KR100968527B1 - 해상 고정형 원격자동 사료급이시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 원거리 해상에 고정설치된 해상기초시설물(Pile or Pole)에 해상양식용 가두리, 사료저장탱크 및 사료공급장치를 설치하고, 영상촬영기를 통해 상기 해상양식용 가두리에서 양식하는 어류를 실시간 관찰하여 사료량을 결정한 후 자동제어설비 및 원격통신설비를 이용하여 언제나 필요한 시간에 원격으로 자동급이하여 해상 양식장을 유지관리하기 위한 소요인력을 최소화하여 경제적이고 안정적인 어류양식이 가능한 해상 고정형 원격자동 사료급이시스템에 관한 것이다.

해상, 원격, 자동, 사료, 급이, 양식, 가두리, 해상풍력

Description

해상 고정형 원격자동 사료급이시스템{OFFSHORE FIXED TYPE OF REMOTE AUTO FEEDING SYSTEM FOR FISH FEEDS}

본 발명은 해상 고정형 원격자동 사료급이시스템에 관한 것이다.

일반적으로, 해상 양식장에 사료를 급이하는 방법은 사료급이를 위한 정박용 배 또는 별도로 제작된 급이용 부이(Buoy)를 이용하여 인력 또는 자동으로 표층에서 공급하는 것이나, 이러한 사료급이방법은 해상 기상조건에 따라 양식장에 접근하기 어려운 문제점을 안고 있다.

즉, 해상 양식장은 해상에 부유시키거나 수중형으로서 해저에 정박시키는 형태로 실시하고 있어 기상상태에 자유롭지 못하여 기상조건과 상관없이 언제나 양식어류에게 사료를 원격에서 자동급이할 수 있는 사료저장시설과 함께 사료공급시설이 필수적인 사항이다.

그러나, 종래 부유형 가두리의 경우 사료급이선이나 바지선에 사료공급시설을 구비하고 일시적으로 정박하여 에어-본(Air-Born) 형태로 공급하고 있어 기상조건에 따라서 접근성이 매우 제한적이며, 사료량을 과잉 공급할 경우에는 해상 양식장 주변의 해양오염문제를 초래하게 된다.

또한, 종래 수중형 가두리의 경우 별도의 정박시설을 이용하거나 급이를 위한 선박을 가두리 근처에 정박하여 워터-본(Water-Born) 형식으로 수중 가두리에 워터펌프를 이용하여 사료를 급이하고 있어 기상의 악조건에 따라서는 양식장 가두리에 접근성이 매우 제한적이다.

아울러, 사료 급이량 조절에도 담당자의 경험 또는 다이버가 직접 육안으로 확인하여야 하는 등 많은 어려움이 있으며, 태풍권에 있는 지역은 더 더욱 접근성이 떨어져 양식효율의 저하를 가져오는 원인이 되고 있다.

따라서, 바다나 강에서 양식을 위하여 사용되는 종래의 사료급이시스템은 태풍문제 및 높은 파도 등 기상조건에 따라서 접근성이 매우 제한적인 문제점이 있으며, 또한 사료 공급시 사료량 자동조절 기능이 없어 양식어류에 사료를 급이할 때 과다한 급이로 인하여 해양오염을 일으키는 문제점이 있다.

이를 기준으로 살펴볼 때 어류양식을 위한 해상 양식장의 크기 및 효율은 결국 기상조건에 따라서 사료를 급이하기 위한 시스템의 적용성과 신뢰성에 의해 좌우됨을 알 수 있다.

특히 원거리 양식장(외해)의 경우에는 기상조건에 따른 접근성이 더욱 중요하기 때문에 충분한 사료를 저장할 수 있는 공간과 원격에서 사료를 자동으로 공급할 수 있는 원격자동 사료급이시스템이 핵심이라고 할 수 있다.

따라서, 본 발명은 일시적인 정박형 사료급이시스템의 문제점인 해상의 기상조건에 의한 양식장으로의 접근성, 사료저장 및 사료급이의 문제점을 해결하고, 다이버가 직접 육안으로 관찰하여 사료량을 조절하는 문제점을 해결하며, 나아가 해상 양식장의 유지관리의 어려움으로 인한 효율저하문제를 해결하기 위한 것이다.

본 발명의 목적은, 기상상태에 따라 접근성이 떨어지는 원거리 해상에서 어류를 양식할 수 있도록 한 해상 고정형 원격자동 사료급이시스템을 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은, 원거리 해상에서 양식하고 있는 어류에게 원격자동으로 사료를 자동급이할 수 있도록 한 해상 고정형 원격자동 사료급이시스템을 제공하는 데 있다.

상기와 같은 본 발명의 목적은, 원거리 해상의 해저바닥에 하부가 고정설치되며, 수표면 위로 상부가 노출된 해상기초시설물과;

상기 해상기초시설물을 중심으로 그물을 고깔모양으로 전개하여 어류를 양식할 수 있도록 해상기초시설물의 상부에 설치된 상부그물고정판, 하부에 설치된 하부그물고정판 및 상기 상,하부그물고정판 사이에 설치된 주변파이프로 구성되며, 상기 그물을 지탱할 수 있도록 상,하부그물고정판에 로프가 고정설치된 해상양식용 가두리와;

상기 해상기초시설물에 설치되어 사료를 저장하는 사료저장탱크와;

상기 사료저장탱크에 저장되어 있는 사료를 해상양식용 가두리에서 양식하는 어류에 급이할 수 있도록 해상기초시설물에 설치된 사료공급장치와;

상기 해상기초시설물에 설치되며, 해상양식용 가두리에서 양식하는 어류를 실시간 관찰할 수 있도록 적외선조명을 포함하는 영상촬영기와;

상기 사료저장탱크와 사료공급장치를 자동제어하기 위한 자동제어설비 및 이 자동제어설비를 원격통제하기 위한 원격통신설비와;

상기 해상기초시설물에 설치된 자체발전설비를 포함하여 달성된다.

한편, 본 발명의 다른 목적은, 해저바닥을 굴착하여 원거리 해상에 해상기초시설물을 세워서 고정설치하고 상기 해상기초시설물을 중심으로 해상양식용 가두리를 설치하여 어류를 양식할 수 있도록 선박을 통해 운반된 사료를 상기 해상기초시설물에 설치된 사료저장탱크에 충진하는 사료충진단계와;

상기 해상기초시설물에 설치된 영상촬영기로 어류의 크기를 측정하고 사료의 잔량(허실량)을 실시간 관찰하여 해상양식용 가두리에서 양식하는 어류의 사료량 또는 사료사양을 결정하는 영상관찰단계와;

상기 영상촬영기에서 촬영한 영상을 원격통신설비를 이용하여 지상관제센터에 전송하는 영상전송단계와;

상기 지상관제센터에서 해상기초시설물에 설치된 사료저장탱크 및 사료공급시설을 자동제어하여 해상 양식장에 사료를 자동급이하는 사료급이단계를 포함하며,

상기 영상촬영기를 이용한 실시간 관찰과정에서 사료의 잔량이 발생할 경우 자동으로 사료급이를 정지하는 정지단계를 포함하여 달성된다.

본 발명의 구성에 의하면, 원거리 해상에 고정설치된 해상기초시설물을 중심으로 해상양식용 가두리가 설치되고, 이 가두리에서 양식하는 어류에 사료를 급이할 수 있도록 해상기초시설물에 설치된 사료저장탱크 및 사료공급장치를 포함함으로써, 일시적인 정박형 사료급이시스템의 문제점인 기상상태에 따라서 양식어류에 접근이 불가능한 문제점을 해결하여 태풍이나 강한 파도에도 충분히 견디므로 충분한 사료를 저장하여 원격에서 양식어류에게 자동급이할 수 있는 효과가 있다.

또한, 자동제어설비 및 원격통신설비를 포함함으로써, 태풍이나 높은 파도에도 언제나 양식어류에 적정량의 사료를 필요한 시간에 자동급이할 수 있어 효율적인 해상 양식을 구현할 수 있는 효과가 있으며, 영상촬영기를 이용하여 사료량을 측정한 후 원격에서 자동제어하므로 양식어류에 공급하고 잉여되는 사료량을 제어하므로 환경오염을 방지할 수 있는 효과도 있다.

아울러 해상기초시설물의 상부에 동력을 공급할 수 있는 자체발전설비가 설치됨으로써, 자체동력으로 이용하거나 상업용 동력으로 공급할 수 있는 효과가 있다.

나아가, 해상기초시설물에 양식어류를 위한 가두리와 자체발전설비를 동시에 구축함으로써, 경제적인 효과가 극대화되는 효과가 있으며, 특히 먼 바다(외해)에서 사업을 함으로써, 가두리사업, 해상풍력발전사업 등에 대한 민원발생을 최소화할 수 있는 효과가 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 해상기초시설물에 사료저장탱크 및 사료공급장치가 연계 설치된 것을 개략도로 보인 것으로, 수표면 위로 상부가 노출되도록 해상에 고정설치된 해상기초시설물에 사료를 저장하고 공급하기 위한 사료저장탱크 및 사료공급장치가 서로 연계설치된 것을 보이고 있다.

도 2는 도 1의 사료저장탱크의 구성을 일부 확대하여 개략도로 보인 것으로, 사료를 저장하기 위한 사료저장탱크의 실시 예를 보이고 있다.

도 3은 도 1의 사료공급장치의 구성을 일부 확대하여 개략도로 보인 것으로, 사료저장탱크에서 배출된 사료를 공급하기 위한 사료공급장치의 실시 예를 보이고 있다.

도 4는 본 발명의 해상기초시설물에 해상양식용 가두리가 설치된 것을 개략적으로 보이고 있다.

도 5는 본 발명의 해상기초시설물에 자체발전설비가 설치된 것을 개략적으로 보이고 있다.

즉, 본 발명은 파도나 기상상태에 따라서 접근성이 떨어지는 해상 양식장에 사료를 원격으로 자동급이하기 위한 것이다.

이를 위하여 본 발명은 해상에 고정설치되는 해상기초시설물(1), 이 해상기초시설물(1)을 중심으로 설치된 해상양식용 가두리(40), 상기 해상기초시설물(1)에 설치된 사료저장탱크(10), 사료공급장치(20) 및 영상촬영기(30)를 포함하고, 이들을 자동제어하기 위한 자동제어설비(31) 및 이 자동제어설비(31)를 원격통제하기 위한 원격통신설비를 포함하는 것을 그 기술적 구성상의 기본 특징으로 한다.

본 발명에 포함되는 해상기초시설물(Pile or Pole)은 해상에 영구적으로 고정설치되는 것으로, 상기 해상기초시설물(1)은 태풍에 영향이 없고, 파랑에도 충분히 견딜 수 있는 하중을 고려하여 제조되며, 이를 해저바닥에 천공(Drilling)하여 고정설치하게 된다.

이를 위해 상기 해상기초시설물(1)은 지름이 4m를 초과하는 원통형 파일, 삼각지주파일, 자켓 방식(Jacket type)을 실시 예로 하여 해저바닥에 고정설치하되, 이하에서는 상기 원통형 파일을 기준으로 설명하게 된다.

이러한 해상기초시설물(1)의 설치를 위한 고정설치단계는 우선 오거드릴(Auger Drill)을 이용하여 해저바닥을 천공하거나, 항타(杭打) 등을 통하여 해저바닥을 깊이 굴착하여 원통형 파일을 세워 고정설치하게 되며, 이때의 원통형 파일의 상부는 수표면 위로 노출되도록 하게 된다.

이와 같은 해상기초시설물(1)은 하중과 태풍의 발생 유무 등을 고려한 상하좌우 응력에 따라서 해상에 단독 또는 3개 이상을 하나의 그룹(Group)으로 묶어 구성할 수도 있으며, 이 경우 특급태풍이나 10m가 넘는 파도에도 충분한 내구성과 지지력을 확보할 수 있어 바람직하다.

더욱 바람직하게는 해상기초시설물(1)로 해상에 설치되어 있는 해상풍력발전소를 이용하는 것으로, 이 해상풍력발전소는 해상에 영구적으로 고정된 구조물로 써, 크기 및 내구성은 물론이고 견고함에 있어서 본 발명의 해상기초시설물(1)로 매우 적합하다.

따라서, 이러한 해상풍력발전소를 해상기초시설물(1)로 이용할 경우 본 발명의 사료급이시스템을 상기 해상풍력발전소와 연계하여 구축할 수 있게 되어 영구적 사용이 가능하고, 아울러 설치비용과 설치기간을 현저하게 단축할 수 있게 된다.

이와 같은 해상풍력발전소를 포함하여 해상에 고정설치된 해상기초시설물(1)은 해상양식용 가두리(40)를 직접 고정할 수 있는 고정시설물로 이용하거나, 계류용 앙카(닻)로 이용할 수도 있다.

본 발명에 포함되는 해상양식용 가두리(40)는 통상의 부력형 가두리, 수중가두리를 실시 예로 하여 해상기초시설물(1)을 중심으로 설치하게 된다.

이러한 해상양식용 가두리(40)의 설치를 위한 가두리설치단계는 우선, 해상기초시설물(1)의 상부에 상부그물고정판(41)을 설치하여 그물을 고정하고, 횡 측에는 주변파이프(42)를 설치하며, 하부에는 하부그물고정판(43)을 설치하여 그물을 고정하게 되며, 해상양식용 가두리(40)의 형태에 따라 상기 해상기초시설물(1)과 함께 별도의 앙카(닻)을 내려 그물을 고정하게 된다.

즉, 상기 해상기초시설물(1)의 상부 및 하부에 해상양식용 가두리(40)의 그물을 고정할 수 있는 상,하부그물고정판(41)(43)을 각각 설치하고, 횡 방향으로는 도 4 내지 5에서 보인 것과 같이, 주변파이프(42)를 설치하여 그물을 고깔모양으로 전개하는 형식을 취하게 된다.

이때, 각 그물에는 힘을 실어 줄 수 있도록 일정한 간격으로 그물을 지탱하는 로프(44)를 추가하여 각 로프(44)를 상,하부그물고정판(41)(43)에 고정하게 되 는데, 이 로프(44)를 이용하여 해상기초시설물(1)의 상부에서 횡 방향의 주변파이프(42)까지 그리고, 횡 방향의 주변파이프(42)에서 하부그물고정판(43)까지 견고하게 고정되는 것이다.

상기 횡 방향의 주변파이프(42)는 금속(Steel) 또는 합성수지(PVC, PE, PPC) 등의 다양한 재질을 사용할 수 있으며, 수중에서 그물의 전개를 돕기 위하여 부력 상태 또는 자중에 의한 잠수가능상태의 기능을 갖게 하여 최초 주변파이프(42) 설치시에는 이동성이 좋게 하기 위하여 부력상태를 유지하고 설치 후에는 자체 중력을 이용한 잠수상태의 기능을 갖게 할 수도 있다.

이러한 주변파이프(42)는 부력유지를 위해 내부에 공기를 채우거나 부상할 수 있는 재료를 충진하여 제조하는 것이 더욱 바람직하다.

이와 같은 해상양식용 가두리(40)의 유지보수 및 원활한 어류양식을 위한 상기 해상양식용 가두리(40)의 부상과 잠수기능은 실시 예로 해상기초시설물(1)의 상부에 설치되어 있는 유압 또는 공압방식의 실린더(45)를 이용하게 되고, 이를 통해 해상양식용 가두리(40)를 표층에 올렸다가 수중으로 다시 내리게 되며, 수중으로 잠수시에는 자중을 이용할 수도 있다.

본 발명에 포함되는 사료저장탱크(10)는 해상기초시설물(1)의 내부에 설치되어 기상조건에 상관없이 최소 1개월 이상 양식어류에게 사료를 급이하게 된다.

이 사료저장탱크(10)는 도 1에서 보인 것과 같이, 해상기초시설물(1)의 상부 즉, 수표면의 위로 노출된 부분에 설치되는 것을 실시 예로 하게 되며, 이는 사료를 운반하는 선박의 접근 및 사료저장의 용이성을 높이기 위한 것이다.

여기서, 상기 사료저장탱크(10)는 사료를 저장하기 위한 통상의 저장탱크로 구성하되, 더욱 바람직하게는 해상에 일정기간 보관하여도 사료가 변질 되지 않는 구조 즉, 외부와의 온도 차이에 의한 결로를 방지할 수 있도록 구성된다.

이를 위하여 상기 사료저장탱크(10)는 도 2에서 보인 것과 같이, 이중벽면으로 형성되며, 이 이중벽면에는 우레탄 폼 또는 절연물질을 배치하거나, 내부를 진공형성하여 외부와의 온도차이에 의해 생성되는 결로가 발생하지 않도록 하게 된다.

또한, 사료저장탱크(10) 내부에는 별도의 센서(11)를 부착하여 사료량을 실시간으로 관찰하거나 결로 상태를 항시 관찰하게 되며, 이를 지상관제센터에서도 관찰할 수 있도록 하게 된다.

아울러, 상기 사료저장탱크(10)는 일정기간 사료 보관시 상부의 사료에 의해 눌리는 하부 사료의 상태를 균질화 하기 위하여 하부 사료를 상부 사료와 주기적으로 교반하기 위한 교반장치(12)가 구비된다.

이 교반장치(12)는 모터에 의해 회전하는 스크류 또는 진공펌프인 것을 실시 예로 하게 되며, 상기 교반장치(12)를 이용한 교반시간과 횟수는 하기에서 설명하게 되는 자동제어설비(31)에 의해 제어토록 하게 된다.

상기 사료저장탱크(10)는 사료를 배출하기 위한 호퍼(hopper)를 포함하되, 이 호퍼(13)를 하부에 병렬로 구성하거나 수직으로 2개 이상으로 설치하여 각단별로 하중을 분산하게 되며, 이를 통해 사료의 손상을 방지하게 된다.

이러한 사료저장탱크(10)의 하부에는 사료의 배출시 이를 이송하기 위한 컨 베이어(15) 및 이 컨베이어(15)를 따라 이송된 사료를 임시보관하기 위한 사료보관함(16)이 설치되며, 상기 사료보관함(16)에 수용되어 있는 사료를 사료공급장치(20)가 에어-본(Air-Born) 또는 워터-본(Water-Born) 방식으로 해상 양식장에 급이하게 된다.

한편, 본 발명의 사료저장탱크(10)에 사료를 충진하는 사료충진단계는 선박을 통해 운반된 사료를 상기 사료저장탱크(10)의 상부에 설치된 사료이송배관(14)을 이용하여 내부에 충진하는 것으로 실시하게 된다.

더욱 바람직하게는 선박에 설치된 압축공기시설을 이용하여 사료를 사료저장탱크(10)로 이송하거나, 해상기초시설물(1)의 내부에 준비된 진공흡입장치를 이용하여 사료를 이송하게 된다.

따라서, 상기 사료저장탱크(10)에는 운반된 사료와 더불어 들어온 공기가 빠져나갈 수 있는 벤트장치(Vent)가 설치되어야 하며, 이 벤트장치(17)에도 외부로부터 습기 등이 혼입되지 않는 구조를 갖추고 있어야 한다.

즉, 상기 벤트장치(17)는 체크 또는 자동방식의 밸브(18a)가 부착된 바이패스배관(By-Pass)으로 구성하여 사료저장탱크(10)에 사료가 충진될 경우 이 사료와 함께 투입된 공기를 외부로 배출하게 되며, 상기 바이패스배관(18)도 보온을 하여 외기차이로 인한 결로방지를 방지하게 된다.

또한, 평상시에 습기가 유입되지 않도록 필터와 같은 구조의 매트와 빗물 등이 유입되지 않도록 하기 위하여 유-트랩배관(19)으로 구성하며 외부로부터 습기 혼입을 방지하게 된다.

본 발명에 포함되는 사료공급장치(20)는 해상양식용 가두리(40)에서 양식하고 있는 어류에게 사료를 급이하게 되는데, 상기 사료공급장치(20)는 앞서 설명한 바와 같이, 에어-본(Air-Born) 또는 워터-본(Water-Born) 방식을 이용하여 사료급이단계를 실시하게 되고, 이를 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

먼저, 상기 에어-본(Air-Born) 방식은 부유형 가두리에 적합한 방식으로, 사료보관함(16)에 수용중인 사료를 압축공기와 함께 해상에 흩어 뿌려서 공급하게 된다.

즉, 상기 에어-본 방식은 통상의 에어컴프레셔(Air-compressor)와 응축수분리기, 공기필터 및 압력을 유지할 수 있도록 별도의 압력탱크를 구비하여 압축공기를 이송시키면서 사료를 혼합하여 공급하게 되는데, 압축공기와 함께 뿌려지는 사료의 상향각도는 해상기초시설물(1) 내부의 유압 또는 공기압을 이용하게 된다.

다음으로, 워터-본(Water-Born)을 이용한 사료공급방식은 수중형 가두리에 적합한 형태로써, 펌프(21)를 이용하여 해수를 흡입하고 사료와 함께 토출하는 장치로서, 수중형 가두리와 연결된 사료공급배관(24)을 이용하여 양식어류에 사료를 공급하게 된다.

즉, 상기 워터-본(Water Born) 방식은 도 1 또는 도 3에서 보인 것과 같이, 해상기초시설물(1)의 내부에 별도의 펌프(21)를 설치하여 이 펌프(21)에서 흡입한 해수와 스크루 컨베이어 또는 진공탱크(22)에 의해 이송된 사료를 혼합탱크(23)에서 혼합한 후 수중형 가두리에 공급하게 된다.

여기서, 이와 같은 워터-본 방식에 있어서 사료를 최종적으로 급이하는 사료 공급배관(24)은 다른 위치에 설치되어 있는 가두리에도 사료를 공급할 수 있도록 통합으로 제어할 수도 있고, 가두리의 형태에 따라 그 위치를 달리하게 되며, 해상기초시설물(1)을 닻으로 하여 설치된 각 가두리에 공급할 경우에는 사료공급배관(24)의 길이에 따라서 충분한 압력이 필요하기 때문에 이를 파악하고 압력이 유지되는지 여부를 지상관제 센터에 관찰할 수 있도록 하게 된다.

이와 같은 워터-본(Water-Born)이나 에어-본(Air-Born) 방식은 자동제어시설(31)에 의하여 순차적으로 제어토록 하게 되며, 상호 인터록(Interlock)을 통하여 자동으로 급이하도록 하게 된다.

본 발명에 포함되는 영상촬영기(30)는 도 4에서 보인 것과 같이, 해상양식용 가두리(40)에서 양식하는 어류를 실시간 관찰하여 사료량 또는 사료의 사양을 결정하기 위한 것으로, 통상의 수중카메라를 실시 예로 하되, 이 수중카메라는 해상조건에도 견디는 재질로 제작하거나 밀봉하여 사용하게 되며, 지상용과 수중용으로 구분하게 된다.

특히, 상기 영상촬영기(30)는 사후관리를 위하여 탈부착이 용이하도록 고정장치를 별도 제작하여 포함하게 되는데, 이 고정장치는 영상촬영기(30) 설치시 상하좌우로 조정되는 구조의 브래킷 형태로 제작된다.

또한, 수중용은 영상촬영기(30)를 수중에 견고히 고정함과 동시에 염소이온에 부식되지 않는 재질로 지지대(브래킷)를 제작하고 기기의 유지관리를 위하여 탈부착이 쉽도록 고정하게 된다.

이 영상촬영기(30)는 수심에 따라서 그리고 관찰할 목적에 따라서 조명설비 를 더 포함하되, 적외선조명을 이용하여 컬러 또는 흑백으로 관찰이 가능하다.

여기서, 수중에 설치되는 영상촬영기(30)의 전원케이블은 조류에 영향을 최소화할 수 있도록 설치되어야 하며 사양에 따른 케이블(동력 및 신호) 최대 유효 길이에 따라서 영상촬영기(30)의 구축방법은 달라진다.

즉, 영상촬영기(30)의 신호전송거리가 최대 300m 미만이라고 가정할 경우 각각의 해상 양식장의 거리가 800m일 경우에는 각각의 해상 양식장에 설치된 영상촬영기(30)는 전원만을 공급하고 신호 전송거리를 최소화하기 위하여 각각의 해상 양식장 상부에 별도의 안테나용 부이(Buoy) 또는 별도의 구조물을 두고 이를 이용하여 각각의 영상신호를 해상기초시설물(1) 안에 통합한다.

이러한 영상촬영기(30)를 이용한 영상관찰단계 중에 어류의 크기를 측정하게 되는데, 이는 사료량을 결정하기 위한 하나의 예로, 영상촬영기(30)와 어류의 거리를 상기 영상촬영기(30)에 부착되어 있는 센서를 통하여 자동측정하고 화면상에 나타난 어류크기인 화소 크기를 컴퓨터 프로그램에 의한 분석으로 어체량을 결정하여 사료량을 결정하게 되며, 이로 인해 실제로 어류의 성장을 관찰할 수 있고 양식어류의 증체량에 따라서 사료의 사양을 달리 운영할 수 있게 된다.

또한, 상기 영상촬영기(30)는 공급된 사료의 잔량(허실량)을 관찰하게 되는데, 이 사료의 잔량이 발생할 경우 자동제어시설에서 자동으로 사료급이를 정지하는 정지단계를 시행하여 환경오염에 적극 대처하게 된다.

본 발명에 포함되는 자동제어설비(31)는 해상기초시설물(1)에 설치된 사료저장탱크(10), 사료공급장치(20)를 자동제어하여 사료를 어류에게 자동급이할 수 있 도록 하게 된다.

이를 위하여 상기 자동제어설비(31)는 사료저장탱크(10)와 사료공급장치(20)를 제어하기 위한 산업용 프로그램이 내장된 컨트롤패널(32) 및 이를 제어하기 위하여 지상관제센터(미도시)에 설치된 컴퓨터로 구성된 것을 실시 예로 하게 된다.

즉, 순차제어와 상호 인터록을 구성할 수 있도록 PLC등과 같은 산업용 프로그램이 내장된 컨트롤패널(32)을 사료저장탱크(10) 및 사료공급장치(20)와 연계하여 설치하고, 지상관제센터에서 컴퓨터를 통해 이를 제어하여 원하는 시간에 사료급이단계를 실시하게 된다.

또한, 상기 자동제어설비(31)는 실시간 영상촬영기(30)에서 촬영한 영상분의 용량이 통신할 때 충분한 신호 이송량으로 전송될 수 있도록 상기 영상촬영기(30)를 제어하게 된다.

즉, 실시간 영상분의 신호는 통신방식에 따라서 영상전송단계에서 전송할 수 있는 용량이 제한되어 있기 때문에 원활한 통신을 위하여 실시간 관찰을 위한 영상촬영기(30)의 수를 제어하여 적정하게 신호를 전송할 수 있는 영상분의 용량을 제어하게 된다.

더욱 구체적으로 설명하면, 영상촬영기(30)에서 출력된 동영상분의 용량을 약 10M라고 가정하고, 무선안테나 또는 유선통신을 통하여 전송할 수 있는 용량 10M라고 하면 실제 안전률을 고려하고 무선통신일 경우 기상조건과 위상각을 고려하면 데이터(DATA)를 전송할 수 있는 용량이 6M라고 할 경우 카메라의 동영상분의 용량은 영상압축기(ENCODER)를 통하여 1M로 압축한다면 약 6대의 카메라의 동영상 데이터를 전송할 수 있는 것이므로 실시간 동영상(모니터링)을 위한 카메라가 24대를 설치한다고 하면 약 6대씩 4번 분할하여 전송될 수 있도록 카메라 전원을 순차제어 프로그램을 통하여 수동 또는 자동으로 전원을 통제하여 전송할 데이터(DATA)의 용량을 제한하는 것을 말한다.

이러한 자동제어설비(31)를 원격통제할 수 있도록 본 발명은 원격통신설비를 포함하되, 상기 원격통신설비는 해상의 양식어장에서 멀리 떨어진 지상관제센터에서 원하는 시간에 자동제어설비를 원격통제할 수 있도록 유선 또는 무선통신설비장치들을 포괄하는 개념으로 해상 기상조건과 상관없이 상호 통신할 수 있어야 한다.

이를 위하여 유선방식 또는 RF통신방식 및 CDMA방식과 같은 통신을 활용하고 있으며, 거리와 통신용량에 따라서 각각 사용하기도 하고 동시에 사용할 수 있도록 하게 된다.

즉, CDMA와 같은 통신 방식은 거리와 매우 상관관계가 있으므로 해상 양식장과의 거리가 멀 경우에는 중간에 중계시설을 두어야 하며 전송량이 가볍고 전송의 신뢰도가 높게 유지할 경우 그리고 동력을 최소화할 경우 선택적으로 사용한다.

그러나 CDMA방식의 통신방법은 해상 양식장 원격관찰시 동영상분과 같은 큰 용량은 불가능하여 RF통신시설을 이용하여야 하나 원거리의 경우 지상관제센터와 해상기초시설물(1)의 안테나가 지향하는 각도가 서로 유지된 상태로 통신을 할 수 있으므로 지상관제센터와 해상기초시설물(1)의 안테나는 사후관리가 용이하도록 고정된다.

또한, 통신 방식에 있어서 해상기초시설물(1)의 상부에 풍력 또는 태양광 발 전기와 같은 자체발전설비(60)를 추가로 구성할 경우에는 상호 통신의 신뢰성을 높이기 위하여 유선과 무선을 혼용하여 사용할 수도 있다.

한편, 본 발명에 포함되는 자체발전설비(60)는 도 5에서 보인 것과 같이, 해상기초시설물(1)의 수표면 상부에 해상풍력발전기가 설치된 것을 실시 예로 하게 되며, 다른 실시 예로는 해상기초시설물(1)의 상부에 태양광을 집광하기 위한 태양광발전기를 설치하는 것이다.

따라서, 상기 자체발전설비(60)를 통해 생산되는 동력을 본 발명의 사료급이시스템을 운영하기 위한 자체동력으로 이용하고, 잉여전력은 상업용으로 공급하게 된다.

이를 위하여 본 발명에 포함되는 해상기초시설물(1)은 더욱 튼튼한 내구성을 요구하며, 각각의 목적에 부합하기 위해서 고정설치단계를 달리 시행할 수 있다.

즉, 하나의 원통형 파일을 바다의 해저바닥에 천공작업을 하여 고정하는 방법, 셋 이상 개소에 천공하여 파일(Pile)과 연결하여 고정하는 방법과 4군데를 천공하여 파일을 고정하고 그 위에 자켓(Jacket)을 연결하는 방법으로 고정할 수 있다.

여기서, 자체발전설비(60)의 원격제어는 자체발전설비제어시스템을 이용하게 되며, 이 자체발전설비(60)의 유지보수 및 주기적 점검은 해상기초시설물(1)의 내부에 설치된 엘리베이터나 계단을 통하여 상기 자체발전설비(60)에 접근하도록 하는 구조이며 일정한 간격으로 적당한 높이 마다 계단에서 쉴 공간을 확보하여 안전을 도모하게 된다.

본 발명은 비상시를 대비하여 최소용량의 동력으로 원격통신설비와 산업용 컴퓨터부분만 전력을 공급할 수 있도록 제한하게 된다.

이는, 충전된 배터리(Battery)를 이용하여 수냉식으로 해수를 이용하는 해상용 발전기와 같은 비상발전기를 원격에서 육상관제소에서 운전하게 되며, 이 비상발전기가 가동된 후에는 상기 비상발전기의 동력으로 배터리(Battery)에 자동으로 충전되는 시스템으로 구성된다.

상기 배터리(Battery)의 용량은 최소 일주일 이상의 사용용량의 크기로서 사료저장탱크(20)의 상부에 설치하게 된다.

도 1은 본 발명의 해상기초시설물에 사료저장탱크 및 사료공급장치가 연계 설치된 것을 보인 개략도.

도 2는 도 1의 사료저장탱크의 구성을 일부 확대하여 보인 개략도.

도 3은 도 1의 사료공급장치의 구성을 일부 확대하여 보인 개략도.

도 4는 본 발명의 해상기초시설물에 해상양식용 가두리가 설치된 것을 보인 개략도.

도 5는 본 발명의 해상기초시설물에 자체발전설비가 설치된 것을 보인 개략도.

* 도면 중 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1 - 해상기초시설물 10 - 사료저장탱크

20 - 사료공급장치 30 - 영상촬영기

31 - 자동제어설비 40 - 가두리

60 - 자체발전기

Claims (9)

1. 원거리 해상의 해저바닥에 하부가 고정설치되며, 수표면 위로 상부가 노출된 해상기초시설물과;

   상기 해상기초시설물을 중심으로 그물을 고깔모양으로 전개하여 어류를 양식할 수 있도록 해상기초시설물의 상부에 설치된 상부그물고정판, 하부에 설치된 하부그물고정판 및 상기 상,하부그물고정판 사이에 설치된 주변파이프로 구성되며, 상기 그물을 지탱할 수 있도록 상,하부그물고정판에 로프가 고정설치된 해상양식용 가두리와;

   상기 해상기초시설물에 설치되어 사료를 저장하는 사료저장탱크와;

   상기 사료저장탱크에 저장되어 있는 사료를 해상양식용 가두리에서 양식하는 어류에 급이할 수 있도록 해상기초시설물에 설치된 사료공급장치와;

   상기 해상기초시설물에 설치되며, 해상양식용 가두리에서 양식하는 어류를 실시간 관찰할 수 있도록 적외선조명을 포함하는 영상촬영기와;

   상기 사료저장탱크와 사료공급장치를 자동제어하기 위한 자동제어설비 및 이 자동제어설비를 원격통제하기 위한 원격통신설비와;

   상기 해상기초시설물에 설치된 자체발전설비를 포함하는 것을 특징으로 하는 해상 고정형 원격자동 사료급이시스템.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 해상기초시설물은 해상에 설치되어 있는 해상풍력발전소인 것을 특징으로 하는 해상 고정형 원격자동 사료급이시스템.
3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 해상양식용 가두리는 표층으로 부상하거나 수중으로 잠수 가능하도록 해상기초시설물에 설치된 것을 특징으로 하는 해상 고정형 원격자동 사료급이시스템.
4. 청구항 3에 있어서, 상기 사료저장탱크는 외부와의 온도차이에 의한 결로가 발생하지 않도록 이중벽면으로 형성되고, 이 이중벽면에 우레탄 폼 또는 절연물질이 배치되거나 진공형성되는 것을 특징으로 하는 해상 고정형 원격자동 사료급이시스템.
5. 청구항 4에 있어서, 상기 사료저장탱크에는 사료량 또는 결로상태를 관찰할 수 있도록 센서가 부착된 것을 특징으로 하는 해상 고정형 원격자동 사료급이시스템.
6. 청구항 5에 있어서, 상기 사료저장탱크에는 상부의 사료에 의해 눌리는 하부 사료의 상태를 균질화할 수 있도록 교반장치가 설치된 것을 특징으로 하는 해상 고정형 원격자동 사료급이시스템.
7. 청구항 6에 있어서, 상기 사료저장탱크에는 사료와 함께 들어온 공기가 빠져나갈 수 있는 벤트장치가 설치된 것을 특징으로 하는 해상 고정형 원격자동 사료급 이시스템.
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