일반기술

복합발전기를 구비한 헬리칼형 해양 복합발전장치

대표적인 발전의 형태로는 화력발전, 원자력발전 등이 있지만, 풍력, 조력, 수력, 태양열 등과 같은 자연에너지가 공해가 없는 청정에너지이며, 고갈의 염려가 없는 에너지원으로 주목받고 있다. 이중에서 수력발전은 막대한 건설비용, 수몰에 따른 생태계의 변화 등의 환경문제가 있으며, 풍력발전 및 태양열 발전은 기상상태의 영향을 받는다. 또한 조력발전은 입지조건이 상당히 제한적으로 보편적으로 적용되기 어렵고건설비용 부담과 갯벌 황폐화 등의 영향이 있으며, 파력발전 및 해양 온도차 발전 역시 입지조건이 제한적이다. 해류발전은 조력발전에 비해 폭넓은 이용이 가능하고, 해류의 풍부한 운동에너지를 적극적으로 이용한다는 측면에서 관심사가 되고 있지만, 구조가 복잡하고 발전용량에 대한 한계성이 있는 문제점이 있다. 본 발명은 해양환경에서 쉽게 얻을 수 있는 바람의 운동에너지와 해류의 운동에너지를 동시에 발전의 에너지원으로 이용하여 연속적인 발전이 가능하게 하는 복합 발전장치이다. 본 발명의 해양 복합발전장치는 해저기반에 고정되는 원통형 수직지지기둥, 수직지지기둥 축으로 회전하고 연결기어가 장착되는 동력전달 실린더, 상단부에 설치되며 풍력입력축과 마물려 연동하는 풍력기어박스, 헬리컬 기어박스, 회전력으로 전기를 생산하는 복합발전기, 그리고 헬리칼 블레이드와 프로펠라 블레이드로 이루어진다. 수중에 위치하는 헬리칼 블레이드에 해류의 운동에너지가 전달됨으로써 헬리칼 블레이드와 동력전달실린더가 수직지지기둥을 축으로 회전하고, 헬리컬 기어박스를 거쳐 복합발전기에 회전력을 전달한다. 그리고 수면위에 노출된 프로펠라 블레이드에 바람의 운동에너지가 전달되고, 풍력기어박스를 거쳐 복합발전기에 회전력을 전달되고, 전기를 발생시키게 된다. 한편 풍력기어박스와 헬리컬 기어박스가 있어서 풍속의 급격한 변화나 유속의 변화에도 장치가 손상을 입지않고 대처할 수 있다.해풍을 이용한 발전이 크기와 방향의 변화가 심할 수 밖에 없는 해풍을 에너지원으로 함에 따라 일정한 발전력이나 발전량을 기대하기 어려워 주 전력공급원으로 한계성이 있었으며, 해류를 이용한 발전은 계절적 요인과 조석에 의한 영향 등에 따라 해류의 유속 편차가 발생하지만, 해풍을 이용한 풍력발전과 해류를 이용한 해류발전을 동시에 수행할 수 있도록 하여 연속적인 전력공급원으로 적용이 가능하다.두 종류의 에너지원을 이용하여 발전의 연속성을 향상시키고, 극대화된 발전용량을 확보할 수 있고, 구조가 단순하여 건설 및 운영비용이 절감되며, 청정에너지로서의 장점이 있다.