KR101933799B1 - 파력 발전 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 파력 발전 장치는, 복수의 구동 기어와 복수의 발전 기어, 발전 기어에 연결되는 발전부가 탑재되며, 해상에 부유되도록 구성된 부유 발전 본체; 부유 발전 본체에 상대 이동 가능하게 상하 방향으로 설치되며, 복수의 구동 기어에 기어 결합되는 랙 기어가 마련된 상하 승강부; 및 부유 발전 본체에 일정 각도만큼 회전 가능하게 링크 결합되는 부력부를 포함하며, 복수의 구동 기어 중 어느 하나가 복수의 발전 기어 중 하나 이상을 회전시켜 발전부가 한 방향으로 회전되도록 구성된다. 본 발명의 일 실시예는, 지역적인 영향과 파도의 높이 및 수심에 비교적 영향이 적으면서 지속적으로 안정적인 발전에 의한 전기를 생산할 수 있는 파력 발전 장치를 제공할 수 있다.

Description

파력 발전 장치{GENERATOR USING WAVE FORCE}
본 발명은 파력 발전 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 해양의 파랑으로부터 에너지를 생산하는 파력 발전 장치에 관한 것이다.
최근에는 인구의 급격한 증가와 산업 발전에 기인하여 많은 에너지가 필요하며, 수력, 화력, 원자력, 풍력, 조력, 파력, 태양열 등을 이용한 발전이 이루어지고 있다.
이들 중 화력과 원자력은 환경오염 문제로 인해 점차 줄어드는 추세이며, 풍력, 조력, 파력, 태양열과 같은 신재생 에너지원의 사용을 위한 연구가 활발하다.
바다는 지구에서 가장 많은 잠재적인 에너지를 갖고 있다. 바다에서는 조수 간만의 차를 이용한 조력 발전이 실행되고 있으며, 파도의 높낮이 차를 이용한 파력 발전도 산업화 단계에 있다.
파력을 이용하여 발전하는 방식은 2가지가 있다. 제1 방식은 서로에 상대 운동하는 2개의 부유체 간에 영구자석과 코일을 개재하는 방식이다.
제2 방식은 1개의 부유체 안에 중량물(mass)을 삽입하여 서로에 상대 운동하는 중량물과 부유체 간에 영구자석과 코일을 개재하는 방식이다.
이들 중 제1 방식은 서로 상대 운동하는 2개의 부유체가 필요하고, 하나의 부유체가 해저면에 고정되어야 하고, 다른 하나의 부유체가 파면에 부유되어야 하며, 그리고 2개의 부유체 간에 수밀적인 상태에서 상대운동을 허용하여야 하기 때문에, 구조적으로 복잡하고, 유지보수가 어렵다는 문제점을 가지고 있다.
제2 방식은 해저면에 고정되는 하나의 부유체 만이 필요하고, 상기 하나의 부유체에만 수밀적인 구조를 제공하기 때문에, 제1 방식보다 구조적으로 단순하고 유지보수가 용이하다는 장점을 가지고 있다. 최근에는 제1 방식보다 제2 방식이 선호되고 있다.
기존의 파력발전 개념은, 연안에서 파랑에 의한 압력의 차이를 이용하거나 해수면 근처의 변화를 이용하여 발전하도록 구성되어 있으므로, 비교적 청결하고 에너지원의 양이 무한하며 장소의 제약이 적은 장점이 있다.
그러나, 종래의 파력 발전은 파도가 지닌 위치에너지를 이용하여 에너지를 추출하도록 설계되므로 발전량이 파도의 높이 및 수심에 의존하게 된다.
따라서, 종래의 파력 발전에 의하면 기후 또는 지역적 영향으로 인하여 파고 및 수심이 낮은 때에는 에너지 추출이 미약해지므로 지속적으로 일정량의 에너지를 추출하여 공급하기 어려운 문제점이 있다.
대한민국 공개등록공보 공개번호 제10-2009-0003811호
본 발명의 일 실시예는, 지역적인 영향과 파도의 높이 및 수심에 비교적 영향이 적으면서 지속적으로 안정적인 발전에 의한 전기를 생산할 수 있는 파력 발전 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 파력 발전 장치는, 복수의 구동 기어와 복수의 발전 기어, 상기 발전 기어에 연결되는 발전부가 탑재되며, 해상에 부유되도록 구성된 부유 발전 본체; 상기 부유 발전 본체에 상대 이동 가능하게 상하 방향으로 설치되며, 상기 복수의 구동 기어에 기어 결합되는 랙 기어가 마련된 상하 승강부; 및 상기 부유 발전 본체에 일정 각도만큼 회전 가능하게 링크 결합되는 부력부를 포함하며, 상기 복수의 구동 기어 중 어느 하나가 상기 복수의 발전 기어 중 하나 이상을 회전시켜 상기 발전부가 한 방향으로 회전되도록 구성된다.
상기 복수의 구동 기어는, 상기 상하 승강부의 양쪽에 배치되는 제1, 2 구동 기어이며, 상기 복수의 발전 기어는, 상기 제1, 2 구동 기어와 제1, 2 회전축에 의해 연결되는 제1, 2 발전 기어이며, 상기 제1, 2 구동 기어는 상기 상하 승강부의 상하 이동에 의해 상호 반대로 회전되며, 상기 제1, 2 회전축에서 어느 하나가 공회전되며, 다른 하나가 상기 제1, 2 회전축 중 어느 하나를 회전시켜 상기 복수의 발전 기어가 회전될 수 있다.
상기 복수의 구동 기어는, 상기 제1, 2 회전축과 일 방향 공회전 및 실회전 중 어느 하나를 구현하는 원웨이 라쳇 베어링을 포함할 수 있다.
상기 부력부는, 복수의 부력체; 및 상기 부력체와 상기 부유 발전 본체를 상호 링크 결합하는 링크 바를 포함하며, 상기 부력체에는 상기 파도의 유동 방향에 대향하며, 상호 반대로 배치되는 복수의 만곡부가 마련되며, 상기 복수의 부력체는 상호 길이가 다르게 각각 일정 각도 회전 가능하게 링크 결합되되, 상기 복수의 부력체는 파랑의 높이에 따라 시간차로 움직일 수 있다.
상기의 파력 발전 장치는, 상기 상하 승강부의 상부에 위치하며 파랑의 높이에서 해수면의 평균을 측정하는 해수면 센서; 및 상기 부유 발전 본체에 위치하며 상기 해수면 센서에 대응하는 센서 패널을 더 포함하며, 상기 상하 승강부에서 해수면에 대한 상기 부유 발전 본체의 높이를 조절하는 인양기를 더 포함할 수 있다.
상기의 파력 발전 장치는, 상기 부유 발전 본체 혹은 상하 승강부에 배치되는 풍향계를 더 포함할 수 있다.
상기 발전부는 상기 부력부의 반대 측에서 상기 부유 발전 본체에 배치되되, 상기 부유 발전 본체의 무게 중심부에 상기 상하 승강부가 상대 이동 가능하게 결합될 수 있다.
상기와 같이 기술된 본 발명의 일 실시예는, 지역적인 영향과 파도의 높이 및 수심에 비교적 영향이 적으면서 지속적으로 안정적인 발전에 의한 전기를 생산할 수 있는 파력 발전 장치를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 파력 발전 장치 개념도이다.
도 2는 도 1의 구동 기어와 발전 기어의 연결 상세도이다.
도 3은 도 1의 작동 상태도이다.
이하, 첨부된 도면에 도시된 특정 실시예들에 의해 본 발명의 다양한 실시예들을 설명한다. 실시예들에 차이는 상호 배타적이지 않은 사항으로 이해되어야 하며, 본 발명의 기술 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서, 일 실시예에 관련하여 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 다른 실시예로 구현될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 변경 가능한 것으로 이해되어야 하며, 도면에서 유사한 참조부호는 다양한 측면에 걸쳐 동일하거나 유사한 기능을 가리킬 수 있으며, 길이 및 면적, 두께 등과 그 구체적인 형태는 설명 상의 편의를 위하여 과장되어 표현된 것일 수 있다.
도면의 방향과 위치는 XYZ 직교 좌표계를 상정하여 설명하며, 상하좌우는 XY좌표 평면계와 일치하며, 전후좌우는 YZ 좌표의 평면계와 일치하는 것으로 상정한다. 실시예들의 도면에서 하부 요소들이 설명되지 않은 각각의 구성 요소들은 각기 부여된 기능을 갖기 위한 통상적인 하부 요소들을 포함하는 것으로 상정하며, 도면에 도시된 하부 요소들에 제한하진 않는다. 도시되었으나 설명이 생략된 구성 요소들은 실시예들에 포함된 것으로 이해되어야 한다.
사용되는 용어들은 특별히 정의된 용어를 제외하고는 통상적인 한자, 국어 혹은 영어의 사전적인 의미 혹은 해당 분야에서 사용되는 용어와 부합하는 속성을 가진 것으로 이해되어야 한다. "포함한다, 구성된다, 또는 구비한다"는 다른 구성요소들을 더 가질 수 있음을, "고정 및 구속된다"는 이동과 움직임이 제한됨을, "회전 및 힌지"는 대상 객체의 일부 혹은 전부가 회전하여 이동될 수 있음을 의미한다. 도 1에서 점선은 펌프 하우징의 개략적인 내벽부 단면 형상을 나타낸다.
도 1과 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 파력 발전 장치는, 부유 발전 본체(100), 부유 발전 본체(100)에 상대 이동되는 상하 승강부(150), 그리고 파랑에 의해 부유 발전 본체(100)를 상하 이동시키는 부력부(160)를 포함한다.
부유 발전 본체(100)는 복수의 구동 기어(110)와 복수의 발전 기어(130), 발전 기어에 연결되는 발전부(140)가 탑재된 것이다. 이러한 부유 발전 본체(100)는 해상에 부유되도록 구성된다.
부유 발전 본체(100)는 해수면에 부유될 수 있도록 수밀 처리되며, 구동 기어와 발전 기어가 배치되며, 발전부(140)가 내부에 배치될 수 있다.
구동 기어들(110)은 상하 승강부(150)에 기어 결합 가능하도록 상하 승강부(150)측으로 노출될 수 있다. 복수의 구동 기어(110)와 복수의 발전 기어(130)는 쌍으로 배치되며, 후술되는 바와 같이 회전축들(130)로 연결된다.
복수의 구동 기어(110)는, 상하 승강부(150)의 양쪽에 배치되는 제1, 2 구동 기어(111, 112)이다.
복수의 발전 기어(130)는, 제1, 2 구동 기어(111, 112)와 제1, 2 회전축(121, 122)에 의해 연결되는 제1, 2 발전 기어(131, 132)이다.
제1, 2 구동 기어(111, 112)는 상하 승강부(150)의 상하 이동에 의해 상호 반대로 회전되도록 구성된다. 즉 제1, 2 구동 기어(111, 112)는 제1, 2 회전축(121, 122)에서 어느 하나가 공회전되며, 다른 하나가 제1, 2 회전축(121, 122) 중 어느 하나를 회전시켜 복수의 발전 기어(130)가 회전될 수 있도록 구성된다.
복수의 구동 기어(110)인 제1, 2 구동 기어(111, 112)는 제1, 2 회전축(121, 122)과 일 방향 공회전 및 실회전 중 어느 하나를 구현하는 원웨이 라쳇 베어링(113)을 포함할 수 있다.
원웨이 라쳇 베어링(113)은 자전거 페달과 체인에 의해 구동되도록 후륜의 중앙부에 있는 후륜 기어의 공회전을 허용하는 내부 베어링 구조와 같은 것으로, 한 방향으로 구동력을 축에 전달하고 반대 방향으로 축의 공회전을 허용하는 것이다.
상기와 같은 본 발명의 일 실시예에 따른 파력 발전 장치는, 복수의 구동 기어(110) 중 어느 하나가 복수의 발전 기어(130) 중 하나 이상을 회전시켜 발전부(140)가 한 방향으로 회전되도록 구성된다.
부유 발전 본체(100)가 상하 승강부(150)에서 상대적으로 상승하여 상하 승강부(150)의 상부로 이동될 때, 제1, 2 구동 기어(111, 112)는 모두 회전되며, 상호 반대로 회전된다. 제1, 2 구동 기어(111, 112)와 각각 연결되는 제1, 2 회전축(121, 122)은 어느 한쪽만 회전될 수 있다.
일예로, 제1 구동 기어(111)는 제1 회전축(121)을 회전시킬 수 있지만, 제2 구동 기어(112)는 제2 회전축(122)에서 공회전된다. 이는 제1, 2 구동 기어(111, 112)에 마련된 원웨이 라쳇 베어링(113)에 의해 가능하다.
반대로 부유 발전 본체(100)가 상하 승강부(150)에서 상대적으로 하강하도록 상하 승강부(150)에서 이동될 때는, 제1 구동 기어(111)는 제1 회전축(121)에서 공회전되며, 제2 구동 기어(112)는 제2 회전축(122)을 회전시킬 수 있다.
이에 따라 제1, 2 회전축(121, 122) 상에 있는 제1, 2 발전 기어(131, 132)는 실질적으로 어느 한쪽에 구동력이 전달되며, 다른 한쪽은 기어 결합된 상태로 함께 회전된다. 제1, 2 발전 기어(131, 132)의 회전에 따라 발전부(140)는 가동되어 전기를 생산할 수 있다.
발전부(140)는 영구자석과 코일에 의해 유도 전력을 생산하도록 구성된 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 상기의 발전부(140)는, 부력부(160)의 반대 측에서 부유 발전 본체(100)에 배치된다. 이는 부유 발전 본체(100)의 무게 중심부에 상하 승강부(150)가 상대 이동 가능하게 결합됨으로써 부유 발전 본체(100)의 상하 움직임에 따른 편심 부하를 줄이기 위한 것이다.
부유 발전 본체(100)에서 부력부(160)와 반대로 배치되는 발전부(140)의 적절한 배치에 의해 부유 발전 본체(100)의 움직임을 위한 무게 중심이 맞게 되며, 상하 승강부(150)에 대한 움직임의 편중 부하가 감소된다.
도 1과 도 2를 참조하면, 상하 승강부(150)는 부유 발전 본체(100)에 상대 이동 가능하게 상하 방향으로 설치되며, 복수의 구동 기어(110)에 기어 결합되는 랙 기어(151)가 복수의 구동 기어(110)의 대응 위치에 마련된 것이다. 랙 기어(151)는 복수의 구동 기어(110)가 위치하는 홈부 형상에 마련될 수 있다.
상하 승강부(150)는 해상에 기립 설치되며, 부유 발전 본체(100)를 통과하여 배치될 수 있다.
이러한 상하 승강부(150)는 부유 발전 본체(100)의 제1, 2 구동 기어(111, 112)에 기어 결합되는 랙 기어(151)가 있으므로, 부유 발전 본체(100)에 대한 상하 상대 이동에 의해 제1, 2 구동 기어(111, 112)를 회전시킬 수 있다.
상하 승강부(150)의 하부는 부유 발전 본체(100)와 함께 부유되거나, 해저에 위치 고정 혹은 해저에 설치되는 구조물 상에 위치 이동 가능하게 고정될 수 있다.
도 1을 참조하면, 부력부(160)는 부유 발전 본체(100)에 일정 각도만큼 회전 가능하게 링크 결합된 것이다.
이러한 부력부(160)는 파랑에 의해 상하로 이동되어 부유 발전 본체(100)의 충분한 상하 이동력을 제공할 수 있다.
부력부(160)는, 복수의 부력체(161), 부력체(161)와 부유 발전 본체(100)를 상호 링크 결합하는 링크 바(166)를 포함한다. 링크 바(166)는 중간부에 일정 각도 회전을 허용하는 관절이 마련될 수 있다.
복수의 부력체(161)는 링크 바(166)들에 의해 상호 길이가 다르게 각각 일정 각도 회전 가능하게 부유 발전 본체(100)에 링크 결합된다. 이에 따라 복수의 부력체(161)는 파랑의 높이에 따라 시간차로 움직일 수 있다.
부력체(161)에는 파도의 유동 방향에 대향하며, 상호 반대로 배치되는 복수의 만곡부(165)가 마련된다.
만곡부(165)는 근해에서 파도가 육지 측으로 혹은 반대로 움직일 때에 대응하는 것이다. 한쪽 만곡부(165)는 육지 측으로 움직이는 파도에 대항하기 적합하며, 다른 한쪽 만곡부(165)는 육지에서 원거리 해상 영역 측으로 움직이는 파도에 대항하기 적합하다. 만곡부(165)는 반원형에 가까운 형태로서, 파도를 받고 쉽게 상하로 움직일 수 있는 형상이다.
한편 부력부(160)는 부유 발전 본체(100)의 사방에 배치될 수 있다. 일예로, 부력부(160)는 발전부(140) 측에 인접하게 배치될 수 있다. 이때는 상하 승강부(150)에서 부유 발전 본체(100)의 움직임을 위한 무게 중심을 조절하고, 부력부(160)를 구성하는 요소들의 개수와 길이가 조절되어 배치될 수 있다.
도 1과 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 파력 발전 장치는, 상하 승강부(150)의 상부에 위치하며 파랑의 높이에서 해수면의 평균을 측정하는 해수면 센서(170), 부유 발전 본체(100)에 위치하며 해수면 센서(170)에 대응하는 센서 패널(171)을 더 포함할 수 있다.
부유 발전 본체(100)는 실시간으로 변동되는 파도의 움직임에 따라 상하로 이동될 수 있으며, 부력체(161)들도 상하로 움직일 수 있다. 파도의 영향이 상당할 수 있는 데, 파도의 높이가 과도한 경우 부유 발전 본체(100)와 연결된 부력체(161)들이 손상되거나, 부유 발전 본체(100)가 상하 승강부(150) 사이의 과도한 이동으로 발전 장치 자체가 파손될 수 있다.
해수면 센서(170)는 센서 패널(171)에 초음파에 의해 상하 승강부(150)에서 이동되는 부유 발전 본체(100)의 이동 거리를 감지하도록 구성된다. 이러한 해수면 센서(170)의 실시간 감지에 의해 파도의 움직임이 감지될 수 있다.
상기와 같은 해수면 센서(170)에 의해 감지되는 해수면의 변화가 과도한 경우에는 부유 발전 본체(100)를 상하 승강부(150)의 상부로 배치시켜 파도의 영향을 받지 않도록 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 파력 발전 장치는, 상하 승강부(150)에서 해수면에 대한 부유 발전 본체(100)의 높이를 조절하는 인양기(180)를 더 포함할 수 있다.
인양기(180)는 상하 승강부(150)에서 부유 발전 본체(100)를 상하로 이동시킬 수 있도록 구성된 것이다. 이러한 인양기(180)는 인양을 위한 호이스트장치를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 파력 발전 장치는, 부유 발전 본체(100) 혹은 상하 승강부(150)에 배치되는 풍향계(190)를 더 포함할 수 있다.
풍향계(190)는 해상에서 일어나는 바람의 변화를 감지함으로써 파력 발전 장치를 안정적으로 유지하기 위한 것이다. 바람의 변화가 급격한 경우에는 파도가 급변될 수 있으므로, 풍향계(190)에 의해 바람 방향을 보고 태풍이나 날씨 변화를 파악할 수 있다.
상기와 같은 본 발명의 일 실시예에 따른 파력 발전 장치는, 부유 발전 본체(100)가 부력부(160)의 도움을 받으면서 상하 승강부(150)에서 상대 이동되고, 부유 발전 본체의 상승 혹은 하강 시 기어들의 회전과 함께 발전부(140)가 한쪽으로 회전하면서 발전이 수행되며, 해수면 센서(170)와 풍향계(190)의 감지에 의해 파랑과 날씨 변화를 감지하여 인양기(180)에 의해 부유 발전 본체(100)의 높이를 조절함으로써 근해에서 해수면과 날씨의 변화에 대처하여 안정적인 발전을 수행할 수 있다.
이상과 같이 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 이를 기초로 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다 할 것이다.
100: 부유 발전 본체 110: 복수의 구동 기어
111: 제1 구동 기어 112: 제2 구동 기어
121: 제1 회전축 122: 제2 회전축
130: 복수의 발전 기어 131: 제1 발전 기어
132: 제2 발전 기어 140: 발전부
150: 상하 승강부 151: 랙 기어
160: 부력부 161: 부력체
165: 만곡부 166: 링크 바
170: 해수면 센서 171: 센서 패널
180: 인양기 190: 풍향계

Claims (7)

  1. 복수의 구동 기어와 복수의 발전 기어, 상기 발전 기어에 연결되는 발전부가 탑재되며, 해상에 부유되도록 구성된 부유 발전 본체;
    상기 부유 발전 본체에 상대 이동 가능하게 상하 방향으로 설치되며, 상기 복수의 구동 기어에 기어 결합되는 랙 기어가 마련된 상하 승강부; 및
    상기 부유 발전 본체에 일정 각도만큼 회전 가능하게 링크 결합되는 부력부를 포함하며,
    상기 복수의 구동 기어 중 어느 하나가 상기 복수의 발전 기어 중 하나 이상을 회전시켜 상기 발전부가 한 방향으로 회전되도록 구성되며,
    상기 복수의 구동 기어는, 상기 상하 승강부의 양쪽에 배치되는 제1, 2 구동 기어이며,
    상기 복수의 발전 기어는, 상기 제1, 2 구동 기어와 제1, 2 회전축에 의해 연결되는 제1, 2 발전 기어이며,
    상기 제1, 2 구동 기어는 상기 상하 승강부의 상하 이동에 의해 상호 반대로 회전되며, 상기 제1, 2 회전축에서 어느 하나가 공회전되며, 다른 하나가 상기 제1, 2 회전축 중 어느 하나를 회전시켜 상기 복수의 발전 기어가 회전되는 파력 발전 장치.
  2. 삭제
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 복수의 구동 기어는, 상기 제1, 2 회전축과 일 방향 공회전 및 실회전 중 어느 하나를 구현하는 원웨이 라쳇 베어링을 포함하는 파력 발전 장치.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 부력부는,
    복수의 부력체; 및
    상기 부력체와 상기 부유 발전 본체를 상호 링크 결합하는 링크 바를 포함하며,
    상기 부력체에는 파도의 유동 방향에 대향하며, 상호 반대로 배치되는 복수의 만곡부가 마련되며,
    상기 복수의 부력체는 상호 길이가 다르게 각각 일정 각도 회전 가능하게 링크 결합되되,
    상기 복수의 부력체는 파랑의 높이에 따라 시간차로 움직이는 파력 발전 장치.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 상하 승강부의 상부에 위치하며 파랑의 높이에서 해수면의 평균을 측정하는 해수면 센서; 및
    상기 부유 발전 본체에 위치하며 상기 해수면 센서에 대응하는 센서 패널을 더 포함하며,
    상기 상하 승강부에서 해수면에 대한 상기 부유 발전 본체의 높이를 조절하는 인양기를 더 포함하는 파력 발전 장치.
  6. 제4 항에 있어서,
    상기 부유 발전 본체 혹은 상하 승강부에 배치되는 풍향계를 더 포함하는 파력 발전 장치.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 발전부는 상기 부력부의 반대 측에서 상기 부유 발전 본체에 배치되되, 상기 부유 발전 본체의 무게 중심부에 상기 상하 승강부가 상대 이동 가능하게 결합되는 파력 발전 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004270693A (ja) * 2003-02-19 2004-09-30 Takeshi Kawamoto 波力による動力発生装置
KR101754862B1 (ko) * 2016-07-15 2017-07-19 울산대학교 산학협력단 파력발전기

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004270693A (ja) * 2003-02-19 2004-09-30 Takeshi Kawamoto 波力による動力発生装置
KR101754862B1 (ko) * 2016-07-15 2017-07-19 울산대학교 산학협력단 파력발전기

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