KR20220061539A - Apparatus for water floating solar power plant - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 수상 태양광 발전 장치에 대한 것이다.The present invention relates to a floating photovoltaic device.
일반적으로, 태양광 발전을 목적으로 제작되는 태양광 패널은 육상이나 수상 또는 건물의 옥상이나 지붕 등 일정한 면적이 확보될 수 있는 다양한 곳에 지지체를 매개로 설치되고 있다. 이러한 태양광 패널은 면적 집약적인 특성상 주로 저렴한 임야나 농지에 설치하게 되는데 이는 산림과 경관을 훼손하는 문제를 야기하게 되는 바, 이에 대한 대안으로 최근에는 수상에 태양광 패널을 설치하여 태양광 발전을 수행함으로써, 전력을 생성하는 수상 태양광 발전 장치가 각광받고 있다.In general, photovoltaic panels manufactured for the purpose of photovoltaic power generation are installed on land or on water, or in various places such as the roof or roof of a building through a support in various places where a certain area can be secured. These solar panels are mainly installed in inexpensive forests or farmland due to their area-intensive nature, which causes damage to forests and landscapes. By doing so, a floating solar power generation device that generates electric power is in the spotlight.
이러한 수상 태양광 발전 장치는 국토의 효율적 이용이 가능하고, 자연 경관이나 환경을 훼손하지 않고 태양광 발전이 가능하며, 태양광 패널의 그림자로 인하여 수면에 그늘을 형성하여 햇빛 차단을 통한 조류 생성을 억제할 수 있는 부수적인 효과가 있다.Such a floating solar power generation device enables efficient use of the land, enables solar power generation without damaging the natural landscape or environment, and forms a shade on the water surface due to the shadow of the solar panel to prevent the generation of algae by blocking sunlight. There are side effects that can be suppressed.
한편, 태양광 패널에서 생성된 전력은 전기실로 전송되어 직류에서 교류로 변환되어야 한다. 이러한 전기실은 대부분 육상에 위치하므로, 수상의 태양광 패널로부터 생성된 전력을 육상의 전기실로 전송하기 위해서는 송전 케이블이 해저면에 매립되어야 한다.On the other hand, the power generated by the solar panel must be transmitted to the electrical room to be converted from direct current to alternating current. Since most of these electrical rooms are located on land, a power transmission cable must be buried in the sea floor in order to transmit the electric power generated from the solar panel on the water to the electrical room on the land.
그런데 이와 같이 송전 케이블이 해저면에 매립되면, 송전 케이블이 수위 변화 등과 같은 외부적인 요인에 의해 파손될 염려가 없기 때문에, 수상 태양광 발전 장치의 구조적 안정성이 향상되는 장점은 있으나, 송전 케이블을 해저면에 매립하는데 요구되는 설치 비용이 증가한다는 문제점이 있다.However, when the power transmission cable is buried in the seabed in this way, there is no concern that the power transmission cable is damaged by external factors such as water level change, so there is an advantage in that the structural stability of the floating solar power generation device is improved. There is a problem in that the installation cost required for landfilling increases.
따라서, 송전 케이블이 해저면에 매립되지 않더라도 수위 변화 등과 같은 외부적인 요인에 대응할 수 있음에 따라, 구조적 안정성이 확보되고, 설치 비용이 감소되는 수상 태양광 발전 장치에 대한 연구가 요구되는 실정이다.Therefore, even if the power transmission cable is not buried in the seabed, as it can respond to external factors such as water level changes, research on floating photovoltaic power generation devices that secure structural stability and reduce installation costs is required.
본 발명의 실시예들은 상술한 종래 기술의 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로서, 송전 케이블이 해저면에 매립되지 않더라도 수위 변화 등과 같은 외부적인 요인에 대응할 수 있음에 따라, 구조적 안정성이 확보되고, 설치 비용이 감소되는 수상 태양광 발전 장치를 제공하고자 한다.Embodiments of the present invention have been devised to solve the problems of the prior art, and as the power transmission cable can respond to external factors such as water level change even if it is not buried in the seabed, structural stability is secured, and installation An object of the present invention is to provide a floating photovoltaic device with reduced cost.
본 발명의 일 측면에 따르면, 수상에 부유되고, 제1 방향 및 상기 제1 방향과 수직하는 제2 방향 중 적어도 하나의 방향으로 연속 배치되는 복수의 단위 태양광 유닛; 복수의 상기 단위 태양광 유닛의 외곽에 체결되고, 상기 복수의 단위 태양광 유닛의 설치 영역을 규정하는 외곽 프레임; 상기 외곽 프레임에 의해 규정되는 설치 영역 내에 배치되고, 복수의 상기 단위 태양광 유닛에서 생성된 전력을 공급받아 변환하여서 변환전력을 생성하는 전기실; 복수의 상기 단위 태양광 유닛 중 인접하는 하나 이상의 단위 태양광 유닛과 상기 전기실을 연결하는 부유 유닛; 적어도 일부가 상기 부유 유닛 상에 배치되고, 일 단부가 상기 전기실에 연결되는 케이블 유닛; 및 상기 전기실 및 상기 부유 유닛 사이에 구비되고, 내부에 상기 케이블 유닛이 수용되며, 수위 변화에 따라 상기 부유 유닛이 상하 이동되면 굽힘 가능하게 제공되는 케이블 가이드 부재를 포함하는, 수상 태양광 발전 장치가 제공될 수 있다.According to an aspect of the present invention, a plurality of unit solar units are floated on the water and are continuously arranged in at least one of a first direction and a second direction perpendicular to the first direction; an outer frame fastened to the periphery of the plurality of unit photovoltaic units and defining installation areas of the plurality of unit photovoltaic units; an electrical room disposed in an installation area defined by the outer frame, receiving and converting power generated from a plurality of the unit solar units to generate converted power; a floating unit connecting one or more adjacent unit photovoltaic units among the plurality of photovoltaic units and the electrical room; a cable unit at least partly disposed on the floating unit and having one end connected to the electrical chamber; and a cable guide member provided between the electrical room and the floating unit, the cable unit being accommodated therein, and a cable guide member provided to be bendable when the floating unit moves up and down according to a change in water level. can be provided.
또한, 상기 전기실 및 상기 케이블 가이드 부재 사이에 구비되어 상기 케이블 가이드 부재를 상기 전기실에 피봇 가능하게 연결하는 피봇 유닛을 더 포함하고, 상기 피봇 유닛은, 상기 부유 유닛의 상하 이동 및 좌우 이동 중 적어도 하나에 대응하여 상기 케이블 가이드 부재의 피봇 운동을 허용할 수 있다.In addition, the apparatus further comprises a pivot unit provided between the electrical room and the cable guide member to pivotably connect the cable guide member to the electrical room, wherein the pivot unit includes at least one of vertical movement and left and right movement of the floating unit. may allow a pivotal movement of the cable guide member in response.
또한, 상기 부유 유닛은, 복수의 상기 단위 태양광 유닛 중 상기 제1 방향으로 인접하는 하나 이상의 단위 태양광 유닛과 상기 전기실을 연결하는 제1 부유부; 및 복수의 상기 단위 태양광 유닛 중 상기 제2 방향으로 인접하는 하나 이상의 단위 태양광 유닛과 상기 전기실을 연결하고, 상기 제1 부유부과 체결되는 제2 부유부를 포함하고, 상기 제1 부유부 및 상기 제2 부유부에는 상기 케이블 가이드 부재가 안착될 수 있는 안착 프레임이 구비될 수 있다.In addition, the floating unit may include: a first floating unit connecting one or more unit solar units adjacent to each other in the first direction among the plurality of unit solar units and the electrical room; and a second floating part that connects one or more unit photovoltaic units adjacent in the second direction among a plurality of the solar units to the electrical room, and is coupled to the first floating part, wherein the first floating part and the The second floating part may be provided with a mounting frame on which the cable guide member can be seated.
또한, 상기 케이블 가이드 부재는, 일 단부가 상기 피봇 유닛과 결합되고, 타 단부가 상기 안착 프레임에 결합되며, 복수의 단위 링크가 상호 결합되어 이루어질 수 있다.In addition, the cable guide member may have one end coupled to the pivot unit, the other end coupled to the seating frame, and a plurality of unit links coupled to each other.
또한, 상기 피봇 유닛은, 상기 전기실에 연결되고, 상기 케이블 유닛이 관통되는 연결 브라켓; 상기 연결 브라켓에 체결되는 수직 결합 부재; 적어도 일부가 상기 수직 결합 부재를 관통하여 결합되는 수평 결합 부재; 상기 수직 결합 부재의 내부에서 상기 수평 결합 부재의 외측에 배치되는 제1 베어링 및 상기 제1 베어링의 내측에 상대 회전 가능하게 결합되는 제2 베어링을 포함하는 베어링 세트; 및 일 단부가 상기 베어링 세트에 결합되고, 상기 수평 결합 부재의 외측에 배치되는 타 단부가 상기 케이블 가이드 부재에 결합되는 연장 부재를 포함할 수 있다.In addition, the pivot unit may include a connection bracket connected to the electrical room and through which the cable unit passes; a vertical coupling member fastened to the connection bracket; a horizontal coupling member, at least a portion of which is coupled through the vertical coupling member; a bearing set including a first bearing disposed outside the horizontal coupling member in the vertical coupling member and a second bearing coupled to an inner side of the first bearing to be relatively rotatably coupled; and an extension member having one end coupled to the bearing set and the other end disposed outside the horizontal coupling member coupled to the cable guide member.
또한, 상기 케이블 유닛은, 적어도 일부가 상기 제1 부유부 상에 배치되고, 복수의 상기 단위 태양광 유닛에서 생성된 전력을 상기 전기실로 전송하는 제1 송전 케이블; 및 적어도 일부가 상기 제2 부유부 상에 배치되고, 상기 전기실에서 변환된 변환전력을 육상으로 전송하는 제2 송전 케이블을 포함할 수 있다.In addition, the cable unit may include: a first power transmission cable, at least a portion of which is disposed on the first floating part, and transmits power generated from a plurality of the unit solar units to the electrical room; and a second power transmission cable, at least a portion of which is disposed on the second floating part and transmits the converted power converted in the electrical room to land.
또한, 상기 제1 부유부는, 상기 단위 태양광 유닛 및 상기 전기실 사이에 구비되고, 상측에 상기 안착 프레임이 체결되는 제1 연결 프레임; 상기 제1 연결 프레임의 연장 방향과 수직한 방향으로 상기 제1 연결 프레임에 체결되는 복수의 제1 결합 프레임; 및 상기 제1 연결 프레임의 하측에 체결되는 적어도 하나의 제1 부력체; 및 상기 제1 연결 프레임의 연장 방향과 수평한 방향으로 상기 제1 연결 프레임에 체결되는 발판 부재를 포함할 수 있다.In addition, the first floating portion, a first connection frame provided between the unit solar unit and the electrical room, the mounting frame is fastened to the upper side; a plurality of first coupling frames fastened to the first coupling frame in a direction perpendicular to the extending direction of the first coupling frame; And at least one first buoyancy body fastened to the lower side of the first connection frame; and a footrest member fastened to the first connection frame in a direction horizontal to an extension direction of the first connection frame.
또한, 상기 제2 부유부는, 상기 제1 연결 프레임과 연결되고, 상측에 상기 안착 프레임이 체결되는 제2 연결 프레임; 상기 제2 연결 프레임의 연장 방향과 수직한 방향으로 상기 제2 연결 프레임에 체결되는 제2 결합 프레임; 및 상기 제2 연결 프레임의 하측에 체결되는 적어도 하나의 제2 부력체를 포함할 수 있다.In addition, the second floating portion may include: a second connection frame connected to the first connection frame and to which the seating frame is fastened at an upper side; a second coupling frame fastened to the second connection frame in a direction perpendicular to an extension direction of the second connection frame; And it may include at least one second buoyancy body fastened to the lower side of the second connection frame.
또한, 상기 전기실은, 해저면에 고정되는 적어도 하나의 고정 부재; 상기 고정 부재 상에 체결되는 베이스 부재; 상기 베이스 부재 상에 설치되는 적어도 하나의 전력 변환 장치; 및 상기 베이스 부재의 가장자리를 따라 설치되는 펜스 부재를 포함하고, 상기 베이스 부재는, 상기 제1 송전 케이블이 관통되는 제1 관통부 및 상기 제2 송전 케이블이 관통되는 제2 관통부 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.In addition, the electrical chamber, at least one fixing member fixed to the seabed; a base member fastened on the fixing member; at least one power conversion device installed on the base member; and a fence member installed along an edge of the base member, wherein the base member includes at least one of a first through part through which the first power transmission cable passes and a second through part through which the second power transmission cable passes. may include
본 발명의 실시예들에 따른 수상 태양광 발전 장치는 송전 케이블이 해저면에 매립되지 않더라도 수위 변화 등과 같은 외부적인 요인에 대응할 수 있음에 따라, 구조적 안정성이 확보되고, 설치 비용이 감소된다는 효과가 있다.Floating photovoltaic power generation device according to embodiments of the present invention has the effect of securing structural stability and reducing installation cost as it can respond to external factors such as water level changes even if the power transmission cable is not buried in the seabed there is.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수상 태양광 발전 장치가 복수 개로 구비되어 수상에 부유되는 상태를 나타내는 평면도이다.
도 2는 도 1의 수상 태양광 발전 장치에서 단위 태양광 유닛의 일부 및 계류 유닛을 생략하여 도시한 평면도이다.
도 3은 도 2의 A 부분을 확대한 확대도이다.
도 4는 도 2의 B 부분을 확대한 확대도이다.
도 5는 도 2의 수상 태양광 발전 장치를 제1 방향에서 바라본 측면도이다.
도 6은 도 2의 수상 태양광 발전 장치를 제2 방향에서 바라본 측면도이다.
도 7은 도 1의 수상 태양광 발전 장치의 피봇 유닛의 내부 구조를 설명하기 위한 도면이다.1 is a plan view showing a state in which a plurality of floating photovoltaic power generation devices according to an embodiment of the present invention are provided and are floated on water.
FIG. 2 is a plan view illustrating a part of a unit solar unit and a mooring unit in the floating photovoltaic power generation device of FIG. 1 .
3 is an enlarged view of an enlarged portion A of FIG. 2 .
4 is an enlarged view of an enlarged portion B of FIG. 2 .
5 is a side view of the floating solar power device of FIG. 2 viewed from the first direction.
6 is a side view of the floating photovoltaic device of FIG. 2 viewed from the second direction.
7 is a view for explaining the internal structure of the pivot unit of the water photovoltaic device of FIG. 1 .
이하에서는 본 발명의 사상을 구현하기 위한 구체적인 실시예에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다. Hereinafter, specific embodiments for implementing the spirit of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
아울러 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. In addition, in the description of the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known configuration or function may obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.
또한, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 '연결', '결합'된다고 언급된 때에는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결, 결합될 수도 있지만 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.In addition, when it is mentioned that a certain component is 'connected' or 'coupled' to another component, it may be directly connected or coupled to the other component, but it should be understood that other components may exist in the middle.
본 명세서에서 사용된 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로 본 발명을 한정하려는 의도로 사용된 것은 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다.The terminology used herein is only used to describe specific embodiments and is not intended to limit the present invention. The singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise.
또한, 본 명세서에서 상측, 하측, 측면 등의 표현은 도면에 도시를 기준으로 설명한 것이며 해당 대상의 방향이 변경되면 다르게 표현될 수 있음을 미리 밝혀둔다. 마찬가지의 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었으며, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다.In addition, in the present specification, the expressions of the upper side, the lower side, the side, etc. are described with reference to the drawings, and it is to be noted in advance that if the direction of the corresponding object is changed, it may be expressed differently. For the same reason, some components are exaggerated, omitted, or schematically illustrated in the accompanying drawings, and the size of each component does not fully reflect the actual size.
또한, 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 해당 구성요소들은 이와 같은 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 이 용어들은 하나의 구성요소들을 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.Also, terms including an ordinal number such as 1st, 2nd, etc. may be used to describe various components, but the components are not limited by these terms. These terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.
명세서에서 사용되는 '포함하는'의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 성분 및/또는 군의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.As used herein, the meaning of 'comprising' specifies a particular characteristic, region, integer, step, operation, element and/or component, and other specific characteristic, region, integer, step, operation, element, component, and/or group. It does not exclude the existence or addition of
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 수상 태양광 발전 장치의 구체적인 구성에 대하여 설명한다.Hereinafter, with reference to the drawings, it will be described a specific configuration of the floating photovoltaic device according to an embodiment of the present invention.
도 1 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 수상 태양광 발전 장치(1)는 복수의 단위 태양광 유닛(10), 외곽 프레임(20), 전기실(30), 부유 유닛(40), 케이블 유닛(50), 케이블 가이드 부재(60), 피봇 유닛(70) 및 계류 유닛(80)을 포함할 수 있다.1 to 7, the floating
단위 태양광 유닛(10)은 수상에 부유되면서 태양광 발전을 수행하여 전력을 생성할 수 있다. 이를 위해, 단위 태양광 유닛(10)은 복수의 태양광 패널(11)을 포함할 수 있으며, 복수의 태양광 패널(11)은 복수의 그룹으로 구획되어 서로 직렬로 연결될 수 있다. 이와 같이 구획된 복수의 그룹에서 출력되는 전력은 별도의 접속반(미도시)에서 병합되고, 접속반과 전기실(30) 사이가 후술할 케이블 유닛(50)의 제1 전송 케이블(51)에 의해 연결될 수 있다. 이로써, 접속반의 병합된 전력, 예컨대, 저압의 직류 전력이 전기실(30)로 전송되어 교류 전력으로 변환되고 고압으로 승압될 수 있다.The unit
이때, 단위 태양광 유닛(10)은 복수 개로 제공될 수 있다. 이때, 복수의 단위 태양광 유닛(10)은 제1 방향 및 제1 방향과 수직하는 제2 방향 중 적어도 하나의 방향으로 연속 배치될 수 있다. 여기서, '제1 방향'은 도 1의 y축 방향을 의미하고, '제2 방향'은 도 1의 x축 방향을 의미한다.In this case, a plurality of unit
외곽 프레임(20)은 복수의 단위 태양광 유닛(10)의 외곽에 체결되고, 복수의 단위 태양광 유닛(10)의 설치 영역을 규정할 수 있다. 이를 위해, 외곽 프레임(20)은 단위 태양광 유닛(10)의 외곽에서 제1 방향 또는 제2 방향을 따라 배치될 수 있다.The
한편, 외곽 프레임(20)에는 계류 유닛(80)이 연결될 수 있으며, 이로 인해 수상 태양광 발전 장치(1)가 수상의 특정 위치에 계류될 수 있다. 다만, 도면에 대한 이해를 돕기 위해 도 2에는 단위 태양광 유닛(10)의 일부 및 계류 유닛(80)을 생략하여 도시하였다.On the other hand, the
전기실(30)은 단위 태양광 유닛(10)로부터 생성된 저압의 직류 전력을 공급받아서 교류 전력으로 변환시키고, 변환된 저압의 교류 전력을 고압으로 승압시키는 역할을 수행할 수 있다. 이를 위해, 전기실(30)은 외곽 프레임(20)에 의해 규정되는 복수의 단위 태양광 유닛(10)의 설치 영역 내에 배치되어 수상에 부유될 수 있으며, 복수의 단위 태양광 유닛(10)과 연결될 수 있다.The
이때, 전기실(30)은 해저면에 고정되는 적어도 하나의 고정 부재(31), 고정 부재(30) 상에 체결되는 베이스 부재(32), 베이스 부재(32) 상에 배치되는 적어도 하나의 전력 변환 장치(33) 및 베이스 부재(32)의 가장자리를 따라 설치되는 펜스 부재(34)를 포함할 수 있다.At this time, the
고정 부재(31)는 베이스 부재(32)를 지지할 수 있다. 이를 위해, 고정 부재(31)는 일 방향으로 연장 형성되는 기둥 형상의 부재로 제공될 수 있다. 이러한 고정 부재(31)는 베이스 부재(32)를 안정적으로 지지하기 위해 적어도 하나로 구비될 수 있다. 이때, 고정 부재(31)의 일 단부는 해저면에 고정되고, 고정 부재(31)의 타 단부는 해수면 밖으로 돌출될 수 있다. 이와 같이 돌출된 고정 부재(31)의 타 단부에 베이스 부재(32)가 결합될 수 있다.The
베이스 부재(32)는 전력 변환 장치(33)가 설치될 수 있는 설치 공간을 구비할 수 있다. 이를 위해, 베이스 부재(32)는 사각 평판 형상의 부재로 구비될 수 있다. 이러한 베이스 부재(32)의 네 모서리에 고정 부재(31)가 각각 결합될 수 있다.The
한편, 베이스 부재(32)에는 후술할 케이블 유닛(50)의 제1 송전 케이블(51)이 관통되는 제1 관통부(321) 및 후술할 케이블 유닛(50)의 제2 송전 케이블(52)이 관통되는 제2 관통부(322)가 구비될 수 있다. 이에 대해서는 후술하겠다.On the other hand, the
전력 변환 장치(33)는 베이스 부재(32) 상에 설치될 수 있으며, 적어도 하나로 구비될 수 있다. 이때, 전력 변환 장치(33)는 전력을 직류에서 교류로 변환하기 위한 인버터(inverter) 및 전압을 조절하기 위한 변압기를 포함할 수 있다. 이렇게 전력 변환 장치(33)에서 교류로 변환되어 전압이 상승된 전력은 후술할 케이블 유닛(50)의 제2 송전 케이블(52)을 통해 육상의 변전소(2)로 전송될 수 있다.The
한편, 전기실(30)은 단위 태양광 유닛(10)에 종속적으로 부유 및 계류될 수 있다. 여기서 "종속적으로 부유 및 계류"된다는 것은 전기실(30)이 별도의 부유 및 계류를 위한 설비를 포함하지 않고, 단위 태양광 유닛(10)에 연결된 상태에서 단위 태양광 유닛(10)을 부유 및 계류시키기 위한 부재들에 편승하여 부유 및 계류됨을 의미한다.On the other hand, the
본 실시예에서는, 전기실(30)이 복수의 단위 태양광 유닛(10) 중 인접하는 하나 이상의 단위 태양광 유닛(10)과 연결되어 수상에 종속적으로 부유 및 계류되는 경우를 일 예로 들어 설명하나, 본 발명의 사상이 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 전기실(30)이 별도의 전기실 계류 유닛과 연결되어 단위 태양광 유닛(10)과 독립적으로 부유 및 계류되는 것도 가능하다. 아울러, 전기실(30)이 단위 태양광 유닛(10)에 연결됨과 동시에 전기실(30)을 자체적으로 부유 및 계류시키기 위한 설비가 추가로 전기실(30)에 구비되는 것도 가능하다.In this embodiment, a case in which the
부유 유닛(40)은 복수의 단위 태양광 유닛(10) 중 인접하는 하나 이상의 단위 태양광 유닛(10)과 전기실(30)을 연결할 수 있다. 또한, 부유 유닛(40)은 케이블 유닛(50)을 해수면 상에서 지지하여 케이블 유닛(50)을 해수의 영향으로부터 보호할 수 있다.The floating
이때, 부유 유닛(40)은 복수의 단위 태양광 유닛(10) 중 제1 방향으로 인접하는 하나 이상의 단위 태양광 유닛(10)과 전기실(30)을 연결하는 제1 부유부(41) 및 복수의 단위 태양광 유닛(10) 중 제2 방향으로 인접하는 하나 이상의 단위 태양광 유닛(10)과 전기실(30)을 연결하고, 제1 부유부(41)과 체결되는 제2 부유부(42)를 포함할 수 있다.In this case, the floating
제1 부유부(41)는 복수의 단위 태양광 유닛(10) 중 제1 방향으로 인접하는 하나 이상의 단위 태양광 유닛(10)과 전기실(30) 사이에서 후술할 케이블 유닛(50)의 제1 송전 케이블(51)을 지지할 수 있다.The first floating
이를 위해, 제1 부유부(41)는 단위 태양광 유닛(10) 및 전기실(30) 사이에 구비되고, 상측에 안착 프레임(43)이 체결되는 제1 연결 프레임(411), 제1 연결 프레임(411)의 연장 방향과 수직한 방향으로 제1 연결 프레임(411)에 체결되는 복수의 제1 결합 프레임(412), 제1 연결 프레임(411)의 하측에 체결되는 적어도 하나의 제1 부력체(413) 및 제1 연결 프레임(411)의 연장 방향과 수평한 방향으로 제1 연결 프레임(411)에 체결되는 발판 부재(414)를 포함할 수 있다.To this end, the first floating
이때, 복수의 제1 결합 프레임(412) 상에 후술할 케이블 유닛(50)의 제1 송전 케이블(51)이 배치되어 지지될 수 있으며, 복수의 제1 결합 프레임(412) 상에서 제1 결합 프레임(412)이 연장되는 방향과 실질적으로 수평한 방향으로 제1 송전 케이블(51)이 배치될 수 있다.At this time, the first
한편, 별도의 체결 수단(4141)을 통해 제1 결합 프레임(412)에는 발판 부재(414)가 체결될 수 있다. 이러한 발판 부재(414)는 작업자가 밟고 이동 가능하게 제공되어 작업자의 이동이나 제1 송전 케이블(51)의 유지 보수 작업 등을 가능하게 하는 부재로서, 제1 연결 프레임(411)의 연장 방향과 실질적으로 수평한 방향으로 배치될 수 있다.Meanwhile, the
제2 부유부(42)는 복수의 단위 태양광 유닛(10) 중 제2 방향으로 인접하는 하나 이상의 단위 태양광 유닛(10)과 전기실(30) 사이에서 후술할 케이블 유닛(50)의 제2 송전 케이블(52)을 지지할 수 있다.The second floating
이를 위해, 제2 부유부(42)는 제1 연결 프레임(411)과 체결되고, 상측에 안착 프레임(43)이 체결되는 제2 연결 프레임(421), 제2 연결 프레임(421)의 연장 방향과 수직한 방향으로 제2 연결 프레임(421)에 체결되는 제2 결합 프레임(422) 및 제2 연결 프레임(421)의 하측에 체결되는 적어도 하나의 제2 부력체(423)를 포함할 수 있다.To this end, the second floating
케이블 유닛(50)은 복수의 단위 태양광 유닛(10)에서 생성된 전력을 전기실(30)로 전송할 수 있다. 이를 위해, 케이블 유닛(50)은 복수의 단위 태양광 유닛(10)과 전기실(30) 사이에 연결될 수 있다.The
이때, 케이블 유닛(50)의 적어도 일부는 부유 유닛(40) 상에 배치되어 부유 유닛(40)에 의해 지지될 수 있다. 구체적으로, 케이블 유닛(50)은 적어도 일부가 제1 부유부(41) 상에 배치되고, 복수의 단위 태양광 유닛(10)에서 생성된 전력을 전기실(30)로 전송하는 제1 송전 케이블(51) 및 적어도 일부가 제2 부유부(42) 상에 배치되고, 전기실(30)에서 변환된 변환전력을 육상으로 전송하는 제2 송전 케이블(52)을 포함할 수 있다.At this time, at least a part of the
이 경우, 제1 송전 케이블(51)은 베이스 부재(32)에 구비된 제1 관통부(321)를 통해 통과하여 제1 부유부(41) 및 전기실(30) 사이를 연결하고, 제2 송전 케이블(52)은 베이스 부재(32)에 구비된 제2 관통부(322)를 통과하여 제2 부유부(42) 및 전기실(30) 사이를 연결할 수 있다. 이에 따라, 케이블 유닛(50)의 설치 공간이 종래에 비해 현저히 감소될 수 있다.In this case, the first
한편, 케이블 유닛(50)이 배치되는 부유 유닛(40)의 높이가 조수차에 의해 변함에 따라, 이러한 수위 변화에 의해 부유 유닛(40) 상에 배치되는 케이블 유닛(50)이 손상될 염려가 있다. 이를 방지하고자 케이블 유닛(50)은 케이블 가이드 부재(60) 내부에 수용될 수 있다.On the other hand, as the height of the floating
케이블 가이드 부재(60)는 내부에 케이블 유닛(50)을 구비하며, 수위 변화에 따라 부유 유닛(40)이 승하강되면 굽힘 가능하게 제공됨에 따라, 케이블 유닛(50)을 보호할 수 있다. 이를 위해, 케이블 가이드 부재(60)는 전기실(30) 및 부유 유닛(40) 사이에 구비될 수 있다.The
이때, 케이블 가이드 부재(60)의 일 단부는 고정 브라켓(61)을 매개로 하여 피봇 유닛(70)과 결합될 수 있다. 또한, 케이블 가이드 부재(60)의 타 단부는 안착 프레임(43)에 결합될 수 있다.In this case, one end of the
한편, 케이블 가이드 부재(60)는 복수의 단위 링크(62)가 연결핀(63)을 매개로 하여 상호 결합된 구조를 가질 수 있다. 이에, 연결핀(63)을 중심으로 인접하는 단위 링크(62)들이 회동될 수 있다. 이때, 각각의 단위 링크(62)는 양 단부가 개방된 형상을 가져서 복수의 단위 링크(62)가 상호 결합되면, 내부에 케이블 유닛(50)이 수용될 수 있는 수용 공간이 마련될 수 있다.Meanwhile, the
이와 같이 케이블 가이드 부재(60)가 링크 구조를 가져서 부유 유닛(40)의 상하 이동되는 경우, 굽혀지거나 펼쳐질 수 있음에 따라, 케이블 가이드 부재(60)의 내부에 마련된 케이블 유닛(50)의 파손을 방지할 수 있다.As described above, when the
피봇 유닛(70)은 파도나 조류, 바람 등에 의해 부유 유닛(40)이 상하 이동 및 좌우 이동 중 적어도 하나에 대응하여 케이블 가이드 부재(60)를 피봇시켜서 케이블 가이드 부재(60)의 손상을 방지할 수 있다. 이를 위해, 피봇 유닛(70)은 케이블 가이드 부재(60)를 전기실(30)에 피봇 가능하게 연결할 수 있다. 이를 위해, 피봇 유닛(70)은 전기실(30) 및 케이블 가이드 부재(60) 사이에 구비될 수 있다.The pivot unit 70 may prevent damage to the
이러한 피봇 유닛(70)은 전기실(30)에 연결되고, 케이블 유닛(50)이 관통되는 연결 브라켓(71), 연결 브라켓에 체결되는 수직 결합 부재(72), 적어도 일부가 수직 결합 부재(72)를 관통하여 결합되는 수평 결합 부재(73), 수직 결합 부재(72)의 내부에서 수평 결합 부재(73)의 외측에 배치되는 제1 베어링(741) 및 제1 베어링(741)의 내측에 상대 회전 가능하게 결합되는 제2 베어링(742)을 포함하는 베어링 세트(74) 및 일 단부가 베어링 세트(74)에 결합되고, 수평 결합 부재(73)의 외측에 배치되는 타 단부가 케이블 가이드 부재(60)에 결합되는 연장 부재(75)를 포함할 수 있다.The pivot unit 70 is connected to the
연결 브라켓(71)은 베이스 부재(32)의 저면에 체결될 수 있으며, 연결 브라켓(71)의 저면에는 결합 브라켓(721)을 매개로 수직 결합 부재(72)가 체결될 수 있다. 이때, 연결 브라켓(71)에는 케이블 유닛(50)이 통과되는 통과홀(711)이 관통 형성될 수 있다. 통과홀(711)을 통과한 케이블 유닛(50)은 케이블 가이드 부재(60)의 내부로 수용될 수 있다.The
한편, 연결 브라켓(71)의 저면은 케이블 가이드 부재(60)의 일 단부가 연결된 고정 브라켓(61)과 소정 간격으로 이격될 수 있다. 이에 따라, 베어링 세트(74)의 회전에 의해 케이블 가이드 부재(60)가 상하 방향으로 이동되더라도 연결 브라켓(71)과 간섭되지 않아 케이블 가이드 부재(60)의 파손이 방지될 수 있다.Meanwhile, the bottom surface of the
수직 결합 부재(72)는 결합 브라켓(721)의 저면으로부터 하방으로 수직하게 연장 형성될 수 있다. 이때, 수직 결합 부재(72)는 제1 베어링(741)이 결합될 수 있는 결합부(722)를 구비할 수 있으며, 이러한 결합부(722)는 홈의 형상을 가질 수 있다. 이때, 결합부(722)의 내측면과 제1 베어링(741) 사이에는 제1 베어링(741)을 지지하는 지지 부재(7411)가 구비될 수 있다.The
수평 결합 부재(73)는 베어링 세트(74)와 케이블 가이드 부재(60)를 연결하는 부재로서, 적어도 일부가 수직 결합 부재(72)로부터 돌출될 수 있다. 수직 결합 부재(72)로부터 돌출된 수평 결합 부재(73)의 외측면에는 연장 부재(75)가 결합될 수 있다. 이러한 연장 부재(75)의 단부에는 케이블 가이드 부재(60)의 고정 브라켓(61)이 결합될 수 있다.The
베어링 세트(74)는 이때, 일 예로 제1 베어링(741)은 오목 구면 베어링으로 구비될 수 있고, 제2 베어링(742)은 볼록 구면 베어링으로 구비될 수 있다. 이에, 부유 유닛(40)의 유동에 따라 제2 베어링(742)이 제1 베어링(741)에 대하여 회전되어 제2 베어링(742)과 연결된 케이블 가이드 부재(60)가 상하 방향 또는 좌우 방향으로 이동될 수 있다.In this case, as an example of the bearing set 74 , the
계류 유닛(80)은 별도의 연결 수단(미도시)을 통해 외곽 프레임(20)에 연결되어 수상 태양광 발전 장치(1)가 수상의 특정한 위치에 안정적으로 계류될 수 있도록 한다.The
상술한 바와 같은 구성을 갖는 수상 태양광 발전 장치(1)는 전기실(30)이 복수의 단위 태양광 유닛(10)과 인접하게 수상에 위치하고, 단위 태양광 유닛(10)의 전력을 전기실(30)로 전송하는 제1 송전 케이블(51) 및 전기실(30)에서 변환된 변환전력을 육상의 변전소(2)로 전송하는 제2 송전 케이블(52)이 단위 태양광 유닛(10)과 전기실(30)을 연결하는 부유 유닛(40) 상에 배치됨에 따라, 송전 케이블이 해저면에 매립되던 종래에 비해 송전 케이블의 길이가 짧아지고, 송전 케이블의 개수가 감소될 수 있다. 따라서, 송전 케이블을 설치하기 위한 공사 기간 및 비용 등이 종래에 비해 효과적으로 단축될 수 있다는 효과가 있다.In the water-based
또한, 제1 송전 케이블(51) 및 제2 송전 케이블(52)이 수중이 아닌 수상에 설치되기 때문에, 케이블 배선 작업과 케이블의 유지 보수 작업이 용이하다는 효과가 있다.In addition, since the first
뿐만 아니라, 부유 유닛(40)이 수위 변화에 따라 상하로 이동될 때 케이블 가이드 부재(60)가 구부러지거나 펼쳐지고, 부유 유닛(40)이 파랑 등과 같은 외부 요인에 의해 좌우로 이동될 때 피봇 유닛(70)에 의해 케이블 가이드 부재(60)의 피봇 운동이 허용됨에 따라, 케이블 가이드 부재(60) 및 케이블 가이드 부재(60) 내부에 수용된 케이블 유닛(50)이 손상되는 것이 방지될 수 있다. 이에 따라, 종래와 같이 송전 케이블이 해저면에 매립되지 않더라도 수상 태양광 발전 장치(1)의 구조적 안정성이 확보된다는 효과가 있다.In addition, when the floating
이상 본 발명의 실시예들을 구체적인 실시 형태로서 설명하였으나, 이는 예시에 불과한 것으로서, 본 발명은 이에 한정되지 않는 것이며, 본 명세서에 개시된 기초 사상에 따르는 최광의 범위를 갖는 것으로 해석되어야 한다. 당업자는 개시된 실시형태들을 조합/치환하여 적시되지 않은 형상의 패턴을 실시할 수 있으나, 이 역시 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 것이다. 이외에도 당업자는 본 명세서에 기초하여 개시된 실시형태를 용이하게 변경 또는 변형할 수 있으며, 이러한 변경 또는 변형도 본 발명의 권리범위에 속함은 명백하다.Although the embodiments of the present invention have been described as specific embodiments, these are merely examples, and the present invention is not limited thereto, and should be construed as having the widest scope according to the basic idea disclosed in the present specification. A person skilled in the art may implement a pattern of a shape not specified by combining/substituting the disclosed embodiments, but this also does not depart from the scope of the present invention. In addition, those skilled in the art can easily change or modify the disclosed embodiments based on the present specification, and it is clear that such changes or modifications also fall within the scope of the present invention.
1: 수상 태양광 발전 장치
2: 변전소
10: 단위 태양광 유닛
11: 태양광 패널
20: 외곽 프레임
30: 전기실
31: 고정 부재
32: 베이스 부재
33: 전력 변환 장치
34: 펜스 부재
40: 부유 유닛
41: 제1 부유부
42: 제2 부유부
50: 케이블 유닛
51: 제1 송전 케이블
52: 제2 송전 케이블
60: 케이블 가이드 부재
61: 고정 브라켓
62: 단위 링크
63: 연결핀
70: 피봇 유닛
71: 연결 브라켓
72: 수직 결합 부재
73: 수평 결합 부재
74: 베어링 세트
75: 연장 부재
80: 계류 유닛
321: 제1 관통부
322: 제2 관통부
411: 제1 연결 프레임
412: 제1 결합 프레임
413: 제1 부력체
414: 발판 부재
711: 통과홀
721: 결합 브라켓
722: 결합부
741: 제1 베어링
742: 제2 베어링
4141: 체결 수단
7411: 지지 부재1: Floating Solar Power Plant 2: Substation
10: unit solar unit 11: solar panel
20: outer frame 30: electrical room
31: fixing member 32: base member
33: power conversion device 34: fence member
40: floating unit 41: first floating part
42: second floating part 50: cable unit
51: first power transmission cable 52: second power transmission cable
60: cable guide member 61: fixing bracket
62: unit link 63: connecting pin
70: pivot unit 71: connection bracket
72: vertical coupling member 73: horizontal coupling member
74: bearing set 75: extension member
80: mooring unit 321: first penetration
322: second through portion 411: first connection frame
412: first coupling frame 413: first buoyancy body
414: scaffold member 711: through hole
721: coupling bracket 722: coupling part
741: first bearing 742: second bearing
4141: fastening means 7411: support member
Claims (9)
복수의 상기 단위 태양광 유닛의 외곽에 체결되고, 상기 복수의 단위 태양광 유닛의 설치 영역을 규정하는 외곽 프레임;
상기 외곽 프레임에 의해 규정되는 설치 영역 내에 배치되고, 복수의 상기 단위 태양광 유닛에서 생성된 전력을 공급받아 변환하여서 변환전력을 생성하는 전기실;
복수의 상기 단위 태양광 유닛 중 인접하는 하나 이상의 단위 태양광 유닛과 상기 전기실을 연결하는 부유 유닛;
적어도 일부가 상기 부유 유닛 상에 배치되고, 일 단부가 상기 전기실에 연결되는 케이블 유닛; 및
상기 전기실 및 상기 부유 유닛 사이에 구비되고, 내부에 상기 케이블 유닛이 수용되며, 수위 변화에 따라 상기 부유 유닛이 상하 이동되면 굽힘 가능하게 제공되는 케이블 가이드 부재를 포함하는,
수상 태양광 발전 장치.a plurality of unit solar units floating on water and continuously arranged in at least one of a first direction and a second direction perpendicular to the first direction;
an outer frame fastened to the periphery of the plurality of unit photovoltaic units and defining installation areas of the plurality of unit photovoltaic units;
an electrical room disposed within an installation area defined by the outer frame, receiving and converting power generated from a plurality of the unit solar units to generate converted power;
a floating unit connecting one or more adjacent unit photovoltaic units among the plurality of photovoltaic units and the electrical room;
a cable unit at least partly disposed on the floating unit and having one end connected to the electrical chamber; and
and a cable guide member provided between the electrical room and the floating unit, the cable unit being accommodated therein, and bent when the floating unit is moved up and down according to a change in water level;
Floating solar power plant.
상기 전기실 및 상기 케이블 가이드 부재 사이에 구비되어 상기 케이블 가이드 부재를 상기 전기실에 피봇 가능하게 연결하는 피봇 유닛을 더 포함하고,
상기 피봇 유닛은,
상기 부유 유닛의 상하 이동 및 좌우 이동 중 적어도 하나에 대응하여 상기 케이블 가이드 부재의 피봇 운동을 허용하는,
수상 태양광 발전 장치.According to claim 1,
Further comprising a pivot unit provided between the electrical room and the cable guide member to pivotably connect the cable guide member to the electrical room,
The pivot unit is
allowing a pivotal movement of the cable guide member in response to at least one of a vertical movement and a left and right movement of the floating unit;
Floating solar power plant.
상기 부유 유닛은,
복수의 상기 단위 태양광 유닛 중 상기 제1 방향으로 인접하는 하나 이상의 단위 태양광 유닛과 상기 전기실을 연결하는 제1 부유부; 및
복수의 상기 단위 태양광 유닛 중 상기 제2 방향으로 인접하는 하나 이상의 단위 태양광 유닛과 상기 전기실을 연결하고, 상기 제1 부유부과 체결되는 제2 부유부를 포함하고,
상기 제1 부유부 및 상기 제2 부유부에는 상기 케이블 가이드 부재가 안착될 수 있는 안착 프레임이 구비되는,
수상 태양광 발전 장치.3. The method of claim 2,
The floating unit is
a first floating part connecting one or more unit photovoltaic units adjacent in the first direction among the plurality of unit photovoltaic units to the electrical room; and
and a second floating part that connects one or more unit solar units adjacent in the second direction among a plurality of the solar units to the electrical room, and is coupled to the first floating part,
The first floating part and the second floating part are provided with a seating frame on which the cable guide member can be seated,
Floating solar power plant.
상기 케이블 가이드 부재는,
일 단부가 상기 피봇 유닛과 결합되고, 타 단부가 상기 안착 프레임에 결합되며, 복수의 단위 링크가 상호 결합되어 이루어지는,
수상 태양광 발전 장치.4. The method of claim 3,
The cable guide member,
One end is coupled to the pivot unit, the other end is coupled to the seating frame, and a plurality of unit links are coupled to each other,
Floating solar power plant.
상기 피봇 유닛은,
상기 전기실에 연결되고, 상기 케이블 유닛이 관통되는 연결 브라켓;
상기 연결 브라켓에 체결되는 수직 결합 부재;
적어도 일부가 상기 수직 결합 부재를 관통하여 결합되는 수평 결합 부재;
상기 수직 결합 부재의 내부에서 상기 수평 결합 부재의 외측에 배치되는 제1 베어링 및 상기 제1 베어링의 내측에 상대 회전 가능하게 결합되는 제2 베어링을 포함하는 베어링 세트; 및
일 단부가 상기 베어링 세트에 결합되고, 상기 수평 결합 부재의 외측에 배치되는 타 단부가 상기 케이블 가이드 부재에 결합되는 연장 부재를 포함하는,
수상 태양광 발전 장치.4. The method of claim 3,
The pivot unit is
a connection bracket connected to the electrical room and through which the cable unit passes;
a vertical coupling member fastened to the connection bracket;
a horizontal coupling member, at least a portion of which is coupled through the vertical coupling member;
a bearing set including a first bearing disposed outside the horizontal coupling member within the vertical coupling member and a second bearing coupled to an inner side of the first bearing to be relatively rotatably coupled; and
an extension member having one end coupled to the bearing set and the other end disposed outside the horizontal coupling member coupled to the cable guide member,
Floating solar power plant.
상기 케이블 유닛은,
적어도 일부가 상기 제1 부유부 상에 배치되고, 복수의 상기 단위 태양광 유닛에서 생성된 전력을 상기 전기실로 전송하는 제1 송전 케이블; 및
적어도 일부가 상기 제2 부유부 상에 배치되고, 상기 전기실에서 변환된 변환전력을 육상으로 전송하는 제2 송전 케이블을 포함하는,
수상 태양광 발전 장치.4. The method of claim 3,
The cable unit is
a first power transmission cable, at least a portion of which is disposed on the first floating part and transmits power generated from a plurality of the unit solar units to the electrical room; and
At least a portion of which is disposed on the second floating part, and includes a second power transmission cable for transmitting the converted power converted in the electrical room to land,
Floating solar power plant.
상기 제1 부유부는,
상기 단위 태양광 유닛 및 상기 전기실 사이에 구비되고, 상측에 상기 안착 프레임이 체결되는 제1 연결 프레임;
상기 제1 연결 프레임의 연장 방향과 수직한 방향으로 상기 제1 연결 프레임에 체결되는 복수의 제1 결합 프레임;
상기 제1 연결 프레임의 하측에 체결되는 적어도 하나의 제1 부력체; 및
상기 제1 연결 프레임의 연장 방향과 수평한 방향으로 상기 제1 연결 프레임에 체결되는 발판 부재를 포함하는,
수상 태양광 발전 장치.7. The method of claim 6,
The first floating part,
a first connection frame provided between the unit solar unit and the electrical room and to which the seating frame is fastened on the upper side;
a plurality of first coupling frames fastened to the first coupling frame in a direction perpendicular to the extending direction of the first coupling frame;
at least one first buoyancy body fastened to the lower side of the first connection frame; and
Comprising a footrest member fastened to the first connection frame in a direction horizontal to the extending direction of the first connection frame,
Floating solar power plant.
상기 제2 부유부는,
상기 제1 연결 프레임과 연결되고, 상측에 상기 안착 프레임이 체결되는 제2 연결 프레임;
상기 제2 연결 프레임의 연장 방향과 수직한 방향으로 상기 제2 연결 프레임에 체결되는 제2 결합 프레임; 및
상기 제2 연결 프레임의 하측에 체결되는 적어도 하나의 제2 부력체를 포함하는,
수상 태양광 발전 장치.8. The method of claim 7,
The second floating part,
a second connection frame connected to the first connection frame and to which the seating frame is fastened to an upper side;
a second coupling frame fastened to the second connection frame in a direction perpendicular to an extension direction of the second connection frame; and
Containing at least one second buoyancy body fastened to the lower side of the second connection frame,
Floating solar power plant.
상기 전기실은,
해저면에 고정되는 적어도 하나의 고정 부재;
상기 고정 부재 상에 체결되는 베이스 부재;
상기 베이스 부재 상에 설치되는 적어도 하나의 전력 변환 장치; 및
상기 베이스 부재의 가장자리를 따라 설치되는 펜스 부재를 포함하고,
상기 베이스 부재는,
상기 제1 송전 케이블이 관통되는 제1 관통부 및 상기 제2 송전 케이블이 관통되는 제2 관통부 중 적어도 하나를 포함하는,
수상 태양광 발전 장치.
7. The method of claim 6,
The electrical room is
at least one fixing member fixed to the seabed;
a base member fastened on the fixing member;
at least one power conversion device installed on the base member; and
It includes a fence member installed along the edge of the base member,
The base member is
Comprising at least one of a first through-portion through which the first power transmission cable passes and a second through-part through which the second power transmission cable passes,
Floating solar power plant.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020200147641A KR20220061539A (en) | 2020-11-06 | 2020-11-06 | Apparatus for water floating solar power plant |
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Family Applications (1)
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-
2020
- 2020-11-06 KR KR1020200147641A patent/KR20220061539A/en not_active Application Discontinuation
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E601 | Decision to refuse application |