KR100675791B1 - 육상어류양식장용 자동먹이공급시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 사료투사위치를 임의로 조정가능한 양식장용 자동급이시스템에 관한 것이다.

연근해 어종의 고갈등 여러가지 문제로 기르는 어업이 성행하고 있다. 이 양식업에 있어 가장 많은 인력과 시간이 투자되는 것이 사료 공급이다.

이러한 사료공급을 자동화하고자 특허출원2003-159195호에서는 회전원반에 사료를 호퍼를 통하여 공급하고 이 공급된 사료를 회전원반의 회전에 의하여 양식장으로 투사하도록 하여 먹이공급양와 투사거리를 적절히 조절할 수 있게하였다.

그러나 이 공급장치는 하나의 양식수조마다 하나씩 설치하여야 하므로 광범위한 양식장에 모두 설치하는 경우 설치 및 관리에 많은 비용과 시간 소모된다. 즉,전체 수조에 사료의 고른 투사문제는 어느 정도 해소하였으나 이 급이장치로 먹이를 공급하는 것도 역시 어려움이 있다.

본 발명은 상기한 자동급이장치를 레일을 타고 전후진 가능하도록 하며, 이 자동급이장치에 대한 사료의 공급도 중앙에 설치된 사료보관부에서 자동으로 이송하여 공급토록하였다. 그리고 이들 자동급이장치가 여러개의 수조마다 각각 독립적으로 이동하여 사료를 투사하여 자동급이장치의 설치숫자의 감면에 따른 비용절감, 사료 자동공급과 급이의 자동화로 양식장 사료공급에 대한 인력낭비를 최소화하게 되었다.

Description

육상어류양식장용 자동먹이공급시스템{Automatic feeding system for the fish breeding in landscape}

도1은 본 발명의 설치상태를 설명하는 평면도,

도 2 본 발명의 설치상태를 설명하는 정면구성도,

도 3 은 본 발명의 또다른 설치상태의 정면구성도.

도 4 와 5 는 이송장치에서 이송전환부의 작동전후의 상태를 도시한 구성도,

도 6 은 이동식급이부의 측단면도,

도 7은 이동식급이부의 다른 측면에서의 측단면도,

도 8 은 이동식급이부의 경사절단된 상태의 단면도,

도 9 는 본 발명의 레일설치상태의 단면구성도,

도 10 은 본 발명의 또다른 레일설치상태를 설명하는 평면도,

도 11 은 본 발명의 작동상태를 단계별로 설명하는 흐름도임.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

A:사료이송저장부 B:이동식급이부 C:콘트롤부

1:호퍼, 5:안내로, 2:배출부 3:배출조정기, 6:이송장치 7:이송전환부 11:어류양식조 12:급이저장조, 13:배출조정장치, 15:사료투사장치, 16:주행장치, 150:취수부, 200:배수부

최근 국제적인 어업협상으로 인해 잡는 어업은 그 규모가 날로 축소되어 가고 있으나 상대적으로 육상양식은 고부가 산업으로 각광받고 있는 실정이다.

예를 들어 제주도의 경우 270여개의 육상양식업체가 있으며 입자 형태의 EP (Expanded Pellet :배합사료)나 MP (Moisture Pellet : 생사료) 사료를 사용하고 있으며, 이중 MP 사료는 가격이 EP 사료보다 싸기 때문에 많이 사용되고 있으나 세균번식 등으로 인해 질병 발생률이 높고 환경 오염우려가 크기 때문에 최근에는 점차 EP 사료로 전환되고 있는 추세이다.

육상양식장에 설치되는 수조의 형태는 원형 또는 사각형이며 평균 작업 인력은 34명으로서 주로 사료 급이 및 선별, 그리고 청소작업에 투여되고 있다. 선별과 청소는 간헐적으로 이루어지지만 급이(給餌)는 1일 4회 이상으로서 많은 인원이 고정 배치되어야만 가능하므로 인력 소요가 가장 크며 그 결과 인건비의 지출이 과다한 실정이다.

특히 수동 급이는 3D업종으로 분류되는 노동집약적인 것으로서 급이 시간이나 투여량, 투여속도 등이 일정하지 못하여 사료 투여량 대비 급이 효율이 저하되어 생산력이 떨어지는 문제를 안고 있다. 또한 여분의 사료가 침적물이 되어 질병발생의 원인이 되며 수조청소 횟수를 증가시키고 주변 연안의 오염을 가중시키고 있다.

이에 따라 최근 제주도에서는 양식어업발전 종합대책을 마련한 바 있으며 그 주요골자는 육상 양식장의 배출수 시설정비, 그리고 침적물 실태조사와 함께 사료 급이 형태 개선 등이고, 사료의 이용효율 및 양식어의 발육을 최적화시키고 오염을 최소화시키기 위해서는 자동급이 장치의 개발이 필수적으로 요구되는 실정이다.

이러한 단점을 개선하기 위하여 실용신안등록제217412호의 경우 호퍼로 부터 공급되는 사료를 스크류에 의하여 이송하고 이것을 송풍기에 의하여 풍력으로 날려 수조에 비산 방식에 의한 공급장치를 개발하였다.

그러나 사료의 크기와 무게가 다양하므로 풍력에 의한 비산시 일정하게 균일분산하는 것이 거의 어려운 실정이다. 특히 바람을 공급하기 위한 송풍기의 작동시 소음이 심하여 어류에 심한 스트레스로 작용한다. 또한 송풍기 작동시 먼지가 비산되어 또다른 오염문제를 야기하는 단점이 있다.

이러한 단점을 개선하기 위하여 본 발명자의 특허2003-15919호에서는 사료비산을 사람이 직접 투사하는 것과 동일한 효과를 갖도록 속도조절이 가능한 모터의 축에 원반형 회전반을 설치하고 이 회전반을 구분하는 회전날개를 여러개 설치하여 이 회전날개가 낙하된 사료를 잡아서 투사하는 방식을 개발하였다.

이러한 개발로 기존의 방식보다 보다 정밀하고 고른 투사가 가능하였으나 이 공급장치의 호퍼로 사료를 공급하는 것이 수동으로 이루어지며, 각 수조마다 별도로 독립적으로 설치하여야 하는 단점을 갖고 있다.

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특히 양식장에 양식되는 어류의 사료 공급과 그에 따른 성장율의 데이터베이 스 구축을 통한 최적사료투여량과 투여횟수의 산출을 자동화하고 보다 정밀화하는데 한계가 있다.

본 발명은 자동급이장치의 사료 저장부에 사료 공급 자체를 자동화하고, 이 공급된 사료의 투사량과 회수에 따른 어류의 성장율을 모두 자동화하고 그에 따른 데이터베이스 구축이 가능한 자동급이 시스템을 제공하고자 한다.

따라서 체중 당 사료 투여량, 사료 투여 횟수 등의 데이터베이스 구축을 통한 최적 사료 투여량과 횟수산출이 가능하므로 사료공급의 규격화 및 체계화 하여 양식장의 급이 자동화로 인한 인력절감 및 생산비 절감, 급이 효율 증대로 인한 품질향상 및 생산성증대, 환경오염 저감, 자동 급이장치 국산화에 따른 수입 대체효과, 양식장 자동화 마인드 확산의 계기가 될 것이므로 양식업의 노동집약적 산업에서 첨단산업으로 전환이 가능한 자동화 급이 시스템을 제공하고자 한다.

본 발명은 사료의 보관에서 부터 최종적인 급이까지 모든 공정을 자동화하고 자동화한 급이시스템에서 발생하는 먹이공급에 따른 어체류의 성장변이도 모니터링가능하도록 한 자동화한 양식장용 자동급이 시스템을 제공하고자 한다.

본 발명은 육상양식장용 자동먹이공급시스템에 관한 것이다.

본 발명은 대용량의 사료저장부를 별도로 설치하고, 이 저장부에서부터 임의 로 사료를 이송하여 이동식 급이부로 이송하면 이동식 급이부는 어류가 서식하는 양식조의 상부에서 주행레일부를 따라 전후진하면서 사료를 공급할 수 있는 육상양식장용 자동먹이공급시스템에 관한 것이다.

본 발명은 레일이 설치가능한 곳이면 이동식급이부를 필요한 만큼 증설할 수 있고, 회유성어종에서 부터 고착성어종에 이르는 다양한 어종에 구애받지않고 균일한 사료급이가능한 시스템을 개발하였다.

이하 본 발명의 대표적인 실시예를 첨부한 도면에 의하여 설명한다.

본 발명의 전체적인 구성은 도1에 평면도로 설치상태를 도시하며, 도 2 는 설치상태의 정면구성도이고, 도 3 은 또다른 설치상태의 정면구성도이다.

도 4 와 5 는 이송장치에서 이송전환부의 작동전후의 상태를 도시한 구성도이며, 도 6 은 이동식급이부의 단면이며, 도 7은 이동식급이부의 다른 측면에서의 단면도이며, 도 8 은 이동식급이부의 경사절단된 상태의 단면도이며, 도 9 는 본 발명의 이동식급이부가 레일에 설치된 상태의 단면구성도이고, 도 10 은 본 발명의 또다른 레일설치상태를 설명하는 평면도이며, 도 11 은 본 발명의 작동상태를 단계별로 설명하는 흐름도이다.

본 발명은 내부에 공간부를 구성하여 사료를 적재할 수 있는 호퍼(1), 상기한 호퍼의 상측개방부까지 이어져 사료를 이송공급할 수 있는 안내로(5), 상기한 호퍼의 하단의 배출부(2)에서 하강하는 사료를 하부로 정량배출토록하는 배출조정기(3), 배출조정기에 의하여 배출된 사료를 적재하여 무한궤도방식의 벨트이송장치에 의하여 이송하는 사료이송장치(6) 그리고 이송되어오는 사료를 이동식급이부로 전환공급하도록 하는 이송전환부(7)로 구성되는 사료이송저장부(A),

상기한 사료이송저장부의 이송장치(6)의 이송전환부로 부터 사료을 공급받아 저장하는 호퍼형태의 급이저장조(12), 급이저장조의 하측에 설치되어 정량배출토록하는 배출조정장치(13), 배출조정장치로 부터 배출된 사료를 공급받아 사방으로 투사하는 원반형의 사료투사장치(15), 그리고 양식조의 상부에 설치된 주행레일(r)을 타고 전후진 이동할 수 있는 주행장치(16)로 구성되어+져 어류양식조(11)상측에서 사료를 급이하는 이동식급이부(B),

상기한 사료이송저장부의 호퍼(1),배출조정기(3)와 사료이송장치(6) 그리고 이동식급이부의 급이저장조(12), 배출조정장치(13), 사료투사장치(15), 주행장치(16)들을 제어하기 위한 콘트롤부(C)로 구성되는 육상어류양식장용 자동먹이공급시스템에 관한 것이다.

본 발명에서 사료이송저장부의 안내로(5)는 도 2와 같이 계단을 설치하여 먹이를 직접 수동으로 들고 올라가 공급하는 방식도 가능하고 도 3과 같이 모터에 의하여 무한궤도방식으로 컨베이어벨트가 회동하는 컨베이어이송장치(5a)를 설치하여 먹이를 공급하는 것도 가능하다. 그리고 호퍼(1)의 내부에는 하중감지센서 혹은 광센서 혹은 리미트스위치와 같은 센서를 상하부 그리고 중간부 등의 임의위치에 설치하여 이 센서에 의하여 현재 호퍼내의 사료적정 존재상태를 파악하여 콘트롤부로 일정시간별로 신호전송하여 준다.

본 발명에서 사료이송저장부의 이송전환부(7)는 사료이송장치(6)와 수직으로 교차토록 하면서 하향경사지도록 배치한 배출로드(7a),

이 배출로드의 상단부에 형성된 배출공(7b)에 이송장치의 이송방향과 평행과 수직배치전환이 임의로 가능하도록 구성한 가이드판(7c),

그리고 상기한 가이드판(7c)의 수직, 수평방향전환을 위한 제어장치(7d)로 구성되어진다.

이송전환부의 가이드판(7c)는 도4와 5에 도시하듯이 솔레노이드 혹은 스텝모터와 같이 임의로 제어가능한 모터의 축에 의하여 회전가능하도록 하여 도 4의 화살표 처럼 가이드판이 이송장치를 막아주거나 개방한다.

구체적으로 설명하면 도 4의 화살표처럼 가이드판이 작동하게 되면 이송장치위를 진행하던 사료가 가이드판에 의하여 진행하지 못하고 배출로드(7a)로 이동하게 된다. 이때에 배출로드하단부에 이동식급이부의 급이저장조(12)가 위치하여 낙하하는 사료를 수납하게 된다.

본 발명에서 이동식급이부의 배출조정장치(13)는 도 6과 같이 급이저장조(12)의 하측 배출구(12a)를 가이드하여 주는 통형구조의 안내하우징(13a)을 설치하며, 이 안내하우징내에는 구동모터(m)에 의하여 회동하는 조절축(13c)에 물레방아형태의 조절핀(fin)(13b)들이 부착되어진 구조이다. 급이저장조(12)의 내측상하부에는 도8에 도시하듯이 사료이송저장부의 호퍼와 같이 하중감지센서, 광센서 등으로 구성된 상하부센서(12f)(12g)가 설치되어져 현재의 사료의 상태를 콘트롤부(C)에 일정시간간격을 갖고 신호전송하여 주도록 구성되어있다.

조절핀의 설치숫자, 핀의 크기등을 조절하거나 아니면 구동모터(m)의 회전속도를 조절하여 주면 급이저장조에서 부터 배출되어지는 사료의 양이 조절되어진다.

본 발명에서 이동식급이부의 사료투사장치(15)는 도 8의 부분절개된 사시도에 도시하듯이 하부의 투사장치용 구동모터(m2)와 축결되어진 원반형 회전판(15a)의 상면으로 수직의 투사핀(15b)이 설치된 구조이다. 원반형의 회전판(15a)은 구동모터(m2)의 회전속도에 따라 함께 회전하므로, 구동모터의 회전속도를 강하게 하면 사료가 멀리 투사되고 반대이면 근거리에 투사되어진다. 그리고 360도 회전하면서 사방으로 사료를 흩어주게 되어 양식조의 어느 위치에도 사료가 도달가능하게 하였다.

본 발명에서 이동식급이부의 주행장치(16)는 주행롤러(16a)를 회전가능하게하는 구동모터(m3)와 축결되어지며, 주행롤러의 하부에는 주행레일(r)의 상면과 주행롤러가 접하는 동시에 주행레일의 하면은 가이드롤러(16b)와 접하도록 공간부(v)를 갖도록 구성하였다.

주행롤러(16a)는 그 표면에 적절한 마찰력을 부여하므로서 주행레일(r)의 표면에서 회전시 이동식급이부(B)가 주행롤러의 회전 방향에 따라 전.후진 동작이 이루어진다.

본 발명에서 주행레일(r)에는 필요한 위치에 센서(s)들을 설치하여 이 센서에 이동식급이부가 접근하게 되면 이동식급이부의 현재 위치를 콘틀롤부로 신호전송하며, 콘트롤부에서는 이동식급이부의 현재 위치가 적절한 위치이고 현재의 수조가 어떠한 어류가 존재하는 지를 파악하여 사료투사장치의 구동모터(m2)와 배출조정장치의 구동모터(m)의 작동시간을 조절하므로서 사료의 양, 투사거리를 조절한다.

본 발명에서 또다른 예로 도 9에 도시한 것은 주행레일(r)을 W자 혹은 U자형태와 같이 레일 시작부(50)에서 부터 종지부(55)까지를 하나의 연속적인 레일로 연결하도록 한다. 따라서 이동식급이부는 전후진하면서 동시에 여러개의 양식 수조에 사료를 급이하고 맨마지막 종지부(55)에 설치된 이송전환부로 부터 사료를 재급이받아 급이작업을 진행하게 된다. 이러한 구조는 사료급이종류가 일정하고 대량의 처리가 필요한 경우 혹은 설치공간이 비좁은 경우 응용가능한 구조이다.

이러한 구성외에도 레일의 설치형태는 설치현장의 구조와 양식어류의 특성, 사료의 종류, 급이시간, 양등에 맞추어 적절히 선택적으로 구성가능하다.

이상 본 발명이 구성에 따른 작동관계를 설명하면 다음과 같다.

발명의 동작관계는 도10에 도시한 플로우챠트에 의하여 단계별로 설명한다.

사용자 혹은 관리자는 콘트롤부에서 시스템 설치 후 각 양식장의 환경에 맞도록 급이시각(시각 설정, 시와 분으로 설정, 여러 시각 설정 가능),급이시간(한 수조당 사료 투사 시간 설정, 5분간격으로 5~55분까지 설정 가능), 급이량설정(한 수조당 투사 되는 급이량 설정, 사료공급레바구동모터 회전속도 조절)한다.

이어서 호퍼(1)에 적량의 사료를 충전하여 놓는다.

이상태에서 시스템을 작동시키면 초기설정된 급이시각인지의 여부를 확인하고, 급이시각이 아니면 원래상태로 리턴하도록 하는 단계(1),

이동식급이기의 급이저장조(12)에 사료가 존재하는 지를 판단하고 사료가 없으면 단계(3)으로 진행하고 존재하면 단계(6)으로 진행하는 사료존재확인단계(2),

사료이송장치(6)를 가동하여 이동식 급이기로 사료를 충전토록 하는 단계(3),

사료 충진이 완료되면 단계(5)로 진행하도록 하고 부족하면 다시 상기단계로 진행하도록 하는 사료적정량 확인 단계(4),

이동식급이기에 사료 충진이 완료되면 사료이송장치 작동 정지을 정지하는 단계(5),

수조위에 설치된 주행레일(r)을 따라 이동식급이기가 전진하도록 구동모터(m3)에 대하여 작동신호를 일정한 시간 송신하여 전진동작시키는 단계(6),

급이할 수조의 목적한 위치의 수조에 설치된 센서(s)에 의하여 일정위치에 도달하면 단계(8)로 진행하고 그렇지 아니하면 더 이동하도록 하는 급이위치판단단계(7),

목적한 위치에 급이기가 도달하면 구동모터(m3)에 동작정지신호를 주어 구동을 멈추어 정지토록하는 단계(8),

급이기의 구동모터(m2)에 동작신호를 주어 회전판(15a)의 회전에 의하여 사료를 투사하되 증감을 반복하여 사료 투사 거리를 조절하며 사방으로 슈팅함으로써 수조 전범위에 사료를 뿌려주는 급이단계(9),

초기설정된 한 수조당 사료 투사 시간이 경과하면 단계(11)로 진행하고 그렇지아니하면 급이를 지속하도록 하는 적정급이량확인단계(10),

초기설정된 사료 투사 시간이 흐르면 급이를 정지하는 단계(11),

상기한 단계(9)에서 급이한 수조의 센서에의하여 현재 급이한 수조가 마지막 수조이면 단계(13)으로 다른 수조가 있으면 단계(14)로 진행하는 수조확인단계(12),

마지막 수조까지 급이가 끝나면 급이기 후진하여 초기위치로 이동하고 단계(1)의 초기상태로 복귀하는 단계(13),

이동식급이기에 사료가 적정량 존재하면 단계(6)으로 부족하면 단계(15)로 진행하는 사료 충진단계(14),

사료가 부족한 경우 사료를 충진토록 하는 단계(15),

이동식 급이기가 초기 위치에 오면 사료이송장치를 가동하여 사료를 다시 충진하는 단계(16),

사료가 적정량 충전되면 단계(18)로 이행하고 적정량이 아니면 다시 단계(16)으로 이행하는 사료적정량 확인단계(17),

사료 충진이 완료되면 사료이송장치를 정지하는 단계(18),

다시 이동식 급이기의 구동모터(m3)에 구동신호를 주어 전진하는 단계(19),

급이가 이미 이루어진 수조는 지나치고 아직 급이가 이루어지지 않은 수조에 도달하였는지 확인하는 단계(20),

적절한 수조에 도달하면 단계(8)로 이행하여 급이를 진행하는 단계로 구성된다.

이상의 급이를 연속적으로 반복하면서 작동이 되므로 작업자는 사료이송저장부의 호퍼(1)에 적절한 양의 사료만 충진하여 주면 양식수조에 직접 접근하지 않고 급이가능하게 되었다.

이상 본 발명은 가장 어류양식에 있어 많은 노동력과 노력이 요구되는 급이 를 이동식 급이기에 의하여 자동화하였다.

이동식 급이기는 원반형의 투사기로 수조의 크기, 어류의 종류, 사료의 종류등에 맞추어 얼마든지 임의 설정할 수 있어 어류의 종류에 구애받지 않고 효율적으로 관리가능하게 되었다.

특히 양식수조내부는 가능한한 자연양식구조를 유지하고 외부오염원의 차단이 필요한데 본 발명의 시스템은 사료이송저장부에서 사료만 공급하여주면 내부 양식수조에 대한 사료급이가 자동화되어 내부로 작업자가 접근할 필요가 없다. 그결과 작업자의 내부 출입으로 발생하는 온도변화, 소음, 외부 오염물질의 침투가 근본적으로 차단되어 최적의 양식환경을 조성하게 된다.

Claims (7)

1. 사료를 적재하는 호퍼(1), 사료를 이송공급하는 안내로(5), 상기한 사료를 하부로 정량배출하는 배출조정기(3), 사료를 이송하는 사료이송장치(6) 그리고 이송되어오는 사료를 이동식급이부로 구성되는 사료이송저장부, 상기한 사료를 급이하는 급이장치와 정량배출토록하는 배출조정장치 사료를 투사하는 원반형의 사료투사장치, 급이장치의 주행을 위한 주행장치로 구성된 이동식급이부 그리고 사료이송저장부와 이동식급이부에 대한 제어를 위한 콘트롤부로 구성되는 육상어류 양식장용 자동먹이 공급장치에 있어서,

   사료이송저장부의 이송전환부(7)는 이송장치(6)와 수직으로 교차토록 하면서 하향경사지도록 배치한 배출로드(7a), 이 배출로드의 상단부에 형성된 배출공(7b)에 이송장치의 이송방향과 평행과 수직배치전환이 임의로 가능하도록 구성한 가이드판(7c), 그리고 상기한 가이드판(7c)의 수직, 수평방향전환을 위한 제어장치(7d)로 구성되며,

   이동식급이부의 배출조정장치(13)는 급이저장조(12)의 하측 배출구(12a)를 가이드하여 주는 통형구조의 안내하우징(13a)을 설치하며, 이 안내하우징내에는 구동모터(m)에 의하여 회동하는 조절축(13c)의 외주면을 따라 박판 형태의 조절핀(13b)들이 방사형태로 설치되어지는 것을 특징으로 하는 육상어류양식장용 자동먹이 공급 시스템.
2. 제 1 항에 있어서,

   사료이송저장부의 안내로(5)에 무한궤도방식의 컨베이어이송장치(5a)를 설치하여주는 것을 특징으로 하는 육상어류양식장용 자동먹이 공급시스템.
3. 제 1 항에 있어서,

   이동식급이부의 사료투사장치(15)는 하부의 투사장치용 구동모터(m2)와 축결되어진 원반형 회전판(15a)의 상면으로 수직의 투사핀(15b)들이 설치되어진 것을 특징으로 하는 육상어류 양식장용 자동먹이 공급시스템.
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