KR20230090067A - 수소연료전지 기반 전기추진 레저용 보트 - Google Patents

수소연료전지 기반 전기추진 레저용 보트 Download PDF

Info

Publication number
KR20230090067A
KR20230090067A KR1020210178979A KR20210178979A KR20230090067A KR 20230090067 A KR20230090067 A KR 20230090067A KR 1020210178979 A KR1020210178979 A KR 1020210178979A KR 20210178979 A KR20210178979 A KR 20210178979A KR 20230090067 A KR20230090067 A KR 20230090067A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
fuel cell
hull
unit
hydrogen fuel
hydrogen
Prior art date
Application number
KR1020210178979A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102649569B1 (ko
Inventor
김자우
이형경
이정훈
Original Assignee
주식회사 펭귄오션레저
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 펭귄오션레저 filed Critical 주식회사 펭귄오션레저
Priority to KR1020210178979A priority Critical patent/KR102649569B1/ko
Publication of KR20230090067A publication Critical patent/KR20230090067A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102649569B1 publication Critical patent/KR102649569B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H20/00—Outboard propulsion units, e.g. outboard motors or Z-drives; Arrangements thereof on vessels
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B34/00—Vessels specially adapted for water sports or leisure; Body-supporting devices specially adapted for water sports or leisure
    • B63B34/50—Body-supporting buoyant devices, e.g. bathing boats or water cycles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H21/00—Use of propulsion power plant or units on vessels
    • B63H21/12—Use of propulsion power plant or units on vessels the vessels being motor-driven
    • B63H21/17—Use of propulsion power plant or units on vessels the vessels being motor-driven by electric motor
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04082—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration
    • H01M8/04201—Reactant storage and supply, e.g. means for feeding, pipes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B39/00—Equipment to decrease pitch, roll, or like unwanted vessel movements; Apparatus for indicating vessel attitude
    • B63B39/06—Equipment to decrease pitch, roll, or like unwanted vessel movements; Apparatus for indicating vessel attitude to decrease vessel movements by using foils acting on ambient water
    • B63B2039/067—Equipment to decrease pitch, roll, or like unwanted vessel movements; Apparatus for indicating vessel attitude to decrease vessel movements by using foils acting on ambient water effecting motion dampening by means of fixed or movable resistance bodies, e.g. by bilge keels
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H21/00—Use of propulsion power plant or units on vessels
    • B63H2021/003—Use of propulsion power plant or units on vessels the power plant using fuel cells for energy supply or accumulation, e.g. for buffering photovoltaic energy
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2250/00—Fuel cells for particular applications; Specific features of fuel cell system
    • H01M2250/20—Fuel cells in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T70/00—Maritime or waterways transport
    • Y02T70/50—Measures to reduce greenhouse gas emissions related to the propulsion system
    • Y02T70/5218—Less carbon-intensive fuels, e.g. natural gas, biofuels
    • Y02T70/5236—Renewable or hybrid-electric solutions
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/40—Application of hydrogen technology to transportation, e.g. using fuel cells

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Fuel Cell (AREA)

Abstract

본 발명은, 수상에서 부유 가능하도록 바닥판부의 가장자리를 따라 측판부가 상측으로 형성되며, 일측에는 조향수단이 마련된 선체, 선체의 선미부에 설치되며, 선체가 수상에서 이동할 수 있도록 추진력을 발생시키는 전기구동 추진부, 선체의 중심부에 설치되며, 수소를 연료로 하여 전기를 발생시키는 수소연료 전지부, 수소연료 전지부를 기준으로 선체 좌,우측에 대칭 배치되게 설치되며, 수소연료 전지부와 연결되어, 수소연료 전지부에서 발생된 전기를 저장하는 한 쌍의 전원저장 전지부, 전기구동 추진부와 수소연료 전지부 및 전원저장 전지부와 연결되게 설치되어, 탑승자에 의해 선택된 운전모드에 따라 수소연료 전지부 및 전원저장 전지부 중 적어도 하나를 통해 전기구동 추진부로의 전기 공급이 이루어지도록 제어하는 전원공급 제어부를 포함하는 수소연료전지 기반 전기추진 레저용 보트를 제공한다.

Description

수소연료전지 기반 전기추진 레저용 보트{Hydrogen fuel cell-based electric powered leisure boat}
본 발명은 수소연료전지를 기반으로 한 전기추진 보트에 탑승객이 탑승한 상태로 선상에서 수상 레저를 즐기는 수소연료전지 기반 전기추진 레저용 보트에 관한 것이다
해양레저문화가 발달하면서 많은 사람들이 바다나 강을 찾아 해양레저를 즐기고 있으며 그에 따라 다양한 해양레저장비가 개발되고 있다.
특히, 수상레저나 수중을 체험하고 경험할 수 있는 해양레저로 그 범위가 점차 확산되고 있는 바, 레저용 요트나 보트 등 수요도 증대되고 있다.
그런데, 국제연합의 기후변화협약에서 온실가스 배출에 대한 규제가 발효됨에 따라 국제해사기구에서는 해양 환경 파괴 요인에 대한 규정을 제정하였고, 질소산화물 및 황산화물 배출에 대한 규제를 강화하고 있어 이러한, 규제를 받지 않는 레저용 보트의 필요성이 점차 커지고 있다.
이에 따라, 레저용 보트의 추진 장치도 디젤 엔진 체계에서 전기 모터, 전지 등을 이용하는 친환경 동력 체계로 변화되고 있다. 즉, 해상이나 육상에서 전지에 대한 충전을 수행한 후, 전지의 전기공급 수명시간까지 운항이 이루어지게 된다.
그러나, 종래의 전기 모터와 전지로 구성된 보트의 추진 동력 체계는, 전지의 충전 성능에 따라 운항 능력이 결정되고, 오랜시간 및 장거리에 대해 안정적인 운항 유지에 어려움이 있다.
또한, 종래에는 수상에서의 운항시 부식으로 인한 전지 성능 저하나 화재의 위험이 있다.
이러한, 전기모터를 이용한 보트에 대한 관련 기술은, 대한민국 공개실용신안 제2008-0005204호(2008.11.06)에 제시된다.
본 발명은, 전기모터를 추진 동력수단으로 사용시, 전기모터로의 전원공급이 안정적으로 이루어지게 하면서 수상에서의 운항 유지시간 및 운항 거리를 증대시킬 수 있는 수소연료전지 기반 전기추진 레저용 보트를 제공하는데 목적이 있다.
본 발명은, 수상에서 부유 가능하도록 바닥판부의 가장자리를 따라 측판부가 상측으로 형성되며, 일측에는 조향수단이 마련된 선체, 상기 선체의 선미부에 설치되며, 선체가 수상에서 이동할 수 있도록 추진력을 발생시키는 전기구동 추진부, 상기 선체의 중심부에 설치되며, 수소를 연료로 하여 전기를 발생시키는 수소연료 전지부, 상기 수소연료 전지부를 기준으로 선체 좌,우측에 대칭 배치되게 설치되며, 수소연료 전지부와 연결되어, 수소연료 전지부에서 발생된 전기를 저장하는 한 쌍의 전원저장 전지부, 상기 전기구동 추진부와 수소연료 전지부 및 전원저장 전지부와 연결되게 설치되어, 탑승자에 의해 선택된 운전모드에 따라 수소연료 전지부 및 전원저장 전지부 중 적어도 하나를 통해 전기구동 추진부로의 전기 공급이 이루어지도록 제어하는 전원공급 제어부를 포함하는 수소연료전지 기반 전기추진 레저용 보트를 제공한다.
또한, 상기 선체는, 상기 전원저장 전지부를 삽입상태로 배치하도록 선체의 중심부를 기준으로 선체 좌,우측에 대칭되게 저장전지설치공간이 마련된 메인데크, 상기 메인데크의 중심부에 결합된 상태로 수소연료전지부를 삽입 배치하도록 수소전지삽입공간이 마련된 센터데크를 더 결합 구비할 수 있다.
또한, 상기 전기구동 추진부는, 선체의 중심부를 기준으로 선체의 선미부 양측에 대칭되게 배치되도록 한 쌍으로 구성되며, 상기 전기구동 추진부는, 전기모터와, 전기모터의 회전축 단부에 결합되는 프로펠러를 포함할 수 있다.
또한, 상기 선체의 바닥판부는 원형 형태를 가지며, 상기 선체의 바닥판부 저면에는 선체의 중심부를 기준으로 좌,우측에 대칭되게 한 쌍의 빌지킬이 돌출 형성되고, 상기 빌지킬은 선체의 선수에서 선미 방향으로 직선형으로 연장될 수 있다.
또한, 상기 수소연료 전지부는, 수소를 저장하는 수소탱크, 상기 수소탱크와 연결되어, 수소탱크로부터 수소를 공급받아 전기를 발생시키는 수소전지스택을 포함하며, 수소탱크는 선체에 착탈 가능하게 설치될 수 있다.
또한, 청구항 1에 있어서, 선체에는 탑승자에 의한 운전모드를 선택할 수 있는 운전선택수단을 구비하고, 상기 운전모드는, 고속운전모드와, 주운전모드 및, 비상운전모드를 포함하며, 상기 고속운전모드일 경우, 수소연료 전지부에서 발생된 전기 및 전원저장 전지부에 저장된 전기를 전기구동 추진부로 공급하고, 상기 주운전모드일 경우, 수소연료 전지부에서 발생된 전기를 전원저장 전지부 및 전기구동 추진부로 공급하고, 상기 비상운전모드일 경우, 전원저장 전지부에 저장된 전기를 전기구동 추진부로 공급할 수 있다.
본 발명에 따른 수소연료전지 기반 전기추진 레저용 보트는, 선체를 수상에서 전기구동 추진부를 통해 운항시, 수소를 연료로 전기를 발생시키는 수소연료 전지부로부터 전원을 공급받는 바, 안정적인 전원공급 및 수상에서의 운항 시간 증대 및 운항 거리를 안정적으로 유지할 수 있게 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수소연료전지 기반 전기추진 레저용 보트의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 수소연료전지 기반 전기추진 레저용 보트의 평면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 수소연료전지 기반 전기추진 레저용 보트의 정면도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 수소연료전지 기반 전기추진 레저용 보트의 사시도이다.
이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수소연료전지 기반 전기추진 레저용 보트의 사시도이며, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 수소연료전지 기반 전기추진 레저용 보트의 평면도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 수소연료전지 기반 전기추진 레저용 보트의 정면도이다. 도 1 내지 도 3을 참조하면, 일 실시예의 수소연료전지 기반 전기추진 레저용 보트는, 선체(100), 전기구동 추진부(200), 수소연료 전지부(300), 전원저장 전지부(400), 전원공급 제어부(500)를 구비하고 있다.
상기 선체(100)는 수상에서 부유 가능하게 배치된 상태로 수소연료전지 기반 전기추진 레저용 보트에 탑승자를 수용할 수 있는 공간 및 전기구동 추진부(200)과, 전원저장 전지부(400) 및 수소연료 전지부(300)을 설치할 수 있는 공간을 제공하는 부분이다. 이러한, 선체(100)는 수상에서 부유 가능하도록 바닥판부(100a)의 가장자리를 따라 측판부(100b)가 상측으로 형성된 형태를 가질 수 있다. 이때, 선체(100)의 바닥판부(100a)는 탑승자의 수용 및 전원저장 전지부(400) 및 수소연료 전지부(300)를 설치할 수 있는 공간을 만들 수 있도록 원형 형태의 판재인 것으로 도시하였으나, 이에 한정하지 않고 다각형 형태의 판재로 이루어질 수도 있음은 물론이다. 여기서, 선체(100)의 바닥판부(100a) 및 측판부(100b)는 유리섬유강화플라스틱(FRP)를 사용하는 것이 바람직하나 이에 한정하지 않음은 물론이다.
그리고, 상기 선체(100)의 일측에는 수상에서 선체(100)의 조향을 가능하게 하는 조향수단(110)을 연결 구비한다. 이러한, 조향수단(110)은 선체(100)에 구비되는 조향타(120) 부분과 연결되어, 선체(100)의 운항시 조향타(120) 부분을 조절되게 하면서 조향을 가능하게 한다. 여기서, 조향수단(110)의 조향타(120)는 전기구동 추진부(200)와 연결되게 설치된 것으로 도시하였으나, 이에 한정하지 않고 선체(100)의 선미부에 연결될 수 있음은 물론이다.
또한, 상기 선체(100)의 일측에는 수소연료 전지부(300) 및 전기구동 추진부(200)와 연결되어, 수소연료 전지부(300)의 수소전지스택(320) 구동 및 전기구동 추진부(200)의 전기모터(210) 구동 여부를 탑승자가 수동으로 제어할 수 있게 하는 시동제어부(도면미도시)를 구비할 수 있다. 또한, 시동제어부는 복수의 전기구동 추진부(200) 중 선택된 전기구동 추진부(200)의 전기모터(210) 만을 구동되게 하면서 수상에서 선체(100)의 위치에 따른 추진력을 조절하여, 수상에서 선체(100)의 조향이 이루어지게 할 수도 있다.
더불어, 상기 선체(100)의 상부에는 전원저장 전지부(400)와 수소연료 전지부(300)를 선체(100) 상에 별도의 구획에 삽입 배치할 수 있게 하면서 선체(100)의 바닥판부(100a)나 측판부(100b)의 손상시 전원저장 전지부(400)와 수소연료 전지부(300)가 수분이나 충격에 의한 손상이 발생하는 것을 방지할 수 있도록 메인데크(101) 및 센터데크(102)를 결합 구비한다. 즉, 메인데크(101)는 선체(100)의 바닥판부(100a) 상측에 전원저장 전지부(400)를 삽입상태로 배치할 수 있게 한다. 이러한, 메인데크(101)에는 선체(100)의 중심부를 기준으로 선체(100)의 좌,우측에 대칭되게 저장전지설치공간(101a)이 마련되고, 저장전지설치공간(101a)에는 전원저장 전지부(400)를 삽입 배치한다. 그리고, 메인데크(101)에는 저장전지설치공간(101a)의 상측을 개폐하는 덮개(101b)를 연결 구비할 수 있다. 또한, 센터데크(102)는 선체(100)의 바닥판부(100a) 상측, 보다 상세하게는 메인데크(101)의 상부에 수소연료 전지부(300)를 삽입 배치할 수 있게 한다. 이러한, 센터데크(102)에는 선체(100)의 중심부에 배치되게 수소전지삽입공간(102a)이 마련되고, 수소전지삽입공간(102a)에는 수소연료 전지부(300)를 삽입 배치한다. 그리고, 센터데크(102)에는 수소전지삽입공간(102a)의 상측을 개폐하는 덮개(102b)를 연결 구비할 수 있다. 여기서, 메인데크(101)의 상측 및 센터데크(102)의 상측은 각각 덮개(101b, 102b)로 밀폐시 탑승객자들이 앉을 수 있는 좌석 구조를 가지도록 형성될 수 있다.
또한, 도 4와 같이 상기 선체(100)의 바닥판부(100a) 저면에는 선체(100)를 수상에서 운항시 직진성을 향상되게 함과 더불어 바닥판부(100a)의 강도를 보강하도록 빌지킬(130)이 선체(100)의 하방으로 돌출되게 형성될 수 있다. 이러한, 빌지킬(130)은 선체(100)의 중심부를 기준으로 좌,우측에 대칭되게 한 쌍을 설치한다. 그리고, 빌지킬(130)은 선체(100)의 선수에서 선미 방향으로 직선형으로 연장되고, 빌지킬(130)의 선단 가장자리 부분은 선체(100)를 추진 운항시, 수중에서 저항을 감소시킬 수 있도록 빌지킬(130)의 상측에서 하측으로 갈수록 선체(100)의 선미부 방향으로 경사진 경사부(130a)가 형성될 수 있다. 여기서, 빌지킬(130)은 편평한 판재인 것으로 도시하였으나, 이에 한정하지 않고 유선형 단면을 가지도록 형성될 수도 있음은 물론이다.
더불어, 상기 선체(100)의 상부에는 선체(100)에 탑승한 탑승자 및 선체(100)의 바닥판부(100a) 상측으로 햇빛이 비치는 것을 차단할 수 있도록 차양수단(140)을 연결 구비할 수 있다. 이러한, 차양수단(140)은 선체(100)의 측판부(100b)에 힌지 구조로 연결 설치되어, 필요에 따라 선체(100)의 상부를 덮도록 전개 또는 선체(100)의 일측 부분으로 접철 배치할 수 있다.
상기 전기구동 추진부(200)는 수상에서 선체(100)의 이동이 이루어지도록 추진력을 발생시키는 부분이다. 이러한, 전기구동 추진부(200)는 선체(100)의 선미부에 연결되게 설치하며, 전원저장 전지부(400) 및 수소연료 전지부(300)와 케이블을 통해 연결되어, 전원저장 전지부(400) 및 수소연료 전지부(300) 중 적어도 하나로부터 전원을 공급받아 작동하면서 수상에서 선체(100)의 이동이 가능하도록 추진력을 발생되게 한다. 이때, 전기구동 추진부(200)는 선체(100)의 중심부를 기준으로 선체(100)의 선미부 좌,우 양측에 대칭되게 배치되도록 한 쌍으로 구성된 것으로 도시하였으나, 이에 한정하지 않음은 물론이다. 여기서, 전기구동 추진부(200)는 전기모터(210), 프로펠러(220)을 포함한다.
상기 전기모터(210)는 전원저장 전지부(400) 및 수소연료 전지부(300)와 케이블을 통해 연결되어, 전원저장 전지부(400) 및 수소연료 전지부(300) 중 적어도 하나로부터 전원을 공급받아 구동하여 회전력을 발생시킨다. 이러한, 전기모터(210)는 선체(100)의 선미부에 구비된 조향타(120)에 연결 설치될 수 있다.
상기 프로펠러(220)는 전기모터(210)의 회전축 단부에 결합되어, 수중에서 전기모터(210)에 의해 회전하면서 추진력을 발생시킨다.
상기 수소연료 전지부(300)는 수소를 연료로 하여 전기를 발생시킨 후, 발생된 전기를 전기구동 추진부(200)의 전기모터(210) 및 전원저장 전지부(400)로 공급하는 부분이다. 이러한, 수소연료 전지부(300)는 선체(100)의 중심부에 배치되게 설치된다. 즉, 수소연료 전지부(300)는 선체(100)의 센터데크(102)에 형성된 수소전지삽입공간(102a)에 삽입 설치되어, 수상에서 선체(100)를 부유하도록 배치시 무게중심을 안정적으로 확보할 수 있게 한다. 그리고, 수소연료 전지부(300)는 전기구동 추진부(200)의 전기모터(210)와 전원저장 전지부(400) 및 전원공급 제어부(500)와 케이블을 통해 연결되며, 전원공급 제어부(500)를 통해 발생된 전기를 구동 추진부(200)의 전기모터(210)와 전원저장 전지부(400)로 공급되게 한다. 이러한, 수소연료 전지부(300)는 수소탱크(310), 수소전지스택(320)을 포함한다.
상기 수소탱크(310)는 수소전지스택(320)으로 공급될 수소를 저장한다. 이러한, 수소탱크(310)는 선체(100)의 센터데크(102)에 설치시, 수소의 공급을 쉽게 할 수 있도록 센터데크(102)의 수소전지삽입공간(102a)에 착탈 가능하게 설치할 수 있다.
상기 수소전지스택(320)은 수소탱크(310)로부터 수소를 공급받아 전기를 발생시키는 수단이다. 이러한, 수소전지스택(320)은 센터데크(102)의 수소전지삽입공간(102a)에 설치되며, 수소탱크(310)로부터 수소를 공급받도록 배관을 통해 수소탱크(310)와 연결된다. 그리고, 수소전지스택(320)은 케이블을 통해 구동 추진부(200)의 전기모터(210)와 전원저장 전지부(400) 및 전원공급 제어부(500)와 연결되어 발생된 전기를 전기모터(210)와 전원저장 전지부(400)로 공급할 수 있다.
또한, 상기 수소연료 전지부(300)에는 수소전지스택(320)에서 전기를 생산시 수소전지스택(320)을 냉각시키는 냉각모듈(도면미도시)을 구비할 수도 있다. 더불어, 수소연료 전지부(300)에는 수소의 누출을 감지할 수 있는 수소감지센서(도면미도시)를 구비할 수도 있다.
상기 전원저장 전지부(400)는 수소연료 전지부(300)로부터 발생된 전기를 저장하는 부분이다. 이러한, 전원저장 전지부(400)는 선체(100)의 중심부를 기준으로 선체(100) 좌,우측에 대칭 배치되게 설치된다. 즉, 전원저장 전지부(400)는 선체(100)의 메인데크(101)에 형성된 저장전지설치공간(101a)에 삽입 설치되어, 수상에서 선체(100)를 부유하도록 배치시 무게중심을 안정적으로 확보할 수 있게 한다. 그리고, 전원저장 전지부(400)는 전원구동 추진부(200)의 전기모터(210)와 수소연결 전지부(300) 및 전원공급 제어부(500)와 각각 케이블을 통해 연결되며, 수소연결 전지부(300)에서 발생된 전기를 저장한 후, 전원구동 추진부(200)의 전기모터(210)로 공급될 수 있게 한다. 여기서, 전원저장 전지부(400)는 리듐이온배터리를 방수처리하여 사용할 수 있다.
상기 전원공급 제어부(500)는 선체(100)에서 선택된 운전모드에 따라 수소연료 전지부(300) 및 전원저장 전지부(400) 중 적어도 하나를 통해 전기구동 추진부(200)로의 전기 공급이 이루어지도록 제어하는 부분이다. 이러한, 전원공급 제어부(500)는 선체(100)의 일측에 설치되며, 전기구동 추진부(200)의 전기모터(210)와 수소연료 전지부(300) 및 전원저장 전지부(400)와 케이블을 통해 연결된다. 이러한, 전원공급 제어부(500)는 탑승자를 통해 운전모드를 선택할 수 있는 운전선택수단(도면미도시)을 구비하고, 운전선택수단은 선체(100)의 일측, 보다 바람직하게 하는 조향수단(110)에 인접 배치되게 설치할 수 있다.
여기서, 상기 운전선택수단에서 선택할 수 있는 운전모드는, 고속운전모드와, 주운전모드 및, 비상운전모드를 포함할 수 있다. 이때, 주운전모드는 탑승자에 의해 설정된 항속상태로 운항하는 조건이며, 고속운전모드는 주운전모드에서 설정된 항속보다 빠른 속도로 운항하는 조건이고, 비상운전모드는 수소연료 전지부(300)의 구동 중지가 필요한 상태, 즉 수소연료 전지부(300)의 수리나 고장 또는 과열에 의해 수소연료 전지부(300)의 구동을 중지한 상태에서 운항하는 조건이다. 따라서, 상기 고속운전모드일 경우, 수소연료 전지부(300)를 구동시킨 상태에서 수소연료 전지부(300)로부터 발생된 전기 및 전원저장 전지부(400)에 저장된 전기를 전기구동 추진부(200)의 전기모터(210)에 같이 공급되게 하여 전기모터(210)의 추력을 높일 수 있게 한다. 그리고, 주운전모드일 경우, 수소연료 전지부(300)에서 발생된 전기를 전원저장 전지부(400)로 공급하여 저장이 이루어지게 함과 더불어 전기구동 추진부(300)의 전기모터(210)로 공급하면서 수소연료 전지부(300)에서 발생된 전기만으로 전기모터(210)의 추력을 유지되게 한다. 마지막으로, 비상운전모드일 경우, 전원저장 전지부(400)에 저장된 전기만을 전기구동 추진부(200)의 전기모터(210)로 공급하면서 전기모터(210)의 추력을 발생되게 한다.
이와 같이, 일 실시예에 따른 수소연료전지 기반 전기추진 레저용 보트는, 선체(100)를 수상에서 전기구동 추진부(200)를 통해 운항시, 수소를 연료로 전기를 발생시키는 수소연료 전지부(300)로부터 전원을 공급받는 바, 안정적인 전원공급 및 수상에서의 운항 시간 증대 및 운항 거리를 안정적으로 유지할 수 있게 한다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
100: 선체 101: 메인데크
102: 센터데크 110: 조향수단
120: 조향타 130: 빌지킬
200: 전기구동 추진부 210: 전기모터
220: 프로펠러 300: 수소연료 전지부
310: 수소탱크 320: 수소전지스택
400: 전원저장 전지부 500: 전원공급 제어부

Claims (6)

  1. 수상에서 부유 가능하도록 바닥판부의 가장자리를 따라 측판부가 상측으로 형성되며, 일측에는 조향수단이 마련된 선체;
    상기 선체의 선미부에 설치되며, 선체가 수상에서 이동할 수 있도록 추진력을 발생시키는 전기구동 추진부;
    상기 선체의 중심부에 설치되며, 수소를 연료로 하여 전기를 발생시키는 수소연료 전지부;
    상기 수소연료 전지부를 기준으로 선체 좌,우측에 대칭 배치되게 설치되며, 수소연료 전지부와 연결되어, 수소연료 전지부에서 발생된 전기를 저장하는 한 쌍의 전원저장 전지부;
    상기 전기구동 추진부와 수소연료 전지부 및 전원저장 전지부와 연결되게 설치되어, 탑승자에 의해 선택된 운전모드에 따라 수소연료 전지부 및 전원저장 전지부 중 적어도 하나를 통해 전기구동 추진부로의 전기 공급이 이루어지도록 제어하는 전원공급 제어부;를 포함하는 수소연료전지 기반 전기추진 레저용 보트.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 선체는,
    상기 전원저장 전지부를 삽입상태로 배치하도록 선체의 중심부를 기준으로 선체 좌,우측에 대칭되게 저장전지설치공간이 마련된 메인데크,
    상기 메인데크의 중심부에 결합된 상태로 수소연료전지부를 삽입 배치하도록 수소전지삽입공간이 마련된 센터데크를 더 결합 구비하는 수소연료전지 기반 전기추진 레저용 보트.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 전기구동 추진부는, 선체의 중심부를 기준으로 선체의 선미부 양측에 대칭되게 배치되도록 한 쌍으로 구성되며,
    상기 전기구동 추진부는, 전기모터와, 전기모터의 회전축 단부에 결합되는 프로펠러를 포함하는 수소연료전지 기반 전기추진 레저용 보트.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 선체의 바닥판부는 원형 형태를 가지며,
    상기 선체의 바닥판부 저면에는 선체의 중심부를 기준으로 좌,우측에 대칭되게 한 쌍의 빌지킬이 돌출 형성되고,
    상기 빌지킬은 선체의 선수에서 선미 방향으로 직선형으로 연장되는 수소연료전지 기반 전기추진 레저용 보트.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 수소연료 전지부는,
    수소를 저장하는 수소탱크,
    상기 수소탱크와 연결되어, 수소탱크로부터 수소를 공급받아 전기를 발생시키는 수소전지스택을 포함하며,
    상기 수소탱크는 선체에 착탈 가능하게 설치되는 수소연료전지 기반 전기추진 레저용 보트.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 선체에는 탑승자에 의한 운전모드를 선택할 수 있는 운전선택수단을 구비하고,
    상기 운전모드는, 고속운전모드와, 주운전모드 및, 비상운전모드를 포함하며,
    상기 고속운전모드일 경우, 수소연료 전지부에서 발생된 전기 및 전원저장 전지부에 저장된 전기를 전기구동 추진부로 공급하고,
    상기 주운전모드일 경우, 수소연료 전지부에서 발생된 전기를 전원저장 전지부 및 전기구동 추진부로 공급하고,
    상기 비상운전모드일 경우, 전원저장 전지부에 저장된 전기를 전기구동 추진부로 공급하는 수소연료전지 기반 전기추진 레저용 보트.


KR1020210178979A 2021-12-14 2021-12-14 수소연료전지 기반 전기추진 레저용 보트 KR102649569B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210178979A KR102649569B1 (ko) 2021-12-14 2021-12-14 수소연료전지 기반 전기추진 레저용 보트

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210178979A KR102649569B1 (ko) 2021-12-14 2021-12-14 수소연료전지 기반 전기추진 레저용 보트

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20230090067A true KR20230090067A (ko) 2023-06-21
KR102649569B1 KR102649569B1 (ko) 2024-03-21

Family

ID=86989915

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210178979A KR102649569B1 (ko) 2021-12-14 2021-12-14 수소연료전지 기반 전기추진 레저용 보트

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102649569B1 (ko)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018092815A (ja) * 2016-12-05 2018-06-14 スズキ株式会社 燃料電池船
KR101868946B1 (ko) * 2017-02-24 2018-06-19 주식회사 펭귄오션레저 수중 관람이 가능한 레저용 보트
KR102116532B1 (ko) * 2018-12-21 2020-06-02 서동구 수소연료전지를 이용한 전기모터 서핑보드

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018092815A (ja) * 2016-12-05 2018-06-14 スズキ株式会社 燃料電池船
KR101868946B1 (ko) * 2017-02-24 2018-06-19 주식회사 펭귄오션레저 수중 관람이 가능한 레저용 보트
KR102116532B1 (ko) * 2018-12-21 2020-06-02 서동구 수소연료전지를 이용한 전기모터 서핑보드

Also Published As

Publication number Publication date
KR102649569B1 (ko) 2024-03-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2807078B1 (en) System and method for underwater observation
EP3770060A1 (en) Ship propulsion system
US7040244B1 (en) Watercraft having plural narrow hulls and having submerged passive flotation devices
US20230249795A1 (en) Integrated electric pontoon drive system
KR20190058117A (ko) 선박의 발전 시스템 및 방법
Kunicka et al. Energy efficient small inland passenger shuttle ferry with hybrid propulsion-concept design, calculations and model tests
GB2554045A (en) Boat auxiliary propulsion unit
KR102649569B1 (ko) 수소연료전지 기반 전기추진 레저용 보트
US9701377B2 (en) Semi submarine
ES2219352T3 (es) Buque rapido maritimo de navegacion estable, con un casco optimizado para una helice de direccion.
KR101824590B1 (ko) 선박용 보조 추진 장치
EP4021795B1 (en) Vessel of modular construction
WO2023068250A1 (ja) 船舶
US11649031B2 (en) Systems and methods for solar-electric pump-out boat
US11167832B2 (en) Electrically propelled watercraft with corresponding hull assembly
US20100317243A1 (en) Device capable of translational movement over a surface
JP7176891B2 (ja) 船舶
KR20120097872A (ko) 흘수 및 자세조절장치를 구비한 선박
JP3162354U (ja) 燃料電池・太陽電池を搭載した小型船舶（業務艇・プレジヤーボート・漁船等）
JP2017218098A (ja) 燃料電池船
CN116767416A (zh) 船舶
CN116729615A (zh) 船用推进系统和包括船用推进系统的海洋船舶
PL69823Y1 (pl) Łódź śródlądowa i morska przybrzeżna z zasilaniem solarnym
NO336030B1 (no) Kursstabilt, hurtig og havgående skip med et skrog som er optimert for en rorpropell

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right