KR100739481B1 - 미세조류 생산장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 미세조류의 생장조건을 만족하여 고밀도로 미세조류를 생산할 수 있는 미세조류 생산장치에 관한 것이다.

본 발명에 따른 미세조류 생산장치는 내부에 소정의 공간이 형성되는 다수의 투명수조; 상기 각각의 투명수조를 인접한 투명수조와 연결시키는 연결 파이프; 상기 다수의 투명수조 중 어느 하나로 외부의 해수가 공급되도록 하는 해수 공급부; 및 상기 연결 파이프에 구비되어 투명수조 내의 해수를 순환시키는 해수순환부가 구비된다.

이에 따라, 미세조류의 생장에 필요한 조건을 지속적으로 맞춤으로써, 대량으로 미세조류의 생산이 가능해진다.

미세조류, 폴리카보네이트, 해수, 광원,

Description

미세조류 생산장치{ Apparatus for producing of microalgae }

도 1은 본 발명에 따른 미세조류 생산장치의 개념도.

* 도면의 주요 부호에 대한 설명 *

11 : 투명수조 12 : 연결 파이프

13 : 연결 밸브 14 : 해수 공급부

15 : 해수 공급 파이프 16 : 해수 공급 펌프

17 : 해수 순환 펌프 18 : 광원

19 : 폭기수단 20 : 적조제거 펌프

21 : 원심 분리기

본 발명은 미세조류(微細藻類)를 생산하는 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 미세조류의 생장조건을 만족하여 고밀도로 미세조류를 생산할 수 있는 미세조류 생산장치에 관한 것이다.

해양의 1차 생산자라 할 수 있는 미세조류는 건강식품의 원료, 양식 어류의 사료로 사용되고 있다. 이러한 미세조류는 대체로 육상의 양식장에서 생산되고 있 다.

그러나, 상기와 같은 종래의 미세조류 생산장치에 사용되는 수조는 상부면만이 개방되고 있어서, 외부에서 미세조류의 생장에 필수조건인 빛의 투과가 한정되어, 미세조류의 생산량이 한정될 수밖에 없었다.

또한, 미세조류의 양식에 사용되는 해수의 순환이 원활하지 못하여, 미세조류의 생장에 방해를 주고, 이를 인위적으로 정화하기 위해서 별도의 정화시설을 구비하여야 하는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로서, 미세조류의 생장에 필요한 조건을 충분히 제공하여 미세조류를 고밀도로 양식가능하여 대량으로 생산할 수 있는 미세조류 생산장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명의 미세조류 생산장치는 내부에 소정의 공간이 형성되는 다수의 투명수조; 상기 각각의 투명수조를 인접한 투명수조와 연결시키는 연결 파이프; 상기 다수의 투명수조 중 어느 하나로 외부의 해수가 공급되도록 하는 해수 공급부; 및 상기 연결 파이프에 구비되어 투명수조 내의 해수를 순환시키는 해수순환부;가 구비된다.

상기 각각의 투명수조 외측에는 투명수조 내부에 빛을 조사하는 다수의 광원이 구비되는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 투명수조는 폴리카보네이트로 이루어지는 것이 바람직하다.

본 발명의 일측면에 따르면, 상기 각각의 투명수조에는 폭기수단이 구비되는 것을 특징으로 한다.

한편, 상기 연결파이프는 복수로 구비되고, 상기 연결 파이프에 각각 연결 밸브가 구비될 수도 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 미세조류 생산장치의 바람직한 실시예를 설명한다.

본 발명에 따른 미세조류 생산장치는 빛이 통과하고 내부에 미세조류가 수용되는 다수의 투명수조(11)와, 각 투명수조(11)를 연결하는 연결 파이프(12)와, 투명수조(11)에 외부에서 해수를 공급하는 해수 공급부(14), 투명수조(11) 내부의 해수를 순환시키는 해수 순환부(17)를 주요 구성요소로 한다.

투명수조(11)는 내부에 소정의 공간이 형성되어 내부에 해수와 미세조류가 수용되어 생장이 가능하도록 한다. 투명수조(11)는 빛이 통과할 수 있는 투명소재로 이루어져, 이를 다수 구비하여 서로 인접하도록 배치한다. 다수의 투명수조(11)가 인접하도록 배치하여 해수의 순환이 용이하도록 한다. 투명수조(11)의 측벽이 빛이 통과할 수 있는 소재로 이루어지기 때문에, 투명수조(11) 내부에 존재하는 미세조류의 생장에 필요한 빛의 조사량이 많아지기 때문에 미세조류의 개체수가 증가한다.

여기서, 빛을 통과시킬 수 있는 상기 투명수조(11)는 폴리카보네이트 재질로 이루어지는 것이 바람직하다. 폴리카보네이트는 투명하여 빛을 충분히 통과시킬 수 있을 뿐만 아니라, 투명수조(11)의 내부에 수용된 해수를 저장하는데 필요한 뛰어 난 기계적 성질, 특히 내충격성이 우수하고, 내열성과 내한성을 갖추고 있으며, 전기적으로도 안정적인 소재이므로, 폴리카보네이트를 사용하여 투명수조(11)를 제작하도록 한다.

연결 파이프(12)는 다수의 투명수조(11)를 서로 연결해주어, 다수의 투명수조(11)들이 고리형태 또는 순환 가능한 형태가 되도록 한다. 연결 파이프(12)에는 연결 밸브(13)가 구비되어 있어서, 연결 파이프(12)를 선택적으로 개방시키거나 폐쇄시킬 수 있다. 각각의 투명수조(11)의 측면에 연결 파이프(12)의 양단을 연결하여 전체 투명수조(11)가 서로 통하도록 한다. 각각의 투명수조(11)는 독립된 공간이지만, 각 투명수조(11)와 인접한 투명수조(11)를 연결 파이프(12)를 이용하여 연결함으로써, 투명수조(11) 사이에 해수의 순환, 물질의 교환이 가능해진다.

이때, 연결 파이프(12)는 각 투명수조(11)와 인접한 투명수조(11)를 연결할 때, 복수로 구비하여 복수의 지점에서 연결되도록 하며, 바람직하게는 서로 다른 높이에 위치하도록 한다. 연결 파이프(12)를 서로 다른 높이에서 연결하고, 해수의 순환시 인접한 연결 밸브(13)와 교번하여 연결 파이프(12)를 개방함으로써, 해수의 교반이 원활해지도록 한다.

한편, 외부에서 청정한 해수를 공급하기 위해서 해수 공급 파이프(15)와 해수 공급 펌프(16)로 이루어지는 해수 공급부(14)를 마련한다. 해수 공급 파이프(15)는 청정해수를 투명수조(11)로 공급하기 위해서, 해수 공급원(미도시)와 투명수조(11)를 연결하도록 구비된다. 상기 해수 공급 파이프(15)의 일측에 해수가 공급되도록 동력을 제공하는 해수 공급 펌프(16)를 구비하여, 상기 해수 공급 펌프 (16)에 의해서 청정해수가 해수 공급 파이프(15)를 통하여 상기 투명수조(11)로 공급된다. 이때, 해수 공급부(14)를 다수 마련하여 각 투명수조(11)에 각각 공급할 수도 있으나, 바람직하게는 하나의 해수 공급부(14)를 마련하여 상기 투명수조(11) 중 어느 하나의 투명수조(11)에 해수를 지속적으로 공급하고, 이를 연결 파이프(12)를 통하여 순환시키도록 하는 것이 바람직하다.

상기의 투명수조(11)에 수용된 해수를 강제로 순환시키기 위해서는 상기 투명수조(11)를 연결하고 있는 다수의 연결 파이프(12)중 소정의 연결 파이프를 선택하여 해수 순환 펌프(17)로 이루어진 해수 순환부를 구비하도록 한다. 각각의 투명수조(11)에 연결된 각각의 연결 파이프(12)에 구비하거나 또는 상기 연결 파이프(12)중에서 선택적으로 해수 순환부가 구비되도록 함으로써, 자연적인 해수의 순환과 함께 강제적으로 해수를 순환시킬 수 있다.

아울러, 상기 투명수조(11)의 외측에는 각각 다수의 광원(18)을 구비하여, 투명수조(11)의 내부로 빛이 조사되도록 한다. 각 투명수조(11)마다 구비된 다수의 광원(18)을 각 투명수조(11)의 내부를 향하도록 배치시킨 후, 투명수조(11)의 내부가 광원(18)에서 발한 빛에 의해 조사되도록 함으로써, 투명수조(11)의 내부가 미세조류의 생장에 필요한 요건인 일조량을 증가하도록 한다. 투명수조(11)를 통하여 자연광의 채광에서도 유리하지만, 자연광의 채광이 여의치 않은 조건, 예컨대 실내 또는 야간시에도 지속적으로 투명수조(11)에서 생장하는 미세조류로 생장에 필요한 일조량이 충분히 공급되도록 하여 생산량이 증대되도록 한다.

또한, 각각의 투명수조(11)에는 해수에 강제적으로 공기를 불어넣는 폭기수 단(19)을 구비하여 투명수조(11) 내부의 물질의 교반이 용이하도록 하고, 해수의 정화를 돕도록 하는 것이 바람직하다.

그리고, 각 투명수조(11)를 순환하는 해수에 포함된 이물질을 걸러내기 위해서, 적조제거펌프(20), 원심분리기(21) 등으로 이루어지는 해수 정화수단이 구비되도록 한다. 다수의 투명수조(11) 중에서 하나 이상의 투명수조(11)의 일측으로 해수에 포함된 이물질을 걸러내는 해수 정화수단을 구비하여, 해수에 포함된 이물질을 걸러내도록 함으로써, 각 투명수조(11)를 순환하는 해수가 청정상태를 유지하도록 한다.

상기와 같은 구성을 갖는 본 발명의 미세조류 생산장치의 작용에 대하여 설명한다.

우선 미세조류 생산장치를 작동시키기 위해서는 해수 공급부(14)를 통하여 각 투명수조(11)의 내부로 청정해수를 공급하도록 한다. 해수 공급 펌프(16)를 작동시켜 해수 공급 파이프(15)를 통하여 외부의 청정해수가 투명수조(11)로 공급되도록 하여 지속적으로 투명수조(11)의 내부에 해수가 충수되도록 한다.

또한, 각 투명수조(11)를 연결하는 연결 파이프(12)를 개방함으로써, 해수 공급부(14)에 의해 공급된 해수가 인접한 투명수조(11)로 공급되도록 한다.

이때, 각 투명수조(11)를 연결하는 연결 파이프(12)가 서로 다른 높이를 갖도록 복수로 구비하고, 연결 파이프(12)를 번갈아 개방함으로써, 해수의 순환이 용이하도록 한다. 즉, 어느 하나의 투명수조(11)에 연결된 연결 파이프(12)는 상부에 연결된 연결 파이프(12)를 개방하고, 인접한 투명수조(11)에 연결된 연결 파이프 (12)는 하부에 연결된 연결 파이프(12)를 개방하는 식으로 연결 파이프(12)를 교번하여 개방시킨다. 이로 인하여, 해수의 순환이 용이해지고, 투명수조(11)의 내부에서 해수의 교반이 활발해져 각 투명수조(11)의 내부를 순환하는 해수의 상태가 균일해지므로, 각 투명수조(11) 내부에 존재하는 해수의 온도, 영양염류의 농도가 균일해진다.

따라서, 외부에서 일정량의 청정해수가 공급되고, 투명수조(11)의 내부를 해수가 순환하므로, 투명수조(11)의 내부에서 미세조류의 생장에 필요한 수온, 영양염류의 상태가 최적화된다.

이와 동시에, 각 투명수조(11)의 외측에 구비된 광원(18)을 점등하고, 폭기수단(19)을 가동시킨다.

광원(18)이 점등되면, 투명수조(11)의 내부로 조사되는 빛이 많아지기 때문에, 미세조류의 생장이 활발해져서, 미세조류의 생상량이 증가한다. 종래의 미세조류 생산장치에서는 수조를 투명소재의 재질이 벽돌, 모르타르와 같이 불투명한 재료를 사용하여, 투명수조(11)로는 빛이 상부면을 통해서만 조사되기때문에, 충분히 투명수조(11)의 내부로 빛을 조사할 수 없었다. 그러나, 본 발명에서는 투명수조(11)에 빛이 쉽게 도달할 수 있도록, 측벽이 투명한 폴리카보네이트로 이루어져 있기 때문에 기상상태와 상관없을 뿐만 아니라, 야간에도 지속적으로 미세조류의 생장에 필요한 빛을 조사하기 때문에 미세조류의 생장을 촉진시킬 수 있다.

또한, 폭기수단(19)은 투명수조(11)에 구비된 폭기수단(19)을 작동시켜, 투명수조(11)의 내부에서 기포가 발생시켜, 해수의 각 투명수조(11) 내부의 해수가 균일하게 교반하고, 해수가 정화되도록 한다.

한편, 지속적으로 해수가 내부를 순환하면서 발생하는 이물질은 적조제거펌프(20)와 원심분리기(21)를 통해 걸러져서 외부로 배출되어 각 투명수조(11)를 순환하는 해수는 일정수준 이상의 청정도를 유지하도록 하고, 이로 인하여 줄어든 해수는 해수 공급부(14)를 통하여 외부에서 공급되도록 한다.

상기와 같이, 청정의 해수가 지속적으로 공급되도록 하고, 외부에 광원(18)을 이용하여 투명수조(11)의 내부를 조사함으로써, 미세조류의 생장에 필요한 빛과, 영양염류의 공급을 충분하게 함으로써, 미세조류를 고밀도로 생산가능하도록 한다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 미세조류 생산장치에 따르면, 미세조류의 생장에 필요한 빛과, 청정 해수를 지속적으로 공급하여 미세조류의 대량생산이 가능해진다.

또한, 다수의 수조를 해수가 순환됨으로써, 영양분의 순환 및 해수의 오염을 방지할 수 있다.

Claims (5)

1. 내부에 해수가 저장될 수 있도록 소정의 공간이 형성되는 다수의 투명수조;

   상기 각각의 투명수조를 인접한 투명수조와 연결시켜 상기 다수의 투명수조에 저장된 해수가 순환가능해지도록 하는 연결 파이프;

   상기 다수의 투명수조 중 어느 하나로 외부의 해수가 공급되도록 하는 해수 공급부;

   상기 연결 파이프에 구비되어 상기 투명수조에서 인접한 다른 투명수조로 해수를 순환시키는 해수순환부;가 구비되는 미세조류 생산장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 각각의 투명수조 외측에는 투명수조 내부에 빛을 조사하는 다수의 광원이 구비되는 것을 특징으로 하는 미세조류 생산장치.
3. 제1항에 있어서,

   상기 투명수조는 폴리카보네이트로 이루어지는 것을 특징으로 하는 미세조류 생산장치.
4. 제1항에 있어서,

   상기 각각의 투명수조에는 폭기수단이 구비되는 것을 특징으로 하는 미세조류 생산장치.
5. 제1항에 있어서,

   상기 연결파이프는 복수로 구비되고, 상기 연결 파이프에 각각 연결 밸브가 구비되는 것을 특징으로 하는 미세조류 생산장치.

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