KR100439972B1 - 공생과 먹이사슬관계를 이용한 수산생물의 육상생산시설 - Google Patents

Abstract

본 발명은 바다나 호수를 떠나 육상에서도 미세조류, 생사료동물, 물고기 같은 수산생물을, 환경과 계절의 지배를 벗어나 높은 효율로 생상할 수 있도록 하는 수산생물의 육상생산 시설에 관한 것으로;

외겹의 비닐로 형성한 외곽건물과 그 내부에 위치하는 내곽건물을 포함한 건물부와, 내곽건물 내부 공간에 철재앵글을 사용하여 조립한 지지부와, 지지부의 중상부에 설치되는 투명수조들과 하부에 땅바닥과 접하도록 설치되는 불투명수조들을 포함하는 수조부와, 불투명수조의 물을 최상부의 투명수조에 공급하는 공급라인과 공급된 물을 하부에 위치하는 수조들에 분배하는 제1, 제2분배라인 및 불투명수조들간의 수위유지를 위한 수위조절라인을 포함하는 용수배관부, 상기 지지부의 소정위치에 설치되어 작업자의 이동통로를 제공하는 작업통로부를 포함하여 이루어져;

공생관계 및 먹이사슬 관계를 이용할 수 있게 되어 기르는 어업의 문제점으로 지적되었던 사료문제, 용수공급문제, 여름과 겨울철의 수온유지문제 및 기르는 어업의 기반이 되는 치어생산문제를 모두 집적된 시설 내부에서 해결할 수 있도록 함으로써, 미세조류, 생사료동물, 물고기 같은 수산생물들을 외계의 악조건을 차단한 실내에서 공산품과 같이 계절의 지배를 벗어나 항상 최적조건에서 높은 효율로 생산할 수 있도록 하는 수산생물의 육상생산시설을 제공한다.

또한, 원료비 없는 미세조류의 대량생산, 원료비 없는 생사료 동물의 대량생산, 및 사료비를 절감한 물고기의 대량생산이 가능하도록 함에 따라, 저렴한 생산비로 대량의 식량자원을 확보할 수 있어, 장래 식량수급의 위협에 대한 진정한 대안이 될 수 있도록 하는 것이다.

Description

공생과 먹이사슬관계를 이용한 수산생물의 육상생산시설 {Terrestrial Aquaculture Facilities based on Symbiosis and Foodchain}

본 발명은 미세조류와 어류사이의 공생관계 및 생태학적 먹이사슬원리를 이용하여 경제성 있는 각종 수산생물을 생산하는 시설에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 육상에 생산시설을 지어 경제성 있는 각종의 수산생물을 열악한 환경과 지역적 제한 및 계절의 지배를 벗어나, 저비용과 고효율로 생산할 수 있도록 하는 수산생물의 육상생산시설에 관한 것이다.

육류와 함께 단백질 식량의 주 공급원인 어류는, 원래 바다나 호수 및 하천 등에서 자연적으로 성장한 것을 잡아서 먹으면 되었다. 그러나 최근의 인구증가에 따라 수요는 급증하는 반면, 어류 포획에 관한 잡는 어업의 기술적 발전 및 무분별한 어획에 따른 어획량의 증가로 인해 어자원이 급속도로 격감하는 양상을 보이게 되고, 따라서 자연적으로 생산되는 수산자원에 대한 한계성이 서서히 현실로 다가오고 있는 실정이다.

상기한 바와 같은 잡는 어업의 한계성은 장기적인 관점에서 인구증가에 수반되는 삭량수급에 대한 위협적인 요소로 받아들여지고 있는 실정이다. 이러한 문제점을 해소하고자, 근래들어 잡는 어업에서 기르는 어업으로의 전환이 세계적인 추세로 확산되어 급속도로 진행되고 있으며, 2010년경에는 어획량의 40%가 기르는 어업에 의한 양식어로 충당될 것으로 전망되고 있다. 그러나, 지금까지의 기르는 어업에도 여러가지 문제점이 뒤따름으로 인해 식량공급에 대한 위협을 불식시키지는 못하고 있다. 그 어려움으로는 크게 세 가지로 나누어 생각할 수 있다.

첫번째 문제점은 양식어의 먹이로 제공되어야 할 사료에 관한 것이다. 사료비용의 증가가 생산비를 증대시켜 잡는 어업의 대안이 되기에는 어렵다는 것이다. 즉, 잡아오는 물고기는 자연산 먹이를 섭취하여 자라기 때문에 사료비는 생산가에 포함되지 않기 때문이다. 또한, 기르는 어업에서 물고기에게 제공되어 먹고 남은 잔류사료에 의한 수질오염도 심각한 문제로 대두되고 있는 것이다.

둘째로, 기르는 어업에는 사료 또는 배설물로 인한 수질오염의 문제가 생겨 이것을 희석시키기 위해 대량의 물을 필요로 한다는 것이다. 따라서, 아무 곳에서나 기르는 어업을 할 수 없다는 입지적 제한이 따르게 되는 것이다. 가두리 양식장과 같이 자연적으로 용수의 공급이 유리한 해상이나 민물고기의 양식을 위해 물이 많이 담긴 천연 호수, 하천 등의 물을 양어지로 삼거나, 대량의 용수공급이 용이한 바닷가나 강가 또는 호수가를 양어의 적지로 삼을 수 밖에 없는 것이다.

세째로 크게 문제되는 것은, 기르는 어업은 많은 양의 물을 요구함에 따라 겨울에 추운 지역에서는 수온유지가 어렵다는 것이다. 적절한 수온 유지를 할 수 없다는 것은 곧 물고기의 생산율이 현저하게 떨어진다는 것을 의미한다. 노천 양식장의 많은 물이나 흐르는 물의 온도를 높이는데는 너무나 많은 에너지가 요구된다. 실내에서 태양열의 도움을 받으며, 일단 적절한 수온으로 온도가 상승한 물은 되풀이 사용할 수 있는 길을 찾아야 한다.

따라서, 증대되는 수요에 부합시키고 나아가 식량공급에 대한 위협으로부터벗어나는 길은, 현재의 양어업의 발전을 가로막고 있는 상기의 세 가지 문제점을 해결할 수 있도록 기존의 양식기술을 혁신시켜 나가는 수 밖에 없는 것이다.

다행히 본 발명의 발명자는, 사료의 원천이 되는 미세조류를 물고기와 공생시켜 염가로 생산하는 길을 발견하여 사료문제와 용수공급문제를 해소할 수 있는 가능성을 제시한 바 있다. 즉, 대한민국 특허 제46860호" 공생을 통한 미세녹조와 물고기의 생산방법", 대한민국 특허 제44091호 "사상녹조를 이용한 녹조체와 물고기의 공생 생산방법" 및 대한민국 특허 제235182호 "생태학적 먹이사슬을 이용한 양식어의 대량 배양장치"에서 공생관계를 이용하여 미세조류와 물고기를 생산하는 방법 및 생태학적 먹이사슬 원리를 이용한 양식어의 대량 배양과 관련된 장치를 제안하고 있다. 또한, 상기 대한민국특허 제44091호 및 대한민국특허 제46860호의 두 발명은 이 들을 우선권으로 하고 있는, 미합중국 특허 제5040486호 "SYMBIOTIC PRODUCTION METHOD FOR MICROOALGAE AND FISHES"에 나타나 있으며, 대한민국 특허 제235182호의 발명은 미합중국특허 제6148769호 "SERIAL CULTURE SYSTEM FOR MICROOALGAE, LIVE FOOD ANIMALS AND FISH FRY"에 나타나 있다.

상기한 바와 같은 선 등록된 발명들에 관한 내용은 다음과 같다. 우선 대한민국 특허 제46860호 "공생을 통한 미세녹조와 물고기의 생산방법"에서는 하나의 수조에 단세포 녹색조류(미세녹조)와 물고기를 공생시켜, 물고기의 호흡작용에서 방출되는 탄산가스를 건조중량의 절반 이상이 단백질로 되어 있어 1950년대 초부터미래의 식량 자원으로 연구되어 왔던 클로렐라와 같은 미세녹조의 광합성의 탄소원으로 사용하고 물고기의 배설물에 포함되어 배출되는 암모니아를 미세조류 생산의질소원으로 사용하는 한편, 미세조류가 광합성할 때 생산되는 산소는 물고기의 호흡에 이용되도록 하는 방법을 제시하고 있다. 요컨대 이 발명으로 미세조류를 원료걱정 없이 경제적으로 대량생산하고, 미세조류의 대사작용으로 독성이 많은 수중 암모니아를 자체제거하여 양어용수를 갈아주지 않고 되풀이 사용할 수 있는 길이 열린 것이다.

그리고 상기 대한민국 특허 제44091호 "사상녹조를 이용한 녹조체와 물고기의 공생 생산방법"에서는, 선행 특허에서 해결하지 못한 단세포 미세조류의 수확문제를, 손쉽게 건져서 수확할 수 있는 실모양의 사상녹조로 대치함으로써 해결한 것이다.

마지막으로 상기 대한민국 특허 제235182호 "생태학적 먹이사슬을 이용한 양식어의 대량 배양장치"에서는, 주로 연구소나 실험실에서 사용할 수 있는 소규모의 생산장치를 개발한 것이다.

그러나 수산생물을 대량으로 생산하여 식량부족문제를 해결하기 위해서는 일반 농어민이나 기업체가 대거 참여하여 큰 규모로 생산할 수 있는 시설이 있어야 하며, 따라서 본 발명의 발명자들은 상기 선행 특허의 기술적 사상을 바탕 삼아 농어민이나 기업체가 육상에서 비교적 적은 비용을 투자하여 상업규모로 미세조류, 생사료동물 및 물고기를 계절의 지배를 벗어나 고효율로 생산할 수 있는 시설을 발명하게 된 것이다.

상기한 바와 같은 종래기술을 식량생산에 활용하기 위한 시설에 적용하기 위하여 발명한 것으로,

본 발명의 목적은 공생관계와 생태학적 먹이사슬 원리를 이용하여 기르는 어업에 수반되어 왔던 사료문제, 용수공급문제, 수온유지문제 및 치어배양문제를 해소할 수 있도록 하나의 통합된 생산시설로 구성되어, 저비용, 고효율로 사료와 어류를 안정적으로 대량생산할 수 있도록 함으로써, 인구증가에 따른 수요의 증가와 연계된 장기적인 식량공급 위협에 근본적으로 대비할 수 있도록 하고, 어자원의 감소에 따른 잡는 어업의 한계성을 극복할 수 있도록 하며, 미세조류와 생사료 동물을 상업적으로 대량생산 할 수 있는 육상생산시설을 제공하는 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 수산생물의 육상생산시설의 폭방향 단면을 도시한 단면계략도.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 지지부를 구성하기 위해 사용되는 철재앵글을 도시한 사시도.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 지지대의 사시도.

도 4는 도 3의 지지대를 포함하여 구성한 본 발명의 실시예에 따른 기초지지체의 사시도.

도 5는 도 4의 기초지지체를 포함하여 구성한 본 발명의 실시예에 따른 단위지지체를 도시한 계략적 정면도.

도 6은 도 5의 단위지지체를 포함하여 구성한 본 발명의 실시예에 따른 지지부를 도시한 계략적 측면도.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 수조들의 설치상태를 도시한 도면으로서

도 7a는 정단면도,

도 7b는 측면도.

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 투명수조의 설치구조를 도시한 도면으로서,

도 8a는 부분사시도,

도 8b는 도 8a에 적용된 고정용 패드를 도시한 사시도.

도 8c는 도 8a에 적용된 고정스프링을 도시한 정면도.

도 9는 본 발명의 실시예에 따른 불투명수조의 설치구조를 도시한 부분사시도.

도 10은 본 발명의 실시예에 따른 용수배관부의 배치구조를 정단면도 상에 도시한 도면으로서,

도 10a는 공급라인의 배치개념도,

도 10b는 제 1분배라인의 배치개념도,

도 10c는 제2분배라인의 배치개념도.

도 11은 본 발명의 실시예에 따른 작업통로부를 구성하는 발판의 배치상태를 계락적으로 도시한 평면배치도.

도 12는 도 11에 적용된 발판을 상세 도시한 도면으로서,

도 12a는 발판의 뼈대가 되는 나무틀을 도시한 사시도.

도 12b는 발판의 평면도.

도 12c는 도 12b의 A-A선 단면도.

도 13은 본 발명의 실시예에 따른 내곽건물의 외관을 도시한 사시도.

도 14는 본 발명의 실시예에 따른 외곽건물의 외관을 도시한 사시도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

3: 철재앵글 5: 수평대

7: 수직대 9: 보강용 앵글

10: 지지대 11: 제1단부

12: 제2단부 13: 제3단부

14: 제4단부 15: 기초지지체

17, 21: 연결대 20: 단위지지체

25: 지지부 30, 78, 79, 93: 비닐

31: 나일론 그물 33: 고정용패드

35: 고정스프링 37: 나이론 줄

39: 보강합판 40: 공급라인

41: 펌프 42: 유입파이프

43: 공급파이프 45: 제1분배라인

46, 51: 유입구 47, 52: 배출구

48, 53: 밸브 50: 제2분배라인

55: 'U'자형 파이프 60: 발판

61: 나무틀 70: 내곽건물

75, 98: 지붕 76, 99: 출입문

77: 출입용 계단 78, 79: 비닐90: 외곽건물

91: 금속파이프 92: 모기장

100: 통기공 101: 에어팩105: 에어팩비닐 110: 플라스틱병111: 구멍

V1: 투명수조 V2: 제1불투명수조

V3: 제2불투명수조 V4: 제3불투명수조

이를 실현하기 위한 본 발명은,

미세조류와 어류사이의 공생관계 및 생태학적 먹이사슬을 이용하여 미세조류, 생사료동물 및 어류를 경제적으로 생산하기 위한 시설로서,

세장부재를 수평대와 수직대로 사용하여 일측으로 길게 다단으로 지지대를 구성하고, 소정의 간격으로 나란히 배열되는 두 개의 상기 지지대와 두 지지대 사이를 세장부재를 연결대로 사용하여 연결함으로써 기초지지체를 형성하며, 이 기초지지체를 폭방향으로 둘 이상 연속배열하여 단위지지체를 구성하며, 이 단위지지체를 길이방향으로 각각 소정의 간격을 두고 둘 이상 연속배열하고 각 단위지지체 사이를 세장부재를 연결대로 사용하여 연결함으로써 형성되는 지지부와;

상기 지지부에 포함되는 각 지지대의 중상부의 각 단에 각각 투명재질로 형성되어 설치되는 다수의 투명수조와, 상기 지지대 각각의 제1단부에 설치되어 저부가 땅바닥에 접하도록 설치되는 불투명재질의 제1불투명수조, 상기 기초지지체를 구성하는 두 지지대 사이의 공간에 저부가 땅바닥과 접하며 상기 제1불투명수조와 동일한 높이로 각각 설치되는 제2불투명수조, 및 상기 각 단위지지체 사이의 공간에 땅바닥과 접하며 제1 및 제2불투명수조와 동일한 높이로 설치되는 제3불투명수조를 포함하는 수조부와;

하나 이상의 펌프와, 이 펌프의 유입측에 연결되어 끝단이 상기 제1, 제2 및 제3불투명수조 중 하나 이상의 수조 속에 위치하는 유입파이프와, 펌프의 공급측에 연결되어 상기 투명수조 중 각 지지대의 최상단에 위치하는 투명수조까지 각각 연결되는 공급파이프를 포함한 구성의 공급라인과,

상기 각 지지대 별로, 최상단의 투명수조에 물속에 잠긴 상태의 유입구가 위치하고, 상기 최상단의 투명수조 하부에 위치하는 투명수조들 및 그 하부의 인접하는 제1, 제2, 제3불투명수조에 각각 배출구가 위치하도록 하며, 상기 각 배출구측에 유량조절을 위해 구비되는 밸브를 포함하여 이루어져, 사이폰의 원리에 의해 무동력으로 물을 분배하는 제1분배라인과,

상기 최상단의 투명수조를 제외한 나머지 투명수조들에 각각 물속에 잠긴 상태로 유입구가 위치하고, 인접하는 상기 제1, 제2, 제3불투명수조에 배출구가 위치하며, 각 유입구측에 유량조절을 위해 구비되는 밸브를 포함하여 이루어져, 사이폰의 원리에 의해 무동력으로 물을 분배하는 제2분배라인, 및

상기 각 제1불투명수조와 이들과 접촉하는 제2불투명수조 사이, 상기 각 제2불투명수조와 이들과 접촉하는 제3불투명수조 사이, 및 상기 각 제1불투명수조와 이들과 접촉하는 제3불투명수조 사이를 각각 연결하여, 사이폰의 원리에 의해 인접하는 수조간의 수위를 균일하게 유지하도록 하는 다수의 'U'자형 파이프로 구성되는 수위조절라인을 포함한 구성의 용수배관부;

상기 지지부의 제2불투명수조의 설치위치 직상부와 제3불투명수조의 설치위치 직상부에 각각 설치되어 상기 지지부를 형성하는 연결대들을 기초로 하여 그 위에 배치고정되는 다수의 발판으로 구성되는 작업통로부; 및

점유면적 전부가 상기 불투명수조들에 의한 수면적이되도록 상기 지지부가 점유하는 공간의 외곽경계선을 따라 지지대의 높이까지 투명재료를 사용하여 세워지는 벽들과, 벽들을 상부에서 밀폐하도록 투명재료를 사용하여 수평으로 형성되는 지붕으로 구성되며, 상기 벽에 출입을 위한 하나 이상의 출입문을 구비하는 내곽건물과,

상기 내곽건물의 벽들과 소정의 간격을 두고 벽들이 세워지며, 이 벽들에서 연장되어 내곽건물의 지붕과도 소정의 간격을 가지도록 지붕이 아치형으로 세워져 상기 내곽건물이 내부 중앙에 위치하도록 투명재료를 사용하여 형성되는 외곽건물을 포함한 구성의 건물부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 수산생물의 육상생산시설을 제공한다.

상기 건물부의 내곽건물 천정에는 다수의 형광등을 구비하도록 하여 야간에도 미세조류의 광합성이 가능하도록 하는 것을 특징으로 한다,

또한, 상기 지지대의 상부에 다수의 백열등을 더 구비하도록 하여 겨울철에 광합성을 위한 조명과 난방을 겸하도록 할 수 있는 것을 특징으로 한다.

상기 투명수조는 비닐, 패트(PET) 또는 유리와 같은 투명재료로 형성하여 빛을 받기 유리한 상기 각 지지대의 중상부에 설치하여 주로 미세조류의 공생생산이 잘 되도록하며, 상기 불투명수조는 PVC포와 같은 불투명재료로 형성되어 물고기와 생사료동물을 주로 생산하게 된다. 상기 투명수조를 비닐로 형성하는 경우에는 나일론 그물을 비닐에 겹쳐서 이중으로 제작함으로써 물의 하중은 주로 나일론 그물이 지탱하도록하며, 더불어 수조 저면을 떠받치도록 나일론 줄을 지지대에 고정하여 더욱 안정적인 구조로 투명수조를 지지하도록 설치하는 것이 바람직하다.

상기 건물부를 구성하는 내곽건물 및 외곽건물은 비닐 또는 유리와 같은 투명재료로 지어지는 것을 특징으로 한다. 좀 더 상세하게 설명하면, 내곽건물은 비닐과 같은 투명한 재료를 고정적으로 덮어 벽을 형성함으로써 외기를 차단하며, 외곽건물은 계절의 변화와 함께 변화하는 외부온도에 따라 외기를 완전히 차단하도록 덮을 수도 있고 공기의 출입이 가능하도록 부분적으로 개방시킬 수 있도록 가변형 벽으로 형성한다.

상기 건물부를 비닐로 형성하는 경우, 상기 내곽건물은 각목을 스페이서로 사용하여 내부에 공기층이 형성되도록 두 겹 이상의 비닐을 사용한 다중벽 구조로 형성하여 열의 출입을 최대한으로 차단하며, 상기 외곽건물은 한겹의 비닐로 벽 및 지붕을 형성하되, 벽의 일부분을 내측의 모기장과 외측의 비닐을 포함하는 2중구조의 가변벽으로 형성하여 상황에 따라 외측의 비닐을 말아올려 개방할 수 있도록 형성함으로써 여름철과 같이 통풍성을 요구하는 시기에 적절한 대응이 가능하도록 하는 것을 특징으로 한다. 즉, 상기 내곽건물은 겨울철과 같이 외기가 차가운 경우 낮에 입사된 태양열이 야간에 손실되는 것을 차단하기 위해 여러 겹의 비닐을 사용하여 벽을 형성하게 되며, 예를 들어, 일반적인 비닐과 비닐을 여러장 겹친 형태로 벽을 형성하거나, 일반적인 비닐과 비닐 사이에 각각 다수의 에어팩이 형성된 한 장 이상의 에어팩비닐이 위치하도록 겹쳐서 벽을 형성함으로써, 여러 층의 비닐사이에 구속되는 공기가 공기층을 형성하도록 하여 효율적인 단열이 되도록 한다.

상기 외곽건물의 지붕에는 다수개의 통기공을 설치하여, 여름철에 모기장벽을 통해 유입된 외부공기가 내부의 축적된 태양복사열을 흡수하여 굴뚝현상으로 지붕의 통기공을 통해 외부로 배출되도록 함으로써 내부의 열을 방출하도록 한다. 그리고, 상기 통기공에는 시중에서 쉽게 구입할 수 있는 엘보관을 설치하거나, PET와 같은 합성수지로 만들어진 뚜껑을 갖는 대형 플라스틱병을 거꾸로 세워 설치하여 공기의 출입은 가능하며 우천시 우수의 유입을 차단하도록 한다. 엘보관을 설치하는 경우에는 외부에 캡을 씌워 겨울철과 같이 보온이 필요한 경우에 대처할 수 있도록 하며, 플라스틱병을 설치하는 경우에는 플라스틱병의 외벽에 다수의 구멍을 뚫어 지붕의 외부에서 거꾸로 투입하는 방식으로 설치하여 뚜껑 개방시 공기의 출입에 가능하도록 하고 겨울철과 같이 보온이 필요한 경우에는 뚜껑을 닫아 공기의 출입을 차단하도록 한다.

본 발명에 따른 수산생물의 육상생산시설은 지지대 최하단의 공간과, 기초지지체의 두 지지대 사이의 공간 및 단위지지체 사이의 공간에 각각 바닥과 접하도록 불투명수조들을 배치하여 내곽건물이 점유하는 대지면적 전체가 수면적이 되도록 하고, 더불어 다단으로 구성되는 지지대의 중상부 각단에 투명수조가 각각 설치되도록 하여 점유면적에 대한 수면적의 비를 최대화할 뿐만아니라, 내곽건물의 내부공간에 대한 물이 차지하는 부피의 비를 최대화하여, 공간의 효율적 사용 및 물의 높은 비열에 따라 효율적인 실내온도 및 수온조절이 가능하도록 하는 것을 특징으로 한다.

상기한 바와 같은 본 발명에 따른 수산생물의 육상생산시설은 하나의 수조 내에서 미세조류와 물고기를 함께 기를 뿐만 아니라, 물고기의 수가 많고 빛이 잘 닫지 않는 최하단수조에 축적되기 쉬운 탄산가스와 암모니아를 제거하기 위해, 용수를 미세조류가 많고 빛이 잘 닫는 최상부의 수조로 순환시키며, 중단의 수조들은 주로 생사료동물이 점유하도록 하여, 상단에서 공급되는 미세조류를 먹고 자라게 한다.

즉, 공생관계를 이용하여 클로렐라와 같은 미세조류를 원료값 없이 생산하고, 이렇게 생산된 미세조류를 일종의 붕어와 같이 미세조류를 먹고 자라는 물고기의 생산에 사용하거나, 미세조류를 먹지 않는 어종을 위해 윤충, 물벼룩, 알테미아 등과 같은 생사료동물을 생산하며, 이렇게 생산된 생사료동물을 먹이로 하여 다양한 어종의 치어를 생산하고 또한 성어를 생산함으로써, 물고기 생산에 필요한 사료량의 일부를 충당한다.

또한, 미세조류와 물고기의 공생생산으로 물고기의 호흡과 배설로 발생하는 탄산가스와 물고기에게 유해한 암모니아를 원료로 미세조류를 생산하기 위한 원료로 사용하고, 미세조류가 탄산가스와 암모니아를 광합성과 대사작용에 사용하여 소모함으로써 자체적으로 용수가 정화되고 산소가 풍부해진 물에서 물고기들이 자라도록 함으로써 용수공급문제도 자연히 해결되도록 한다.

또한, 건물부를 내곽건물과 외곽건물의 이중구조로 하고, 더불어 상기 내곽건물은 공기층이 벽 내부에 형성되는 다중벽구조로 형성하여 열의 출입을 최소화하고, 외부에서의 물 공급이 자연증발량 정도로 최소화되어 겨울철에 외부로부터 공급해도 공장내의 수온에 미치는 영향은 무시될 정도가 될 뿐만아니라 물공급과 관련된 입지적 제한요건에서도 해방될 수 있도록 하며, 또한 내곽건물 내에서의 수면적의 비 및 물이 차지하는 공간적 비중을 최대화하여 물의 높은 비열로 인해 수온 및 실내온도의 유지가 용이하도록 하여 여름철과 겨울철의 수온유지의 어려움을 해결한다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부되는 도면에 의거하여 더욱 상세하게 설명한다. 참고로, 하기 설명되는 실시예에서는 치수개념을 도입하여 이해를 돕도록 하였다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 수산생물의 육상생산시설의 폭방향 단면을 도시한 단면계략도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 지지부를 구성하기 위해사용되는 철재앵글을 도시한 사시도이며, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 지지대의 사시도이다. 도 4는 도 3의 지지대를 포함하여 구성한 본 발명의 실시예에 따른 기초지지체의 사시도이고, 도 5는 도 4의 기초지지체를 포함하여 구성한 본 발명의 실시예에 따른 단위지지체를 도시한 계략적 정면도이며, 도 6은 도 5의 단위지지체를 포함하여 구성한 본 발명의 실시예에 따른 지지부를 도시한 계략적 측면도이다.

본 발명에 따른 수산생물의 육상생산시설은 수조들을 설치할 지지부와, 이 지지대에 고정되는 다수의 수조로 구성되는 수조부와, 이 수조부의 수조들간에 용수를 순환시키기 위한 용수배관부, 상기 지지대 위의 소정위치에 배치고정되어 작업자의 이동통로 및 작업대 역할의 작업통로부 및 전술한 구성요소들을 내부에 위치시키고 외계와 차단하는 건물부로 이루어진다.

상기 지지부는, 도 2에 도시된 바와 같이, 윗면 너비 3cm, 옆면 너비 6cm, 두께 0.2cm 이고, 절단전 길이가 3m 이며, 다수의 짧은 구멍(2)을 가진 "ㄱ"자형 철재앵글(3)을 주재료로 사용하여 조립된다.

상기 철재앵글(3)을 수평대(5)와 수직대(7)로 사용하여 볼트와 노트로 조립함으로써, 도3에 도시한 바와 같이, 길이 6m, 높이3m, 너비 0.6m 이며, 상하 4단으로 형성되는 지지대(10)를 구성한다. 이렇게 조립되는 상기 지지대(10)는 하부의 제1단부(11)를 1m의 높이로 형성하고, 제2단부(12), 제3단부(13) 및 제4단부(14)의 높이 간격을 각각 0.6m 가 되도록 하며, 최상부인 제4단부는 수직대의(7)의 상단과 0.2m의 여유를 두어 작업에 편리하도록 구성한다. 상대적으로 높이차가 큰 바닥과 제1단부의 중간높이가 되는 0.5m 높이의 위치에 'ㅡ'자형 단면을 구비하는 보강용앵글(9)을 수평으로 설치하여 완성한다.

이와 같이 조립된 지지대(10) 두 세트를, 도 4에 도시한 바와 같이, 1m 거리를 두고 나란히 배열한 다음, 바닥부, 제1단부 및 최상단을 각각 철재앵글을 연결대(17)로 사용하여 길이방향으로 각각 1m 간격으로 연결하여 기초지지체(15)를 구성한다. 이어서, 도 5에 도시한 바와 같이, 상기 기초지지체(15) 두 개를 다시 폭방향으로 연속배열하여 인접하는 두 지지대(10)의 접촉하는 철재앵글들을 볼트와 너트로 체결하여 단위지지체(20)를 구성한다.

마지막으로, 도 6에 도시한 바와 같이, 상기 단위지지체(20) 두 세트를 길이방향으로 2m의 거리를 두고 배열한 다음, 두 단위지지체(20) 사이를 상기 기초지지체(15)에서와 마찬가지로 바닥부, 제1단부(11) 및 최상단을 각각 철재앵글(3)을 연결대(21)로 사용하여 각각 1m 간격으로 연결함으로써, 전체적인 구조적 안정성을 구비하는 가운데, 총 8개의 지지대(10)와, 이들이 포함되어 구성되는 4개의 기초지지체(15)와, 이 기초지지체(15)가 구성하는 2개의 단위지지체(20)를 포함하게 되며, 길이 14m, 너비 4.4m이며, 61.6㎡의 점유면적을 가지도록 지지부(25)를 완성한다.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 수조들의 설치상태를 도시한 도면으로서, 도 7a는 정단면도이고, 도 7b는 측면도이다. 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 투명수조의 설치구조를 도시한 도면으로서, 도 8a는 부분사시도이고, 도 8b는 도 8a에 적용된 고정용 패드를 도시한 사시도이며, 도 8c는 도 8a에 적용된 고정스프링을 도시한 정면도이다. 그리고, 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 불투명수조의 설치구조를 도시한 부분사시도이다.

상기 수조부는 상기 지지부(25)의 여러위치에서 각각 요구하는 바에 따라 다른 형태로 설치되는 것으로, 도 7에 도시한 바와 같이, 지지대(15)의 중상부의 각단(12)(13)(14)에 설치되는 비닐(30)을 주 재료로 하는 투명수조(V1)와, PVC포나 불투면한 두꺼운 비닐로 미리 제작되어 바닥부에 지지부(25)의 점유면적과 동일한 수면적을 형성하도록 설치되는 제1, 제2 및 제3불투명수조(V2)(V3)(V4)를 포함하여 이루어진다.

상기 각 지지대(15) 하부의 제1단부를 제외한 중상부의 제2단부 내지 제4단부에는 각각 비닐(30)과 나일론 그물(31)을 겹쳐 형성되는 투명수조(V1)를 설치하여, 상기 지지부(25) 내에 총24개의 투명수조(V1)가 설치되도록 한다.

상기 투명수조(V1)는 0.1mm두께의 비닐을 사용하여, 도 8에 도시한 바와 같이, 지지대(10)의 각단을 이루는 수평대(5)에 설치하게 된다. 즉, 먼저 지지대(10)의 수평대 옆면내측에 길이방향으로 홈이 형성된 고정용패드(33)를 볼트와 너트로 고정시키고, 고정된 고정용패드(33)의 홈 내부에 나이론 그물(31; 그물눈의 한변 길이 약 4cm)과 투명한 비닐(30)을 겹친상태로 가장자리 일측을 끼워넣은 후, 고정스프링(35)을 사용하여 설치하게 되는 것이다. 더불어 수조에 담길 물의 하중을 지탱하기 위한 보조적 수단으로, 상기 설치된 투명수조(V1)의 저면을 따라 너비방향으로 다수의 굵은 나이론 줄(37)을 양단이 수평대(5)에 고정되도록 설치하여 하부에서 떠받치도록 함으로써 상기 투명수조(V1)를 보강하도록 한다.

상기 제1불투명수조(V2)는 상기 지지대(10)의 제1단부(11)에, 도 9에 도시된바와 같이, PVC포를 재료로 깊이 1m, 너비 0.6m, 길이 6m의 직사각형으로 미리 제작되어 설치된다. 상기 제1불투명수조(V2)는 상단 가장자리를 따라 미리 다수의 구멍을 구비하도록 제작되어, 지지대(10)의 제1단부(11)를 형성하는 수평대(5)에 볼트와 너트를 사용하여 고정되도록 설치한다. 또한 물의 하중을 지탱하고 수조의 형태를 유지하기 위해 수조의 측면 중단부와 접하게 되는 'ㅡ'자 단면의 상기 보강용 앵글(9) 안쪽으로 보강합판(39)을 세워 네모난 수조의 모양을 유지하도록 한다.

그리고, 기초지지체(15)를 구성하는 두 지지대(10) 사이의 공간에 상기 제1불투명수조(V2)와 같은 높이이며, PVC포를 재료로 미리 제작된 너비 1m, 길이 6m의 제2불투명수조(V3)와, 하나의 지지부(25)를 구성하는 두 단위지지체(20) 사이의 공간에 역시 상기 제1불투명수조(V2)와 동일한 높이이며, PVC포로 미리 제작된 너비 4.4m, 길이 2m인 제3불투명수조(V4)를 상기 제1불투명수조(V2)와 동일한 방법으로 제 1단부를 형성하는 인접하는 수평대(5)에 볼트와 너트를 사용하여 설치한다. 또한, 상기 제 1불투명수조(V1)과 마찬가지로, 물의 하중을 지탱하고 수조의 형태를 유지하기 위해 각 수조의 둘레를 따라 보강합판(39)을 세워 네모난 수조의 모양을 유지하도록 하되, 인접하는 수조들이 접촉하는 부분에는 두 장의 합판이 겹치지 않도록 일측에만 보강합판을 세운다.

따라서, 총 8개의 제1불투명수조(V2), 총 4개의 제2불투명수조(V3), 한 개의 제3불투명수조(V4) 및 24개의 투명수조(V1)를 포함하여 총 37개의 수조가 상기 지지부(25) 내에 설치된다.

상기한 바와 같이 설치되는 수조들에 물을 채우면, 상기 투명수조(V1)는 각각 약 800리터의 물이 들어가고, 그 수면적은 3.6㎡ 가 되며, 상기 제1불투명수조(V2)는 상부에 약 0.2m의 여유를 두고 물을 채울 경우 약 2900리터의 물(2.9톤)이 담기고, 그 수면적은 3.6㎡ 가 된다. 또한, 상기 제2불투명수조(V3)는 상부에 0.2m의 여유를 두고 4800리터(4.8톤)의 물이 담기고, 그 수면적이 6㎡가 되며, 상기 제3불투명수조(V4)는 7000리터(7톤)의 물이 담기고, 8.8㎡의 수면적을 갖게 된다.

도 10은 본 발명의 실시예에 따른 용수배관부의 배치구조를 정단면도 상에 도시한 도면으로서, 도 10a는 공급라인의 배치개념도이고, 도 10b는 제 1분배라인의 배치개념도이며, 도 10c는 제2분배라인의 배치개념도이다.

상기 용수배관부는 다수의 수조로 구비되는 수조부에서 용수가 순환되도록하는 기능을 담당하게 되는 것으로, 도 10에 도시한 바와 같이, 물고기의 호흡과 배설로 인해 탄산가스와 암모니아의 농도가 높아지고 산소의 농도가 떨어진 불투명수조(V2)(V3)(V4)의 물을 최상단의 투명수조(V1)들에 공급하기 위한 공급라인(40)과, 각 지지대(10)의 최상측의 제4단부(14)에 설치되는 최상단의 투명수조(V1)로부터 아래의 제2단부(12) 및 제3단부(13)에 설치된 두 투명수조(V1)와 각 불투명수조(V2)(V3)(V4)로 물을 분배하기 위한 제1분배라인(45)과, 상기 제2단부(V2) 및 제3단부(V3)의 투명수조(V1)로부터 상기 불투명수조들(V2)(V3)(V4)로 각각 물을 공급하기 위한 제2분배라인(50) 및 인접하는 불투명수조들 간의 수위조절 및 물의 순환을 위하여 다수의 'U' 자형 파이프(55)를 거꾸로 하여 양단이 각각 인접하는 수조의 물속에 속에 잠기도록 설치되는 수위조절라인을 포함하게 되며, 모두 고무호스를 배관수단으로 사용한다.

상기 공급라인(40)은, 도 10a에 도시한 바와 같이, 펌프(41)와, 펌프의 유입측에 연결되는 유입파이프(42) 및 공급측에 연결되는 공급파이프(43)로 구성되는데, 상기 펌프(41)는 상기 제2불투명수조(V3) 내부에 각각 하나씩 설치하고, 이 펌프(41)의 공급측에서부터 각 기초지지체(15)의 두 지지대(10) 최상부의 제4단부(14)에 위치하는 투명수조(V1)까지 연결하도록 공급파이프(43)를 설치하여 펌프(41)의 동력으로 물을 최상부에 위치하는 수조들에 공급하도록 한다.

상기 제1분배라인(45)은, 도 10b에 도시한 바와 같이, 상기 공급라인(40)을 통해 제4단부(14)에 설치된 투명수조(V1)로 공급된 물을 아래에 설치되는 제2단부(12), 제3단부(13)의 투명수조(V1) 및 불투명수조(V2)(V3)(V4)들에 공급하기 위한 것으로, 최상부의 제4단부(14)의 투명수조(V1)의 물속에 유입구(46)가 잠기도록 설치하고, 제2단부(12), 제3단부(13)의 투명수조(V1) 및 그 하부의 제1, 제2, 제3불투명수조(V2)(V3)(V4)에 각각 배출구(47)가 위치하도록 설치하며, 각 배출구(47)에 유량조절을 위한 밸브(48)를 장착하여, 사이폰의 원리에 따라 하부의 각 수조로 물을 분배하도록 한다.

상기 제2분배라인(50)은, 도 10c에 도시한 바와 같이, 상기 지지대(10)의 제2단부(12) 및 제3단부(13) 투명수조(V1)의 물속에 각각 유입구(51)가 잠기도록 설치되고, 아래에 위치하는 인접하는 상기 제1, 제2, 제3불투명수조(V2)(V3)(V4)에 각각 배출구(52)가 위치하도록 하며, 각 유입구에 유량조절을 위한 밸브(53)를 장착하여, 역시 사이폰의 원리에 따라 각 불투명수조로 정화된 물을 분배하도록 한다.

상기 수위조절라인은 상기 제1, 제2, 및 제3불투명수조(V2)(V3)(V4)를 포함하는 불투명수조들의 수위를 동일하게 유지하면서 물의 순환을 도모하기 위하여, 인접하여 위치하는 제1 및 제2불투명수조의 사이(V2)(V3)와, 제2 및 제3불투명수조(V3)(V4) 사이 및 제1 및 제3불투명수조(V2)(V4) 사이에 각각 'U'자형 파이프(55)를 절곡부가 상방을 향하도록 거꾸로 세워 양단이 각각 서로 인접하는 수조의 물속에 잠기도록 설치하여, 역시 사이폰의 원리에 따라 항상 동일한 수위를 유지하는 방향으로 인접수조간에 물이 교환되도록 한다.

도 11은 본 발명의 실시예에 따른 작업통로부를 구성하는 발판의 배치상태를 계락적으로 도시한 평면배치도이고, 도 12는 도 11에 적용된 발판을 상세 도시한 도면으로서, 도 12a는 발판의 뼈대가 되는 나무틀을 도시한 사시도, 도 12b는 발판의 평면도, 도 12c는 도 12b의 A-A선 단면도이다.

상기 작업통로부는, 도 11에 도시한 바와 같이, 상기 기초지지체(15)를 구성하기 위해 두 지지대(10)를 연결하는 연결대(17) 중 제1단부(11) 높이에 설치되는 연결대(17) 및 상기 지지부(25)를 구성하기 위하여 두 단위지지체를 연결하는 연결대(21) 중 역시 제1단부(11) 높이에 설치되는 연결대(21)를 기초로 하여, 그 위에 배치고정되는 다수의 발판(60)으로 구성한다. 즉, 상기 발판(60)은 지지대(10)와 지지대(10) 사이의 공간 및 단위지지체(20)와 단위지지체(20) 사이의 공간에 설치되는 상기 제2불투명수조(V3) 및 제3불투명수조(V4) 상부의 빈공간을 이용하여, 작업자의 이동 및 내부 시설관리작업시 필요에 따라 요구되는 손수레와 같은 장비의 내부이동을 가능하게 하도록 설치되는 것이다.

상기 발판(60)은, 도 12에 도시한 바와 같이, 각목을 사용하여 길이 3m, 너비 30cm의 나무틀(61)을 만든 다음, 이 나무틀(61)의 양측 모서리에는 각각 상기 지지대(10)를 조립할 때 사용한 3m 길이의 "ㄱ"자 단면의 철재앵글(3)을 부착하고, 나무틀(61)의 너비방향 중앙에 'ㅡ'자 단면을 구비한 철재앵글(9)을 부착하고, 양단부에 길이 30cm로 절단한 'ㄱ'자 단면의 철재앵글(3)을 부착하여 완성한다.

상기 발판(60)은 자체에 빛이 통과할 수 있는 구멍이 많기 때문에 하부에 위치하는 수조들(V2)(V3)을 빛으로부터 완전히 차단하지 않아 물고기의 생장에 부적합한 환경을 조성하지 않으면서도, 특히 지지대(10)의 높은 단에 매달린 투명수조(V1)들을 작업자가 관리하는데 용이하도록 한다.

도 13은 본 발명의 실시예에 따른 내곽건물의 외관을 도시한 사시도이고, 도 14는 본 발명의 실시예에 따른 외곽건물의 외관을 도시한 사시도이다.

상기 건물부는 상기 구성요소들을 외계의 제반 악조건으로부터 차단 보호하기 위하여 일차적으로 상기 구성요소들을 내부에 위치시킨 채 둘러싸는 내곽건물(70)과, 이 내곽건물(70)을 내부의 중심에 위치하도록 외부에서 둘러싸는 외곽건물(90)로 구성된다. 좀 더 상세하게 설명하면, 내곽건물(70)은 비닐과 같은 투명한 재료를 고정적으로 덮어 벽을 형성함으로써 외기를 차단하며, 외곽건물(90)은 계절의 변화와 함께 변화하는 외부온도에 따라 외기를 완전히 차단하도록 덮을 수도 있고 공기의 출입이 가능하도록 부분적으로 개방시킬 수 있도록 가변형 벽으로 형성한다.

상기 내곽건물(70)은, 도 1, 도 11 및 도 13에 도시한 바와 같이, 상기 지지부(25)의 외곽경계선을 따라 전후좌우 4면의 벽(71)(72)(73)(74)이 세워지고, 지지대(10)의 높이에 맞게 지붕(75)을 형성하여 직입방체로 지어진다. 전면(71) 및 후면벽(72)에는 각각 2개씩의 출입문(76)을 내부의 작업통로부와 연결되도록 설치한다. 상기 출입문(76)은 작업자의 출입용도 뿐만아니라, 여름철에 개방되어 통풍성을 높이기 위한 것이기도 하다. 그리고, 상기 작업통로부로 작업자의 출입을 용이하게 하도록 2단으로 된 계단(77)을 구비하도록 한다. 상기 내곽건물(70)의 벽들(71)(72)(73)(74) 및 지붕(75)은 외계와의 열출입을 최소화하기 위해 2겹의 비닐(78)(79)로 형성하게 되는데, 도 1에 도시한 바와 같이, 외곽경계선을 형성하는 지지대(10)들의 외측면과 지지대(10)의 최상부에 종횡으로 다수의 각목(80)을 고정하여 뼈대를 형성하도록 하고, 이어서 외부에서 한 겹의 비닐(78)을 덮은 다음, 다시 상기 각목(80)들에 겹쳐지도록 다시 스페이서 역할의 각목(81)을 고정하고, 이어서 한겹의 비닐(79)을 더 덮음으로써 두 겹의 비닐 사이에 각목두께 만큼의 두께로 공기층(85)이 형성되도록 2중벽구조로 형성한다. 상기 내곽건물 실내의 천정에는 다수의 형광등(87)을 고르게 분포되도록 설치하여, 야간 및 우천시에도 광합성이 가능하도록 함으로써 용존산소의 부족이나 탄산가스 및 암모니아 농도의 과중으로 인해 물고기들이 폐사하는 것을 방지할 수 있도록 한다. 겨울철에는 필요에 따라 지지대의 상단부에 다수의 백열등(미도시)을 설치하여 난방과 조명을 겸할도록 할 수도 있다.즉, 상기 내곽건물(70)은 겨울철과 같이 외기가 차가운 경우 낮에 입사된 태양열이 야간에 손실되는 것을 차단하기 위해 여러 겹의 비닐을 사용하여 벽을 형성하게 되며, 상기한 바와 같이 일반적인 비닐(78)과 비닐(79)을 여러장 겹친 형태로 벽을 형성하거나, 도 13의 'A-A'선 단면 부분에 도시한 바와 같이, 일반적인 비닐(78)과 비닐(79) 사이에 각각 다수의 에어팩(101)이 형성된 한 장 이상의 에어팩비닐(105)이 위치하도록 겹쳐서 벽을 형성함으로써, 여러 겹의 비닐사이에 복층의 공기층을 형성하도록 하여 더욱 더 효율적인 단열이 되도록 한다.

상기 내곽건물(70)은 상기 지지부(25)의 크기에 의해 정해져 길이 14m, 너비 4.4m, 높이 3m가 되며, 2중비닐벽으로 밀폐된 이 내곽건물(70)의 내부에는 약185㎥의 공간이 형성된다.

상기 외곽건물(90)은, 도1, 도 11 및 도 14에 도시한 바와 같이, 상기 내곽건물(70)의 전후벽면(71)(72)으로부터 1m, 좌우벽면(73)(74)으로부터 0.9m의 거리를 가지도록 금속파이프(91)를 이용하여 뼈대를 만들고, 그 위에 비닐(93)을 사용하여 4면의 벽(94)(95)(96)(97)과, 좌우측벽면(96)(97)에서 아치형으로 연장되어 형성되는 지붕(98)을 구비하도록 지어진다. 상기 4면의 벽 중에서, 전면벽과 후면벽(94)(95)에는 출입문(99)이 설치되고, 양측면벽(96)(97)은 내부에 모기장(92)을 한겹 겹쳐 2중구조를 구비하도록 하는 가운데, 바깥쪽의 비닐(93)은 두루말이식으로 말아올릴 수 있도록 하는 가변벽으로 형성한다. 또한 아치형으로 구비되는 지붕(98)에는 3개의 통기공(100)을 설치하여 양측면벽(96)(97)의 모기장(92) 구멍과 어울려 굴뚝현상이 일어나도록 한다.상기 통기공(100)에는 시중에서 쉽게 구입할 수 있는 엘보관을 설치하거나, PET와 같은 합성수지로 만들어진 뚜껑을 갖는 대형 플라스틱병을 거꾸로 세워 설치하여 공기의 출입은 가능하며 우천시 우수의 유입을 차단하도록 한다. 엘보관을 설치하는 경우에는 외부 또는 내부에 캡을 씌워 겨울철과 같이 보온이 필요한 경우에 대처할 수 있도록 하며, 도 14에 도시한 바와 같이, 플라스틱병(110)을 설치하는 경우에는 플라스틱병의 외벽에 다수의 구멍(111)을 뚫어 지붕(98)의 외부에서 거꾸로 투입하는 방식으로 설치하여 뚜껑(도시 안됨) 개방시 공기의 출입에 가능하도록 하고 겨울철과 같이 보온이 필요한 경우에는 내부에서 뚜껑을 닫아 공기의 출입을 차단하도록 한다.즉, 여름철에 강한 햇빛으로 내부공간의 온도가 상승할 경우 모기장(92) 구멍으로 유입된 외부공기가 내부공간을 거쳐 통기공(100)을 통해 외부로 방출되는 과정에서 내부공간의 뜨거운 공기가 제거되어 내부공간의 온도가 외기온도보다 올라가는 일이 없도록 하며, 반대로 겨울철에는 통기공을 폐쇄하여 내부의 열이 유출되는 것을 차단하게 된다. 이와 같은 외곽건물(90)의 크기는 길이 16m, 너비 6.2m로, 약 100㎡의 면적을 점유하게 된다.

이상에서 설명한 본 발명에 따른 실시예는 최소한의 비용으로 건설할 수 있도록 하여 농어촌에 널리 보급시키고자 하는 의도에서 구성한 것으로, 비닐, PVC포, 철재앵글, 철재파이프 및 고무호스와 같이 어디서든 쉽고 저렴하게 구할 수 있는 재료를 주요재료로 구성하였다.

이상과 같은 수산생물의 육상생산시설을 구성하면, 시설 전체가 점유하는 면적이 약 100㎡ 이며, 그중 내곽건물(70)의 면적은 68.6㎡ 인 가운데, 약68600리터(약 69톤)의 물이 들어가며, 수조를 입체적으로 배치함에 따라 전체 수면적이 148㎡에 달하게 된다. 즉, 수조들이 위치하는 내곽건물(70)의 면적의 2배가 넘는 수면적을 마련할 수 있다는 것은 고밀도의 생산이 가능하여 옥외의 넓은 양어장에서와 같은 물고기의 생산효과를 나타낼 수 있다는 것을 말해준다. 그리고, 내곽건물(70)의 내부공간이 약 185㎥인 가운데 3분의 1(1/3)이 넘는 공간이 물로 체워짐에 따라, 내곽건물(70) 내의 기온변화에 완충역할을 하여 냉난방에 필요한 에너지의 절감에 유리하게 된다.

또한, 단위 면적당의 물의 부피나 수면적이 높을 뿐 아니라 지지대(10)의 중상부에 3단으로 설치된 투명수조(V1)들은 모든 방향에서 햇빛을 받을 수 있어, 클로렐라와 같은 미세조류의 생산률이 높아지는 동시에 용수의 자정작용도 높은 효율로 진행된다. 그리고, 투명수조(V1) 속의 물은 겨울철 낮에 태양열을 많이 흡수하였다가 밤에 실내온도의 하강을 막고, 여름철에 열을 흡수하여 실내기온의 급상승을 방지하는 역할도 수행하게 된다. 최하단에 위치한 불투명수조(V2)(V3)(V4)들은 빛을 많이 받지 못하면서도 용량이 커서 더 많은 물고기를 수용할 수 있다. 여기에 생긴 암모니아 및 탄산가스는 용수를 순환시킴에 따라 지지대(10) 중상부의 투명수조(V1)에 올라갔을 때 미세조류에 의해 말끔히 제거됨으로써 외부로 방류할 필요가 없으며, 따라서 새로운 물을 다시 공급할 필요가 없어진다. 다만, 대기중으로 자연 증발되는 정도의 물만 보충해주면되는 것이다. 그리고, 상부의 투명수조(V1)들이 많은 햇빛을 받아 수온이 올라가더라도 용수의 순환에 따라 수온이 낮은 하단의 물과 섞여 전체적으로 균일한 수온으로 유지하게 된다.

또한, 물고기들을 주로 생산하게 되는 하부의 불투명수조(V2)(V3)(V4)들은 다수로 분리되어 구성되어 있어, 물고기를 다수의 공간에 격리하여 생산하게 됨으로써 전염병과 같은 질병의 발생시에도 대처가 용이하며, 많은 종류의 물고기 및 생사료 동물을 구분하여 동시에 생산할 수 있으며, 또한 물고기의 크기별로 세분하여 생산할 수도 있다. 미세조류와 물고기는 동일한 수조 내에서 생산할 수도 있으나 생사료 동물과 물고기는 같이 생산할 수 없으므로 각각 격리하여 생산한 다음 필요한 양 만큼 적재적소에 공급해 주도록 한다.

또한, 본 발명에 따른 육상생산시설은 주로 생산하게 되는 생산품을 수요에 따라 적절히 조절할 수가 있다. 물론 미세조류와 생사료동물 및 물고기가 항상 시설내부에서 함께 생산되어야 하지만, 각각의 비율은 탄력적 조절이 가능하다는 것이다. 즉, 물고기를 주 생산품으로 채택할 경우, 투명수조(V1)에서 생산되는 미세조류는 생사료 동물의 먹이용도로 소모되도록 하고, 생산된 생사료 동물들은 물고기의 사료용도로 소모되도록 한다는 것이다. 마찬가지로, 미세조류나 생사료 동물도 건조하여 축산사료로서의 부가가치를 가지고, 특히 생사료 동물은 성어의 사료 뿐 아니라 치어 생산에 필수적임에 따라 치어용 사료로서 부가가치를 가지므로 각각 시설내에서 주 생산품으로 생산될 수 있다.

상기한 바와 같이, 시설내에서 생산되는 주 생산품의 종류에 따라 용수배관부를 조절하여 각 수조에서 요구하는 물의 양을 조절할 수 있다. 즉, 제1 및 제2 분배라인(45)(50)에는 다수의 밸브(48)(53)를 구비하고 있으므로, 밸브(48)(53)를 조절하여 필요한 양의 물이 공급될 수 있도록 한다. 물의 순환방식도 용수배관부를구성하는 각 구성요소들을 적절히 셋팅함으로써 다양하게 조절할 수 있게 된다. 예를 들어, 중상부의 투명수조(V1)들에서 정화된 물이 다수의 불투명수조(V2)(V3)(V4)로 각각 직접 정화된 물을 분배하도록 밸브(48)(53)를 조정하거나, 제1, 제2 및 제3불투명수조(V2)(V3)(V4) 중 어느 하나의 불투명수조로 분배된 다음 인접한 수조로 수위조절라인을 통해 다시 분배되도록 조정할 수도 있으며, 펌프(41)의 취수 역시 어느 하나의 불투명수조에서만 취수하거나 다수의 불투명수조에서 함께 취수하여 투명수조(V1)로 공급하도록 조정이 가능하다.

이상의 실시예에서는 시설을 최대한 저렴하게 구성하여 널리보급하고자 비닐하우스식으로 건물부를 형성하고, 비닐 및 PVC포로 수조를 만들며, 철재앵글을 사용하여 지지부를 조립하고, 고무호스를 배관요소로 사용하였으나, 투자의 여력이 있다면 상기 건물부를 유리온실식으로 형성할 수도 있고, 그리고, 상기 투명수조는 유리 또는 페트(PET)와 같은 투명재료로 형성될 수 있으며, 상기 불투명수조는 플라스틱으로 형성할 수 있다. 또한, 상기 용수배관부를 구성하는 배관재료 역시 PVC 파이프나 강관을 사용하여 구성할 수 있는 것이다.

이상의 실시예를 설명함에 있어, 이해를 돕고자 도입했던 치수로 인해 각 구성요소의 크기 및 모양이 한정되는 것은 아니며, 예를 들어 지지부의 규모 자체가 증가 또는 감소될 수 있을 뿐아니라, 하나의 외곽건물에 2개 이상의 내곽건물이 위치하도록 구성할 수도 있는 등 설치할 대지의 형태나 크기에 따라 다양한 변화가 가능한 것이다.

이상과 같은 본 발명에 따른 수산생물의 육상생산시설은 공생관계 및 먹이사슬 관계를 함께 접목하여, 기르는 어업의 문제점으로 지적되었던 사료문제, 용수공급문제, 겨울철의 수온유지문제 및 기르는 어업의 기반이 되는 치어생산문제를 모두 집적된 시설 내부에서 해결할 수 있도록 함으로써, 미세조류, 생사료동물, 물고기 같은 수산생물들을 외계의 악조건을 차단한 실내에서 공산품과 같이 계절의 지배를 벗어나 항상 최적조건에서 높은 효율로 생산할 수 있도록 한다. 또한, 시설의 구성하는데 소요되는 비용 역시 저렴하여 건설비 부담없이 농어촌에 널리 보급될 수 있도록 하여 농어촌의 산업화 및 소득증대에 이바지 할 수 있으며, 미세조류, 생사료 동물, 치어와 성어를 포함하는 물고기 모두가 생산품이 되어 수요에 따른 생산품의 비중 조절 및 출하조절이 용이하여, 특정품목의 수요변동으로 인한 피해를 최소화 할 수 있다. 더불어, 원료비 없는 미세조류의 대량생산, 원료비 없는 생사료 동물의 대량생산, 및 사료비를 절감한 물고기의 대량생산이 가능하도록 함에 따라, 저렴한 생산비로 대량의 식량자원을 확보할 수 있어 장래 식량수급의 위협에 대한 진정한 대안이 될 수 있는 것이다.

이상과 같은 본 발명은 특정의 실시예와 관련하여 도시 및 설명하였지만 첨부 특허청구범위에 의해 나타난 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 개조 및 변화가 가능하다는 것을 당업계의 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.

Claims (10)

1. 미세조류와 어류 사이의 공생관계 및 생태학적 먹이사슬을 이용하여 미세조류, 생사료동물 및 어류를 생산하기 위한 저비용의 에너지 절약형 시설로서,

   세장부재를 수평대와 수직대로 사용하여 일측으로 길게 다단으로 지지대를 구성하고, 소정의 간격으로 나란히 배열되는 두 개의 상기 지지대와 두 지지대 사이를 세장부재를 연결대로 사용하여 연결함으로써 기초지지체를 형성하며, 이 기초지지체를 폭방향으로 둘 이상 연속배열하여 단위지지체를 구성하며, 이 단위지지체를 길이방향으로 각각 소정의 간격을 두고 둘 이상 연속배열하고 각 단위지지체 사이를 세장부재를 연결대로 사용하여 연결함으로써 형성되는 지지부와;

   상기 지지부에 포함되는 각 지지대의 중상부의 각 단에 각각 투명재질로 형성되어 설치되는 다수의 투명수조와, 상기 지지대 각각의 제1단부에 설치되어 저부가 땅바닥에 접하도록 설치되는 불투명재질의 제1불투명수조, 상기 기초지지체를 구성하는 두 지지대 사이의 공간에 저부가 땅바닥과 접하며 상기 제1불투명수조와 동일한 높이로 각각 설치되는 제2불투명수조, 및 상기 각 단위지지체 사이의 공간에 땅바닥과 접하며 제1 및 제2불투명수조와 동일한 높이로 설치되는 제3불투명수조를 포함하는 수조부와;

   하나 이상의 펌프와, 이 펌프의 유입측에 연결되어 끝단이 상기 제1, 제2 및 제3불투명수조 중 하나 이상의 수조 속에 위치하는 유입파이프와, 펌프의 공급측에 연결되어 상기 투명수조 중 각 지지대의 최상단에 위치하는 투명수조까지 각각 연결되는 공급파이프를 포함한 구성의 공급라인과,

   상기 각 지지대 별로, 최상단의 투명수조에 물속에 잠긴 상태의 유입구가 위치하고, 상기 최상단의 투명수조 하부에 위치하는 투명수조들 및 그 하부의 인접하는 제1, 제2, 제3불투명수조에 각각 배출구가 위치하도록 하며, 상기 각 배출구측에 유량조절을 위해 구비되는 밸브를 포함하여 이루어져, 사이폰의 원리에 의해 무동력으로 물을 분배하는 제1분배라인과,

   상기 최상단의 투명수조를 제외한 나머지 투명수조들에 각각 물속에 잠긴 상태로 유입구가 위치하고, 인접하는 상기 제1, 제2, 제3불투명수조에 배출구가 위치하며, 각 유입구측에 유량조절을 위해 구비되는 밸브를 포함하여 이루어져, 사이폰의 원리에 의해 무동력으로 물을 분배하는 제2분배라인, 및

   상기 각 제1불투명수조와 이들과 접촉하는 제2불투명수조 사이, 상기 각 제2불투명수조와 이들과 접촉하는 제3불투명수조 사이, 및 상기 각 제1불투명수조와 이들과 접촉하는 제3불투명수조 사이를 각각 연결하여, 사이폰의 원리에 의해 인접하는 수조간의 수위를 균일하게 유지하도록 하는 다수의 'U'자형 파이프로 구성되는 수위조절라인을 포함한 구성의 용수배관부;

   상기 지지부의 제2불투명수조의 설치위치 직상부와 제3불투명수조의 설치위치 직상부에 각각 설치되어 상기 지지부를 형성하는 연결대들을 기초로 하여 그 위에 배치고정되는 다수의 발판으로 구성되는 작업통로부; 및

   점유면적 전부가 상기 불투명수조들에 의한 수면적이되도록 상기 지지부가 점유하는 공간의 외곽경계선을 따라 지지대의 높이까지 투명재료를 사용하여 세워지는 벽들과, 벽들을 상부에서 밀폐하도록 투명재료를 사용하여 수평으로 형성되는 지붕으로 구성되며, 상기 벽에 출입과 환기를 위한 하나 이상의 출입문을 구비하는 내곽건물과,

   상기 내곽건물의 벽들과 소정의 간격을 두고 벽들이 세워지며, 이 벽들에서 연장되어 내곽건물의 지붕과도 소정의 간격을 가지도록 지붕이 아치형으로 세워져 상기 내곽건물이 내부 중앙에 위치하도록 투명재료를 사용하여 형성되는 외곽건물을 포함한 구성의 건물부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 수산생물의 육상생산시설.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 건물부의 내곽건물 천정에 장착되는 다수의 형광등을 더 구비할 수 있는 것을 특징으로 하는 수산생물의 육상생산시설.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 지지부를 구성하는 지지대의 상단부에 설치되는 다수의 백열등을 더 구비할 수 있는 것을 특징으로 하는 수산생물의 육상생산시설.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 지지부를 구성하는 수평대, 수직대 및 연결대로 사용되는 상기 세장부재는 다수의 짧은 구멍이 각 면에 형성된 'ㄱ'단면의 철재앵글인 것을 특징으로 하는 수산생물의 육상생산시설.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 투명수조는 투명재질인 비닐, 패트(PET) 또는 유리로 형성되는 것을 특징으로 하는 수산생물의 육상생산시설.
6. 제 5항에 있어서,

   상기 투명수조가 비닐로 형성되는 경우 수조의 저면에 나일론 그물을 겹쳐서 보강하여 1차적으로 물의 하중을 고르게 분산하여 지지하도록 하고, 2차적으로 각 수조의 저면을 떠받치도록 지지대에 다수의 나일론 줄을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 수산생물의 육상생산시설.
7. 제 1항에 있어서,

   상기 수조부의 불투명수조는 하중을 지탱하고 네모난 수조의 모양을 유지하기 위해 둘레를 따라 보강합판을 세워 벽을 만들고, 그 내부의 지면과 벽에 밀착되도록 PVC포 또는 두꺼운 비닐로 형성하는 것을 특징으로 하는 수산생물의 육상생산시설.
8. 제 1항에 있어서,

   상기 건물부의 내곽건물은 각목을 스페이서로 사용하여 벽 내부에 공기층이 형성되도록 두 겹 이상의 비닐을 사용하여 다중벽 구조로 형성되며,

   상기 외곽건물은 금속파이프를 뼈대로 하여 한겹의 비닐로 벽을 형성하며, 이와 같이 형성되는 벽에 부분적으로 모기장을 내측에서 덧대어 모기장과 외측의 비닐을 포함하는 2중구조의 가변벽으로 형성하여, 외측의 비닐은 말아올려 개방할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 수산생물의 육상생산시설.
9. 제 1항에 있어서,

   상기 건물부의 내곽건물 및 외곽건물은 알미늄샤시를 뼈대로 하여 투명재료인 유리로 형성되는 것을 특징으로 하는 수산생물의 육상생산시설.
10. 제 8항 또는 9항에 있어서,

    상기 외곽건물의 지붕에 다수의 통기공을 더 구비하도록 하여, 굴뚝현상으로 여름철 태양의 복사열에 의한 건물내부 온도의 과잉상승을 방지할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 수산생물의 육상생산시설.