KR20200141414A - 자가발전 시스템을 포함하는 융복합기능 인공터널 - Google Patents

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KR20200141414A
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Abstract

본 발명의 일실시예에 따른 자가발전 시스템을 포함하는 융복합기능 인공터널은 태양광 발전기 및 풍력 발전기 중 적어도 하나 이상을 포함하는 발전부와, 상기 발전부에서 발생된 전기에너지를 이용하여 작동되는 인공터널 전기장치와, 상기 발전부와 상기 인공터널 전기장치가 장착되고, 철길을 따라 설치되는 인공터널 구조물을 포함한다.
본 발명에 의하면 태양광, 풍력에 의해 복합적으로 전기를 발생시키고, 인공터널 구조물에서 이용될 수 있는 전기장치에 전력을 공급함에 따라 에너지 자립화가 가능하고, 기차의 운행을 효율적으로 구현시킬 수 있는 융복합기능 인공터널을 얻을 수 있다.

Description

자가발전 시스템을 포함하는 융복합기능 인공터널 { ARTIFICIALITY TUNNEL HAVING INDEPENDENT ELECTRIC POWER SYSTEM }
본 발명은 자가발전 시스템을 포함하는 융복합기능 인공터널에 관한 것이다.
현대에는 지역의 에너지 자립화를 위하여 상대적으로 설치비용이 저렴하면서 효율이 좋은 소형풍력발전 및 태양광을 이용한 하이브리드 발전시스템이 적용되기 시작하고 있다.
이러한 발전시스템은 연료원을 자체적으로 해결할 수 있기 때문에 소규모 주민이 거주하는 도서지역에는 유용한 에너지 공급원으로서 활용가치가 크다.
또한, 도서지역에서는 지역에 따라 산, 바람, 지하수 등이 달리 분포되어 있으며, 각각의 자연에너지를 이용한 소형풍력, 태양광 및 양수발전을 통해 에너지 자립화가 가능하다. 즉, 도서지역 자립화를 위해서는 무엇보다도 에너지 및 물자립이 필요한 실정이다.
이러한 친환경에너지 생산은 기본적으로 소형풍력과 태양광을 이용하고, 부분적으로 양수발전을 이용할 수 있다.
또한, 친환경에너지 생산시설 중 태양광 발전은 매우 중요한 역할을 하고 있다.
본 발명의 관점은 태양광, 풍력 발전기에 의해 복합적으로 전기를 발생시키고, 발전된 전기를 기차가 통과하는 인공터널의 전기장치에 공급함에 따라 에너지 자립화가 가능한 자가발전 시스템을 포함하는 융복합기능 인공터널을 제공하기 위한 것이다.
또한 본 발명의 다른 관점은 기차의 주행에 의해 유발되는 공기의 유동력을 이용하여 풍력 발전기를 구동시킴에 따라 발전효율을 향상시킬 수 있는 자가발전 시스템을 포함하는 융복합기능 인공터널을 제공하기 위한 것이다.
그리고 본 발명의 또 다른 관점은 태양광 패널을 통해 에너지 절약 및 환경보호가 가능한 자가발전 시스템을 포함하는 융복합기능 인공터널을 제공하기 위한 것이다.
또한 본 발명의 또 다른 관점은 인공터널 구조물의 내부로 기차가 주행됨에 따라 공기의 저항이 감소되어 기차의 주행 효율을 증대되는 자가발전 시스템을 포함하는 융복합기능 인공터널을 제공하기 위한 것이다.
그리고 본 발명의 또 다른 관점은 태양광 패널을 세척하는 청소유닛을 더 포함하고, 태양광 패널의 이물질을 제거함에 따라 발전효율을 향상시킬 수 있는 에너지 자립화가 가능한 자가발전 시스템을 포함하는 융복합기능 인공터널을 제공하기 위한 것이다.
또한 본 발명의 또 다른 관점은 물을 이용하여 태양광 패널을 냉각시킴에 따라 발전효율을 향상시킬 수 있는 발전효율을 향상시킬 수 있는 자가발전 시스템을 포함하는 융복합기능 인공터널을 제공하기 위한 것이다
그리고 본 발명의 또 다른 관점은 태양광 및 풍력 발전기에 의해 복합적으로 발생된 전기를 이용하여 발생시키고, 발생된 전기를 이용하여 공기정화기를 작동시켜 미세먼지를 저감시키고, 물분사장치를 작동시켜 공기 중의 미세먼지를 감소시킬 수 있는 발전효율을 향상시킬 수 있는 자가발전 시스템을 포함하는 융복합기능 인공터널을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 일실시예에 따른 자가발전 시스템을 포함하는 융복합기능 인공터널은 태양광 발전기 및 풍력 발전기 중 적어도 하나 이상을 포함하는 발전부와, 상기 발전부에서 발생된 전기에너지를 이용하여 작동되는 인공터널 전기장치와, 상기 발전부와 상기 인공터널 전기장치가 장착되고, 철길을 따라 설치되는 인공터널 구조물을 포함할 수 있다.
또한 자가발전 시스템을 포함하는 융복합기능 인공터널은 상기 발전기에서 발생된 전기를 저장하는 축전부과, 상기 발전부, 상기 인공터널 전기장치 및 상기 축전부에 연결되고, 상기 발전부, 상기 인공터널 전기장치 및 상기 축전부의 선택적인 작동 및 전기공급을 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.
그리고 자가발전 시스템을 포함하는 융복합기능 인공터널에 있어서, 상기 인공터널 전기장치는 조명장치, 공기 정화 장치, 디스플레이 장치, 감시카메라, 태양광 패널 구동장치, 레이저 포인터, 태양광 패널 청소유닛 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.
또한 자가발전 시스템을 포함하는 융복합기능 인공터널에 있어서, 상기 인공터널 전기장치는 상기 태양광 패널에 물을 분사하거나 태양광 패널 청소유닛에 물을 공급하는 물분사 장치를 더 포함할 수 있다.
그리고 자가발전 시스템을 포함하는 융복합기능 인공터널에 있어서, 상기 물분사장치는, 물저장탱크와, 상기 물저장탱크에 저장된 물에 유동력을 제공하기 위한 펌프와, 상기 펌프에 의해 공급된 물을 분사하는 분사장치를 포함할 수 있다.
또한 자가발전 시스템을 포함하는 융복합기능 인공터널에 있어서, 상기 태양광 발전부는 태양광 패널과, 상기 태양광 패널에 장착되는 복수 개의 광센서와, 상기 태양광 패널이 결합되는 패널본체와 상기 패널본체와 상기 인공터널 구조물 사이에 결합된 태양광 패널 구동장치를 포함할 수 있다.
그리고 자가발전 시스템을 포함하는 융복합기능 인공터널에 있어서, 상기 태양광 패널 청소유닛은 상기 태양광 패널과 접촉되는 브러시가 탈부착가능하도록 결합된 브러시부와, 상기 브러시에 연결되고, 상기 브러시를 회동시키는 구동모터와, 상기 브러시부에 연결된 이동모터부와, 상기 이동모터부에 연결되어 회동되는 이동부재와, 상기 이동부재가 삽입되어 가이드 이동되는 가이드 프레임을 포함할 수 있다.
본 발명에 의하면 태양광, 풍력 발전기에 의해 복합적으로 전기를 발생시키고, 발전된 전기를 기차가 통과하는 인공터널의 전기장치에 공급함에 따라 에너지 자립화가 가능하고, 기차의 주행에 의해 유발되는 공기의 유동력을 이용하여 풍력 발전기를 구동시킴에 따라 발전효율을 향상시킬 수 있고, 태양광 패널을 통해 에너지 절약 및 환경보호가 가능한 자가발전 시스템을 얻을 수 있다.
또한 본 발명에 의하면 인공터널 구조물의 내부로 기차가 주행됨에 따라 공기의 저항이 감소되어 기차의 주행 효율을 증대되고, 태양광 패널을 세척하는 청소유닛을 더 포함하고, 태양광 패널의 이물질을 제거함에 따라 발전효율을 향상시킬 수 있다.
그리고 본 발명에 의하면 물을 이용하여 태양광 패널을 냉각시킴에 따라 발전효율을 향상시킬 수 있는 하천 전기시스템을 제공하기 위한 것이다.
또한 본 발명에 의하면 태양광 및 풍력 발전기에 의해 복합적으로 발생된 전기를 이용하여 발생시키고, 발생된 전기를 이용하여 공기정화기를 작동시켜 미세먼지를 저감시키고, 물분사장치를 작동시켜 공기 중의 미세먼지를 감소시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 자가발전 시스템을 포함하는 융복합기능 인공터널의 개략적인 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시한 자가발전 시스템을 포함하는 융복합기능 인공터널의 일실시예를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시한 자가발전 시스템을 포함하는 융복합기능 인공터널에 있어서, 태양광 패널을 개략적으로 도시한 구성도이다.
도 4는 도 3에 도시한 태양광 패널의 저면도를 개략적으로 도시한 구성도이다.
도 5는 도 3에 도시한 태양광 발전기의 개략적인 사용상태도이다.
도 6은 도 2에 도시한 자가발전 시스템을 포함하는 융복합기능 인공터널에 있어서, 태양광 패널의 다른 실시예를 개략적으로 도시한 구성도이다.
도 7은 도 2에 도시한 전기시스템에 있어서, 태양광 발전기의 또 다른 실시예를 개략적으로 도시한 구성도이다.
도 8은 도 7에 도시한 태양광 발전기에 있어서 청소유닛을 개략적으로 도시한 구성도이다.
도 9는 도 7에 도시한 태양광 발전기의 개략적인 사용상태도이다.
도 10은 도 2에 도시한 자가발전 시스템을 포함하는 융복합기능 인공터널에 있어서, 디스플레이장치의 개략적인 구성도이다.
도 11은 도 2에 도시한 자가발전 시스템을 포함하는 융복합기능 인공터널에 있어서, 태양광 발전기의 또 다른 실시예를 개략적으로 도시한 구성도이다.
도 12는 도 11에 도시한 태양광 발전기의 개략적인 제1 사용상태도이다.
도 13은 도 11에 도시한 태양광 발전기의 개략적인 제2 사용상태도이다.
도 14는 도 2에 도시한 자가발전 시스템을 포함하는 융복합기능 인공터널의 개략적인 사용상태도이다.
도 15는 본 발명의 다른 실시예에 따른 자가발전 시스템을 포함하는 융복합기능 인공터널의 개략적인 구성도이다.
도 16은 도 15에 도시한 자가발전 시스템을 포함하는 융복합기능 인공터널의 일실시예를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 17은 도 16에 도시한 자가발전 시스템을 포함하는 융복합기능 인공터널의 물분사장치를 개략적으로 도시한 구성도이다.
이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 일실시에 대하여 상세히 설명하기로 한다.
본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 부재는 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 또한, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.
또한 후술할 구성이 배경기술에서 설명한 구성과 동일한 기능을 갖는 경우 동일한 도면부호와 명칭을 사용하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 자가발전 시스템을 포함하는 융복합기능 인공터널의 개략적인 구성도이다.
도시한 바와 같이, 융복합기능 인공터널(1000)은 발전부(1100), 제어부(1200), 인공터널 전기장치(1300), 축전부(1400) 및 인공터널 구조물(1500)를 포함한다.
보다 구체적으로, 인공터널 구조물(1500)은 기차의 선로에 시공된다. 그리고 인공터널 구조물(1500)에 발전부(1100), 제어부(1200), 인공터널 전기장치(1300), 축전부(1400)가 장착된다.
발전부(1100)는 태양광 발전기(1110), 풍력 발전기(1120)를 포함한다.
태양광 발전기(1110)는 태양광 패널을 포함하고, 인공터널(1000) 태양광을 이용하여 전기를 발생시키기 위한 것이다. 또한, 인공터널은 일반적으로 태양광의 간섭을 받지 않는 지형에 설치됨에 따라 최대한 많은 태양광이 유입될 수 있다.
풍력 발전기(1120)는 인공터널 구조물(1500)로 유입되는 기차에 의해 유동되는 바람을 이용하여 전기를 발생시키기 위한 것이다.
제어부(1200)는 발전부(1100), 축전부(1400) 및 인공터널 구조물 전기장치(1300)에 연결되고, 발전부(1100)에서 생성된 전기가 축전부(1400) 또는 인공터널 구조물 전기장치(1300)에 전달되도록 제어한다.
또한 제어부(1200)는 인공터널 전기장치 및 상기 축전부의 선택적인 작동 및 전기공급을 제어한다.
그리고 인공터널 전기장치(1300)는 조명장치(1310), 공기 정화 장치(1320), 디스플레이장치(1330), 감시카메라(1340), 태양광 패널 구동장치(1350), 태양광 패널 청소유닛(1360) 및 충전유닛(1370)을 포함한다.
또한 인공터널 전기장치(1300)의 각각의 전기장치들은 발전부(1100) 또는 축전부(1400)를 통해 공급된 전기를 통해 작동된다.
조명장치(1310)는 인공터널의 인접영역 또는 인공터널을 따라 형성된 도로를 비추기 위한 것이다.
공기 정화 장치(1320)는 인공터널 내부로 유입되는 공기를 흡입하고, 이를 정화하여 정화된 공기를 배출하기 위한 것이다.
디스플레이장치(1330)는 인공터널의 내부와 외부에 선택적으로 설치될 수 있다. 그리고 기차 주행정보, 날씨, 공공안내 및 광고를 포함하는 다양한 정보를 제공하기 위한 것이다.
감시카메라(1340)는 인공터널의 인접영역 또는 인공터널을 따라 형성된 도로에 대하여 감시한다. 또한 감시카메라(1340)는 발전부(1100)와 인공터널 전기장치(1300)의 상태와 파손원인 등을 감시하기 위한 것이다.
태양광 패널 구동장치(1350)는 태양광 발전기의 태양광 패널을 이동시키기 위한 것이다. 즉, 태양광 패널로 입사되는 광을 최대한 확보하기 위해, 태양의 이동에 따라 태양광 패널이 장착된 각도를 변경시키기 위한 것이다.
태양광 패널 청소유닛(1360)은 태양광 발전기의 태양광 패널을 세척하기 위한 것이다.
인공터널 전기장치(1300)는 충전유닛(1370)을 더 포함할 수 있다. 충전유닛(1370)은 축전부(1400)에 연결되고, 외부 전기기기에 접촉 또는 비접촉방식으로 연결되어 외부 전기기기에 전력을 제공하기 위한 것이다.
예를 들어 충전유닛(1370)은 드론용 충전기로 이용될 수 있다. 즉, 드론이 주행중에 배터리가 부족할 경우 충전유닛에 안착되고, 접촉 및 비접촉방식으로 충전될 수 있다. 이를 위해 충전유닛(1370)은 충전을 위한 접촉핀 또는 무선충전송신부를 포함하여 이루어질 수 있다.
또한 제어부(1200)는 발전부(1100)로부터 발전된 전기에너지를 축전부(1400)에 저장하거나, 인공터널 전기장치(1300)로 전거에너지를 공급을 제어한다.
도 2는 도 1에 도시한 자가발전 시스템을 포함하는 융복합기능 인공터널의 일실시예를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도시한 바와 같이, 인공터널(1000)은 인공터널 구조물(1500)에 장착되는 발전부로서 태양광 발전기(110)와 풍력 발전기(1120)를 포함한다. 그리고 인공터널의 전기장치로서 조명장치(1310), 공기 정화 장치(1320), 디스플레이장치(1330), 감시카메라(1340), 태양광 패널 구동장치(1350)를 포함한다.
그리고 인공터널의 전기장치(1300)은 인공터널 구조물(1500)에 장착된다.
보다 구체적으로, 태양광 발전기(1110)는 태양광 패널(1111)을 포함한다. 또한, 태양광 패널(1111)에는 태양광의 입사광량 검출을 위해 복수 개의 광센서(1112)가 장착될 수 있다.
즉, 광센서(1112)를 이용하여 태양광의 광량을 검출하고, 광량에 따라 태양광 패널(1111)이 인공터널 구조물(1500)에 장착되는 각도를 조정하기 위한 것이다.
또한 태양광 패널(1111)은 패널본체(1113)에 결합되고, 패널본체(1113)에는 유체유동홀이 형성될 수 있다.
이에 따라, 유체 유동홀을 통해 유체가 순환되어 태양광 패널(1111)이 냉각되고, 발전효율은 향상된다.
풍력 발전기(1120)는 팬(1121)과 발전모듈(1122)을 포함한다. 팬(1121)은 발전모듈(1122)에 연결되고, 발전모듈(1122)은 팬(1121)이 회동될 경우 전자기력에 의해 전기를 발생시킨다.
풍력 발전기(1120)는 인공터널 구조물(1500)의 내측 가장자리부에 장착된다.
또한 풍력 발전기(1120)는 인공터널 구조물(1500)의 내부 양측에 복수 개가 등간격으로 장착될 수 있다. 그리고 설치된 풍력 발전기(1120)의 개수를 조정하여 풍력 발전기(1120)의 발전량을 조정할 수 있다.
즉, 기차가 인공터널 구조물(1500)의 내부로 진입되면서 공기를 인공터널 구조물(1500)의 내측으로 주행될 경우, 인공터널 구조물(1500)의 내측으로 유동되는 공기에 의해 풍력 발전기(1120)의 팬(1121)은 회동된다.
조명장치(1310)는 인공터널 구조물(1500)에 장착된다. 또한, 조명장치(1310)는 인공터널 구조물(1500)의 주변 또는 인공터널 구조물(1500)에 인접한 도로를 향하도록 장착될 수 있다.
공기 정화 장치(1320)는 인공터널 구조물(1500)의 내부로 유동되는 공기를 정화시키기 위한 것이다. 이를 위해 공기 정화장치(1320)는 공기 정화필터(1321)를 포함한다.
디스플레이장치(1330)는 인공터널 구조물(1500)의 내부와 외부에 선택적으로 장착될 수 있다. 또한, 외부에 장착될 경우, 인공터널 구조물(1500)의 외부에 위치된 사람들에게 정보를 제공하기 위한 것이다.
또한 인공터널 구조물(1500)의 내부에 장착될 경우, 기차에 탑승한 사람들에게 기차 운행에 관한 정보등 다양한 정보를 제공한다.
감시카메라(1340)는 인공터널 구조물(1500)의 인접 영역을 감시하거나 태양광 패널의 오염상태 등을 감지하기 위한 것이다. 이를 위해 감시카메라(1340)는 태양광 패널(1111)의 상부에 위치되도록 인공터널 구조물(1500)에 장착된다.
태양광 패널 구동장치(1350)는 인공터널 구조물(1500)에 대한 태양광 패널의 장착위치를 이동시키기 위한 것이다. 즉, 태양이 이동될 경우 태양광의 입사량을 최대한 확보하기 위해 태양광 패널의 각도를 조정한다.
이를 위해 태양광 패널 구동장치(1350)는 유압식 등으로 다양하게 구현될 수 있다.
도 3은 도 2에 도시한 자가발전 시스템을 포함하는 융복합기능 인공터널에 있어서, 태양광 패널을 개략적으로 도시한 구성도이고, 도 4는 도 3에 도시한 태양광 패널의 저면도를 개략적으로 도시한 구성도이고, 도 5는 도 3에 도시한 태양광 발전기의 개략적인 사용상태도이다.
도시한 바와 같이, 태양광 발전기(2110)는 제1 태양광 패널(2111), 제2 태양광 패널(2112) 및 제3 태양광 패널(2113)을 포함한다.
또한 제2 태양광 패널(2112)과 제3 태양광 패널(2113)은 제1 태양광 패널(2111)을 중심으로 양측에 인출가능하도록 장착된다.
이를 위해 제2 태양광 패널(2112)과 제3 태양광 패널(2113)은 각각 이동유닛(2112a, 2113a)을 포함한다. 이동유닛(2112a, 2113a)은 모터와 기어부를 포함한다. 또한, 제1 태양광 패널(2111)에는 기어부에 대응되는 가이드 기어부(2111b)가 형성된다. 그리고 제2 태양광 패널(2112)과 제3 태양광 패널(2113)은 각각 기어부가 모터에 의해 가이드 기어부(2111b)를 이동됨에 따라 선택적으로 인출된다.
이에 따라 강풍 등으로 태양광 패널이 바람의 저항을 저감시킬 경우 제2 태양광 패널(2112)과 제3 태양광 패널(2113)을 제1 태양광 패널(2111)에 겹치도록 이동시키고, 일조량이 클 경우, 제2 태양광 패널(2112)과 제3 태양광 패널(2113)을 제1 태양광 패널(2111)로부터 인출시킨다. 또한, 제2 태양광 패널(2112)과 제3 태양광 패널(2113)은 각각의 이동유닛(2112a, 2113a)에 의해 선택적으로 위치조정할 수 있다.
도 6은 도 2에 도시한 자가발전 시스템을 포함하는 융복합기능 인공터널에 있어서, 태양광 패널의 다른 실시예를 개략적으로 도시한 구성도이다.
도시한 바와 같이, 태양광 발전기(3110)는 태양광 패널(3111)을 포함한다. 그리고 태양광 패널(3111)에는 충전유닛(3370)이 장착된다. 충전유닛(1370)은 축전부(도 1에 1400으로 도시함)에 연결되고, 외부 전기기기에 접촉 또는 비접촉방식으로 연결되어 외부 전기기기에 전력을 제공하기 위한 것이다.
예를 들어 충전유닛(1370)은 드론용 충전기로 이용될 수 있다. 즉, 드론이 주행 중에 배터리가 부족할 경우 충전유닛에 안착되고, 접촉 및 비접촉방식으로 충전될 수 있다. 이를 위해 충전유닛(C)은 충전을 위한 접촉핀 또는 무선충전송신부를 포함하여 이루어질 수 있다.
도 7은 도 2에 도시한 전기시스템에 있어서, 태양광 발전기의 또 다른 실시예를 개략적으로 도시한 구성도이고, 도 8은 도 7에 도시한 태양광 발전기에 있어서 청소유닛을 개략적으로 도시한 구성도이다.
도시한 바와 같이, 태양광 발전기(4110)는 태양광 패널(4111)을 포함한다. 그리고 태양광 패널(4111)에는 청소유닛(4390)이 장착된다.
태양광 패널 청소유닛(4390)은 브러시부(4391), 구동모터(4392), 이동모터(4393), 이동부재(4394), 세척수분사부(4395), 세척수저장부(4396), 배터리부(4397) 및 가이드 프레임(4398)을 포함한다.
보다 구체적으로, 브러시부(4391)는 태양광 패널과 접촉되는 복수의 브러시가 탈부착 가능하도록 결합되고, 브러시는 구동모터(4392)에 연결되어 회동된다.
또한 이동부재(4394)는 브러시부(4391)를 이동시키기 위한 것으로서, 브러시부(4391)과 이동모터(4393)에 연결된다. 또한, 이동부재(4394)는 이동모터(4393)의 구동에 따라 회동되고 가이드 프레임(4398)에 형성된 가이드부(4398a)를 따라 가이드 이동된다.
또한 세척수분사부(4395)는 세척수저장부(4396)에 연결되어 세척수를 공급받고, 브러시부(4391)의 전방으로 위치된다.
세척수저장부(4396)는 하천정화장치의 하천수유동관(도 1에 1383으로 도시함)에 연결되어 정화된 하천수가 저장될 수 있다.
그리고 태양광 패널 청소유닛(4390)은 펌프 및 분사노즐을 더 포함하여 세척수를 보다 효과적으로 분사시킬 수도 있다.
그리고 배터리부(4397)는 태양광 패널 인출바디(4112)에 형성된 충전접지(4113)에 접촉되어 태양광 발전기(1110)로부터 생성된 전기를 공급받는다.
상기한 바와 같이 이루어짐에 따라 태양광 패널(4111)은 클린한 상태가 유지되고, 발전 효율을 보다 향상시킬 수 있게 된다.
도 10은 도 2에 도시한 자가발전 시스템을 포함하는 융복합기능 인공터널에 있어서, 디스플레이장치의 개략적인 구성도이다.
도시한 바와 같이, 디스플레이장치(1330)는 날씨, 공공안내 및 광고를 포함하는 다양한 정보를 제공하기 위한 것으로서, 제1 영역(1331), 제2 영역(1332) 및 제3 영역(1333)을 포함할 수 있다.
그리고 제1 영역(1331), 제2 영역(1332) 및 제3 영역(1333)에는 각각 서로 다른 종류의 컨텐츠가 디스플레이될 수 있다.
이에 대한 일례로서, 제1 영역(1331)에는 기차운행정보가 디스플레이되고, 제2 영역(1332)에는 공공안내가 디스플레이되고, 제3 영역(1333)에는 광고가 디스플레이될 수 있다.
즉, 제1 영역(1331)에는 기차 주행속도, 다음역 도착시간정보 등 기차의 운행에 관한 정보가 디스플레이된다.
또한 제2 영역(1332)에는 미아찾기, 선거홍보물 및 관공소 안내사항 등이 개시될 수 있다.
그리고 제어부를 통해 디스플레이장치(1330)에 제공되는 컨텐츠를 교체할 수도 있다. 이에 따라 실시간 관리가 용이하게 된다.
도 11은 도 2에 도시한 자가발전 시스템을 포함하는 융복합기능 인공터널에 있어서, 태양광 발전기의 또 다른 실시예를 개략적으로 도시한 구성도이고, 도 12는 도 11에 도시한 태양광 발전기의 개략적인 제1 사용상태도이고, 도 13은 도 11에 도시한 태양광 발전기의 개략적인 제2 사용상태도이다.
도시한 바와 같이. 태양광 발전기(5110)는 태양광 패널(5111)을 포함한다. 그리고 태양광 패널(5111)에는 청소유닛(5390)이 장착된다.
또한 패널본체(5113)와 태양광 패널(5111) 사이에는 태양광 패널 구동장치(5350)가 결합된다.
또한 제2 태양광 패널(5111')과 제3 태양광 패널(5111")은 제1 태양광 패널(5111)을 중심으로 양측에 인출가능하도록 장착된다.
그리고 광센서(5112)로부터 검출된 광량에 따라 태양의 입사각을 검출하고, 태양광 패널 구동장치(5350)를 조작하여 태양광 패널(5111)의 경사각을 조절한다.
또한 청소유닛(5390)은 도 8에 도시한 청소유닛(4390)과 동일한 구성을 갖는다.
도 14는 도 2에 도시한 자가발전 시스템을 포함하는 융복합기능 인공터널의 개략적인 사용상태도이다.
도시한 바와 같이, 기차(T)가 철길을 통해 인공터널 구조물(1500)을 통과할 경우 풍력 발전기(1120)의 팬(1121)은 회전되고, 전력이 발생된다.
이때, 기차(T)가 고속으로 인공터널 구조물(1500)로 유입됨에 따라 고속의 공기가 유동되고, 팬(1121)은 고속으로 회전되고 발전량이 증대된다.
또한 태양광 발전기(1110)는 태양광 패널(1111)을 통해 전기를 발생시킨다. 그리고 발생된 전기를 인공터널 전기장치에 직접 공급하거나, 축전부에 저장한다.
조명장치(6310)는 인공터널 구조물(1500)을 따라 형성된 도로 및 인공터널에 인접한 영역에 빛을 조사한다.
공기 정화 장치(1320)는 인공터널 구조물(1500)의 내부로 유동되는 공기를 흡입하고, 이를 정화하여 정화된 공기를 배출하기 위한 것이다.
또한 인공터널 구조물(1500)은 철도를 따라 복수 개가 연장되도록 설치될 수 있고, 구간별로 설치될 수도 있다.
도 15는 본 발명의 다른 실시예에 따른 자가발전 시스템을 포함하는 융복합기능 인공터널의 개략적인 구성도이다.
도시한 바와 같이, 융복합기능 인공터널(6000)은 발전부(6100), 제어부(6200), 인공터널 전기장치(6300), 축전부(6400) 및 인공터널 구조물(6500)을 포함한다.
또한 인공터널 전기장치(6300)는 도 1에 도시한 인공터널 전기장치(1300)에 비하여 물분사장치(6360)를 더 포함하여 이루어진다.
보다 구체적으로, 발전부(6100)는 태양광 발전기(6110), 풍력 발전기(6120)를 포함한다.
또한 인공터널 전기장치(6300)는 조명장치(6310), 공기 정화 장치(6320), 디스플레이장치(6330), 감시카메라(6340), 태양광 패널 구동장치(6350), 물분사 장치(6360), 태양광 패널 청소유닛(6370) 및 충전유닛(6380)을 포함한다.
물분사장치(6360)은 태양광 패널에 물을 분사하여 태양광 패널을 냉각시키거나, 태양광 패널 청소유닛(6370)에 태양광 패널을 세척하기 위한 물을 공급하기 위한 것이다.
또한 물분사장치(6360)를 공중을 향해 분사할 경우, 공기 중의 미세먼지는 분사된 물과 합쳐지고, 다시 하천으로 떨어져 흘러내려감에 따라 미세먼지를 저감시킬 수 있다.
도 16은 도 15에 도시한 자가발전 시스템을 포함하는 융복합기능 인공터널의 일실시예를 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 17은 도 16에 도시한 자가발전 시스템을 포함하는 융복합기능 인공터널의 물분사장치를 개략적으로 도시한 구성도이다.
도시한 바와 같이, 물분사장치(6360)는 분사장치(6361), 물저장탱크(6362), 펌프(6363) 및 물공급관(6364)을 포함한다.
그리고 물저장탱크(6362)는 외부로부터 물을 공급 받을 수도 있고, 빗물을 수용하고 필터링을 거처 정화한 후 펌프(6363)를 통해 물공급관(6364)을 거쳐 분사장치(6361)에 공급한다.
분사장치(6361)는 태양광 패널(6111)을 향해 물을 분사하고, 태양광 패널(6111)은 분사장치(6361)로부터 분사된 물에 의해 냉각되고, 발전효율이 증가된다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예를 설명하였지만, 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 고안이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 일 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
1000: 인공터널 1100: 발전부
1110: 태양광 발전기 1111: 태양광 패널
1112: 광센서 1113: 패널본체
1120: 풍력 발전기 1121: 팬
1122: 발전모듈 1200: 제어부
1300: 전기장치 1310: 조명장치
1320: 공기 정화 장치 1321: 공기 정화필터
1330: 디스플레이장치

Claims (7)

  1. 태양광 발전기 및 풍력 발전기 중 적어도 하나 이상을 포함하는 발전부;
    상기 발전부에서 발생된 전기에너지를 이용하여 작동되는 인공터널 전기장치; 및
    상기 발전부와 상기 인공터널 전기장치가 장착되고, 철길을 따라 설치되는 인공터널 구조물을 포함하는
    자가발전 시스템을 포함하는 융복합기능 인공터널.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 발전기에서 발생된 전기를 저장하는 축전부; 및
    상기 발전부, 상기 인공터널 전기장치 및 상기 축전부에 연결되고,
    상기 발전부, 상기 인공터널 전기장치 및 상기 축전부의 선택적인 작동 및 전기공급을 제어하는 제어부를 더 포함하는
    자가발전 시스템을 포함하는 융복합기능 인공터널.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 인공터널 전기장치는,
    조명장치, 공기 정화 장치, 디스플레이 장치, 감시카메라, 태양광 패널 구동장치, 레이저 포인터, 태양광 패널 청소유닛 중 적어도 하나 이상을 포함하는
    자가발전 시스템을 포함하는 융복합기능 인공터널.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 인공터널 전기장치는,
    상기 태양광 패널에 물을 분사하거나 태양광 패널 청소유닛에 물을 공급하는 물분사 장치를 더 포함하는
    자가발전 시스템을 포함하는 융복합기능 인공터널.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 물분사장치는,
    물저장탱크와, 상기 물저장탱크에 저장된 물에 유동력을 제공하기 위한 펌프와, 상기 펌프에 의해 공급된 물을 분사하는 분사장치를 포함하는
    자가발전 시스템을 포함하는 융복합기능 인공터널.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 태양광 발전부는 태양광 패널과, 상기 태양광 패널에 장착되는 복수개의 광센서와, 상기 태양광 패널이 결합되는 패널본체와 상기 패널본체와 상기 인공터널 구조물 사이에 결합된 태양광 패널 구동장치를 포함하는
    자가발전 시스템을 포함하는 융복합기능 인공터널.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 태양광 패널 청소유닛은,
    상기 태양광 패널과 접촉되는 브러시가 탈부착가능하도록 결합된 브러시부와,
    상기 브러시에 연결되고, 상기 브러시를 회동시키는 구동모터와,
    상기 브러시부에 연결된 이동모터부와,
    상기 이동모터부에 연결되어 회동되는 이동부재와,
    상기 이동부재가 삽입되어 가이드 이동되는 가이드 프레임을 포함하는
    자가발전 시스템을 포함하는 융복합기능 인공터널.
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