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[지재 판결문] 특허법원 2021허3819 - 거절결정(특)법률사례 - 지재 2026. 3. 9. 13:54반응형
[지재] 특허법원 2021허3819 - 거절결정(특).pdf1.11MB[지재] 특허법원 2021허3819 - 거절결정(특).docx0.04MB- 1 -
특 허 법 원
제 부
판 결
사 건 허 거절결정 특2021 3819 ( )
원 고 A
피 고 특허청장
소송수행자 정헌주
변 론 종 결 2021. 11. 18.
판 결 선 고 2021. 12. 23.
주 문
원고의 청구를 기각한다1. .
소송비용은 원고가 부담한다2. .
청 구 취 지
특허심판원이 원2021. 4. 21. 2019 4244 사건에 관하여 한 심결 이하 이 사건 심결이( ‘ ’
라 한다)을 취소한다.
- 2 -
이 유
인정사실1.
가 이 . 사건 심결의 경위
원고 은 아래 나 항 기재와 같이 도로상 또는 철도상 폭방향1) , B 2017. 9. 25. . ‘
으로 확장가능한 태양광 발전장치 및 발전방법이라는 명칭의 발명 이하 이 사건 출원’ ( ‘
발명이라 한다 을 출원하였는데 특허청 심사관은 원고 에게 이 사건 ’ ) , 2019. 1. 22. , B “
출원발명의 청구항 항 내지 항은 그 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가1 15
진 사람 이하 통상의 기술자라고 한다 이 아래 다 항 기재 선행발명 등에 의하여 ( ‘ ’ ) . 1, 2
쉽게 발명할 수 있으므로 특허법 제 조 제 항에 따라 특허를 받을 수 없고 이 사건 29 2 ,
출원발명의 청구항 항 항은 명확하게 적혀 있지 않으므로 특허법 제 조 제 항 14 , 15 42 4
제 호에 따라 특허를 받을 수 없다 라는 거절이유가 포함된 의견제출통지를 하였다2 .” .
원고 은 이 사건 출원발명 중 청구항 항을 삭제하고 이를 2) , B 2019. 4. 22. 2
청구항 항에 부가하여 한정하는 내용의 보정서 및 위 거절이유에 관한 의견서를 제출1
하였으나 특허청 심사관은 이 사건 출원발명의 청구항 항 항 내지 , 2019. 7. 16. “ 1 , 3 1
항은 통상의 기술자가 선행발명 등에 의하여 쉽게 발명할 수 있고 이 사건 출5 1, 2 ,
원발명의 청구항 항 항은 명확하게 적혀 있지 않으므로 특허를 받을 수 없다 라14 , 15 .”
는 거절이유가 포함된 의견제출통지를 하였다.
원고 은 이 사건 출원발명의 청구항 항을 독립항 발명으로 3) , B 2019. 8. 28. 14
보정하는 내용의 보정서 및 위 거절이유에 관한 의견서를 제출하였으나 특허청 심사,
관은 이 사건 출원발명 중 청구항 항 항 내지 항은 통상의 기술자2019. 10. 31. “ 1 , 3 15
가 선행발명 에 의하여 쉽게 발명할 수 있으므로 특허법 제 조 제 항 위반의 거1, 2 29 2
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절이유가 해소되지 않았다 라는 이유로 이 사건 출원발명에 관하여 특허거절결정을 .”
하였다.
원고 은 특허심판원 원 호로 위 거절결정의 취소를 3) , B 2019. 12. 27. 2019 4244
구하는 심판을 청구하였으나 특허심판원은 이 사건 출원발명 중 청구항 , 2021. 4. 21. “
항은 통상의 기술자가 선행발명 에 의하여 쉽게 발명할 수 있으므로 특허법 제1 1, 2 29
조 제 항에 따라 특허를 받을 수 없다 라는 이유로 원고2 .” , B의 위 심판청구를 기각하
는 이 사건 심결을 하였다.
나 이 사건 출원발명 .
발명의 명칭 도로상 또는 철도상 폭방향으로 확장가능한 태양광 발전장치 1) :
및 발전방법
출원일 출원번호 제 호2) / : 2017. 9. 25./ 10-2017-0123238
청구범위 각 보정에 의한 것3) (2019. 4. 22., 2019. 8. 28. )
청구항 도로 또는 철도의 일측 양측 또는 중앙선에 세워진 기둥 이하 1 , , (【 】
구성요소 이라 한다 및 상기 기둥에 지지되어 상기 도로의 상측에 배치되며 상기 ‘ 1’ ); ,
도로의 폭방향으로 확장가능한 태양광발전부 를 포함하며 이하 구성요소 라 한다; ( ‘ 2’ ),
상기 태양광발전부는 상기 기둥의 상단부에 횡방향으로 설치된 지지프레임 이하 구성, ( ‘
요소 이라 한다 상기 지지프레임에 설치고정되어 약간 경사지거나 수평배치된 태양3’ );
광메인패널 이하 구성요소 라 한다 상기 태양광메인패널의 하측에 수평으로 설치되( ‘ 4’ );
어 상기 태양광메인패널과 겹치며 상기 태양광메인패널의 일측으로 왕복이동되도록 ,
상기 지지프레임에 설치된 태양광확장패널 이하 구성요소 라 한다 및 상기 기둥 또( ‘ 5’ );
는 지지프레임에 설치되고 상기 태양광확장패널에 연결되어 상기 태양광확장패널을 ,
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이동시키는 구동부재 이하 구성요소 이라 한다 를 구비하는 것을 특징으로 하는 도( ‘ 6’ );
로상 또는 철도상 폭방향으로 확장가능한 태양광 발전장치 이하 이 사건 제 항 출원발( ‘ 1
명이라 한다’ ).
청구항 삭제2 .【 】
청구항 제 항에 있어서 상기 태양광확장패널은 상기 구동부재 측 일면에 3 1 , 【 】
랙기어 또는 체인이 장착되며 상기 구동부재는 상기 랙기어 또는 체인과 기어물림되,
는 피니언기어가 구동축에 장착된 모터인 것을 특징으로 하는 도로상 또는 철도상 폭
방향으로 확장가능한 태양광 발전장치.
청구항 제 항에 있어서 상기 구동부재는 하나가 두 개의 상기 태양광확4 3 , 【 】
장패널에 장착된 랙기어 또는 체인과 기어물림되어 작동 시 두 개의 상기 태양광확장,
패널을 이동시키는 것을 특징으로 하는 도로상 또는 철도상 폭방향으로 확장가능한 태
양광 발전장치.
청구항 제 항에 있어서 상기 태양광확장패널은 상기 구동부재의 상측에 5 4 , 【 】
하나가 배치되고 상기 구동부재의 하측에 다른 하나가 배치되어 상기 구동부재의 작,
동 시 두 개가 서로 반대방향으로 이동하는 것을 특징으로 하는 도로상 또는 철도상
폭방향으로 확장가능한 태양광 발전장치.
청구항 제 항에 있어서 상기 구동부재는 상기 태양광확장패널에 연결되6 1 , 【 】
는 실린더인 것을 특징으로 하는 도로상 또는 철도상 폭방향으로 확장가능한 태양광
발전장치.
청구항 제 항에 있어서 상기 기둥 또는 태양광발전부에 제공되며 상기 7 1 , , 【 】
구동부재를 제어하는 구동제어부 및 상기 기둥 또는 태양광발전부에 제공되며 상기 ; ,
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구동제어부와 전기적으로 연계된 풍속센서와 광센서 를 더 포함하는 것을 특징으로 하;
는 도로상 또는 철도상 폭방향으로 확장가능한 태양광 발전장치.
청구항 제 항에 있어서 상기 구동제어부와 전기적으로 연계되는 원거리8 7 , 【 】
제어부 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 도로상 또는 철도상 폭방향으로 확장가능;
한 태양광 발전장치.
청구항 제 항에 있어서 상기 태양광메인패널의 측부 또는 중앙부에는 상9 1 , 【 】
기 태양광메인패널 및 태양광확장패널의 상면을 클리닝하거나 눈을 제거하는 클리닝부
재가 장착된 것을 특징으로 하는 도로상 또는 철도상 폭방향으로 확장가능한 태양광
발전장치.
청구항 제 항에 있어서 상기 클리닝부재는 송풍기 또는 물분사노즐인 10 9 , 【 】
것을 특징으로 하는 도로상 또는 철도상 폭방향으로 확장가능한 태양광 발전장치.
청구항 제 항에 있어서 상기 태양광메인패널에는 눈을 녹이도록 열선이 11 1 , 【 】
내장된 것을 특징으로 하는 도로상 또는 철도상 폭방향으로 확장가능한 태양광 발전장
치.
청구항 제 항에 있어서 상기 태양광메인패널 또는 태양광확장패널의 하12 1 , 【 】
면에 설치된 상기 지지프레임에 디스플레이판이 장착된 것을 특징으로 하는 도로상 또
는 철도상 폭방향으로 확장가능한 태양광 발전장치.
청구항 제 항에 있어서 상기 태양광발전부와 전기적으로 연계되어 전기13 1 , 【 】
를 공급받는 전기차 무선충전부 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 도로상 또는 철도;
상 폭방향으로 확장가능한 태양광 발전장치.
청구항 태양광 발전장치를 이용한 태양광 발전방법에 있어서 상기 태양14 , 【 】
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광 발전장치는 도로 또는 철도의 일측 양측 또는 중앙선에 세워진 기둥 및 상기 기, , , ;
둥에 지지되어 상기 도로의 상측에 배치되며 상기 도로의 폭방향으로 확장가능한 태,
양광발전부 를 포함하며 상기 태양광발전부는 상기 기둥의 상단부에 횡방향으로 설치; , ,
된 지지프레임 상기 지지프레임에 설치고정되어 약간 경사지거나 수평배치된 태양광;
메인패널 상기 태양광메인패널의 하측에 수평으로 설치되어 상기 태양광메인패널과 ;
겹치며 상기 태양광메인패널의 일측으로 왕복이동되도록 상기 지지프레임에 설치된 ,
태양광확장패널 및 상기 기둥 또는 지지프레임에 설치되고 상기 태양광확장패널에 연;
결되어 상기 태양광확장패널을 이동시키는 구동부재 를 구비하며 상기 태양광 발전방, ; ,
법은 상기 태양광발전부에서 상기 태양광메인패널로 상기 도로 또는 철도의 상측에서 ,
발전을 하는 메인발전단계 및 상기 태양광발전부에서 상기 태양광확장패널을 상기 태;
양광메인패널로부터 상기 도로 또는 철도의 폭방향으로 이동시켜 발전을 하는 확장발
전단계 를 포함하는 도로상 또는 철도상 폭방향으로 확장 가능한 태양광 발전방법; .
청구항 제 항에 있어서 상기 태양광메인패널은 상기 도로 또는 철도의 15 14 , 【 】
상측에서 수평배치되고 상기 태양광확장패널은 상기 태양광메인패널의 하측에 평행하,
게 배치되며 상기 메인발전단계는 상기 태양광확장패널이 상기 태양광메인패널을 하,
측에 배치된 상태에서 발전하는 단계이고 상기 확장발전단계는 상기 태양광확장패널,
이 상기 태양광메인패널의 일측으로 이동된 상태에서 발전하는 단계인 것을 특징으로
하는 도로상 또는 철도상 폭방향으로 확장 가능한 태양광 발전방법.
발명의 주요 내용 및 도면4)
기술분야
본 발명은 넓은 면적을 차지하는 도로 및 철도의 부지를 활용하여 도로와 철로 [0001]
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위에 안전한 이층 형태의 지붕 구조물을 설치하고 그 위에 태양전지판을 모듈형태로 설치
하며 저렴한 단위전력생산원가를 달성할 수 있는 태양광 발전장치 및 발전방법으로서 도, ,
로와 철로 상에 설치된 이층 형태의 지붕 구조물의 태양광으로 발전하는 도로상 또는 철도
상 폭방향으로 확장가능한 태양광 발전장치 및 발전방법에 관한 것이다.
발명의 배경이 되는 기술
특히 태양광 발전은 태양의 빛 에너지를 변환시켜 전기에너지로 변환시키는 기 [0004] ,
술로서 초기 비용이 많이 들기는 하지만 유지 보수가 용이하고 수명이 길다는 점 태양광 , , ,
기술 발전 및 수요 증가로 초기 비용이 크게 하락하고 있다는 점 유지비용이 적고 무공해,
라는 점 그리고 무인화가 가능하다는 점에서 각광받고 있고 신재생에너지 중 우리나라 기, ,
후에 가장 적합한 것으로 평가 받고 있다.
그러나 태양광발전을 위해서는 일조량 확보를 위한 대규모 설치공간이 필요하 [0005] ,
지만 고가의 토지 매입 및 토지 수용시 많은 시간이 소요되고 민원발생으로 인한 공사지, ,
연 등으로 추가비용 발생하여 전력원가가 대폭 상승할 우려가 있다 또한 태양광발전을 설. ,
치하기 위한 도시 주변의 용지 부족과 비용 문제로 도시 주변보다는 주로 산간 및 해안 지
역에 태양광발전단지를 건설하는 경우가 많은데 이 경우 산림 및 환경훼손이 우려되고 태, ,
양광 발전과 관련한 지역민원 전자파 발생여부 태양광 모듈의 반사광 모듈주변의 온도상( , ,
승 농작물과 동물에 미치는 영향 조망권 침해 등 이 발생하며 전력 수요가 많은 대도시까, , ) ,
지 송전탑 및 배전 선로를 구축하는데 많은 비용을 재투자해야 하는 문제가 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 종래에도 선진 각국은 도로 주변의 유휴지를 [0006] ,
이용하거나 도로변의 방음벽에 태양전지판을 추가로 설치한 태양광 발전에 대한 시도가 있
었다 특히 최근에는 도로 또는 철도를 이용하여 소규모 단위의 태양광 발전을 시도한 사례.
가 있다 도 에 도시된 바와 같이 파리에서 암스테르담을 잇는 벨기에 고속열차 라인 중 . 12 ,
마일 길이의 벨기에 터널 구간에 만 천개 태양광 판이 설치되어 역과 열차에 전력을 2.1 1 6
공급하였다 도 에 도시된 바와 같이 일본에는 도로 측면의 방음벽에 추가로 태양전지판. 13 ,
을 설치한 사례를 나타내는데 측면에 설치하므로 태양광 효율이 낮고 발전가능면적이 적다,
는 단점이 있다 이러한 종래의 선진 각국의 도로상 철도상 태양광 발전은 기후 여건 유럽. (
의 경우 햇빛이 비치는 일수가 적음 일본의 경우는 태풍이 많음 미국의 경우는 사막과 같, ,
이 햇빛이 많고 값싼 토지가 많음 에 적합하지 않아 시범적으로 설치한 경우가 대부분이고) ,
또한 도로상 철도상 태양광 발전은 토지 임대료가 비교적 저렴하나 도로 또는 철도 위에
단순 층 구조 형태를 갖춤으로써 설비투자대비 단위전력생산당 경제성이 적은 문제점이 2
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있었다.
해결하고자 하는 과제
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서 도로와 철도 [0009] ,
에 적용되고 발전효율을 개선하여 단위전력생산원가를 낮출 수 있는 도로상 또는 철도상
폭방향으로 확장가능한 태양광 발전장치 및 발전방법을 제공하는 데에 그 목적이 있다.
과제의 해결 수단
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 도로상 또는 [0010]
철도상 폭방향으로 확장가능한 태양광 발전장치는 도로의 일측 양측 또는 중앙선에 세워, , ,
진 기둥 및 상기 기둥에 지지되어 상기 도로의 상측에 배치되며 상기 도로의 폭방향으로 ; ,
확장가능한 태양광발전부 를 포함한다; .
여기에서 상기 태양광발전부는 상기 기둥의 상단부에 횡방향으로 설치된 지지 [0011] , ,
프레임 상기 지지프레임에 설치고정되어 약간 경사지거나 수평배치된 태양광메인패널 상; ;
기 태양광메인패널의 수평으로 설치된 상기 태양광메인패널과 겹치며 상기 태양광메인패널,
의 일측으로 왕복이동되도록 상기 지지프레임에 설치된 태양광확장패널 및 상기 기둥 또는 ;
지지프레임에 설치되고 상기 태양광확장패널에 연결되어 상기 태양광확장패널을 이동시키,
는 구동부재 를 구비할 수 있다; .
발명의 효과
본 발명에 따른 도로상 또는 철도상 폭방향으로 확장가능한 태양광 발전장치 및 [0025]
발전방법은 태양광발전을 위한 대규모 설치공간 및 토지를 저렴한 비용으로 확보할 수 있,
어 전력원가가 저렴하며 산림 및 환경훼손을 방지할 수 있으며 태양광 발전과 관련한 지, ,
도 종래기술에 따른 태양광 발전장치[ 12] 도 종래기술에 따른 태양광 발전장치[ 13]
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역민원이 최소화되며 태양광 발전장치 구조물에 운전안전 관련 안내장치를 두어 운전자에,
게 많은 정보를 제공하여 안전운전을 도모할 수 있고 빗길 눈길 빙판길을 최소화 할 수 , ,
있어 교통사고를 크게 줄일 수 있으며 전력 수요가 많은 대도시까지 적은 비용으로 송전탑 ,
및 배전 선로를 구축할 수 있는 효과를 가진다.
이에 더하여 태양광발전부가 도로의 폭방향으로 확장가능하도록 구성됨으로써 [0026] , ,
필요시에는 측방향으로 일정 면적만큼 태양광 발전면적을 안전하게 늘려서 발전량을 늘릴
수 있음에 따라 태양광 발전효율을 증대시켜 보수비용 및 전력원가를 줄일 수 있는 효과를 ,
더 가진다.
발명을 실시하기 위한 구체적인 내용
도면을 참조하면 본 발명에 따른 도로상 또는 철도상 폭방향으로 확장가능한 [0031] ,
태양광 발전장치는 기둥 과 태양광발전부 를 포함한다 참고로 본 명세서의 이하 (100) (200) . ,
설명에서는 일례로서 도로상에 구성되는 경우를 설명하기로 한다.
상기 기둥 은 도로 의 일측 양측 또는 중앙선에 세워진다 [0032] (100) (1) , , .
일례로서 상기 기둥 은 비록 도면에 도시되지는 않았지만 도로의 폭이 작 [0033] , (100)
은 경우에는 도로의 일측 또는 중앙선에만 세울 수 있어서 설치 시 도로의 차량운행을 최
대한 제한하지 않으면서 용이하게 설치공사를 할 수 있다.
도 본 발명의 일 실시예에 따른 도로상 [ 1]
또는 철도상 폭방향으로 확장가능한
태양광 발전장치가 단위모듈로서 도
로에 설치된 것
도 도 의 도로상 또는 철도상 폭방향[ 2] 1
으로 확장가능한 태양광 발전장치에
서 태양광발전부가 확장된 것
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다른 일례로서 상기 기둥 은 도면에 도시된 바와 같이 도로 의 양측에 [0034] , (100) (1)
세워진 경우 태양광발전부 의 양측부를 지지함으로써 태양광발전부 가 견고하면서(200) , (200)
도 안정적으로 지지됨에 따라 풍압 설압 등의 여러 가지의 외력에도 안정적인 구조를 유, ,
지할 수 있으며 나아가 상대적으로 보다 더 큰 면적의 태양광발전부 를 기둥 의 , (200) (100)
상부에 설치할 수 있음에 따라 발전량도 증대시킬 수 있다 이에 더하여 상기 기둥 은 . , (100)
도로 의 양측과 함께 중앙선에도 세워질 수 있는데 이는 도로 에 차선이 많아서 도로(1) , (1)
의 폭이 매우 큰 경우에 태양광발전부 가 더욱더 안정적인 지지구조를 취할 수 있도(1) (200)
록 한다.
한편 상기 태양광발전부 는 기둥 에 지지되어 도로 의 상측에 배치 [0035] , (200) (100) (1)
되며 도로 의 폭방향으로 확장가능한 구조를 가진다, (1) .
즉 상기 태양광발전부 는 기둥 의 상부에 설치되어 도로 의 상측에 [0036] , (200) (100) (1)
서 배치된 배치구조를 이루어 일정 면적은 항상 태양광발전이 가능한 상태를 유지하고 필,
요 시에는 일정 면적의 측방향으로 태양광 발전면적을 늘려서 발전량을 늘릴 수 있다 참고.
로 만약에 기둥 없이 후술되는 태양광메인패널 의 일측에서 태양광확장패널, (100) (220) (230)
이 확장되어 연장되면 무게가 많아 나가는 태양광확장패널 이 강풍이나 태풍에 의해 (230)
붕괴되는 문제가 발생하게 된다.
구체적으로 상기 태양광발전부 는 지지프레임 태양광메인패널 [0037] , (200) (210), (220),
태양광확장패널 및 구동부를 구비할 수 있다(230), .
여기에서 상기 지지프레임 은 기둥 의 상단부에 횡방향으로 설치된다 [0038] , (210) (100) .
또한 상기 태양광메인패널 은 지지프레임 에 설치고정되어 수평배치된 [0039] , (220) (210)
다 즉 상기 태양광메인패널 은 전반적으로 도로 와 평행한 구조를 취할 수 있다 다. , (220) (1) .
만 상기 태양광메인패널 은 빗물이나 눈이 녹은 물이 흘러내릴 수 있도록 약간 경사지, (220)
게 형성될 수 있으며 이런 정도의 양간 경사지게 배치된 경우도 본 발명의 수평배치 범위,
에 속한다 이러한 태양광메인패널 의 배치구조는 움직이는 태양의 모든 동선에서도 태. (220)
양광을 받을 수 있고 강풍이나 태풍에 의한 풍압에도 안전성을 확보할 수 있음에 따라 다,
른 각도의 배치구조와 비교하여 평균 발전효율이 크고 안전성이 우수한 장점을 가진다.
아울러 상기 태양광확장패널 은 태양광메인패널 의 하측에 수평으로 [0040] , (230) (220)
배치되어 태양광메인패널 과 겹치며 태양광메인패널 의 일측으로 왕복 이동되도록 (220) , (220)
지지프레임 에 설치된다(210) .
이러한 태양광확장패널 은 태풍이나 강풍 폭설 야간 등으로 인하여 비사 [0041] (230) , ,
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다 선행발명들 .
선행발명 1) 1
공개된 대한민국 공개특허공보 제 호에 게재된 2013. 7. 10. 10-2013-0078850
쌓인 눈 제거를 위한 히터 및 교통관련 센서를 설치한 도로 및 철로의 측면 개방형 ‘
용 시 태양광메인패널 의 하측에 배치되어 태양광메인패널 로만 발전할 수 있도록 (220) (220)
하며 사용 시에는 태양광메인패널 의 일측 바깥쪽으로 이동되어 태양광메인패널, (220) (220)
과 함께 발전을 할 수 있다.
이때 상기 태양광확장패널 의 폭은 바람직하게는 테양광메인패널보다 작게 [0042] , (230)
형성됨으로써 태양광메인패널 의 하측에 배치 시에는 태양광메인패널 에 의해 가, (220) (220)
려져서 발전이 이루어지지 않는 반면에 태양광메인패널 에 의해 안전하여 보호를 받게 , (220)
된다 더욱 바람직하게는 상기 태양광확장패널 의 폭은 태양광메인패널 의 보. , (230) (220) 1/2
다 작게 형성된다.
한편 상기 구동부재 는 기둥 또는 지지프레임 에 설치되고 태양 [0043] , (240) (100) (210)
광확장패널 에 연결되어 태양광확장패널 을 이동시키는 역할을 수행한다(230) , (230) .
상술된 바와 같이 구성되는 도로상 또는 철도상 폭방향으로 확장가능한 태양광 [0051]
발전장치는 도 내지 도 에 도시된 바와 같은 전체구성을 단위모듈 로 하여 도 및 , 1 4 (M) , 9
도 에 도시된 바와 같이 태양광 발전장치인 단위모듈 이 도로 를 따라 복수 개 배열10 (M) (1)
되어 설치가 가능함에 따라 모듈화를 통해 태양광 발전장치에 관한 표준을 정립함으로써 ,
모든 도로 에 일괄적용할 수 있어서 설치단가를 최대한 낮출 수 있다 상기 단위모듈을 (1) .
연속적으로 설치하여 태양광 발전장치를 매우 길게 설치하거나 주위 환경에 따라 수백미터 ,
단위로 단속적으로 설치할 수 있다.
상기와 같은 구조를 갖는 태양광 발전장치는 도로상뿐만 아니라 철도상에도 이 [0060]
층 지붕 형태로 설치될 수 있다.
결과적으로 본 발명에 따른 도로상 또는 철도상 폭방향으로 확장가능한 태양광 [0097] ,
발전장치 및 발전방법은 태양광발전부 가 도로 의 폭방향으로 확장가능하도록 구성, (200) (1)
됨으로써 필요 시에는 측방향으로 일정 면적만큼 태양광 발전면적을 늘려서 발전량을 늘릴 ,
수 있음에 따라 태양광 발전효율을 증대시킬 수 있다, .
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태양광 발전시스템이라는 명칭의 발명으로 주요 내용은 다음과 같다’ , .
기술분야
최근 신 재생에너지에 대한 관심이 증가하면서 태양광발전과 같은 자연친화적 [0001] · ,
인 에너지를 이용하여 발전 용량을 늘리고 있다 그러나 대도시 및 산업단지 전력 수요가 . ,
많은 선진국에서도 태양광발전을 설치하기 위한 도시 주변의 용지 부족과 비용 문제로 도
시 주변보다는 주로 산간 및 해안 지역에 태양광발전단지를 건설하는 경우가 많다 이 경우 .
전력 수요가 많은 대도시까지 송전탑 및 배전 선로를 구축하는데 많은 비용을 재투자해야
하는 문제가 있다.
본 발명은 모든 나라는 넓은 면적의 도로와 철로와 같은 형태의 공공 사회간접 [0002]
자본 을 가지고 있으며 철로와 도로 위에는 교통 관련 시설물 외에는 없는 개활지 형(SOC) ,
태이며 주변의 부지는 평탄하게 정리되어 있으므로 최소한의 비용으로 도로와 철로 위에 ,
이층 형태로 지붕 구조물을 설치하고 그 위에 태양전지판을 설치하는 개념과 방법에 대해
서이다 한국의 경우 철로의 길이는 고속도로의 경우 에 이르고 있는 등 . 3,400km, 4,000km
전체 국토 면적의 가 도로 및 철로의 면적으로 알려져 있다3% .
이에 선진 각국에서는 도로 주변의 유휴지를 이용하거나 도로변에 방음벽에 태 [0003] ,
양전지판을 추가로 설치하여 운용하고 있다 최근 미국 산타모니카 시에서는 일부 도로를 . ,
밀폐형 태양광 터널로 만드는 개념도 제시되었다 벨기에 철도청에서는 년 파리에서 . 2011
암스테르담을 잇는 철로 중 마일 구간에 개의 태양광전지판 터널을 설치하여 시2.1 16,000 ,
간당 전력을 생산하며 이산화탄소 톤을 줄이는 효과가 있다고 발표하였다3300MW 2400 .
이러한 방식은 도로 전체가 아닌 일부 구간만 적용한다는 전제로 시작되어 태양광발전 용
도로만 국한되는 한계점이 있다 일부에서는 태양광발전 기술이 비싸다는 평가가 있지만 최.
근 공급과잉으로 가격이 와트 당 달러에 근접하고 있으며 도로 및 철로와 같은 대규모(W) 1 ,
의 시설에 설치할 경우 표준화 등으로 년 정도에 비용을 회수할 수 있을 것으로 전망2~3
하고 있다.
이상과 같이 전체 국토의 큰 면적을 점유하고 있는 공공용지 형태의 도로와 철 [0004] ,
로를 이용하여 태양광전지판을 설치하여 전력을 생산하는 사업이 유럽과 미국 일본에서 최,
근 진행되고 있지만 일부 구간에 국한되고 있어 전체 도로 및 철로 구간으로 확대하기 위,
해서는 해결해야할 과제가 많다 즉 기존 도로 및 철로에 설치하는 경우에는 차량 충돌시 . ,
안전 대책 및 작업 공정에도 많은 주의가 필요하므로 모듈화된 방식에 대한 연구도 필요하
다 이와 함께 전체 도로 및 철로 위에 새로운 이층 형태의 구조물을 설치할 경우 이는 전 . ,
- 13 -
국토를 연결하는 중요한 전력 및 통신 센서 네트워크의 허브 역할을 수행한다는 측면에서, ,
정보통신 기술 과 융합된 새로운 개념의 지능형 도로 및 철로로 발전시키는 개념 정립 (IT)
및 연구도 필요하다.
배경기술
한국의 경우 상업용 태양광 발전 시장 현재 기술로 급 태양광 발전단지 [0007] ( 20MW
면적 만 제곱미터 억원 투자필요 은 크게 발전차액시장 과 의무구입시장68 , 1500 ) (FIT) (RPS)
으로 나누어진다 발전차액시장 은 신재생에너지 발전단가와 화석연료 발전단가의 차액. (FIT)
을 정부가 보전해 주는 시장으로 년까지 의 구매용량을 설정하였다 의무구입2011 500MW .
시장 은 한국전력이 일정 용량 이상의 신 재생에너지를 의무 구입해야 하는 제도로 (RPS) · 20
년 부터 년 로 구입량이 정해졌다 한국전력의 신 재생에너지 전력12 200MW 2016 1,200MW . ·
매입단가는 당 원 원자력 원 수력 원 원유 원 발전원별 거래단가1KWh 677 ( 38 , 107 , 115 /KWh )
내외이다 를 생산하는데 필요한 일반급 태양전지판 면적 급 모듈이 . 1KW (1.5m x 0.8m 150
내외 현재 가격 무게 은 제곱미터로 일조량을 고려하면 연평균 W , 150~200$, 12kg) 10 1,0
를 생산할 수 있다 그러므로 도로 및 철로의 폭 에 태양전지판을 설치하면 00KWh . , 30m 1K
당 의 용량으로 연평균 전기를 생산할 수 있다 도로 및 철로 m 3MW 3,000MWh . 1,000Km
에 설치하면 의 발전용량 원전 기당 을 확보할 수 있으며 철로와 도로 3,000MW ( 1 1000MW) ,
주변에는 높은 건물이 없어 태양광 상태도 상대적으로 양호하다.
그러므로 도심에서 멀리 떨어져 있는 지역의 일반 나대지 급 태양광 발전 [0008] , (50MW
단지 면적으로 만평 필요 를 사용하는 태양광 발전보다는 도로와 철로 위에 구조물을 만50 ) ,
들고 태양전지판을 설치하면 부지 매입비를 투자할 필요 없이 일괄적으로 경제적인 표준화
된 공법으로 구축할 수 있고 대규모 전력 수요처는 해당 지역을 통과하는 도로와 철로를 ,
통하여 분기시켜 가며 전력을 공급할 수 있다는 이점이 있다 이와 함께 도로 및 철로의 노.
면을 비와 눈으로부터 차단할 수 있어 안전 운행에도 획기적인 기여를 할 수 있지만 대부,
분 기존 도로와 철로 시설물에 병행하여 설치해야 하므로 해결해야 하는 과제가 많다.
해결하려는 과제
기존 도로 및 철로에 구조물을 설치하고 상단에 태양전지판을 설치하기 위해서 [0009]
는 도로 및 철로를 따라 정해진 간격으로 태양전지판 하중을 지지하는 기둥 구조물을 설치,
하여야 하는데 기둥 구조물 설치 위치는 도로 및 철로변에 있으므로 기존 교통 흐름에 영
향을 주지 않고 설치할 수 있다 그리고 기둥 사이에 보강 프레임 및 상판 및 지붕 프레임 . ,
구조물을 크레인으로 올려 기둥에 고정한 후 태양전지판을 설치하고 배선 및 네트워크를 ,
- 14 -
구축하는 방식으로 요약할 수 있다 현재 방음벽이나 캐노피를 설치하는 경우와 같이 측면 .
및 상면을 차단하는 경우 풍압을 견디기 위하여 강한 구조물이 필요하지만 상판만 설치하,
는 구조물의 경우 상판에 적절한 바람 유동 통로를 만들면 풍압을 획기적으로 줄일 수 있
어 최소한의 구조물로도 안정성을 확보해 줄 수 있다 일례로 풍압을 최소화하여 간격. 10m
으로 기둥을 설치하는 것보다 간격으로 설치하는 것은 공사 비용을 획기적으로 줄여20m
줄 수 있다 이러한 측면에서 전체 도로 및 철로에 태양전지 발전시스템을 구축하기 위해서.
는 다음과 같은 문제점을 해결하여야 한다 첫째 완전 밀폐형으로 하는 캐노피 및 터널과 . ,
달리 전 구간에 걸쳐 구축하므로 풍압을 줄일수 있는 형태의 구조물 형태로 설계되어야 한
다 둘째 도로나 철로 운행 차량의 시야 확보와 안전 운행을 위해 측면은 최대한 개방이 . ,
되어야 한다 셋째 태양전지판을 포함한 구조물의 이상 현상을 조기에 발견하기 위해 기울. ,
임 감지를 정밀하게 항시 측정하여 이상 발생시 신속히 조치를 취할 수 있어야 한다 도로 .
및 철로의 경우 상판 구조물이 무너질 경우 대형 참사가 발생하므로 이 부분은 매우 중요
하다 넷째 철로와 도로를 비가 내릴 때 청소하기 위해 필요시에는 배수로를 도로 밖에서 . ,
도로 안쪽으로 변경함도 필요하다 다섯째 사고가 나서 구조물의 일부가 붕괴하는 경우에. ,
도 상판에 전력 및 네트워크 케이블이 절단되지 않도록 보호하는 수단 및 구조물 구간별
모듈화와 같은 안전 대책이 필요하다 여섯째 상판은 도로 및 철로를 비와 눈으로부터 보. ,
호하지만 눈이 태양전지판에 쌓일 경우 하중의 증가로 붕괴 우려가 있으므로 태양전지 부,
분에 히터를 설치하여 눈이 쌓이는 것을 감지하여 히터를 작동시켜야 한다 일곱째 철로 . ,
및 도로에 각종 표지판이 설치되어 있는데 이를 상판 및 기둥에 설치되어야 한다 여덟째. ,
도로 및 철로에는 전신주와 가로등과 같은 수직 구조물이 이미 설치되어 있는데 이를 활용
할 수 있는 방법이 제시되어야 한다.
과제의 해결 수단
기존 도로 및 철로 변에 기둥 구조물을 설치하고 상단에 태양전지판을 설치하기 [0011]
위해서는 도로 및 철로를 따라 정해진 간격으로 우선 기둥을 설치하여야 하는데 이는 새로 ,
설치하는 경우와 설치되어 있는 전신주와 가로등의 구조물을 이용하는 방법이 있다 이러한 .
기둥 사이를 연결하는 프레임 형태의 구조 보강용 보를 설치하고 그 상단에 태양전지판을 ,
설치하고 전력선 및 통신선을 배선하는 형태를 기본으로 구성된다 기둥을 제외한 보와 상.
판 구조물은 알루미늄과 같은 경량 재질로 구성하여야 기둥에 가해지는 하중을 최소화시킬
수 있다 일반적인 형태의 태양전지판 급 모듈 무게 을 사용할 경우 . (1.5m x 0.8m 12kg) 30
도로폭과 간격의 기둥 사이의 태양전지판 무게는 m 10m 30/1.5 x 10/0.8 x 12kg = 3,00
이 되므로 태양전지판도 고정하는 프레임을 알루미늄 혹은 마그네슘 합금으로 바꾸어 0kg ,
- 15 -
무게를 획기적으로 감소시키고 기둥 사이의 프레임 구조물을 통해 하중을 기둥 쪽으로 분,
산시켜야 한다.
현재 도로변에 방음벽이나 캐노피를 설치하는 경우와 같이 측면을 차단하는 경 [0012]
우 해당 방향의 바람에 의한 풍압을 견디기 위하여 강한 구조물이 필요하지만 측면을 기둥,
만 세워 대부분 개방하고 상판만 설치하는 구조물의 경우에는 상판에 적절한 위로부터의
바람에 대응하여 바람 유동 통로를 만들면 풍압을 획기적으로 줄여 구조물의 안정성을 확
보해 줄 수 있다 즉 풍압의 영향을 최소화하여 간격으로 기둥을 설치하여 간격. , 30m 10m
으로 설치하는 것보다 공사비용을 획기적으로 절감할 수 있다 기둥 간격은 태양전지판과 .
구조 보강 프레임들의 하중을 계산하며 도로 폭에 따라 최대한 안전을 보장하도록 결정하
며 기둥 사이에는 기둥을 연결하는 보강 프레임이 설치되어야 한다 완전 밀폐형으로 하는 , .
캐노피와 달리 도로 전체 구간에 걸쳐 구축하므로 풍압을 줄일 수 있는 형태의 구조물로
제공되어야 하므로 측면이 개방되고 상판만 설치하는 지붕형 구조물에서도 바람의 영향을 ,
최소화 할 수 있는 지붕 단면 구조 바람이 불어올 때 발생하는 항력계수 와 리프트 계수 ( Cd
이 작아야 함 를 풍동 실험을 통하여 최적화시킬 수 있다 또한 상판에 바람이 가해졌을 Cl ) . ,
때 바람을 유동시키는 통로를 설치하는 것도 상판에 가해지는 풍압을 최소화시킬 수 있는
대안으로 제시될 수 있다 도로나 철로 운행 차량의 시야 확보를 위해 측면은 최대한 개방.
이 되어야 한다는 점에서 현재 일본에서 건설한 측면 태양전지판이나 미국의 밀폐형 태양,
발전 도로의 개념은 적합하지 않다 태양전지판의 높이도 현재 도로 구조물은 이상의 . 4.5m
높이로 규정되어 있지만 가로등과 비슷한 이상의 높이를 갖는 것도 하단에 기존의 전, 10m
광판 및 도로 표지판을 그대로 사용할 수 있다는 장점과 함께 아래에서 고속으로 주행하는 ,
차량으로 인해 발생하는 풍압의 영향도 최소화시킬수 있다 이와 같은 도로 위의 구조물은 .
기둥과 차량 충돌 사고 발생시 연속적인 붕괴를 막아야 하므로 기둥 사이의 프레임 및 태
양전지판 구조물도 모듈화 구조를 가져야 하며 태양전지판을 포함한 구조물의 안전을 위해 ,
기울임 감지 혹은 진동특성 감지 센서 등을 설치하여 이상 발생시 신속히 조치를 취할 수
있도록 한다 철로와 도로를 주기적으로 비가 내릴 때 청소하기 위해 배수로를 평상시에는 .
도로 밖으로 향하다가 도로 안쪽으로 변경할 수 있는 방법으로는 배수로에 청소시에 가이,
드 판을 추가로 부착하고 청소 후에 분리하는 방법도 제시될 수 있다 태양전지판은 도로 .
및 철로를 비와 눈으로부터 보호해 주지만 눈이 태양전지판에 쌓일 경우 하중의 증가로 붕,
괴 우려가 있으므로 태양전지판에 히터를 설치하여 눈이 쌓이는 것을 감지하는 센서를 설
치하거나 혹은 원격지에서 히터를 작동시킬 수 있어야 한다 히터를 가동시킬 경우 전력이 .
소비되므로 야간에는 중단시키고 태양전지판에 쌓인 눈을 녹였을 경우 태양광발전이 가능,
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한 시점에 히터에 전력을 공급하는 것이 타당하다 철로 및 도로에는 풍압에 노출되어 있는 .
각종 표지판과 전광판이 설치되어 있는데 이를 상판 하단 및 기둥 옆에 설치되도록 해당 ,
위치의 기둥 구조물은 보다 강한 형태로 구축할 필요가 있다 도로 및 철로에는 전신주와 .
가로등과 같은 수직 구조물이 설치되어 있는데 이를 활용할 수 있는 방법으로 가로등과 전
신주의 경우 폴을 제거하고 기초에 해당하는 지주 부분을 보강하여 활용하는 방법이 제시
될 수 있다.
발명의 효과
본 발명은 도로 및 철로에 태양광발전판을 설치함으로써 공공 부지를 활용함은 [0013]
물론 도로 및 철로로 연결되는 전력 수요처와 연계하여 발전함으로써 송배전 비용을 획기
적으로 절감할 수 있다 이와 함께 도로에 눈과 비가 내리지 않으므로 빗길과 눈길 운행 조.
건을 근본적으로 개선함으로써 한국에서만 연간 만 건 발생하는 눈길 빙판길 및 빗길 교, 3 /
통사고를 예방할 수 있는데 다음과 같은 효과가 기대된다.
첫째 도로와 철로와 같은 기반이 형성된 기존 공공 용지를 활용하여 태양광발 [0014] ,
전을 할 수 있고 도로와 철로로 연결되는 전력 수요처로 송배전 라인을 동시에 구축할 수 ,
있어 매우 경제적이다.
둘째 한국은 연간 만 건의 빗길과 눈길 교통사고가 발생하는데 도로 위에 태 [0015] , 3 ,
양전지판을 이층으로 가설하므로 하부의 도로 상태를 언제나 기후와 무관하게 정상 상태로
유지할 수 있어 교통사고를 근본적으로 예방할 수 있다 특히 눈길 및 빙판길의 경우 막대. ,
한 제설비용을 절감함은 물론 장마로 인한 도로 아스팔트 파손도 방지할 수 있다 안개 상.
습 발생 지역에서는 측면에 투명한 형태의 안개 차단판을 설치함으로써 도로에 안개가 침
투하는 것도 최소화할 수 있다.
셋째 측면은 개방하고 상판에 태양전지판을 설치함으로써 풍압의 영향을 최소 [0016] ,
화함은 물론 도시 미관을 해치는 가로등 전신주 교통표지판 전광판을 통합 설치할 수 있, , , ,
어 시설물 유지보수 비용을 획기적으로 절감할 수 있다.
넷째 도로 하부에 일일이 교통 관련 센서를 매설하여 설치하는 대신 상부에 수 [0017] ,
간격으로 카메라센서 중심의 센서 네트워크를 구축함으로써 도로 전체에 걸쳐 교통 정보m
는 물론 시설물 관련 상세한 정보를 원격지에서 획득할 수 있다.
다섯째 기둥을 보강하여 자전거 전용 길을 도로와 철로 위 이층에 가설할 수 [0018] ,
있어 지상의 도로에 설치하는 경우 막대한 추가 도로 용지 부담 문제와 차량과 충돌 위험
문제도 해결할 수 있으며 자전거 고속도로를 통하여 도시 사이를 안전하게 신속히 이동할 ,
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수도 있다.
여섯째 태양전지판에 눈이 쌓이는 경우 자동감지 혹은 원격지에서 태양전지판 [0019] ,
의 히터를 작동시켜 녹임으로써 해가 떠오를 경우 바로 태양광발전이 가능한 상태로 유지,
시킬 수 있다.
발명을 실시하기 위한 구체적인 내용
재생가능 에너지 는 자연 상태에서 만들어진 에너지를 말하 [0021] (renewable energy)
며 태양 에너지와 풍력 수력 생물 자원 바이오매스 지열 조력 파도 에너지 등이 있다, , , ( ), , , .
재생 가능 에너지의 종류는 여러 가지가 있지만 이것들의 대부분은 태양으로부터 , (99.98%)
온 것이다 즉 바람은 공기가 태양 에너지를 받아서 움직이기 때문에 생기고 물의 흐름도 . ,
햇빛을 받아 증발한 수증기가 비가 되어서 내려오기 때문에 생긴다 파도나 해류도 바닷물.
이 햇빛을 받아 온도차가 일어나기 때문에 생긴다 나무도 광합성을 통해서 만들어지는 것.
으로 태양 에너지가 변형된 것이다 재생 가능 에너지 중에서 태양 에너지와 크게 상관없는 .
것은 조력과 지열이다 조력은 조수를 이용하는 것인데 조수는 달이 지구를 잡아당기는 힘. ,
에 의해서 생긴다 지열은 지구 내부의 열로 인해서 생긴다 기후변화 문제의 심화와 화석. .
연료의 고갈 등으로 재생가능 에너지의 중요성과 비중은 점차 증가하고 있어 각 국가에서,
는 발전사업자에게 발전량의 일정 비율을 신 재생에너지로 공급토록 의무화하는 제도 한국· (
의 경우 년 년 로 확대 와 신 재생에너지 발전 원가를 정부 재정으로 2012 2% 2011 10% ) ·→
보상해 주는 발전차액제도 매년 약 억원 집행 를 운영하고 있다 이에 태양전지를 부( 3,950 ) .
착한 패널을 대규모로 펼쳐 태양광 에너지를 이용 반영구적으로 활용할 수 있고 태양전지,
를 사용해서 유지 보수가 간편하며 무공해 무진장의 태양에너지를 사용한다는 장점으로 미
래의 대체 에너지원으로 태양광발전이 활성화되고 있다 현재는 용지 구입 비용 문제로 전.
력수요처와 멀리 떨어져 있는 미개발 지역에 주로 설치하므로 전력 수요처인 도심까지 막
대한 송배전 비용을 필요로 한다 일례로 최근 발표된 한국의 남해안 급 원전 기 용. 5GW ( 5
량 풍력발전단지는 건설비만 조 원이 투자되지만 전라남도는 전력부하 집중 지역이 아) 15 ,
니기 때문에 생산된 전력을 수도권 지역으로 송 배전하는 비용만 조 원에 달하는 문제가 / 3
있다.
제 도는 태양광 발전에 있어서 계통연계형 시스템과 독립형 시스템 방식을 비교 [0024] 1
하여 나타내는데 본 발명은 생산된 전력의 일부는 자체적으로 사용하고 잉여 전력을 전력 ,
수급처로 전송하는 계통연계형 시스템을 적용한다 제 도는 벨기에 철도청이 운영하는 철. 2
로에 설치한 마일 길이의 태양광 터널 철로를 나타낸다 총 개의 태양전지판을 2.1 . 16,000
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설치하여 의 전력을 생산하여 이산화탄소 배출량을 톤 줄이는 효과가 있다3,330MW 2,400 .
제 도는 일본에서 도로 측면의 방음벽에 추가로 태양전지판을 설치한 사례를 나타내는데3 ,
측면에 설치하므로 각도가 도 정도로 태양광 효율 태양광 효율은 태양전지판과 지표면 60 (
사이 각 도 이내가 제일 좋은 것으로 알려짐 이 저하되는 단점이 있다 제 도는 미국 산타5 ) . 4
모니카 시에서 제안한 태양광 도로의 개념도로 완전 밀폐형 구조로 되어 있어 운전자가 거,
리감을 상실하므로 일부 구간만 가능하고 도로 안에 항시 가로등을 켜야한다는 문제점이 ,
있다.
도로와 철로 위에 태양전지판을 설치하는 경우 차량추돌 사고 발생시 안전 대 [0025] ,
책과 기존 도로에 교통 흐름에 영향을 최소화하며 설치해야 하는 대책 및 이미 설치되어
있는 각종 교통 관련 시설물을 수용해야 하는 문제점들을 기본적으로 해결해야 한다 제. 5
도는 본 발명의 쌓인 눈 제거를 위한 히터 및 교통관련 센서를 설치한 도로 및 철로의 측
제 도 본 발명의 쌓인 눈 제거를 위한 히터 및 교통관련 센서를 설치한 도로 및 철로[ 5 ]
의 측면 개방형 태양광 발전시스템의 구성도
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면 개방형 태양광발전 시스템의 구성도를 나타낸다 기존 도로에 측면이 밀폐된 형태로 구.
조물 터널 형태로 만들어질 경우 측면이 풍압에 노출되어 구조물에 부담이 많아지며 운전,
자들에게 단조로운 시야를 제공하여 안전 운행에 많은 장애를 일으킬 우려가 있다 이에. ,
측면이 기둥을 제외하고는 개방되는 태양 전지판이 설치된 지붕만 있는 형태가 가장 바람
직하다 측면이 개방되어 있으므로 어두운 밀폐형과 달리 주간에는 가로등을 켤 필요가 없.
다 즉 도로 및 철로 위에 가설하는 태양광발전 장치에 있어서 하중에 따라 정해진 간격. , ,
으로 도로와 철로 변에 설치된 기둥 사이를 개방시켜 운전자의 시야를 확보하는 수단(1) ;
기둥 사이를 연결하여 하중을 분산시키고 구조물을 강화하는 기둥 보강 프레임 을 설(1) (4)
치하는 수단 태양전지판 및 설치기구 를 고정하는 상판 고정 프레임 을 기둥 보강 프; (2) (3)
레임 과 조립하는 수단 태양전지판 및 설치기구 를 상판 고정프레임 과 조립하는 수(4) ; (2) (3)
단으로 구성하여 기본적으로 기둥 사이가 개방된 도로 및 철로의 태양광발전 장치 및 방법,
이 제공된다.
이와 같은 방식으로 구성되는 도로 및 철로 위의 태양광발전 장치는 도로와 철 [0028]
로에 이층 지붕 형태로 제공되므로 지붕에 공통적으로 전원 및 네트워크 케이블을 설치할 ,
수 있어 정보통신 기술과 접목하여 지능형 도로 및 철로를 구현함이 타당하다 즉 중앙(IT) . ,
에 전력 케이블 및 네트워크 케이블을 가설하는 배전 기구물을 배치한 도로 및 철로의 태
양광발전 장치가 제공된다 현재 도로 및 철로에 설치하는 태양전지판은 지하에 케이블을 . ,
매설하여 전력수요처에 전송하는 방법을 사용하고 있지만 본 발명처럼 전체 도로 및 철로 ,
영역에 걸쳐서 태양광발전장치를 구축할 경우 전력수요처와 도로 및 철로를 통해 연결되므
로 중앙 부분에 전력 및 네트워크 케이블을 배치할 수 있다 이때 전력 케이블 및 네트워. ,
크 케이블을 기둥 과 기둥 사이를 연결할 때 한쪽 기둥 과 프레임이 차량 충돌로 파(1) (1) , (1)
손되더라도 케이블이 끊어지지 않도록 여유 길이 일례로 자브라 케이블 를 확보해두도록 구( )
성한다 기둥에 작용하는 하중은 구조물과 태양전지판의 무게와 바람에 의한 풍압이 있다. .
풍압은 바람에 의해 물체가 받는 압력을 말하는데 공기밀도 풍속의 제곱 바람에 직각인 , ,
판의 면적 풍압 저항계수 바람에 직각으로 받는 판의 면적 공기밀도 풍속의 제곱( = x x x /
에 비례한다 면적이 제곱미터의 태양전지판이 바람 방향에 직각으로 있을 2) . 100 40m/sec
경우 작용하는 풍압은 이고 공기밀도 무게로 환산하면 톤이나 된96,000N ( 1.2kg/m^3) 9.8
다 그러므로 풍압을 최소화하기 위해 측면은 당연히 개방함 운전자 시야 확보도 안전 운. , (
행에 중요 수십 의 밀폐된 터널 안을 운행한다는 것은 사고 위험성 증대 과 함께 지붕 , km ) ,
단면도 공기역학적으로 항력 및 리프트 계수를 최소화시키는 형상을 가져야 하면서 간헐적,
으로 위에서 내려오는 바람으로 인한 풍압도 최소화하기 위해 태양전지판 판넬 사이사이
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선행발명 갑 제 호증2) 2( 8 )
공개된 대한민국 공개특허공보 제 호에 게재된 슬2011. 9. 1. 10-2011-0098527 ‘
공간에 최대한 바람유도통로를 만들어 항력을 최소화시켜야 한다 즉 태양전지판 사이에 . ,
바람유도통로 를 설치하는 수단 바람유도통로 를 통해 들어오는 비와 눈을 배수구로 (11) ; (11)
연결하는 수단을 함께 구성하여 비와 눈이 도로 및 철로에 떨어지지 않으면서 상판에 가해
지는 풍압을 감소시키도록 구성한다.
도로 및 철로는 비가 오나 눈이 오더라도 빗길 눈길 빙판길로 변하지 않도록 유 [0032] / /
지할 수 있다면 해마다 발생하는 많은 교통사고를 획기적으로 줄일 수 있다 이를 방지하려.
면 근본적으로 도로나 철로에는 비와 눈이 내리지 않도록 하면 해결된다 즉 도로 및 철로 . ,
안쪽으로 비와 눈이 들어오는 것을 방지하기 위해 기둥 사이에 비와 눈 차양판 을 설(1) (8)
치함을 특징으로 하는 차양판이 설치된 도로 및 철로의 태양광발전 장치를 제공하면 해결
할 수 있다 기존 도로에 차량 주행 공간의 일부에 자전거 길을 만들기 위해 많은 노력을 .
하고 있지만 이를 위해 차량 주행 공간이 좁아지며 차량과 같이 주행하므로 사고 발생 위,
험이 매우 높다 이에 안전한 도로 및 철로 위 이층에 자전거 전용 길을 만드는 것을 본 발.
명을 통해 제안하고자 한다 즉 도로 및 철로의 이층 구조물에 자전거길이 함께 설치된 태. ,
양광발전 장치로써 도로 및 철로 변의 기둥 사이에 자전거길 로 사용하도록 자전거 , (1) (15)
주행 통로 및 진입과 진출 통로를 설치하도록 구성한다 이와 함께 도로는 빗물에 의해 청. ,
소가 이루어지는데 도로에 지붕이 있을 경우 이에 대한 대책이 필요하다 즉 비가 내릴 때 . ,
도로 및 철로를 청소하기 위해 상판에서 내려오는 빗물이 흐르는 배수구에 빗물통로 방향
조절장치 를 설치하여 도로 안쪽으로 빗물이 흐르도록 바꿀 수 있도록 구성한다 빗물통(9) .
로 조절장치 는 배수구에 간단한 빗물을 도로 안쪽으로 흐르도록 하는 깔대기를 청소시에(9)
만 배수구에 끼워넣는 형태로 제시될 수 있다.
이와 함께 도로 표지판 및 전광판을 기둥 보강 프레임 과 상판 고정프레임 [0033] , (4) (3)
에 고정하도록 구성되는 도로 및 철로의 태양광발전 장치에 부착하는 기구가 설치된 전광
판 혹은 도로표지판도 본 발명을 통해 제시될 수 있다 이를 통해 도로상의 수많은 교통시.
설물 구조물을 대체할 수 있다 지표면에 수직으로 세우는 기둥에 직각방향으로 교통 시설.
물을 부착하는 경우 바람에 의한 풍압이 직접 작용한다 그러므로 도로 표지판 및 전광판. ,
을 기둥 보강 프레임 과 상판 고정프레임 에 고정하는 위치의 기둥 은 풍압에 견디도(4) (3) (1) ,
록 강화된 형태의 기둥 과 프레임 형태로 구성하여야 한다(1) .
- 21 -
라이드형 태양광 발전장치라는 명칭의 발명으로 이 사건의 쟁점과 관련된 내용 및 도’ ,
면은 다음과 같다.
기술분야
본 발명은 태양광 발전장치에 관한 것으로서 보다 상세하게는 태양 열에너지를 [0001] ,
흡수하는 집열판넬의 면적이 슬라이드 방식에 의해 가변되도록 하여 풍압 등에 의해 집열
판넬이 파손되는 것을 방지하고 또한 집열판넬의 면적 증가를 통하여 많은 양의 태양 열에,
너지를 흡수하도록 할 수 있는 슬라이드형 태양광 발전장치에 관한 것이다.
배경기술
이러한 태양광 발전장치는 태양의 고도나 방위를 측정하거나 시간에 맞추어 미 [0003] ,
리 프로그램된 방법에 따라 태양광을 추적한 후 태양 열에너지를 집열판넬을 통하여 집열
한 후 이를 전기로 변화시키도록 하는 구성을 포함하고 있다.
여기서 상기 집열판넬은 태양광으로부터 열에너지를 집열하기 위한 것으로 많 [0004] ,
은 양의 열에너지를 집열하기 위하여 비교적 면적이 넓은 판형상의 판넬이 사용되고 있다.
따라서 상기 집열판넬을 태양의 고도나 방위에 맞추어 각도를 변화시키기 위해 [0005]
서는 상기 집열판넬과 지지부재사이에 상기 집열판넬의 각도를 회동시키는 회동부재가 구
비되는데 이때 상기 집열판넬이 설치된 장소가 바람에 많은 영향을 받을 경우 상기 회동, ,
부재가 풍압을 견디지 못하여 파손되는 문제가 있고 이로 인하여 상기 집열판넬도 지지부
재로부터 분리되어 파손되는 문제점이 있다.
해결하려는 과제
따라서 본 발명의 목적은 집열판넬의 면적이 슬라이드 방식에 의해 가변되도록 [0006]
하여 강풍 등과 같은 풍압에 최소의 영향을 받도록 하여 집열판넬의 파손을 방지하고 많은
양의 태양 열에너지를 흡수하여 에너지 효율을 향상시킬 수 있는 슬라이드형 태양광 발전
장치를 제공하는 것이다.
과제의 해결 수단
본 발명에 의하면 태양으로부터 열에너지를 집열하는 메인집열판넬과 서브집열 [0008] ,
판넬로 구성된 집열판넬 상기메인집열판넬의 중공에 서브집열판넬이 슬라이드 방식으로 출;
입되도록 조절하는 슬라이드조절수단 상기 집열판넬의 하측부에 구비되어 일정한 양의 동;
력으로 상기 집열판넬의 경사 각도를 조절하는 경사조절수단 상기 경사조절수단의 하부에 ;
형성되어 상기 집열판넬의 좌우 회전을 조절하는 회전조절수단 상기 집열판넬 경사조절수; ,
- 22 -
단 및 회전조절수단을 축방향으로 지지하는 지지수단 및 상기 슬라이드조절수단 경사조절; ,
수단 및 회전조절수단을 제어하여 상기 집열판넬의 집열 면적 변화를 가능하게 하고 집열
판넬이 태양을 향하도록 제어하는 제어수단을 포함하는 슬라이드형 태양광 발전장치가 제
공된다.
여기서 상기 집열판넬은 메인프레임의 상측부에 메인집열판넬이 지지되고 상 [0009] , , ,
기 메인프레임의 중공에 슬라이딩 가능하게 구비되는 서브프레임에 서브집열판넬이 지지되
는 것이 바람직하다.
발명의 효과
따라서 본 발명에 의하면 슬라이드조절수단에 의하여 메인집열판넬의 중공에 [0011] ,
서브집열판넬이 슬라이딩 출입됨으로써 비교적 간단한 구성을 통하여 집열판넬의 집열 면,
적의 가변을 가능하게 할 수 있다.
또한 상기 집열판넬들에 강풍 등과 같은 강한 풍압이 가해지는 경우 상기 메인 [0012] ,
집열판넬의 내부에 서브집열판넬이 슬라이딩 삽입되도록 하여 집열판넬이 강풍에 의해 파
손되는 것을 방지할 수 있다.
또한 상기 집열판넬들에 강한 풍압이 가해지지 않는 경우 상기 메인집열판넬의 [0013] ,
내부로부터 서브집열판넬이 슬라이딩 배출되도록 하여 집열 면적을 증가시키고 이를 통하
여 집열 효율을 향상시킬 수 있다.
발명을 실시하기 위한 구체적인 내용
도 내지 도 에 도시된 바와 같이 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 슬라이 [0018] 1 4 ,
드형 태양광 발전장치는 태양으로부터 열에너지를 집열하는 메인집열판넬 과 서브집열, (111)
판넬 로 구성된 집열판넬 상기 메인집열판넬 의 중공에 서브집열판넬 이 (112) (110), (111) (112)
슬라이드 방식으로 출입되도록 조절하는 슬라이드조절수단 상기집열판넬 의 하측(120), (110)
부에 구비되어 일정한 양의 동력으로 상기 집열판넬 의 경사 각도를 조절하는 경사조(110)
절수단 상기 경사조절수단 의 하부에 형성되어 상기 집열판넬 의 좌우 회전(130), (130) (110)
을 조절하는 회전조절수단 상기 집열판넬 경사조절수단 및 회전조절수단(140), (110), (130)
을 축방향으로 지지하는 지지수단 및 상기 슬라이드조절수단 경사조절수단(140) (150) (120),
및 회전조절수단 을 제어하여 상기 집열판넬 의 집열 면적 변화를 가능하게 (130) (140) (110)
하고 집열판넬 이 항상 태양을 향하도록 제어하는 제어수단 을 포함한다(110) (160) .
도 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 [ 1] 도 도 의 슬라이드형 태양광 발전장치[ 2] 1
- 23 -
상기 집열판넬 은 장방형의 메인프레임 의 상측부에 구비되어 태양으 [0019] (110) , (110a)
로부터 열에너지를 집열하는 메인집열판넬 과 상기 메인프레임 의 중공에 슬라이(111) , (110a)
딩 가능하게 구비되는 서브프레임 에 지지되어 후술된 슬라이드조절수단 에 의해 (110b) (120)
상기 중공에 출입되는 서브집열판넬 을 포함한다(112) .
여기서 상기 집열판넬 의 메인집열판넬 에는 상기 집열판넬 에 가 [0020] , (110) (111) (110)
해지는 풍압을 자동으로 측정하는 풍압측정센서와 태양의 이동방향을 추적하는 태양광추적
센서를 포함할 수 있다.
상기 슬라이드조절수단 은 상기 풍압측정센서의 풍압 측정에 따라 메인집 [0021] (120) ,
열판넬 의 중공에 서브집열판넬 이 슬라이드 방식으로 출입되도록 조절하여 집열(111) (112)
판넬 의 집열 면적을 변화시키기 위한 것으로 상기 메인프레임 의 측면부위에 상(110) , (110a)
기 메인집열판넬 의 길이방향으로 구비되는 가이드블록 상기 가이드블록 의 (111) (121), (121)
하단부 즉 상기 서브집열판넬 이 출입되는 부위에 구비되는 구동기어 상기 서브, (112) (122),
집열판넬 의 서브프레임 의 측면부위에 삽입 구비되어 상기 가이드블록 을 (111) (110b) (121)
따라 서브프레임 이 슬라이딩되도록 하는 슬라이드블록 상기 슬라이드블록(110b) (123), (123)
에 길이방향으로 구비되어 상기 구동기어 에 치합되는 래크기어 및 상기 제어수(122) (124)
슬라이드형 태양광 발전장치를 나타
낸 사시도
를 나타낸 측면도
- 24 -
단 의 제어에 따라 상기 구동기어 가 래크기어 를 따라 구동되도록 하여 상기 (160) (122) (124)
서브프레임 이 메인프레임 의 중공에 출입되도록 하는 구동모터 미도시 를 포함(110b) (110a) ( )
한다 여기서 상기 구동기어 는 상기 가이드블록 에 복수개가 구비되는 것이 바람. , (122) (121)
직하다.
또한 상기 슬라이드조절수단 에 있어서 상기 서브프레임 이 메인프 [0023] , (120) , (110b)
레임 의 중공에 출입되도록 하는 구성은 구동수단에 의해 구동하는 구동롤러가 상기 (110a)
가이드블록 을 따라 직접 가이드 되도록 하거나 상기 메인프레임 과 서브프레임(121) , (110a)
사이에 연결된 유압실린더에 의해 구성되거나 또는 상기 메인프레임 에 구동(110b) , (110a)
모터를 구성하고 서브프레임 에 상기 구동모터에 의해 권취 또는 권해되는 와이어를 (110b)
연결하여 구성되는 등 공지의 가이드 방식에 따라 다양하게 구성될 수도 있으며 상기 슬라,
이드블록 이 상기 가이드블록 의 내측에 지지 삽입되는 동작을 통하여 상기 서브(123) (121)
프레임 이 안정적으로 메인프레임 에 지지된 상태로 출입 가능하게 슬라이딩될 (110b) (110a)
수 있다.
도 도 의 슬라이드형 태양광 발전장치에 있어서 집열판넬을 나타낸 분해사시도[ 3] 1
- 25 -
또한 상기 슬라이드조절수단 은 상기 가이드블록 과 접촉되는 슬라이 [0024] , (120) , (121)
드블록 에 상기 구동기어 의 구동에 따른 슬라이딩 동작시 마찰을 억제하기 위한 (123) (122)
복수개의 가이드롤러 를 더 구비할 수 있다 여기서 상기 가이드롤러 는 상기 슬(125) . , (125)
라이드블록 이 상기 가이드블록 의 일단에 출입이 자유롭게 하기 위하여 상기 가(123) (121)
이드블록 의 일단을 승월하도록 탄성부재에 의해 가이드롤러 의 높이가 가변될 수 (121) (125)
있는 구성을 가지는 것이 좋다.
따라서 상기 슬라이드조절수단 에 의하면 상기 메인집열판넬 의 중공 [0025] (120) , (111)
에 상기 서브집열판넬 이 슬라이딩 출입되는 구조를 가짐으로써 비교적 간단한 구성을 (112) ,
통하여 집열판넬 의 집열 면적의 가변을 가능하게 할 수 있다(110) .
상기 경사조절수단 은 상기 태양광추적센서의 태양 추적에 따라 상기 집열 [0026] (130) ,
판넬 의 경사 각도를 조절하기 위한 것으로 상기 집열판넬 의 메인프레임 의 (110) , (110) (110a)
후면에 구비되어 집열판넬 이 태양의 고도에 따라 이동 가능하도록 공지의 리니어모터(110)
미도시 의 형태로 구성되고 상기 리니어모터 미도시 는 집열판넬 의 높이를 낮추거나 ( ) , ( ) (110)
높일 수 있는 동시에 집열판넬 의 메인프레임 을 안정된 상태로 지지하도록 할 (110) (110a)
수있다.
상기 회전조절수단 은 상기 태양광추적센서의 태양 추적에 따라 상기 집열 [0027] (140) ,
판넬 의 좌우 회전을 조절하기 위한 것으로 상기 경사조절수단 의 하측부를 지지(110) , (130)
하여 태양의 이동방향에 따라 상기 집열판넬 이 좌우 회전되도록 하는 공지의 회전모(110)
터 미도시 를 포함하는 회전체모듈 미도시 의 구성을 가진다( ) ( ) .
상기 지지수단 은 상기 집열판넬 경사조절수단 및 회전조절수 [0028] (150) , (110), (130)
단 을 축방향으로 지지하기 위한 것으로 공지의 스러스트 베어링 구조로 구성되며 상(140) ,
기 회전조절수단 의 축을 중심으로 상기 집열판넬 이 회전 가능하도록 회전조절수(140) (110)
단 을 지지한다(140) .
상기 제어수단 은 상기 풍압측정센서의 풍압 측정에 따라 집열판넬 의 [0029] (160) , (110)
집열 면적이 변화되도록 하고 상기 태양광추적센서의 태양 추적에 따라 집열판넬 이 (110)
항상 태양을 향하도록 슬라이드조절수단 의 구동모터 미도시 경사조절수단 의 리(120) ( ), (130)
니어모터 미도시 및 회전조절수단 의 회전모터 미도시 를 제어한다( ) (140) ( ) .
즉 상기 제어수단 은 상기 풍압측정센서의 풍압 측정 결과 상기 집열판넬 [0030] , (160) ,
에 강풍 등과 같은 강한 풍압이 가해지는 경우 상기 슬라이드조절수단 의 구동모(110) (120)
터 미도시 의 회전을 제어하여 상기 메인집열판넬 의 중공에 서브집열판넬 이 슬라( ) (111) (112)
- 26 -
이딩 삽입되도록 하여 집열판넬 이 강풍에 의해 상기 경사조절수단 내지 지지수(110) (130)
단 으로부터 이탈되어 파손되는 것을 방지할 수 있다 또한 상기 집열판넬 에 강(150) . , (110)
한 풍압이 가해지지 않는 경우 상기 구동모터 미도시 의 회전을 제어하여 상기 메인집열판( )
넬 의 중공으로부터 서브집열판넬 이 슬라이딩 배출되도록 하여 집열 면적을 증가(111) (112)
시키고 집열 효율을 향상시킬 수 있다.
또한 상기 제어수단 은 상기 태양광추적센서의 태양 추적 결과 태양이 집 [0031] , (160) ,
열판넬 에 수직하게 조사되지 않을 경우 상기 경사조절수단 의 리니어모터 미도시(110) (130) ( )
와 회전조절수단 의 회전모터 미도시 의 회전을 제어하여 상기 집열판넬 이 항상 (140) ( ) (110)
태양을 수직한 각도를 유지하도록 하여 집열 효율을 향상시킬 수 있다.
한편 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 슬라이드형 태양광 발전장치는 상기 [0032] , ,
구성부들 이외에 상기 집열판넬 에 의해 집열된 열에너지를 가지는 열매체에 의해 열, (110)
교환된 온수가 저장되는 축열탱크 상기 축열탱크 내부와 집열판넬 사이에 구비되어 , (110)
집열판넬 에 의해 가열된 열매체를 축열탱크에 공급시켜 축열탱크에 저장된 물을 열교(110)
환시키는 열교환기 상기 열교환기와 집열판넬 사이에 구비되어 열매체를 순환시키는 , (110)
순환펌프 및 상기 축열탱크에 연결되어 열매체에 의해 열교환된 온수를 이용하여 전기를
발생시키는 발전수단 등을 더 포함하는 것이 바람직하다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 슬라이드형 태양광 발전장치의 작용과 [0033] ,
효과에 대해 설명하기로 한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 슬라이드형 태양광 발전장치는 상기 집열판 [0034] ,
넬 의 메인집열판넬 의 내부에 구비된 풍압측정센서의 측정 결과 풍압이 많이 발(110) (111)
생하지 않는 경우에는 제어수단 의 제어에 따라 구동모터 미도시 의 동작이 제어되고 (160) ( )
이에 따라 메인프레임 의 측면에 구비된 가이드블록 의 구동기어 가 정회전(100a) (121) (122)
하게 된다.
이후 상기 구동기어 에 치합된 래크기어 를 가지는 서브프레임 [0035] , (122) (124) (100b)
의 슬라이드블록 이 상기 가이드블록 의 하측부로 슬라이딩하게 되면서 메인프레(123) (121)
임 의 하측부로 서브프레임 이 배출되어 서브집열판넬 이 메인집열판넬(100a) (100b) (112) (11
의 외부로 슬라이딩되어 집열면적이 넓어지게 되고 집열 면적 증가에 따른 집열 효율이 1)
향상된다.
한편 상기와 같이 집열판넬 의 집열 면적이 증가된 상태에서 상기 집열판 [0036] , (110) ,
넬 의 메인집열판넬 의 내부에 구비된 풍압측정센서의 측정 결과 풍압이 많이 발(110) (111)
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인정근거 다툼 없는 사실 갑 제 내지 호증 을 제 호증의 각 기재 변론 전체의 취[ ] , 1 8 , 1 ,
지
원고의 주장2.
이 사건 제 항 출원발명은 아래와 같은 이유로 선행발명들에 의하여 진보성이 1
부정되지 않는다 따라서 이 사건 심결은 위법하여 취소되어야 한다. .
가 이 사건 제 항 출원발명은 선행발명 와 목적 구성 효과에 있어서 차이가 . 1 1, 2 , ,
있고 선행발명 는 결합할 동기 부재 부정적 교시 과도한 구조 변경의 필요성 등, 1, 2 , ,
의 이유로 결합의 곤란성이 있다.
생하는 경우에는 제어수단 의 제어에 따라 구동모터 미도시 의 동작이 제어되고 이에 (160) ( )
따라 메인프레임 의 측면에 구비된 가이드블록 의 구동기어 가 역회전하게 (100a) (121) (122)
된다.
이후 상기 구동기어 에 치합된 래크기어 를 가지는 서브프레임 [0037] , (122) (124) (100b)
의 슬라이드블록 이 상기 가이드블록 의 상측부로 슬라이딩하게 되면서 메인프레(123) (121)
임 의 상측부로 서브프레임 이 삽입되어 서브집열판넬 이 메인집열판넬(100a) (100b) (112) (11
의 내부로 슬라이딩되어 집열 면적은 좁아지게 되나 상기 집열판넬 에 가해지는 높1) (110)
은 풍압의 영향을 최소화하여 집열판넬 의 파손이나 경사조절수단 내지 지지수단(110) (130)
으로부터의 분리 이탈을 방지할 수 있다(150) .
따라서 상술한 바와 같이 본 발명의 슬라이드형 태양광 발전장치에 의하면 슬 [0039] ,
라이드조절수단에 의하여 메인집열판넬의 중공에 서브집열판넬이 슬라이딩 출입됨으로써,
비교적 간단한 구성을 통하여 집열판넬의 집열 면적의 가변을 가능하게 할 수 있다.
또한 상기 집열판넬들에 강풍 등과 같은 강한 풍압이 가해지는 경우 상기 메인 [0040] ,
집열판넬의 내부에 서브집열판넬이 슬라이딩 삽입되도록 하여 집열판넬이 강풍에 의해 파
손되는 것을 방지할 수 있다.
또한 상기 집열판넬들에 강한 풍압이 가해지지 않는 경우 상기 메인집열판넬의 [0041] ,
내부로부터 서브집열판넬이 슬라이딩 배출되도록 하여 집열 면적을 증가시키고 이를 통하
여 집열 효율을 향상시킬 수 있다.
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나 선행발명 는 이 사건 제 항 출원발명과 태양광 발전장치의 설치 장소 이미 설 . 2 1 ,
치한 태양광패널 주변에 추가로 태양광패널을 설치할 수 있는 공간의 존재 여부 태양,
광패널의 배치 형태 하나의 태양광패널 분리 독립된 개의 태양광패널 배치 태양광패( / 2 ),
널의 설치 구조 독립형 연속형 에 차이가 있어 선행발명 에 선행발명 를 결합하더라( / ) 1 2
도 이 사건 제 항 출원발명을 도출할 수 없다1 .
이 사건 심결의 위법 여부3.
이 사건의 쟁점은 이 사건 출원발명의 진보성이 부정되는지 여부이므로 먼저 ,
이 사건 제 항 출원발명의 진보성 유무에 관하여 본다1 .
가 이 사건 제 항 출원발명의 진보성 인정 여부 . 1
이 사건 제 항 출원발명과 선행발명 의 구성요소 대비1) 1 1
이 사건 제 항 출원발명의 각 구성요소에 대응하는 선행발명 의 각 구성요소1 1
는 아래 표 기재와 같다 차이가 있는 부분은 밑줄로 표시하였다( ).
구성요소 이 사건 제 항 출원발명1 선행발명 1
1 도로 또는 철도의 일측 양측 또는 중, ,
앙선에 세워진 기둥 및 ;
도로 및 철로 위에 가설하는 태양광발
전 장치에 있어서 하중에 따라 정해진 ,
간격으로 도로와 철로 변에 설치된 기
둥 문단번호 (1)( [0025])
2 상기 기둥에 지지되어 상기 도로의 상
측에 배치되며 상기 , 도로의 폭방향으
로 확장가능한 태양광발전부 를 포함하 ;
며,
기둥 사이를 연결하여 하중을 분산(1)
시키고 구조물을 강화하는 기둥 보강
프레임 태양전지판 및 설치기구(4), (2)
를 고정하는 상판 고정 프레임 태양(3),
전지판 및 설치기구 문단번호 (2)( [002
5])
- 29 -
공통점 및 차이점의 분석2)
가 구성요소 내지 ) 1 4
이 사건 제 항 출원발명은 도로상 또는 철도상 폭방향으로 확장가능한 태양광 1 ‘
발전장치에 관한 발명이고 선행발명 역시 도로 및 철로 위에 가설하는 태양광 발’ , 1 ‘
전장치에 관한 발명이므로 양 발명은 도로 또는 철도 위의 태양광 발전장치에 관한 ’ ,
것이라는 점에서 동일하다.
3 상기 태양광발전부는 상기 기둥의 상,
단부에 횡방향으로 설치된 지지프레임;
기둥 사이를 연결하여 하중을 분산(1)
시키고 구조물을 강화하는 기둥 보강
프레임 기둥 보강 프레임 과 조립(4), (4)
되는 상판 고정 프레임 문단번호 (3)( [00
25])
4 상기 지지프레임에 설치고정되어 약간
경사지거나 수평배치된 태양광메인패
널;
상판 고정프레임 과 조립되는 태양전(3)
지판 및 설치기구 문단번호 (2)( [0025])
5 상기 태양광메인패널의 하측에 수평으
로 설치되어 상기 태양광메인패널과 겹
치며 상기 태양광메인패널의 일측으로 ,
왕복이동되도록 상기 지지프레임에 설
치된 태양광확장패널 및 ;
대응하는 구성요소 없음
6 상기 기둥 또는 지지프레임에 설치되고
상기 태양광확장패널에 연결되어 상기 ,
태양광확장패널을 이동시키는 구동부재
를 구비하는 것을 특징으로 하는 도로
상 또는 철도상 폭방향으로 확장가능한
태양광 발전장치.
대응하는 구성요소 없음
- 30 -
이 사건 제 항 출원발명의 구성요소 내지 는 도로 또는 철도의 일측 양측1 1 4 ‘ , ,
또는 중앙선에 세워진 기둥 구성요소 상기 기둥에 지지되어 상기 도로의 상측에 ( 1)’, ’
배치되며 상기 도로의 폭방향으로 확장가능한 태양광발전부 구성요소 상기 기둥, ( 2)‘, ‘
의 상단부에 횡방향으로 설치된 지지프레임 구성요소 상기 지지프레임에 설치고정( 3)‘, ’
되어 약간 경사지거나 수평배치된 태양광메인패널 구성요소 인데 이는 선행발명 ( 4)‘ , 1
의 도로와 철로 변에 설치된 기둥 기둥 보강 프레임 상판 고정 프레임 및 ’ (1)‘, ’ (4), (3)
태양전지판 및 설치기구 기둥 사이를 연결하여 하중을 분산시키고 구조물을 강(2)‘, ’ (1)
화하는 기둥 보강 프레임 및 기둥 보강 프레임 과 조립되는 상판 고정 프레임(4) (4) (3)‘,
상판 고정프레임 과 조립되어 고정되는 태양전지판 및 설치기구 에 대응하는 것으’ (3) (2)‘
로서 양 구성은 도로 또는 철도의 일측 양측 또는 중앙선 도로와 철로 변, , ( )1)에 기둥을
설치하고 기둥으로 태양광발전부 기둥 보강 프레임 상판 고정 프레임 태양전지판 및 ( , ,
설치기구 를 지지한다는 점 기둥 위에 지지프레임 기둥 보강 프레임 상판 고정 프레) , ( ,
임 을 횡방향으로 설치하고 태양광메인패널 태양전지판 을 지지프레임에 수평 또는 약) ( )
간 경사지게 고정시켜 설치한다는 점에서 공통된다 이에 대하여 당사자 사이에 다툼이 (
없다).
그러나 이 사건 제 항 출원발명의 태양광발전부는 도로의 폭방향으로 확장가능1
한 반면 선행발명 은 이에 대응하는 구성이 없다는 점에서 양 발명은 차이가 있다, 1
이하 차이점 이라 한다( ‘ 1’ ).
나 구성요소 ) 5, 6
이 사건 제 항 출원발명의 구성요소 은 태양광메인패널의 하측에 수평으로 1 5, 6 ‘
1) 이 사건 제 항 출원발명의 구성요소에 대응하는 선행발명 의 구성요소를 괄호 안에 기재하였고 이하 같은 방식으로 표기한1 1 ,
다.
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설치되어 태양광메인패널과 겹치며 태양광메인패널의 일측으로 왕복이동되도록 지지,
프레임에 설치된 태양광확장패널 구성요소 기둥 또는 지지프레임에 설치되고 상기 ( 5)’, ‘
태양광확장패널에 연결되어 상기 태양광확장패널을 이동시키는 구동부재를 구비하는 ,
것 구성요소 인데 선행발명 은 위 태양광확장패널 구동부재에 대응하는 구성이 없( 6)’ , 1 ,
다는 점에서 양 발명은 차이가 있다 이하 차이점 라 한다( ‘ 2’ ).
차이점에 대한 검토3)
위 차이점 는 이 사건 제 항 출원발명의 경우 구동부재에 의하여 태양광확1, 2 1
장패널이 태양광메인패널의 하측에서 수평으로 태양광메인패널의 일측으로 왕복이동됨
으로써 태양광 발전부가 도로의 폭방향으로 확장가능한 반면 선행발명 은 이에 대응, 1
하는 구성이 없다는 것이다 그런데 앞서 든 증거 및 변론 전체의 취지에 의하여 알 .
수 있는 다음과 같은 사정 등을 종합하여 보면 이 사건 출원발명 출원 당시의 기술수,
준에 비추어 통상의 기술자가 선행발명 에 선행발명 를 결합하여 차이점 를 극1 2 1, 2
복하고 이 사건 제 항 출원발명을 쉽게 도출할 수 있다고 보인다1 .
먼저 선행발명 과 차이가 나는 이 사건 제 항 출원발명의 구성은 선행발, 1 1⑴
명 에 실질적으로 동일한 내용이 개시되어 있다 즉 선행발명 는 아래에서 보는 바2 . , 2
와 같이 그 명세서에서 장방형의 메인프레임 의 상측부에 구비되어 태양으로부터 ‘ (110a)
열에너지를 집열하는 메인집열판넬 과 메인프레임 의 중공에 슬라이딩 가능(111) (110a)
하게 구비되는 서브프레임 에 지지되어 슬라이드조절수단 에 의해 중공에 출(110b) (120)
입되는 서브집열판넬 로 구성된 집열판넬 메인집열판넬 의 중공에 서브(112) (110)’, ‘ (111)
집열판넬 이 슬라이드 방식으로 출입되도록 조절하는 슬라이드조절수단 슬(112) (120)’, ‘
라이드조절수단 은 메인프레임 에 구동모터를 구성하고 서브프레임 에 (120) (110a) (110b)
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위 구동모터에 의해 권취 또는 권해되는 와이어를 연결하는 구성을 개시하고 있다’ .
위 명세서 기재에 의하면 선행발명 의 서브집열판넬 은 이 사건 제 항 출, 2 (112) 1
원발명의 태양광확장패널과 같이 메인집열판넬의 하측에 설치된 서브프레임에 의해 지
지되고 메인프레임에 설치된 구동모터에 의해 메인프레임의 중공과 메인집열판넬의 ,
선행발명 의 명세서[ 2 ]
도 내지 도 에 도시된 바와 같이 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 슬라이 [0018] 1 4 ,
드형 태양광 발전장치는 태양으로부터 열에너지를 집열하는 , 메인집열판넬 과 서브집열(111)
판넬 로 구성된 집열판넬(112) (110) 상기 , 메인집열판넬 의 중공에 서브집열판넬 이 (111) (112)
슬라이드 방식으로 출입되도록 조절하는 슬라이드조절수단(120) 상기집열판넬 의 하측, (110)
부에 구비되어 일정한 양의 동력으로 상기 집열판넬 의 경사 각도를 조절하는 경사조(110)
절수단 상기 경사조절수단 의 하부에 형성되어 상기 집열판넬 의 좌우 회전(130), (130) (110)
을 조절하는 회전조절수단 상기 집열판넬 경사조절수단 및 회전조절수단(140), (110), (130)
을 축방향으로 지지하는 지지수단 및 상기 슬라이드조절수단 경사조절수단(140) (150) (120),
및 회전조절수단 을 제어하여 상기 집열판넬 의 집열 면적 변화를 가능하게 (130) (140) (110)
하고 집열판넬 이 항상 태양을 향하도록 제어하는 제어수단 을 포함한다(110) (160) .
상기 집열판넬 은 [0019] (110) , 장방형의 메인프레임 의 상측부에 구비되어 태양으(110a)
로부터 열에너지를 집열하는 메인집열판넬(111)과, 상기 메인프레임 의 중공에 슬라이(110a)
딩 가능하게 구비되는 서브프레임 에 지지되어 후술된 슬라이드조절수단 에 의해 (110b) (120)
상기 중공에 출입되는 서브집열판넬(112)을 포함한다.
또한 상기 슬라이드조절수단 에 있어서 상기 서브프레임 이 메인프 [0023] , (120) , (110b)
레임 의 중공에 출입되도록 하는 구성은 구동수단에 의해 구동하는 구동롤러가 상기 (110a)
가이드블록 을 따라 직접 가이드 되도록 하거나 상기 메인프레임 과 서브프레임(121) , (110a)
사이에 연결된 유압실린더에 의해 구성되거나 또는 (110b) , 상기 메인프레임 에 구동(110a)
모터를 구성하고 서브프레임 에 상기 구동모터에 의해 권취 또는 권해되는 와이어를 (110b)
연결하여 구성되는 등 공지의 가이드 방식에 따라 다양하게 구성될 수도 있으며 상기 슬라,
이드블록 이 상기 가이드블록 의 내측에 지지 삽입되는 동작을 통하여 상기 서브(123) (121)
프레임 이 안정적으로 메인프레임 에 지지된 상태로 출입 가능하게 슬라이딩될 (110b) (110a)
수 있다.
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일측으로 슬라이딩 방식으로 출입된다는 점에서 이 사건 제 항 출원발명의 태양광확장1
패널 구동부재와 실질적으로 그 구조와 기능이 동일하다 이에 대하여 당사자 사이에 , (
다툼이 없다).
나아가 위 인정사실에 의하여 인정되는 다음의 사정 기술분야 목적 기술적 ( , , ⑵
구성 및 특징의 공통성 등 등을 종합하여 보면 통상의 기술자가 선행발명 에 선행) , 1
발명 를 결합하여 이 사건 제 항 출원발명을 쉽게 도출할 수 있다고 할 것이다2 1 .
선행발명 은 도로 및 철로 위에 가설하는 태양광 발전장치에 관한 발명이1 ‘ ’㈎
고,2) 선행발명 는 슬라이드형 태양광 발전장치에 관한 발명이므로 2 ‘ ’ ,3) 양 발명 모두
태양광 발전장치에 관한 발명이어서 구체적인 기술분야가 유사하다‘ ’ .4)
아래 선행발명들의 각 명세서 기재에서 보듯이 선행발명들은 모두 최소한의 , ㈏
비용 비교적 간단한 구성 으로 태양광 발전이 가능한 면적을 확대 집열면적의 확대 하( ) ( )
고자 한다는 점에서 그 목적과 기술적 특징이 공통된다.
선행발명 은 먼저 그 명세서에서 종래기술인 신재생에너지 중 태양광발전1 . ①
의 단점에 관하여 도시 주변보다는 산간 및 해안지역에 태양광발전단지를 건설함에 따
른 송전탑 및 배전탑 설치비용의 증가,5) 도로 또는 철로를 이용하거나 도로변의 방음
벽을 이용한 건설의 경우 일부 구간에만 국한되는 문제6) 등을 지적하면서 이를 해결
하기 위하여 철도와 도로 위가 개활지 형태이고 주변의 부지가 평탄하게 정리되어 있,
다는 점에 착안하여 종래기술과 달리 태양광발전단지를 도로 또는 철로의 전체 구간으
2) 문단번호 참조[0025]
3) 문단번호 참조[0025]
4) 이 사건 제 항 출원발명 역시 도로상 또는 철도상 폭방향으로 확장가능한 태양광 발전장치에 관한 발명이어서 선행발명들과 1 ‘ ’
그 기술분야가 유사하다.
5) 이 사건 제 항 출원발명 역시 도로상 또는 철도상 폭방향으로 확장가능한 태양광 발전장치에 관한 발명이어서 선행발명들과 1 ‘ ’
그 기술분야가 유사하다.
6) 문단번호 참조[0003], [0004]
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로 확대하고자 하는 발명임을 명시하고 있다.7) 또한 선행발명 은 태양광발전이 일조 1
량에 의존하여 설치 장소가 한정적이며 초기투자비와 발전단가가 높다는 단점이 있다
는 점을 지적하고 있는데,8) 이는 태양광 발전면적을 최대한 확보하고자 하는 것이 태
양광발전 분야에서 일반적인 기술적 과제라는 점을 뒷받침하고 있다 따라서 위와 같.
은 기재를 종합하면 선행발명 은 철로와 도로 위 및 주변의 부지, 1 9) 등 태양광발전이
가능한 면적을 최소한의 비용으로 확보하여 태양광발전을 확대하고자 하는 기술적 과
제를 해결하기 위한 발명임을 알 수 있다.
선행발명 역시 그 명세서에서 태양광 발전장치가 보다 많은 양의 열에너2 ②
지를 집열하기 위해 고도 방위 시간 등을 맞추어 프로그램될 필요가 있고, , ,10) 집열판
넬도 면적이 넓은 판형상 구조를 취하는데,11) 위와 같은 종래의 목적을 달성하면서 풍
압에도 견딜 수 있도록 비교적 간단한 구성인 슬라이드조절수단에 의해 많은 양의 태
양 열에너지를 흡수하여 에너지 효율을 향상시킬 수 있음을 발명의 목적으로 기재하고
있다.12) 따라서 선행발명 역시 간단한 구조로 태양광 발전장치의 집열 면적을 넓혀 2
에너지 효율을 향상시키고자 하는 것을 기술적 과제로 하고 있음을 알 수 있다.
선행발명들은 모두 태양광발전장치를 설계함에 있어 풍압의 영향을 최소화㈐
해야 함을 공통적 과제로 인식하고 있었다 따라서 통상의 기술자는 선행발명 의 태. 1
양광발전장치를 설계함에 있어 풍압을 줄이는 방법으로 이미 공개되어 있던 선행발명
의 슬라이드형 태양광 발전장치를 결합할 동기가 있다2 .13)
7) 문단번호 참조 [0002]
8) 문단번호 참조[0005]
9) 뒤 에서 보는 바와 같이 선행발명 은 철로와 도로 위 뿐만 아니라 철로와 도로 주변의 부지 역시 태양광발전에 이용할 수 1㈑
있다고 보고 있다.
10) 문단번호 참조[0003]
11) 문단번호 참조[0004]
12) 문단번호 참조 [0006], [0011], [0014]
13) 따라서 선행발명 에서 풍압을 줄일 수 있도록 한 구조는 슬라이딩 이동 구조와 차이가 커서 선행발명 의 명세서에 선행발1 1
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선행발명 은 그 명세서에서 기존 도로에 측면이 밀폐된 터널 형태로 만들1 “⓵
어질 경우 측면이 풍압에 노출되어 구조물에 부담이 많아진다.”14) 완전 밀폐형으로 , “
하는 캐노피 및 터널과 달리 도로 및 철로의 전 구간에 태양광 발전장치를 설치하기
위하여는 풍압을 줄일 수 있는 구조물 형태로 설계되어야 한다.”15)라고 기재하고 있어
바람의 영향을 받는 도로 및 철로 위에 태양광 발전장치를 설치하면서도 바람의 영향
을 줄일 수 있는 구성의 필요성을 인식하고 있다.
선행발명 는 그 명세서에서 풍압에 최소의 영향을 받도록 하는 슬라이드형 2⓶
태양광 발전장치를 제공함에 그 목적이 있다고 밝히면서16) 태양 열에너지를 흡수하는 “
집열판넬의 면적이 슬라이드 방식에 의해 가변되도록 하여 풍압 등에 의해 집열판넬이
파손되는 것을 방지하고 집열판넬의 면적 증가를 통하여 많은 양의 태양 열에너지를
흡수하도록 할 수 있는 슬라이드형 태양광 발전장치를 제공한다 라고 기재하여” 17) 선행
발명 는 집열판넬 면적의 증가에도 불구하고 풍압 등에 의한 집열판넬의 파손을 방지2
하는 태양광 발전장치를 개시하고 있다.
㈑ 원고는 선행발명들에는 이미 설치된 태양광 발전장치 주변의 유휴지를 활용,
하여 추가로 태양전지판을 설치할 수 있음을 시사하는 기재가 없으므로 선행발명들을
결합하여 이 사건 제 항 출원발명의 구성을 도출할 수 없다고 주장하나 선행발명 은 1 , 1
그 명세서에서 철로와 도로 위는 개활지 형태이고 철로와 도로 주변의 부지는 평탄“ ,
하게 정리되어 있으며,18) 철로와 도로 주변에는 높은 건물이 없어 태양광 상태도 상대
명 의 구성을 도입하는 것을 방해하는 기재가 있다는 취지의 원고의 주장은 받아들이지 않는다2 .
14) 문단번호 참조 [0025]
15) 문단번호 참조[0025]
16) 문단번호 참조[0005], [0006]
17) 문단번호 참조[0001], [0006]
18) 문단번호 참조 [0002]
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적으로 양호하다.19) 라고 기재하고 있어 선행발명 에는 철로와 도로 위 뿐만 아니라 ” 1
철로와 도로 주변의 부지 역시 태양광발전에 이용할 수 있다는 암시 동기 등이 제시,
되어 있다고 할 것이다 원고는 선행발명 은 태양전지판을 도로상 또는 철도상에 지. , 1
붕 구조물 형태로 설치하고 태양광 발전장치의 기둥을 도로와 철로 변에 설치하는 것
이어서 도로와 철로 주변의 부지를 태양광 발전면적으로 이용하지 않으므로 도로 및
철로 주변의 부지를 이용하여 경제적 효과를 달성할 수 없다고 주장하나 앞서 본 철,
로와 도로 주변의 태양광 상태가 양호하다는 선행발명 의 명세서 기재에 의하면 선1 ,
행발명 역시 철로와 도로 주변의 부지를 태양광 발전면적에 포함시키는 것을 전제하1
고 있다고 보이므로 원고의 위 주장은 받아들이지 않는다.
㈒ 선행발명 에 선행발명 의 서브집열판넬을 확장하는 구조를 결합함에 있어1 2
서도 특별한 기술적 어려움이 있다고 볼 수 없다 선행발명 은 그 명세서에서 . 1 “측면을
기둥만 세워 대부분 개방하고 상판만 설치하는 구조물의 경우에는 상판에 적절한 위로부
터의 바람에 대응하여 바람 유동 통로를 만들면 풍압을 획기적으로 줄여 구조물의 안정성
을 확보해 줄 수 있다 라고 기재하여.” 20) 바람의 영향을 줄이기 위하여 측면을 개방하는
기술적 구성을 채택하고 있으므로 선행발명 의 구조를 변경하는 경우에도 위와 같, 1
이 측면을 개방시키는 구조를 유지하는 것을 기술적 특징으로 한다. 그런데 선행발명 2
는 서브집열판넬이 메인집열판넬과 평행하게 슬라이딩되므로 도면 내지 선행발명 ( 1 4), 1
의 태양전지판에 선행발명 의 서브집열판넬을 결합하면 서브집열판넬이 태양전지판과 평2
행하게 슬라이딩 이동하고 선행발명 의 태양광 발전장치는 , 1 측면이 개방되어 있어 풍압
을 줄이는 구조를 유지하면서도 도로와 철로의 폭방향으로 서브집열판넬을 확장할 수 있
19) 문단번호 참조 [0007]
20) 문단번호 참조 [0012], [0016], [0025], [0028]
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다 위와 같은 서브집열판넬이 확장하는 구조 및 그 방향은 이 사건 제 항 출원발명과 실. 1
질적으로 동일하므로 선행발명 에 선행발명 를 결합하면 도로의 폭방향으로 확장가능한 1 2
태양광 발전장치를 도출할 수 있다.21)
원고의 주장에 관한 판단4)
가 효과의 현저성 주장에 관한 판단)
원고는 이 사건 제 항 출원발명은 도로와 철도 주변의 대규모 유휴지에 독립된 , 1
태양광패널을 추가로 설치하여 태양광 발전면적을 증가시킴으로써 단위전력생산원가를
크게 낮추고 강풍이 불 경우에도 기둥 없이 추가로 설치된 태양광확장패널의 안정성,
을 확보한다는 현저한 효과가 있다고 주장한다.
그러나 앞서 든 증거 및 변론 전체의 취지에 의하여 알 수 있는 다음과 같은
사정 등을 종합하여 보면 이 사건 제 항 출원발명의 효과는 통상의 기술자가 선행발, 1
명 로부터 충분히 예측가능한 효과에 불과하다고 할 것이다1, 2 .
아래와 같은 종래기술의 문제점에 관한 이 사건 출원발명의 명세서 기재에 ㈎
의하면 태양광발전을 위하여는 대규모 설치공간이 필요한데 이러한 공간을 확보하는 , ,
경우 단위전력생산원가가 상승하고 산간 또는 해안 지역에 태양광발전단지를 건설하는
경우 송전탑 및 배전 선로의 구축비용이 발생하는 단점이 있어 종래에는 위와 같은 문
제점을 해결하기 위하여 도로 주변의 유휴지를 이용하거나 도로변의 방음벽에 태양전
지판을 설치하였으나 이 경우 발전가능한 면적이 적어 설비에 투자하는 비용에 비하여
전력생산이 적다는 문제점이 있음을 알 수 있다.
21) 따라서 선행발명 는 태양광 발전장치의 종류독립형 및 연속형 태양광판넬의 배치 구조에 차이가 있어 선행발명 에 1, 2 ( ), 1
선행발명 의 구성을 도입하는 데 기술적 어려움이 있다는 원고의 주장은 받아들이지 않는다2 .
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따라서 이 사건 제 항 출원발명은 위와 같은 문제점을 해결하고 저렴한 단위전1
력생산원가를 달성하기 위하여 문단번호 태양광 발전시설 건설비용 토지 매( [0001]) (①
입 비용 또는 송전탑 및 배전선로 구축 비용 등 을 절감하거나 도로 등을 이용하는 ) ②
경우 발전가능한 면적을 넓혀 경제성을 확보하고자 함을 알 수 있다.
아래와 같은 이 사건 출원발명의 목적 및 효과에 관한 이 사건 출원발명의 ㈏
이 사건 출원발명의 명세서[ ]
그러나 태양광발전을 위해서는 일조량 확보를 위한 대규모 설치공간이 필요하 [0005] ,
지만 고가의 토지 매입 및 토지 수용시 많은 시간이 소요되고 민원발생으로 인한 공사지, ,
연 등으로 추가비용 발생하여 전력원가가 대폭 상승할 우려가 있다 또한 태양광발전을 설. ,
치하기 위한 도시 주변의 용지 부족과 비용 문제로 도시 주변보다는 주로 산간 및 해안 지
역에 태양광발전단지를 건설하는 경우가 많은데 이 경우 산림 및 환경훼손이 우려되고 태, ,
양광 발전과 관련한 지역민원 전자파 발생여부 태양광 모듈의 반사광 모듈주변의 온도상( , ,
승 농작물과 동물에 미치는 영향 조망권 침해 등 이 발생하며 전력 수요가 많은 대도시까, , ) ,
지 송전탑 및 배전 선로를 구축하는데 많은 비용을 재투자해야 하는 문제가 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 종래에도 선진 각국은 도로 주변의 유휴지를 [0006] ,
이용하거나 도로변의 방음벽에 태양전지판을 추가로 설치한 태양광 발전에 대한 시도가 있
었다 특히 최근에는 도로 또는 철도를 이용하여 소규모 단위의 태양광 발전을 시도한 사례.
가 있다 도 에 도시된 바와 같이 파리에서 암스테르담을 잇는 벨기에 고속열차 라인 중 . 12 ,
마일 길이의 벨기에 터널 구간에 만 천개 태양광 판이 설치되어 역과 열차에 전력을 2.1 1 6
공급하였다 도 에 도시된 바와 같이 일본에는 도로 측면의 방음벽에 추가로 태양전지판. 13 ,
을 설치한 사례를 나타내는데 측면에 설치하므로 태양광 효율이 낮고 발전가능면적이 적다,
는 단점이 있다 이러한 종래의 선진 각국의 도로상 철도상 태양광 발전은 기후 여건 유럽. (
의 경우 햇빛이 비치는 일수가 적음 일본의 경우는 태풍이 많음 미국의 경우는 사막과 같, ,
이 햇빛이 많고 값싼 토지가 많음 에 적합하지 않아 시범적으로 설치한 경우가 대부분이고) ,
또한 도로상 철도상 태양광 발전은 토지 임대료가 비교적 저렴하나 도로 또는 철도 위에
단순 층 구조 형태를 갖춤으로써 설비투자대비 단위전력생산당 경제성이 적은 문제점이 2
있었다.
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명세서 기재에 의하면 이 사건 제 항 출원발명은 도로와 철도를 이용함으로써 태, 1 ①
양광 발전시설 건설에 지출되는 비용 토지 매입 비용 또는 송전탑 및 배전선로 구축 (
비용 등 을 절감하고 추가적으로 태양광발전부를 도로의 폭방향으로 확장가능하도) , ②
록 구성함으로써 태양광 발전면적을 늘려 발전효율을 증대시켜 전력생산원가를 줄이는
작용효과가 있다.
아래와 같은 선행발명 의 명세서 기재에 의하면 선행발명 은 도로와 철1 , 1㈐
로를 이용함으로써 부지 매입비용을 지출할 필요가 없고 전력 수요처와 연계하여 발,
전함으로써 송배전 비용을 절감할 수 있는 효과가 있으므로 앞에서 본 이 사건 출원,
발명의 도로와 철도를 이용함으로써 단위전력생산원가를 낮추는 효과는 선행발명 이 1
달성하는 효과와 별다른 차이가 없다.
이 사건 출원발명의 명세서[ ]
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서 [0009] , 도로와 철도
에 적용되고 발전효율을 개선하여 단위전력생산원가를 낮출 수 있는 도로상 또는 철도상
폭방향으로 확장가능한 태양광 발전장치 및 발전방법을 제공하는 데에 그 목적이 있다.
본 발명에 따른 도로상 또는 철도상 폭방향으로 확장가능한 태양광 발전장치 및 [0025]
발전방법은, 태양광발전을 위한 대규모 설치공간 및 토지를 저렴한 비용으로 확보할 수 있
어 전력원가가 저렴하며 산림 및 환경훼손을 방지할 수 있으며 태양광 발전과 관련한 지, ,
역민원이 최소화되며 태양광 발전장치 구조물에 운전안전 관련 안내장치를 두어 운전자에,
게 많은 정보를 제공하여 안전운전을 도모할 수 있고 빗길 눈길 빙판길을 최소화 할 수 , ,
있어 교통사고를 크게 줄일 수 있으며, 전력 수요가 많은 대도시까지 적은 비용으로 송전탑
및 배전 선로를 구축할 수 있는 효과를 가진다.
이에 더하여 태양광발전부가 도로의 폭방향으로 확장가능하도록 구성됨으로써 [0026] , ,
필요시에는 측방향으로 일정 면적만큼 태양광 발전면적을 안전하게 늘려서 발전량을 늘릴
수 있음에 따라, 태양광 발전효율을 증대시켜 보수비용 및 전력원가를 줄일 수 있는 효과를
더 가진다.
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또한 아래와 같은 선행발명 의 명세서 기재 및 도면에 의하면 선행발명 는 2 , 2
별도의 기둥을 설치하지 않고 서브집열판넬이 슬라이딩되는 비교적 간단한 구성에 의
하여 집열 면적을 증가시켜 집열 효율을 향상시키거나 집열판넬이 강한 풍압에 파손되
는 것을 방지할 수 있는 효과가 있으므로 앞에서 본 이 사건 출원발명의 효과 도로와 , (
철도를 이용하고 확장이 가능하도록 하여 발전 면적을 증가시킴에 따라 발전 효율을 ,
증대시켜 단위전력생산원가를 낮추는 효과 는 선행발명 의 결합으로부터 예측되는 ) 1, 2
결과를 넘는 현저한 효과라고 보기 어렵다.
선행발명 의 명세서[ 1 ]
그러므로 도심에서 멀리 떨어져 있는 지역의 일반 나대지 급 태양광 발전 [0008] , (50MW
단지 면적으로 만평 필요 를 사용하는 태양광 발전보다는 도로와 철로 위에 구조물을 만50 ) ,
들고 태양전지판을 설치하면 부지 매입비를 투자할 필요없이 일괄적으로 경제적인 표준화
된 공법으로 구축할 수 있고 대규모 전력 수요처는 해당 지역을 통과하는 도로와 철로를 ,
통하여 분기시켜 가며 전력을 공급할 수 있다는 이점이 있다.
본 발명은 도로 및 철로에 태양광발전 판을 설치함으로써 공공 부지를 활용함은 [0013]
물론 도로 및 철로로 연결되는 전력 수요처와 연계하여 발전함으로써 송배전 비용을 획기
적으로 절감할 수 있다.
선행발명 의 명세서[ 2 ]
따라서 본 발명에 의하면 슬라이드조절수단에 의하여 메인집열판넬의 중공에 [0011] ,
서브집열판넬이 슬라이딩 출입됨으로써 비교적 간단한 구성을 통하여 집열판넬의 집열 면,
적의 가변을 가능하게 할 수 있다.
또한 상기 집열판넬들에 강풍 등과 같은 강한 풍압이 가해지는 경우 상기 메인 [0012] ,
집열판넬의 내부에 서브집열판넬이 슬라이딩 삽입되도록 하여 집열판넬이 강풍에 의해 파
손되는 것을 방지할 수 있다.
또한 상기 집열판넬들에 강한 풍압이 가해지지 않는 경우 상기 메인집열판넬의 [0013] ,
내부로부터 서브집열판넬이 슬라이딩 배출되도록 하여 집열 면적을 증가시키고 이를 통하
- 41 -
그 밖에 선행발명 의 종합으로 인한 작용효과가 공지된 선행발명으로부터 1, 2
예측되는 효과 이상의 새로운 상승효과가 있다고 인정되지 않고 새로운 기술적 방법,
을 추가하였다는 사정도 보이지 않는다 따라서 이 사건 제 항 출원발명이 현저한 효. 1
과가 있다는 원고의 주장은 이유 없다.
나 원고는 선행발명 에 이 사건 제 항 출원발명의 구성과 동일하거나 유) , 1, 2 1
사한 구성이 개시되어 있음은 다투지 않으나 이 사건 제 항 출원발명에서 태양광메인, 1
패널 과 별도로 기둥 없이 도로상 또는 철도상 폭방향으로 확장가능한 태양광확장(220)
패널 을 추가 설치하는 것은 태양광확장패널 을 도로 또는 철로를 벗어난 주변(230) (230)
지역에 설치하는 것이고 도로 또는 철로를 벗어난 주변지역은 도로 또는 철도 주변에 ,
있는 대규모의 유휴지를 의미하므로 이 사건 출원발명의 태양광확장패널 을 기둥 ‘ ’ , (230)
없이 도로 또는 철도 주변의 대규모의 유휴지에 설치하되 강풍에도 안전성을 확보하,
기 위하여 태양광메인판넬 아래로 슬라이딩 이동되도록 설치함에 기술적 특징이 (220)
있다고 주장한다.
그러나 앞서 든 증거 및 변론 전체의 취지에 의하여 알 수 있는 다음과 같은
사정 등을 종합하여 보면 이 사건 제 항 출원발명의 태양광확장패널이 도로 또는 철, 1
도 주변의 대규모 유휴지에 추가로 설치하는 경우만을 의미한다고 볼 수 없다 원고의 .
위 주장도 이유 없다.
특허발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여 정하여지는 것이 ⑴
원칙이므로 청구범위의 기재만으로 기술적 범위가 명백한 경우에는 명세서의 다른 기,
여 집열 효율을 향상시킬 수 있다.
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재에 의하여 청구범위의 기재를 제한해석할 수 없는 것인데 대법원 선고 ( 2012. 3. 29.
후 판결 참조 이 사건 제 항 출원발명의 청구범위 뿐만 아니라 명세서에도 2010 2605 ), 1
이 사건 제 항 출원발명의 태양광확장패널이 도로 또는 철도 주변의 대규모 유휴지에 1
설치된다고 기재되어 있지 않는 이 사건에서 이 사건 제 항 출원발명이 도로 또는 철1
도 주변의 대규모 유휴지를 이용한다는 기술적 특징이 있다고 해석할 수 없다.
앞에서 본 바와 같이 이 사건 제 항 출원발명은 단위전력생산원가를 낮추기 1⑵
위하여 태양광 발전시설 건설비용을 절감하거나 도로 등을 이용하는 경우 발전① ②
가능한 면적을 넓혀 경제성을 확보함을 해결하여야 할 과제로 보고 도로와 철도를 , ③
이용함으로써 태양광 발전시설 건설에 지출하는 비용을 절감하고 추가적으로 태양, ④
광발전부를 도로의 폭방향으로 확장가능하도록 구성함으로써 태양광 발전면적을 늘려
발전효율을 증대시켜 전력생산원가를 줄이고 있다 위와 같은 이 사건 제 항 출원발명. 1
의 과제해결원리를 고려하더라도 이 사건 제 항 출원발명은 태양광발전부의 발전면적1
을 넓히고자 하는 기술적 특징을 가지고 있을 뿐이어서 이 사건 출원발명의 명세서에
대규모 유휴지에 태양광확장패널을 추가로 설치한다는 기재도 없는 이 사건에서 원고
가 주장하는 바와 같이 발전면적을 넓히는 공간이 도로 또는 철도 주변의 대규모 유휴
지만을 의미한다고 보이지 않는다.
설령 원고의 주장과 같이 이 사건 제 항 출원발명이 도로 중 차량이 이동하1⑶
는 공간에는 태양광메인패널이 그 주변의 유휴지는 태양광확장패널이 태양광 발전면,
적으로 이용한다고 하더라도 위 에서 본 바와 같이 선행발명 역시 철로와 도, , 1 ⑵ ㈑
로 주변의 부지를 태양광 발전에 이용할 수 있음을 암시하고 있으므로 선행발명 의 , 1
차량이 이동하는 공간에 설치하는 태양전지판에 선행발명 의 슬라이딩으로 가변되어 2
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집열면적을 넓히는 서브집열판넬을 결합하면 서브집열판넬이 철로와 도로 주변의 부,
지를 발전면적으로 하는 구성을 도출할 수 있으므로 선행발명 의 결합에 의하여 , 1, 2
철로와 도로 주변의 부지를 태양광 발전에 이용할 수 있다.
다 원고는 선행발명 는 독립형 태양광 발전장치) , 2 22)로 유지보수 및 상호간의
충돌방지를 위한 공간을 제외하고는 태양광 발전장치 간의 간격을 최소화하고 있어 선
행발명 는 이미 설치된 집열판넬과는 별도로 집열판넬을 추가로 설치할 수 있는 공간2
이 없으므로 선행발명 를 결합하여 이 사건 제 항 출원발명의 구성을 도출할 수 , 1, 2 1
없다고 주장한다.
선행발명 의 명세서에는 독립형 태양광 발전장치에 관하여 별도로 정의하지 2
않았고 선행발명 의 슬라이드형 태양광 발전장치가 독립형 태양광 발전장치라고 기재2
하지 않았으며 오히려 선행발명 의 명세서는 상기 집열판넬이 설치된 장소가 바람에 , 2 ‘
많은 영향을 받을 경우 상기 회동부재가 풍압을 견디지 못하여 파손되는 문제가 있고
이로 인하여 상기 집열판넬도 지지부재로부터 분리되어 파손되는 문제점이 있다 문단(
번호 고 기재하고 있어 선행발명 의 슬라이드형 태양광 발전장치는 바람에 많[0005])’ 2
은 영향을 받는 경우 장소 에 적용할 수 있다는 것으로 보일 뿐 태양광 발전장치의 설( )
치 환경 또는 집열판넬의 배치 형태에 관하여 제한하고 있는 것으로는 보이지 않는다.
또한 선행발명 에 선행발명 를 결합하는 경우 선행발명 의 태양광 발전장치1 2 1
에 선행발명 의 집열판넬 전체를 추가로 설치하는 것이 아니라 선행발명 의 태양전2 1
지판에 선행발명 의 슬라이딩되는 서브집열판넬 및 슬라이드조절수단 구성만을 결합2
하는 것이므로 선행발명 의 태양광 발전장치 주변에 설치공간이 있는지 여부는 결합2
22) 일반적으로 태양광 발전시스템은 독립형과 계통연계형으로 분류하는데 선행발명 의 명세서 문단번호 이하( 1 [0006], [0024]),
에서는 원고 주장과 같이 독립형 연속형으로 분류하고 독립형 태양광 발전시스템을 집열판넬이 독립적으로 설치된 태양광 발/
전시스템으로 보고 원고의 주장에 관하여 판단한다.
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에 방해가 되지 않고 설령 원고의 주장과 같이 집열면적을 최대화하기 위한 태양광발,
전의 특성을 고려하여 일반적으로 태양광 발전장치 사이의 공간을 최소화한다고 하더
라도 선행발명 의 슬라이드형 태양광 발전장치에서 집열판넬에 강한 풍압이 가해지, 2
지 않아 메인집열판넬의 내부에서 서브집열판넬이 슬라이딩 배출되도록 하여 집열면적
을 증가시킨 경우 위 태양광 발전장치가 차지하는 면적을 예상하여 설치하므로 위와
같이 슬라이딩 배출된 상태의 집열면적은 이미 슬라이드형 태양광 발전장치가 차지하
는 공간에 포함된 것이다 따라서 원고의 위 주장 역시 이유 없다. .
라 원고는 선행발명 는 고정형 태양광 발전장치와 동일한 면적 하나의 비교) , 2 (
적 넓은 면적 을 갖는 집열판넬을 둘로 나누어 슬라이딩 할 수 있도록 한 것으로 선행)
발명 과 결합하면 선행발명 의 태양광패널을 둘로 나누는 구성만을 도출할 수 있으1 1
므로 선행발명 를 결합하여 이 사건 제 항 출원발명의 구성을 도출할 수 없다고 , 1, 2 1
주장한다.
그러나 선행발명 의 집열판넬이 회전형 태양광 발전장치의 구조를 취하고 있2
다고 하여 원고가 주장하는 고정형 태양광발전장치의 집열판넬을 둘로 나눈 면적을 갖
는다고 볼 합리적 근거가 없을 뿐 아니라 그와 같이 해석하는 것은 집열판넬의 면적 ,
증가를 통하여 많은 양의 태양 열에너지를 흡수하고자 하는 선행발명 의 목적에도 반2
하는 것이다 즉 선행발명 는 태양광을 추적하기 위하여 회동부재를 구비하기 때문에 . , 2
그 회동부재와 집열판넬이 풍압에 의해 파손될 위험이 상대적으로 커지므로 이를 해결
하기 위하여 해당 설치장소에서 풍압에 관계없이 발전할 수 있는 범위 내에서 메일집
열판넬의 크기를 결정하고 메인집열판넬의 크기 범위 내에서 해당 장소에서 가장 많,
은 양의 발전을 할 수 있는 크기로 서브집열판넬의 크기를 설정하는 것이므로 메인집,
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열판넬의 크기는 통상의 기술자가 설치 장소의 구체적 상황에 따라 적절하게 조절할
수 있는 것이지 고정형 태양광 발전장치의 집열패널의 크기로 제한된다고 할 수 1/2
없다 따라서 이와 다른 전제에 선 원고의 주장 역시 이유 없다. .
마 원고는 선행발명 에 선행발명 를 결합하기 위하여는 과도한 설계변경이 ) 1 2
필요하다고 주장한다.
선행발명 은 종래의 자전거 길이 차량 주행 공간의 일부에 설치되는 경우에 1
사고 발생위험이 높기 때문에 안전한 자전거 전용 길을 추가하는 것을 제안하고 있는
데 문단번호 이러한 자전거 길은 태양광발전장치에 추가로 가설할 수 있는 선( [0032]),
택사항으로 기재하고 있을 뿐이다 문단번호 또한 비와 눈 차양판 은 비가 오( [0018]). (8)
나 눈이 오더라도 빗길 눈길 빙판길로 변하지 않도록 유지하여 교통사고를 획기적으로 / /
줄이기 위한 것으로 도로 및 철로 안쪽으로 비와 눈이 들어오는 것을 방지하기 위해 ,
기둥 사이에 비와 눈 차양판 을 설치하는 것이다 문단번호 따라서 자전거(1) (8) ( [0032]).
길이나 차양판은 선행발명 의 태양광 발전장치의 구성이라고 보기 어렵고 설령 이러1 ,
한 구성이 선행발명 에 포함되어 있다고 하더라도 선행발명 를 결합하기 위하여 위 1 2
구성을 철거하거나 그 위치를 이동함에 기술적 어려움이 있다고 볼 만한 사정도 없다.
따라서 원고의 위 주장도 이유 없다.
나 소결론 .
따라서 이 사건 제 항 출원발명은 통상의 기술자가 선행발명 에 선행발명 를 1 1 2
결합한 것에 의하여 쉽게 발명할 수 있으므로 진보성이 부정되고 특허출원에 있어 특,
허청구범위가 여러 개의 청구항으로 되어 있는 경우 어느 하나의 청구항이라도 거절이
유가 있는 때에는 그 출원은 전부가 거절되어야 하므로 이 사건 제 항 출원발명의 진, 1
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보성이 부정되어 특허를 받을 수 없는 이상 이 사건 출원발명의 나머지 청구항에 관하
여 더 나아가 살펴볼 필요 없이 이 사건 출원발명은 전부가 특허를 받을 수 없는바,
이 사건 심결에 원고가 주장하는 바와 같은 위법이 있다고 할 수 없다.
결론4.
그렇다면 원고의 청구는 이유 없어 이를 기각하기로 하여 주문과 같이 판결한다.
재판장 판사 서승렬
판사 구성진
판사 임경옥반응형'법률사례 - 지재' 카테고리의 다른 글
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