KR20210087697A - 탄성에너지 진자운동수차를 이용한 융복합 조류발전모듈 및 해양도시 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 일반적으로 바다에 흐르는 조류의 수면위에서 탄성에너지와 진자운동을 활성화시키는 방식으로 회전에너지를 극대화시켜 전력을 생산하는 조류발전모듈과, 그 상부에 연계하여 기후변화의 극한상황과 도시과밀화에 대응하는 해양도시를 건설하는 것으로서, 상기 조류발전모듈은, 중앙에 수로를 형성하도록 쌍동선 형태의 발전홈이 형성된 베이스 구조물과, 상기 베이스 구조물의 수로에 안착되는 방식으로 상기 발전홈에 설치되고, 강제로 수면에서 일부 또는 전부 잠기도록 하여 탄성에너지와 진자운동이 활성화되도록 하는 것으로, 부력부재의 수차구조물에 중력부재의 중심축과 진자운동수단이 결합된 탄성에너지 진자운동수차를 포함하여 구성되고; 상기 베이스 구조물 발전홈에는 상기 탄성에너지 진자운동수차에서 회전에너지를 전달 받아 전기를 생산하도록 발전기가 구비되어 있으며; 상기 해양도시는, 상기 조류발전모듈이 복수의 대단위로 배치되고 그 상부에 공항, 항만, 산업, 공장, 농장, 양식장, 관광, 호텔, 병원, 학교, 아파트, 공원 등 사회기반시설이 집약되고, 각각의 동선에 따라 IT기술이 접목된 층간 또는 평면에스컬레이터의 이동수단과 부분적으로 형성된 유리돔;을 포함하여 구성된다.
Description
본 발명은 탄성에너지 진자운동수차를 이용한 융복합 조류발전모듈 및 해양도시에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 탄성에너지 진자운동 수차를 흐르는 수면위에 안착시키는 방식으로 전기를 생산하는 부유식 조류발전모듈을 형성하고 그 상부에 사회기반시설 및 해양도시를 건설하는 융복합산업에 관한 것이다.
밀물과 썰물의 조류에너지는 예측 가능하고 효율성이 우수한 재생에너지로서 지구의 70%를 차지하는 바다에 무한하게 존재한다.
그러나, 밀물과 썰물을 이용하는 조류·조력발전은 특정한 지형적 입지 조건을 갖는 발전 방식으로서, 그 지형적 한정성 때문에 더 건설하고 싶어도 더 이상 건설할 수 없다는 문제점이 있다.
한편, 기후변화의 영향으로 해수면상승과 해일, 홍수, 태풍, 지진 등 자연재해의 극한상황이 빈번하게 발생되면서 인명과 재산피해 규모가 갈수록 급증되고 있다. 또한 편리한 삶을 추구하는 도시편중으로 인하여 도시과밀화 현상이 발생되면서 사회적비용 상승은 물론 주거환경에 대한 극심한 스트레스 사회로 변해가고 있다.
이에, 미래 학자들은 기후변화로 발생되는 자연재해의 극한 상황과 도시과밀화에 대응하는 해양도시 건설을 주장하며 그에 대한 많은 연구개발이 진행되고 있지만, 해양도시의 한정된 공간에서 그 운영에 필요한 친환경에너지 생산 방법을 해결하지 못하고 있다.
본 발명은 종래의 문제점을 감안하여 개발한 것으로서, 본 발명의 목적은 조류가 흐르는 바다의 수면위에 부유되도록 설치되고, 중력과 부력을 이용한 탄성에너지 진자운동수차를 쌍동선 형태로 형성된 부력 구조물 중앙 수로에 안착시켜 조류발전모듈을 형성하고, 그 조류발전모듈을 복수의 대단위로 배치하여 그 상부에 기후변화의 극한상황과 도시과밀화에 대응하는 사회기반시설 및 해양도시를 건설할 수 있도록 하는 융복합 산업을 제공하는 데 있다.
나아가, 조석간만의 시차에 따라 발생되는 간헐성에 대응하도록 하는 수전해 방식의 수소생산시설 및 저장시설을 구비한 수소연료발전소를 제공 하는 데 있다.
또한, 조류발전모듈에 형성되는 높은 수압을 이용한 역삼투 원리의 무동력 해수담수화설비를 구축하여 항구적인 가뭄대책을 마련하는데 있다.
상기의 과제를 달성하기 위한 수단으로 본 발명은 조류가 흐르는 바다의 수면위에 탄성에너지 진자운동수차를 안착시키는 방식으로 전기를 생산하는 부유식 조류발전모듈과, 그 상부에 기후변화의 극한상황과 도시과밀화에 대응하는 해양도시를 건설하는 융복합산업으로서, 상기 조류발전모듈은, 중앙에 수로를 형성하도록 쌍동선 형태의 발전홈이 형성된 베이스 구조물과, 상기 베이스 구조물의 수로에 안착되는 방식으로 상기 발전홈에 설치되고, 강제로 수면에서 일부 또는 전부 잠기도록 하여 탄성에너지와 진자운동을 활성화하도록 하는 것으로, 부력부재의 수차구조물에 중력부재의 중심축과 진자운동수단이 베어링으로 결합된 탄성에너지 진자운동수차를 포함하여 구성되고; 상기 베이스 구조물 발전홈에는 상기 탄성에너지 진자운동수차에서 회전에너지를 전달 받아 전기를 생산하도록 발전기가 구비되어 있으며; 상기 해양도시는, 상기 조류발전모듈이 복수의 대단위로 배치되고 그 상부에 공항, 항만, 산업, 공장, 농장, 양식장, 관광, 호텔, 병원, 학교, 아파트, 공원 등 사회기반시설이 형성되고, 각각의 동선에 따라 층간 또는 평면에스컬레이터로 이동할 수 있도록 IT접목된 이동수단과 부분적으로 형성된 유리돔;을 포함하여 구성된다.
본 발명의 일실시 예에 따르면, 상기 조류발전모듈을 고정하도록 형성된 것으로, 조수간만의 수위변화에 따라 능동적으로 승하강하도록 형성된 고정파일과 고정파일 실린더를 더 포함한다.
본 발명의 일실시 예에 따르면, 상기 조류발전모듈은 조수간만의 차로 발생되는 간헐성에 대응하도록 수전해 방식의 수소생산시설 및 저장시설을 구비한 수소연료발전소를 더 포함한다.
본 발명의 일실시 예에 따르면, 상기 조류발전모듈은 바다에 부유되도록 형성된 것으로 부유구조물에 높은 압력을 이용한 역삼투 원리의 무동력 해수담수화설비를 더 포함한다.
본 발명의 일실시 예에 따르면, 상기 조류발전모듈은 전기를 생산하는 부유식 방파제로 형성될 수 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일실시 예에 따르면, 상기 해양도시는 복합적 기능이 집약되도록 형성되되, 공장전용, 농장전용, 공항전용, 항만전용과 같이 특정한 어느 하나 또는 하나 이상의 독립적 기능을 수행하도록 형성될 수 있는 것을 특징으로 한다.
이상에서와 같이 본 발명에 따르면, 조류가 흐르는 모든 바다에 대형조류발전소 및 기후변화의 극한상황과 도시과밀화에 대응하는 해양도시를 건설할 수 있다.
또한, 베이스 구조물을 육상에서 제작하여 바다의 수면위에 부유시켜 배치한 후에 조류발전소와 해양도시의 동시에 조립식으로 건설할 수 있기 때문에 시공이 빠르고 유지관리가 편리할 뿐만 아니라, 원가를 절감할 수 있어서 원전보다 저렴한 전력을 생산할 수 있게 된다.
또한, 바다의 무한한 조류에너지를 이용하여 수전해방식의 수소생산 및 수소발전으로 조수간만의 차로 발생되는 간헐성을 해소할 수 있다.
또한, 부력구조물에 발생되는 높은 압력을 이용하여 역삼투 방식의 무동력 해수담수화설비를 구축하여 항구적인 가뭄 대책을 마련할 수 있다.
특히, 조류발전소와 산업시설 및 공항과 항만의 교통수단에 연접하여 건설할 수 있어서 송전비용과 물류비용을 절약할 수 있는 경제적인 산업동선을 형성할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시 예에 따른 탄성에너지 진자운동수를 이용한 조류발전소 및 해양도시의 정면도,
도 2는 도 1의 조류발전모듈을 발췌하여 보인 분리 사시도,
도 3는 본 발명의 일실시 예에 따른 조류발전모듈이 복수의 대단위로 배치된 평면도,
도 4는 본 발명의 일실시 예에 해양도시의 평면도,
도 5은 본 발명의 일실시 예에 따른 탄성에너지 진자운동수차의 사시도,
도 6은, 도 5의 탄성에너지 진자운동수차를 분리하여 보인 사시도,
도 7은 본 발명의 일실시 예에 따른 양측 역진방향 저항력 감소 및 유속증가장치의 측면도,
도 8는 도 7의 양측 역진방향 저항력 감소 및 유속증가장치의 양성부력 갤러리창과 음성부력 갤러리창의 측면도이다.
도 2는 도 1의 조류발전모듈을 발췌하여 보인 분리 사시도,
도 3는 본 발명의 일실시 예에 따른 조류발전모듈이 복수의 대단위로 배치된 평면도,
도 4는 본 발명의 일실시 예에 해양도시의 평면도,
도 5은 본 발명의 일실시 예에 따른 탄성에너지 진자운동수차의 사시도,
도 6은, 도 5의 탄성에너지 진자운동수차를 분리하여 보인 사시도,
도 7은 본 발명의 일실시 예에 따른 양측 역진방향 저항력 감소 및 유속증가장치의 측면도,
도 8는 도 7의 양측 역진방향 저항력 감소 및 유속증가장치의 양성부력 갤러리창과 음성부력 갤러리창의 측면도이다.
본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서 동일한 구성에 대해서는 동일부호를 사용하며, 반복되는 설명, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 본 발명의 실시형태는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시 예에 따른 탄성에너지 진자운동수를 이용한 조류발전소 및 해양도시의 정면도이고, 도 2는 도 1의 조류발전 모듈을 발췌하여 보인 분리 사시도이다.
본 발명은 조류가 흐르는 바다의 수면위에 탄성에너지 진자운동수차를 안착시키는 방식으로 전기를 생산하는 부유식 조류발전모듈과, 그 상부에 기후변화의 극한상황과 도시과밀화에 대응하는 해양도시를 건설하는 융복합산업으로서, 보다 상세하게는 상기 조류발전모듈(300)은, 중앙에 수로(201)를 형성하도록 쌍동선 형태의 발전홈(202)이 형성된 베이스 구조물(200)과, 상기 베이스 구조물(200)의 수로(201)에 안착되는 방식으로 상기 발전홈(202)에 설치되고, 강제로 수면에서 일부 또는 전부 잠기도록 하여 탄성에너지와 진자운동을 활성화하도록 하는 것으로, 부력부재의 수차구조물(120)에 중력부재의 중심축(110)과 진자운동수단(150)이 베어링(122)으로 결합된 탄성에너지 진자운동수차(100)를 포함하여 구성되고; 상기 베이스 구조물(200) 발전홈(202)에는 상기 탄성에너지 진자운동수차(100)에서 회전에너지를 전달 받아 전기를 생산하도록 발전기(180)가 구비되어 있으며; 상기 해양도시(700)는, 상기 조류발전모듈(300)이 복수의 대단위로 배치되고 그 상부에 공항, 항만, 산업, 공장, 농장, 양식장, 관광, 호텔, 병원, 학교, 아파트, 공원 등 사회기반시설이 형성되고, 각각의 동선에 따라 층간 또는 평면에스컬레이터로 이동할 수 있도록 IT접목된 이동수단과 부분적으로 형성된 유리돔(미도시);을 포함하여 구성된다.
먼저, 베이스 구조물(200)은 수면에 부유되도록 설치되는 것으로, 이웃하는 베이스 구조물(200")과 결합되도록 전후와 좌우 사방에 결합수단(미도시)이 형성되고, 측면 또는 내측에는 고정파일(250)을 수용하는 실린더(240)가 형성되어 수위변화에 따라 능동적으로 승하강하며 고정될 수 있도록 형성된다. 수로(201)와 발전홈(202)을 형성하는 쌍동선 형태의 부력구조물(210)과 그 상부에 일정한 작업공간을 형성하는 강구조물(202)이 결합되어 형성된다. 상기 수로(201)가 형성된 발전홈(202)에는 후술되는 탄성에너지 진자운동수차(100)가 안착된다. 상기 발전홈(202)은 바닥에 미닫이문(230)이 형성되어 개폐될 수 있다. 상기 부력구조물(210)의 하부는 항상 바닷물에 잠기는 것으로 부식에 강한 재질로 형성되되, 콘크리트폰툰으로 형성될 수 있다. 상기 부력구조물(210)의 상부 강구조물(220)은 일정한 작업공간이 형성되고, 상기 작업공간에는 발전기(180)와 변전실이 형성될 수 있다.
또한, 상기 베이스 구조물(200)의 부력구조물(210)에는 높은 수압을 이용하는 역삼투 방식의 해수담수화설비(미도시)가 형성될 수 있다.
또한, 자체 생산된 전력을 이용하여 바닷물 또는 취수된 담수를 이용한 수전해방식의 수소생산시설 및 저장시설이 구비된 수소발전소(미도시)가 형성될 수 있다. 상기 수소발전소는 조류가 교차될 때 일정시간 발생되는 간헐성을 해소할 수 있도록 형성된다.
상기 탄성에너지 진자운동수차(100)는 상기 베이스 구조물(200)의 수로(201)에 안착되는 방식으로 발전홈(202)에 설치되는 것으로, 부력부재의 수차구조물(120)에 중력부재의 중심축(110)과 진자운동수단(150)이 베어링으로 결합되어 형성된다. 상기 진자운동수단(150)의 타측은 상기 발전홈(202)에 형성된 제2동력전달수단(170)에 결합되어 진자운동을 하도록 형성된다. 또한, 상기 탄성에너지 진자운동수차(100)는 도 2의 a)와 같이 미닫이문(230)에 의해 변전실(210)로 견인될 수 있는 구조로 형성될 수 있으며, 도 2의 b)에 점선 원과 같이 하나의 중심축(110)과 제2동력전달수단(170)에 나란하게 이웃하도록 복수로 형성될 수 있다.
상기 조류발전모듈(300)은 상기 베이스 구조물(200)의 발전홈(202)에 상기 탄성에너지 진자운동수차(100)가 복수 안착되어 형성된다. 상기 조류발전모듈(300)의 측면에는 이웃하는 조류발전모듈(300")과 결합되도록 고무패드 완충장치가 구비된 결합수단(미도시)이 형성될 수 있으며, 상기 결합수단에 의해 직렬과 병렬 방식으로 대단위로 배치되면서 그 상부에 해양도시(700)가 건설된다. 또한 소단위로 형성되어 에너지를 생산하는 방파제, 양식장 등의 구조물로 형성될 수 있다.
도 3는 본 발명의 일실시 예에 따른 조류발전모듈이 복수의 대단위로 배치된 평면도이다. 본 발명의 일실시 예에 따르면, 상기 조류발전모듈(300)은 직렬과 병열방식으로 복수의 대단위로 배치되어 대형조류발전소로 형성되고, 그 상부에 해양도시(700)가 건설된다. 조류가 유입되는 양측 선두의 조류발전모듈(300)은 조류의 저항력 감소 및 유속이 증가되도록 점선 원과 같이 선박의 선두 형태처럼 형성될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일실시 예에 따른 해양도시의 평면도이다. 본 발명의 일실시 예에 따르면, 상기 해양도시(700)의 외곽에는 파도를 1차적으로 완화하도록 형성된 부유식 방파제(222)를 더 포함한다. 상기 부유식 방파제(222)는 파도를 1차적으로 완화시켜 해양도시(700)를 보호하도록 작용한다. 상기 부유식 방파제(222)는 조수간만의 수위변화에 따라 고정파일(250)을 승하강하도록 하는 실린더(240)가 형성될 수 있으며, 상기 부유식 방파제(222)는 상기 조류발전모듈(300)로 형성될 수 있고, 내부에는 항만(710) 및 해양레저시설과 바다목장(720)이 형성될 수 있다. 상기 해양도시(700)는 바다의 조건과 조류의 흐름에 따라 그 형태와 모형이 다양하게 전개될 수 있으며, 빠른 유속이 형성되고 큰 파도를 막아줄 수 있는 육지와 섬 또는 섬과 섬 사이의 해협에 설치되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 해양도시(700)는 공장전용, 농장전용, 공항 또는 항만전용과 같이 어느 하나 또는 하나 이상의 전용단지로 형성될 수 있으며, 상기와 같은 전용단지가 연속적으로 복수 형성되는 복합단지로 형성될 수도 있다.
도 5는 본 발명의 일실시 예에 따른 탄성에너지 진자운동수차의 사시도이고, 도 6은, 도 5의 탄성에너지 진자운동수차의 분리하여 보인 사시도이다. 본 발명의 일실시 예에 따르면, 상기 탄성에너지 진자운동수차(100)는 일반적으로 흐르는 수면위에서 중력과 부력을 이용한 탄성에너지와 진자자운동으로 회전에너지를 극대화시키는 방식으로 발전효율을 향상시켜 효과적으로 전기를 생산하는 탄성에너지 진자운동수차로서, 부력부재의 수차구조물(120)과, 중력부재의 중심축(110)과, 진자운동수단(150)을 포함할 수 있다. 보다 상세하게는 내부에 베어링(122)이 형성되고 양측이 개방된 중공의 실린더(125)가 중심부를 관통하도록 형성되며, 상기 실린더(125) 양단부에 구동기어(124)가 형성되고, 외주연에 수차날개(123)가 형성된 중공의 원통형 부력부재의 수차구조물(120)과, 상기 수차구조물(120)의 실린더(122)에 결합되어 상기 수차구조물(120)을 회전하도록 하는 회전 지지기반으로 형성되되, 상기 부력부재의 수차구조물(120)을 강제로 수면에서 일부 또는 전부 잠기도록 하여 탄성에너지를 활성화 하도록 하는 일정한 무게로 형성된 중력부재의 중심축(110)과, 상기 중심축(110)의 양측에 결합되어 상기 수차구조물(110)이 진자운동을 하도록 일정한 길이로 형성되되, 상기 수차구조물(120)의 구동기어(124)에 결합되어 회전에너지를 발전기(180)로 전달하도록 하는 동력전달수단(152)이 구비된 진자운동수단(150)을 포함한다.
상기 부력부재의 수차구조물(120)은 중심부를 관통하도록 실린더(125)가 형성되고, 수압을 지지하도록 일정한 지지구조물 또는 격막(121)이 형성될 수 있다.
상기 중력부재의 중심축(110)은 상기 수차구조물(120) 실린더(125)에 결합되고, 양측에는 진자운동수단(150)이 결합되어 상기 수차구조물(120)의 회전 지지기반으로 형성되되. 강재로 수면에서 일부 또는 전부 잠기도록 하는 중력부재로 작용될 수 있다.
상기 진자운동수단(150)은 상기 중심축(110) 양측에 결합되어 상기 수차구조물(120)을 강제로 수면에서 일부 또는 전부 잠기도록 하여 탄성에너지와 진자운동을 활성화 하도록 형성되되, 상기 수차구조물(120) 구동기어(124)에 결합되도록 하는 결합수단(151)이 형성된 동력전달수단(152)이 구비되고, 상기 중력부재의 중심축(110)을 보조하는 중력부재(153)로 형성될 수 있다. 상기 동력전달수단(152)은 양측에 각각 결합수단(151, 151")이 형성된 체인이나 벨트 또는 구동축으로 형성될 수 있다.
또한, 상기 진자운동수단(150)의 일측(A)은 상기 수차구조물(120)의 중심축(110)에 결합되고, 타측(B)은 발전기(300)로 동력을 전달하도록 형성된 제2동력전달수단(310)에 결합되어 상기 수차구조물(120)이 진자운동을 하도록 형성된다.
도 7은 본 발명의 일실시 예에 따른 양측 역진방향 저항력 감소 및 유속증가장치의 측면도이고, 도 8은 도 7의 양측 역진방향 저항력 감소 및 유속증가장치의 양성부력 갤러리창과 음성부력 갤러리창의 측면도이다. 본 발명의 일실시 예에 따르면, 상기 탄성에너지 진자운동수차(100)에는 역진방향의 저항력을 감소하고 회전방향의 유속을 증가시키며 조류의 교차에 관계없이 항상 단방향으로 회전할 수 있도록 하는 양측 역진방향 저항력 감소 및 유속증가장치(190)가 형성될 수 있다. 또한, 점선 원과 같이 조류의 방향에 따라 양방향으로 회전하도록 하는 것으로, 역진방향 저항력 감소 및 유속증가장치가 형성될 수 있으며, 이 경우에는 갤러리창이 형성되지 않고 일반적인 판재로 형성된다.
상기 양측 역진방향 저항력 감소 및 유속증가장치(190)는 힌지 결합된 갤러리창살 구조로 형성된 것으로서, 먼저, [A]의 양성부력 갤러리창살(191)은 가벼운 양성부력으로 형성되어 위로 향하도록 서있는 상태에서 [A]방향에서 흐르는 조류에 닫히고 [B]방향에서 흐르는 조류에 열리는 구조이다. [B]의 음성부력 갤러리창살(192)은 가벼운 음성부력으로 형성되어 아래로 향하도록 서있는 상태에서 [B]방향에서 흐르는 조류에 닫히고 [A]방향에서 흐르는 조류에는 열리는 구조이다. 이에 조류의 방향에 관계없이 항상 일정한 방향으로 회전하며 역진방향(X) 저항력 감소 및 회전방향(Y) 유속을 증가시킬 수 있으며, 또한 수압으로 상승하려는 부상력은 중력부재에 의해 억제되고 하강하려는 침하력은 부력부재에 의해 억제되면서 그 탄성력 있는 진자운동으로 회전에너지를 더욱 극대화시키도록 작용될 수 있다.
또한, 진자운동을 더욱 활성화 시키도록 일정한 무게추(161)가 형성된 탄성부재(160)가 형성될 수 있다. 또한 텐션와이어(159)를 형성하여 진자운동을 향상시키면서 하강하려는 과도한 침하력을 방지할 수 있도록 할 수 있으며, 도 6의 점선 원과 같이 진자운동수단(150)과 반대방향으로 설치할 경우에는 구조적으로 불안정한 면은 있지만 양측 모두 물의 압력에 의해 탄성에너지 진자운동수차(100)를 들어 올리는 상승력 구조로 형성될 수 있다. 상기 탄성에너지 진자운동수차(100)에 형성된 모든 구조물은 중력부재로 작용되며, 이에 수압에 의한 부상력과 침하력을 고려하여 모든 구조물의 무게가 적정하게 이루어지도록 하는 것이 바람직하다.
상기한 바와 같은 본 발명에 따르면 조류가 흐르는 바다의 수면위에서 탄성에너지 진자운동수차를 이용하여 전기를 생산하는 조류발전모듈(300)을 형성하고, 그 발전모듈(300)을 대단위로 배치하여 대형조류발전소 및 기후변화의 극한상황과 도시과밀화에 대응하는 해양도시(700)를 건설할 수 있다. 이렇게 하나의 구조물에 조류발전소와 해상도시(700)를 건설함으로서 중복투자를 방지하는 경제적인 효과가 있다. 또한 무한한 조류에너지를 이용하여 수전해 방식의 수소생산시설 및 저장시설을 구비한 수소연료발전소를 구축하여 조수간만의 차로 발생되는 간헐성을 해소할 수 있으며, 또한 부력구조물(210)에 강력한 수압을 이용한 역삼투 원리의 무동력 해수담수화설비를 구축하여 해양도시(700)와 육상에 공급할 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 분 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100 : 탄성에너지 진자운동수차 110 : 중심축
120 : 수차구조물 121 : 격막 122 : 베어링
123 : 수차날개 124 : 구동기어 125 : 실린더
150 : 진자운동수단 151 : 결합수단 152 : 제1동력전달수단
153 : 중력부재 159 : 텐션와이어
160 : 탄성부재 161 : 무게추
170 : 제2동력전달수단 180 : 발전기
190 : 양측 역진방향 저항력 감소 및 유속증가장치
200 : 베이스 구조물 201 : 수로
202 : 발전홈 210 : 부력구조물
220 : 변전실 222 : 방파제
230 : 미닫이문 240 : 실린더
250 : 고정파일 300 : 조류발전모듈
500 : 사회기반시설 700 : 해양도시
710 : 항만 720 : 바다목장
120 : 수차구조물 121 : 격막 122 : 베어링
123 : 수차날개 124 : 구동기어 125 : 실린더
150 : 진자운동수단 151 : 결합수단 152 : 제1동력전달수단
153 : 중력부재 159 : 텐션와이어
160 : 탄성부재 161 : 무게추
170 : 제2동력전달수단 180 : 발전기
190 : 양측 역진방향 저항력 감소 및 유속증가장치
200 : 베이스 구조물 201 : 수로
202 : 발전홈 210 : 부력구조물
220 : 변전실 222 : 방파제
230 : 미닫이문 240 : 실린더
250 : 고정파일 300 : 조류발전모듈
500 : 사회기반시설 700 : 해양도시
710 : 항만 720 : 바다목장
Claims (7)
- 조류가 흐르는 바다의 수면위에 탄성에너지 진자운동수차를 안착시키는 방식으로 전기를 생산하는 부유식 조류발전모듈과, 그 상부에 기후변화의 극한상황과 도시과밀화에 대응하는 해양도시를 포함하여 구성되며,
상기 조류발전모듈은, 중앙에 수로를 형성하도록 쌍동선 형태의 발전홈이 형성된 베이스 구조물과, 상기 베이스 구조물의 수로에 안착되는 방식으로 상기 발전홈에 설치되고, 강제로 수면에서 일부 또는 전부 잠기도록 하여 탄성에너지와 진자운동을 활성화시키는 것으로, 부력부재의 수차 구조물에 중력부재의 중심축과 진자운동수단이 베어링으로 결합된 탄성에너지 진자운동수차를 포함하여 구성되고;
상기 베이스 구조물 발전홈에는 상기 탄성에너지 진자운동수차에서 회전에너지를 전달 받아 전기를 생산하도록 발전기가 구비되어 있으며;
상기 해양도시는, 상기 조류발전모듈이 복수의 대단위로 배치되고 그 상부에 공항, 항만, 산업, 공장, 농장, 양식장, 관광, 호텔, 병원, 학교, 아파트, 공원 등 사회기반시설이 형성되고, 각각의 동선에 따라 층간 또는 평면 에스컬레이터로 이동할 수 있도록 IT접목된 이동수단과 부분적으로 형성된 유리돔을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 탄성에너지 진자운동수차를 이용한 융복합 조류발전모듈 및 해양도시. - 제 1항에 있어서,
상기 조류발전모듈을 고정하도록 형성된 것으로, 조수간만의 수위변화에 따라 능동적으로 승하강하도록 형성된 고정파일과 실린더를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 탄성에너지 진자운동수차를 이용한 융복합 조류발전모듈 및 해양도시. - 제 1항에 있어서,
상기 조류발전모듈은 조수간만의 차로 발생되는 간헐성에 대응하도록 하는 수전해 방식의 수소생산시설 및 저장시설을 구비한 수소연료발전소를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 탄성에너지 진자운동수차를 이용한 융복합 조류발전모듈 및 해양도시. - 제 1항에 있어서,
상기 조류발전모듈은 바다에 부유되도록 형성된 것으로 부력구조물에 높은 압력을 이용한 역삼투 원리의 무동력 해수담수화설비를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 탄성에너지 진자운동수차를 이용한 융복합 조류발전모듈 및 해양도시. - 제 1항에 있어서,
상기 조류발전모듈은 전기를 생산하는 부유식 방파제로 형성될 수 있는 것을 특징으로 탄성에너지 진자운동수차를 이용한 융복합 조류발전모듈 및 해양도시. - 제 1항에 있어서,
상기 해양도시는 복합적 기능이 집약되도록 형성되되, 공장전용, 농장전용, 공항전용, 항만전용과 같이 특정한 어느 하나 또는 하나 이상의 독립적 기능을 수행하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 탄성에너지 진자운동수차를 이용한 융복합 조류발전모듈 및 해양도시, - 제 1항에 있어서,
상기 탄성에너지 진자운동수차는 중력과 부력을 이용한 탄성에너지와 진자운동으로 회전에너지를 극대화시키는 방식으로 발전효율을 향상시켜 효과적으로 전기를 생산하는데 있어서,
내부에 베어링이 형성되고 양측이 개방된 중공의 실린더가 중심부를 관통하도록 형성되며, 상기 실린더 양단부에 구동기어가 형성되고, 외주연에 수차날개가 형성된 중공의 원통형 부력부재의 수차구조물:
상기 수차구조물의 실린더에 결합되어 상기 수차구조물을 회전하도록 하는 회전 지지기반으로 형성되되, 상기 부력부재의 수차구조물을 강제로 수면에서 일부 또는 전부 잠기도록 하여 탄성에너지가 활성화 되도록 하는 일정한 무게로 형성된 중력부재의 중심축;
상기 중심축의 양측에 결합되어 상기 수차구조물이 진자운동을 하도록 일정한 길이로 형성되되, 상기 수차구조물 구동기어의 회전에너지를 발전기로 전달하도록 하는 제1동력전달수단이 구비된 진자운동수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는 탄성에너지 진자운동수차를 이용한 융복합 조류발전모듈 및 해양도시.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020200000735A KR20210087697A (ko) | 2020-01-03 | 2020-01-03 | 탄성에너지 진자운동수차를 이용한 융복합 조류발전모듈 및 해양도시 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020200000735A KR20210087697A (ko) | 2020-01-03 | 2020-01-03 | 탄성에너지 진자운동수차를 이용한 융복합 조류발전모듈 및 해양도시 |
Publications (1)
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|---|---|
| KR20210087697A true KR20210087697A (ko) | 2021-07-13 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020200000735A KR20210087697A (ko) | 2020-01-03 | 2020-01-03 | 탄성에너지 진자운동수차를 이용한 융복합 조류발전모듈 및 해양도시 |
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| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20210087697A (ko) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102629791B1 (ko) | 2023-01-26 | 2024-01-25 | 지성배 | 해상부유구조물 |
| CN118257231A (zh) * | 2024-05-28 | 2024-06-28 | 山东广为海洋科技有限公司 | 一种海洋渔业养殖用防波堤 |
-
2020
- 2020-01-03 KR KR1020200000735A patent/KR20210087697A/ko not_active Application Discontinuation
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| KR102629791B1 (ko) | 2023-01-26 | 2024-01-25 | 지성배 | 해상부유구조물 |
| CN118257231A (zh) * | 2024-05-28 | 2024-06-28 | 山东广为海洋科技有限公司 | 一种海洋渔业养殖用防波堤 |
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