KR101071644B1 - Apparatus for generating electricity using maritime floating structure - Google Patents

Apparatus for generating electricity using maritime floating structure Download PDF

Info

Publication number
KR101071644B1
KR101071644B1 KR1020090123901A KR20090123901A KR101071644B1 KR 101071644 B1 KR101071644 B1 KR 101071644B1 KR 1020090123901 A KR1020090123901 A KR 1020090123901A KR 20090123901 A KR20090123901 A KR 20090123901A KR 101071644 B1 KR101071644 B1 KR 101071644B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
floating structure
floating
vibration
coil
generator
Prior art date
Application number
KR1020090123901A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20110067340A (en
Inventor
박기태
유영준
강수태
Original Assignee
한국건설기술연구원
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 한국건설기술연구원 filed Critical 한국건설기술연구원
Priority to KR1020090123901A priority Critical patent/KR101071644B1/en
Publication of KR20110067340A publication Critical patent/KR20110067340A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101071644B1 publication Critical patent/KR101071644B1/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63BSHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B35/00Vessels or similar floating structures specially adapted for specific purposes and not otherwise provided for
    • B63B35/44Floating buildings, stores, drilling platforms, or workshops, e.g. carrying water-oil separating devices
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03BMACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B13/00Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates
    • F03B13/12Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy
    • F03B13/14Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy using wave energy
    • F03B13/16Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy using wave energy using the relative movement between a wave-operated member, i.e. a "wom" and another member, i.e. a reaction member or "rem"
    • F03B13/20Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy using wave energy using the relative movement between a wave-operated member, i.e. a "wom" and another member, i.e. a reaction member or "rem" wherein both members, i.e. wom and rem are movable relative to the sea bed or shore
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03BMACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B13/00Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates
    • F03B13/12Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy
    • F03B13/26Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy using tide energy
    • F03B13/264Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy using tide energy using the horizontal flow of water resulting from tide movement
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63BSHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B35/00Vessels or similar floating structures specially adapted for specific purposes and not otherwise provided for
    • B63B35/44Floating buildings, stores, drilling platforms, or workshops, e.g. carrying water-oil separating devices
    • B63B2035/4433Floating structures carrying electric power plants
    • B63B2035/4466Floating structures carrying electric power plants for converting water energy into electric energy, e.g. from tidal flows, waves or currents
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63BSHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B2209/00Energy supply or activating means
    • B63B2209/14Energy supply or activating means energy generated by movement of the water
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05BINDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2220/00Application
    • F05B2220/70Application in combination with
    • F05B2220/706Application in combination with an electrical generator
    • F05B2220/7068Application in combination with an electrical generator equipped with permanent magnets
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/30Energy from the sea, e.g. using wave energy or salinity gradient

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Oceanography (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)

Abstract

해상 부유구조물상에 부유진동 발전기를 설치함으로써 해상 부유구조물의 상하 진동에 대응하는 진동에너지를 전기에너지로 변환시킬 수 있고, 또한 파력 발전, 부유진동 발전 또는 해류 발전에 의해 해상의 부유구조물로부터 전기에너지를 용이하게 생성할 수 있는 해상 부유구조물을 이용한 발전장치가 제공된다. 해상 부유구조물을 이용한 발전장치는, 해상에 설치되어 부유하는 해상 부유구조물; 해상 부유구조물을 앵커에 연결하는 연결 와이어; 해상 부유구조물이 이탈되지 않도록 해저 지표면에 설치되는 앵커; 해상 부유구조물수위 변화에 따른 해상 부유구조물의 상하 진동에 대응하여 부유진동 에너지를 전기에너지로 변환하는 부유진동 발전기를 포함하며, 부유진동 발전기는 자석과 코일로 이루어지며, 자석이 해상 부유구조물의 상하 진동에 대응하여 코일 내부를 왕복하면서 코일 내부의 자기장 변화에 따라 전기를 발생하는 것을 특징으로 한다. 이때, 해상 부유구조물의 측면에 부착되어 파도와 부딪히는 충격파를 흡수하여 전기에너지로 변환하는 파력 발전기; 및 연결 와이어에 고정되어 수중의 해류의 흐름에 의해 발생하는 해류에너지를 전기에너지로 변환하는 해류 발전기를 추가로 포함할 수 있다. By installing the floating vibration generator on the floating structure, the vibration energy corresponding to the vertical vibration of the floating structure can be converted into electrical energy, and also the electrical energy from the floating structure by the sea wave power generation, floating vibration generation or ocean current generation. Provided is a power generation apparatus using an offshore floating structure capable of easily generating a. The power generation apparatus using the offshore floating structure includes: an offshore floating structure installed in the sea and floating; A connecting wire for connecting the marine floating structure to the anchor; An anchor installed on the sea surface to prevent the offshore floating structure from being separated; A floating vibration generator converts floating vibration energy into electrical energy in response to the vertical vibration of the floating floating structure according to the change of the water level of the floating floating structure.The floating vibration generator consists of a magnet and a coil, and the magnet is placed up and down of the floating floating structure. Responding to the vibration, while reciprocating inside the coil generates electricity in accordance with the change in the magnetic field inside the coil. At this time, the wave generator is attached to the side of the floating structure to absorb the shock wave hit with the wave to convert into electrical energy; And an ocean current generator which is fixed to the connecting wire and converts the ocean current energy generated by the current flow in the water into electric energy.

해상 부유구조물, 발전기, 부유진동 발전기, 파력 발전기, 해류 발전기 Offshore floating structures, generators, floating vibration generators, wave generators, current generators

Description

해상 부유구조물을 이용한 발전장치 {APPARATUS FOR GENERATING ELECTRICITY USING MARITIME FLOATING STRUCTURE}Power plant using offshore floating structure {APPARATUS FOR GENERATING ELECTRICITY USING MARITIME FLOATING STRUCTURE}

본 발명은 해상 부유구조물을 이용한 발전장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 해상 부유구조물의 상하 진동에 대응하는 진동에너지를 전기에너지로 변환시키는 해상 부유구조물을 이용한 발전장치에 관한 것이다.The present invention relates to a power generation apparatus using an offshore floating structure, and more particularly, to a power generation apparatus using an offshore floating structure for converting vibration energy corresponding to vertical vibration of the offshore floating structure into electrical energy.

대체 에너지란 1970년대에는 석탄, 석유 등 화석연료를 대체한다는 의미에서 사용되었으나, 1980년 이후 천연가스, 원자력 등의 사용이 증가되고, 환경오염의 문제가 심각해짐에 따라 최근에는 청정에너지(clean energy)로서의 재생 에너지, 신에너지, 미래 에너지 등을 의미한다.Alternative energy was used in the 1970s to replace fossil fuels such as coal and oil.However, since 1980, the use of natural gas and nuclear power has increased, and environmental pollution has become a serious problem. ) Means renewable energy, new energy, future energy, etc.

현재 선진각국에서 활발히 기술개발이 진행되어 실용화 단계에 접어든 대체에너지로는 태양에너지, 풍력에너지가 주종을 이루며, 바이오매스, 지열, 파력, 조력 등을 이용한 대체에너지 개발이 활발히 진행되고 있다.Currently, advanced technologies are actively developed in advanced countries, and solar energy and wind energy are mainly used as alternative energy, and alternative energy using biomass, geothermal energy, wave power, and tidal power is being actively developed.

국내에서는 '대체에너지개발 및 이용 및 보급촉진법'에 의해 석유, 석탄, 원자력, 천연가스가 아닌 에너지로 다음과 같은 분야를 '대체에너지'로 지정하고 있다. 즉, 태양에너지, 바이오에너지, 풍력, 소수력, 연료전지, 석탄을 액화가스화 한 에너지 및 중질잔사유(원유를 정제하고 남은 최종 잔재물)를 가스화한 에너지, 해양에너지, 폐기물에너지, 지열에너지, 수소에너지, 그밖에 대통령령이 정하는 에너지(석탄에 의한 물질을 혼합한 유동성 연료)를 대체 에너지라고 한다.In Korea, the following fields are designated as 'alternative energy' by energy instead of petroleum, coal, nuclear power, and natural gas under the Alternative Energy Development and Use and Distribution Promotion Act. In other words, solar energy, bioenergy, wind power, hydropower, fuel cell, liquefied gaseous energy and heavy residue oil (final residue left after refining crude oil), marine energy, waste energy, geothermal energy, hydrogen energy In addition, the energy prescribed by Presidential Decree (flowable fuel mixed with coal) is called alternative energy.

한편, 해양에너지(ocean energy)는 해양에 존재하는 무한한 에너지를 전력 등으로 변환하는 시스템으로서, 해양에 존재하는 에너지는 이용 방식에 따라 파력, 조력, 해류, 온도차, 염분차, 풍력 등의 형태로 존재한다.On the other hand, the ocean energy (ocean energy) is a system that converts the infinite energy existing in the ocean into electric power, etc., the energy present in the ocean in the form of wave power, tidal power, ocean current, temperature difference, salt difference, wind power, etc. exist.

이러한 해양에너지는 주로 파력(波力) 발전, 조력 발전, 조류 발전 및 해양온도차 발전 등을 통해 이용되고 있다. 파력발전(wave activated power generation)은 파도에 의한 해면의 상하운동을 이용한 것이다. 이러한 파력발전에는 해안선에 발전장치를 설치하는 고정식과 근접한 바다에 발전장치를 계류시키는 부체식이 있다.This marine energy is mainly used through wave power generation, tidal power generation, tidal power generation and ocean temperature differential power generation. Wave activated power generation uses the vertical motion of the sea surface caused by waves. In such wave power generation, there is a floating type of mooring the generator in the sea near to the fixed type that installs the generator on the shoreline.

또한, 조석발전(tidal power generation)은 달이나 태양의 인력에 의해서 생기는 조석에너지를 이용하는 것이다. 만(灣) 내에 댐을 설치하여 밀물과 썰물 사이의 낮은 낙차를 이용한다.Tidal power generation also uses tidal energy generated by the attraction of the moon and the sun. A dam is installed in the bay to take advantage of the low drop between the high and low tide.

또한, 조류발전은 밀물과 썰물로 생기는 조류를 이용하는 것으로, 조류의 에너지는 방대하지만, 단위밀도가 낮은데다가 조류에너지를 이용하는 발전장치를 설치하기 위해서는 대규모 토목공사가 필요하기 때문에 이를 실용화하는 데는 기술적인 어려움이 많다.In addition, algae power generation uses algae generated from high and low tide, algae energy is huge, but the unit density is low, and large-scale civil engineering work is required to install a power generation device using algae energy, so the technical There are many difficulties.

또한, 해양온도차 발전(ocean thermal energy conversion)은 표층과 심층의 해수의 온도차를 이용하여, 암모니아 등의 작동유체로 터빈을 돌려 발전하는 방식 이다.In addition, ocean thermal energy conversion is a method of generating power by turning a turbine with a working fluid such as ammonia by using a temperature difference between surface and deep seawater.

한편, 일반적으로 해상 부유구조물은 해변이나 강가의 수면위에 시동되어 보트와 같은 선박이 접안되는 선착장에서 사용되거나, 군사훈련중 강에 임시적으로 가설하여 군수장비 등을 도강하도록 하는 교량으로 널리 사용하고 있다. 최근 이러한 해상 부유구조물 상에 상기 파력 발전, 조력 발전, 조류 발전 및 해양온도차 발전 등을 통해 전기를 얻고자 하는 시도가 이루어지고 있지만, 아직은 그 성과가 미미한 실정이다.On the other hand, marine floating structures are generally used in docks where boats such as boats are docked by starting on the beach or river water, or they are widely used as bridges for temporary installation on rivers during military training to steal military equipment. . Recently, attempts have been made to obtain electricity through such wave power generation, tidal power generation, tidal current generation, and ocean temperature difference generation on such floating structures, but the results are still insignificant.

전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 해상 부유구조물상에 부유진동 발전기를 설치함으로써 해상 부유구조물의 상하 진동에 대응하는 진동에너지를 전기에너지로 변환시킬 수 있는, 해상 부유구조물을 이용한 발전장치를 제공하기 위한 것이다.The technical problem to be solved by the present invention for solving the above problems is, by installing a floating vibration generator on the floating structure, the floating structure that can convert the vibration energy corresponding to the vertical vibration of the floating structure to electrical energy, It is to provide a power generation device using.

본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는, 파력 발전, 부유진동 발전 또는 해류 발전에 의해 해상의 부유구조물로부터 전기에너지를 용이하게 생성할 수 있는, 해상 부유구조물을 이용한 발전장치를 제공하기 위한 것이다.Another object of the present invention is to provide a power generation apparatus using an offshore floating structure, which can easily generate electric energy from an offshore floating structure by wave power generation, floating vibration generation or current generation.

전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 수단으로서, 본 발명에 따른 해상 부유구조물을 이용한 발전장치는, 해상에 설치되어 부유하는 해상 부유구조물; 상기 해상 부유구조물을 상기 앵커에 연결하는 연결 와이어; 상기 해상 부유구조물이 이탈되지 않도록 해저 지표면에 설치되는 앵커; 및 상기 해상 부유구조물수위 변화에 따른 상기 해상 부유구조물의 상하 진동에 대응하여 부유진동 에너지를 전기에너지로 변환하는 부유진동 발전기를 포함하되, 상기 부유진동 발전기는 자석과 코일로 이루어지며, 상기 자석이 상기 해상 부유구조물의 상하 진동에 대응하여 상기 코일 내부를 왕복하면서 상기 코일 내부의 자기장 변화에 따라 전기를 발생하는 것을 특징으로 한다.As a means for achieving the above-described technical problem, the power generation apparatus using the offshore floating structure according to the present invention, the offshore floating structure is installed floating on the sea; A connection wire connecting the marine floating structure to the anchor; An anchor installed on the sea surface to prevent the offshore floating structure from being separated; And a floating vibration generator for converting floating vibration energy into electrical energy in response to vertical vibration of the floating structure in accordance with the change in the water level of the floating structure, wherein the floating vibration generator comprises a magnet and a coil. In response to vertical vibration of the marine floating structure, the coil is reciprocated inside of the coil to generate electricity according to the change in the magnetic field inside the coil.

여기서, 상기 부유진동 발전기는 상기 해상 부유구조물 내에 매립되거나, 상 기 해상 부유구조물의 상부나 하부 표면에 고정되는 것을 특징으로 한다.Here, the floating vibration generator is embedded in the marine floating structure, characterized in that fixed to the upper or lower surface of the marine floating structure.

여기서, 상기 부유진동 발전기는, 상기 해상 부유구조물의 상하 진동에 대응하여 상기 코일 내부를 왕복운동하는 영구자석; 상기 영구자석의 왕복운동에 따른 자기장 변화에 따라 전기를 발생하는 코일; 상기 영구자석 및 코일이 내장되어 밀봉되도록 설치되는 하우징; 및 상기 영구자석의 수직 연장선상인 상기 하우징의 수직 양단에 각각 설치되어 상기 영구자석이 왕복운동하도록 상기 영구자석과 반대 극성을 갖는 자석 캡을 포함할 수 있다.Here, the floating vibration generator, permanent magnets for reciprocating the inside of the coil in response to the vertical vibration of the marine floating structure; A coil for generating electricity according to a change in magnetic field according to the reciprocating motion of the permanent magnet; A housing in which the permanent magnet and the coil are installed in a sealed state; And magnet caps having opposite polarities to the permanent magnets so that the permanent magnets can be reciprocated, respectively, installed at both ends of the housing, which are vertically extended on the permanent magnets.

여기서, 상기 부유진동 발전기는, 상기 해상 부유구조물의 상하 진동에 대응하여 상기 코일 내부를 왕복운동하는 영구자석; 상기 영구자석의 왕복운동에 따른 자기장 변화에 따라 전기를 발생하는 코일; 상기 영구자석 및 코일이 내장되어 밀봉되도록 설치되는 하우징; 및 상기 하우징의 수직 양단 및 상기 영구자석 사이에 각각 설치되며, 상기 영구자석이 왕복운동하도록 탄성을 제공하는 스프링을 포함할 수 있다.Here, the floating vibration generator, permanent magnets for reciprocating the inside of the coil in response to the vertical vibration of the marine floating structure; A coil for generating electricity according to a change in magnetic field according to the reciprocating motion of the permanent magnet; A housing in which the permanent magnet and the coil are installed in a sealed state; And a spring disposed between each of the vertical ends of the housing and the permanent magnet, and providing a spring to reciprocate the permanent magnet.

여기서, 상기 부유진동 발전기는, 상기 해상 부유구조물의 상하 진동에 대응하여 상기 코일 내부를 왕복운동하는 영구자석; 상기 영구자석의 왕복운동에 따른 자기장 변화에 따라 전기를 발생하는 코일; 상기 영구자석 및 코일이 내장되어 밀봉되도록 설치되는 하우징; 상기 하우징의 상부 및 상기 양구자석 사이에 설치되며, 상기 영구자석이 왕복운동하도록 탄성을 제공하는 스프링; 및 상기 영구자석이 상하로 진동할 수 있도록 상기 하우징의 하부 및 상기 양구자석 사이에 설치되는 진동 추를 포함할 수 있다.Here, the floating vibration generator, permanent magnets for reciprocating the inside of the coil in response to the vertical vibration of the marine floating structure; A coil for generating electricity according to a change in magnetic field according to the reciprocating motion of the permanent magnet; A housing in which the permanent magnet and the coil are installed in a sealed state; A spring disposed between the upper portion of the housing and the two-sided magnet and providing elasticity for the permanent magnet to reciprocate; And a vibration weight provided between the lower portion of the housing and the two-sided magnet so that the permanent magnet can vibrate up and down.

본 발명에 따른 해상 부유구조물을 이용한 발전장치는, 상기 해상 부유구조물의 측면에 부착되어 파도와 부딪히는 충격파를 흡수하여 전기에너지로 변환하는 파력 발전기를 추가로 포함할 수 있다.The power generation apparatus using the marine floating structure according to the present invention may further include a wave power generator attached to the side of the marine floating structure to absorb the shock wave hit with the wave to convert it into electrical energy.

본 발명에 따른 해상 부유구조물을 이용한 발전장치는, 상기 해상 부유구조물과 앵커를 서로 연결하는 연결 와이어에 고정되어 수중의 해류의 흐름에 의해 발생하는 해류에너지를 전기에너지로 변환하는 해류 발전기를 추가로 포함할 수 있다.The power generation apparatus using the marine floating structure according to the present invention is fixed to a connecting wire connecting the marine floating structure and the anchor to each other further an ocean current generator for converting the current energy generated by the flow of current in the water into electrical energy It may include.

한편, 전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 다른 수단으로서, 본 발명에 따른 해상 부유구조물을 이용한 발전장치는, 해상에 설치되어 부유하는 해상 부유구조물; 상기 해상 부유구조물을 상기 앵커에 연결하는 연결 와이어; 상기 해상 부유구조물이 이탈되지 않도록 해저 지표면에 설치되는 앵커; 상기 해상 부유구조물수위 변화에 따른 상기 해상 부유구조물의 상하 진동에 대응하여 부유진동 에너지를 전기에너지로 변환하는 부유진동 발전기; 상기 해상 부유구조물의 측면에 부착되어 파도와 부딪히는 충격파를 흡수하여 전기에너지로 변환하는 파력 발전기; 및 상기 해상 부유구조물과 앵커를 서로 연결하는 연결 와이어에 고정되어 수중의 해류의 흐름에 의해 발생하는 해류에너지를 전기에너지로 변환하는 해류 발전기를 포함하되, 상기 부유진동 발전기는 자석과 코일로 이루어지며, 상기 자석이 상기 해상 부유구조물의 상하 진동에 대응하여 상기 코일 내부를 왕복하면서 상기 코일 내부의 자기장 변화에 따라 전기를 발생하는 것을 특징으로 한다.On the other hand, as another means for achieving the above-described technical problem, the power generation apparatus using the offshore floating structure according to the present invention, the offshore floating structure is installed floating on the sea; A connection wire connecting the marine floating structure to the anchor; An anchor installed on the sea surface to prevent the offshore floating structure from being separated; A floating vibration generator for converting floating vibration energy into electrical energy in response to vertical vibration of the floating structure according to the change in the level of the floating structure; A wave generator attached to a side of the marine floating structure to absorb shock waves that collide with the waves and convert them into electrical energy; And an ocean current generator which is fixed to a connection wire connecting the marine floating structure and the anchor to each other, and converts the current energy generated by the flow of currents in the water into electrical energy. The magnet generates electricity according to the magnetic field change inside the coil while reciprocating the inside of the coil in response to vertical vibration of the marine floating structure.

본 발명에 따르면, 해상 부유구조물상에 부유진동 발전기를 설치함으로써 해상 부유구조물의 상하 진동에 대응하는 진동에너지를 전기에너지로 변환시킬 수 있다.According to the present invention, by installing a floating vibration generator on the marine floating structure, it is possible to convert the vibration energy corresponding to the vertical vibration of the marine floating structure into electrical energy.

본 발명에 따르면, 파력 발전, 부유진동 발전 또는 해류 발전에 의해 해상의 부유구조물로부터 전기에너지를 용이하게 생성할 수 있다.According to the present invention, it is possible to easily generate electrical energy from the floating structure of the sea by wave power generation, floating vibration power generation or ocean current power generation.

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.DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. In the drawings, parts irrelevant to the description are omitted in order to clearly describe the present invention, and like reference numerals designate like parts throughout the specification.

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. Throughout the specification, when a part is said to "include" a certain component, it means that it can further include other components, without excluding other components unless specifically stated otherwise.

본 발명의 실시예로서, 해상 부유구조물상에 부유진동 발전기를 설치함으로써 해상 부유구조물의 상하 진동에 대응하는 진동에너지를 전기에너지로 변환시킬 수 있는 해상 부유구조물을 이용한 발전장치가 제공된다.As an embodiment of the present invention, there is provided a power generation apparatus using an offshore floating structure capable of converting vibration energy corresponding to up and down vibrations of the offshore floating structure into electrical energy by installing a floating vibration generator on the offshore floating structure.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 해상 부유구조물을 이용한 발전장치의 동작 원리를 설명하기 위한 도면이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 해상 부유구조물 을 이용한 발전장치의 구성도이다.1 is a view for explaining the operation principle of the power generating apparatus using the floating structure according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a block diagram of a power generating apparatus using a floating structure according to an embodiment of the present invention.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 해상 부유구조물을 이용한 발전장치는, 해상 부유구조물(110), 파력 발전기(120), 부유진동 발전기(130), 앵커(140), 연결 와이어(150) 및 해류 발전기(160)를 포함할 수 있다.1 and 2, the power generation apparatus using the offshore floating structure according to an embodiment of the present invention, the offshore floating structure 110, wave power generator 120, floating vibration generator 130, anchor 140, It may include a connection wire 150 and the current generator 160.

해상 부유구조물(110)은 해상에 설치되어 부유하고, 앵커(140)는 상기 해상 부유구조물(110)이 이탈되지 않도록 해저 지표면에 설치되며, 이때, 연결 와이어(150)는 상기 해상 부유구조물(110)을 상기 앵커(150)에 연결한다.The marine floating structure 110 is installed on the sea and floated, and the anchor 140 is installed on the surface of the sea floor so that the marine floating structure 110 is not separated, and at this time, the connection wire 150 is the marine floating structure 110. ) Is connected to the anchor 150.

부유진동 발전기(130)는 상기 해상 부유구조물(110) 수위 변화에 따른 상기 해상 부유구조물(110)의 상하 진동에 대응하여 부유진동 에너지를 전기에너지로 변환하며, 상기 부유진동 발전기(130)는 자석과 코일로 이루어지며, 상기 자석이 상기 해상 부유구조물(110)의 상하 진동에 대응하여 상기 코일 내부를 왕복하면서 상기 코일 내부의 자기장 변화에 따라 전기를 발생하게 된다.The floating vibration generator 130 converts the floating vibration energy into electrical energy in response to the vertical vibration of the floating structure 110 according to the water level change of the floating structure 110, the floating vibration generator 130 is a magnet And a coil, and the magnet reciprocates the inside of the coil in response to vertical vibration of the marine floating structure 110 to generate electricity in accordance with the change in the magnetic field inside the coil.

파력 발전기(120)는 상기 해상 부유구조물(110)의 측면에 부착되어 파도와 부딪히는 충격파를 흡수하여 전기에너지로 변환한다.The wave generator 120 is attached to the side of the marine floating structure 110, absorbs the shock wave hit with the wave and converts it into electrical energy.

해류 발전기(160)는 상기 해상 부유구조물(110)과 앵커(140)를 서로 연결하는 연결 와이어(150)에 고정되어 수중의 해류의 흐름에 의해 발생하는 해류에너지를 전기에너지로 변환한다.The current generator 160 is fixed to a connection wire 150 connecting the marine floating structure 110 and the anchor 140 to each other to convert the current energy generated by the flow of current in the water into electrical energy.

상기 파력 발전기(120), 해류 발전기(160) 및 부유진동 발전기(130)는 각각 적어도 하나 이상 설치될 수 있다.The wave power generator 120, the current generator 160 and the floating vibration generator 130 may be installed at least one.

여기서, 해상 부유구조물(110)은 그 내부에 전기에너지 집전부(111) 및 송전 부(112)를 포함할 수 있으며, 전기에너지 집전부(111)는 상기 파력 발전기(120), 상기 부유진동 발전기(130) 및 상기 해류 발전기(160)에서 각각 발생된 전기에너지를 취합하고, 상기 송전부(112)는 취합된 전기를 케이블 등을 통해서 공급하게 된다.Here, the marine floating structure 110 may include an electrical energy collector 111 and a power transmitter 112 therein, the electrical energy collector 111 is the wave power generator 120, the floating vibration generator The electrical energy generated by the 130 and the current generator 160 is collected, respectively, and the power transmission unit 112 supplies the collected electricity through a cable or the like.

본 발명의 실시예에 따른 해상 부유구조물을 이용한 발전장치는 해상 부유구조물(110)이 상하로 흔들릴 때, 공기중에 떠 있는 자석(131)이 코일(132)을 관통하면서 전자기유도의 법칙에 따라 전력을 발생시킨다. 이러한 부유진동 발전기(130)는 콘크리트 또는 강재 모두에 설치가 용이하도록 매립형 또는 외부 부착형 등으로 다양하게 적용할 수 있다.In the power generation apparatus using the marine floating structure according to the embodiment of the present invention, when the marine floating structure 110 is shaken up and down, the magnet 131 floating in the air passes through the coil 132 according to the law of electromagnetic induction. Generates. The floating vibration generator 130 may be variously applied, such as buried or externally attached to facilitate installation in both concrete or steel.

한편, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 해상 부유구조물을 이용한 발전장치에서 부유진동 발전기의 동작 원리를 설명하기 위한 도면이다.On the other hand, Figure 3 is a view for explaining the operation principle of the floating vibration generator in the power generation apparatus using the floating structure according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 해상 부유구조물을 이용한 발전장치에서, 상기 부유진동 발전기(130)는 상기 해상 부유구조물(110) 내에 매립되거나, 상기 해상 부유구조물(110)의 상부나 하부 표면에 고정될 수 있다.Referring to FIG. 3, in the power generation apparatus using the marine floating structure according to the embodiment of the present invention, the floating vibration generator 130 is embedded in the marine floating structure 110 or the upper portion of the marine floating structure 110. It may be fixed to the bottom surface.

상기 부유진동 발전기(130)는 상하 또는 좌우 진동에 의해 자석이 코일을 관통하면서 전력을 발생시키는데, 자석의 자력이 강할수록 또는 코일의 권선수가 많을수록 전기발생량이 커지게 된다. 상기 부유진동 발전기(130)는 영구적인 장치로서, 계속 상하로 흔들리는 곳에 사용할 수 있다.The floating vibration generator 130 generates power while the magnet penetrates the coil by up, down, left and right vibrations, and the greater the magnetic force of the magnet or the larger the number of windings of the coil, the greater the amount of electricity generated. The floating vibration generator 130 is a permanent device, it can be used to continue to shake up and down.

이와 같이 설치된 부유진동 발전기(130)는 상기 해상 부유구조물(110) 수위 변화에 따른 상기 해상 부유구조물(110)의 상하 진동에 대응하여 부유진동 에너지 를 전기에너지로 변환하게 되는데, 도 4 및 도 5를 참조하여 구체적으로 설명한다.The floating vibration generator 130 installed as described above converts the floating vibration energy into electrical energy in response to the vertical vibration of the floating structure 110 according to the change in the water level of the floating structure 110. FIGS. 4 and 5. It will be described in detail with reference to.

도 4는 도 3의 부유진동 발전기의 발전원리로서 전자기 유도 법칙을 설명하기 위한 도면이다.4 is a view for explaining the electromagnetic induction law as the power generation principle of the floating vibration generator of FIG.

도 4를 참조하면, 부유진동 발전기의 발전원리로서 전자기 유도 법칙은 코일내의 자기장의 변화로 전기가 만들어 지는데, 구체적으로, 패러데이(Faraday)와 헨리(Henry)는 코일에 단순히 자석(131)을 넣었다 뺐다 함으로써, 도선에 전류가 흐를 수 있다는 사실을 발견하였고, 이와 같이 코일(132)내의 자기장을 변화시켜 전압이 유도되는 현상을 전자기유도라고 한다.Referring to FIG. 4, the principle of electromagnetic induction is a power generation principle of a floating vibration generator. Electricity is generated by a change in a magnetic field in a coil. Specifically, Faraday and Henry simply put a magnet 131 in a coil. By releasing it, it has been found that electric current can flow through the wire, and the phenomenon in which the voltage is induced by changing the magnetic field in the coil 132 is called electromagnetic induction.

이때, 자기장내에서 움직이는 구리도선의 수가 많으면 많을수록 보다 큰 전압이 유도되고, 또한, 유도전압의 크기는 얼마나 빨리 자기력선이 코일에 들어가고 나갔는지에 의존한다. 즉 자석(131)이 매우 느리게 운동하면 전압이 거의 유도되지 않고, 빠른 운동은 큰 전압을 유도하게 된다.At this time, the larger the number of copper conductors moving in the magnetic field, the larger the voltage is induced, and the magnitude of the induced voltage depends on how quickly the magnetic force lines enter and exit the coil. That is, when the magnet 131 moves very slowly, little voltage is induced, and fast movement causes a large voltage.

구체적으로, 자기장 B안에 있는 주어진 표면을 지나는 자기선속 φ는, φ = BA로 주어지며, 이때, φ는 웨버(Weber)를 단위로 하는 자기선속이고, B는 테슬라를 단위로 하는 자기장이며, A는 자기장이 지나는 면적을 각각 나타낸다.Specifically, the magnetic flux φ passing through a given surface in magnetic field B is given by φ = BA, where φ is the magnetic flux in Weber units, B is the magnetic field in Tesla units, and A Represents the area through which the magnetic field passes.

또한, N번 감은 코일에 dt동안 dφ의 자기장 변화가 있다고 할 때, 유도 기전력(ε)은 -N(dφ/dt)로 주어진다. 여기서, ε는 유도기전력이고, dφ는 φ의 변화량이며, dt는 시간의 변화량을 각각 나타낸다.In addition, when the N coil has a change in the magnetic field of dφ during dt, the induced electromotive force ε is given by -N (dφ / dt). Ε is the induced electromotive force, dφ is the change amount of φ, and dt represents the change amount of time, respectively.

도 5a 내지 도 5c는 각각 본 발명의 실시예에 따른 부유진동 발전기를 예시하는 도면들로서, 부유진동 발전기는 도 5a 내지 도 5c에 도시된 바와 같이 다양한 형태로 구현될 수 있다. 즉, 코일 내에 자석을 통과시키는 방법에 따라, 도 5a에 도시된 바와 같이, 자석 상하부에 자석과 반대 극성을 갖는 원통 형태의 자석 캡을 씌워서 자석의 상하 운동을 유지할 수 있다. 또는 자석 상부에 스프링을 설치하여 상하운동을 유지하도록, 도 5b에 도시된 바와 같이, 상하부 모두에 스프링을 설치하거나, 또는 도 5c에 도시된 바와 같이, 상부에는 스프링을 설치하고 하부에는 추를 달아서 관성을 도입할 수도 있다.5A to 5C are diagrams illustrating the floating vibration generator according to the embodiment of the present invention, respectively, and the floating vibration generator may be implemented in various forms as shown in FIGS. 5A to 5C. That is, according to the method of passing the magnet in the coil, as shown in Figure 5a, it is possible to maintain the up and down movement of the magnet by putting a cylindrical magnet cap having a polarity opposite to the magnet on the upper and lower magnets. Alternatively, as shown in FIG. 5B, a spring may be installed at both the upper and lower portions, or as shown in FIG. 5C, a spring may be installed at the top and a weight may be attached at the bottom to maintain the vertical motion by installing a spring at the upper part of the magnet. Inertia can also be introduced.

구체적으로, 본 발명의 실시예에 따른 부유진동 발전기(130)는, 도 5a에 도시된 바와 같이, 영구자석(131), 코일(132), 하우징(133) 및 자석 캡(134a, 134b)을 포함할 수 있다.Specifically, the floating vibration generator 130 according to the embodiment of the present invention, as shown in Figure 5a, the permanent magnet 131, the coil 132, the housing 133 and the magnet cap (134a, 134b) It may include.

영구자석(131)은 상기 해상 부유구조물(110)의 상하 진동에 대응하여 상기 코일 내부를 왕복운동하고, 코일(132)은 상기 영구자석(131)의 왕복운동에 따른 자기장 변화에 따라 전기를 발생한다.The permanent magnet 131 reciprocates inside the coil in response to the up and down vibration of the marine floating structure 110, and the coil 132 generates electricity in accordance with the magnetic field changes according to the reciprocating motion of the permanent magnet 131. do.

하우징(133)은 상기 영구자석(131) 및 코일(132)이 내장되어 밀봉되도록 설치되며, 자석 캡(134a, 134b)은 상기 영구자석(131)의 수직 연장선상인 상기 하우징(133)의 수직 양단에 각각 설치되어 상기 영구자석(131)이 왕복운동하도록 상기 영구자석(131)과 반대 극성을 가질 수 있다. 여기서, 상기 하우징(133)은 투명 재질로 형성되어 내부를 확인하게 할 수 있다.The housing 133 is installed so that the permanent magnet 131 and the coil 132 are embedded and sealed, and the magnet caps 134a and 134b are vertical both ends of the housing 133 which are on a vertical extension line of the permanent magnet 131. Installed in each of the permanent magnet 131 may have a polarity opposite to the permanent magnet 131 to reciprocate. Here, the housing 133 may be formed of a transparent material to check the inside.

후속적으로 이와 같이 부유진동 발전기(130)에 의해 생성된 전기는 전기에너지 집전부(111)에 의해 취합된 후에 송전될 수 있다.Subsequently, the electricity generated by the floating vibration generator 130 may be transmitted after being collected by the electrical energy collector 111.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 부유진동 발전기(130)는, 도 5b에 도시된 바 와 같이, 영구자석(131), 코일(132), 하우징(133) 및 스프링(135a, 135b)을 포함할 수 있다.In addition, the floating vibration generator 130 according to the embodiment of the present invention, as shown in Figure 5b, includes a permanent magnet 131, a coil 132, a housing 133 and springs (135a, 135b) can do.

영구자석(131)은 상기 해상 부유구조물(110)의 상하 진동에 대응하여 상기 코일 내부를 왕복운동하고, 코일(132)은 상기 영구자석(131)의 왕복운동에 따른 자기장 변화에 따라 전기를 발생한다.The permanent magnet 131 reciprocates inside the coil in response to the up and down vibration of the marine floating structure 110, and the coil 132 generates electricity in accordance with the magnetic field changes according to the reciprocating motion of the permanent magnet 131. do.

하우징(133)은 상기 영구자석(131) 및 코일(132)이 내장되어 밀봉되도록 설치되며, 스프링(135a, 135b)은 상기 하우징(133)의 수직 양단 및 상기 영구자석(131) 사이에 각각 설치되며, 상기 영구자석(131)이 왕복운동하도록 탄성을 제공하게 된다.The housing 133 is installed so that the permanent magnet 131 and the coil 132 are embedded and sealed, and springs 135a and 135b are installed between the vertical ends of the housing 133 and the permanent magnet 131, respectively. The permanent magnet 131 provides elasticity to reciprocate.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 부유진동 발전기(130)는, 도 5c에 도시된 바와 같이, 영구자석(131), 코일(132), 하우징(133), 스프링(135a) 및 진동 추(136)를 포함할 수 있다.In addition, the floating vibration generator 130 according to the embodiment of the present invention, as shown in Figure 5c, the permanent magnet 131, the coil 132, the housing 133, the spring 135a and the vibration weight 136 ) May be included.

영구자석(131)은 상기 해상 부유구조물(110)의 상하 진동에 대응하여 상기 코일 내부를 왕복운동하고, 코일(132)은 상기 영구자석(131)의 왕복운동에 따른 자기장 변화에 따라 전기를 발생한다.The permanent magnet 131 reciprocates inside the coil in response to the up and down vibration of the marine floating structure 110, and the coil 132 generates electricity in accordance with the magnetic field changes according to the reciprocating motion of the permanent magnet 131. do.

하우징(133)은 상기 영구자석(131) 및 코일(132)이 내장되어 밀봉되도록 설치되며, 스프링(135a)은 상기 하우징(133)의 상부 및 상기 영구자석(131) 사이에 설치되며, 상기 영구자석(131)이 왕복운동하도록 탄성을 제공하며, 진동 추(136)는 상기 영구자석(131)이 상하로 진동할 수 있도록 상기 하우징(133)의 하부 및 상기 영구자석 사이에 설치된다.The housing 133 is installed so that the permanent magnet 131 and the coil 132 are sealed therein, and a spring 135a is installed between the upper portion of the housing 133 and the permanent magnet 131, and the permanent The magnet 131 provides elasticity to reciprocate, and the vibration weight 136 is installed between the lower portion of the housing 133 and the permanent magnet so that the permanent magnet 131 can vibrate up and down.

한편, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 해상 부유구조물을 이용한 발전장치에서 파력 발전기의 동작 원리를 개략적으로 설명하기 위한 도면이다. On the other hand, Figure 6 is a view for explaining the principle of operation of the wave generator in the power generation apparatus using the floating structure according to an embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 해상 부유구조물을 이용한 발전장치에서 파력 발전기(120)는, 해상 부유구조물(110)에 부딪히는 파도에 의한 충격에너지를 전기에너지로 변환하고, 충격 압력을 전기에너지로 변환시킬 수 있는 압전소자(121)를 이용하거나 충격파 도달시 충격을 받는 판이 밀려들어가면서 발전기를 회전시켜서 전기를 발생시킬 수 있다. 이와 같이 생성된 전기에너지는 제2 집전부(122)를 통해 취합되어 송전될 수 있다.Referring to FIG. 6, in the power generation apparatus using the marine floating structure according to the embodiment of the present invention, the wave power generator 120 converts the impact energy due to the waves hitting the marine floating structure 110 into electrical energy, and impact pressure. By using the piezoelectric element 121 which can convert the electric energy into or the impact plate when the shock wave is pushed in can rotate the generator to generate electricity. The electrical energy generated as described above may be collected and transmitted through the second current collector 122.

한편, 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 해상 부유구조물을 이용한 발전장치에서 해류 발전기의 동작 원리를 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.On the other hand, Figure 7 is a view for explaining the operating principle of the current generator in the power generation apparatus using the floating structure according to an embodiment of the present invention.

도 7을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 해상 부유구조물을 이용한 발전장치에서 해류 발전기(160)는 해류 또는 해저류의 유동에너지를 전기에너지로 변환하는데, 통상적인 조력 또는 풍력 발전과 유사한 형태로서, 해류의 이동으로 프로펠러 또는 임펠러(161)를 회전시켜 발전기를 회전시킴으로써 전기를 발생한다. 이와 같이 생성된 전기에너지는 제3 집전부(162)를 통해 취합되어 송전될 수 있다.Referring to FIG. 7, in the power generation apparatus using an offshore floating structure according to an embodiment of the present invention, the current generator 160 converts the flow energy of the current or the seabed into electrical energy, similar to conventional tidal or wind power generation. As a result, electricity is generated by rotating the generator by rotating the propeller or the impeller 161 in the movement of the current. The electrical energy generated as described above may be collected and transmitted through the third current collector 162.

결국, 본 발명의 실시예에 따른 해상 부유구조물을 이용한 발전장치는 파력 발전, 부유진동 발전 또는 해류 발전을 통해 전기에너지를 생성할 수 있도록 해상 부유 구조물을 이용하게 된다.As a result, the power generation apparatus using the offshore floating structure according to the embodiment of the present invention uses the offshore floating structure to generate electrical energy through wave power generation, floating vibration generation or current generation.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않 고서 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.The foregoing description of the present invention is intended for illustration, and those skilled in the art can understand that the present invention can be easily modified in other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. There will be. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive. For example, each component described as a single type may be implemented in a distributed manner, and similarly, components described as distributed may be implemented in a combined form.

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.The scope of the present invention is shown by the following claims rather than the above description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents should be construed as being included in the scope of the present invention. do.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 해상 부유구조물을 이용한 발전장치의 동작 원리를 설명하기 위한 도면이다.1 is a view for explaining the operating principle of the power generation apparatus using the floating structure according to an embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 해상 부유구조물을 이용한 발전장치의 구성도이다.2 is a block diagram of a power generation apparatus using the floating structure of the sea according to an embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 해상 부유구조물을 이용한 발전장치에서 부유진동 발전기의 동작 원리를 설명하기 위한 도면이다.3 is a view for explaining the operation principle of the floating vibration generator in the power generation apparatus using the floating structure according to an embodiment of the present invention.

도 4는 도 3의 부유진동 발전기의 발전원리로서 전자기 유도 법칙을 설명하기 위한 도면이다.4 is a view for explaining the electromagnetic induction law as the power generation principle of the floating vibration generator of FIG.

도 5a 내지 도 5c는 각각 본 발명의 실시예에 따른 부유진동 발전기를 예시하는 도면들이다.5A to 5C are diagrams each illustrating a floating vibration generator according to an embodiment of the present invention.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 해상 부유구조물을 이용한 발전장치에서 파력 발전기의 동작 원리를 설명하기 위한 도면이다.6 is a view for explaining the operation principle of the wave power generator in the power generation apparatus using the floating structure according to an embodiment of the present invention.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 해상 부유구조물을 이용한 발전장치에서 해류 발전기의 동작 원리를 설명하기 위한 도면이다.7 is a view for explaining the operation principle of the current generator in the power generation apparatus using the floating structure according to an embodiment of the present invention.

< 도면부호의 간단한 설명 ><Brief Description of Drawings>

110: 해상 부유구조물 120: 충격파 발전기110: offshore floating structure 120: shock wave generator

121: 압전소자 122: 제2 집전부121: piezoelectric element 122: second current collector

130: 부유진동 발전기 131: 영구자석130: floating vibration generator 131: permanent magnet

132: 도체 코일 133: 하우징132: conductor coil 133: housing

134a, 134b: 자석 캡 135a, 135b: 스프링134a, 134b: magnet cap 135a, 135b: spring

136: 진동 추 140: 앵커 136: vibration weight 140: anchor

150: 연결 와이어 160: 해류 발전기 150: connection wire 160: current generator

161: 임펠러(프로펠러) 162: 제3 집전부161: impeller (propeller) 162: third collector

Claims (8)

해상에 설치되어 부유하는 해상 부유구조물;An offshore floating structure installed on the sea to float; 상기 해상 부유구조물을 앵커에 연결하는 연결 와이어;A connection wire connecting the marine floating structure to an anchor; 상기 해상 부유구조물이 이탈되지 않도록 해저 지표면에 설치되는 앵커; 및An anchor installed on the sea surface to prevent the offshore floating structure from being separated; And 상기 해상 부유구조물수위 변화에 따른 상기 해상 부유구조물의 상하 진동에 대응하여 부유진동 에너지를 전기에너지로 변환하는 부유진동 발전기Floating vibration generator for converting the floating vibration energy into electrical energy in response to the vertical vibration of the floating structure in accordance with the change in the water level of the floating structure 를 포함하되, 상기 부유진동 발전기는 자석과 코일로 이루어지며, 상기 자석이 상기 해상 부유구조물의 상하 진동에 대응하여 상기 코일 내부를 왕복하면서 상기 코일 내부의 자기장 변화에 따라 전기를 발생하며,Including, but the floating vibration generator is made of a magnet and a coil, the magnet generates electricity in accordance with the magnetic field changes inside the coil while reciprocating the inside of the coil in response to the vertical vibration of the marine floating structure, 상기 해상 부유구조물의 측면에 부착되어 파도와 부딪히는 충격파를 흡수하여 전기에너지로 변환하는 파력 발전기를 포함하는 것을 특징으로 하는 해상 부유구조물을 이용한 발전장치.And a wave power generator attached to the side of the floating structure to absorb shock waves that collide with the waves and convert them into electrical energy. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 부유진동 발전기는 상기 해상 부유구조물 내에 매립되거나, 상기 해상 부유구조물의 상부나 하부 표면에 고정되는 것을 특징으로 하는 해상 부유구조물을 이용한 발전장치.The floating vibration generator is embedded in the marine floating structure, or the generator using the marine floating structure, characterized in that fixed to the upper or lower surface of the marine floating structure. 제1항에 있어서, 상기 부유진동 발전기는According to claim 1, wherein the floating vibration generator 상기 해상 부유구조물의 상하 진동에 대응하여 상기 코일 내부를 왕복운동하 는 영구자석; A permanent magnet reciprocating inside the coil in response to vertical vibration of the marine floating structure; 상기 영구자석의 왕복운동에 따른 자기장 변화에 따라 전기를 발생하는 코일;A coil for generating electricity according to a change in magnetic field according to the reciprocating motion of the permanent magnet; 상기 영구자석 및 코일이 내장되어 밀봉되도록 설치되는 하우징; 및A housing in which the permanent magnet and the coil are installed in a sealed state; And 상기 영구자석의 수직 연장선상인 상기 하우징의 수직 양단에 각각 설치되어 상기 영구자석이 왕복운동하도록 상기 영구자석과 반대 극성을 갖는 자석 캡Magnet caps having opposite polarities to the permanent magnets so as to be installed at both ends of the housing vertically extending vertically of the permanent magnets so that the permanent magnets reciprocate. 을 포함하는 해상 부유구조물을 이용한 발전장치.Power generation apparatus using a marine floating structure comprising a. 제1항에 있어서, 상기 부유진동 발전기는According to claim 1, wherein the floating vibration generator 상기 해상 부유구조물의 상하 진동에 대응하여 상기 코일 내부를 왕복운동하는 영구자석; A permanent magnet reciprocating inside the coil in response to vertical vibration of the marine floating structure; 상기 영구자석의 왕복운동에 따른 자기장 변화에 따라 전기를 발생하는 코일;A coil for generating electricity according to a change in magnetic field according to the reciprocating motion of the permanent magnet; 상기 영구자석 및 코일이 내장되어 밀봉되도록 설치되는 하우징; 및A housing in which the permanent magnet and the coil are installed in a sealed state; And 상기 하우징의 수직 양단 및 상기 영구자석 사이에 각각 설치되며, 상기 영구자석이 왕복운동하도록 탄성을 제공하는 스프링Springs are provided between the vertical both ends of the housing and the permanent magnet, respectively, and provide a spring to reciprocate the permanent magnet 을 포함하는 해상 부유구조물을 이용한 발전장치.Power generation apparatus using a marine floating structure comprising a. 제1항에 있어서, 상기 부유진동 발전기는According to claim 1, wherein the floating vibration generator 상기 해상 부유구조물의 상하 진동에 대응하여 상기 코일 내부를 왕복운동하 는 영구자석; A permanent magnet reciprocating inside the coil in response to vertical vibration of the marine floating structure; 상기 영구자석의 왕복운동에 따른 자기장 변화에 따라 전기를 발생하는 코일;A coil for generating electricity according to a change in magnetic field according to the reciprocating motion of the permanent magnet; 상기 영구자석 및 코일이 내장되어 밀봉되도록 설치되는 하우징;A housing in which the permanent magnet and the coil are installed in a sealed state; 상기 하우징의 상부 및 양구자석 사이에 설치되며, 상기 영구자석이 왕복운동하도록 탄성을 제공하는 스프링; 및A spring installed between the upper portion of the housing and the two-sided magnet and providing elasticity for the permanent magnet to reciprocate; And 상기 영구자석이 상하로 진동할 수 있도록 상기 하우징의 하부 및 양구자석 사이에 설치되는 진동 추Vibration weight is installed between the lower portion of the housing and the two-sided magnet to vibrate the permanent magnet up and down 를 포함하는 해상 부유구조물을 이용한 발전장치.Power generation apparatus using a floating structure including the sea. 삭제delete 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 해상 부유구조물과 앵커를 서로 연결하는 연결 와이어에 고정되어 수중의 해류의 흐름에 의해 발생하는 해류에너지를 전기에너지로 변환하는 해류 발전기를 추가로 포함하는 해상 부유구조물을 이용한 발전장치.The apparatus of claim 1, further comprising an ocean current generator which is fixed to a connection wire connecting the marine floating structure and the anchor to each other to convert the ocean current energy generated by the current flow in the water into electrical energy. 해상에 설치되어 부유하는 해상 부유구조물;An offshore floating structure installed on the sea to float; 상기 해상 부유구조물을 앵커에 연결하는 연결 와이어;A connection wire connecting the marine floating structure to an anchor; 상기 해상 부유구조물이 이탈되지 않도록 해저 지표면에 설치되는 앵커;An anchor installed on the sea surface to prevent the offshore floating structure from being separated; 상기 해상 부유구조물수위 변화에 따른 상기 해상 부유구조물의 상하 진동에 대응하여 부유진동 에너지를 전기에너지로 변환하는 부유진동 발전기;A floating vibration generator for converting floating vibration energy into electrical energy in response to vertical vibration of the floating structure according to the change in the level of the floating structure; 상기 해상 부유구조물의 측면에 부착되어 파도와 부딪히는 충격파를 흡수하여 전기에너지로 변환하는 파력 발전기; 및A wave generator attached to a side of the marine floating structure to absorb shock waves that collide with the waves and convert them into electrical energy; And 상기 해상 부유구조물과 앵커를 서로 연결하는 연결 와이어에 고정되어 수중의 해류의 흐름에 의해 발생하는 해류에너지를 전기에너지로 변환하는 해류 발전기An ocean current generator is fixed to the connecting wire connecting the marine floating structure and the anchor to each other to convert the current energy generated by the flow of current in the water into electrical energy 를 포함하되, Including, 상기 부유진동 발전기는 자석과 코일로 이루어지며, 상기 자석이 상기 해상 부유구조물의 상하 진동에 대응하여 상기 코일 내부를 왕복하면서 상기 코일 내부의 자기장 변화에 따라 전기를 발생하는 것을 특징으로 하는 해상 부유구조물을 이용한 발전장치.The floating vibration generator is composed of a magnet and a coil, the floating structure, characterized in that the magnet generates electricity in accordance with the magnetic field changes inside the coil while reciprocating the inside of the coil in response to the vertical vibration of the floating structure Power generation device using.
KR1020090123901A 2009-12-14 2009-12-14 Apparatus for generating electricity using maritime floating structure KR101071644B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090123901A KR101071644B1 (en) 2009-12-14 2009-12-14 Apparatus for generating electricity using maritime floating structure

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090123901A KR101071644B1 (en) 2009-12-14 2009-12-14 Apparatus for generating electricity using maritime floating structure

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20110067340A KR20110067340A (en) 2011-06-22
KR101071644B1 true KR101071644B1 (en) 2011-10-12

Family

ID=44399805

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020090123901A KR101071644B1 (en) 2009-12-14 2009-12-14 Apparatus for generating electricity using maritime floating structure

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101071644B1 (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016064209A1 (en) * 2014-10-24 2016-04-28 김대형 Floating power generation system using floating powership
CN106184642A (en) * 2016-08-30 2016-12-07 孟庆广 Magnetic force buoyancy device
KR101686878B1 (en) 2016-10-17 2016-12-15 이동욱 Fixed anchor construction method for power plants
US10177688B2 (en) 2013-03-26 2019-01-08 In-Je University Industry-Academic Cooperation Foundation Floating off-shore power generation apparatus using ionic polymeric metal composite
KR20200014531A (en) 2018-08-01 2020-02-11 (주) 금강지오테크 Fixed anchor construction method of marine structure
KR20200142654A (en) * 2019-06-13 2020-12-23 삼성중공업 주식회사 A sensor unit for ship

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101295286B1 (en) * 2011-09-20 2013-08-12 한국전력공사 Wave Direction Corresponding Mooring Device of Surface Following Wave Energy Apparatus
KR101315201B1 (en) * 2012-03-30 2013-10-07 삼성중공업 주식회사 Generator for mooring cable of marine structure and marine structure having the same
WO2014030882A2 (en) * 2012-08-23 2014-02-27 Kim Dae Hyoung Offshore power generation vessel
KR101387579B1 (en) * 2013-02-26 2014-04-21 동서대학교산학협력단 Hybrid generator for the ocean
KR101528318B1 (en) * 2014-01-20 2015-06-11 한국과학기술원 Hybrid wave-current power system
KR102039687B1 (en) * 2018-06-21 2019-12-05 삼성중공업 주식회사 floater
KR20220077112A (en) * 2021-05-04 2022-06-08 손근호 renewable energy system
CN114454998B (en) * 2022-02-22 2023-03-21 江苏科技大学 Autonomous electromagnetic damping device for offshore floating body

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10177688B2 (en) 2013-03-26 2019-01-08 In-Je University Industry-Academic Cooperation Foundation Floating off-shore power generation apparatus using ionic polymeric metal composite
WO2016064209A1 (en) * 2014-10-24 2016-04-28 김대형 Floating power generation system using floating powership
CN106184642A (en) * 2016-08-30 2016-12-07 孟庆广 Magnetic force buoyancy device
KR101686878B1 (en) 2016-10-17 2016-12-15 이동욱 Fixed anchor construction method for power plants
KR20200014531A (en) 2018-08-01 2020-02-11 (주) 금강지오테크 Fixed anchor construction method of marine structure
KR20200142654A (en) * 2019-06-13 2020-12-23 삼성중공업 주식회사 A sensor unit for ship
KR102516467B1 (en) 2019-06-13 2023-03-30 삼성중공업 주식회사 A sensor unit for ship

Also Published As

Publication number Publication date
KR20110067340A (en) 2011-06-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101071644B1 (en) Apparatus for generating electricity using maritime floating structure
Czech et al. Wave energy converter concepts: Design challenges and classification
US8826658B2 (en) Wave powered generator
Brekken et al. Ocean wave energy overview and research at Oregon State University
US7199481B2 (en) Wave energy conversion system
Ilyas et al. Wave electrical energy systems: Implementation, challenges and environmental issues
US7498685B2 (en) Electrical generator
CN103199739A (en) Sea wave and wind power generation device
Sabzehgar et al. A review of ocean wave energy conversion systems
CN106968871B (en) Multisection floats formula wave energy electromagnetic generator
US20130313829A1 (en) Method of generating electrical power for a port
Meisen et al. Ocean energy technologies for renewable energy generation
GÜNEY Wave energy conversion systems
CN204239147U (en) A kind of five bar four ball float ocean wave generators
Chandrasekaran et al. DEEP OCEAN WAVE ENERGY SYSTEMS: EXPERIMENTAL INVESTIGATIONS.
JP2008092684A (en) Wave power motor
CN104314735A (en) Point absorption type wave energy conversion device using double-floating-body structure
Vyshnavi et al. A review on the energy prospects of Indian remote islands and preliminary assessment of marine current energy potential
US20120112462A1 (en) Wave Energy Converter
CN104578671A (en) Flow-induced vibration power generation device based on deformable support
CN210422862U (en) Linear cylindrical wave buoy power generation device and ocean power generation device thereof
CN203225644U (en) Sea wave power generating equipment
Chauhan et al. Tidal Stream Turbine-Introduction, current and future Tidal power stations
KR100852545B1 (en) Private power station apparatus of vessel using waves energe
Zupone et al. Siting assessment for Kinetic Energy Turbines: an emplacement study for sea and river applications

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140925

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160928

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20181001

Year of fee payment: 8