KR100909896B1 - 먹이 사슬 각 단계의 생육환경을 최적화한 표준단위생산시설 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자연지형을 최대한 그대로 활용하여 미세조류, 플랑크톤 및 어류의 치어 및 성어들의 먹이 사슬을 이용하는 생산시설에 관한 것으로서, 그 기술적 구성은, 미세조류의 생장을 위한 미세조류 수조와, 플랑크톤의 생장을 위한 플랑크톤 수조와, 치어 및 성어가 생장하기 위한 치어 및 성어 공생수조와, 그리고 상기 성어 수조로부터 흘러나오는 순환수가 모이는 순환수 집결조를 포함하여 이루어지며, 상기 미세조류 수조의 상측엔 미세조류 수조 덮개부가 더 구비되고, 상기 플랑크톤 수조, 상기 치어 및 성어 공생수조, 그리고 순환수 집결조의 상측엔 수조 덮개부가 더 구비되어 이루어짐으로써, 각각 구분된 생장 수조를 이용할 수 있게 함으로써, 각 개체의 성장에 최적 환경을 만들어 줄 수 있으며, 동시에 각각의 천적으로부터 보호할 수 있으며 또한, 필요에 따라 각 개체의 생산량을 임의 조절할 수 있어 자연 먹이사슬을 이용한 고효율의 생산시설이며 또한, 각 지형과 상황에 별 영향을 받지 않고 쉽게 건설을 할 수 있다.

또한, 본 발명은 각 개체들의 공생과 먹이사슬을 이용한 생산시설이므로, 지형의 위치나 여름 또는 겨울 등의 계절에 관계없이 저비용으로 미세조류, 플랑크톤, 치어 및 성어를 매우 용이하게 각 개체의 수요에 대응하여 필요에 따라 생산할 수 있는 길이 이루어지게 하는 먹이 사슬의 각 단계의 생육환경을 최적화한 표준단위 생산시설을 요지로 한다.

표준단위 생산시설, 다양한 지형, 구획된 생장수조, 생산량 조절, 먹이 사슬

Description

먹이 사슬 각 단계의 생육환경을 최적화한 표준단위 생산시설{Standard type-production facilities optimized growing environment of each step of food chain}

본 발명은 미세조류와 플랑크톤 및 어류의 먹이 사슬을 연결한 각 단계의 개별적인 객체 생물의 효율적인 생산을 위한 시설에 관한 것으로, 자연계에서 이루어지는 비효율적이고 환경의 지배를 받는 데에서 벗어나 보다 능동적이고 효율적인 생산을 위해서, 먹이 사슬의 각 단계를 구분하여 효과적인 성장환경을 쉽게 부여할 수 있도록 하는 육상의 다양한 지형에 적합한 먹이 사슬 각 단계의 생육환경을 최적화한 표준단위 생산시설에 관한 것이다.

이러한 고효율의 자연환경의 지배를 받는 데에서 벗어나 보다 능동적이고 효율적인 생산을 위해서, 먹이 사슬의 각 단계를 구분하여 효과적인 성장환경을 쉽게 부여할 수 있도록 하는 육상의 다양한 지형에 적합한 생산시설이다.

이러한 고효율의 자연환경의 지배를 받지 않는 육상생산시설의 연구와 노력은 꾸준히 이루어졌으며 양식어의 사료문제, 이로 인한 수질오염문제 및 성장환경 유지를 위한 극복노력을 최대한으로 살린 육상생산시설로는 대한민국 특허 제23528호 "생태학적 먹이사슬을 이용한 양식어의 대량배양장치"와, 좀더 간편하고 농민이나 소규모의 기업가들이 소자본으로 생산을 이룩할 수 있는 비닐하우스형 및 비닐 주머니 수조형의 시설에 관한 대한민국 특허 제0439972호가 있다.

그리고, 하천에서의 어류생산의 비효율성, 즉 생산 공간의 허비, 긴 먹이사슬로 인한 에너지의 허비, 치어 사망률이 높음으로 인한 생산성의 감소와 계절의 지배로 인한 생산성의 저하 등을 극복하고 아울러 도시지역의 높은 지가의 효용을 늘리기 위해 고안된 "미세조류-어류 공생 생산공장"(대한민국 특허 0458861호) 등이 있어 이러한 분야의 많은 발전을 거쳐 왔으나 아직 이 부분에서 대량생산시설 건설이나 활용이 이루어지지 않고 있는 것이 현재의 실정이다.

따라서, 본 발명은 위에 지적된 여러 가지의 요소를 개량함과 동시에 애로사항을 극복하여 더욱 효과적이고 여러 가지 지형과 조건에 적합한 생산시설을 위한 것이다.

상기 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명은 각각 구분된 생장 수조를 이용할 수 있게 함으로써, 각 개체의 성장에 최적 환경을 만들어 줄 수 있으며, 동시에 각각의 천적으로부터 보호할 수 있으며 또한, 필요에 따라 각 개체의 생산량을 임의 조절할 수 있어 자연 먹이사슬을 이용한 고효율의 생산시설이며 또한, 각 지형과 상황에 별 영향을 받지 않고 쉽게 건설을 할 수 있을 뿐만 아니라, 각 개체들의 공생과 먹이사슬을 이용한 생산시설이므로, 지형의 위치나 여름 또는 겨울 등의 계절에 관계없이 저비용으로 미세조류, 플랑크톤, 치어 및 성어를 매우 용이하게 각 개체의 수요에 대응하여 필요에 따라 생산할 수 있는 길이 이루어지게 하는 먹이 사슬의 각 단계의 생육환경을 최적화한 표준단위 생산시설을 제공하는 것을 목적으로 한다.

따라서, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은,

미세조류의 생장을 위한 미세조류 수조;

플랑크톤의 생장을 위한 플랑크톤 수조;

치어 및 성어가 생장하기 위한 치어 및 성어 공생수조; 및

상기 치어 및 성어 수조로부터 흘러나오는 순환수가 모이는 순환수 집결조;

를 포함하여 이루어지며, 상기 미세조류 수조의 상측엔 미세조류 수조 덮개 부가 더 구비되고, 상기 플랑크톤 수조, 상기 치어 및 성어 공생수조, 그리고 순환수 집결조의 상측엔 수조 덮개부가 더 구비되어 이루어지는 먹이 사슬 각 단계의 생육환경을 최적화한 표준단위 생산시설이다.

상기 미세조류 수조 및 상기 플랑크톤 수조 사이에 수조 수면조절용 둑을 더 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기 플랑크톤 수조 내에 수조 수면조절용 둑을 더 구비하여, 미세조류 및 플랑크톤 공생수조를 더 형성하여 이루어진다.

상기 치어 및 성어 공생수조 내에 성어 침범 방지 그물을 더 구비하여 플랑크톤 및 치어 공생수조를 더 형성하여 이루어진다.

상기 미세조류 수조, 상기 미세조류 및 플랑크톤 공생수조, 상기 플랑크톤 수조, 상기 플랑크톤 및 치어 공생수조, 상기 치어 및 성어 공생수조, 그리고 상기 순환수 집결조는 상호 일정 방향으로 경사지게 연결하여 설치가능하도록 이루어진다.

상기 미세조류 수조, 상기 미세조류 및 플랑크톤 공생수조, 상기 플랑크톤 수조, 상기 플랑크톤 및 치어 공생수조, 상기 치어 및 성어 공생수조, 그리고 상기 순환수 집결조는 상호 수직으로 연결하여 설치가능하도록 이루어진다.

상기 미세조류 수조 덮개부는 투명판으로 이루어지며, 상기 수조 덮개부는 투명판 또는 불투명판으로 이루어진다.

상기 미세조류 수조는 그 내부 일정위치에 구비되어 연결되는 가열관을 통해 가열기와 연결되어 이루어진다.

상기 치어 및 성어 공생수조는 그 내부 일정 위치에 구비되어 연결되는 냉각기 연결관을 통해 냉각기와 연결되어 이루어진다.

상기 미세조류 수조, 상기 미세조류 및 플랑크톤 공생수조, 그리고 상기 플랑크톤 수조의 각 내부 일정 위치에 구비 및 연결되는 공기 주입구를 통해 공기압축기로부터 공급된 공기를 교반시키는 공기압 교반기가 더 구비되어 이루어진다.

상기 공기압 교반기는,

상기 미세조류 수조, 상기 미세조류 및 플랑크톤 공생수조, 그리고 상기 플랑크톤 수조 내 하측에 구비되되, 중공 형상으로 형성되는 교반기 회전관;

상기 교반기 회전관의 외측 일정 위치에 구비되는 회전날개부;

상기 교반기 회전관의 일측 외주연에 구비되는 베어링; 및

상기 교반기 회전관의 내측으로 공기를 공급되도록 일측에 형성된 공기 주입구를 통해 공기를 공급시키는 공기 압축기;

를 포함하여 이루어지되, 상기 교반기 회전관의 일측은 상기 각 수조 내 하부 일측에 결합되는 회전관 지지부에 의해 지지되도록 이루어진다.

상기 회전날개부는 다수의 회전날개로 이루어지며, 상기 회전날개의 내부는 "┌"형상의 중공부가 형성되어 이루어진다.

상기 순환수 집결조의 순환수를 상기 미세조류 수조로 압송 및 순환시키기 위해 압송부를 상기 순환수 집결조의 일측에 더 구비하여 이루어진다.

상기 순환수 집결조로 상기 치어 및 상기 성어가 유출되는 것을 방지하도록치어 및 성어 유출방지부를 상기 치어 및 성어 공생수조의 내부 일측에 더 구비하 여 이루어진다.

상기 치어 및 성어 유출방지부의 상측에 치어 및 성어 수조 수면조절용 둑을 더 구비하고, 상기 치어 및 성어 수조 수면조절용 둑을 지지하기 위한 둑 지지대를 상기 치어 및 성어 수조 수면조절용 둑의 일측에 더 구비하여 이루어진다.

한편, 본 발명에 따른 먹이 사슬 각 단계의 생육환경을 최적화한 표준단위 생산시설은,

상기 순환수 집결조의 순환수를 내측으로 주입시키는 순환수 입구를 상부 일측에 구비하는 외부 하우징;

주입된 상기 순환수가 포집되되, 그물망으로 원통형상으로 이루어져 상기 외부 하우징의 내측에 일정 간격 이격되도록 구비되는 내부 하우징;

상기 내부 하우징 내측에 축방향으로 회전가능하도록 상측에 연결된 구동 모터에 의해 원주 방향으로 회전하도록 구비되는 회전 샤프트;

상기 회전 샤프트의 일정 위치에 구비되되, 상기 내부 하우징에 접착되는 고형 부유물을 이탈시키기 위한 브러쉬;

상기 외부 하우징 및 상기 내부 하우징 사이의 일정 위치에 상기 순환수가 빠져나가도록 형성되는 순환수 출구; 및

상기 외부 하우징의 하단에 일체로 형성되되, 스크류를 통해 외부로 상기 고형 부유물을 토출시키도록 하는 고형 부유물 포집부;

로 이루어지는 부유물 제거장치를 더 포함하여 이루어진다.

상기 미세조류 수조, 상기 플랑크톤 수조, 상기 치어 및 성어 공생수조, 그 리고상기 순환수 집결조는 생산자의 의도에 따라 각각 하나 이상 다수개 더 설치가능하도록 이루어진다.

상기 미세조류 수조, 상기 미세조류 및 플랑크톤 공생수조, 상기 플랑크톤 수조, 상기 플랑크톤 및 치어 공생수조, 상기 치어 및 성어 공생수조, 그리고 상기 순환수 집결조는 그 내측 하단 일정 위치에 각각 구비되어 상기 미세조류 수조 덮개부 및 상기 수조 덮개부를 지지해주는 수조 지지부를 더 구비하여 이루어진다.

본 발명에 따른 먹이 사슬 각 단계의 생육환경을 최적화한 표준단위시설은, 미세조류와 그를 먹이로 하는 플랑크톤류, 또 이 플랑크톤을 먹이로 하는 어류를 체계적으로 양식할 수 있는 기반이 마련될 뿐만 아니라, 이로 인해 이들 각 수조 내의 객체의 생육이 가장 효율적인 환경에서 천적없이 생장할 수 있으며, 또한, 이러한 각 수조 내의 객체의 생육에 따른 생산량은 그 때의 시장수급 규모에 따라 임의로 조절함으로써 무리없는 경제적인 생산시설이 마련될 수 있어 매우 경제적이다.

또한, 생산시설을 "표준 단위 생산 시설화"함으로써 대량 생산 시설을 쉽게 함과 동시에 질병 등 예상치 못한 재해에도, 발병한 단위시설에 대한 적절하고 신속한 조치를 함으로써, 최소한의 손실만으로 억제할 수 있다.

또한, 생산시설을 어떤 지형에도 맞게 건설할 수 있음으로 그 효율성은 더욱 큰 효과를 볼 수 있게 되었다.

이상과 같은 본 발명에 따른 수산생물의 육상생산시설은 공생관계 및 먹이사슬 관계를 함께 접목하여, 양식업의 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, 표준단위 생산시설의 설치에 따른 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 최소화할 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 효과를 갖는다.

이러한 목적을 효과적으로 달성하기 위해서 본 발명은 어떤 지형에도 쉽게 설비를 할 수 있는 구조를 하고 있으며, 또한 태양광을 효율적으로 잘 받게 하기 위해 미세조류 수조의 덮개 부분을 투명물질 구조로 하고 항상 그 경사면을 남향이 되도록 하였으며, 각 수조는 미세조류 수조, 미세조류 및 플랑크톤 공생 수조, 플랑크톤 수조, 플랑크톤 및 치어 공생 수조, 그리고 치어 및 성어 공생수조 등으로 구분하였다.

이하, 본 발명에 따른 시설의 실시예를 첨부도면들을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 단위생산시설을 개략적으로 나타내는 평면도이고, 도 2는 도 1의 측면도이고, 도 3은 도1의 낮은 쪽 또는 성어 수조 쪽에서 본 정면도이고, 도 4는 도 1에 표시된 각 단계의 생장수조에 설치될 배관과 각 부위의 연결선도이고, 도 5는 도 4에 설치된 교반기와 이에 연결된 공기압축과의 관계를 나타내는 도면, 도 5a는 도 5의 "A"의 확대 단면도이고, 도 5b는 도 5의 "B"의 확대 단면도이고, 도 6은 도 2의 각 수조의 수면을 자동 조절하는 둑을 개략적으로 나타내는 도면, 도 7은 도 2의 치어 및 성어 공생수조의 끝에 설치된 치어 및 성어의 유출을 막는 장치를 개략적으로 나타내는 도면, 그리고 도 8은 도 2의 치어 및 성어 공생수조에서 흘러나온 용수에 부유하는 유해물질 제거 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.

먼저, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 먹이 사슬 각 단계의 생육환경을 최적화한 표준단위 생산시설은,

미세조류의 생장을 위한 미세조류 수조(2);

플랑크톤의 생장을 위한 플랑크톤 수조(4);

치어 및 성어가 생장하기 위한 치어 및 성어 공생수조(6); 및

상기 치어 및 성어 공생수조(6)로부터 흘러나오는 순환수가 모이는 순환수 집결조(8);

를 포함하여 이루어지며, 상기 미세조류 수조(2)의 상측엔 미세조류 수조 덮개부(13)가 더 구비되고, 상기 플랑크톤 수조(4), 상기 치어 및 성어 공생수조(6), 그리고 상기 순환수 집결조(8)의 상측엔 수조 덮개부(14)가 더 구비되어 이루어진다.

이때, 상기 미세조류 수조(2) 및 상기 플랑크톤 수조(4) 사이에 수조 수면조절용 둑을 더 구비함으로써, 상기 미세조류 수조(2) 및 상기 플랑크톤 수조(4)를 구별되게 하여 미세조류와 플랑크톤이 각각 격리된 수조 내에서 생장하도록 한다.

이로인해, 상기 미세조류와 상기 플랑크톤의 생산량을 상기 각 미세조류 수조(2) 및 플랑크톤 수조(4) 내에서 조절할 수 있어 수요에 따라 공급량을 적절하게 관리할 수 있다.

또한, 상기 플랑크톤 수조(4) 내에 수조 수면조절용 둑(31)을 더 구비하여 상기 미세조류 수조(2)와 상기 플랑크톤 수조(4) 사이에 미세조류 및 플랑크톤의 공생을 위한 미세조류 및 플랑크톤 공생수조(3)를 더 형성하도록 한다.

그리고, 상기 치어 및 성어 공생수조(6) 내의 일정 위치에 성어 침범 방지 그물(10)을 더 구비함으로써, 치어의 먹이가 되는 플랑크톤을 성어가 먹어버려 치어의 생장을 저해하는 위험 요소를 미연에 방지할 수 있게 된다.

따라서, 상기 성어 침범 방지 그물(10)을 기준으로 일측엔 플랑크톤 및 치어 공생 수조(5)가 상기 치어 및 성어 공생 수조(6) 내에 더 형성되어 치어가 플랑크톤을 먹이로 하여 적절한 생장을 할 수 있도록 유도할 수 있다.

한편, 상기와 같은 구조의 본 발명에 따른 먹이사슬 각 단계의 생육환경을 최적화한 표준단위시설은 대략 600㎡(40m*15m) 정도이며, 상기 미세조류 수조(2)가 최상부에 위치하고, 차례로, 상기 미세조류 및 플랑크톤 공생수조(3), 상기 플랑크톤 수조(4)가 설치되고, 최하부에 상기 미세조류 수조(2)의 약 1.5배 정도의 수면높이를 갖는 상기 플랑크톤 및 치어 공생수조(5), 그리고 상기 치어 및 성어 공생수조(6)가 설치된다.

그리고, 상기 미세조류 수조(2), 상기 미세조류 및 플랑크톤 공생수조(3), 상기 플랑크톤 수조(4), 상기 플랑크톤 및 치어 공생수조(5), 상기 치어 및 성어 공생수조(6), 그리고 상기 순환수 집결조(8)는 상호 평탄하게 연결하여 즉, 설치지역이 수평한 지역일 경우에 설치시 상기 수조들(2,3,4,5,6)을 서로 수평하게 설치할 수 있다.

이때, 상기 각 수조들(2,3,4,5,6)의 높이는 차례대로 순환수가 순환해 흘러내릴 수 있을 정도만 설치하면 된다.

그리고, 상기 미세조류 수조(2), 상기 미세조류 및 플랑크톤 공생수조(3), 상기 플랑크톤 수조(4), 상기 플랑크톤 및 치어 공생수조(5), 상기 치어 및 성어 공생수조(6), 그리고 상기 순환수 집결조(8)는 상호 경사지게 연결하여 즉, 설치지역이 일정 각도의 경사가 진 지역일 경우에 설치시, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 수조들(2,3,4,5,6,8)을 서로 경사지게 설치할 수 있다.

또한, 상기 미세조류 수조(2), 상기 미세조류 및 플랑크톤 공생수조(3), 상기 플랑크톤 수조(4), 상기 플랑크톤 및 치어 공생수조(5), 상기 치어 및 성어 공생수조(6), 그리고 상기 순환수 집결조(8)는 상호 수직하게 연결하여 즉, 설치지역이 협소하여 상술한 바와 같이, 수평 또는 경사지게 설치할 수 없는 지역일 경우에 설치시 상기 수조들(2,3,4,5,6,8)을 서로 수직하게 설치할 수 있다.

이는 좀더 구체적으로, 상기 수조(5,6)의 상측에는 상기 수조(3,4)가 위치하고, 최 상측에는 상기 미세조류 수조(2)가 설치되도록 한다.

이는 본 발명의 설치 지역의 면적을 현저히 줄일 수 있는 것으로, 상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 먹이 사슬 각 단계의 생육환경을 최적화한 표준단위 생산시설을 설치할 경우, 상기 각 수조들(2,3,4,5,6,8)을 상호 수평, 수직 또는 경사진 지역에 설치 지역의 제약을 거의 받지 않는 이점이 있다.

미설명 부호로 19는 본 발명에 따른 먹이 사슬 각 단계의 생육환경을 최적화한 표준단위 생산시설을 설치할 위치의 지면 또는 부지면을 나타낸다.

그리고, 상기 각 수조(2,3,4,5,6)에는 수조 내의 수면 높이를 조절하기 위한 수조 수면조절용 둑(31)을 상기 각 수조(2,3,4,5,6) 사이를 구별하도록 각각 설치되어 있다.

또한, 상기 치어 및 성어 공생수조(6)는 상대적으로 다른 수조들에 비해 면적이 넓으므로 수조 내 작업을 용이하게 함으로써, 상단 중앙에 작업 통로(11)를 더 구비함으로써, 작업자가 용이하게 작업이 가능해진다.

그리고, 상기 미세조류 수조 덮개부(13)는 투명판인 것으로, 태양광이 상기 미세조류 수조(2) 내로 효율적으로 입사될 수 있으며, 상기 미세조류 수조 덮개부(13)는 항상 설치지역에 대해 경사면을 남향이 되도록 구비함으로써, 보다 효율적으로 태양광의 입사가 가능하여, 상기 미세조류 수조(2) 내의 상기 미세조류의 생장이 활발해질 수 있다.

또한, 상기 수조 덮개부(14)는 상기 미세조류 수조 덮개부(13)와는 달리, 태양광에 대한 영향이 매우 적으므로 투명판 또는 반투명판으로도 형성할 수 있다.

그리고, 상기 미세조류 수조(2), 상기 미세조류 및 플랑크톤 공생수조(3), 상기 플랑크톤 수조(4), 상기 플랑크톤 및 치어 공생수조(5), 상기 치어 및 성어 공생수조(6), 그리고 상기 순환수 집결조(8)는 그 내측 하단 일정 위치에 각각 구비되어 상기 미세조류 수조 덮개부(13) 및 상기 수조 덮개부(14)를 지지해주는 수조 지지부(9)를 더 구비하여 이루어진다.

상기 수조 지지부(9)의 외형은 막대 형상으로 원통형인 것이 바람직하다.

한편, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 미세조류 수조(2)는 그 내부의 일정 위치에 구비되어 연결되는 관 형태의 가열관(16)을 통해 가열기와 연결되어, 우리나라의 계절 특성상, 겨울에도 상기 미세조류 수조(2)에 상기 가열기와 연결된 상기 가열관(16)을 통해 공급되는 열로 인해, 상기 미세조류 수조(2) 내에 상기 미세조류가 생장하기에 알맞는 최적의 온도를 유지하도록 하여 생장을 용이하게 할 수 있다.

또한, 상기 치어 및 성어 공생수조(6)는 여름철 수조 내 온도 상승으로 인해 생장이 불리해지는 것을 방지하기 위해 냉각기 연결관(23)을 상기 치어 및 성어 공 생수조(6)의 일측에 구비하여 냉각기로부터 상기 냉각기 연결관(23)을 통해 공급되는 냉기에 의해 상기 치어 및 성어 공생수조(6) 내의 온도 상승을 방지하여 상기 성어가 생장하기에 최적의 온도를 유지할 수 있다.

그리고, 상기 미세조류 수조(2), 상기 미세조류 및 플랑크톤 공생수조(3), 그리고 상기 플랑크톤 수조(4)의 각 내부 일정 위치에 구비 및 연결되는 공기 주입구(17')를 통해 공기압축기(17a,17b,17c)로부터 공급된 공기를 교반시키는 공기압 교반기(17)가 더 구비되어 이루어진다.

상기 공기압 교반기(17)는 도 5, 도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같이,

상기 미세조류 수조(2), 미세조류 및 플랑크톤 공생수조(3) 및 플랑크톤 수조(4) 내 하측에 구비되되, 공기 압축기(17a,17b,17c)로부터 공기가 주입될 수 있도록 공기 주입구(17')와 연결되되, 중공 형상으로 형성되는 교반기 회전관(26);

상기 교반기 회전관(26)의 외측 일정 위치에 구비되는 회전날개부(28);

상기 교반기 회전관(26)의 일측 외주연에 구비되는 베어링(47); 및

상기 교반기 회전관(26)의 내측으로 공기를 공급되도록 일측에 형성된 공기 주입구(17')를 통해 공기를 공급시키는 공기 압축기(17a,17b,17c);

를 포함하여 이루어지되, 상기 교반기 회전관(26)의 일측은 상기 각 수조(2,3,4) 내 하부 일측에 결합되는 회전관 지지부(27)에 의해 지지되도록 이루어진다.

상기 회전날개부(28)는 다수의 회전날개(29)로 이루어지며, 상기 회전날개(29)의 내부는 "┌"형상의 공기 배출구(30)가 형성되어 이루어진다.

이는, 상기 공기 압축기(17a,17b,17c)로부터 상기 공기 주입구(17')를 통해 주입된 공기는 상당히 빠른 속도로 상기 교반기 회전관(26)의 상기 공기 배출구(30)를 통해 각 수조 내로 배출된다.

이때, 상기 공기 배출구(30)를 통해 압축된 공기가 빠른 속도로 배출시, 배출된 공기와 수조 내의 물 사이의 반력으로 인해 상기 교반기 회전관(26)은 원주 방향으로 회전하게 된다.

그리고, 상기 순환수 집결조(8)의 순환수를 상기 미세조류 수조(2)로 순환시키기 위해 펌프(미도시)를 포함하는 압송부(미도시)를 더 구비하여, 부유물 제거 장치(40)로 압송시킬 수 있다.

상기 순환수 집결조(8)로 상기 치어 또는 상기 성어가 딸려오지 않도록 치어 및 성어 유출방지부(34)를 설치하고, 상기 치어 및 성어 유출방지부(34)의 상측에 치어 및 성어 수조 수면조절용 둑(33)을 더 구비하고, 상기 성어 수조 수면조절둑(33)을 지지하기 위한 둑 지지대(35)를 더 구비하는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 각 수조 수면조절용 둑(31)과 상기 치어 및 성어 수조 수면조절용 둑(33)의 하단면은 적절한 수면 조절을 위해서 일정 깊이만큼 절삭가공하여 형성된 절삭부(32)(도 6 참조)를 포함하도록 한다.

참고로, 미설명 부호인 7은 상기 각 수조들(2,3,4,5,6,8)과 외부의 연결 통로를 나타낸다.

그리고, 상기 순환수 집결조(8)의 순환수를 내측으로 주입시키는 순환수 입구(40a)를 상부 일측에 구비하는 외부 하우징(36);

주입된 상기 순환수가 포집되되, 그물망으로 원통형상으로 이루어져 상기 외부 하우징(36)의 내측에 일정 간격 이격되도록 구비되는 내부 하우징(37);

상기 내부 하우징(37) 내측에 축방향으로 회전가능하도록 상측에 연결된 구동 모터(38)에 의해 원주 방향으로 회전하도록 구비되는 회전 샤프트(39);

상기 회전 샤프트(39)의 일정 위치에 구비되되, 상기 내부 하우징(37)에 접착되는 고형 부유물을 이탈시키기 위한 브러쉬(43);

상기 외부 하우징(36) 및 상기 내부 하우징(37) 사이의 일정 위치에 상기 순환수가 빠져나가도록 형성되는 순환수 출구(42); 및

상기 외부 하우징(36)의 하단에 일체로 형성되되, 스크류를 통해 외부로 상기 고형 부유물을 토출시키도록 하는 고형 부유물 포집부(45);

를 포함하여 이루어지는 부유물 제거장치(40)를 상기 순환수 집결조(8)와 연결토록 구비한다.

따라서, 상기 순환수 집결조(8)로부터 상기 순환수 입구(40a)를 통해 상기 부유물 제거장치(40) 내로 주입되고, 주입된 순환수는 상기 외부 하우징(36) 내로 주입되며, 상기 구동 모터(38)에 의해 상기 회전 샤프트(39)가 회전됨에 따라 상기 브러쉬(43)는 회전하면서 상기 내부 하우징(37)의 내측면에 탈착되어 있는 고형의 부유물들을 이탈시킨다.

따라서, 이탈된 상기 고형 부유물들은 중력 방향으로 하강하여 고형 부유물 포집부(45)로 침전되어 기타 부유물 저장소로 이동되어 폐기 처리된다.

그리고, 고형 부유물이 하강함에 따라 상대적으로 깨끗해진 순환수는 상기 순환수 출구(42)를 통해 상기 미세조류 수조(2)로 압송되어 재순환하게 된다.

따라서, 내부 상태를 잘 볼 수 있게 되어 있는 상기 외부 하우징(36)안에 그물로 된 통(37)을 설치하여 순환용수가 모이는 장소(8)에 유입되는 용수 내의 고형부유물들을 아래로 침전하여 나사형 제거기(45a)를 통하여 외부로 제거되며 이는 건조하여 비료 등으로 재활용됨으로써, 환경보호에 매우 유익한 결과를 가져온다.

그물 통 내부는 침전물이 엉겨붙어 용수가 그물 바깥으로 흘러가는 것을 방해할 것임으로 이를 제거하기 위한 것으로, 상기 브러쉬(43)를 작동시켜 상·하로 움직이게 하였으며, 너무 높거나 낮은 곳까지 가지 못하도록 상기 회전 샤프트(39)의 상측 및 하측의 일정 위치에 각각 상·하 극점 장치(44)를 더 구비한다.

이렇게 침전물이 제거된 용수는 출수관(42)을 통하여 펌프를 거쳐 미세조류수(2)로 압송된다. 이때 보충수도 동시에 공급된다.

그리고, 상기 미세조류 수조(2), 상기 미세조류 및 플랑크톤 공생수조(3), 상기 플랑크톤 수조(4), 상기 플랑크톤 및 치어 공생수조(5), 상기 치어 및 성어 공생수조(6) 및 상기 순환수 집결조(8)는 생산자의 의도에 따라 각각 하나 이상 다수개 더 설치가능하여, 생산자의 의도에 따라 대량생산을 이루고자 할 때는 이런 시설을 자본과 능력에 맞게 중첩설치함으로써 쉽게 이룰 수 있다.

또한, 상기 미세조류 수조(2)의 상기 미세조류 수조 덮개부(13)는 미세 조류의 광합성을 촉진하기 위해 투명판으로 하는 것이 바람직하며, 항상 상기 덮개부의 구배가 남향이 되도록 구비한다.(도 2참조)

그리고, 상기 미세조류 수조 덮개부(13)의 하측에 태양광의 양을 조절할 수 있도록 차광막(46)을 더 설치할 수 있다.

그리고, 각 수조(2,3,4,5,6)에 설치한 관과 장치들의 연결 상황은 도 4에 도시된 바와 같이, 식물인 미세조류는 겨울의 저온에 약하고 성장이 느림으로 이를 보완하기 위해서 가열기 연결관(16)를 통하여 상기 미세조류 수조(2)의 수온을 상승시키는 역할을 한다.

그리고, 어류인 치어나 성어는 여름의 더위에 수온이 올라가는 것에 적응하기 힘들어하고 어병의 발생이 높아짐으로 이를 예방하기 위해서 상기 냉각기 연결관(23)를 상기 수조(5,6)에 더 설치하는 것이 바람직하다.

따라서, 상기와 같은 본 발명의 작동 과정을 설명하면 다음과 같다.

수조의 순환수는 각 수조의 고저에 따라 상기 미세조류 수조(2)에서 상기 미세조류 및 플랑크톤 공생수조(3), 상기 플랑크톤 수조(4), 상기 플랑크톤 및 치어 공생수조(5), 그리고 상기 치어 및 성어 공생수조(6)를 거쳐 상기 순환수 집결조(8)에 모이게 되며 펌프를 통해 고형의 상기 부유물 제거장치(40)를 거쳐 고형의 부유물 대부분이 제거된 후, 상기 미세조류 수조(2)로 되돌아 가며 이때 보충수도 같은 관을 통해서 주입하게 된다.

이때, 순환수는 상기 치어 및 성어 공생수조(6)를 거치는 동안 성어들의 호흡으로 인한 이산화탄소가 많아지고 또한, 배설물 등으로 인한 암모니아가 증가해 있어 이들 이 미세조류 수조(2)로 직접 순환됨으로 인해 미세조류 성장의 영양소들로 작용한다.

또한, 미세조류들의 탄소동화작용으로 인해 순환수 중의 용융산소는 순환수의 흐름에 따라 상기 각 수조들(4,5,6)로 흘러 들어가 호흡작용을 돕게된다.

아울러, 상기 치어 및 성어 공생수조(6)의 수면 상부의 공간의 공기도 탄산가스와 암모니아가 비교적 풍부함으로 이들을 상기 공기 압축기(17a,17b,17c)를 통해서, 특별히 고안된 압축공기 교반기, 즉 공기압 교반기(17)를 통해 상기 회전날개(28)를 회전시키면서 상기 미세조류 수조(2)로 이동하여 수조 내의 순환수를 교반시킴과 동시에 영양소를 공급하는데 도움을 준다.

따라서, 상기 공기압 교반기(17)는 압축된 공기를 이용하여 상기 각 수조(2,3,4,5) 내의 수면을 교반하여 공기 내에 있는 영양소를 미세조류에 골고루 잘 공급하기 위한 것이다.

그리고, 상기 교반기 회전관(26)의 일측에 포함되는 베어링(bearing,47)의 점검을 쉽게 하기 위해 연결부위(48)를 만들었다.

상기 연결부위(48)은 다수의 볼트(48a) 및 너트로 이루어진다.

이때, 상기 베어링(47)은 다수의 볼이 내재된 볼 베어링이다.

또한, 상기 공기압 교반기(17)를 상기 각 수조(3,4)에도 설치함으로써, 플랑크톤이 주로 생육함으로 이에 공급하는 공기는 일반 외부공기를 압축해서 공급하여 교반 효과만 높이도록 하였다.

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.

도 1은 본 발명에 따른 단위생산시설을 개략적으로 나타내는 평면도,

도 2는 도 1의 측면도,

도 3은 도1의 낮은 쪽 또는 성어 수조 쪽에서 본 정면도,

도 4는 도 1에 표시된 각 단계의 생장수조에 설치될 배관과 각 부위의 연결선도,

도 5는 도 4에 설치된 공기압 교반기와 이에 연결된 공기압축기와의 관계를 나타내는 도면,

도 5a는 도 5의 "A"의 확대 단면도,

도 5b는 도 5의 "B"의 확대 단면도,

도 6은 도 2의 각 수조의 수면을 자동 조절하는 둑을 개략적으로 나타내는 도면,

도 7은 도 2의 치어 및 성어 공생수조의 끝에 설치된 치어 및 성어의 유출을 막는 장치를 개략적으로 나타내는 도면, 그리고

도 8은 도 2의 치어 및 성어 공생수조에서 흘러나온 용수에 부유하는 유해물질 제거 장치를 개략적으로 나타내는 도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명>

1: 내·외부 구획부 2: 미세조류 수조

3: 미세조류 및 플랑크톤 공생수조 4: 플랑크톤 수조

5: 플랑크톤 및 치어 공생수조 6: 치어 및 성어 공생수조

7: 수조 및 외부 연결 통로 8: 순환수 집결조

9: 수조 지지부 10: 성어 침범 방지 그물

11: 작업 통로 12: 성어 수조 이탈방지부

13: 미세조류수조 덮개부 14: 수조 덮개부

15: 덮개 유지부 16: 가열관

17: 공기압 교반기 17': 공기 주입구

17a,17b.17c: 공기압축기

18: 연결관 19: 지면

20: 미세조류 수거관 21: 외부 공간

22: 플랑크톤 수거관 23: 냉각기 연결관

24: 미세조류 수조 공간 25: 순환수 집결조 연결관

26: 교반기 회전관 27: 회전관 지지부

28: 회전날개부 29: 회전날개

30: 압축공기 배출구 31: 수조 수면조절용 둑

32: 절삭부 33: 치어 및 성어 수조 수면조절용 둑

34: 치어 및 성어 유출방지부 35: 둑 지지대

36: 외부 하우징 37: 내부 하우징

38: 구동 모터 39: 회전 샤프트

40: 부유물 제거장치 40a: 순환수 입구

41: 지지턱 42: 순환수 출구

43: 브러쉬 44: 상·하 극점 장치

45: 스크류 46: 햇빛조절 차광막

47: 베어링 48: 베어링 점검용 연결부

49: 성어수조 공간

Claims (19)

1. 미세조류의 생장을 위한 미세조류 수조;

   플랑크톤의 생장을 위한 플랑크톤 수조;

   치어 및 성어가 생장하기 위한 치어 및 성어 공생수조; 및

   상기 치어 및 성어 수조로부터 흘러나오는 순환수가 모이는 순환수 집결조;

   를 포함하여 이루어지며, 상기 미세조류 수조의 상측엔 미세조류 수조 덮개부가 더 구비되고, 상기 플랑크톤 수조, 상기 치어 및 성어 공생수조, 그리고 순환수 집결조의 상측엔 수조 덮개부가 더 구비되어 이루어지는 먹이 사슬 각 단계의 생육환경을 최적화한 표준단위 생산시설.
2. 제1항에 있어서,

   상기 미세조류 수조 및 상기 플랑크톤 수조 사이에 수조 수면조절용 둑을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 먹이 사슬 각 단계의 생육환경을 최적화한 표준단위 생산시설.
3. 제1항에 있어서,

   상기 플랑크톤 수조 내에 수조 수면조절용 둑을 더 구비하여, 미세조류 및 플랑크톤 공생수조를 더 형성하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 먹이 사슬 각 단계의 생육환경을 최적화한 표준단위 생산시설.
4. 제1항에 있어서,

   상기 치어 및 성어 공생수조 내에 성어 침범 방지 그물을 더 구비하여 플랑크톤 및 치어 공생수조를 더 형성하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 먹이 사슬 각 단계의 생육환경을 최적화한 표준단위 생산시설.
5. 제1항, 제3항 및 제4항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 미세조류 수조, 상기 미세조류 및 플랑크톤 공생수조, 상기 플랑크톤 수조, 상기 플랑크톤 및 치어 공생수조, 상기 치어 및 성어 공생수조, 그리고 상기 순환수 집결조는 각각의 수조가 서로 층을 이루며 경사지게 연결된 것을 특징으로 하는 먹이 사슬 각 단계의 생육환경을 최적화한 표준단위 생산시설.
6. 삭제
7. 제1항에 있어서,

   상기 미세조류 수조 덮개부는 투명판인 것을 특징으로 하는 먹이 사슬 각 단계의 생육환경을 최적화한 표준단위 생산시설.
8. 제1항에 있어서,

   상기 수조 덮개부는 투명판 또는 불투명판인 것을 특징으로 하는 먹이 사슬 각 단계의 생육환경을 최적화한 표준단위 생산시설.
9. 제1항에 있어서,

   상기 미세조류 수조는 그 내부 일정위치에 구비되어 연결되는 가열관을 통해 가열기와 연결되는 것을 특징으로 하는 먹이 사슬 각 단계의 생육환경을 최적화한 표준단위 생산시설.
10. 제5항에 있어서,

    상기 치어 및 성어 공생수조는 그 내부 일정위치에 구비되어 연결되는 냉각기 연결관을 통해 냉각기와 연결되는 것을 특징으로 하는 먹이 사슬 각 단계의 생육환경을 최적화한 표준단위 생산시설.
11. 제5항에 있어서,

    상기 미세조류 수조, 상기 미세조류 및 플랑크톤 공생수조, 그리고 상기 플랑크톤 수조의 각 내부 일정 위치에 구비 및 연결되는 공기 주입구를 통해 공기압축기로부터 공급된 공기를 상기 각 수조 내에서 교반시키는 공기압 교반기가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 먹이 사슬 각 단계의 생육환경을 최적화한 표준단위 생산시설.
12. 제11항에 있어서,

    상기 공기압 교반기는,

    상기 미세조류 수조, 상기 미세조류 및 플랑크톤 공생수조, 그리고 상기 플랑크톤 수조 내 하측에 구비되되, 중공 형상으로 형성되는 교반기 회전관;

    상기 교반기 회전관의 외측 일정 위치에 구비되는 회전날개부;

    상기 교반기 회전관의 일측 외주연에 구비되는 베어링; 및

    상기 교반기 회전관의 내측으로 공기를 공급되도록 일측에 형성된 공기 주입구를 통해 공기를 공급시키는 공기 압축기;

    를 포함하여 이루어지되, 상기 교반기 회전관의 일측은 상기 각 수조 내 하부 일측에 결합되는 회전관 지지부에 의해 지지되는 것을 특징으로 하는 먹이 사슬 각 단계의 생육환경을 최적화한 표준단위 생산시설.
13. 제12항에 있어서,

    상기 회전날개부는 다수의 회전날개로 이루어지며, 상기 회전날개의 내부는 "┌"형상의 중공부가 형성된 것을 특징으로 하는 먹이 사슬 각 단계의 생육환경을 최적화한 표준단위 생산시설.
14. 제1항에 있어서,

    상기 순환수 집결조의 순환수를 상기 미세조류 수조로 압송 및 순환시키기 위해 압송부를 상기 순환수 집결조의 일측에 더 구비하는 것을 특징으로 하는 먹이 사슬 각 단계의 생육환경을 최적화한 표준단위 생산시설.
15. 제1항에 있어서,

    상기 순환수 집결조로 상기 치어 및 상기 성어가 유출되는 것을 방지하도록치어 및 성어 유출방지부를 상기 치어 및 성어 공생수조의 내부 일측에 더 구비하는 것을 특징으로 하는 먹이 사슬 각 단계의 생육환경을 최적화한 표준단위 생산시설.
16. 제15항에 있어서,

    상기 치어 및 성어 유출방지부의 상측에 치어 및 성어 수조 수면조절용 둑을 더 구비하고, 상기 치어 및 성어 수조 수면조절용 둑을 지지하기 위한 둑 지지대를 상기 치어 및 성어 수조 수면조절용 둑의 일측에 더 구비하는 것을 특징으로 하는 먹이 사슬 각 단계의 생육환경을 최적화한 표준단위 생산시설.
17. 제1항 또는 제15항에 있어서,

    상기 순환수 집결조의 순환수를 내측으로 주입시키는 순환수 입구를 상부 일측에 구비하는 외부 하우징;

    주입된 상기 순환수가 포집되되, 그물망으로 원통형상으로 이루어져 상기 외부 하우징의 내측에 일정 간격 이격되도록 구비되는 내부 하우징;

    상기 내부 하우징 내측에 축방향으로 회전가능하도록 상측에 연결된 구동 모터에 의해 원주 방향으로 회전하도록 구비되는 회전 샤프트;

    상기 회전 샤프트의 일정 위치에 구비되되, 상기 내부 하우징에 접착되는 고형 부유물을 이탈시키기 위한 브러쉬;

    상기 외부 하우징 및 상기 내부 하우징 사이의 일정 위치에 상기 순환수가 빠져나가도록 형성되는 순환수 출구; 및

    상기 외부 하우징의 하단에 일체로 형성되되, 스크류를 통해 외부로 상기 고형 부유물을 토출시키도록 하는 고형 부유물 포집부;

    로 이루어지는 부유물 제거장치를 더 포함하여 이루어지는 먹이 사슬 각 단계의 생육환경을 최적화한 표준단위 생산시설.
18. 삭제
19. 제5항에 있어서,

    상기 미세조류 수조, 상기 미세조류 및 플랑크톤 공생수조, 상기 플랑크톤 수조, 상기 플랑크톤 및 치어 공생수조, 상기 치어 및 성어 공생수조, 그리고 상기 순환수 집결조는 그 내측 하단 일정 위치에 각각 구비되어 상기 미세조류 수조 덮개부 및 상기 수조 덮개부를 지지해주는 수조 지지부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 먹이 사슬의 각 단계의 생육환경을 최적화한 표준단위 생산시설.

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