KR101438680B1

KR101438680B1 - 폐열, 지열 및 해수를 이용한 수온 조절이 가능한 내륙 양식 시스템

Info

Publication number: KR101438680B1
Application number: KR1020130117264A
Authority: KR
Inventors: 명노환
Original assignee: 명노환
Priority date: 2013-10-01
Filing date: 2013-10-01
Publication date: 2014-09-16

Abstract

본 실시예에 따른 내륙 양식 시스템은 해수를 흡입한 냉각수를 이용하여 발전 과정에서 생성되는 열을 냉각하고 온배수를 외부로 배출하는 발전설비; 일단은 상기 발전설비와 연결되어 상기 온배수가 유입되는 제 1 유로와, 일정 깊이 이상의 해저 심층수를 흡입하는 제 2 유로 및 일정 깊이 이하의 지하수 또는 동굴이나 풍혈과 같은 지하공동에서 냉각된 공기를 흡입하는 제 3 유로가 연결되는 밸브유닛; 및 상기 발전설비와 가까운 위치에 설치되어, 상기 밸브유닛을 통해 상기 제 1 내지 제 3 유로 중 어느 하나 이상과 연결되어 양식용수의 수온을 조절하는 내륙 양식장;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

폐열, 지열 및 해수를 이용한 수온 조절이 가능한 내륙 양식 시스템{Aqua Firm System using waste heat, geothermal and sea water for controlling water temperature}

본 실시예는 수온 조절을 위한 에너지를 절감할 수 있는 내륙 양식 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 어류 등을 양식하는 양식장은 바다 양식장과 내륙 양식장으로 구분되며, 내륙 양식장은 바다 양식장에 비하여 양식에 상대적으로 많은 비용과 에너지가 소모된다.

특히 기온의 변화가 계절에 따라 뚜렷한 내륙에서 저온에서 서식하는 냉수 어종의 양식을 하기 위해서는, 기온이 높은 여름에는 양식 수조 내부의 물을 냉각 시켜야 하고, 반대로 기온이 낮은 겨울에는 양식 수조 내부의 물을 일정 온도 이상으로 가열해야 한다.

이와 같이 내륙에서 어류 양식을 하기 위해서는 어종에 따라 물의 온도를 조절해야 하는데 어류가 서식하는 수조의 방대한 물의 온도를 조절하기 위해서는 많은 에너지를 필요로 하고 이로 인해 양식 생산단가가 요구되며 수조의 물의 온도를 양식에 적합하게 조절하지 못할 경우 양식 중인 어류가 폐사되는 등 다양한 문제점이 발생된다.

본 실시예는 수온 조절을 위해 사용되는 에너지를 최대한 줄일 수 있는 폐열, 지열 및 해수를 이용한 수온 조절이 가능한 내륙 양식장을 제공한다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 실시예에 따르면, 상기 내륙 양식장에 설치되는 수온 감지 유닛; 및 상기 수온 감지 유닛의 감지 온도에 따라 상기 밸브유닛을 제어하는 제어부;를 더 포함할 수 있다.

상기 발전설비는 화력 발전소, 원자력 발전소 및 열 병합 발전소 중 어느 하나로 마련될 수 있다. 상기 발전설비 대신 폐기물 소각장, 제철소 주변에 설치될 수도 있다.

상기 내륙 양식장은 열교환용수가 유입 및 유출되는 제 1 수조; 상기 제 1 수조의 내부에 상하좌우로 일정 거리 이격 설치되며, 어류 양식을 위한 양식용수가 저장되는 제 2 수조; 및 상기 제 1 수조의 바닥면의 상부면에 설치되어, 상기 제 2 수조의 바닥면의 하측을 지지하는 복수 개의 지지부재;를 포함할 수 있다.

상기 제 1 및 제 2 수조의 수면은 동일하게 형성되어, 제 1 및 제 2 수조 사이에 수압 차이가 발생하지 않도록 형성될 수 있다.

상기 제 1 수조는 열교환용수가 유입되는 제 1 포트; 및 열교환용수가 배출되는 제 2 포트;를 포함하며, 상기 제 1 및 제 2 포트는 복수 개가 서로 마주보도록 배치될 수 있다.

상기 제 1 및 제 2 포트들은 각각이 서로 동축 배치될 수 있다.

상기 지지부재는 기둥형상 및 빔(beam) 형상 중 어느 하나로 형성될 수 있다.

상기 지지부재는 상기 제 1 수조와 일체로 형성될 수도 있고, 상기 제 1 수조 및 제 2 수조와 다른 재질로 형성될 수도 있다.

상기 제 1 수조는 철근콘크리트 재질로 형성되고, 상기 제 2 수조는 합성수지 재질로 형성될 수 있다.

상기 제 2 수조의 벽 두께는 상기 제 1 수조의 벽 두께보다 얇게 형성되는 것이 좋다.

상기 제 2 수조는 양식수조 몸체; 상기 양식수조 몸체 중앙에 돌출 형성되며, 양 끝단은 상기 양식수조 몸체와 일정 거리 이격되는 중앙 분리대; 상기 양식수조 몸체의 일측 끝단에 형성되며, 상기 중앙 분리대와 수직하게 배치되되, 일측에 개구부가 형성되는 한 쌍의 에어 리프트 지지벽; 및 상기 에어 리프트 지지벽에 설치되어 양식용수에 공기 공급 및 회전 동력을 제공하는 에어 리프트 장치;를 포함할 수 있다.

상기 한 쌍의 개구부는 서로 마주보지 않도록 배치될 수 있다.

발전소나 제철소 등에서 필연적으로 발생되는 폐열을 이용하여 수온을 상승시키고, 댐의 하층 냉수대, 해저 심층수, 폐광 등에서 발생하는 지하수 및 풍혈 등을 이용하여 수온을 떨어뜨릴 수 있도록 내륙 양식장의 양식수조를 구성하므로, 내륙 양식장의 수온 조절을 위한 에너지 소모를 최소화할 수 있다.

또한, 발전소나 제철소와 같은 이미 설치된 시설물에서 방출되는 폐열을 포함한 냉각수를 그대로 인근 바다에 버리지 않고, 내륙 양식장에서 수온 유지를 위해 양식 수조의 열 교환에 사용되므로, 그대로 버릴 경우 발생할 수 있는 생태계 교란 등을 줄일 수 있다.

도 1은 본 실시예에 따른 양식 시스템을 개략적으로 도시한 도면,
도 2는 본 실시예에 따른 내륙 양식장의 구조를 도시한 단면도,
도 3은 도 2의 평면도,
도 4는 도 2의 사시도,
도 5는 본 실시예에 따른 양식 시스템의 구조도, 그리고,
도 6은 다른 실시예에 따른 양식 시스템의 평면도 이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있다. 또한, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.

도 1은 본 실시예에 따른 내륙 양식장의 개략적인 배치를 도시한 도면이다.

도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 내륙 양식장은 발전설비(10) 부근에 설치될 수 있다. 발전설비(10)는 도시된 바와 같이, 발전 과정에서 발생되는 열을 냉각하기 위하여, 공랭식 또는 수랭식 냉각장치를 구성할 수 있는데, 일반적으로 수랭식 냉각장치를 많이 사용한다. 수랭식 냉각장치를 많이 사용하는 이유는, 해안가에 발전설비를 설치할 경우, 많은 양의 물을 손쉽게 공급 받을 수 있기 때문이다. 따라서 도 1에 도시된 바와 같이 발전설비(10)에는 냉각수 흡입유로(11)가 설치되어, 해수(2)를 연속적으로 흡입하여 냉각수로 사용할 수 있다. 발전설비(10)는 원자력 발전소, 화력 발전소, 열 병합 발전소 중 어느 하나로 마련될 수 있다. 한편, 상기 발전설비(10)를 대체하여, 도심의 폐기물 소각장이나 제철소 등에서 발생되는 폐열을 이용하는 구성도 가능하다.

내륙 양식장(100)은 상기 발전설비(10)의 폐열과, 심해수(20), 동굴(30) 또는 풍혈의 지하수나 차가운 공기 등을 이용하여 사계절 변화에 따른 양식장 수온을 일정하게 유지할 수 있다. 즉, 심해수(20)의 경우 수심 100미터 이하의 깊은 바닷속 물을 의미하며, 이러한 심해수(20)의 수온은 연중 빙점 부근으로 유지되므로 냉각수로 사용하기 적합하다. 또는, 본 실시예에 따른 내륙 양식장(100)이 댐 근처에 설치될 경우에는 댐에 저장된 물 중에서 상대적으로 수심이 깊은 댐의 하층 냉수대의 물을 냉각수로 사용하는 것도 가능하다. 이는 심해수(20)를 이용하는 것과 동일하다.

본 실시예에 따르면, 상기 내륙 양식장(100)은 발전설비(10)와 가까운 위치에 설치될 수 있으나, 이를 한정하는 것은 아니며 필요할 경우 멀리 떨어진 위치에 설치될 수도 있다. 이 경우, 내륙 양식장(100)으로 연결하는 배관은 이중 보온관과 같이 보온 및 보냉이 가능한 파이프를 사용할 수 있다.

내륙 양식장(100)에 공급되는 냉각수의 종류는 도 5에 도시된 바와 같이, 내륙 양식장(100)의 수온을 감지하는 수온 감지 유닛(150)의 측정 온도를 전달 받은 제어부(300)가 밸브유닛(200)을 적절하게 개폐하여, 제 1 내지 제 3 유로(12)(13)(14)를 선택적으로 온/오프 하여 조절할 수 있다.

즉, 겨울철과 같이 외부 기온이 낮으면 양식장의 수온은 하락하는데, 그러면 상기 제어부(300)는 상기 밸브유닛(200)을 제어하여, 온배수(H)를 공급하는 제 1 유로(12)를 오픈 한다. 그리고, 심해수 유입구(13a)를 통해 심해수(20)가 공급되는 제 2 유로(13)와 동굴 등에서 생성되는 지하수가 공급되는 제 3 유로(14)는 폐쇄할 수 있다.

반대로, 여름철과 같이 외부 기온이 높으면 양식장의 수온이 필요 이상으로 상승할 수 있는데, 그러면, 상기 제어부(300)는 상기 밸브유닛(200)을 제어하여, 상기 제 1 유로(12)는 폐쇄하고, 상대적으로 차가운 냉각수(C)가 공급되는 제 2 및 제 3 유로(13)(14) 등을 선택적으로 오픈 하여, 양식 수조 안의 수온을 조절하는 것이 가능하다.

이와 같은 제어동작은 계절별로 이루어지는 대신, 양식하는 어류의 종류에 따라 변경될 수도 있다. 즉, 온수성 어류를 양식할 경우에는 계절과 상관 없이 수온을 따뜻하게 유지해야 하고, 냉수성 어류를 양식할 경우에는 반대로 수온을 시원하게 유지해야 한다. 따라서 기존의 내륙 양식장에서는 이와 같은 수온 조절 및 유지를 위해 냉난방 설비를 마련하여 연료와 전기를 이용하여 수온을 조절한다. 이와 같이 냉난방 설비를 가동하면, 연료와 전기 사용에 따른 비용 상승으로 인해 양식장의 경제성이 하락하는 문제점이 있었다.

그러나 본 실시예에 따르면, 발전설비(10)의 가동 시에 필연적으로 발생하는 폐열과, 심해수(20)나 동굴(30) 지하에 형성되는 지하수 또는 풍혈 등에서 발생하는 차가운 공기 흐름 등을 이용하여 내륙 양식장(100)의 수온을 조절할 수 있다. 따라서 온수성 어류, 냉수성 어류를 양식할 때 소요되는 냉난방 비용을 절감하는 것이 가능하다.

도 2는 제 1 실시예에 따른 내륙 양식장(100)의 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.

도시된 바와 같이 내륙 양식장(100)은 제 1수조(110)와 제 2 수조(120)로 구성될 수 있다.

제 1 수조(110)는 양식장의 외관을 형성하는 것으로, 지면 또는 시설물 내부에 설치될 수 있다. 제 1 수조(110)는 상기 밸브유닛(300)과 연결되는 제 1 포트(111)와 열교환용수 배출유로(도 1 참조)(15)와 연결되는 제 2 포트(112)를 포함할 수 있다. 열 교환이 이루어진 열교환용수(W1)는 상기 열교환용수 배출유로(15) 끝단에 형성된 배출구(15a)를 통해 근처 바다로 배출될 수 있다.

제 1 및 제 2 포트(111)(112)는 복수 개로 마련되어, 열 교환에 사용되는 열교환용수(W1)가 원활하게 유출입 될 수 있도록 구성될 수 있으며, 이들 각각의 지름은 동일하게 마련될 수 있다. 그러나 이를 한정하는 것은 아니며, 필요에 따라 제 1 및 제 2 포트(111)(112)의 단면은 원형이 아니라 사각형, 삼각형 등과 같은 다각형으로 마련할 수도 있다.

또한, 제 1 포트(111)와 제 2 포트(112)는 열교환용수(W1)의 흐름을 방해하지 않도록 상호 반대편에 형성되는 것이 좋다. 예컨대, 제 1 수조(110)의 일측 면에 제 1 포트(111)가 복수 개 형성되면, 그 반대편에 제 2 포트(112)들이 형성될 수 있다. 또한, 제 1 및 제 2 포트(111)(112)는 각각이 서로 중심이 정렬되도록 설치될 수도 있고, 냉각 효율을 위한 와류 형성이 용이하도록 편심 배치될 수도 있다. 본 실시예에 따르면, 제 1 및 제 2 포트(111)(112)들이 서로 동축 배치되어 열교환용수(W1)의 흐름이 원활하도록 형성될 수 있다.

제 1 수조(110)는 일정 두께(d) 이상을 가지는 구조물로 형성될 수 있는데, 본 실시예에 따르면, 철근 콘크리트 구조물 등과 같은 고정 시설물로 마련되는 것이 좋다. 또한, 필요에 따라 제 1 수조(110)의 내부에는 단열부재가 개재되는 것도 가능하다.

또한, 제 1 수조(110)는 단열 효과를 최대로 가질 수 있도록 지중에 매설될 수도 있다. 이 경우, 제 1 및 제 2 포트(111)(112)를 통과하는 열교환용수(W1) 들은 공기와 최대한 접촉하지 않도록 제 1 수조(110)와 제 2 수조(120)의 사이 공간부의 개구부에는 별도의 커버부재(미도시)를 덮는 것도 가능하다.

제 2 수조(120)는 상기 제 1 수조(110)의 내부에 설치될 수 있는데, 본 실시예에 따르면, 제 1 수조(110)와 제 2 수조(120)는 일정 거리 이격 되도록 설치될 수 있다. 제 2 수조(120)는 어류가 양식되는 수조로 그 구조는 뒤에 보다 상세히 설명한다. 한편, 제 2 수조(120)는 제 1 수조(110) 보다는 얇은 재질로 형성될 수 있다. 이는, 제 2 수조(120) 내부에 수용된 양식용 물의 수온을 조절하기 위해, 필요에 따라 열 교환을 보다 신속하게 수행하기 위함이다. 따라서, 제 2 수조(120)는 얇은 두께를 가지는 PVC, PP, PS, PE 등과 같은 합성수지 재질로 형성될 수 있다. 물론, 필요할 경우 금속재질로 형성할 수도 있으나, 바닷물의 내부식성을 감안하면, 합성수지 재질로 형성하는 것이 바람직하다.

제 1 및 제 2 수조(110)(120)는 상기한 바와 같이, 일정 거리 이격 되도록 설치될 수 있는데, 이를 위해 제 1 수조(110)의 바닥면과 제 2 수조(120)의 바닥면의 사이에는 지지부재(130)가 개재될 수 있다.

지지부재(130)는 복수 개가 일정한 간격으로 배치될 수 있으며, 본 실시예에 따르면, 일단은 상기 제 1 수조(110)의 바닥면에 고정되고, 그 반대편은 제 2 수조(120)의 바깥쪽 바닥면과 접촉되도록 배치될 수 있다.

이때, 상기 지지부재(130)와 제 2 수조(120)는 용접, 접착, 융착 등으로 연결 및 고정될 수도 있으나, 이를 한정하는 것은 아니며 상기 지지부재(130)가 단순히 제 2 수조(120)가 제 1 수조(110)의 바닥면에 가라앉지 않도록 지지하는 역할만을 수행할 수도 있다.

지지부재(130)는 제 1 수조(110)와 동일한 재질로서, 제 1 수조(110)를 형성하면서 일체로 형성할 수도 있다. 예컨대, 제 1 수조(110)가 철근콘크리트 재질로 형성될 경우, 거푸집 등에 지지부재(130)의 형상을 마련하여 일체로 형성할 수 있다. 또는, 지지부재(130)를 제 1 수조(110)를 형성한 이후에, 복수 개의 빔(beam) 등을 가로로 일정하게 배치하여 마련 할 수도 있다. 이 경우, 지지부재(130)의 상부면 위에는 제 2 수조(120)가 배치될 수 있으며, 별도의 고정 작업을 수행할 수도 있고, 그대로 올려 둘 수도 있다.

한편, 지지부재(130)의 개수, 재질 및 높이 등은 제 2 수조(120)의 깊이와 종류에 따라 가변 될 수 있다. 그러나 지지부재(130)는 철제 빔이나 콘크리트 구조물 등과 같이 튼튼한 재질로 반드시 설치할 필요는 없다. 즉, 합성수지 재질 등을 이용하여 간단하게 구성할 수도 있는데, 이는, 제 2 수조(120)가 열교환용수가 담지 된 제 1 수조(110)의 내부에 배치되기 때문에 가능한 것이다. 즉, 제 1 및 제 2 수조(110)(120)에 수용된 물의 수위를 동일하도록 수위를 조절할 수 있다. 즉, 도 2에 도시된 바와 같이 제 1 수조(110)의 바닥면에서 열교환용수(W1)의 수면까지의 높이를 H라고 할 때, 제 2 수조(120)의 수면 높이를 상기한 높이 H까지 되도록 수위를 조절할 수 있다. 그러면, 제 1 수조(110)에 수용된 열교환용수(W1)와 제 2 수조(120)에 수용된 양식용수(W2) 사이에 수압 차이가 발생하지 않는다. 따라서 제 2 수조(120)와 양식용수(W2)의 무게는 상기 지지부재(130)에 큰 부담을 주지 않기 때문에, 상기 지지부재(130)는 제 1 및 제 2 수조(110)(120)를 이격 시킬 수 있는 구조로만 구성하면 족하다.

다만, 상기 지지부재(130)에 의해 열교환용수(W1)의 유입 및 유출이 방해 받지 않도록 상기 지지부재(130)는 도시된 바와 같이 복수 개가 일정 간격 이격 되도록 설치되는 것이 좋다. 또한, 지지부재(130)는 길이 방향으로 길게 형성된 리브 형상으로 마련될 수도 있고, 복수 개의 기둥들로 구성하여 제 1 및 제 2 수조(110)(120)의 사이에 개재할 수도 있다. 그러나 이러한 구성을 한정하는 것은 아니며, 제 1 및 제 2 수조(110)(120)의 바닥면을 이격 시킬 수 있는 구성이라면 어떠한 것이든 가능하다.

제 2 수조(120)는 양식용수(W2)의 교체가 필요 없는 순환 여과방식의 수조로 형성할 수 있다.

즉, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 제 2 수조(120)는 양식수조 몸체(121), 중앙 분리대(122), 에어 리프트 지지벽(123) 및 에어 리프트 장치(124)를 포함할 수 있다.

양식수조 몸체(121)는 대략 직사각형상으로 마련될 수 있으며, 상기한 바와 같이, 얇은 두께를 가지는 합성수지 재질로 형성될 수 있다. 양식수조 몸체(121)의 내부에 수용된 양식용수(W2)는 적어도 15일 이상 자연 상태에서 상기 에어 리프트 장치(124)에 의해 공기가 공급되면서 물의 흐름을 형성하여 내부에 미생물이 포함되어, 별도의 정수 약품이나 항생제 등과 같은 약품 처리 없이도 어류를 양식할 수 있는 물이다.

양식수조 몸체(121)를 얇은 벽면을 가지는 재질로 형성하는 이유는 상기 양식용수(W2)를 일정한 온도로 유지할 때, 신속하게 양식용수(W2)의 수온을 조절하기 위함이다. 즉, 양식수조 몸체(121) 내부에 수용된 양식용수(W2)의 수온은 어류 생육에 적합하도록 일정하게 유지되어야 하는데, 양식수조 몸체(121)의 두께가 두꺼우면, 양식수조 몸체(121)에 흡수되는 열에 의해 수온 조절이 어려워질 수 있기 때문이다.

중앙 분리대(122)는 양식수조 몸체(121)의 중앙 부근에 돌출 형성되어, 상기 양식용수(W2)의 회전을 가이드 한다. 양식용수(W2)는 시계 또는 반시계 방향으로 회전하면서 양식용수(W2)의 부패를 방지할 필요가 있는데, 중앙 분리대(122)는 양식용수(W2)가 일정한 방향으로 회전할 수 있도록 회전 경로를 가이드 한다.

에어 리프트 지지벽(123)은 양식수조 몸체(121)의 내측에 형성되며, 벽면에 복수 개의 에어 리프트 장치(124)가 설치될 수 있다. 에어 리프트 지지벽(123)은 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 일측은 상기 양식수조 몸체(121)의 내벽면에 연결되고, 그 반대편은 상기 내벽면과 일정 거리 이격 되어 개구부를 형성할 수 있다. 이때, 개구부를 통해 유입된 물은 에어 리프트 장치(124)로 공급된다.

에어 리프트 장치(124)는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 파이프 형상의 몸체의 내부에 에어 스톤과 같은 공기 공급장치를 설치하여, 양식용수(W2)에 공기를 공급함과 아울러, 배출구를 통해 공기압으로 물을 배출하여 양식용수(W2)의 회전을 위한 동력을 제공할 수 있다.

이와 같은 구성을 통해 제 2 수조(120)에 수용된 양식용수(W2)는 회전을 통해 물이 고이지 않고 계속 순환되므로, 양식용수(W2)가 부패하는 것을 방지할 수 있으며, 항상 신선한 공기가 공급되어 어류 생육에 적합한 환경을 유지할 수 있다.

한편, 도시하지는 않았으나, 상기 제 2 수조(120)에는 수온을 보다 정밀하게 제어할 수 있도록, 별도의 히팅 및 냉각을 위한 보조 수온조절장치가 설치될 수 있다. 보조 수온조절장치는 상기 제 1 수조(110)를 유출입하는 열교환용수(W1)의 열 교환만으로 충분하게 제 2 수조(120)의 수온이 조절되지 않을 경우 사용될 수 있다.

보조 수온조절장치는 기존에 사용하는 것과 같이 제 2 수조(120)의 벽면 등에 보일러 배관과 같이 열 교환용 파이프를 매설 또는 노출시켜, 필요에 따라 차갑거나 뜨거운 용수를 순환시켜 수온을 조절할 수 있다.

한편, 도 6은 제 2 실시예에 따른 내륙 양식장(1000)의 일 예를 도시한 도면이다.

도시된 바와 같이, 기본적인 구성은 상기한 제 2 수조(120)와 대응되도록 구성될 수 있다.

즉, 콘크리트 구조물 등으로 구성되는 외벽체(110)의 내부에는 양식용 어류가 수용되는 양식용 수조(1120)가 설치될 수 있다. 이때, 상기 양식용 수조(1120)는 양식수조 몸체(1121), 중앙 분리대(1122), 에어 리프트 지지벽(1123), 에어 리프트 장치(1124) 및 열전달 파이프(1150)를 포함할 수 있다.

양식수조 몸체(1121)는 대략 직사각형상으로 마련될 수 있으며, 양식수조 몸체(1121)의 내부에 수용된 양식용수(W2)는 적어도 15일 이상 자연 상태에서 상기 에어 리프트 장치(1124)에 의해 공기가 공급되면서 물의 흐름을 형성하여 내부에 미생물이 포함되어, 별도의 정수 약품이나 항생제 등과 같은 약품 처리 없이도 어류를 양식할 수 있는 물이다.

중앙 분리대(1122)는 양식수조 몸체(1121)의 중앙 부근에 돌출 형성되어, 상기 양식용수(W2)의 회전을 가이드 한다. 양식용수(W2)는 시계 또는 반시계 방향으로 회전하면서 양식용수(W2)의 부패를 방지할 필요가 있는데, 중앙 분리대(1122)는 양식용수(W2)가 일정한 방향으로 회전할 수 있도록 회전 경로를 가이드 한다.

에어 리프트 지지벽(1123)은 양식수조 몸체(1121)의 내측에 형성되며, 벽면에 복수 개의 에어 리프트 장치(1124)가 설치될 수 있다. 에어 리프트 지지벽(1123)은 일측은 상기 양식수조 몸체(1121)의 내벽면에 연결되고, 그 반대편은 상기 내벽면과 일정 거리 이격 되어 개구부를 형성할 수 있다. 이때, 개구부를 통해 유입된 물은 에어 리프트 장치(1124)로 공급된다.

에어 리프트 장치(1124)는 파이프 형상의 몸체의 내부에 에어 스톤과 같은 공기 공급장치를 설치하여, 양식용수(W2)에 공기를 공급함과 아울러, 배출구를 통해 공기압으로 물을 배출하여 양식용수(W2)의 회전을 위한 동력을 제공할 수 있다.

열전달 파이프(1150)는 상기 양식수조 몸체(1121)의 바닥면에 설치될 수 있으며, 바람직하게는 양식수조 몸체(1121)의 바닥면 상측에 노출 되게 설치되는 것이 좋다. 물론, 양식수조 몸체(1121)의 내부에 매설하여 구성할 수도 있으나 기존의 양식 설비에 적용할 경우에는 양식수조 몸체(1121)의 바닥면 내부에 매설하는 것이 어려울 수 있기 때문이다. 또한, 열전달 파이프(1150)를 노출시키면 양식용수(W2)의 수온 조절이 보다 용이하다.

열전달 파이프(1150)는 열교환용수(W1)의 유입 및 유출을 위한 제 1 및 제 2 용수 포트(1151)(1152)를 포함하며, 이는 상기한 제 1 및 제 2 포트(111)(112)와 동일하게 배관 연결될 수 있다. 즉, 제 1 용수 포트(1151)는 상기 밸브유닛(300)과 연결되고, 제 2 용수 포트(1152)는 열교환용수 배출유로(도 1 참조)(15)와 연결될 수 있다.

상기한 제 2 실시예에 따르면, 기존에 이미 시설된 양식장에 열전달 파이프(1150)를 추가하는 시공 만으로도, 상기한 제 1 실시예와 같이 발전소 등의 폐열을 이용하여 온수성 어류를 양식하거나 풍혈이나 지하수를 이용한 냉수성 어류를 양식할 수 있다. 따라서, 제 1 실시예와 같이 구성된 이중 수조로 구성된 양식장을 건설하지 않고, 기존의 양식장 시설을 최대한 이용하여 구성하는 것이 가능하다.

한편, 도시하지는 않았으나, 상기 열전달 파이프(1150)에 공급되는 열교환용수(W1)를 일정 용량 모아두는 열교환 탱크를 더 구비하는 것도 가능하다. 이 경우, 열교환 탱크 내부에 수용된 열교환용수(W1)는 항상 일정한 온도를 유지하도록 수온 조절될 수도 있다.

이상과 같은 본 발명에 따르면, 종래의 내륙 양식장에 비해 수온 조절을 위해 사용되는 에너지를 절감할 수 있다. 특히, 발전소와 같은 혐오시설 주변에 양식장을 설치할 수 있도록 법제화한다면, 양식장을 설치하는데 소요되는 비용을 국가 보조를 통해 절감할 수 있다. 또한, 오염시설인 원자력 발전소나 화력발전소 등에서 배출되는 온배수를 식량자원 생산을 위한 양식업에 사용할 수 있으므로, 이러한 온배수가 곧바로 바다 등으로 버려짐에 따라 발생할 수 있는 고수온에 따른 해양오염을 최소화할 수 있다.

이상에서 본 발명에 따른 실시예들이 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 범위의 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 다음의 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.

1; 육지 2; 해수
10; 발전설비 11; 냉각수 흡입유로
12; 제 1 유로 13; 제 2 유로
14; 제 3 유로 15; 열교환용수 배출유로
20; 심해수 30; 동굴
100, 1000; 내륙 양식장 110; 제 1 수조
111; 제 1 포트 112; 제 2 포트
120; 제 2 수조 121; 양식수조 몸체
122; 중앙 분리대 123; 에어 리프트 지지벽
124; 에어 리프트 장치 130; 지지부재
200; 제어부 300; 밸브유닛
1150; 열전달 파이프

Claims

해수를 흡입한 냉각수를 이용하여 발전 과정에서 생성되는 열을 냉각하고 온배수를 외부로 배출하는 화력 발전소, 원자력 발전소 및 열 병합 발전소 중 어느 하나인 발전설비;
일단은 상기 발전설비와 연결되어 상기 온배수가 유입되는 제 1 유로와, 일정 깊이 이상의 해저 심층수를 흡입하는 제 2 유로 및 일정 깊이 이하의 지하수, 댐의 하층 냉수대 또는 폐광, 동굴이나 풍혈과 같은 지하공동에서 냉각된 공기를 흡입하는 제 3 유로가 연결되는 밸브유닛;
상기 발전설비와 가까운 위치에 설치되어, 상기 밸브유닛을 통해 상기 제 1 내지 제 3 유로 중 어느 하나 이상과 연결되어 양식용수의 수온을 조절하는 내륙 양식장;
상기 내륙 양식장에 설치되는 수온 감지 유닛; 및
상기 수온 감지 유닛의 감지 온도에 따라 상기 밸브유닛을 제어하여, 사용자가 설정한 수온으로 상기 내륙 양식장의 양식용수의 수온을 일정하게 유지하는 제어부;를 포함하며,
상기 내륙 양식장은,
열교환용수가 유입 및 유출되는 제 1 수조;
상기 제 1 수조의 내부에 상하좌우로 일정 거리 이격 설치되며, 어류 양식을 위한 양식용수가 저장되는 제 2 수조; 및
상기 제 1 수조의 바닥면의 상부면에 설치되어, 상기 제 2 수조의 바닥면의 하측을 지지하는 복수 개의 지지부재;를 포함하는 폐열, 지열 및 해수를 이용한 수온 조절이 가능한 내륙 양식 시스템.
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제 1 항에 있어서,
상기 제 1 및 제 2 수조의 수면은 동일하게 형성되어, 제 1 및 제 2 수조 사이에 수압 차이가 발생하지 않도록 하는 폐열, 지열 및 해수를 이용한 수온 조절이 가능한 내륙 양식 시스템.
제 1 항에 있어서, 상기 제 1 수조는,
열교환용수가 유입되는 제 1 포트; 및
열교환용수가 배출되는 제 2 포트;를 포함하며,
상기 제 1 및 제 2 포트는 복수 개가 서로 마주보도록 배치되는 폐열, 지열 및 해수를 이용한 수온 조절이 가능한 내륙 양식 시스템.
제 6 항에 있어서,
상기 제 1 및 제 2 포트들은 각각이 서로 동축 배치되는 폐열, 지열 및 해수를 이용한 수온 조절이 가능한 내륙 양식 시스템.
제 1 항에 있어서, 상기 지지부재는,
기둥형상 및 빔(beam) 형상 중 어느 하나로 형성되는 폐열, 지열 및 해수를 이용한 수온 조절이 가능한 내륙 양식 시스템.
제 1 항에 있어서, 상기 지지부재는,
상기 제 1 수조와 일체로 형성되는 폐열, 지열 및 해수를 이용한 수온 조절이 가능한 내륙 양식 시스템.
제 1 항에 있어서, 상기 지지부재는,
상기 제 1 수조 및 제 2 수조와 다른 재질로 형성되는 폐열, 지열 및 해수를 이용한 수온 조절이 가능한 내륙 양식 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 수조는 철근콘크리트 재질로 형성되고,
상기 제 2 수조는 합성수지 재질로 형성되는 폐열, 지열 및 해수를 이용한 수온 조절이 가능한 내륙 양식 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 제 2 수조의 벽 두께는 상기 제 1 수조의 벽 두께보다 얇게 형성되는 폐열, 지열 및 해수를 이용한 수온 조절이 가능한 내륙 양식 시스템.
제 1 항에 있어서, 상기 제 2 수조는,
양식수조 몸체;
상기 양식수조 몸체 중앙에 돌출 형성되며, 양 끝단은 상기 양식수조 몸체와 일정 거리 이격되는 중앙 분리대;
상기 양식수조 몸체의 일측 끝단에 형성되며, 상기 중앙 분리대와 수직하게 배치되되, 일측에 개구부가 형성되는 한 쌍의 에어 리프트 지지벽; 및
상기 에어 리프트 지지벽에 설치되어 양식용수에 공기 공급 및 회전 동력을 제공하는 에어 리프트 장치;를 포함하는 폐열, 지열 및 해수를 이용한 수온 조절이 가능한 내륙 양식 시스템.
제 13 항에 있어서,
상기 한 쌍의 개구부는 서로 마주보지 않도록 배치되는 폐열, 지열 및 해수를 이용한 수온 조절이 가능한 내륙 양식 시스템.
해수를 흡입한 냉각수를 이용하여 발전 과정에서 생성되는 열을 냉각하고 온배수를 외부로 배출하는 화력 발전소, 원자력 발전소 및 열 병합 발전소 중 어느 하나인 발전설비;
일단은 상기 발전설비와 연결되어 상기 온배수가 유입되는 제 1 유로와, 일정 깊이 이상의 해저 심층수를 흡입하는 제 2 유로 및 일정 깊이 이하의 지하수, 댐의 하층 냉수대 또는 폐광, 동굴이나 풍혈과 같은 지하공동에서 냉각된 공기를 흡입하는 제 3 유로가 연결되는 밸브유닛;
상기 발전설비와 가까운 위치에 설치되어, 상기 밸브유닛을 통해 상기 제 1 내지 제 3 유로 중 어느 하나 이상과 연결되어 양식용수의 수온을 조절하는 내륙 양식장;
상기 내륙 양식장에 설치되는 수온 감지 유닛; 및
상기 수온 감지 유닛의 감지 온도에 따라 상기 밸브유닛을 제어하여, 사용자가 설정한 수온으로 상기 내륙 양식장의 양식용수의 수온을 일정하게 유지하는 제어부;를 포함하며,
상기 내륙 양식장은,
어류 양식을 위한 양식용수가 저장되는 양식용 수조; 및
상기 양식용 수조의 바닥면 상측에 노출 되게 설치되어, 상기 양식용 수조에 수용된 양식용수의 수온을 조절하는 열전달 파이프;를 포함하고,
상기 양식용 수조는,
양식수조 몸체;
상기 양식수조 몸체 중앙에 돌출 형성되며, 양 끝단은 상기 양식수조 몸체와 일정 거리 이격되는 중앙 분리대;
상기 양식수조 몸체의 일측 끝단에 형성되며, 상기 중앙 분리대와 수직하게 배치되되, 일측에 개구부가 형성되는 한 쌍의 에어 리프트 지지벽; 및
상기 에어 리프트 지지벽에 설치되어 양식용수에 공기 공급 및 회전 동력을 제공하는 에어 리프트 장치;를 포함하는 폐열, 지열 및 해수를 이용한 수온 조절이 가능한 내륙 양식 시스템.