KR100985546B1 - 성게 접근 차단 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 성게 접근 차단 장치에 관한 것이며, 더욱 상세하게는 해수를 전해질로 하여 양극판 및 음극판 사이의 해수에 전류를 흐르게 하여 해중림초에 대하여 성게의 접근을 차단할 수 있게 하는 성게 접근 차단 장치에 관한 것이다.
본 발명은 해중물 조성용 구조물인 해중림초에 대하여 성게의 접근을 차단하기 위한 성게 접근 차단 장치에 있어서, 해중림초의 하부에 위치된 음극판, 해중림초의 상부에 위치된 양극판, 및 음극판 및 양극판에 연결되어, 음극판 및 양극판으로 전류 또는 전압을 인가하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
해중림초, 성게, 접근, 차단

Description

성게 접근 차단 장치{APPARATUS FOR PREVENTING APPROACH OF SEA URCHIN}
본 발명은 성게 접근 차단 장치에 관한 것이며, 더욱 상세하게는 해수를 전해질로 하여 양극판 및 음극판 사이의 해수에 전류를 흐르게 하여 해중림초에 대한 성게의 접근을 차단할 수 있게 하는 성게 접근 차단 장치에 관한 것이다.
일반적으로 해중림(海中林)은 모래층을 다진 뒤 외곽에 구조물이 무너지는 것을 막기 위한 슬래그 테트라포드(중심에서 네 방향으로 발이 나와 있는 콘크리트 블록) 500여 개를 빙 둘러 설치하고, 내부에 해중림초 350여 개를 놓는 방식으로 설치되며, 바다 밑 7m 깊이에 자리 잡아 미역, 다시마, 감태 등과 같은 해조류들의 생육 터전이 되고 있다.
슬래그는 칼슘과 철 함량이 일반 자연 골재보다 높으며, 해양 생태계에서 철은 광합성이나 단백질 합성등에 필수적인 원소이다. 그러나 바다 속에는 그 양이 적으므로 철 성분이 풍부한 슬래그를 깔아 두면 해초에게 최적의 생육 조건이 생성된다.
상기 해중림초에는 바다속을 떠다니는 해포류 포자(胞子)들이 이곳에 붙어 자라나 '해초 숲'을 이루게 된다. 상기 해중림 조성을 목적으로 하는 해중림초등 다양한 해양 시설에 있어서 미역, 다시마, 감태등과 같은 해조류의 안정된 초기 부착과 성장을 도모하기 위해 시설 후 인근 해역에 존재하는 성게를 구제하게 된다.
이때 상기 성게를 구제하는 방법으로는 주로 잠수 작업에 의한 인위적인 제거 작업이다. 그러나, 이러한 인위적인 잠수 작업에는 인력과 비용이 많이 소요되고, 해중림초에 대한 지속적인 관리가 이루어질 수 없는 한계를 가지고 있다.
아울러 최근 들어 성게 가격 하락 등으로 인해 잠수 작업에 들어가는 비용을 고려할 때 비용 효율적인 면에서 불리할 뿐 아니라 잠수 작업의 경우 물리적인 해황에 영향을 많이 받게 되므로 성게 군락의 식해 영향을 효율적으로 모니터링하는 데에 어려움이 따르는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 해수를 전해질로 하여 해중림초 및 해중림초 부근의 해수에 전류가 흐르도록 하여, 전기적 저항에 민감한 성게의 해중림초에 대한 접근을 차단하는 성게 접근 차단 장치를 제공함을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 해중림초에 대한 성게의 접근을 차단하여, 해조류의 초기 부착을 용이하게 하며, 해조류의 소실 방지 및 해조류의 성장을 촉진시키도록 하는 성게 접근 차단 장치를 제공함을 목적으로 한다.
아울러, 본 발명은 성게를 인위적으로 제거하기 위하여 소모되는 비용 및 인력을 감소시키며, 해중림초에 대한 지속적인 관리를 용이하게 하는 성게 접근 차단 장치를 제공함을 목적으로 한다.
본 발명은 해중물 조성용 구조물인 해중림초에 대하여 성게의 접근을 차단하기 위한 성게 접근 차단 장치에 있어서, 해중림초의 하부에 위치된 음극판, 해중림초의 상부에 위치된 양극판, 및 음극판 및 양극판에 연결되어, 음극판 및 양극판으로 전류 또는 전압을 인가하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 음극판은 스테인레스 재질로 이루어지며, 본 발명의 양극판은 티타늄 재질로 이루어진 것이 바람직하다.
본 발명의 제어부는 음극판 및 양극판으로 5Ｖ 내지 10Ｖ의 전압을 인가하는 것이 바람직하다. 또한, 본 발명의 제어부는 음극판 및 양극판으로 단위 면적당(㎡) 0.6Ａ 내지 4.5Ａ의 전류를 인가하는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명의 음극판은 철망 형태인 것이 바람직하다.
상기와 같은 발명의 구성에 의한 효과는 하기와 같다.
본 발명의 제 1 효과는, 해수를 전해질로 하여 음극판 및 양극판 사이의 해수에 전류가 흐르도록 하여, 전기적 저항에 의해 성게가 해중림초로 접근하는 것을 차단하도록 하는 것이다.
본 발명의 제 2 효과는, 해수를 전해질로 활용하고, 저전압 또는 저전류의 전기적 조건을 유지하여 해중림초에 대한 성게의 접근만을 차단할 뿐, 본 발명에 의해 생태계에 영향을 주지 않도록 하는 것이다.
본 발명의 제 3 효과는, 해중림초에 대한 성게의 접근을 차단하여 해조류의 초기 부착을 용이하게 하며, 해조류의 소실을 방지하고, 해조류의 성장을 촉진시켜 해조류의 생산성을 향상시키도록 하는 것이다.
본 발명의 제 4 효과는, 성게를 제거하기 위한 인위적인 잠수 작업을 하지 않아도 되어 인력 및 비용이 절감됨으로써 경제적인 성게 접근 차단 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 제 5 효과는, 해중림초에 대한 지속적인 관리가 용이하게 이루어지도록 하는 것이다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 성게 접근 차단 장치의 정면도이며, 도 2는 성게 접근 차단 장치의 평면도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명(100)은 음극판(101), 양극판(102) 및 제어부(103)를 포함한다. 본 발명(100)은 해수(3)를 전해질로 하여 음극판(101) 및 양극판(102) 사이의 해수(3)에 전류를 흐르게 하여, 전기적 저항에 의해 성게(20)가 해중림초(10)로 접근하는 것을 차단하는 장치이다. 해중림초(10)는 강철 슬래그로 만들어진 가운데가 텅 빈 사각형 모양의 암석을 말하며, 연안 해역(1)에서 해조장 조성을 위한 해중림 시설의 구조물이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 음극판(101)은 해중림초(10)의 하부와 해저면(2) 사이에 위치하는 것이 바람직하다. 음극판(101)은 해수에 의한 부식을 방지하기 위하여 스테인레스 재질로 이루어진 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니며 당업자의 입장에서 자명한 범위 내에서 변형 및 변경 가능하다.
도 2에 도시된 바와 같이, 음극판(101)의 크기는 해중림초(10)의 가로 및 세로의 길이보다 크며, 양극판(102)의 크기보다 큰 것이 바람직하다. 한편, 음극판의 형상은 철망 형태가 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니며 당업자의 입장에서 자명한 범위 내에서 변형 및 변경 가능하다.
양극판(102)은 해중림초(10)의 상부에 위치하는 것이 바람직하다. 양극판은 해수에 의한 부식을 효율적으로 방지하기 위하여 스테인레스보다 강도가 높은 티타늄(Ti) 재질로 이루어지는 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니며 당업자의 입장에서 자명한 범위 내에서 변형 및 변경 가능하다.
제어부(103)는 음극판(101) 및 양극판(102)에 연결되어, 음극판(101) 및 양극판(102)에 전류 또는 전압을 인가한다. 제어부(101)에 의해 음극판(101) 및 양극판(102)에 인가되는 전압의 범위는 5Ｖ 내지 10Ｖ가 바람직하며, 전류의 범위는 전극의 단위 면적당(㎡) 0.6Ａ 내지 4.5Ａ가 바람직하다.
제어부(103)에 의해 음극판(101) 및 양극판(102)에 전류가 인가되면, 음극판(101) 및 양극판(102) 사이의 해수(3)에는 해수를 전해질로 하여 전류가 흐른다. 이에 따라, 해수(3)에는 전기적 저항이 형성되며, 이러한 전기적 저항에 의해 성게(20)의 해중림초(10)로의 접근이 차단된다.
한편, 제어부(103)에 의해 음극판(101) 및 양극판(102)에 전류가 인가되어, 음극판(101) 및 양극판(102) 사이의 해수에 전류가 흐르게 되면, 해수를 전해질로 하여 전기분해가 일어나게 된다. 이때, 생성된 물질이 해중림초에 대한 성게의 접근을 차단하는지 아니면 해수(3)에 흐르는 전류에 의해 성게의 접근을 차단하는지에 대해 이하에서 살펴보기로 한다.
해수를 전해질로 하여 전기분해시, 치아염소산나트륨(NaOCl)이 생성되며, 음극판(101) 및 양극판(102)에서 일어나는 반응식은 다음과 같다.
양극 반응: 2Cl- → Cl2↑＋2e-
음극 반응: 2Na＋2H2O＋2e- → 2NaOH＋H2
실험은 실제 해역과 유사하도록 연속식 수조에서 한다. 실험 조건은, 5Ｖ 내지 10Ｖ의 전압 및 0.6Ａ／㎡ 내지 4.5Ａ／㎡의 전류밀도이며, 해수를 전해질로 하여, 본 발명이 설치되는 해역의 조건과 동일한 조건이다. 이러한 조건에서 해수를 전기분해했을 때, 생물에 영향을 미치는 잔류 염소의 농도는 검출 하한(0.05ppm)으로 측정되었다. 따라서, 해중림초에 대한 성게의 접근 차단은 해수의 전기분해로 생성된 치아염소산나트륨(NaOCl)에 의한 것이 아니라, 음극판(101) 및 양극판(102) 사이에 흐르는 전류로 인한 전기적 저항에 의한 것이다.
이하에서는, 도 3을 참조하여 전류밀도에 따라 해중림초에 대한 성게의 접근 개체수 대하여 살펴보기로 한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 실험결과로서, 제어부(103)에 의해 음극판(101) 및 양극판(102)에 5Ｖ 내지 10Ｖ 내의 전압, 전극의 단위 면적당(㎡) 0Ａ 내지 4.5Ａ의 전류가 인가된 후, 전류 밀도에 따른 해중림초에 대한 성게의 접근 개체수를 나타낸 그래프이다. 통상적으로, 전류밀도(Ａ／㎡)는 전극의 단위 면적당(㎡) 인가된 전류의 세기(Ａ)이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 전류가 흐르지 않을 때(0Ａ) 해중림초 부근에 존재하는 성게의 개체수(대조구)는 전극의 단위 면적당(㎡) 20 마리라면, 단위 면적당(㎡) 0.6Ａ의 전류가 흐를 때의 해중림초 부근에 존재하는 성게의 개체수는 단위 면적당(㎡) 2 마리로서, 전류밀도가 0.6Ａ／㎡일 때의 성게의 개체수는 대조구의 성게의 개체수보다 90% 감소된다.
또한, 실험 결과, 전류밀도가 1.2Ａ／㎡ 내지 4.5Ａ／㎡일 때, 해중림초에 접근하는 성게의 개체수는 단위 면적당 "0"에 가깝다. 아울러, 전류밀도가 4.5Ａ／㎡이상에서도 해중림초로 접근하는 성게(20)를 차단시킬 수 있다. 그러나, 인가 전압, 설치할 전극 표면적 및 전력비 등을 고려할 때, 전류밀도를 4.5Ａ／㎡이상으로 유지하는 것은 비경제적이므로, 성게의 접근을 차단하기 위한 전류밀도의 범위는 0.6Ａ／㎡ 내지 4.5Ａ／㎡가 바람직하다.
위에 설명된 예시적인 실시예는 제한적이기보다는 본 발명의 모든 관점들 내에서 설명적인 것이 되도록 의도되었다. 따라서 본 발명은 본 기술 분야의 숙련된 자들에 의하여 본 명세서 내에 포함된 설명들로부터 얻어질 수 있는 많은 변형 및 상세한 실행이 가능하다. 다음의 청구범위에 의하여 한정된 바와 같이 이러한 모든 변형 및 변경은 본 발명의 범위 및 사상 내에 있는 것으로 고려되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 성게 접근 차단 장치의 정면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 성게 접근 차단 장치의 평면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 실험결과로서, 전류 밀도에 따라 해중림초에 대한 성게의 접근 개체수를 나타낸 그래프이다.

Claims (5)

  1. 해중물 조성용 구조물인 해중림초에 대하여 성게의 접근을 차단하기 위한 성게 접근 차단 장치에 있어서,
    상기 해중림초의 하부에 위치된 음극판;
    상기 해중림초의 상부에 위치된 양극판; 및
    상기 음극판 및 상기 양극판에 연결되어, 상기 음극판 및 상기 양극판으로 전류 또는 전압을 인가하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 성게 접근 차단 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 음극판은 스테인레스 재질로 이루어지며,
    상기 양극판은 티타늄 재질로 이루어진 것을 특징으로 하는 성게 접근 차단 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 음극판 및 상기 양극판으로 5Ｖ 내지 10Ｖ의 전압을 인가하는 것을 특징으로 하는 성게 접근 차단 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 음극판 및 상기 양극판으로 단위 면적당(㎡) 0.6Ａ 내지 4.5Ａ의 전류를 인가하는 것을 특징으로 하는 성게 접근 차단 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 음극판은 철망 형태인 것을 특징으로 하는 성게 접근 차단 장치.
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