KR101154622B1 - 식물성 플랑크톤의 배양시설 - Google Patents

식물성 플랑크톤의 배양시설 Download PDF

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Abstract

본 발명은 각종 패류(貝類)의 먹이생물인 식물성 플랑크톤(Phytoplankton)의 배양시설에 관한 것으로, 식물성 플랑크톤을 배양하는데 있어서, 미생물과 영양액을 조정하여 혼합한 배양액을 담아두는 단위 배양셀과, 상기 배양셀에 플랑크톤 생장에 필요한 영양액을 공급하는 배지 공급 시스템과, 상기 배양셀에 플랑크톤 생장에 필요한 CO2 와 공기를 공급하는 가스 공급 시스템과, 상기 배양셀이 다수개 안치되고, 배양셀의 온도를 적정하게 유지하기 위하여 배양셀 주위를 온도 조절된 해수가 순환하는 배양조와, 상기 배양조 순환해수의 온도를 적정온도로 조절하는 해수온도조절 시스템을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 식물성 플랑크톤의 배양시설에 의하면, 배양조내에 해수와 격리된 단위 배양셀을 안치시키고, 배양조내를 온도 조절된 해수를 순환시킴으로써 해수를 통해 유입되는 해적생물이나 세균을 원천적으로 차단하고 안전한 사육환경을 제공하여 패류의 먹이생물인 식물성 플랑크톤의 안정적인 배양이 사계절 가능한 식물성 플랑크톤의 배양시설을 제공할 수 있다.

Description

식물성 플랑크톤의 배양시설{CULTIVATING FACILITY FOR PHYPLANLTON}
본 발명은 식물성 플랑크톤(Phytoplankton)의 배양시설에 관한 것으로, 보다 상세하게는 각종 패류(貝類)의 먹이생물인 식물성 플랑크톤의 배양시설에 관한 것이다.
어류를 비롯한 갑각류, 패류 등 유용 수산생물의 종묘생산을 위해 초기과정에서 이용되는 동?식물성 플랑크톤을 먹이생물이라고 한다.
식물성 플랑크톤(Phytoplankton)으로는 규조류, 착편모조류, 녹조류, 남조류 등 다양한 종이 있는데, 이러한, 식물성 플랑크톤은 생태계 먹이 피라미드의 1차 생산자로서 크기가 주로 수 ㎛ ~ 수십 ㎛ 내외이며, 주로 패류나 갑각류의 먹이로 이용된다.
패류의 안정적이고 성공적인 양식을 위하여서는 종묘의 확보가 중요한데 종묘 생산방법에 따라서 인공종묘생산과 자연(천연)종묘생산으로 나눌 수 있다.
인공종묘생산은 인공적인 종묘생산 시설을 이용하여 종묘를 생산하는 것을 의미하며(예: 대부분의 어류, 전복 등), 초기의 종묘 생산성을 높일 수 있으며 인위적으로 어미의 산란기를 조절하여 원하는 시기에 종묘를 생산할 수 있는 장점이 있다. 따라서, 인공종묘생산을 위해서는 먹이생물인 식물성 플랑크톤의 배양이 필수적이며, 패류 인공종묘 생산량은 먹이생물의 양과 정비례관계에 있다.
그러나, 먹이생물인 식물성 플랑크톤은 적정한 수온에서만 배양할 수 있기 때문에 봄, 가을의 특정시기에만 배양이 가능하고, 고온수기인 여름이나 저온수기인 겨울에는 배양할 수 없다는 문제점이 있다.
또한, 배양장에 유입되는 해수에 포함된 해적생물이나 세균으로 인하여 식물성 플랑크톤이 병균에 감염되어 성장이 저해되거나 사멸하는 문제점이 있다.
[문헌 1] 한국 등록특허 제10-0709895호 [문헌 2] 한국 공개특허 제10-2009-0013045호 [문헌 3] 한국 등록실용신안 제20-0453403호 [문헌 4] 한국 등록실용신안 제20-0455464호
[문헌 ] 먹이생물의 연구현황과 문제점, 강경호의 양식생물 이야기, http://mobidic.chonnam.ac.kr/mu-1.htm
본 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 해소하기 위한 것으로, 패류의 먹이생물인 식물성 플랑크톤의 안정적인 배양이 사계절 가능한 식물성 플랑크톤의 대량 배양시설을 제공하는 데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 해수를 통해 유입되는 해적생물이나 세균으로부터 안전하게 사육조건을 개선한 식물성 플랑크톤의 배양시설을 제공하는 것이다.
식물성 플랑크톤을 배양하는데 있어서, 미생물과 영양액을 조정하여 혼합한 배양액을 담아두는 단위 배양셀과, 상기 배양셀에 플랑크톤 생장에 필요한 영양액을 공급하는 배지공급 시스템과, 상기 배양셀에 플랑크톤 생장에 필요한 CO2 와 공기를 공급하는 가스 공급 시스템과, 상기 배양셀이 다수개 안치되고, 배양셀의 온도를 적정하게 유지하기 위하여 배양셀 주위를 온도 조절된 해수가 순환하는 배양조와, 상기 배양조 순환해수의 온도를 적정온도로 조절하는 해수온도조절 시스템을 포함하는 것을 특징으로 한다.
좀더 상세하게는, 상기 배양조(10)내측에, 복수의 배양셀(11)를 떠받침하는 받침판(13)을 갖되 상기 받침판(13)의 면적에 송수관(33)을 통해 유입된 해수가 통과되는 복수의 관통공(13')을 형성하고, 상기 송수관(33)은 복수의 해수 토출공(33'')을 갖는 복수의 제2송수관(33')과 연결되는 구성이다
상기한 바와 같이, 본 발명의 식물성 플랑크톤의 배양시설에 의하면, 배양조 내에 해수와 격리된 단위 배양셀을 안치시키고, 배양조 내에 온도 조절된 해수를 순환시킴으로써 해수를 통해 유입되는 해적생물이나 세균을 원천적으로 차단하고 안전한 사육환경을 제공하여 패류의 먹이생물인 식물성 플랑크톤의 안정적인 배양이 사계절 가능한 식물성 플랑크톤의 배양시설을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 배양조와 해수온도 조절시스템을 나타낸 사시도.
도 2는 도 1의 배양조의 분해 사시도.
도 3은 도 2의 설치된 부분 절개 사시도.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 해수온도 조절시스템을 나타낸 사시도.
도 5는 도 1에 배지 공급 시스템과 가스 공급시스템을 포함해서 나타낸 분해 사시도.
도 6은 도 4에 배지 공급 시스템과 가스 공급시스템을 포함해서 나타낸 사시도.
도 7은 본 발명의 실시예의 배지 공급 시스템에 채용된 정량 펌프를 나타낸 사시도.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하면서 상세히 설명한다.
본 발명의 일실시예는 도 1 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 미생물과 영양액을 조정하여 혼합한 배양액을 담아두는 단위 배양셀(11)과, 상기 배양셀(11)에 플랑크톤 생장에 필요한 영양액을 공급하는 배지 공급 시스템(20)과, 상기 배양셀(11)에 플랑크톤 생장에 필요한 CO2 와 공기를 공급하는 가스 공급 시스템(25)과, 상기 배양셀(11)이 다수개 안치되고, 배양셀(11)의 온도를 적정하게 유지하기 위하여 배양셀 주위를 온도 조절된 해수가 순환하는 배양조(10)와, 상기 배양조(10) 순환해수의 온도를 적정온도로 조절하는 해수온도조절 시스템(30)을 포함한다.
도 1내지 도 6에 도시된 바와 같이 식물성 플랑크톤이 자라는 배양셀(11)을 자연해수와 완전 격리시킴으로써 해수를 통해서 유입되는 각종 오염물질과 수인성 병원균이 원천적으로 차단되고, 배양셀(11) 외부를 온도가 조절되어 순환되는 해수를 접촉하게 함으로써 간접적으로 열교환이 이루어져 여름철의 고온수기나 겨울철의 저온수기에도 식물성 플랑크톤이 생장하는데 요구되는 최적의 온도를 유지시킬 수 있다.
단위 배양셀(11)은, 해수에 대한 내부식성이 강하고, 광투과성 재질의 원통형 형태의 방수성 용기로 제작되되, 용기에는 영양액 공급관(22)과 가스(CO2 및 산소) 산기관(도시하지 않음)을 구비하고, 용기 상부는 햇빛이나 인공조명을 수광할 수 있도록 개방된 입구를 갖는 단위 배양셀(11)을 포함한다.
식물성 플랑크톤의 효과적인 배양을 위해서는 일차적으로 산성도, 온도, 조도와 같은 환경적인 요인과 배지의 종류가 중요하다.
배지 공급 시스템(20)은, 미리 준비된 영양액 저장조(도시하지 않음)와, 상기 영양액 저장조로부터 각 배양셀(11)에 예정된 시간에 일정량의 영양액을 공급하기 위한 정량펌프(21) 및 타이머(도시하지 않음)와, 상기 정량펌프(21) 출구에서 각 배양셀(11)에 연결되어 영양액을 공급하는 영양액 공급관(22)으로 이루어지는 배지 공급 시스템(20)으로 구성된다.
영양액을 공급하는 정량 펌프(21)은 도 7에 도시된 바와 같이 튜브 연동식 펌프(Peristaltic Pump)가 적합하며, 상기 정량펌프(21)의 작동시간 타이머는 PLC와 같은 프로그램 설정기능 장비를 사용한다.
배지의 일예는 질소함량이 45% 이상인 요소비료와 인, 칼리움 함량이 15% 이상인 복합비료를 이용하여, 해수 1ℓ 당 질소함유량이 20㎎, 인함유량이 2㎎이 되게 혼합한다. 이러한 배지성분의 조성은 식물 플랑크톤 종류와 밀식 정도에 따라서 다르게 배합할 수 있으며 질소함량이 10%, 인함량이 4%인 액상비료를 사용하여 만들 수 있다.
가스 공급 시스템(25)은, 압축 CO2 가스 공급관과, 공기 도입부에 공기필터(도시하지 않음) 및 자외선 공기 소독장치(도시하지 않음)를 갖춘 공기 공급관과, 상기 CO2 가스 공급관(26)과 상기 공기 공급관을 연결하여 공급가스를 혼합하는 가스 혼합기(도시하지 않음)로 이루어진다.
식물성 플랑크톤은 광합성 식물의 일종이므로 단시간 및 밀식 배양하기 위해서는 공기중의 CO2 가스성분만으로는 부족하기 때문에 배양셀(11)에 설치된 산기관을 통하여 적정하게 공급되어 진다.
배양조(10)는 상기 단위 배양셀(11)이 복수개 배치 및 안치되고, 상기 단위 배양셀(11)의 식물성 플랑크톤을 생장시키기 위하여 자연광 채광이 잘 되는 또는 인공 조명이 실시되는 장소에 설치된다.
또한, 상기 배양셀(11)의 온도를 적정한 온도로 유지하기 위하여 온도 조절된 해수가 송수펌프(32)에 의해서 강제순환되고, 순환되는 해수가 상기 배양셀(11)내로 유입되는 것을 방지하기 위하여 수위를 배양셀(11)의 체고 이하로 수위가 자동유지되는 배양조(10)로 구성된다.
이와 같이 배양조(10)내에 안치된 배양셀(11)주위를 온도가 조절된 해수를 지속적으로 순환되게 함으로써, 배양셀(11)은 해수와 직접적으로 접촉되지 않고 간접적으로 온도가 일정하게 유지된다.
해수 온도조절 시스템(30)은, 순환하는 해수의 온도를 조절하는 히트펌프(31)와, 상기 히트펌프(31) 출구에 연결되어 온도조절된 해수를 가압하는 송수펌프(32)와, 상기 송수펌프(32) 출구에 연결되어 가압된 해수를 배양조(10)에 공급하는 송수관(33)과, 상기 배양조(10)에서 유출되는 해수를 회수하여 상기 히프펌프(31)로 되돌리는 회수관(34)으로 이루어진다.
본 발명의 다른 실시예에 의한 해수 온도조절 시스템(30)은, 순환하는 해수의 온도를 조절하는 히트펌프(31)와, 상기 히트펌프(31) 출구에 연결되어 온도조절된 해수를 가압하는 송수펌프(32)와, 상기 송수펌프(32) 출구에 연결되어 가압된 해수를 배양조(10)에 공급하는 송수관(33)과, 해수온도 조절시스템(30)의 에너지를 절약하기 위하여, 상기 배양조(10)에서 유출되는 해수를 회수하여 지중에 매설된 지열교환관(35)을 거쳐서 상기 히트펌프(31)로 되돌리는 송수관(33)으로 이루어진 다.
지하온도는 지역과 심도에 따라서 다르지만, 적정한 깊이의 지하에 지열교환관(35)을 매설함으로써 연평균 15℃ 정도의 온도를 얻을 수 있으므로, 경제적인 해수 온도조절 시스템(30)을 구축할 수 있다.
10 : 배양조 11 : 배양셀
12 : 산기관 13 : 받침판
13' : 관통공 14 : 측정센서
20 : 배지 공급 시스템 21 : 정량펌프
22 : 영양액 공급관 25 : 가스 공급 시스템
26 : 가스 공급관 30 : 해수 온도조절 시스템
31 : 히트펌프 32 : 송수펌프
33 : 송수관 33' : 제2송수관
33'' : 해수 토출공 34 : 회수관
35 : 지열 교환관

Claims (7)

  1. 미생물과 영양액을 조정하여 혼합한 배양액을 담아두는 단위 배양셀과,
    상기 배양셀에 플랑크톤 생장에 필요한 영양액을 공급하는 배지공급 시스템과,
    상기 배양셀에 플랑크톤 생장에 필요한 CO2 와 공기를 공급하는 가스공급 시스템과,
    상기 배양셀이 다수개 안치되고, 배양셀의 온도를 적정하게 유지하기 위하여 배양셀 주위를 온도 조절된 해수가 순환하는 배양조가 있되,
    상기 배양조는,상기 단위 배양셀이 복수개 배치 및 안치되고,
    상기 단위 배양셀의 식물성 플랑크톤을 생장시키기 위하여 자연광 채광이 잘 되는 또는 인공 조명이 실시되는 장소에 설치되고,
    상기 배양셀의 온도를 적정한 온도로 유지하기 위하여 온도 조절된 해수가 순환펌프에 의해서 강제순환되고,
    순환되는 해수가 상기 단위 배양셀내로 유입되는 것을 방지하기 위하여 수위를 단위 배양셀의 최고 이하로 수위가 자동유지되는 배양조로 이루어진 구성에 있어서,
    상기 배양조(10)내측에, 복수의 배양셀(11)를 떠받침하는 받침판(13)을 갖되 상기 받침판(13)의 면적에 송수관(33)을 통해 유입된 해수가 통과되는 복수의 관통공(13')을 형성하고, 상기 송수관(33)은 복수의 해수 토출공(33'')을 갖는 복수의 제2송수관(33')과 연결됨을 특징으로 하는 식물성 플랑크톤의 배양시설.
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KR100813028B1 (ko) * 2007-01-02 2008-03-14 (주)상록이티씨 하ㆍ폐수 중의 질소성분 제거와 동시에 악취 저감을 위한 미생물 배양 공급기

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