WO2022173091A1

WO2022173091A1 - 해상 태양광 발전장치

Info

Publication number: WO2022173091A1
Application number: PCT/KR2021/016373
Authority: WO
Inventors: 최정동
Original assignee: 솔라테라스 주식회사
Priority date: 2021-02-09
Filing date: 2021-11-11
Publication date: 2022-08-18
Also published as: KR102556694B1; KR20220114969A

Abstract

본 발명은, 태양광 패널을 지지하고, 해상에서 부유하는 한 쌍의 부유체; 및 상기 한 쌍의 부유체를 계류시키도록 상기 한 쌍의 부유체와 결합되는 제1 지지라인을 포함하는, 해상 태양광 발전장치에 대한 것이다.

Description

해상 태양광 발전장치

본 발명은 해상에 설치되는 태양광 발전 기술에 관한 것이다.

태양광 발전 장치는 평평한 육지를 넘어 호수나 저수지면 나아가 넓은 해상에까지 설치되고 있다. 태양광 발전 장치가 해상에 설치되는 경우, 일반적으로 태양광 패널을 물에 부유시키는 구조체가 필요하다.

이러한 태양광 패널을 지지하는 구조체는 강한 파도나 조류, 태풍 등에 의한 외력에 그대로 저항하기 때문에 구조체가 자체가 파손되거나 구조체 간을 연결하는 연결부위가 쉽게 고장날 수 있다.

이러한 문제를 예방하기 위하여 강성이 크고 더 무겁고 튼튼한 강체를 사용할 수 있는데, 구조체 자체가 해상에 부유해야 하기 때문에 강성이나 무게를 늘리는 것에 한계가 있다.

한편, 통상적으로 수킬로와트급에서부터 메가와트급으로 설치되고 있는 태양광 발전 장치의 스케일을 고려하면 구조체의 비용도 무시할 수 없다. 즉 구조체에 복잡한 구조물이 더해지고, 강성도 커지는 만큼 이에 비례하여 비용도 증가하게 된다.

이에, 본 발명의 발명자는 해상에서 안정적으로 태양광 발전장치를 운용하기 위한 방법을 위하여 오랫동안 연구하고 시행착오를 거친 끝에 본 발명을 완성하기에 이르렀다.

본 발명은 해상에서 파도 등의 외력에도 잘 견딜 수 있는 해상 태양광 발전장치를 제공하고자 한다.

또한, 태양광 패널이 일체로 결합된 부유체가 외력에 전도되지 않는 해상 태양광 발전장치를 제공하고자 한다.

한편, 본 발명의 명시되지 않은 또 다른 목적들은 하기의 상세한 설명 및 그 효과로부터 용이하게 추론할 수 있는 범위 내에서 추가적으로 고려될 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 태양광 패널을 지지하고, 해상에서 부유하는 한 쌍의 부유체; 및 상기 한 쌍의 부유체를 계류시키도록 상기 한 쌍의 부유체와 결합되는 제1 지지라인을 포함하는, 해상 태양광 발전장치가 제공된다.

상기 한 쌍의 부유체는, 각각의 상면에 결합된 브릿지에 의해 서로 연결되고, 상기 브릿지는 태양광 패널의 하면을 지지할 수 있다.

각각의 상기 부유체는, 원통형 구조체; 및 상기 원통형 구조체의 외주면에 결합되는 면상 구조체를 포함하고, 상기 브릿지는 상기 면상 구조체에 결합될 수 있다.

각각의 상기 부유체에는 연결고리가 형성되고, 상기 제1 지지라인은 상기 연결고리 내부를 통과할 수 있다.

상기 부유체의 상면에는 오목부가 형성되고, 상기 태양광 패널의 측단은 상기 오목부에 수용될 수 있다.

상기 부유체의 하면에는 상기 제1 지지라인을 수용할 수 있는 수용홈이 형성되고, 상기 제1 지지라인은 상기 수용홈에 수용된 채로 상기 부유체와 결합될 수 있다.

상기 제1 지지라인과 교차하면서 결합된 제2 지지라인을 더 포함할 수 있다.

상기 제1 지지라인의 양단이 결합되는 한 쌍의 제1 프레임; 상기 제2 지지라인의 양단이 결합되는 한 쌍의 제2 프레임를 더 포함할 수 있다.

한 쌍의 상기 제1 프레임 및 한 쌍의 상기 제2 프레임이 4각형상을 형성하도록 한 쌍의 상기 제1 프레임의 양단 및 한 쌍의 상기 제2 프레임의 양단이 해상에서 부유하는 플로팅결합부에 의하여 서로 결합될 수 있다.

상기 플로팅결합부에 결합된 정박수단을 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 해상 태양광 발전장치는 파도 등의 외력에도 부서지지 않고 잘 견딜 수 있다.

또한, 부유체 하방에서 유연한 케이블이 서로 교체하도록 형성되는 구조를 통하여 부유체가 외력에 전도되지 않을 수 있다.

한편, 여기에서 명시적으로 언급되지 않은 효과라 하더라도, 본 발명의 기술적 특징에 의해 기대되는 이하의 명세서에서 기재된 효과 및 그 잠정적인 효과는 본 발명의 명세서에 기재된 것과 같이 취급됨을 첨언한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 해상 태양광 발전장치의 부유체를 나타낸 도면이다.

도 2은 도 1의 부유체에 제1 지지라인이 결합된 모습을 나타낸 도면이다.

도 3 내지 도 5는 도 1의 부유체의 다양한 면을 나타낸 도면이다.

도 6 및 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 패널이 일체로 결합된 부유체 및 부유체를 지지하는 제1 지지라인을 나타낸 도면이다.

도 8 및 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 부유체의 구조를 나타낸 도면이다.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 패널과 부유체가 결합되는 다양한 구조를 나타낸 도면이다.

도 11 및 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 지지라인, 제2 지지라인, 제1 프레임, 제2 프레임 및 플로팅결합부를 나타낸 도면이다.

도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 지지라인과 제2 지지라인이 결합되는 구조를 나타낸 도면이다.

도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 프레임 및 제1 프레임과 플로팅결합부의 결합을 나타낸 도면이다.

도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 정박수단이 결합된 태양광 발전장치를 나타낸 도면이다.

도 16은 도 15의 정박수단과 서로 다른 정박수단을 나타낸 도면이다.

첨부된 도면은 본 발명의 기술사상에 대한 이해를 위하여 참조로서 예시된 것임을 밝히며, 그것에 의해 본 발명의 권리범위가 제한되지는 아니한다.

본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기능에 대하여 이 분야의 기술자에게 자명한 사항으로서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

이하, 본 발명에 따른 해상 태양광 발전장치의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 해상 태양광 발전장치의 부유체(1000a, 1000b)를 나타낸 도면이다. 도 2은 도 1의 부유체에 제1 지지라인(2000)이 결합된 모습을 나타낸 도면이다. 도 3 내지 도 5는 도 1의 부유체의 다양한 면을 나타낸 도면이다. 도 3은 평면도, 도 4는 정면도, 도 5는 측면도를 도시한다.

도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 해상 태양광 발전장치는, 한 쌍의 부유체(1000a, 1000b), 제1 지지라인(2000)을 포함할 수 있다. 한 쌍의 부유체는 브릿지(1100)에 의해 서로 연결되고, 브릿지(1100)는 태양광 패널(C)을 지지할 수 있다.

부유체는 원통형 구조체(1000a) 및 면상 구조체(1000b)를 포함할 수 있다. 원통형 구조체(1000a)는 해상에 누워 원통형 구조체(1000a)의 외주면이 해수와 맞닿을 수 있다. 면상 구조체(1000b)는 원통형 구조체(1000a)의 외주면에 결합될 수 있고, 면상 구조체(1000b)는 해수면과 평행하게 위치할 수 있다. 면상 구조체(1000b)는 원통형 구조체(1000a)의 외주면의 상하에 각각 형성될 수 있다.

브릿지(1100)는 면상 구조체(1000b)에 결합될 수 있다. 특히, 브릿지(1100)는 원통형 구조체(1000a)의 상측에 결합된 면상 구조체(1000b)의 상면에 결합될 수 있다. 브릿지(1100)는 한 쌍의 부유체를 연결하며, 하나 이상으로 형성될 수 있다. 복수의 브릿지(1100)는 나란히 배치될 수 있다.

브릿지(1100)는 태양광 패널(C)의 하면을 지지할 수 있다. 즉, 태양광 패널(C)은 브릿지(1100)의 상면에 안착될 수 있다. 브릿지(1100)와 태양광 패널(C)은 볼트(B) 등에 의해 결합될 수 있다.

부유체에는 연결고리(1200)가 형성될 수 있다. 연결고리(1200)는 하방으로 돌출되고, 폐쇄되어 내부에 고리 구멍을 구비할 수 있다. 연결고리(1200)는 면상 구조체(1000b)에 결합될 수 있다. 연결고리(1200)는 면상 구조체(1000b)에 볼트 결합될 수 있다.

제1 지지라인(2000)은 한 쌍의 부유체를 계류시키도록 한 쌍의 부유체와 결합될 수 있다. 제1 지지라인(2000)은 연결고리(1200)를 통과할 수 있다. 한 쌍의 부유체 각각에 연결고리(1200)가 형성되고, 제1 지지라인(2000)은 모든 연결고리(1200)를 통과할 수 있다. 이에 따라, 부유체와 제1 지지라인(2000)은 고정될 수 있다.

한 줄의 제1 지지라인(2000)에는 복수의 해상 태양광 발전장치가 결합될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 해상 태양광 발전장치는 제2 지지라인(도 11의 300 참조)을 더 포함할 수 있다. 제2 지지라인은 제1 지지라인(2000)에 결합될 수 있다.

이하, 도 6 내지 도 16을 참조하여 설명하는 해상 태양광 발전장치의 세부 내용은, 도 1 내지 도 5를 참조하여 설명한 해상 태양광 발전장치에도 동일하게 적용될 수 있다.

도 6 및 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 패널(C)이 일체로 결합된 부유체(100) 및 부유체(100)를 지지하는 제1 지지라인(200)을 나타낸 도면이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 해상 태양광 발전장치는 태양광 패널(C)이 일체로 결합된 부유체(100)를 포함한다.

부유체(100)는 해상에서 부유해야 하기 때문에 물보다 가벼운 재질(물에 뜨는 재질)로 구성될 수 있다. 한편 부유체(100)는 해상에서 부유하기 위하여 내부가 비어있는 중공 구조를 포함할 수 있다. 해상에서 높은 부력과 안전성을 유지할 수 있도록 가볍고 내구성이 우수한 재질, 예를 들어 폴리에틸렌 등의 재질로 형성될 수 있다.

부유체(100)는 태양광 패널(C)의 양측을 지지하며, 한 쌍으로 이루어질 수 있다. 부유체(100)는 태양광 패널(C)의 좌측단을 지지하는 한 개와, 우측단을 지지하는 한 개로 구성될 수 있다. 한 쌍의 부유체(100)는 서로 대칭인 형상으로 이루어질 수 있다. 각각의 부유체(100)는 전체적으로 직육면체 형상을 이루어질 수 있다.

도 8 및 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 부유체(100)의 구조를 나타낸 도면이다.

도 8 및 도 9를 참조하면, 부유체(100)의 상면에는 오목부(110)가 형성된다. 오목부(110)의 면적은 부유체(100) 상면의 면적보다 작다. 태양광 패널(C)의 측단은 상기 오목부(110)에 수용될 수 있다. 오목부(110)의 형상과 크기는 태양광 패널(C)의 측단에 대응되도록 형성될 수 있다. 태양광 패널(C)의 양측단은 부유체(100)의 오목부(110)에 끼워질 수 있다. 이 경우, 태양광 패널(C)은 부유체(100)에 고정되고, 파도나 바람 등에 의하여 부유체(100)와 태양광 패널(C)이 잘 분리되지도 않는다. 설치비 및 유지보수비를 크게 줄일 수 있다.

해상에서 수킬로와트급에서부터 메가와트급의 태양광 발전을 위하여 많은 수의 태양광 패널(C)이 요구되고, 복수의 태양광 패널(C)은 각각의 부유체(100)에 결합된다. 이러한 많은 수의 부유체(100)는 격자로 설치되고, 격자로 설치된 부유체(100)들은 서로 연결되어 서로 계류시키게 된다.

일렬로 배열된 부유체(100)를 서로 연결하기 위하여 제1 지지라인(200)이 이용된다. 즉, 제1 지지라인(200)은 일렬로 설치된 부유체(100)의 하부를 따라 각각의 부유체(100)의 하부와 서로 결합되어 이격되어 떨어진 부유체(100)를 서로 연결시킨다. 이러한 연결을 통하여 부유체(100)를 한 곳에 계류시면서 많은 양의 전기를 생산해내게 된다.

이때 제1 지지라인(200)은 로프 또는 케이블 또는 그외 다양한 줄이나 끈 등을 포함할 수 있다. 제1 지지라인(200)은 부유체(100)를 서로 연결시키되 파도나 바람 등에 의하여 끊어지지 않을 정도의 강성이 있어야 한다.

이렇게 제1 지지라인(200)이 유연한 재질로 형성됨으로써 바람이나 파도 등의 외력에 버티면서 저항하는 것이 아니라 외력에 순응하면서 유동할 수 있게 된다. 이러한 구조는 해양 태양광 발전장치의 여러 연결 부위들이 파도나 바람 등과 함께 유동하면서 이들에 가해지는 피로를 줄일 수 있게 된다.

도 8 및 도 9를 참조하면, 부유체(100)의 하면에는 수용홈이 형성되고, 제1 지지라인(200)은 수용홈(140)에 수용된다.

즉, 제1 지지라인(200)은 부유체(100)의 하부와 결합되는데, 부유체(100)의 하부에는 제1 지지라인(200)을 수용할 수 있는 수용홈(140)이 형성되어 있다. 수용홈(140)은 부유체(100)를 가로지르도록 형성된다. 수용홈(140)은 한 쌍의 부유체(100) 각각에 형성되며, 서로를 향하는 직선 방향으로 연장될 수 있다.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 패널(C)이 일체로 결합된 부유체(100)의 하부을 나타낸 도면이다.

도 9에 도시된 바와 같이 태양광 패널(C)이 일체로 결합된 부유체(100)의 하부에는 제1 지지라인(200)을 수용할 수 있는 수용홈(140)이 한 쌍의 부유체(100)를 연결하는 방향을 따라 형성된다. 이러한 수용홈(140)에 제1 지지라인(200)이 수용되고, 제1 지지라인(200)과 부유체(100)는 부유체(100)의 측면에서 서로 결합하게 된다.

수용홈(140)은 제1 지지라인(200)이 삽입될 수 있는 형상으로 형성된다. 수용홈(140)은 제1 지지라인(200)의 형상에 따라 단면이 반원 또는 사각형상일 수 있다. 이러한 수용홈(140)을 통하여 제1 지지라인(200)이 부유체(100)에 안착되는 것이 용이해진다.

수용홈(140)의 크기는 제1 지지라인(200)이 잘 안착될 수 있도록 제1 지지라인(200)의 직경의 크기를 고려해 형성될 수 있다. 제1 지지라인(200)의 직경보다 상대적으로 너무 작거나 크지 않게 형성되어야 한다. 일반적으로 제1 지지라인(200) 직경의 2/3~4/3으로 형성될 수 있다.

이때 제1 지지라인(200)과 부유체(100)는 제1 결합부재(120)에 의하여 결합될 수 있다. 이러한 결합을 위하여 부유체(100)의 측면에는 체결부(130)가 형성되어 있고, 체결부(130)는 제1 지지라인(200)과 제1 결합부재(120)에 의해 체결될 수 있다.

체결부(130)는 고리형태로 구성되고, 제1 결합부재(120) 개폐가 가능한 고리형태로 구성될 수 있다. 제1 결합부재(120)는 체결부(130)의 고리에 삽입되고, 제1 지지라인(200)을 감싸면서 폐쇄될 수 있다.

즉, 제1 결합부재(120)는 체결부(130)의 고리 내로 삽입되고, 제1 결합부재(120)는 제1 지지라인(200)을 둘러쌀 수 있다. 이에 따라, 제1 지지라인(200)과 부유체(100)의 측면에 형성된 체결부(130)가 서로 체결될 수 있다.

부유체(100)의 측면만 제1 지지라인(200)과 결합하고, 즉 길이방향으로만 제1 지지라인(200)과 결합하고 길이방향에 수직방향은 제1 지지라인(200)과 결합되지 않는다. 따라서 부유체(100)는 외부로부터의 바람이나 파도의 영향 등에 저항하는 힘이 최소가 되고, 바람이나 파도에 따라 순응하며 움직일 수 있다.

이처럼 부유체(100)에 자유도를 많이 부여함으로써 바람이나 파도등에 의한 반복된 하중에 의한 피로도를 최소화하고, 파손 등을 방지하여 부유체(100)의 수명을 연장시킬 수 있게 된다.

제1 결합부재(120)는 금속재 고리일 수 있다. 연결부재는 스크루 록킹 구조의 금속재 고리일 수 있다. 카라비너와 같은 구조일 수 있다. 염분이 높은 해상 환경을 고려하여 내식성이 우수한 금속재 재질로 제작될 수 있다.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 패널(C)부유체(100)가 결합되는 다양한 구조를 나타낸 도면이다.

도 10(a)를 참조하면, 태양광 패널(C)의 양측단은 부유체(100)의 오목부(110)에 끼워질 수 있다. 태양광 패널(C)은 별도의 접착부재에 의해 더욱 단단하게 오목부(110)에 부착될 수 있다.

도 10(b)를 참조하면, 오목부(110) 상에 걸림부(100a)가 마련되어, 태양광 패널(C)이 오목부(110)에 일단 수용되면, 걸림부(100a)에 의해 탈거가 어렵게 된다.

도 10(c)를 참조하면, 태양광 패널(C)은 별도의 체결구조물(100b)에 의해 부유체(100)에 결합될 수 있다. 체결구조물(100b)은 볼트(나사), 못 등을 포함할 수 있다.

도 11 및 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 지지라인(200), 제2 지지라인(300), 제1 프레임(400), 제2 프레임(500) 및 플로팅결합부(600)를 나타낸 도면이다.

도 11 및 도 12를 참조하면, 본 발명의 일 실시예를 따른 태양광 발전장치는 제2 지지라인(300)을 더 포함할 수 있다.

즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 패널(C)이 일체로 결합된 부유체(100)는 제1 지지라인(200) 뿐만 아니라 제2 지지라인(300)에 의해서도 지지될 수 있다.

도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이 태양광 패널(C)이 일체로 결합된 부유체(100)는 다수가 격자로 배치되고, 이러한 격자로 배치된 부유체(100)의 하부에는 제1 지지라인(200)이 결합되고, 제1 지지라인(200)과 제2 지지라인(300)이 서로 교차하도록 설치되어 있다.

제2 지지라인(200)은 제1 지지라인(200)을 구속하도록, 제1 지지라인(200)과 수직으로 설치될 수 있다. 제1 지지라인(200)은 한 쌍의 부유체(100)를 연결하는 방향으로 형성되고, 제2 지지라인(300)은 제1 지지라인(200)과 수직하게 설치될 수 있다.

이에 따라, 부유체(100)는 수평방향으로 제1 지지라인(200)에 의해 지지되고, 수직방향으로는 제2 지지라인(300)에 의해 지지될 수 있다. 따라서 제1 지지라인(200)과 제2 지지라인(300)은 외력에 의하여 부유체(100)가 전도되거나 크게 앞뒤로 유동하는 것을 방지할 수 있다.

이러한 제1 지지라인(200) 및 제2 지지라인(300)의 구조를 통하여 부유체(100)에 가해지는 피로도가 줄어들 수 있다.

도 11을 참조하면, 제1 지지라인(200)은 한 쌍의 부유체(100)을 모두 가로지르도록 설치되고, 제2 지지라인(300)은 부유체(100)와 인접하게 제1 지지라인(200)과 수직으로 설치될 수 있다. 예를 들어, 제2 지지라인(300)은 체결부(130)의 하측에 위치할 수 있다. 이 경우, 제1 결합부재(120)는 체결부(130)의 고리로 삽입되고, 제1 지지라인(200) 및 제2 지지라인(300)의 교차지점을 둘러싸면서 제1 지지라인(200) 및 제2 지지라인(300)을 일괄하여 체결할 수 있다.

이 경우, 고리형의 제1 결합부재(120)는 도 8의 제3 결합부재(310)와 동일한 형태로 제1 지지라인(200) 및 제2 지지라인(300)을 체결하면서 체결부(130)와도 체결될 수 있다.

도 12를 참조하면, 제2 지지라인(300A로 참조됨)은 부유체(100)와 이격되어 설치될 수 있다.

또는, 도 12를 참조하면, 제2 지지라인(300B로 참조됨)은 각각의 부유체(100)를 수직 방향으로 가로지르도록 설치될 수 있다. 즉, 제1 지지라인(200)과 제2 지지라인(300) 모두 부유체(100)의 하측을 지나갈 수 있다.

즉, 제2 지지라인(300B)은 제1 지지라인(200)과 부유체(100)의 하부에서 서로 교차하면서 형성되어 부유체(100)의 전도나 앞뒤로의 흔들림을 방지할 수 있다.

제2 지지라인(300)은 부유체(100)와 직접 결합되지 않을 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이, 부유체(100)에 많은 자유도를 부여함으로써 부유체(100)게 가해지는 반복적인 하중에 의한 피로도 등을 최소화시키고자 부유체(100)에는 제1 지지라인(200)만 결합되는 것이고, 제2 지지라인(300)은 제1 지지라인(200)과 서로 교차하면서 결합되어 부유체(100)의 전도만을 방지하는 것이다.

도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 지지라인(200)과 제2 지지라인(300)이 결합되는 구조를 나타낸 도면이다.

도 13을 참조하면, 제1 지지라인(200)과 제2 지지라인(300)은 제3 결합부재(310)에 의하여 서로 결합될 수 있다. 앞서 설명한 것처럼 제2 지지라인(300)은 부유체(100)와 직접 결합하지 않는다. 제2 지지라인(300)은 제1 지지라인(200)과 제3 결합부재(310)로 결합하여 부유체(100)의 앞뒤의 큰 흔들림이나 전도를 방지할 수 있다.

이때 제3 결합부재(310)는 제1 지지라인(200)과 제2 지지라인(300)을 서로 고정할 수 있는 어떠한 결합부재여도 무관하다. 연결고리이어도 좋고, 그외 다양한 체결수단이 이용될 수 있다.

다시 도 11 및 도 12를 참조하면, 태양광 패널(C)이 일체로 결합된 부유체(100)가 격자로 배치되고, 제1 지지라인(200), 제2 지지라인(300)이 부유체(100)를 지지하며, 제1 프레임(400), 제2 프레임(500) 및 플로팅결합부(600)가 태양광 패널(C)을 둘러싸도록 설치된다.

도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이 격자로 배치된 부유체(100)의 하부에 제1 지지라인(200)이 결합되고, 제2 지지라인(300)은 제1 지지라인(200)과 결합되고, 제1 지지라인(200)과 제2 지지라인(300) 각각은 제1 프레임(400) 및 제2 프레임(500)에 의하여 양단이 구속될 수 있다.

즉, 제1 지지라인(200)의 양단은 한 쌍의 제1 프레임(400)에 결합되고, 제2 지지라인(300)의 양단은 한 쌍의 제2 프레임(500)에 결합될 수 있다.

이때 제1 지지라인(200)은 파도나 바람 등의 외력에 부유체(100)도 함께 유동할 수 있도록 충분하게 제1 프레임(400)에 결합될 수 있다. 제2 지지라인(300)은 부유체(100)의 앞뒤 흔들림이나 전도를 방지하기 위한 것으로서 제2 프레임(500)에 팽팽하게 결합될 수 있다.

제2 지지라인(300)이 너무 느슨하거나 헐렁하게 부유체(100)의 하부를 통과하게 되면 부유체(100)가 전도되거나 흔들릴 수 있다. 따라서 제2 지지라인(300)은 양단이 팽팽하게 당겨진 상태로 부유체(100)의 하부를 통과하는 것이 바람직하다.

제1 프레임(400)은 강체이거나 또는 제1 지지라인(200) 또는 제2 지지라인(300)과 같이 유연한 재질로 이루어질 수도 있다. 유연한 재질로 이루어짐으로써 제1 지지라인(200)과 제1 프레임(400)의 결합부위도 외력에 의한 피로도가 크게 줄게 된다.

제2 프레임(500)도 제1 프레임(400)과 마찬가지로 유연한 재질일 수 있다. 끈이나 로프, 케이블 등으로 형성될 수 있다. 바람이나 파도등에 의하여 부유체(100)가 유동하면 이에 따라 제1 지지라인(200)도 함께 움직이고, 제1 지지라인(200)과 연결된 제2 지지라인(300)도 움직이게 된다. 결국 제1 지지라인(200)과 연결된 제1 프레임(400), 제2 지지라인(300)과 연결된 제2 프레임(500)도 바람이나 파도 등과 함게 유동함으로써 부유체(100)나 연결부위 등에 가해지는 압력이나 피로도를 최소화할 수 있게 된다.

한 쌍의 제1 프레임(400) 및 한 쌍의 제2 프레임(500)은 4각형상을 형성하도록 형성될 수 있다. 즉, 제1 프레임(400)과 제2 프레임(500)이 만드는 4각 형상 안에 부유체(100)들이 격자로 배치될 수 있다.

한 쌍의 제1 프레임(400)과 한 쌍의 제2 프레임(500)이 직접 체결될 수도 있다. 이때 한 쌍의 제1 프레임(400)과 한 쌍의 제2 프레임(500)은 부유하는 재질로 형성될 수 있다. 즉 제1 프레임(400)과 제2 프레임(500)이 다른 별도의 장치없이도 해상에서 부유하면서 제1 지지라인(200) 및 제2 지지라인(300)과 각각 결합될 수 있다.

제1 프레임(400)의 양단 및 제2 프레임(500)의 양단 사이에 플로팅 결합부가 배치될 수 있다. 즉, 플로팅 블록부가 제1 프레임(400)의 일단과 제2 프레임(500)의 일단 사이, 4각형상을 이루는 4개의 모서리 부분에 배치될 수 있다.

4각으로 형성된 프레임 구조 내부에 부유체(100)가 격자로 배치되어 서로 연결됨으로써 전체 부유체(100)가 전체적으로 거동하면서 한편으로는 바람이나 파도 등에는 유연하게 대응할 수 있게 된다.

도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 프레임(400) 및 제1 프레임(400)과 플로팅결합부(600)의 결합을 나타낸 도면이다.

도 14에 도시된 바와 같이 제1 프레임(400)과 플로팅결합부(600)는 제1 프레임(400)과 제2 결합부재(620)에 의하여 서로 결합될 수 있다. 이러한 결합구조는 부유체(100)와 제1 지지라인(200)의 결합과 유사한 구성일 수 있으나, 제한되지 않는다.

도 14(a)와 같이, 플로팅결합부(600)에 제1 프레임(400)이 결합될 수 있고, 도 14(b)와 같이, 바람이나 파도 등에 의해 플로팅결합부(600)는 기울어지고, 제1 프레임(400)은 구불구불해질 수 있으나, 서로 간의 체결에 의하여 유동 범위가 제한될 수 있다.

도 14에는 제1 프레임(400)에 대해서만 도시되어 있으나, 제2 프레임(500)도 동일하게 설치될 수 있다.

4각 형상을 갖는 프레임(400, 500) 내부에 다수의 부유체(100)가 격자로 배치되고, 이들 부유체(100)는 서로 연결되어 일체로 유동할 수 있는데, 이러한 4각 형상을 갖는 제1 프레임(400)과 제2 프레임(500) 그리고 프레임 내의 부유체(100) 등이 정박수단이 없다면 바다 위를 정처없이 파도에 따라 이동하게 된다.

따라서 이러한 구조물을 정박수단을 통하여 해저에 고정시켜 둘 수 있다.

이때 정박수단은 앵커링 장치(700)일 수 있다. 앵커링 장치(700)는 플로팅결합부(600)에 각각 일단이 결합되고, 지하 해저면에 타단이 결합되어 플로팅결합부(600)를 속박하여 계류시킬 수 있는 것이다.

도 16에 도시된 바와 같이 정박수단으로서 일단이 플로팅 결합부에 연결되고 타단은 해저면을 향하도록 형성된 연결 케이블(910) 및 연결 케이블(910) 단부에 결합된 무게중심부(920)를 포함할 수 있다.

이때 무게중심부(920)는 내부에 수용된 물의 압력에 의하여 구조가 유지되는 물 수용체일 수 있다. 이러한 무게중심부(920)가 물의 흐름이 거의 없는 심해에 위치하게 되면 해저 지반에 관입되어 결합된 앵커링 장치(700)와 유사한 기능을 할 수 있는 것이다. 이러한 물 수용체를 포함하는 무게중심부(920)의 구성을 통하여 앵커링 장치(700)를 대체하게 된다.

본 발명의 보호범위가 이상에서 명시적으로 설명한 실시예의 기재와 표현에 제한되는 것은 아니다. 또한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 자명한 변경이나 치환으로 말미암아 본 발명의 보호범위가 제한될 수도 없음을 다시 한 번 더 첨언한다.

-부호의 설명

C: 태양광 패널

1000a, 1000b: 부유체

1100: 브릿지

1200: 연결고리

2000: 제1 지지라인

100: 부유체

110: 오목부

120: 제1 결합부재

130: 체결부

140: 수용홈

200: 제1 지지라인

300: 제2 지지라인

310: 제3 결합부재

400: 제1 프레임

500: 제2 프레임

600: 플로팅결합부

620: 제2 결합부재

700: 앵커링 장치

910: 연결 케이블

920: 무게중심부

Claims

태양광 패널을 지지하고, 해상에서 부유하는 한 쌍의 부유체; 및

상기 한 쌍의 부유체를 계류시키도록 상기 한 쌍의 부유체와 결합되는 제1 지지라인을 포함하는,

해상 태양광 발전장치.
제1항에 있어서,

상기 한 쌍의 부유체는, 각각의 상면에 결합된 브릿지에 의해 서로 연결되고,

상기 브릿지는 태양광 패널의 하면을 지지하는,

해상 태양광 발전장치.
제2항에 있어서,

각각의 상기 부유체는,

원통형 구조체; 및

상기 원통형 구조체의 외주면에 결합되는 면상 구조체를 포함하고,

상기 브릿지는 상기 면상 구조체에 결합되는,

해상 태양광 발전장치.
제1항에 있어서,

각각의 상기 부유체에는 연결고리가 형성되고,

상기 제1 지지라인은 상기 연결고리 내부를 통과하는

해상 태양광 발전장치.
제1항에 있어서,

상기 부유체의 상면에는 오목부가 형성되고,

상기 태양광 패널의 측단은 상기 오목부에 수용되는,

해상 태양광 발전장치.
제1항에 있어서,

상기 부유체의 하면에는 상기 제1 지지라인을 수용할 수 있는 수용홈이 형성되고,

상기 제1 지지라인은 상기 수용홈에 수용된 채로 상기 부유체와 결합되는,

해상 태양광 발전장치.
제1항에 있어서,

상기 제1 지지라인과 교차하면서 결합된 제2 지지라인을 더 포함하는,

해상 태양광 발전장치.
제7항에 있어서,

상기 제1 지지라인의 양단이 결합되는 한 쌍의 제1 프레임;

상기 제2 지지라인의 양단이 결합되는 한 쌍의 제2 프레임를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,

해상 태양광 발전장치.
제8항에 있어서,

한 쌍의 상기 제1 프레임 및 한 쌍의 상기 제2 프레임이 4각형상을 형성하도록 한 쌍의 상기 제1 프레임의 양단 및 한 쌍의 상기 제2 프레임의 양단이 해상에서 부유하는 플로팅결합부에 의하여 서로 결합되는 것을 특징으로 하는,

해상 태양광 발전장치.
제9항에 있어서,

상기 플로팅결합부에 결합된 정박수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는,

해상 태양광 발전장치.