KR0145459B1 - 무균육성방법 및 그 장치 - Google Patents

Abstract

[목적]

음이온의 특징을 이용하여 생물체를 무균의 공기환경속에서 육성하는 방법과 그 장치를 제공하는데 있다.

[구성]

육성실과 음이온발생장치를 갖는 무균육성장치로서 육성실은 무균생물을 사육, 육성하는 방이며, 음이온발생장치는 이온해리기구와 액적의 활성화 기구와 기체분자의 이온화기구 및 기액분리기구를 갖고 육성실에 부설되어서 음이온을 함유한 공기를 육성실내에 상시 충만시킴으로서 육성실은 제진, 제균, 탈취 및 개스성분이 제거되어 적당한 습도를 유지토록하여 생물체를 무균상태에서 육성하게 된 것이다.

Description

무균육성방법 및 그 장치

제1도는 기액계면에서의 전하분포를 표시한도면이며,

제2도는 본발명 1실시예를 표시하는 도면이며,

제3도는 기체의 선회류에 대한 물방울의 퍼짐을 표시하는 도면이며,

제4도는 육성실내의 습도측정데이터를 표시하는 도면이며,

제5도는 육성실과 흡기구부근과의 양이온, 음이온량의 측정데이터를 표시하는 도면이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1:음이온발생장치2:원심력.코리오리력발생장치

3:고속기류발생장치4:기액분리장치

5:흡기구6:흡액구7:배기구8:육성실

9:탱크10,17:펌프

11,12:관로13:공기력수송관

14:스크류가이드15:노즐배관

16:물통18:노즐

19:냉각기20:온도조절장치

본 발명은 무균의 공기환경하에 동식물을 육성하는 방법과 그 장치에 관한 것이다.

무균생물이란 학술적으로는 병원균등을 전혀 함유하지 않은 생물의 의미이며, 식물에서는 무균적으로 빼낸 배(胚)를 무균배양하거나 무균적으로 자웅을 교배함으로서 얻어진다

한편, 미생물의 감염이 전혀 없는 무균동물은 최초에 제왕절개로 어미동물로부터 무균적으로 취출되어, 무균실내에서 살균한사료로 사육된다. 또 무미생물에 특정의 미생물만을 감염시킨 것을 노도바이오드라하고, 무균은 아니지만 병원성이되는 특정의 미생물의 감염이 없는 것을 SPL(Specific Pathogen free)동물이라고 한다. 본 발명에 있어서 생물을 무균상태로 육성한다는 의미는 반듯이 실험용, 학술용에 쓰이는 생물의 육성에 국한하지 않고, 각종 바이러스병, 세균병, 사상균병 및 원충(原蟲)병등으로부터 생물을 보호하고 육성, 사육, 또는 생체보존함을 의미한다. 동물의 무균사육은 예를들어 양잠의 분양에서 일정성과를 올리고 있다.

따라서, 일본은 세계최대의 누에고치생산국이 었으나 1995년이후 급속히 쇠퇴했다. 그 원인의 하나에 누에의병에 정확한 방제책을 하지않았던 것을 들수가 있다.

1963년에는 인공사육에의한 대량사육이 시도되었으나 결과는 병 때문에 전멸했다는 보고가 있다. 그 뒤로 몇가지의 실패가 겹쳤으나 이들의 실패로부터 인공사육으로 년중 누에를 사육함에는 노드바이오로지(무균생물학)의 수법, 무균사육법을 도입하는 수밖에 없다는 결론이 나오기에 이르고 그 뒤 누에의 바이러스병이나 세균병의 발생기구에 관해 많은 병리적 연구가되어 무균사육법을 비롯해 독특한 사육형태가 확입됐다.

무균양잠의 무균시설로는 치잠기(稚蠶期)와 장잠기(壯蠶期)에서는 사육온도가 다르기 때문에 무균사육실은 최저 2실이 필요된다. 사육실에는 공조기, 제균필터가 설치되어 사육실을 소독하고, 양압(陽壓)으로 함으로서 무균을 유지하고 있다. (노드바이오로지에 의한 일본잠사업의 부흥, 진 서영 참조)

또 무균사육법은 무균적으로 의잠(蟻蠶)을 작출하고, 무균사육실장치속에서 무균사료를 부여함으로서 행해진다. 즉 잠란은 부화하기전에 알표면을 소독하고, 무균상태의 그대로 부화시키는 것이며, 뮤균인공사료는 사료분말속에 소정의 물을넣어 연합(煉合)하여 평판상으로 성형하고 고압증자기에 의해 멸균하여 얻어진다. 그럼에도 불구하고 제균필터는 바이러스까지도 완전히 제거할 수는 없다. 바이러스는 크기가 10∼300nm의 작은 생물체이다. 또 잠란의 소독은 소독제의 살균작용에 의한 것이지만 소독제의 사용은 생명체로서의 누에에 전혀 무해하다고 할수없고, 잠란은 소독에 의해 생명체로서의 활력이 저하하고, 나아가 누에고치의 품질에도 크게 영향된다.

사료는 고압증자에 의해 멸균되지만 문제는 사육실내에서 어떻게 멸균상태를 지속하는가의 점이다. 사육실내의 공기조건이 제균필터로 늘 제균되더라도 만일 사료내에 균이 번식했을 때 실내가 소독제로 채울수는 없는 것이므로 균의 번식을 억제할수 없는 것이다. 물론 적당한 습도조건하에서 적당 온도로 유지된 환경에서는 균의 번식을 촉진하는 것이라고 할수밖에 없다. 무균상태를 유지한다는 것은 항상 균의 발생원에 있어서 그 번식이 억제되지 않으며 안된다. 무균상태에서는 누에의 배설물도 무균이며, 부패하는 것은 없으나 배설물로부터의 균의 번식을 억제할 수는 없다.

세균의 연구에서는 공기중의 음이온에 제진(除塵), 제균, 탈취, 및 개스성분제거효과, 조습효과, 대전방지효과가 있으며, 동식물의 육성에도 좋은 영향을 미친다는 것을 알고 갑자기 음이온에 주목하게되었다.

본 발명의 목적은 음이온, 특히 물분자 부가 음이온의 특성을 이용하여 생물의 무균성육을 실현하는 방법과 그 장치를 제공하는데 있다.

상기목적을 달성하기 위해 본 발명에 의한 무균육성방법에 있어서는 생물체를 무균 공기 분위기중에서 육성하는 무균육성방법으로, 무균공기분위기는 공기중에서 액체를 분열시켜 발생시킨 물분자 주가 음이온을 함유하는 공기를 상시 생물체의 육성환경에 공급하는 것이다. 또 본 발명에 의한 무균 육성장치에 있어서는, 육성실과 음이온발생장치를 갖는 무균육성장치로, 육성실은 무균생물을 사육, 육성하는 방이며, 음이온발생장치는 선회기류중에 액체를 분열하여 발생시킨 물뷴자 부가 음이온을 함유하는 공기를 육성실내에 공급하는 것이다.

또 음이온발생장치는 이온해리기구와 액적의 활성화기구와, 기체분자의 이온화기구와 기액분리기구를 갖고 육성실에 부설되고, 이온해리기구는 액체에 고에너지를 부여하여 액체를 이온해리시켜, 이온해리된 액체를 활성화기구에 공급하는 기구이며, 액적의 활성화기구는 공급된 액체에 원심력과 코리오리력을 작용시키면서 선회기류중에 분열시켜 공기력수송하여 액체의 미세액적화 및 활성화에 필요한 에너지를 부여하는 것이며, 기체분자의 이온화기구는 활성화된 액적으로부터 공기중에 전하를 방출시켜 공기분자를 이온화 하는 것이며, 기액분리기구는 액적과 이온화된 공기를 원심력분리하고 이온화된 공기를 송기구로부터 육성실내에 방출하는 기구이다.

또 음이온발생방치는 육성실의 외부에 설치되어 기액분리기구와 육성실과는 공기배관으로 연통하고 있는 것이다.

또 음이온발생장치는 육성실내에 설치되고, 기액분리기구는 육성실내에 개구된 것이다.

또 액적의 활성화기구는 공기력수송관과 팬이있고, 공기력수송관은 공급된 액체를 공기력수송하는 관이며, 팬은 흡기구를 통해 흡인한 공기를 공기력수송관내로 압송하고, 관내의 액체에 원심력과 코리오리력을 작용시키는 것이다.

또 공기력수송관은 가이드가 있고, 가이드는 공기력수송관내에 축심을 따라 스파이럴상으로 배설되어 공기의 유동방향을 스파이럴상으로 유도하여 공기중에 함유된 액적에 원심력과 코리오리력을 작용시키는 것이다.

또 육성실내에는 음이온발생장치로부터 발생된 음이온 1,000개/cc이상의 음이온함유공기의 분유기를 유지하여 육성실의 온도는 상온이하, 습도는 80%이상으로 유지된 것이다.

비, 기타 강수에 관련하여 물방울이 분열하는 경우에 부근의 공기가 전리되는 현상은 레너드(Lenard)효과로서 오래전부터 알려져 있다. 레너드는 물방울이 금속판에 충돌하여 분열하는 경우에 부근의 공기중에 이온이 발생하고 또 분열한 물방울의 대전량의 총화는 최초의 물방울의 전기량보다도 많아진다는 것, 공기중에 발생한 이온의 전하의 총화와 분열에 의해 증가한 물방울의 전기량과는 서로 같다는 것을 실험적으로 알아 냈으나 그 뒤 심프손(Simpson)은 레너드의 실험을 되풀이하고 보다 정밀한 장치를 사용하여 측정하여, 물방울이 공기중에서 분열하는 것만으로도 레나드와 똑같은 결과가 일어나고 공기중에 발생한 이온은 물방울이 전하가 무엇이건 음이온이라는 것과 물방울은 분열할 때 발생한 이온과 등량의 정(正)전하를 얻는다는 것을 확인하고 이를 보고하고 있다. (기상 전기학, 하다께야마 규죠, 가와노 마꼬도 이와나미서점 p26-27참조)

레너드효과를 이용하는 방법은 일본 특개평4-141179호 공보, 일본 특개평5-31198호 공보에 기재되어 있다. 이 선행예에 기재된 방법은 미세물방울을 방생시켜, 이 미세물방울을 공기와 혼합하고, 미세물방울혼합공기를 입경(粒經)선별하여 음이온을 취출하는 것이다. 이 선행예에 기재된 방법은 기본적으로 물분류를 금속판에 충돌시켜 물분류를 분열시킨다는 발상의 것이며, 레너드의 실험을 충실히 재현한 것이다.

심프손효과를 이용하는 방법에의할때에는 강력한 선회기류중에 액체를 분출하여 분열시키는 것이 좋은 것이다. 공기중에서 분열한 액적은 선회기류에 의해 일어나는 원심력과 코리오리력을 받아 이온해리되어 활성화하고, 기체분자를 이온화하여 음이온을 생성한다. 음이온은 원심력분리법에의해 액적으로부터 취출할 수가 있다.

레너드효과, 심프손효과에 의해 발생시킨 음이온을 함유하는 공기를 육성실내에 상시 충만시킴으로서 육성실은 제진, 제균 탈취 및 개스성분이 제거되어 적당한 습도가 유지된다.

그밖에 음이온을 인공적으로 발생시키는 방법으로서 종래부터 코로나방전을 이용하는 방법이 알려져 있다. 이 방법은 코로나방전을 공간에 발생시켜 주위의 공기를 이온화하여 양이온을 포촉하여 음이온을 취출하는 것이지만 이 방법에 의하는 경우 부산물로서 유해한 오존, 질소산화물이 발생하기 때문에 코로나방전을 이용하여 발생시킨 음이온을 함유하는 공기는 생물의 육성에는 부적당하다.

물방울의 분열에 의해 공기중에 이온이 발생하는 메카니즘에 관해서는 다음과 같이 생각된다. 즉 상(相)α가 기체(공기), 상β가 액체(물)의 경우, 물에 고에너지(분사, 충돌, 튕기는 등)을 생각하면 제1도에 표시와 같이 물의 이온해리에 의해 H⁺,OH^-에 의한 전기 2중층이 되어 계면에서는 물이 갖는 쌍극자모멘트(6.17X10-³⁰cm)에 의해 쌍극자가 배향해서 쌍극자 2중층을 형성하여 마이너스(음)이온이 외측을 향해 배열한다. 액면 가까이에는 마이너스(음)이온이 많이 당겨붇고 프러스(양)이온은 그만큼 힘세게 당겨지지않기 때문에 액중을 자유로 움직이며 돈다. 따라서 프러스(양)이온은 액속에 남아 접지등을 통해 중화된다. 물을 분사, 충돌, 튕기는등의 고에너지를 부여하여 물방울을 한없이 작게하면 물방울 표면에서 쌍극자가 배향할 때 기체(공기)측의 계면에 존재하는 산소(O₂)분자를 이온화하여 O-²,(H₂O)n로 표시되는 마이너스(음)이온분자무리(群)로 된다. (靜電氣핸드북 p104. 靜電氣學會, 오므사참조) 본 발명에서는 이 마이너스(음)이온분자무리를 물분자 부가 음이온이라고 정의하고 있다.

물방울의 분열에 의해 공기중에 이온을 발생시킬때는, 이온발생시에 오존이나 질소산화물이 생기지 않고, 음이온이 다량으로 함유되는 폭포, 하천, 해안 삼림등의 청정한 환경의 분위기를 형성한다. 음이온 특히 물분자부가 음이온을 함유하는 공기가 제진, 제균, 탈취 등의 효과가 있다는 이유에 대해서는 반듯이 밝혀져 있지는 않으나 적어도 음이온이 갖는 활성, 기액 분리에 의해 취출된 기체중에 함유되는 미세물방울의 응집력에 의한 것으로 추축된다.

생물을 육성하는 실내에는 실질적으로 1,000개/cc이상의 음이온을 함유하는 고습공기의 분위기를 유지하는 것으로 충분하다. 항상 실내에 1,000개/cc이상의 음이온을 유지하기 위해 그의 발생원에 있어서 1,000개/cc이상의 음이온을 발생시키면서 간단없이 공급하는 것이 바람직하다. 액적의 활성화에는, 원심력과 함께 코리오리력을 이용함으로서 작은 용량내에서 액적의 활성화와 여기에 계속하여 기화분자의 이온화가 실현된다.

이하에 본발명의 실시예를 표시한다. 제2도에 있어서 실시예는 음이온의 발생에 심프손효과를 사용한 예이다.

실시예에 있어서 기능적으로 음이온발생의 메카니즘은 물방울의 이온해리와, 활성화와, 기체분자의 이온화와, 기액의 분리에 의해 행해진다. 즉 공기중에서 분열한 물방울은 이온해리되어 활성화하고, 기체분자를 이온화하여 물분자 부가 음이온이 발생한다. 물분자 부가 음이온은 원심분리법에 의해 물방울로부터 분리, 수출하여 취출할 수 있다.

본 발명에 있어서 물은 기체의 선회류중에 분사되어 분열하고 기체의 선회류에 의해 생겨난 강력한 원심력과 코리오리력의 작용을 받아 이온해리하여 활성화된다. 코리오리력은 회전좌표계에서 운동물체에 활동하는 보기의 힘의 일종이다. 회전의 각속도를 ω, 질점의 질량과 속도를 m와 v로하면, 코리오리력은 2m×ω×v로 주어져서 코리오리력을 발생시키는 코리오리인자(f)는

f=Ωsinψ

로 주어져서 지구자전의 시점의 각속도(Ω)와 위도에 기인하는 인자이며, 지구의 자전에 의한 코리오리력은 북반구와 남반구에서는 역향으로 활동하여 북반구에서는 진행방향에 대해 유향으로 되기 때문에 액적의 선회때에는 코리오리력이 지구자전의 각속도 팩터방향으로 활동하도록 선회의 방향을 설정한다. 코리오리력을 유효하게 작용시킴으로서 액적이 수 백미터 낙하할때의 에너지를 수 Cm의 거리에서 얻을 수가 있다.

이온해리는 물을 이온해리하는 처리이다. 물에 고에너지를 주면, 물(H₂O)은

H₂O - H⁺+ (OH)-

와 같이 해리하여 제1도와 같이 액체내에는 전하의 2중층이 형성되어 공기에 접하는 액체표면에는 배향쌍극자가 음이온을 외측으로 향해 배열하도록되어 수면 가까이는 음이온이 많이 당겨붙게된다. 여기에 무엇인가의 방법으로 물이 기계적으로 작은 물방울로 분열시키면, 그 물방울의 정미의 전하는 마이너스로되어 양이온쪽은 커다란 입자로되어 액중에 남고, 혹은 접지를 통해 중화된다.

이온해리는 본래 물방울의 분열과는 관계가 없고, 기계적, 전기적, 전자기적, 광학적 혹은 방사선조사에 의해 부여된다.

물방울의 이온해리된 액체입자에 고에너지를 부여하여 가속하면 고에너지가 부여되기 때문에 이온해리가 일층 촉진되어 분열이 진행되며, 고속으로 공기력수송 되어 액적의 계면이 활성화된다.

계면의 활성화란 물이 갖는 쌍극자모멘트에 의해 쌍극자를 배향시켜 쌍극자2중층을 형성하여 음이온을 외측으로 배열할 때 마이너스 전하를 방출시키는 것이다.

한없이 미립자화한 물방울중의 H⁺: OH^-는 판.델.월스력으로 서로 당겨붙어 있으나 강력한 원심력(mrω²)와 코리오리력(2mvω)을 받아 H⁺와 OH^-와는 그 질량차 (H⁺= 1, OH^-= 17)에 의해 OH^-가 외측을 향해 배향되기 쉽게 되어 쌍극자가 배향할 때 마이너스전하를 방출한다.

기체분자의 이온화는 물방울의 활성화에 의해 필연적으로 발생한다.

물방울이 고에너지를 얻어 운동하는 사이에 한없이 미소화되어 물방울표면에 쌍극자가 배향할 때 기체(공기)측의 계면에 존재하는 산소(O₂)분자를 이온화하여 O-₂.(H₂O)n으로 표시되는 물분자 부가 음이온이 발생한다. 물분자 부가 음이온을 함유하는 공기가 원심력분리법을 사용하여 물방우로부터 분리하여 추출할 수 있다.

본 발명에 있어서 선회류기중에서 물을 미세액적으로 분열시키는데는 기류의 흐름에 역방향으로 각도를 하여 액체를 분출하는 것이 바람직하다. 고속기류에의한 유속은 외주의 관벽에 가까운만큼 빠르고 중심부에 가까운만큼 늦다.

실시예에서는 육성실(8)의 외부에 음이온발생장치(1)을 부설한 예를 표시하고 있다. 음이온발생장치(1)은 원심력.코리오리력발생장치(2)와 기액분리장치(4)의 조합으로 되는 것이다.

원심력, 코리오리발생장치(2)는 흡기구(5), 흡액구(6), 배기구(7)이 있고, 흡기구(5)에 고속기류발생장치(3)가 접속되어 외기가 취입되고, 배기구(7)에 기액분리장치(4)가 접속되어 액체가 분리된 공기가 그 출력구로부터 송기된다. 흡액구(6)에는 펌프(10)을 통해 탱크(9)가 접속되어 탱크(9)내의 액체자 공급된다. 실시예에 있어서는 기액분리장치(4)의 출력관로 및 고속기류발생장치(3)의 입력관로를 육성실(8)에 개구하여 순환계를 형성하고 있다. 또 실시예에서는 음이온발생장치(1)은 육성실(8)밖에 설치하고 관로(11),(12)로 육성실(8)에 접속하고 있으나 혹은 음이온발생장치(1)를 육성실(8)내에 설치하여 기액분리장치(4)의 송기구 및 고속기류 발생장치(3)의 흡기구를 육성실(8)에 개구하여 실내설치형으로 해도 사용된다.

원심력.코리오리력발생장치(2)는 액체의 이온해리처리와 액적의 활성화처리와, 기체분자의 이온화처리를 하는 기구이며, 실시예에서는 횡형의 공기력수송관(13)내에 스파이럴상의 가이드(14)를 축심을 따라 배설하여 축심상에 노즐배관(15)를 설치하고, 하주면에 물통(16)을 부설한 것이다.

탱크(9)내의 물은 펌프(10)로 물통(16)내로 빨아올리고 물통(16)내의 물은 펌프(17)로 빨아올려 노즐배관(15)에 송수된다. 탱크(9)는 냉각기(19)를 장비하고 있어서 공급수를 필요한 온도로 조정하고 있다.

가이드(14)는 공기력수송관(13)내에서 기류를 유도하여 관축방향을 스파이럴상으로 선회시키는 것이다. 노즐배관(15)는 공기력수송관(13)의 축심에 있어서 그 주위를 기체가 선회운동하는 것이기 때문에 가이드(14)는 반드시 필요한 것은 아니지만 실시예에 있어서는 가이드(14)를 사용하여 코리오리력이 지구자전의 각속도팩터방향을 향하겠금 기류의 선회방향을 향하도록 규정하고 있다.

더욱이 고속기류발생장치(3)으로부터의 기체의 송기방향을 공기력수송관(13)내의 내주에 대해 접선방향으로 설정하면, 기류의 선회방향은 우회, 좌회의 선회류에 스스로 설정된다.

노즐배관(15)에는 그의 축심을 따라 주면요소에 제3도와 같이 선회하면서 유동하는 기류의 흐름에 역방향으로 노즐(18)이 개구되어 노즐(18)은 물통(16)으로부터 공급된 액체를 공기력수송관(13)내의 선회기류중에 분출한다. 실시예에서는 노즐(18)이 이온해리기구 이다. 물은 노즐(18)로부터 고압으로 분출되어 에너지를 얻어 이온화된다. 더욱이 미리 이온해리처리를 한 물을 공기력수송관(13)내에 공급하면 일층, 이온해리가 촉진된다.

고속기류발생장치(3)은 송풍용의 팬이다. 실시예에 있어서는 육성실(8)내의 공기를 흡인하여 공기력수송관(13)내로 흡기구(5)를 통해 송풍한다.

기액분리장치(4)는 실시예에서는 싸이크론세파레이터를 사용하고 있다. 싸이크론세파레이터는 공기력수송관(13)의 배기구(7)로부터 배출되는 미세한 물방울을 함유하는 기류에 일정이상의 풍속, 풍압이 얻어지는한 기액의 원심력분리에 유효하다. 기액분리된 공기는 관로(11)을 통해 육성실(8)내에 도입된다. 관로(11)에는 온도 조절장치(H/E)(20)을 갖추고 있다.

실시예에 있어서 고속기류발생장치(3)을 기동하여 물통(16)내의 물을 펌프(17)로 빨아올려 노즐배관(15)의 각 노즐(18)로부터 공기력수송관(13)내에 생긴 강력한 기류의 선회류중에 그 흐름의 방향에 역으로 분출시킨다.

공기력수송관(13)내에 분출된 물은 기체압력을 받아 선회기류중에서 분열하여 이온해리되어 가는 물방울로되어 가이드(14)를 따라 선회하면서 관내를 공기력수송된다. 그동안 물방울은 기류의 선회류에 의해 생겨난 원심력과 코리오리력과의 작용을 받아 관벽을 향해 가면서 축방향으로 흘러서 기체에 접하는 물방울이 계면이 활성화되고, 물방울의 표면에서 쌍극자가 배향할 때 기체축의 계면에 존재하는 산소분자가 이온화된다.

공기이온을 함유하는 기류는 공기력수송관(13)의 배기구(7)로부터 기액분리장치(4)내에 유입하여 기체중에 잔존하는 물방울이 제거되고, 공기이온을 함유하는 기체는 층류화처리되어, 온도조절장치(20)에 의해 소요의 온도, 습도로 조정되어 공급공기로서 관로(11)로부터 육성실(8)내에 도입된다. 이에따라 육성실(8)내에 다습의 물분자가 부가음이온함유공기의 분위기가 형성된다. 한편, 육성실(8)내의 공기는 고속기류발생장치(3)의 흡인력을 받아 관로(12)내에 흡인되어 필요에따라 새로 도입된 외기를 받아 다시 원심력, 코리오리력발생장치(2)로 압송된다.

공기력수송관(13)의 관벽에 부착한 물방울 및 기액분리장치로 분리된 물방울은 물통(16)내로 돌아간다. 이 물방울중에는 양이온이 많이 함유되어 있기 때문에 관벽을 접지하여 중화한다.

이상 실시예에서는 횡형의 원심력.코리오리력발생장치를 표시하고 있다.

그 배치방향은 하등 제약되는 것은 아니다.

(실시예)이하에 본발명 장치를 무균양잠에 적용한 실시예를 표시한다.

육성실에 음이온발생장치를 접속하여 육성실내의 이온량과 균수의 변화를 측정했다.

◇육성실(1평형)

유효내용적 : 6.14m³

폭1,710 × 깊이1,710 × 높이2,100mm

◇원심력.코리오리력발생장치

크기 : 직경600ψ × 길이1,100mm

입구공조속도 : 11 - 12m/sec

출구공조속도 : 9 - 10m/sec

◇기액분리장치

크기 : 직경500ψ × 길이900mm

입구공조속도 : 9 - 20m/sec

출구공조속도 : 8.5 - 9m/sec

◇팬

풍량 : Max 3m³/min

◇냉동기

냉매 : R - 12

1 측정항목

1) 육성실내의 온습도

2)풍량과 환기회수

3)양이온과 음이온량

4)일반세균 및 진균의 수량

5)낙하세균 및 부유세균의 수량

2 측정기기

·풍량측정 : (주)히요시전기SS제 열선식풍속계(AP-120)

·이온측정 : (주)단화학제 이온카운터(83-1001A)

·일반세균 및 진균의 측정

1)사용배지 : 일반세균=SPC, 진균=PPA

2)배양조건 : 세균=37℃ 48시간이상, 진균=35℃, 48시간이상

·낙하세균 및 부유세균의 측정

1)샘플링기기 : 핀홀샘플러

2)샘플링폭로시간 : 30분간

3)사용배지 : 보통한천배지, 사브로한천배지

4)배양조건 : 보통한천배지 : 37℃, 48시간, 사브로한천배지 : 25℃, 72시간

·온습도계 :(주)치노오제 소형온습도기록계(타점식)HN-U2 온습도센서HN-L18

3측정방법

·이온 : 개/cc로표시, 음이온과 양이온을 수동으로 탭절체

·측정위치 : 육성실내의 중앙부분에서 측정

·기타 : 실내의 온도는 조작반의 온조기 및 격측온도계로 측정

측정결과는 다음과 같다.

1)육성실내 설정온도 : 26-29℃

2)육성실내 온도범위 : ±0.5℃이하

3)육성실내 설정습도 : 65-74%

4)육성실내 습도범위 : ±0.2%이하

측정결과를 제4도에 표시한다

5)취출풍량 : 2.6m³/min

6)환기회수 : 25.4회/hr

7)흡기구(5)의 공동속도 : 11m/sec

8)공급공기의 공동속도 : 8.5m/sec

9)양이온과 음이온량

육성실과 흡기구부근과의 양이온, 음이온량의 측정결과를 제5도에 표시한다.

제5도에서 분명한 바와같이 음이온발생량은 약13,000개/cc, 양이온발생량은 약 2,500개/cc였다.

10)관로11내의 일반세균 및 진균량

측정결과를 표1에 표시한다.

11)낙하세균 및 부유세균량

측정결과를 표2, 표3에 표시한다.

무균육성실내의 냄새에 관해서는 암모니아농도의 경시변화를 측정했다.

측정결과를 표4에 표시한다.

본 발명장치를 적용한 육성실(이하 무균육성실이라 한다)내의 온도와 습도는 온도 조절기(20)에 의해 공급공기의 온도를 제어하여 정도(精度)좋게 관리된다.

상기한 무균육성실내에서 무균양잠테스트를 했다. 무균육성실내에는 전실로서 비닐마뮤리하여 테스트준비하여 실내를 사전에 소독했다.

소독에 있어서는 유효염소농도 38.00ppm의 차아염소산소오다 수용액을 음이온발생장치의 물통내에 첨가하고, 2시간운전하여 계 및 무균육성실내를 소독했다. 소독후는 물통내의 물을 2회 바꾸어 계내의 소독액을 제거했다. 또 염려를 위해 육성실내 전체를 에타놀로 청식멸균했다.

1. 양잠방법

(주)히미쓰상사인공사료무균사육작업표준(1992.1) 및 동사 담당자의 직접지도에따라 양잠테스트를 실시했다. 평성 5년 6월 4일에 소립 및 인공사료[2515 M3]들이 사료트레이 2개를 에타놀청식멸균후 육성실에 사입했다(작업자의 손, 얼굴은 역성비누로 세정했다) 다시 6월 15일에 인공사료의 입체를 했다.

2. 테스트 결과

테스트결과를 표5에 무두표시한다.

참고로 외기의 온도, 습도를 측정했다. 날짜별 순서 0-10일 까지의 사이의 무균육성실의 부근 온실도는 표6과 같다.

[표6]

온도(℃) 습도(%)

아침 21-22 70-90

낮 24-26 60-90

닛고오상사로부터 제공된 누에의 유충을 덮개붙은 트레이(560×330×65m/m 100마리)에 1000마리수용하여 사육하고(a)일순11일에 704마리를 평가용으로서 채집하고 그속에 일순 19일에 덮개없는 트레이에 옮겼던바 일순13일으로부터 커다란 감소를 보이고 동14일에서 성장이 정지된 느낌이었다. (b)동 15일에서 손으로 만지더라도 움직이지 않았던 것 5마리를 확인했다. (c)또 사료가 덮개있는 것에 비해 역시 단단해져 있는 것을 느꼈다.

한편, 덮개붙은 케이스내에서 사육한 94마리에 대해서는 일순 20일에서 카다른 흐트러짐이 눈에 띄게 되었다. 용적으로 1/2정도의 것 계19마리를 배제하고 나머지 77마리를 계속 사육했다(d). 이 19마리는 사료없이 6월 28일까지 생존했다. 일순20일에서 사료 상면에 똥이 덮였기 때문에 이를 배제했다. 이후 일순24일까지 똑같이 같은 처리를 했다. 똥이 끈적거리기 때문에 배제에 많은 시간이 걸렸다. 일순 24일에서 사료가 거의 없어졌기 때문에 할 수 없이 저녁에 나머지 13마리를 누에섶로 옮겼다. 누에섶에 옮긴때마다 누에섶에 옮기고부터 각각 반수 가까이가 하루가까이 누에고치를 만들지를 않았다. (옮기는 시기가 너무 빨랐던 것으로 생각된다.)누에고치 만들기를 도중에서 중지한 것이 77마리 중에서 4마리가 나왔다.

테스트결과에서는 실질적으로 96마리중 73마리가 완숙된 누에고치로 된 것으로 되어 73개의 누에고치의 중량은 141.54g, 1개당 1,939g였다. 누에고치의 크기는 최대 38mm×20ψmm, 최소28mm×15ψmm, 평균34mm×19.5ψ였다. (e)

이상 실시예에서는 무균양잠에 적용한 예를 표시했으나 양잠에 한정하지 않고 곤충사육, 쥐, 비글, 토끼, 등 실험용 소동물사육, 양계, 양돈등의 축산에 이용하여 무균, 무취사육을 실현할 수 있다.

예를들면 HEPA필터를 3단 설치하여 무균육성실을 만들어 육성실내의 공기중에 마이너스이온이 검출되지 않는 분위기중에서 토기 110마리를 사육했던바 2주간 후에는 먹이를 먹지 않게되어 64마리가 사망하는 사태가 보고되고 육성실에는 공기이온이 필요하고 특히 마이너스이온이 필요하다는 것을 알게되었다.

또한 본 발명에 의하면, 하우스재배등 식물의 육성에 사용하여 식물의 생장을 빠르게, 병원균으로부터 식물을 보호하고, 또 생화의 소생을 꾀할 수가 있다.

이상과 같이 본 발명에 의할때는 물의 분열에 의해 생성된 물분자 부가 음이온함유공기를 갖는 특성을 이용하여 육성실내를 제진, 제균, 탈취 및 개스성분을 제거하고 육성실내에 잔존하는 사료, 배설물이 균의 발생원으로 될 때에도 균의 번식을 그 발생원에 있어 억제하여 육성실내를 고도로 청정하게 확보하여 생물을 육성할 수 있는 효과가 있다.

이상과같이 본 발명에 의할때 레너드효과를 일층 진보시켜 심프손효과를 공기력수송 관내에 발생시켜 대량의 음이온(물분자 부가 음이온)을 발생시킬 수 있어 본발명장치로부터 발생한 음이온을 제진, 제균, 탈취, 개스성분제거, 조습, 대정방지, 등, 식물의 육성에 극히 뛰어난 효과를 얻을 수가 있다.

Claims (7)

1. 생물체를 무균공기분위기중에서 육성하는 무균육성방법에 있어서 펌프에 의하여 물을 미세한 물방울로 분사하여 상기 분사된 물에 공기의 운동 에너지 및 공기의 선회에너지로 고속기류를 형성하며, 이고속기류에 의하여 미세한 물방울을 분산시킴으로써 화성공기를 발생시키며, 상기 활성화 처리에의해 발생하는 미세한 물방울은 물분자 부가 음이온을 함유하는 공기로 처리하여 상시 생물체의 육성환경에 공급하는 것에 의해 형성하는 것임을 특징으로 하는 무균육성방법.
2. 육성실(8)과 음이온발생장치(1)를 갖는 무균육성장치로서, 육성실(8)은 무균생물을 사육, 육성하는 방이며, 음이온발생장치(1)는 일측에 외기를 이용하여 고속기류를 발생시키는 고속기류 발생장치(3)와, 원심력·코리오리력 발생장치(2)를 설치하고, 이에 연계하여 액정과 이온화된 공기를 원심분리시키는 기액분리장치(4)를 설치함과 아울러 이완화된 공기를 관로(11)를 통하여 육성실(8)내에 공급할 수 있는 것을 특징으로 하는 무균육성장치.
3. 제2항에 있어서, 원심력·코리오리력 발생장치(2)는 외기의 흡입구(5)와 그 중앙부에 공기력 수송관(13) 및 그 타단에 배기구(7)가 형성되고, 상기 공기력 수송관(13)내에는 물통(16)의 물을 펌프(17)로 흡입토출하는 노출배관(15)과 물을 충돌시키는 가이드(14)가 형성된 것을 특징으로하는 무균육성장치.
4. 제2항에 있어서, 음이온발생장치(1)는 육성실(8)내에 설치되고 기액분리기구(4)는 육성실(8)과는 공기관로(11)로 연통하고 있는 것임을 특징으로하는 무균육성장치.
5. 제2항에 있어서, 음이온발생장치(1)는 육성실(8)내에 설치되고 기액분리기구(4)는 육성실(8)내에 개구된 것임을 특징으로 하는 무균육성장치.

   제2,3,4 또는 5항에 있어서, 공기력수송관(13)은 가이드(14)가 있고, 가이드(14)는 공기력소송관내(13)내에 축심을 따라 스파이럴상으로 배설되어 공기의 유동방향을 스파이럴상으로 유도하여 공기중에 함유된 액적에 원심력과 코리오리력을 작용시키는 것임을 특징으로하는 무균육성장치.
6. 제2,3,4 또는 5항에 있어서, 공기력수송관(13)은 가이드(14)가 있고, 가이드(14)는 공기력소송관내(13)내에 축심을 따라 스파이럴상으로 배설되어 공기의 유동방향을 스파이럴상으로 유도하여 공기중에 함유된 액적에 원심력과 코리오리력을 작용시키는 것임을 특징으로하는 무균육성장치.
7. 제7항에 있어서, 육성실(8)내는 음이온발생장치(1)로부터 발생된 음이온 1,000개/cc이상의 음이온 함유 공기의 분위기를 유지하고, 육성실(8)의 온도는 상온이며, 습도는 80%이상으로 유지된 것임을 특징으로하는 무균육성장치.