KR20240005358A - 자갈 궤도용 태양광모듈 지지대 및 이를 이용하여 설치된 태양광 발전장치 - Google Patents

자갈 궤도용 태양광모듈 지지대 및 이를 이용하여 설치된 태양광 발전장치 Download PDF

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Abstract

자갈 궤도의 도상 자갈에 간단하게 설치할 수 있으면서도 해체가 용이하여 원하는 위치에 신속한 세팅이 가능하며, 도상 자갈에서 태양광모듈에 의하여 태양광모듈 지지대가 서로 연결되도록 세팅되어 보다 안정적인 태양광모듈 지지가 가능하면서도 간단한 구조로 제작이 가능하여 경제적인 자갈 궤도용 태양광모듈 지지대 및 이를 이용하여 설치된 태양광 발전장치이 개시된다.

Description

자갈 궤도용 태양광모듈 지지대 및 이를 이용하여 설치된 태양광 발전장치{SOLAR PHOTOVOLTAIC MODULE SUPPORTS FOR BALLAST TRACK AND SOLAR PHOTOVOLTAIC GENERATION APPARATUS USING THE SAME}
본 발명은 자갈 궤도에 설치되는 태양광모듈 지지대에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 자갈 궤도의 도상 자갈에 간단하게 설치할 수 있으면서도 해체가 용이하여 원하는 위치에 신속한 세팅이 가능하며, 도상 자갈에서 태양광모듈에 의하여 태양광모듈 지지대가 서로 연결되도록 세팅되어 보다 안정적인 태양광모듈 지지가 가능하면서도 간단한 구조로 제작 가능하여 경제적인 자갈 궤도용 태양광모듈 지지대 및 이를 이용하여 설치된 태양광 발전장치에 관한 것이다.
일반적으로, 태양광발전의 경우, 넓은 공간의 확보가 필요하지만, 현실적으로 공간 확보에 큰 어려움이 따르는 실정이다.
또한, 태양광발전은 일조시간이 길고, 일조량이 많은 곳을 부지로 선정하고 발전시설을 갖춰야 하는데, 이러한 조건을 만족하는 부지확보가 어려운 실정이다.
따라서 다른 용도로 사용되고 있는 토지의 미사용 공간인 유휴지를 활용하는 방안이 제시되고 있다.
특히, 건물의 옥상 및 주택의 지붕과 같이 유휴지 면적이 작아 발전량에 비해 설비비의 비중 및 설치의 곤란함이 크지 않고, 많은 면적에 일괄적인 발전시설을 설치하여 대량의 발전이 이루어질 수 있는 유휴지의 확보 및 이용 방법의 모색이 필요하다.
구체적으로, 전답, 임야, 건물 지붕 등의 평지에 설치하는 태양광 발전장치는 발전 효율을 높이기 위해서 일정 간격을 두고 철골부재 등과 같은 지지프레임을 기반으로 고정 배치하는 경우가 많았으나,
최근 환경성 및 수용성을 고려하고 일조량 확보에 장애가 없는 넓은 장소를 얻기 위하여, 철도 궤도(노반, 도상, 침목, 레일을 포함)에 태양광 발전장치를 설치하려는 시도가 이루어지고 있다.
도 1a는 종래 자갈 궤도와 태양광 발전장치의 설치예시도를 도시한 것이다.
도 1a에 의하면 철도 궤도에서 자갈 궤도(10)는 도상으로 자갈, 쇄석 등(자갈이라고 한다.)을 이용하게 되며, 레일과 침목 주위에 일정깊이로 자갈(13)이 포설되어 있음을 알 수 있고, 이러한 철도 궤도 주변에 태양광 발전장치(14)를 개별적으로 설치할 수 있음을 알 수 있다.
이러한 태양광 발전장치(14)는 자갈 궤도(10) 주위에 기둥부재와 같은 지지대를 설치하고, 지지대 상부에는 태양광패널이 설치되고, 지지대 개략 중간에는 인버터 등과 같은 제어장치가 설치되도록 하고 있음을 알 수 있다.
하지만 이러한 지지대를 이용하는 경우 설치할 수 있는 태양광패널의 크기에 한계가 있을 수밖에 없고, 지지대를 안정적으로 설치하기 위해서 선로 주위 굴착 및 기초콘크리트를 타설 해야 하는 등 시공성과 작업성이 떨어질 수밖에 없어, 다수의 태양광 발전장치를 설치하는 것은 시간적, 비용적 한계가 있을 수밖에 없게 된다.
도 1b는 종래 철도 궤도 중심간격구간(12)를 이용한 태양광 발전시스템(20,30)의 예시도이다.
즉, 철도 궤도의 궤도 중심간격구간(12)에 설치되는 태양전지구조물(20)로부터 생산된 전력을 외부시스템으로 전달하는 전력장치(30)로 태양광 발전시스템을 설치할 수 있음을 알 수 있으며, 궤도의 중심간격구간(12)은 한 쌍의 철도궤도(11a, 11b) 사이에 형성되는 공간임을 알 수 있다.
이러한 중심간격구간(12)은 철도궤도(11a, 11b) 사이에 철도차량의 통행 안전, 철도 선로의 보선 공사 및 신호등과 같은 시설물의 설치를 위해 확보되는 공간으로서, 통상적으로 2~3m의 폭을 갖는 공간을 말한다.
이에 궤도 중심간격구간(12)에 적합한 태양전지구조물(20)을 설치하고, 이를 통해 발전된 전력을 철도차량 및 시설에 공급하게 된다.
하지만, 열차의 풍압 등의 하중에 의해 파손이 발생 되는 경우, 이를 감지하기 어려워, 작업자들이 설치된 장소에 주기적으로 방문하여 점검해야 하며, 막대한 유지보수비용이 발생하는 문제점이 있다.
도 1c 및 도 1는 종래 레일(42) 사이의 공간을 이용한 태양전지구조물을 설치예시도를 도시한 것이다.
즉, 철도 궤도 중심간격구간(12)이 아닌 레일(42) 사이의 공간에 태양전지구조물(20)을 설치하려는 시도도 이루어지고 있다.
이에, 도 1c에 의하면, 자갈 또는 콘크리트로 이루어지는 궤도도상(41)에 침목(42)이 횡방향으로 고정 설치되고, 침목(42) 상에 양측 레일(43)이 종방향으로 고정 설치되는 철도 궤도(40); 철도궤도 본체(40)의 양측 레일(43) 사이에 고정 설치되는 태양전지판(50); 및 철도궤도 본체(40)의 일측에 설치되고 태양전지판(50)으로부터 발전된 전기를 축전하는 축전지(51)를 포함하여 이루어지도록 함을 알 수 있다.
따라서, 양측 레일(43) 사이의 공간에 태양전지판(50)이 부가적으로 설치됨에 따라, 양측 레일(43) 사이의 폐 공간이 친환경적 발전공간으로 활용될 수 있음을 알 수 있으나,
하지만, 태양전지판(50)을 견고하게 고정 설치할 수 없고, 탈부착이 어렵다는 한계가 있으며, 열차 통행에 따른 하중이 침목을 통해 그대로 전달 될 수밖에 없기때문에, 파손의 위험성이 있다는 문제점이 있었다.
이에, 도 1d에 도시된 바와 같이, 레일(61)의 침목(62)에 분리가능 하도록 결합되며, 태양광모듈(70), 모듈제어장치(80) 및 결합브래킷(90)을 포함하는 태양광 발전시스템도 소개되어 있다.
즉, 레일(61)과 침목(62)을 연결 및 고정하는 고정 블록(63) 및 고정 브래킷(64)에 분리 가능하도록, 결합 되며, 열차의 주행속도 및 풍압 등과 같은 압력 및 하중을 분산시킬 수 있도록 회전 작동이 이루어지면서 일정 각도만큼 경사각을 형성하되, 태양광 모듈(70) 내부에 태양광발전이 이루어지는 태양광 발전시스템이 소개되어 있음을 알 수 있다.
하지만 태양광 모듈(70)을 설치하기 위해 통상 침목에 드릴링 작업이 이루어짐에 따라 설치 작업이 까다로울 뿐만 아니라, 침목에 손상을 발생시킬 수 있고, 또한, 결합 브래킷(90)의 경우, 콘크리트 침목에 설치하기가 어렵다는 한계가 있게 된다.
이에 종래 철도 궤도에 태양광 모듈을 고정 설치 함에 있어, 고정 부위로서 철도 궤도 주변, 철도궤도(11a, 11b) 사이에 형성되는 공간인 중심간격구간(12), 침목을 이용할 수 있음을 알 수 있지만,
대부분 설치 및 해체가 용이하지 않기 때문에 유지관리에 한계가 있을 뿐만 아니라, 특히 철도 궤도의 도상을 자갈을 이용하는 경우가 많은데 이러한 도상자갈에 어떻게 태양전지판, 태양광모듈을 안정적으로 설치할 수 있는 에 대해서는 달리 구체적으로 소개된 바 없었다.
대한민국 등록특허번호 제10-2098189호(등록일: 2020년 4월 1일), 발명의 명칭: "철도레일의 침목에 분리 가능하게 구비되는 태양광 발전장치" 대한민국 등록특허번호 제10-1253298호(등록일: 2013년 4월 4일), 발명의 명칭: "태양전지판이 구비된 철도궤도" 대한민국 등록특허번호 제10-0930704호(등록일: 2009년 12월 1일), 발명의 명칭: "안티 바이브레이션 패드 고정 기구" 대한민국 등록특허번호 제10-1042704호(등록일: 2011년 6월 13일), 발명의 명칭: "철도 궤도중심간격구간을 이용한 태양광발전시스템" 대한민국 등록특허번호 제10-1672181호(등록일: 2016년 10월 28일), 발명의 명칭: "콘크리트침목 레일고정장치" 대한민국 등록특허번호 제10-2265384호(등록일: 2021년06월09일), 발명의 명칭: "연약지반에 설치되는 태양광 발전시설의 기초구조물 및 그 시공방법" 대한민국 등록특허번호 제10-2060124호(등록일: 2019년12월20일), 발명의 명칭: "우수한 발전효율과 안전성을 겸비하는 태양광패널용 설치구조물"
이에 전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 태양광전지 모듈이 전도(overturning), 활동(sliding) 되지 않도록 지지하면서, 작용하는 하중을 도상자갈로 전달할 수 있도록 하되, 도상자갈에 간단하게 설치 및 해체할 수 있어 선로 유지보수를 위한 장비의 이동 시 해체 및 위치 이동이 용이하여 선로의 환경변화에 효과적으로 대응이 가능한 자갈 궤도용 태양광모듈 지지대 및 이를 이용하여 설치된 태양광 발전장치 제공을 해결하고자 하는 기술적 과제로 한다.
또한, 본 발명은 하부는 도상자갈에 덮여지도록 설치하고, 상부는 도상자갈로 부터 노출되어 태양광전지 모듈을 연속적으로 개수를 조합하여 지지할 수 있도록 함으로서, 도상자갈에 태양광전지 모듈을 일정 간격으로 배치가 용이한 자갈 궤도용 태양광모듈 지지대 및 이를 이용하여 설치된 태양광 발전장치 제공을 해결하고자 하는 기술적 과제로 한다
또한, 본 발명은 상부에 연결되는 태양광전지 모듈의 경사도 조절 작업이 용이 하며, 구조가 간단하면서도 견고하여 내구성을 향상시킬 수 있는 자갈 궤도용 태양광모듈 지지대 및 이를 이용하여 설치된 태양광 발전장치 제공을 해결하고자 하는 기술적 과제로 한다.
전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 수단으로서, 본 발명에 따른 자갈 궤도용 태양광모듈 지지대는, 도상자갈의 자갈에 묻혀 덮여지도록 설치되어 자갈의 무게에 의하여 눌려져 설치되는 베이스플레이트; 상기 베이스플레이트의 상면으로부터 연장되는 판재 형태로서 도상자갈의 자갈에 묻혀 덮여지도록 설치되는 전단활동방지벽; 및 상기 베이스플레이트 상면로부터 상방으로 연장되어 도상자갈 상부로 노출되어 태양광전지 모듈이 지지되도록 설치되는 모듈지지고정부;를 포함하도록 하며,
본 발명에 따른 자갈 궤도용 태양광모듈 지지대를 이용하여 설치된 태양광 발전장치는, 자갈궤도의 도상자갈; 상기 도상자갈의 자갈에 묻혀 덮여지도록 설치되어 자갈의 무게에 의하여 눌려져 설치되는 베이스플레이트; 상기 베이스플레이트의 상면으로부터 연장되는 판재 형태로서 도상자갈의 자갈에 묻혀 덮여지도록 설치되는 전단활동방지벽; 및 상기 베이스플레이트 상면로부터 상방으로 연장되어 도상자갈 상부로 노출되어 태양광전지 모듈이 지지되도록 설치되는 모듈지지고정부;를 포함하는 자갈 궤도용 태양광모듈 지지대; 및 경사지게 설치되어 태양광에 의하여 생산된 전기를 외부시스템으로 전달하는 전력장치를 포함하는 태양광전지 모듈;을 포함하여, 상기 자갈 궤도용 태양광모듈 지지대는 모듈식으로 도상자갈에 서로 이격되어 설치 및 해체되도록 하게 된다.
본 발명에 의한 자갈 궤도용 태양광모듈 지지대 및 이를 이용하여 설치된 태양광 발전장치는 자갈 궤도의 선로 간 중앙 등 도상자갈로 채워진 곳이면, 폐 공간이라도 시공이 가능하며, 태양광전지 모듈의 경사각 조절이 용이하기 때문에, 발전 효율을 증대시킬 수 있고, 설치를 위하여 콘크리트를 타설하는 등의 작업이 필요가 없어, 폐기물이 발생하지 않아 친환경적이고, 도상자갈의 배수 성능을 저해하지 않아 자갈도상의 유지관리에 영향을 미치지 않는 자갈 궤도용 태양광모듈 지지대 및 이를 이용하여 설치된 태양광 발전장치 제공이 가능하게 된다.
본 발명은 선로시설 내 자갈도상에 설치됨에 불구하고, 하중에 의한 전도(overturning), 활동(sliding)에 효과적으로 저항할 수 있고, 모듈식(1개의 자갈 궤도용 태양광모듈 지지대를 서로 이격시켜 배치하여 설치)으로 제작되어 설치됨으로서 철도 선로시설의 유지보수(보선 공사 등)나 환경변화에 태양광전지 모듈 지지대의 해체 또는 위치 조정 등에 신속한 대응이 가능한 자갈 궤도용 태양광모듈 지지대 및 이를 이용하여 설치된 태양광 발전장치 제공이 가능하게 된다.
본 발명의 자갈 궤도용 태양광모듈 지지대의 하부는 도상자갈에 묻히도록 형성되고 상부는 도상자갈 상부로 노출되어 태양광전지 모듈이 지지하되 태양광전지 모듈의 경사도 조절도 용이하고, 간단한 구조로 제작되어 제작, 이동 및 설치가 용이하여 보다 경제적인 자갈 궤도용 태양광모듈 지지대 및 이를 이용하여 설치된 태양광 발전장치 제공이 가능하게 된다.
도 1a는 종래 자갈 궤도와 태양광 발전장치의 설치예시도,
도 1b는 종래 철도 궤도 중심간격구간를 이용한 태양광 발전시스템의 예시도,
도 1c 및 도 1d는 종래 레일 사이의 공간을 이용한 태양전지구조물을 설치예시도,
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 자갈도상에 설치되는 자갈 궤도용 태양광모듈 지지대와 태양광전지 모듈의 설치예시도,
도 2c는 본 발명의 자갈 궤도용 태양광모듈 지지대의 하중저항 예시도,
도 3a, 도 3b, 도 3c 및 도 3d는 도상자갈에 설치되는 자갈 궤도용 태양광모듈 지지대의 실시예 1,2,3,4의 예시도,
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 자갈도상에 설치되는 자갈 궤도용 태양광모듈 지지대와 태양광전지 모듈를 설치한 태양광 발전장치의 설치예시도를 도시한 것이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
[ 본 발명의 자갈 궤도용 태양광모듈 지지대(100) ]
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 자갈도상(200)에 설치되는 자갈 궤도용 태양광모듈 지지대(100)와 태양광전지 모듈(300)의 설치예시도, 도 2c는 본 발명의 자갈 궤도용 태양광모듈 지지대(100)의 하중저항 예시도를 도시한 것이다.
상기 자갈도상(200)은, 도 4a 및 도 4b를 참조하면, 철도궤도에 있어 레일(220)이 설치되는 침목이 지지 되도록 설치되는 자갈, 쇄석등(자갈)이 일정한 두께로 포설된 것으로서, 레일(220), 침목 주위뿐만 아니라 선로 주변에 포설되는 도상자갈(210)을 포함하게 된다.
상기 레일(220)이 체결되는 침목으로부터 열차 통행 등에 의한 하중이 자갈도상(200)에 전달되고, 자갈도상(200)을 구성하는 도상자갈(210)은 서로 물려져 있어 전달되는 전달된 하중에 저항하면서 자갈도상(200)에 분산된다.
본 발명은 이러한 자갈도상(200)에 자갈 궤도용 태양광모듈 지지대(100)를 단순히 묻혀지도록 설치하기 때문에 자갈 궤도의 선로 간 중앙 등 도상 자갈로 채워진 곳이면, 시공이 가능한 장점을 가지도록 하게 된다.
이때 도 2a를 참조하면, 상기 자갈 궤도용 태양광모듈 지지대(100)의 하부는 도상자갈(210)로 덮여져 도상자갈(210)의 무게로 태양광전지 모듈(300)이 전도되지 않도록 지지하고,
전단활동 방지벽(120)과 도상자갈의 맞물림효과(interlocking effect)와 자갈 입자 간, 맞물림효과로 인해 하중에 대한 태양광전지 모듈(300)의 활동 및 전도 저항성이 향상되도록 하여 태양광전지 모듈(300)의 안정적인 지지가 가능하게 되고,
상기 자갈 궤도용 태양광모듈 지지대(100)의 상부는 도상자갈(210) 상방으로 노출되어 태양광전지 모듈(300)을 지지하고 고정할 수 있도록 모듈지지고정부(130)가 일체화되도록 형성시키게 된다.
또한, 상기 태양광전지 모듈(300)은 태양전지판, 태양광모듈을 포함하는 의미로서 통상 경사지게 설치되어 태양광에 의하여 생산된 전기를 외부시스템으로 전달하는 전력장치를 포함하게 된다.
이를 위해 본 발명이 자갈 궤도용 태양광모듈 지지대(100)는 도 2a 및 도 2b와 같이, 베이스플레이트(110), 전단활동 방지벽(120), 모듈지지고정부(130)를 포함하도록 형성시켜 자갈도상(200)에 설치하게 된다.
먼저 상기 베이스플레이트(110)는 도 2a 및 도 2b와 같이, 일정한 단면적을 가진 수평판 형태로서 하중에 저항하도록 도상자갈(210)에 묻혀 덮여지도록 설치되어 도상자갈(210)의 무게에 의하여 눌려져 설치 됨으로서 모듈지지고정부(130)에 의하여 지지되는 태양광전지 모듈(300)에 하중(수평, 수직하중)이 작용하더라도 전도되지 않도록 하는 전도방지판 역할을 하게 되며,
모듈지지고정부(130)로부터 전달되는 하중을 주위에 맞물려진 도상자갈(210)로 분산 전달하는 하중전달판 역할도 하게 된다.
또한, 상기 베이스플레이트(110)는 도상자갈(210)에 묻혀 덮여지면서, 맞물려진 도상자갈(210)과의 마찰력에 의하여 모듈지지고정부(130)에 의하여 지지되는 태양광전지 모듈(300)에 하중이 작용하더라도 활동되지 않도록 하는 활동방지판 역할을 하게 된다.
또한, 상기 베이스플레이트(110)는 도상자갈(210)과 단순히 묻혀 접하도록 설치되기 때문에 고정 설치를 위해 종래 콘크리트 타설등과 같은 작업이 필요없어 폐기물이 발생하지 않기 때문에 친환경적이고, 시공성과 작업성도 확보할 수 있게 된다.
또한 콘크리트 타설등에 의하여 도상자갈의 간극이 메워짐에 따른 배수 성능을 저해하지 않아 자갈도상의 유지관리에 영향을 미치지 않게 된다.
이러한 베이스플레이트(110)는 태양광전지 모듈(300)의 전도, 활동등에 의하여 위치 이탈되지 않도록 충분한 지지 강성을 가지도록 하면서, 설치 및 해체가 용이해지도록 하되, 설치 및 해체가 용이하도록 자중을 최소화 시킬 수 있는 재질을 이용하면 되고, 예컨대 강재, 알루미늄, 복합 소재등을 이용하면 된다.
이에 작업자가 인력으로 이동시킬 수 있는 정도의 크기로 사각 수평판 형태로 제작하는 것이 바람직 하지만, 달리 소재나 크기, 두께가 제한되지는 않는다.
이러한 베이스플레이트(110)의 상면과 저면으로부터 상방, 하방으로 연장되어 돌출되는 전단활동 방지벽(120)이 일체로 형성됨을 알 수 있다.
다음으로 상기 전단활동 방지벽(120)은 도 2a 및 도 2b와 같이, 베이스플레이트(110)의 상면과 저면으로부터 각각 연장되는 판재 형태로서 역시 도상자갈(210)에 묻혀 덮여지도록 설치되어 베이스플레이트(110) 주위의 도상자갈(210)과의 접촉면적을 증대되어, 맞물림효과(interlocking effect)를 더 증대시켜 하중에 대한 태양광전지 모듈(300)의 활동 및 전도 저항성이 더 향상되도록 함으로서, 태양광전지 모듈(300)의 보다 안정적인 지지가 가능하는 역할을 하게 된다.
이에 베이스플레이트(110)가 수평판 형태라고 하면, 전단활동 방지벽(120)은 자갈에 묻혀진 베이스플레이트(110)의 구속력이 더 증대되도록 베이스플레이트(110)의 상면과 저면으로부터 더 연장된 다양한 형태의 수직판 형태로 형성되어 자갈과의 접촉면적이 상당부분 증가될 수 있도록 하게된다.
이에 전단활동 방지벽(120)은 도 2a 및 도 2c를 참조하면 베이스플레이트(110)의 상면으로 연장되도록 형성되며 일측으로 경사지도록 하면서 방사형으로 펼쳐진 형태로 상면방지벽(121)이 형성되도록 하고,
도 3a를 참조하면, 베이스플레이트(110)의 저면으로도 연장되어 역시 일정 각도로 방사형으로 펼쳐진 저면방지벽(122)으로 형성시켜 자갈과의 접촉면적을 극대화시킬 수 있도록 하고 있음을 알 수 있으며,
또한, 상기 저면방지벽(122)은 전부가 자갈에 묻혀지도록 세팅되지만, 상면방지벽(121)은 일부 자갈 위로 노출될 수 있음을 알 수 있다.
도 2a 및 도 2b에 의하면 상면방지벽(121)에는 모듈지지고정부(130) 각각 2개(도 2a에서는 총 4개의 모듈지지고정부(130)가 이격되어 베이스플레이트(110)에 하부가 일체화되도록 하면서 모듈지지고정부(130)을 감싸도록 하여 형성시키고 있음을 알 수 있지만, 전단활동 방지벽(120)의 배치 형태는 도 3a, 도 3b, 도 3c 및 도 3d와 같이 다양한 형태로 형성시킬 수 있으므로 후술하기로 한다.
다음으로 모듈지지고정부(130)는 도 2a 및 도 2b와 같이, 태양광전지 모듈(300)이 도상자갈(210) 위에 노출되어 안정적으로 직접 고정 설치될 수 있도록 베이스플레이트(110)로부터 상방으로 연장되어 형성시킨 것이다.
이로서 모듈지지고정부(130)에 의하여 태양광전지 모듈(300)은 도상자갈(210)과는 접하지 않으면서 도상자갈(210)에 안정적인 고정 설치가 가능하게 된다.
이에 모듈지지고정부(130)는 도상자갈(210)에 일부가 묻혀지도록 하여 도상자갈(210)와 접촉에 의한 맞물림효과에 의하여 역시 모듈지지고정부(130)도 태양광전지 모듈(300)의 전도, 활동 방지 역할도 하게 되며, 태양광전지 모듈(300)로부터 전달되는 하중을 베이스플레이트(110)와 전단활동 방지벽(120)에 분산 전달하는 역할도 하게 된다.
이에 모듈지지고정부(130)는 하부는 베이스플레이트(110) 상면에 고정되고, 전단활동 방지벽(120)에 감싸도록 접하여 일체화되도록 설치되는 봉부재를 포함하도록 하는 것이 바람직하다.
도 2b를 참조하면 상기 모듈지지고정부(130)는 지지몸통부(131), 회전체결부(132), 고정구(133), 모듈브라켓(134)를 포함하도록 형성시키고 있음을 알 수 있다.
상기 지지몸통부(131)는 도 2b와 같이, 하부와 측면은 베이스플레이트(110)와 전단활동 방지벽(120)에 일체화되도록 하되, 전단활동 방지벽(120)의 양 측단에 위치하는 봉부재를 포함하여 형성시키게 된다.
이러한 지지몸통부(131) 상단에는 도 2b와 같이 연결홀(135)이 관통되도록 형성되어 고정구(133)를 이용하여 회전체결부(132)가 회전 가능하도록 설치하게 된다.
상기 회전체결부(132)는 도 2b와 같이, 지지몸통부(131)를 감싸면서 회전이 가능하도록 하면서 고정구(133)에 의하여 지지몸통부(131)에 고정 설치되는 것으로서, 모듈브라켓(134)을 이용하여 태양광전지 모듈(300)을 지지몸통부(131)에 연결되도록 하는 역할을 하게 된다.
통상 태양광전지 모듈(300)은 발전효율을 위해서, 통상 경사지게 설치되기 때문에 태양광전지 모듈(300)의 일측이 베이스플레이트(110)를 기준으로 서로 이격된 지지몸통부(131)를 높이를 다르게 형성시켜 태양광전지 모듈(300)을 일정한 수평각도를 가지도록 배치시킬 수 있도록 해야 한다.
이에 회전체결부(132)로서 ㄷ자형 브라켓을 이용하되, ㄷ자형 브라켓에는 연결홀(135)이 관통되도록 형성시키고, ㄷ자형 브라켓이 고정구(133)에 의하여 지지몸통부(131)이 회전이 가능하도록 고정 설치하게 된다.
상기 고정구(133)는 도 2b와 같이, 지지몸통부(131) 상단에 회전체결부(132)를 회전이 가능하도록 하면서 고정시키는 역할을 하게 된다.
이러한 고정구(133)로서 고정핀을 이용할 수 있으며, 지지몸통부(131) 상단의 연결홀(135)과 회전체결부(132)의 연결홀(135)이 연통되도록 하고, 연결홀(135)들을 관통하도록 설치하여 지지몸통부(131) 상단에 회전체결부(132)를 고정하면서 회전을 구속하지 않도록 하게 된다.
이에 태양광전지 모듈(300)을 모듈지지고정부(130)에 고정핀을 이용하여 간단하게 연결시킬 수 있게 되며, 고정핀을 빼내어 간단하게 해체 가능하게 된다.
상기 모듈브라켓(134)은 도 2b와 같이, 수평판 형태로서 경사지게 설치되는 태양광전지 모듈(300)을 지지몸통부(131) 상단에 안정적으로 연결 설치하기 위한 것으로서, 지지몸통부(131) 상단이 고정구(133)에 의하여 설치되는 회전체결부(132)의 상면에 일체화시키고, 태양광전지 모듈(300)의 저면과 모듈브라겟(134)를 고정시키는 역할을 하게 된다.
이에 수평연결판에 다수의 고정홀이 형성된 것을 이용하여 고정볼트로 태양광전지 모듈(300)의 저면과 모듈브라겟(134)을 탈착이 가능하도록 설치할 수 있게 된다.
도 2c는 본 발명의 자갈 궤도용 태양광모듈 지지대(100)의 하중저항 예시도를 도시한 것으로서 특히 수평하중이 작용할 때 도상자갈(210)에 묻혀진 자갈 궤도용 태양광모듈 지지대(100)가 어떻게 수평하중에 저항하는 지를 확인할 수 있다.
먼저 도 2c에 의하면 도상자갈(210)은 자갈이 일정한 면적과 두께로 형성되게 되는데 자갈 궤도용 태양광모듈 지지대(100)의 베이스플레이트(110), 전단활동 방지벽(120)의 하부는 도상자갈(210)에 묻혀져 외부에 노출되지 않고, 모듈지지고정부(130)는 상부만 외부에 노출되도록 설치하고 있음을 알 수 있다.
이러한 자갈 궤도용 태양광모듈 지지대(100)는 도 2c에 의하면 상,하로 한쌍의 자갈 궤도용 태양광모듈 지지대(100)가 좌,우로 3쌍이 도상자갈(210)에 묻혀 덮어지도록 설치하고 있음을 알 수 있고,
태양광전지 모듈(300)은 2쌍의 자갈 궤도용 태양광모듈 지지대(100) 사이에 모듈지지고정부(130)에 의하여 양 측부가 연결 설치되도록 함으로서 좌,우로 3쌍의 자갈 궤도용 태양광모듈 지지대(100)는 사이사이로 태양광전지 모듈(300)은 2개가 연결 설치되도록 할 수 있음을 알 수 있다.
즉, 태양광전지 모듈(300)은 자갈 궤도용 태양광모듈 지지대(100)가 서로 분리되어 거동하도록 하는 것이 아니라, 태양광전지 모듈(300)를 매개체로 서로 연결되어 거동하도록 하고 있음을 알 수 있다.
이에, 도 2c에 의하면 풍하중 등에 의하여 태양광전지 모듈(300)에 수평하중이 작용하게 되면, 태양광전지 모듈(300)에 의하여 서로 연결된 자갈 궤도용 태양광모듈 지지대(100)는 일체로 수평하중에 저항하게 된다.
구체적으로 태양광전지 모듈(300)이 수평하중이 작용하게 되면 수평방향으로 이동하려는 수평력이 작용하게 되는데 이는 모듈지지고정부(130)에 의하여 분산된 자갈 궤도용 태양광모듈 지지대(100)로 전달되고,
상기 자갈 궤도용 태양광모듈 지지대(100)의 베이스플레이트(110), 전단활동 방지벽(120), 모듈지지고정부(130)도 이러한 수평력에 의하여 수평방향으로 이동되도록 수평력이 발생하게 된다.
하지만 상기 베이스플레이트(110), 전단활동 방지벽(120), 모듈지지고정부(130)는 도상자갈(210)과 접하도록 설치되어 있기 때문에, 도상자갈(210)의 맞물림효과에 의하여 상기 수평력에 상쇄되고, 상기 도상자갈(210)의 맞물림효과는 점선을 표시한 응력집중구간(B) 중앙부쪽으로 집중될수 있기 때문에 보다 효과적인 수평력에 대한 저항이 가능하게 된다.
이러한 수평력에 대한 저항에 의하여 태양광전지 모듈(300)은 수평하중에 의하여 전도 되지 않고, 안정적인 설치가 가능하게 되며, 수직하중이 작용하면 베이스플레이트(110), 전단활동 방지벽(120), 모듈지지고정부(130)로 전달되어 수직력이 분산되기 때문에 역시 안정적인 태양광전지 모듈(300) 설치가 가능하게 됨을 알 수 있다.
이로서 본 발명의 태양광전지 모듈(300)은 자갈 궤도용 태양광모듈 지지대(100) 사이사이에 연속으로 설치하되 서로가 연결되어 하중에 일체로 거동하게 되어 하중 저항 성능을 증가시킬 수 있고, 모듈지지고정부(130)를 이용하여 일정각도로 경사지게 연결 설치할 수 있게 됨을 알 수 있다.
또한, 태양광전지 모듈(300)은 자갈 궤도용 태양광모듈 지지대(100)는 고정구(133)를 빼내는 것만으로도 간단하게 서로 분리가 가능하고, 자갈 궤도용 태양광모듈 지지대(100)는 도상자갈(210)에 단순히 접하도록 설치되어 있고, 자중이 크지 않도록 제작되어 도상자갈(210)으로부터 해체도 용이하게 된다.
이에 선로 유지 작업을 하면서 태양광전지 모듈(300)을 분리하고, 도상자갈(210)로부터 자갈 궤도용 태양광모듈 지지대(100)를 빼내고, 다른 곳으로 이동 설치하기도 쉽고, 원하는 위치에 설치도 용이하기 때문에 시공성과 작업성을 확보할 수 있게 된다.
또한 자갈 궤도용 태양광모듈 지지대(100)는 베이스플레이트(110), 전단활동 방지벽(120), 모듈지지고정부(130)가 일체로 제작된 모듈제작방식을 채택하여 구조도 간단하여 제작도 용이하고, 다수개를 모듈식으로 설치하게 되므로 경제적인 이용이 가능하게 된다.
도 3a, 도 3b, 도 3c 및 도 3d는 도상자갈(210)에 설치되는 자갈 궤도용 태양광모듈 지지대(100)의 실시예 1,2,3,4의 예시도를 도시한 것이다.
상기 실시예 1,2,3,4는 각각 자갈 궤도용 태양광모듈 지지대(100)을 구성하는 베이스플레이트(110), 전단활동 방지벽(120), 모듈지지고정부(130)의 형태에 차이가 있으며 이를 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.
먼저 도 3a에 의하면 도상자갈(210)에 설치되는 자갈 궤도용 태양광모듈 지지대(100)는 베이스플레이트(110), 전단활동 방지벽(120), 모듈지지고정부(130)로 구성되도록 하되,
상기 베이스플레이트(110)는 수평판 형태로서 도상자갈(210)에 전부가 덮여지도록 도상자갈(210)을 걷어내어 설치하게 된다.
상기 베이스플레이트(110)와 일체로 형성된 전단활동 방지벽(120)은 베이스플레이트(110)의 상면으로 연장되도록 형성되며 방사형으로 펼쳐지도록 형성된 수직판 형태(브이자형 양 단부 사이를 연결하는 수평연결부)의 상면방지벽(121)과 베이스플레이트(110)의 저면으로 연장되도록 형성시키되, 상면방지벽(121)을 기준으로 일정 각도로 방사형으로 펼쳐진 저면방지벽(122)으로 형성시켜 자갈과의 접촉면적을 극대화시킬 수 있도록 하고 있음을 알 수 있다.
상기 모듈지지고정부(130)는 양 지지몸통부(131)가 상면방지벽(121)의 양 측단(브이자형 양 단부와 수평연결부 연결부위)에 1개씩 형성되어 있음을 알 수 있고, 지지몸통부(131)의 상단에는 회전체결부(132)가 고정구(133)에 의하여 회전이 가능하도록 설치되고, 모듈브라켓(134)를 이용하여 태양광전지 모듈(300)를 연결 설치하게 된다.
이러한 자갈 궤도용 태양광모듈 지지대(100)는 자갈도상(200)의 도상자갈(210)에 묻혀지도록 설치하고 있음을 알 수 있으며, 자갈 궤도용 태양광모듈 지지대(100)의 베이스플레이트(110), 전단활동 방지벽(120)의 하부는 도상자갈(210)에 묻혀져 외부에 노출되지 않고, 모듈지지고정부(130)는 상부만 외부에 노출되도록 설치하고 있음을 알 수 있다.
이에 베이스플레이트(110), 전단활동 방지벽(120) 및 모듈지지고정부(130)와 접하는 도상자갈(210)의 맞물림효과, 자갈과 자갈간의 맞물림효과, 마찰력등에 의하여 수평, 수직하중에 대하여 응력이 집중하면서 저항할 수 있게 된다.
다음으로 도 3b에 의하면 도상자갈(210)에 설치되는 자갈 궤도용 태양광모듈 지지대(100)는 베이스플레이트(110), 전단활동 방지벽(120), 모듈지지고정부(130)로 구성되도록 하되,
상기 베이스플레이트(110)는 역시 수평판 형태로서 도상자갈(210)에 전부가 덮여지도록 도상자갈(210)을 걷어내어 설치하게 된다.
상기 베이스플레이트(110)와 일체로 형성된 전단활동 방지벽(120)은 베이스플레이트(110)의 상면으로 연장되도록 형성되며 2개가 서로 이격되어 각각 방사형으로 펼쳐지도록 형성된 수직판 형태(모듈지지고정부 외주면을 따라 형성된 방사형 수직판)의 상면방지벽(121)과 베이스플레이트(110)의 저면으로 연장되도록 형성시키되, 상면방지벽(121)을 기준으로 일정 각도로 방사형으로 펼쳐진 저면방지벽(122)으로 형성시켜 자갈과의 접촉면적을 극대화시킬 수 있도록 하고 있음을 알 수 있다.
특히 도 3b의 경우 상면방지벽(121)으로서 사각 링 형태의 테두리부(121a)가 더 형성되도록 하고 있음을 알 수 있다. 이에 사각 링 형태로 형성된 테두리부(121a) 내부에 채워진 도상자갈(210)은 구속되어 맞물림효과가 극대화될 수 있게 된다.
상기 모듈지지고정부(130)는 양 지지몸통부(131)가 사각 링 형태의 테두리부(121a)의 내부 중앙에 서로 이격된 2개가 형성되어 있음을 알 수 있고, 지지몸통부(131)의 상단에는 역시 회전체결부(132)가 고정구(133)에 의하여 회전이 가능하도록 설치되고, 모듈브라켓(134)를 이용하여 태양광전지 모듈(300)를 연결 설치하게 된다.
이러한 자갈 궤도용 태양광모듈 지지대(100)는 역시 자갈도상(200)의 도상자갈(210)에 묻혀지도록 설치하고 있음을 알 수 있으며, 자갈 궤도용 태양광모듈 지지대(100)의 베이스플레이트(110), 전단활동 방지벽(120)는 도상자갈(210)에 묻혀져 외부에 노출되지 않고, 모듈지지고정부(130)는 상부만 외부에 노출되도록 설치하고 있음을 알 수 있다.
이에 베이스플레이트(110), 전단활동 방지벽(120) 및 모듈지지고정부(130)와 접하는 도상자갈(210)의 맞물림효과, 자갈과 자갈간의 맞물림효과, 마찰력등에 의하여 수평, 수직하중에 대하여 응력이 집중하면서 저항할 수 있게 됨은 동일하다.
다음으로 도 3c에 의하면 도상자갈(210)에 설치되는 자갈 궤도용 태양광모듈 지지대(100)는 베이스플레이트(110), 전단활동 방지벽(120), 모듈지지고정부(130)로 구성되도록 하되,
상기 베이스플레이트(110)는 역시 수평판 형태로서 도상자갈(210)에 전부가 덮여지도록 도상자갈(210)을 걷어내어 설치하게 된다.
상기 베이스플레이트(110)와 일체로 형성된 전단활동 방지벽(120)은 베이스플레이트(110)의 상면으로 연장되도록 형성되며 사각 링 형태의 테두리부(121a)로 형성된 상면방지벽(121)과 베이스플레이트(110)의 저면으로 연장되도록 형성시키되, 상면방지벽(121)을 기준으로 일정 각도로 방사형으로 펼쳐진 저면방지벽(122)으로 형성시켜 자갈과의 접촉면적을 극대화시킬 수 있도록 하고 있음을 알 수 있다.
특히 도 3c의 경우에도 상면방지벽(121)이 사각 링 형태로 형성시킨 것임을 알 수 있다. 이에 사각 링 형태로 형성된 상면방지벽(121) 내부에 채워진 도상자갈(210)은 구속되어 맞물림효과가 극대화될 수 있게 된다.
상기 모듈지지고정부(130)는 양 지지몸통부(131)가 사각 링 형태의 상면방지벽(121)의 내부 모서리에 서로 이격된 4개가 형성되어 있음을 알 수 있고, 지지몸통부(131)의 상단에는 역시 회전체결부(132)가 고정구(133)에 의하여 회전이 가능하도록 설치되고, 모듈브라켓(134)를 이용하여 태양광전지 모듈(300)를 연결 설치하게 된다.
이러한 자갈 궤도용 태양광모듈 지지대(100)는 역시 자갈도상(200)의 도상자갈(210)에 묻혀지도록 설치하고 있음을 알 수 있으며, 자갈 궤도용 태양광모듈 지지대(100)의 베이스플레이트(110), 전단활동 방지벽(120)은 도상자갈(210)에 묻혀져 외부에 노출되지 않고, 모듈지지고정부(130)는 상부만 외부에 노출되도록 설치하고 있음을 알 수 있다.
이에 베이스플레이트(110), 전단활동 방지벽(120) 및 모듈지지고정부(130)와 접하는 도상자갈(210)의 맞물림효과, 자갈과 자갈간의 맞물림효과, 마찰력등에 의하여 수평, 수직하중에 대하여 응력이 집중하면서 저항할 수 있게 됨은 동일하다.
다음으로 도 3d에 의하면 도상자갈(210)에 설치되는 자갈 궤도용 태양광모듈 지지대(100)는 베이스플레이트(110), 전단활동 방지벽(120), 모듈지지고정부(130)로 구성되도록 하되 도 3c와 대비하여, 모듈지지고정부(130)의 설치형태에 차이가 있다.
상기 베이스플레이트(110)는 역시 수평판 형태로서 도상자갈(210)에 전부가 덮여지도록 도상자갈(210)을 걷어내어 설치하게 된다.
상기 베이스플레이트(110)와 일체로 형성된 전단활동 방지벽(120)은 베이스플레이트(110)의 상면으로 연장되도록 형성되며 사각 링 형태의 테두리부(121a)로 형성된 상면방지벽(121)과 베이스플레이트(110)의 저면으로 연장되도록 형성시키되, 상면방지벽(121)을 기준으로 일정 각도로 방사형으로 펼쳐진 저면방지벽(122)으로 형성시켜 자갈과의 접촉면적을 극대화시킬 수 있도록 하고 있음은 동일함을 알 수 있다.
특히 도 3d의 경우에도 상면방지벽(121)이 사각 링 형태로 형성시킨 것임을 알 수 있다. 이에 사각 링 형태로 형성된 상면방지벽(121) 내부에 채워진 도상자갈(210)은 구속되어 맞물림효과가 극대화될 수 있게 된다.
상기 모듈지지고정부(130)는 양 지지몸통부(131)가 사각 링 형태의 상면방지벽(121)의 내부에 서로 이격된 2개가 형성되어 있음을 알 수 있고, 지지몸통부(131)의 상단에는 역시 회전체결부(132)가 고정구(133)에 의하여 회전이 가능하도록 설치되고, 모듈브라켓(134)를 이용하여 태양광전지 모듈(300)를 연결 설치하게 된다.
이러한 자갈 궤도용 태양광모듈 지지대(100)는 역시 자갈도상(200)의 도상자갈(210)에 묻혀지도록 설치하고 있음을 알 수 있으며, 자갈 궤도용 태양광모듈 지지대(100)의 베이스플레이트(110), 전단활동 방지벽(120)은 도상자갈(210)에 묻혀져 외부에 노출되지 않고, 모듈지지고정부(130)는 상부만 외부에 노출되도록 설치하고 있음을 알 수 있다.
이에 베이스플레이트(110), 전단활동 방지벽(120) 및 모듈지지고정부(130)와 접하는 도상자갈(210)의 맞물림효과, 자갈과 자갈간의 맞물림효과, 마찰력등에 의하여 수평, 수직하중에 대하여 응력이 집중하면서 저항할 수 있게 됨은 동일하다.
[ 본 발명의 자갈 궤도용 태양광모듈 지지대(100)를 이용하여 설치된 태양광 발전장치(400) ]
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 자갈도상(200)에 설치되는 자갈 궤도용 태양광모듈 지지대(100)와 태양광전지 모듈(300)를 설치한 태양광 발전장치(400)의 설치예시도를 도시한 것이다.
자갈도상(200)은 도상자갈(210)이 양 레일 사이에 일정두께로 포설되도록 하고 이러한 도상자갈(210)이 포설된 레일(220) 사이 공간에 태양광전지 모듈(300)을 설치하고, 태양광전지 모듈(300)에 의하여 발전된 전기를 제어장치를 통하여 외부로 전달하는 태양광 발전장치(400)를 설치하게 된다.
이에 폐공간인 레일(220) 사이 공간을 이용하게 되며, 상기 자갈 궤도용 태양광모듈 지지대(100)는 베이스플레이트(110), 전단활동 방지벽(120), 모듈지지고정부(130)를 포함하도록 형성시켜 자갈도상(200)에 설치하고 있음을 알 수 있고, 태양광전지 모듈(300)은 서로 도상자갈(210)에 이격 설치된 자갈 궤도용 태양광모듈 지지대(100)의 모듈지지고정부(130)에 양 측이 지지되도록 하여 연속적으로 연결 설치되도록 하고 있음을 알 수 있다.
이때 태양광전지 모듈(300)은 경사지게 설치되어 태양광에 의하여 생산된 전기를 외부시스템으로 전달하게 된다.
이에 본 발명의 자갈 궤도용 태양광모듈 지지대(100)를 이용하여 설치된 태양광 발전장치(400)는 작용하는 하중이 전단활동 방지벽(120)으로 하여금, 도상자갈(210)을 압축하여 구속함으로써 전단활동 방지벽(120)과 도상자갈(210)이 일체화된 하나의 복합체를 형성하고, 상기 하중을 분산 및 상쇄시킴으로써 하중에 대한 저항능력을 증대시키는 효과를 가지게 된다.
또한, 서로 이웃한 모듈지지고정부(130)가 태양광전지 모듈(300)을 통해 서로 연결되어 있어, 모듈지지고정부(130) 사이의 도상자갈(210)이 응력집중을 방지하여 자갈도상 내 응력분포를 균등화시킨다.
이와 더불어, 베이스플레이트(110) 하부 역시 전단활동 방지벽(120)과 도상자갈(210)의 마찰저항에 의해 변형을 방지하는 효과를 얻게 된다.
즉, 자갈 궤도용 태양광모듈 지지대(100)는 태양광전지 모듈(300)의 하부에 설치되어 도상자갈(210)로 덮여져 도상자갈(210)의 무게로 태양광전지 모듈(300)이 전도되지 않도록 지지하고, 상기 베이스플레이트(110)의 상면과 저면에 배치되는 전단활동 방지벽(120)과 자갈의 맞물림효과(interlocking effect)와 도상자갈 입자들 간 맞물림효과로 인해 특히 수평력에 대한 태양광전지 모듈(300)의 활동 및 전도 저항성이 향상되고, 또한, 상기 하중을 지반으로 전달하는 베이스플레이트(110)와 태양광전지 모듈(300)을 지지하고 고정할 수 있는 모듈지지고겅부(130)를 일체화시키고 있음을 알 수 있다.
또한 베이스플레이트(110)의 상부에 덮인 도상자갈(210)의 중량과 전단활동 방지벽(120)에 의한 이동에 대한 구속력 증대와 도상자갈 상호간의 맞물림에 의해 전도 및 활동에 저항하도록 설계된 전단활동 방지벽의 면적과 높이(자갈층의 두께)를 가지도록 하게 된다.
이로서 도 4a의 경우에는 도 3a, 도 3b 및 도 3d와 같이, 서로 이웃한 모듈지지고정부(130)가 태양광전지 모듈(300)을 통해 서로 연결되어 있어, 모듈지지고정부(130) 사이의 도상자갈(210)이 응력집중을 방지하여 자갈도상 내 응력분포를 균등화되도록 하되, 상기 서로 이웃한 모듈지지고정부(130) 2개가 노출되어 2개의 모듈지지고정부(130) 사이에 태양광전지 모듈(300)가 설치되도록 하는 경우라 할 수 있고,
도 4b의 경우에는 도 3c와 같이, 서로 이웃한 모듈지지고정부(130)가 태양광전지 모듈(300)을 통해 서로 연결되어 있어, 모듈지지고정부(130) 사이의 도상자갈(210)이 응력집중을 방지하여 자갈도상 내 응력분포를 균등화되도록 하되, 상기 서로 이웃한 모듈지지고정부(130) 4개가 노출되어 각각 2개의 모듈지지고정부(130) 사이에 태양광전지 모듈(300)이 설치되도록 하는 경우라 할 수 있다.
이에 본 발명의 자갈 궤도용 태양광모듈 지지대(100)는 현장 도상자갈(210)에 따라 다수를 조합하여 원하는 위치에 소요의 개수에 맞추어 자유롭게 설치할 수 있음을 알 수 있다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 자갈 궤도용 태양광모듈 지지대
110: 베이스플레이트
120; 전단활동 방지벽
121: 상면방지벽 121a:테두리부
122: 저면방지벽
130: 모듈지지고정부
131; 지지몸통부 132: 회전체결부
133: 고정구 134: 모듈브라켓
135: 연결홀
200: 자갈도상
210: 도상자갈 220: 레일
300: 태양광전지 모듈 400: 태양광 발전장치
B: 응력집중구간

Claims (15)

  1. 도상자갈(210)의 자갈에 묻혀 덮여지도록 설치되어 자갈의 무게에 의하여 눌려져 설치되는 베이스플레이트(110);
    상기 베이스플레이트(110)의 상면으로부터 연장되는 판재 형태로서 도상자갈(210)의 자갈에 묻혀 덮여지도록 설치되는 전단활동 방지벽(120); 및
    상기 베이스플레이트(110) 상면로부터 상방으로 연장되어 도상자갈(210) 상부로 노출되어 태양광전지 모듈(300)이 지지되도록 설치되는 모듈지지고정부(130);를 포함하는 자갈 궤도용 태양광모듈 지지대.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 태양광전지 모듈(300)은,
    자갈 궤도용 태양광모듈 지지대(100) 사이사이의 모듈지지고정부(130)에 의하여 연속으로 설치하여, 태양광전지 모듈(300)이 자갈 궤도용 태양광모듈 지지대(100)를 서로 연속으로 연결되도록 하는 자갈 궤도용 태양광모듈 지지대.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 모듈지지고정부(130)는,
    베이스플레이트(110) 상면에 적어도 2개가 서로 이격되어 설치되어, 서로 인접한 자갈 궤도용 태양광모듈 지지대(100)의 모듈지지고정부(130)에 의하여 연속으로 설치하여, 태양광전지 모듈(300)이 자갈 궤도용 태양광모듈 지지대(100)를 서로 연속으로 연결되도록 하는 자갈 궤도용 태양광모듈 지지대.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 베이스플레이트(110)는, 강재, 알루미늄 또는 복합소재를 포함하는 수평판 형태로서 도상자갈(210)과 단순히 접하도록 설치되도록 하는 자갈 궤도용 태양광모듈 지지대.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 전단활동 방지벽(120)은,
    베이스플레이트(110)의 상면으로 연장되도록 형성된 수직판 형태의 상면방지벽(121); 및 베이스플레이트(110)의 저면으로 연장되도록 형성시키거나, 상기 상면방지벽(121)을 기준으로 방사형으로 펼쳐진 저면방지벽(122);를 포함하는 자갈 궤도용 태양광모듈 지지대.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 전단활동 방지벽(120)은,
    베이스플레이트(110)의 상면으로 연장되도록 형성되며 도상자갈(210)이 내부에 채워지는 사각 링 형태의 상면방지벽(121); 및 베이스플레이트(110)의 저면으로 연장되도록 형성시키거나, 상기 상면방지벽(121)을 기준으로 방사형으로 펼쳐진 저면방지벽(122);를 포함하는 자갈 궤도용 태양광모듈 지지대.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 모듈지지고정부(130)는,
    베이스플레이트(110) 상면에 사각 링 형태의 상면방지벽 4 모서리에 서로 이격되어 설치되어, 서로 인접한 자갈 궤도용 태양광모듈 지지대(100)의 모듈지지고정부(130) 에 의하여 연속으로 설치하여, 태양광전지 모듈(300)이 자갈 궤도용 태양광모듈 지지대(100)를 서로 연속으로 연결되도록 하는 자갈 궤도용 태양광모듈 지지대.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 모듈지지고정부(130)는,
    베이스플레이트(110)와 전단활동 방지벽(120)에 일체화되도록 형성된 지지몸통부(131); 및 상기 지지몸통부(131)를 감싸면서 회전이 가능하도록 고정구(133)에 의하여 지지몸통부(131)에 고정 설치되는 회전체결부(132);를 포함하여 상기 회전체결부(132)에 태양광전지 모듈(300)이 연결 설치되도록 하는 자갈 궤도용 태양광모듈 지지대.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 모듈지지고정부(130)는,
    태양광전지 모듈(300)을 회전체결부(132)에 연결 설치하기 위한 것으로서, 회전체결부(132)의 상면에 태양광전지 모듈(300)의 저면이 연결 설치되도록 하는 고정홀이 다수 형성된 수평연결판을 포함하는 모듈브라겟(134)를 더 포함하는 자갈 궤도용 태양광모듈 지지대.
  10. 자갈도상(200)의 도상자갈(210);
    상기 도상자갈(210)의 자갈에 묻혀 덮여지도록 설치되어 자갈의 무게에 의하여 눌려져 설치되는 베이스플레이트(110); 상기 베이스플레이트(110)의 상면으로부터 연장되는 판재 형태로서 도상자갈(210)의 자갈에 묻혀 덮여지도록 설치되는 전단활동방지벽(120); 및 상기 베이스플레이트(110) 상면로부터 상방으로 연장되어 도상자갈(210) 상부로 노출되어 태양광전지 모듈(300)이 지지되도록 설치되는 모듈지지고정부(130);를 포함하는 자갈 궤도용 태양광모듈 지지대(100); 및
    경사지게 설치되어 태양광에 의하여 생산된 전기를 외부시스템으로 전달하는 전력장치를 포함하는 태양광전지 모듈(300);을 포함하여, 상기 자갈 궤도용 태양광모듈 지지대(100)는 모듈식으로 도상자갈(210)에 서로 이격되어 설치 및 해체되도록 하는 자갈 궤도용 태양광모듈 지지대를 이용하여 설치된 태양광 발전장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 베이스플레이트(110)는,
    도상자갈(210)과 단순히 접하도록 설치되기 때문에 고정 설치를 위해 콘크리트 타설을 포함하는 작업이 필요없어 폐기물이 발생하지 않으며, 콘크리트 타설에 의하여 도상자갈의 간극이 메워짐에 따른 배수 성능을 저해하지 않아 자갈도상의 유지관리에 영향을 미치지 않도록 하는 자갈 궤도용 태양광모듈 지지대를 이용하여 설치된 태양광 발전장치.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 베이스플레이트(110)는,
    수평판 형태로서 하중에 저항하도록 도상자갈(210)의 자갈에 묻혀 덮여 지도록 설치되어 자갈의 무게에 의하여 눌려져 설치됨으로서 모듈지지고정부(130)에 의하여 지지되는 태양광전지 모듈(300)에 하중이 작용하더라도 전도되지 않도록 하는 전도방지판 역할,
    상기 모듈지지고정부(130)로부터 전달되는 하중을 주위에 맞물려진 자갈로 분산 전달하는 하중 전달판 역할,
    상기 베이스플레이트(110)는 자갈에 묻혀 덮여지면서 맞물려진 자갈과의 마찰력에 의하여 모듈지지고정부(130)에 의하여 지지되는 태양광전지 모듈(300)에 하중이 작용하더라도 활동되지 않도록 하는 활동방지판 역할을 하도록 하는 자갈 궤도용 태양광모듈 지지대를 이용하여 설치된 태양광 발전장치.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 전단활동 방지벽(120)은,
    베이스플레이트(110)의 상면과 저면으로부터 각각 연장되는 판재 형태로서 도상자갈(210)의 자갈에 묻혀 덮여지도록 설치되어 베이스플레이트(110) 주위의 자갈과의 접촉면적을 증대시켜 자갈과의 자갈에 묻혀 덮여지면서 자갈의 맞물림효과(interlocking effect)를 더 증대시켜 하중에 대한 태양광전지 모듈(300)의 활동 및 전도 저항성이 더 향상되도록 하여 태양광전지 모듈(300)의 지지가 가능하도록 하는 자갈 궤도용 태양광모듈 지지대를 이용하여 설치된 태양광 발전장치.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 모듈지지고정부(130)는,
    도상자갈(210)에 일부가 묻혀지도록 하여 도상자갈(210)과 접촉에 의한 맞물림효과에 의하여 역시 모듈지지고정부(130)도 태양광전지 모듈(300)의 전도, 활동 방지 역할도 하게 되며, 태양광전지 모듈(300)로부터 전달되는 하중을 베이스플레이트(110)와 전단활동 방지벽(120)에 분산 전달하는 역할을 하는 자갈 궤도용 태양광모듈 지지대를 이용하여 설치된 태양광 발전장치.
  15. 제10항에 있어서,
    상기 자갈도상(200)은 도상자갈(210)이 양 레일 사이에 포설되도록 하고 이러한 도상자갈(210)이 포설된 레일(220) 사이 공간에 태양광전지 모듈(300)을 설치하고, 태양광전지 모듈(300)에 의하여 발전된 전기를 제어장치를 통하여 외부로 전달하는 태양광 발전장치(400)를 설치하되, 태양광전지 모듈(300)은 서로 도상자갈(210)에 이격 설치된 자갈 궤도용 태양광모듈 지지대(100)의 모듈지지고정부(130)에 양 측이 지지되도록 하여 연속적으로 연결 설치되도록 하는 자갈 궤도용 태양광모듈 지지대를 이용하여 설치된 태양광 발전장치.

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