KR101064785B1 - 마이크로-나노 산소기포 어류 실신·마취장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

이 발명은 마이크로-나노 산소기포를 활어류에 공급해서 활어류를 실신·마취시키는 마이크로-나노 산소기포 어류 실신·마취장치 및 방법에 관한 것이다.

활어류의 운송비용을 절감하고, 육질을 향상시키기 위해, 장치는 라인믹서방식 초미세기포발생장치(3), 토출조(5), 터빈펌프(7), 어류수용탱크(9), 여과장치(19)가 소요의 관에 연결되어 구성되며, 마이크로-나노 산소기포를 생성시켜 활어류에 흡입·침투시킴으로서 실신·마취시킨 후, 섭씨 5도로 저온저장하여 물을 동반하지 않는 운송을 행하고 회생시킴으로써 활어의 운송 비용을 절감하면서 선도 및 육질을 최상으로 유지시켜 맛을 향상시키게 된다.

어류수용탱크, 활어, 선어, 마이크로-나노 산소기포, 활어운반차

Description

마이크로-나노 산소기포 어류 실신·마취장치 및 방법{omitted}

이 발명은 마이크로-나노 산소기포를 활어류에 공급해서 활어류를 실신·마취시키는 마이크로-나노 산소기포 어류 실신·마취장치 및 방법에 관한 것이다.

소득 증대에 따라 활어류 요리의 선호도가 높아가고 있다. 생선의 맛은 어류의 선도가 좌우하게 되며, 특히 생선 회 요리에서는 활어의 육질이 활기차게 살아 있어야 어류 고유의 맛을 낼 수 있게 된다.

종래로부터 회 요리에 사용되는 활어류는 산지에서 전용의 활어운송차로 활어상태로 소비지에 운송하며, 활어류 운송차에는 활어 수용조가 탑재되고, 이 활어 수용조에는 해수 또는 담수를 채우고 활어류를 투입하며, 투입된 어류는 수중 용존산소로 호흡하게 되고, 소모된 산소 공급을 위해서 송풍장치(블로워)로 수중에 공기를 불어 넣어서 산소를 공급하거나, 또는 액화 산소통에서 액화 산소를 기화시켜 관으로 이송하여 수중에 주입·공급한다.

실제 위와 같은 방법에 의한 산소공급은 충분한 산소공급이 이루어지지 않아 적재된 어류 수용수에 비해 활어류의 투입량이 10%-30% 정도로서 적재량이 매우 적고, 이로 인해 운송비용을 증가시키게 된다.

한편 활어류는 운송중 스트레스·산소 부족, 장기간에 걸친 먹이 투여 단절로 어체는 쇠약해지며, 이로 인해 고유의 맛을 저감시키는 요인이 된다.

이러한 결점 보완을 위해, 이전부터 활어를 산지에서 저온 마취, 또는 침 마취 등, 여러 가지 마취 방법을 사용한 활어운송이 행하여지고 있지만 한정되고 소량에 불과하다.

근년에 와서 〔문헌1〕에 제시된 바와 같이 일본에서는 가압탱크에 가압수와 활어류를 함께 투입하여 밀폐한 다음, 압축공기를 가압탱크에 압입하면서 2 내지 5기압으로 30분 내지 3시간 동안 가압을 계속하여 공기 중의 산소를 수중에 용존시키면서 산소를 어체에 흡입·침투시켜 활어를 실신·마취시키며, 실신·마취된 활어류를 퇴출시켜서 저온저장 하여 물 없이 소비지로 운반한 다음, 소비지에서 같은 방법으로 실신·마취된 활어류를 되살려 요리를 위해 즉살 처치하여 육질을 향상시키는 방법이 제시되었다.

이 방법은 가압탱크에 압입되는 공기를 용존이 잘되게 미세기포화 시키지 못할 뿐 아니라, 공기 중에는 산소 함유량이 21% 로서 산소를 용존시키는데 장시간이 소요되며, 한편, 공기 중에는 70% 이상을 질소가 점하고 있고, 가압탱크에 질소도 같이 압입되므로 이 질소를 외부로 강제 배출해야 하는 어려운 점, 활어류는 생활환경이 변하면 체액이 많이 분비되고 비늘이 떨어지는데 이를 제거할 방법이 없는 점 등의 문제점이 실용화를 어렵게 하고 있다.

〔문헌1〕일본 특허출원 2001-100503(P2001-100503) 2001.3.30.

어류의 즉살전 가압처리방법 및 장치

〔문헌2〕일본국 행정법인 산업기술총합연구소 환경관리기술연구부문

다까하시(高橋正好) (URL:http://staff.aist.go.jp/m.taka/)

이 발명은 위에서 보는 문제점을 해결하기 위해서, 공기 대신 액화산소를 이용하고, 액화산소를 마이크로-나노 산소기포로 생성시켜 어류수용탱크에 압입하여 용존산소 농도를 급속히 상승시켜 활어류에 산소를 흡입시키고 어체에 침투시킴으로서 저압력, 또는 상압에서 활어류를 실신·마취시키게 한다.

활어류를 실신·마취시킴으로써 대사과정이 정지되어 아데노신산이 축적되고, 이로 인해 맛을 내는 이노신산이 증가하게 되어 활어류의 양호한 육질 유지와 맛을 증가시키고 운송비용을 절감시키는데 목적을 두고 있다.

마이크로-나노 크기의 초미세산소기포는 확산력과 좁은 공간으로 침투성이 강하여 어류의 근육 세포 안으로 쉽게 침투할 수 있기 때문에 어류수용탱크 내의 압력을 저압, 또는 상압에서 운전할 수 있게 되어 어류에 가해지는 스트레스를 감소시키게 된다.

마이크로-나노 산소기포 생성은 액화 산소통에서 기화된 산소를 초미세기포발생장치에 공급하여 마이크로-나노 산소기포를 생성하고, 생성된 마이크로-나노 산소기포에 충격을 가하여 나노 산소기포로 생성시켜서, 어류수용탱크 내에 압입하여 용존산소 농도를 단시간에 목표 수치로 상승시킨다.

미세기포 발생방법에는 대별해서 기포구경이 50미크론 이상인 과류터빈방식, 10 내지 60 미크론의 선회방식, 0.5 내지 3 미크론의 라인믹서방식의 미세기포발생방식이 있고, 미세기포는 구경에 따라서 특성을 달리하며, 일본의 다까하시(高橋正 好)/〔문헌2〕의 마이크로기포 및 나노기포에 관한 연구에서 발생기의 기포 구경 40미크론-수미크론까지를 마이크로-나노기포, 수미크론-200나노(nm)를 나노기포로 분류하였고, 이것은 기포의 구경에 따라 나타나는 특성으로 분류한 것인데, 즉 발생기의 기포 구경이 50미크론 이상이면 수중에 압입하면 수직으로 상승하여 수면에서 파괴되어 버리고, 40미크론 이하이면 발생기에서 급격히 수축·축소되어 나노기포로 수축하여 곧 소멸되며, 수미크론-200나노(nm)의 나노기포는 수중에서 장시간 생존한다는 것을 확인하여 분류하였다.

이러한 특성을 가진 마이크로-나노기포는 발생기에서 바로 충격을 가하면 나노기포로 생성되어 장시간 생존한다는 것도 확인하였다.

마이크로-나노기포에 충격을 가하는 방법은 초음파충격, 회전 날개에 의한 충격 등 여러가지 방법이 제시되고 있다.

이 발명에서는 액화산소를 사용하여 단시간에 마이크로-나노 산소기포를 생성시키고, 이 마이크로-나노 산소기포에 충격을 가하여 어류수용탱크(9) 내부에 압입하여 어류의 근육세포에 산소의 침투를 용이하게 하여 산소의 축적이 단시간에 이루어지게 하며, 이로 인해 어류수용탱크(9) 내부 압력은 2기압 이하, 또는 상압 운전되면서 단시간에 활어류를 실신·마취시키게 한다.

이 발명에서 중요장치가 되는 초미세기포발생장치는 이미 특허등록(제0510405호)된 라인믹서방식 초미세기포발생장치가 이용되며, 이 라인믹서방식 초미세기포발생장치는 기대 위에 가압펌프, 가압펌프에서 소요의 파이프를 통해서 순차로 후레시블, 혼합파이프, 조절파이프, 이송파이프, 가압파이프, 가압저장파이프, 토출파이프, 토출밸브가 연결되어 구성되어 있다.

위의 라인믹서방식 초미세기포발생장치에 산소를 압입하여 마이크로-나노 산소기포를 생성시켜 다시 충격을 가하여 어류수용탱크(9)에 압입하여 단시간에, 그리고 저압에서 활어류를 실신·마취시키고, 실신·마취된 활어류를 섭씨 5도 이하로 저온저장하여 물을 동반하지 않고 소비지로 운송하며, 소비지에서 다시 실신·마취 상태의 어류를 수중에 투입하여 활어류로 회생시킴으로써 운송비용을 절감하고, 맛을 향상시킨다.

이 발명은 라인믹서방식 초미세기포발생장치(3), 토출조(5), 터빈펌프(7), 어류수용탱크(9) 여과장치(19)가 서로 연결되어 구성되고, 라인믹서방식 초미세기포발생장치(3)는 액화산소통(1)에 연결된 공급관(2)·토출조(5)에 연결되는 압송관(4), 조절밸브(20)가 부착된 순환관(18)이 연결되며, 이 순환관(18)에 개폐밸브(22)가 부착된 보충수 유입관(21)이 연결되고, 토출조(5)는 라인믹서방식 초미세기포발생장치(3)에 연결된 압송관(4), 개폐밸브(V2)가 부착된 하부 이송관(6), 상부에서 개폐밸브(V1)가 부착된 상부 이송관(6-1)이 어류수용탱크(9)로 연결되고, 토출조(5) 내부에 압송관(4)이 부설된 부위에 근접하여 다공으로 가공된 강판 충격판이 내장된 충격관(7-1)이 장착되며, 터빈펌프(7)는 토출조(5)로 연결된 이송관(6), 어류수용탱크(9)로 연결된 압입관(8)에 연결되고, 어류수용탱크(9)는 장방형으로 제작되며, 상부에 활어류 입퇴출 때 개방되는 개폐뚜껑(13)이 부설되고, 온 도계(11)·압력 조절 안전변(12)·측면에 용존산소치를 표시하는 용존산소계(14) 및 투시창(S)이 부설되며, 토출조(5)에 연결된 상부 이송관(6-1)이 상부측에 부설·연결되고, 하부에 드레인 밸브(16)·개폐밸브(V3)가 부착된 압입관(8), 어류수용탱크(9) 내부에 어류수용망(10)이 장착되며, 여과장치(19)는 내부에 여과포가 삽입되고, 양 옆에 순환관(17·18)이 각각 부설되어 어류수용탱크(9) 하부의 조절밸브(15)와 라인믹서방식 초미세기포발생장치(3)에 연결된다.

활어류를 마이크로-나노 산소기포로 실신·마취시킴으로서, 물을 동반하지 않는 활어운송이 가능하게 되어 활어운송 비용이 절감되며, 활어류의 선도를 최상으로 유지시키고, 아데노신산의 축적으로 이노신산에 의한 활어류 맛을 증가시키는 효과를 얻게 된다.

이하 이 발명의 실시 예를 도면에 의해서 설명한다.

도 1은 이 발명의 구성을 도시한 것이다.

이 발명은 도시된 바와 같이 주장치로서, 마이크로-나노 산소기포를 생성시키는 라인믹서방식 초미세기포발생장치(3), 마이크로- 나노 산소기포를 순간 저장시키는 토출조(5), 마이크로-나노 산소기포를 압송시키는 터빈펌프(7), 어류수용탱크(9), 여과장치(19)가 소요의 연결관에 서로 연결되어 구성되어 있다.

라인믹서방식 초미세기포발생장치(3)는 공급관(2)을 통해서 액화산소통(1)에 연결되고, 하부에 조절밸브(20)가 부착된 순환관(18)이 부설되며, 이 순환관(18)에 개폐밸브(22)가 부착된 보충수 유입관(21)이 연결되고, 측면에는 토출조(5)에 연결된 압송관(4)이 연결되어 있다.

라인믹서방식 초미세기포발생장치(3)는 동일성능 또는 이상의 성능을 가지는 타방식의 초미세기포발생장치로 대체 사용할 수 있다.

위에서 조절밸브(20)는 순환수량 조절과 공급을 행하고, 보충수 공급시에는 폐쇄되며, 개폐밸브(22)는 보충수를 공급할 때 개방되고, 그 외는 항상 폐쇄된다.

라인믹서방식 초미세기포발생장치(3)의 작동을 위해서는 먼저 순환관(18)의 조절밸브(20)는 폐쇄되고, 보충수 유입관(21)의 개폐밸브(22)가 개방되어 보충수가 라인믹서방식 초미세기포발생장치(3)로 공급되며, 이어서 액화산소통(1)로부터 기화된 산소가 압입된다.

라인믹서방식 초미세기포발생장치(3)로 공급되는 보충수는 미리 정해진 압력으로 가압되고, 한편 액화산소통(1)에서 기화된 산소가 가압수에 압입되며, 압입된 산소는 가압수와 혼합되고 가압이 반복되면서 마이크로-나노기포로 생성되어 압송관(4)을 통해서 토출조(5)로 토출된다.

라인믹서방식 초미세기포발생장치(3)로 공급되는 보충수는 어류수용탱크(9)의 상부 공간에 수용수가 만재·충전되어 어류수용탱크(9)의 내부 압력은 상승되고, 내부 압력이 미리 정해진 압력에 도달하게 되면 보충수 유입관(21)의 개폐밸브(22)가 폐쇄되고, 순환관(18)의 조절밸브(20)가 개방되면서 어류수용탱크(9)로부 터 순환수가 공급되게 된다.

라인믹서방식 초미세기포발생장치(3)는 순환관(18)을 통해서 어류수용탱크(9)로부터 순환수를 공급받아 연속적인 작동이 행하여지며, 순환수량이 부족할 시에는 순환관(18)에 연결된 보충수 유입관(21)을 통해서 부족분을 공급받아 어류수용탱크(9)의 압력을 일정하게 유지시키게 되는데, 순환수량이 부족하게 되면 내부압력이 하강하게 되어 순환수 부족을 알게 된다.

토출조(5)는 압송되는 마이크로-나노 산소기포를 순간(30초이내) 저장할 수 있는 크기로 제작되고, 라인믹서방식 초미세기포발생장치(3)에 연결된 압송관(4)과 이송관(6)에 연결되며, 내부에서 압송관(4)이 부설된 부위에 근접하여 다공으로 가공한 강판 충격판이 내장된 충격관(7-1)이 장착되고, 충격관(7-1)의 구경은 압송관(4) 구경의 5배 이상이 되며, 길이는 20센미터(cm) 이내가 되고, 압송관(4)에서 토출되는 마이크로-나노 산소기포는 충격관(7-1) 내부를 통과하도록 부설되어 충격판에 의해 충격을 받게 된다. 마이크로-나노 산소기포는 충격관(7-1)을 통과하면서 내장된 충격판에 의해 충격을 받아 일부의 마이크로-나노 산소기포는 나노 산소기포로 생성되게 된다.

터빈펌프(7)는 토출조(5)에 연결된 이송관(6), 어류수용탱크(9)에 연결된 압입관(8)에 연결되며, 이송관(6)을 통해서 마이크로-나노 산소기포를 흡입하여 압입관(8)을 통해 어류수용탱크(9)에 압입시켜 어류수용탱크(9) 내의 압력을 상승시킨다.

어류수용탱크(9)는 장방형으로 제작되고, 내부에 4각형의 어류 수용을 위한 어류수용망(10)이 장착되며, 활어류를 주입하고 퇴출시킬 때 개방되는 개폐뚜껑(13)이 부설되고, 수온을 관리하는 온도계(11)·압력 조절 안전변(12)·측면에 용존산소수치를 표시하는 용존산소계(14) 및 투시창(S)이 부설되며, 하부에 드레인 밸브(16)· 순환관(17)에 연결되는 조절밸브(15), 터빈펌프(7)로 연결된 압입관(8)이 부설되고, 이 압입관(8)에는 개폐밸브(V3)가 부착되며, 상부측에서는 개폐밸브(V1)가 부착된 이송관(6-1)이 부설되고, 이 이송관(6-1)은 토출조(5)에 연결되어 상압으로 운전시에 마이크로-나노 산소기포를 직접 어류수용탱크(9)에 이송하게 된다.

어류수용망(10)은 어류의 투입 및 퇴출을 용이하게 하기 위해 특별히 제작되고, 어류의 상처를 예방하기 위한 것이며, 복수개로 투입될 수 있고, 이 어류수용망(10)은 다른 어류 전용 소쿠리로 대체 할 수 있다.

위에서 개폐뚜껑(13)은 하부 몸체 어류수용탱크(9)보다 4방으로 작게 제작되고 상부에서 고정되며, 도시되지 않았지만 개폐용 금구가 부설되어 폐쇄시에는 완전 밀폐가 된다.

어류수용탱크(9)에 압입관(8)을 통해서 마이크로-나노 산소기포가 압입되면, 어류수용탱크(9) 내부에는 압력이 상승하면서 용존산소치가 상승하게 되며, 투입된 어류는 고농도의 산소를 흡입하게 되고, 한편 활어류의 몸체로 초미세산소기포가 침투하여 세포에는 산소가 축적되게 되며, 이로 인해 어류는 산소 과다 축적으로 인해 실신·마취되게 된다.

어류가 실신·마취 되면 라인믹서방식 초미세기포발생장치(3)의 작동을 정지시키며, 어류수용탱크(9) 하부의 드레인 밸브(16)을 개방하여 가압수를 배출시켜 내부의 압력을 하강시키고, 상부의 개폐뚜껑(13)을 개방하여 어류 수용망을 퇴출시킨다.

위에서, 어류수용탱크(9) 내의 압력은 용존산소 농도 및 투입된 어류의 종류에 따라 미리 정해져서 조절되며, 투입된 어류의 마취 시간은 용존산소 농도, 가압되는 압력수치, 연속 가압시간은 대개 30분 이내가 된다. 이 가압시간은 활어류의 종류에 따라 달라진다.

어류수용탱크(9) 내부의 수온 및 용존산소 농도는 온도계(11), 용존산소계(14)에 표시되어 관리되며, 비상시에는 경고음이 울리도록 한다.

작동실수 또는 고장으로 인해 어류수용탱크(9) 내의 압력이 급상승하면 안전변(12) 작동에 의해서 압력은 조절된다.

어류수용탱크(9)에 활어류의 투입 퇴출시에는 상부의 개폐뚜껑(13)을 개방하여 행하며, 상압으로 운전될 때는 개방된 상태로 운전 될 수 있다.

어류수용탱크(9)의 어류 수용수의 온도는 외부에서 적정 온도로 조절되어 주입된다.

여과장치(19)는 내부에 여과포가 삽입되고, 양 옆에 순환관(17·18)이 각각 부설되어 어류수용탱크(9) 하부 조절밸브(15)와 라인믹서방식 초미세기포발생장치(3)에 연결되어 어류수용탱크(9)에서 순환수를 공급받아 라인믹서방식 초미세기 포발생장치(3)에 순환시키며, 순환수 중의 부유물질은 내부에 장착된 여과포에 의해서 채집되어 제거된다. 이 부유물질의 발생은 활어류의 생활환경 변화에 의해서 어체에서 체액의 증가 배출 및 비늘 등이 떨어져서 발생하게 된다.

이상은 어류수용탱크(9)의 수용수를 가압하는 운전 방법이며, 상압으로 운전하기 위해서는 터빈펌프(7)는 정지되고, 터빈펌프(7)에 연결된 이송관(6) 및 압입관(8)에 부착된 개폐밸브(V2·V3)가 폐쇄되며, 한편 상부의 이송관(6-1)에 부착된 개폐밸브(V1)가 개방되고, 이로 인해 마이크로-나노 산소기포는 토출조(5)에서 어류수용탱크(9)로 자연 이송되게 된다.

상압 운전은 어류의 종류에 따라 달라지며, 마이크로-나노 산소기포의 침투가 용이한 어류가 되며, 특히 패류 등은 상압 운전에서 처리된다.

이상과 같은 장치와 방법으로 활어류를 실신·마취시켜 운송료를 절감시키고 활어류의 신선도 유지는 물론 맛을 증가시키게 된다.

제1도 마이크로-나노 산소기포 어류 실신·마취장치

S: 투시창 V1·V2·V3: 개폐밸브

1: 액화산소통 2: 공급관

3: 라인믹서방식 초미세기포발생장치 4: 압송관

5: 토출조 6·6-1: 이송관

7: 터빈펌프 7-1: 충격관

8: 압입관

9: 어류수용탱크 10: 어류수용망

11: 온도계 12:안전변

13: 개폐뚜껑 14: 용존산소계

15: 조절밸브 16: 드레인 밸브

17: 18: 순환관 19: 여과장치

20: 조절밸브 21: 보충수 유입관

22: 개폐밸브

Claims (4)

1. 액화산소통(1)에 연결된 공급관(2), 토출조(5)에 연결되는 압송관(4)이 연결되고, 개폐밸브(22)를 부착한 보충수 유입관(21)에 연결되면서 조절밸브(20)를 부착한 순환관(18)이 연결되는 라인믹서방식 초미세기포발생장치(3),

   내부에 충격관(7-1)이 장착되고, 라인믹서방식 초세기포발생장치(3)에 연결되는 압송관(4)이 연결되며, 개폐밸브(V2)가 부착된 하부 이송관(6), 상부에서 개폐밸브(V1)가 부착된 이송관(6-1)이 부설되는 토출조(5),

   토출조(5)에 연결되는 이송관(6), 어류수용탱크(9)로 연결되는 압입관(8)에 연결되는 터빈펌프(7),

   장방형으로 제작되어 상부에 개폐 뚜껑(13)이 부설되고, 온도계(11)·압력 조절 안전변(12)·측면에 용존산소치를 표시하는 용존산소계(14) 및 투시창(S)이 부설되며, 토출조(5)로 연결되는 이송관(6-1)이 상부 측에 연결되고, 하부에 드레인 밸브(16)·개폐밸브(V3)가 부착된 압입관(8), 조절밸브(15), 내부에 4각형의 어류수용망(10)이 장착되어 이루어지는 어류수용탱크(9)가 순차로 연결되고,

   내부에 여과포가 삽입되는 여과장치(19)와 이 여과장치(19) 양편에 순환관(17·18)이 부설되어 어류수용탱크(9)의 조절밸브(15)와 라인믹서방식 초미세기포발생장치(3)에 각각 연결되어 구성되는 것을 특징으로 하는 마이크로-나노 산소기포 어류 실신·마취장치.
2. 제1항에 있어서, 충격관(7-1)은 다공으로 가공한 강판 충격판이 관 속에 내장되어 구성되는 것을 특징으로 하는 마이크로-나노 산소기포 어류 실신·마취장치.
3. 삭제
4. 삭제

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