템(1)을 가동하게 되는 것과;
    상기 파워장치부(500)는 상기 풍력터빈부(300)가 결합되어,
    상기 풍력터빈부(300)로부터 인가된 전력을 제어 및 상기 메인배터리(550)에 충전할 수 있도록 차량 내부에 장착된 상기 PCS(520)와;
    상기 PCS(520)를 통해 제어 및 충전된 전력을 상기 메인배터리(550)에서 관리하기 위해 차량 내부에 장착된 상기 PMS(540)와;
    제어 및 변환된 전력을 저장할 수 있는 상기 메인배터리(550)가 구비되는 것; 및
    상기 메인배터리(550)로부터 저장되었던 DC전력을 인가하기 위해 상기 DC전원공급장치(560)를 이용하여 상기 추진모터(570)와 상기 스크류(580)를 구동하게 되는 것을 나타내는 것을 특징으로 하는 풍력이나 태양광 또는 하이브리드발전시스템을 활용한 선박.
  13. 상기 태양광발전선박(2A)에서 태양광발전시스템(2)에서,
    솔라패널부(400)는 다수의 솔라셀(401)이 부착된 다수의 솔라패널(402)이 상기 다중 풍력터빈(315) 위에 설치되는 것과;
    상기 파워장치부(500)는 상기 솔라패널부(400)와 결합하여,
    상기 솔라패널부(400)로부터 인가된 전력을 동시에 제어 및 상기 메인배터리(550)에 충전할 수 있도록 차량 내부에 장착된 상기 PCS(520)와;
    상기 PCS(520)를 통해 제어 및 충전된 전력을 상기 메인배터리(550)에서 관리하기 위해 차량 내부에 장착된 상기 PMS(540)와;
    제어 및 변환된 전력을 저장할 수 있는 상기 메인배터리(550)가 구비되는 것; 및
    상기 메인배터리(550)로부터 저장되었던 DC전력을 인가하기 위해 상기 DC전원공급장치(560)를 이용하여 상기 추진모터(570)와 상기 스크류(580)를 구동하게 되는 것을 나타내는 것을 특징으로 하는 풍력이나 태양광 또는 하이브리드발전시스템을 활용한 선박.
  14. 제 1 항과 제 13항에 있어서,
    하이브리드발전선박(3A)에서,
    상기 풍력터빈부(300)는,
    상기 풍력터빈부(300)의 상기 다중 풍력터빈(315)을 상기 선박지붕(301)위에 설치하는 것과;
    상기 다중 풍력터빈(315)의 앞쪽 끝단에서부터 상기 요잉부(200) 중심선까지의 상기 전반부 터빈길이(310a)와;
    상기 다중 풍력터빈(315)의 뒤쪽 끝단에서부터 상기 요잉부(200) 중심선까지의 상기 후반부 터빈길이(310b)와;
    상기 요잉부(200)에 의해 상기 다중 풍력터빈(315)이 좌우로 회전할 때 상기 선박지붕 폭(310e)의 넓이를 벋어나지 않는 상기 터빈 전체길이(310c)와;
    상기 요잉부(200)에 의해 상기 다중 풍력터빈(315)이 좌우로 회전할 때 상기 선박지붕 폭(310e)의 넓이를 벋어나지 않는 상기 풍력터빈 폭(310d)을 구성하는 것과;
    이를 위하여 상기 전반부 터빈길이(310a)보다 상기 후반부 터빈길이(310b)를 더 길게 하되 상기 선박지붕 폭(310e)에 벋어나지 않도록 결합되며, 항상 상기 선박지붕(301)위의 상기 다중 풍력터빈(315)을 따라서 함께 움직이게 되는 것과;
    상기 솔라패널부(400)는,
    다수의 상기 솔라셀(401)이 부착된 다수의 상기 솔라패널(402)이 상기 다중 풍력터빈(315) 위에 설치되는 것과;
    패널가로길이(452a)와 패널세로길이(452b)가 상기 선박지붕 폭(310e)을 벋어나지 않도록 하며, 항상 상기 선박지붕(301)위의 상기 다중 풍력터빈(315)을 따라서 함께 움직이게 되는 것과;
    상기 파워장치부(500)는 상기 풍력터빈부(300) 또는 상기 솔라패널부(400)와 결합되며,
    상기 풍력터빈부(300) 또는 상기 솔라패널부(400)로부터 인가된 전력을 동시에 제어 및 상기 메인배터리(550)에 충전할 수 있도록 차량 내부에 장착된 상기 PCS(520)와;
    상기 PCS(520)를 통해 제어 및 충전된 전력을 상기 메인배터리(550)에서 관리하기 위해 차량 내부에 장착된 상기 PMS(540)와;
    제어 및 변환된 전력을 저장할 수 있는 상기 메인배터리(550)가 구비되는 것; 및
    상기 메인배터리(550)로부터 저장되었던 DC전력을 인가하기 위해 상기 DC전원공급장치(560)를 이용하여 상기 추진모터(570)와 상기 스크류(580)를 구동하게 되는 것을 나타내는 것을 특징으로 하는 풍력이나 태양광 또는 하이브리드발전시스템을 활용한 선박.
  15. 제 10항내지 제 14항에 있어서,
    상기 파워장치부(500)에서,
    상기 풍력발전선박(1A), 상기 태양광발전선박(2A), 상기 하이브리드발전선박(3A)의 상기 풍력터빈부(300) 또는 상기 솔라패널부(400)로부터 인가된 전력을 제어 및 상기 메인배터리(550)에 충전할 수 있도록 차량 내부에 장착된 상기 PCS(520)와;
    상기 PCS(520)를 통해 제어 및 충전된 전력을 상기 메인배터리(550)에서 관리하기 위해 차량 내부에 장착된 상기 PMS(540)와;
    제어 및 변환된 전력을 저장할 수 있는 상기 메인배터리(550); 및
    상기 메인배터리(550)로부터 저장되었던 DC전력을 인가하기 위해 상기 DC전원공급장치(560)를 이용하여 상기 추진모터(570)와 상기 스크류(580)를 구동하게 되는 것을 나타내는 것을 특징으로 하는 풍력이나 태양광 또는 하이브리드발전시스템을 활용한 선박.
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