KR101396180B1 - 물벼룩 배양 가두리를 이용한 유해 조류의 제거 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 물벼룩 배양 가두리를 이용한 유해 조류의 제거 방법 및 이 방법에 사용되는 물벼룩 배양 가두리 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 유해 조류가 포함된 해수나 담수에 물벼룩 배양 가두리를 설치하여 물벼룩으로 하여금 유해 조류를 제거하는 것을 특징으로 하는 물벼룩 배양 가두리를 이용한 유해 조류의 제거 방법 및 이 방법에 사용되는 물벼룩 배양 가두리 장치에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 유해 조류가 발생하게 되면 광범위한 영역의 조류 발생 지역에 막대한 양의 방제물질을 투입하나 이는 효율성이 낮은 것임에 비하여 본 발명에 따른 유해 조류의 제거 방법에서는 유해 조류가 발생한 영역에서 물벼룩 배양 가두리를 사용하여 물벼룩이 유해조류를 영양원으로 사용하여 성장하게 함으로써 지속적으로 유해조류를 제거하여 처리하게 되므로 유해 조류의 처리 효율이 높을 뿐만 아니라 소규모 장치 및 적은 비용으로도 광범위한 영역의 유해 조류를 효율적으로 제거하는 것이 가능하다.
Description
본 발명은 물벼룩 배양 가두리를 이용한 유해 조류의 제거 방법 및 이 방법에 사용되는 물벼룩 배양 가두리 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 유해 조류가 포함된 해수나 담수에 물벼룩 배양 가두리를 설치하여 물벼룩으로 하여금 유해 조류를 제거하는 것을 특징으로 하는 물벼룩 배양 가두리를 이용한 유해 조류의 제거 방법 및 이 방법에 사용되는 물벼룩 배양 가두리 장치에 관한 것이다.
유해조류의 발생 문제에 효율적으로 대처하기 위하여 물리적, 생물학적 또는 화학적인 방법이 다각도로 시도되어 왔으나 아직까지 만족스러운 결과는 얻지 못하고 있는 실정이다.
지금까지 우리나라에 적용되고 있는 주요 조류 방제법으로서는 황토분말을 살포하여 발생조류를 수저로 함께 침강시키는 방법을 가장 많이 사용하고 있으며, 그 밖에 응집제에 의한 분리, 불포화지방산과 알루미늄의 규산나트륨, 카올린의 혼합물을 이용한 조류의 흡착 침강방법, 수산화마그네슘, 탄산칼슘 및 점토의 혼합물과 혼합 사용하는 조류의 흡착제 및 기계적 장치를 이용한 조류의 분리, 무기산화물인 세라믹을 이용한 흡착, 용존 공기부상법을 이용한 분리, 원심분리를 이용한 처리 등등의 물리적인 방법을 이용하여 수중에 발생된 녹조제거 방법이 제안되거나 이용되고 있으며 화학적인 방법으로는 황산구리 또는 차염소산소다 용액의 살포에 의한 조류의 사멸방법을 이용하고 있다.
그러나, 상기의 물리적 방법에 의한 유해 조류제거 방법은 조류의 제거효율이 별로 높지 않거나 기계를 이용한 물리적 방법에 대한 설치비가 매우 높아 경제성이 크게 떨어진다는 단점을 가지고 있으며, 조류발생의 사후처리에 불과하여 사전에 예방할 수 없다는 문제가 있다. 특히 비중이 높은 황토나 무기산화물과 같은 분말을 사용할 경우 가격이 저렴하여 경제성을 제공할 수 있으나 수중에 살포 후 조류와의 흡착시간이 부족하여 조류의 제거율이 매우 저조하다는 단점을 가지고 있다.
한국 공개특허공보 제10-2005-0121091에서는 다시마, 미역, 홍합의 해산품과, 검은콩, 죽순, 도토리의 천연물을 열수추출에 얻어진 각각의 용액을 혼합하고, 이곳에 생감자 즙을 투입하여 30 내지 45℃의 온도에서 6개월에서 1년 동안 자연숙성시켜 해수의 적조, 담수의 녹조 개선제와 수질정화 및 토양 개선제 및 그 제조방법을 제안하고 있다.
또한, 한국 공개특허공보 제10-2003-0038276호에서는 현재 산업폐수장에서 널리 사용하고 있는 생물막의 경우 그 매체로 돌, 슬랙, 세라믹 제품 또는 프라스틱제품을 생물막으로 사용하고 있음에 따라 생물막에 이끼 및 녹조 등이 붙어 생물막의 기능을 상실하므로 자주 차염소산 등으로 소독을 하고 번그러움을 해소하고자 은(Silver)을 염착한 생물막 제조방법을 제안하고 있다.
이상에서와 같이 부영양화에 의한 조류 발생의 문제점을 극복하기 위한 방법이 많이 제안되고 사용되고 있으나, 조류의 처리효율이 미흡하고, 수질환경 악화가 더욱 진행되며, 경제적 부담감이 더욱 커짐에도 불구하고 이러한 종래의 문제점을 극복하면서 효율적, 환경친화적인 조류의 살조용 조성물 및 이에 대한 제조방법은 현재까지는 매우 미비한 실정이다.
또한, 생물학적 방법을 이용한 유해조류의 방제 방법은 대단히 유용한 것으로 기대되나, 지금까지 생물학적 방제 방법에 대한 논의는 비교적 사례가 적은 편이다.
본 발명자들은 위와 같은 종래의 유해 조류의 제거 시스템에 있어서 단점을 개선하고 더욱 효율적인 유해조류의 제거 방법을 개발하기 위하여 예의 연구한 결과 후술하는 바와 같이 물벼룩 배양 가두리를 이용하는 장치 및 방법에 의해 유해조류가 효율적이고 경제적인 방식으로 제거 가능함을 발견하고 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
따라서, 본 발명의 목적은
물벼룩 배양 배지를 제조하는 단계;
물벼룩을 상기 배양 배지에서 15~30℃에서 7~15일 동안 성장시키는 단계;
배양한 물벼룩을 물벼룩 배양 가두리에 넣고, 상기 배양가두리를 유해 조류의 발생지역에 설치하는 단계; 및
상기 물벼룩 배양 가두리 내의 물벼룩이 유해조류를 영양원으로 섭취하도록 하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 유해조류의 제거 방법을 제공하는 데에 있다.
본 발명에 따르면, 유해 조류가 발생하게 되면 광범위한 영역의 조류 발생 지역에 막대한 양의 방제물질을 투입하나 이는 효율성이 낮은 것임에 비하여 본 발명에 따른 유해 조류의 제거 방법에서는 유해 조류가 발생한 영역에서 물벼룩 배양 가두리를 사용하여 물벼룩이 유해조류를 영양원으로 사용하여 성장하게 함으로써 지속적으로 유해조류를 제거하여 처리하게 되므로 유해 조류의 처리 효율이 높을 뿐만 아니라 소규모 장치 및 적은 비용으로도 광범위한 영역의 유해 조류를 효율적으로 제거하는 것이 가능하다.
도 1은 본 발명에 따른 물벼룩 배양 가두리 장치의 개략도.
도 2는 본 발명에 따른 유해 조류의 제거 방법의 개략도.
도 2는 본 발명에 따른 유해 조류의 제거 방법의 개략도.
본 발명은, 일면에 있어서,
물 750 ℓ ~ 1500 ℓ, 효모 엑스 1,000g, 펩톤 200g, KH2PO4 150 g, 글루코오스 100 g, MgSO4 30 g, 글루콘산 칼슘 10 g, 붕산(H3BO5) 1 g, EDTA-Fe 1 g, EDTA-Mn 1 g, EDTA-Cu 0.2 g, EDTA-Zn 0.2 g, CoSO4 0.1 g, NiSO4 0.1 g, 및 몰리브산 나트륨(Na2MoO4) 0.1 g을 포함하는 것을 특징으로 하는 물벼룩 배양용 배지를 제공한다.
본 발명은 추가의 일면에 있어서,
수상 가두리의 형체를 유지하기 위한 프레임(10);과
상기 프레임의 상면에 부착되어 가두리를 수면으로 부상하게 하는 부이(20);와
상기 프레임의 외주면에 설치된 그물(30);을 포함하여 이루어지고,
상기 그물의 단위 그물눈의 크기는 직경이 0.05 mm ~ 0.1 mm이고, 가로의 길이보다 세로의 길이가 더 긴 것을 특징으로 하는 물벼룩 배양용 가두리 장치(100)를 제공한다.
본 발명은 추가의 일면에 있어서,
물벼룩 배양 배지를 제조하는 단계;
물벼룩을 상기 배양 배지에서 15~30℃에서 7~15일 동안 성장시키는 단계;
배양한 물벼룩을 물벼룩 배양 가두리에 넣고, 상기 배양가두리를 유해 조류의 발생지역에 설치하는 단계; 및
상기 물벼룩 배양 가두리 내의 물벼룩이 유해조류를 영양원으로 섭취하도록 하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 유해조류의 제거 방법을 제공한다.
이하, 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명을 더욱 상세히 설명한다. 도 1은 본 발명에 따른 물벼룩 배양 가두리 장치의 개략도이고, 도 2는 본 발명에 따른 유해 조류의 제거 방법의 개략도이다.
먼저, 본 발명에 따른 물벼룩 배양용 배지는 물 750 ℓ ~ 1500 ℓ기준으로, 효모 엑스 1,000g, 펩톤 200g, KH2PO4 150 g, 글루코오스 100 g, MgSO4 30 g, 글루콘산 칼슘 10 g, 붕산(H3BO5) 1 g, EDTA-Fe 1 g, EDTA-Mn 1 g, EDTA-Cu 0.2 g, EDTA-Zn 0.2 g, CoSO4 0.1 g, NiSO4 0.1 g 및 몰리브산 나트륨(Na2MoO4) 0.1 g을 포함한다.
본 발명에 사용되는 물벼룩은 절지동물 양갑목 물벼룩과의 갑각류로, 민물에 살며 몸길이가 0.1∼ 10 ㎜로 수질의 독성테스트용 시험생물로 널리 사용되고 있다.
성체 물벼룩으로는, 예를 들어 다프니아 마그나(Daphnia Magna), 시모세팔러스 믹스터스(Simocephalus mixtus), 다프니아 플럭스(Daphnia pulex), 모니아(Monia) 등과 같은 물벼룩이 사용될 수 있다. 상기 성체 물벼룩(200)의 크기는 대략 5 mm 내지 10 mm 정도의 길이를 가진다. 한편, 상기 성체 물벼룩의 새끼로서 수질 독성 시험에 사용하는 생후 24시간 이내의 네오네이트의 크기는 3mm 이하이다.
또한, 본 발명에 사용되는 담수역의 유해 조류로서는, 이에 제한되지 않고, 유글레나 카우다타(Euglena caudata), 마이크로시스티스(Mycrosystis) 등을 포함한다.
또한, 본 발명에 따른 물벼룩 배양용 가두리 장치(100)는
수상 가두리의 형체를 유지하기 위한 프레임(10);과
상기 프레임의 상면에 부착되어 가두리를 수면으로 부상하게 하는 부이(20);와
상기 프레임의 외주면에 설치된 그물(30);을 포함하여 이루어지고,
상기 그물의 단위 그물눈의 크기는 직경이 0.05 mm ~ 0.1 mm이고, 가로의 길이보다 세로의 길이가 더 긴 것을 특징으로 한다.
상기 가두리의 형태는 제한이 없으나, 사각형이나 다각형 또는 원형으로 제작하는 것이 편리할 수 있다.
사각형의 경우 세로의 길이를 더 길게 하는 것이 다양한 수역의 유해 조류를 제거하는 데에 바람직하다. 예를 들면 사방이 1m로 되고, 세로의 길이는 3m 정도로 하여 다양한 수심의 유해 조류를 제거하는 데에 유리할 수 있다.
한편, 그물눈의 사이즈는 가두리 내로 유해조류가 자유롭게 통과할 수 있도록 최소 0.05mm가 되어야 하는 한편, 물벼룩이 빠져나가지 못하도록 최대 직경이 1mm를 넘지 않아야 한다.
본 발명에 따른 유해조류의 제거 방법은
물벼룩 배양 배지를 제조하는 단계;
물벼룩을 상기 배양 배지에서 15~30℃에서 7~15일 동안 성장시키는 단계;
배양한 물벼룩을 제2 항에 따른 물벼룩 배양 가두리에 넣고, 상기 배양가두리를 유해 조류의 발생지역에 설치하는 단계; 및
상기 물벼룩 배양 가두리 내의 물벼룩이 유해조류를 영양원으로 섭취하도록 하는 단계;를 포함한다.
본 발명의 방법은 크게 물벼룩 배양용 배지의 제조 단계(S110), 물벼룩 배양단계(S120), 물벼룩 가두리 설치 단계(S130) 및 유해조류 섭취 단계(S140)를 포함한다.
물벼룩 배양용 배지의 제조 단계(S110)에서는 상기한 바와 같은 조성의 물벼룩 배양 배지를 제조한다.
이어서, 물벼룩 배양단계(S120)에서는 물벼룩을 상기 배양 배지에서 15~30℃에서 7~15일 동안 성장시키는 단계로서, 상기 배지는 물벼룩 중량의 2~5%를 하루에 공급하는 것이 적당하다.
물벼룩 가두리 설치 단계(S130)는 배양한 물벼룩을 앞서 자세히 설명한 바와 같은 물벼룩 배양 가두리에 넣고, 상기 배양가두리를 유해조류의 발생지역에 설치한다.
유해조류 섭취 단계(S140)는 상기 물벼룩 배양 가두리 내의 물벼룩이 유해조류를 영양원으로 섭취하도록 하는 단계이다.
상기 물벼룩 가두리를 사용하게 되면, 생물학적인 방식으로 물벼룩은 유해 조류를 모두 섭취할 때까지 생존하게 되므로 부영양화 문제 등 환경에 전혀 문제를 일으키지 않는다.
통상적으로, 유해 조류가 발생하게 되면 광범위한 영역의 조류 발생 지역에 막대한 양의 방제물질을 투입하나 이는 효율성이 낮은 것임에 비하여 본 발명에 따른 유해 조류의 제거 방법에서는 유해 조류가 발생한 영역에서 유해 조류가 포함된 담수에 상기 물벼룩 가두리를 다수 설치만 하므로 유해 조류의 처리 효율이 높을 뿐만 아니라 소규모 장치 및 적은 비용으로도 광범위한 영역의 유해 조류를 효율적으로 제거하는 것이 가능하다.
본 발명에서는 이와 같은 처리를 계속 반복 순환시킴으로써 넓은 지역에 걸쳐서 발생된 유해 조류를 제거하는 것이 가능하다.
이하, 본 발명을 실시예를 통하여 더욱 상세하게 설명한다. 그러나 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것으로서 본 발명은 하기 실시예에 의해 한정되지 않고 다양하게 수정 및 변경될 수 있음은 물론이다.
실시예 1: 다프니아 플럭스(Daphnia pulex)를 이용한 유해 조류의 제거
효모 엑스 1,000g, 펩톤 200g, KH2PO4 150 g, 글루코오스 100 g, MgSO4 30 g, 글루콘산 칼슘 10 g, 붕산(H3BO5) 1 g, EDTA-Fe 1 g, EDTA-Mn 1 g, EDTA-Cu 0.2 g, EDTA-Zn 0.2 g, CoSO4 0.1 g, NiSO4 0.1 g, 몰리브산 나트륨(Na2MoO4) 0.1 g 및 물 1000 리터를 혼합하여 물벼룩 배양 배지를 제조하였다. 다프니아 플럭스(Daphnia pulex)를 상기 배양 배지에서 20 ℃에서 14일 동안 성장시킨 후, 도 1에 나타낸 바와 같은 물벼룩 가두리를 제작하여 유해 조류인 유글레나 카우다타(Euglena caudata)가 번성한 광주광역시 인근의 담소에 설치하여 유해조류의 제거 여부를 파악하였다. 실험 결과, 일주일 후에 상기 담수 샘플에는 유해조류가 거의 없는 것으로 확인되었다(1㎥ 당 20 개체 이하).
10: 프레임
20: 브이
30: 그물
100: 물벼룩 가두리
20: 브이
30: 그물
100: 물벼룩 가두리
Claims (3)
- 삭제
- 삭제
- 물벼룩 배양 배지를 제조하는 단계;
물벼룩을 상기 배양 배지에서 15~30℃에서 7~15일 동안 성장시키는 단계;
배양한 물벼룩을 물벼룩 배양 가두리에 넣고, 상기 배양가두리를 유해 조류의 발생지역에 설치하는 단계; 및
상기 물벼룩 배양 가두리 내의 물벼룩이 유해조류를 영양원으로 섭취하도록 하는 단계;를 포함하되,
상기 물벼룩 배양 배지는 물 750 ℓ ~ 1500 ℓ, 효모 엑스 1,000g, 펩톤 200g, KH2PO4 150 g, 글루코오스 100 g, MgSO4 30 g, 글루콘산 칼슘 10 g, 붕산(H3BO5) 1 g, EDTA-Fe 1 g, EDTA-Mn 1 g, EDTA-Cu 0.2 g, EDTA-Zn 0.2 g, CoSO4 0.1 g, NiSO4 0.1 g 및 몰리브산 나트륨(Na2MoO4) 0.1 g을 포함하고,
상기 물벼룩 배양용 가두리 장치는
수상 가두리의 형체를 유지하기 위한 프레임;과
상기 프레임의 상면에 부착되어 가두리를 수면으로 부상하게 하는 부이;와 상기 프레임의 외주면에 설치된 그물;을 포함하여 이루어지고,
상기 그물의 단위 그물눈의 크기는 직경이 0.05 mm ~ 0.1 mm이고, 가로의 길이보다 세로의 길이가 더 긴 것을 특징으로 하는 유해조류의 제거 방법.
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