KR101657392B1 - 먹이생물 배양을 위한 항온 수조 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 일정 면적의 바닥과 높이를 갖는 수조의 수조벽으로부터 이격되어 형성된 외부벽과 상기 수조벽와 외부벽 사이에 형성된 온도조절공간을 두고 상기 온도조절공간에 형성된 가온장치를 설치한 후 온도조절공간을 밀폐하여 에너지효율을 높이고 상기 수조 외부에 형성된 온도조절장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 먹이생물 배양을 위한 항온수조를 제공함으로써 히터를 수중에 침전시켜서 가온하여 온도를 조절함으로써 사용자의 부주의나 사육수의 증발 및 누수 등으로 인한 히터의 과열에 따른 화재의 위험을 차단하여 배양기 관리를 용이하게 하여 인력 낭비를 줄이며, 사육수 가온 시 에너지효율을 높여 전력소모를 줄일 수 있다.
Description
본 발명은 먹이생물 배양을 위한 항온수조에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 바닥과 외벽을 갖는 수조의 내부에 가온장치를 장착하여 가온장치를 배양기 수조와 일체형으로 구성함으로써 항온장치가 사육수 위로 노출되어 과열되는 위험을 줄이고 유지 관리를 용이하게 하도록 한 먹이생물 배양을 위한 항온 수조에 관한 것이다.
양식종묘의 초기섭이단계에는 양식어 입 크기에 제한이 있어 자어, 치어가 인공사료를 섭취하지 못한다. 특히 능성어류, 놀래기류, 독가시치, 보리멸 등과 같이 자어기에 입이 작은 소구경의 고급어종의 경우 플랑크톤이나 작은 십각류 등의 먹이생물을 이용하여 양식 자어, 치어를 급이하게 된다. 이러한 먹이생물은 양식어의 성장에 따라 식물성 플랑크톤, 로티퍼, 알테미아 등의 순으로 변화하게 된다.
특히 로티퍼의 경우, 양식 자어, 치어에 좋은 영양공급원으로 알려져 왔다. 로티퍼가 해산 치자어의 먹이 생물로서 본격적으로 제자리를 확립되기 전에는 먹이 생물로서 참굴부유 유생, 따개비 등의 해산 무척추 동물의 유생이나 연안성 원생동물류, 코페포다 또는 미립자 배합 사료 등이 이용되었다.
그러나, 이러한 먹이 생물이나 배합 사료보다 로티퍼가 양식 자어, 치어의 초기 먹이 생물로서 널리 이용되게 된 것은 로티퍼가 치자어가 쉽게 섭이할 수 있는 둥근 체형을 하고 있으며, 유영력이 느리고 수중에서 거의 제자리 운동을 하여 섭이가 쉽기 때문이다. 또한 증식율이 높고 비병원성이어서 양식어의 먹이 생물로서 각광을 받고 있다.
로티퍼는 1702년 Antony van Leeuwenhoek에 의하여 처음으로 관찰된 이후 지금은 전세계의 수계에 약 2,000여종이 있는 것으로 알려져 있는 작은 동물 플랑크톤의 일종이다. 로티퍼 중 해산어의 종묘 생산 과정에서 초기 먹이 생물로서 널리 이용되고 있는 Brachionus속의 로티퍼는 크게 머리, 목, 몸 그리고 발의 4가지 부분으로 나눌 수 있으며 몸 전체는 큐티클층으로 덮혀 있고 발에는 발톱이 있다. 180~280μm 전후의 크기로 단성생식에 의해 태어난 암컷인 경우, 적절한 수온과 먹이 조건하에서는 6-17일간 생존한다. 수컷은 일생을 통하여 섭이 활동은 전혀 하지 않으므로 소화기관이 없고 생식 활동에 필요한 유영기관과 생식기만이 발달되어 있을 뿐이다. 수컷은 호적한 생식조건하에서 약 3~4.5 일간 살 수 있다.
해산 로티퍼 배양에 있어서, 적정 배양 수온은 B. rotundiformis와 B. plicatilis 사이에 차이가 있으며, 증식 가능 최저 수온은 B. rotundiformis가 20℃이고, B. plicatilis가 10℃이다. 각 배양 수온별 두종의 성장률을 살펴보면, B. rotundiformis의 경우, 15℃에서 1.3%, 20℃에서 60%, 30℃에서는 190%, 34℃에서는 250%로 온도가 상승함에 따라 증식율도 높아지는 것을 알 수 있다.
B. plicatilis의 경우에는 11℃에서 9%, 15℃에서 21%, 20℃에서 50%, 25℃에서 170%로 온도의 상승에 따라 증식율도 높아지나, 25℃ 이상의 배양온도에서는 120%로 증식율이 저하하는 경향을 보인다. 따라서 로티퍼의 종에 따라 최적의 배양온도로 조절하여 배양함으로써 로티퍼의 배양효율을 극대화할 필요가 있다.
알테미아는 흔히 수산 유용 생물의 초기 유생을 위한 먹이생물로서 널리 알려진 종이지만 그 외에도 방사선이나, 독성 물질의 농도를 산출하는 환경 검정용 생물로서도 이용된다. 또한 한때는 천일염을 만드는 염전에서 천일염에 식물플랑크톤이 부착하여 착색되는 것을 방지하기 위하여 알테미아를 이용하기도 하였다.
알테미아는 내구란이 해수에 침적됨으로서 난막을 통하여 수분을 흡수하면서 일련의 광 화학 반응을 거치면서 부화된다. 부화는 일반해수의 1/4-3배의 염분 농도에서 부화가 가능하지만 일반 해수보다 염분 농도가 높을수록 부화에 소요되는 시간은 길어진다. 그러므로 빠른 시간 내에 시스트를 부화시키고자 할 때는 사용수량의 30% 정도를 담수로 채워주는 것이 좋다. 또한 수온이 수온 30℃ 전후의 조건에서 시스트는 가장 빨리 부화되고, 용존 산소 등에 의해서도 영향을 받는 것으로 알려졌다.
이렇듯 먹이생물로서 로티퍼나 알테미아의 배양에서 수온관리는 가장 중요하고도 필수적인 요소이다. 따라서 먹이 생물의 배양을 위하여 수조에 온도조절장치를 설치하고 배양하게 된다.
일반적으로 수조의 온도는 주로 전열장치를 수조 내로 직접 넣어 원하는 온도로 조절하는 방법을 사용하여 왔다. 그러나 이와 같은 방법은 전력소모가 많고 사용자의 부주의나 수조의 물이 조금씩 새어나와 수조 내 물이 빠지게 될 경우 히터는 계속해서 가열되므로, 플라스틱 재질의 수조가 녹아내리거나 화재로 이어지는 일이 빈번하였다. 또한 수조 내의 물의 높이가 달라지는 등의 문제로 온도감지장치가 물 밖으로 노출되면 온도 과열로 물고기가 폐사할 위험성이 있었다.
종래의 온도조절기능은 히터를 수중에 침전시켜서 가온하여 온도를 조절함으로써 사용자의 부주의나 수조의 물이 조금씩 새어나와 수조 내 물이 빠지게 될 경우 히터가 계속해서 가열되어 화재로 이어지는 일이 빈번하였다. 또한 수조 내의 물의 높이가 달라지는 등의 문제로 온도감지장치가 물 밖으로 노출되면 온도 과열로 물고기가 폐사할 위험성이 있었던 문제를 해결하기 위해 먹이 생물로서 로티퍼, 알테미아 등의 배양에 있서 중요한 수온을 조절하기 위한 기능이 구비된 수조를 제공한다.
상기의 문제를 해결하기 위하여 본 발명은 일정 면적의 바닥과 높이를 갖는 수조벽으로부터 이격되어 형성된 외부벽과 상기 수조벽와 외부벽 사이에 형성된 온도조절공간 가온장치를 설치하고 온도조절공간을 밀폐하여 에너지효율을 높이고 상기 수조 외부에 형성된 온도조절장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 먹이생물 배양을 위한 항온 수조를 제공한다.
상기 가온장치는 초절전 전열온수관인 것을 특징으로 하며, 상기 가온장치는 물이 충전된 구리관, X-L관, 테프론관 중 선택된 어느 하나의 온수관인 것을 특징으로 하는 먹이생물 배양을 위한 항온수조를 제공한다.
상기 온수관에 충전된 물을 가열하고 공급하는 펌프가 수조외부에 형성되며,상기 온도조절공간은 공기, 실리콘, 물, 오일 중 어느 하나로 충전한 것을 특징으로 하는 먹이생물 배양을 위한 항온수조를 제공한다.
본 발명에서 제공하고 있는 수조벽에 가온장치를 일체화시킨 항온수조는 히터를 수중에 침전시켜서 가온하여 온도를 조절함으로써 사용자의 부주의나 사육수의 증발 및 누수 등으로 인한 히터의 과열에 따른 화재의 위험을 차단함으로써 배양기 관리를 용이하게 하여 인력 낭비를 줄이며, 사육수 가온 시 에너지 효율을 높여 전력소모를 줄일 수 있다.
도 1은 종래에 사용된 액체가열용 히터봉을 나타낸다.
도 2는 본 발명에 따른 먹이생물 배양을 위한 항온수조의 실시예 1을 나타낸 분해사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 먹이생물 배양을 위한 항온수조에 전열관을 설치하는 과정을 나타낸 사진이다.
도 4은 본 발명에 따른 먹이생물 배양을 위한 항온수조의 전열관을 매립 후, 가온 중인 배양기를 나타낸 사진이다.
도 5는 본 발명에 따른 먹이생물 배양을 위한 항온수조의 실시예 2를 나타낸 분해사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 먹이생물 배양을 위한 항온수조의 실시예 1을 나타낸 분해사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 먹이생물 배양을 위한 항온수조에 전열관을 설치하는 과정을 나타낸 사진이다.
도 4은 본 발명에 따른 먹이생물 배양을 위한 항온수조의 전열관을 매립 후, 가온 중인 배양기를 나타낸 사진이다.
도 5는 본 발명에 따른 먹이생물 배양을 위한 항온수조의 실시예 2를 나타낸 분해사시도이다.
본 발명은 양식어가 자어 치어의 종묘단계에서 섭이할 수 있는 로티퍼 등의먹이생물을 효율적으로 배양하기 위하여, 수온을 일정온도로 안정적으로 유지할 수 있도록 한 항온수조에 관한 것이다. 이하 본 발명을 구체적으로 설명한다.
도 1은 종래에 사용된 액체가열용 히터봉을 나타낸다. 종래에는 배양기 내 사육수의 가온을 위하여 티타늄 히터 등을 사육수에 직접 침전시켜 사용하였는데, 사용자의 부주의 등으로 인하여 히터가 사육수 위로 드러나 공기 중에 노출될 경우 히터가 과열되면서 화재발생 등의 위험이 있어 양식업자는 히터의 사육수내 침전 여부를 지속적으로 확인해야하는 번거로움이 있었다.
본 발명에 따른 먹이생물 배양을 위한 항온수조는 가온장치가 수조 내벽을 감싸도록 장착되어 수조와 일체형을 이루므로 상기와 같은 사용자 부주의에 의한 화재발생 또는 양식어 폐사의 위험성을 원천적으로 차단하고, 히터 관리의 번거로움을 줄여 불필요한 인력의 낭비를 감소시킬 수 있다.
도 2는 본 발명에 따른 먹이생물 배양을 위한 항온수조를 나타낸 분해사시도이다. 먹이생물 등의 배양에 필요한 일정 면적의 바닥과 높이를 갖는 수조(100)의 수조벽으로부터 일정 공간(220)을 두고 외부벽(300)을 설치한다. 상기 일정공간은 온도조절공간(220)으로 전열관이나 온수관 등의 가온장치(200)를 배치하여 열효율을 높일 수 있도록 1~15cm, 바람직하게는 3~10cm의 간격을 유지하도록 제조한다.
도 3은 본 발명에 따른 먹이생물 배양을 위한 항온수조에 전열관을 설치하는 과정을 나타낸 사진이다. 외부벽(300)과 수조(100)사이에 위치한 온도조절공간(220)은 온도조절을 위한 충전재에 따라 방수기능이 필요하므로 외부벽을 수조(100)보다 온도조절 공간만큼 더 큰 크기의 수조를 사용하고 그 내부에는 가온장치(200)를 설치한 후, 수조(100)의 벽면을 방수되도록 부착시켜 구성할 수 있다(도 2). 더욱 바람직하게는 외부벽(300)으로 사용할 수 있는 통 내부에 가온장치를 설치한 후, 가온장치가 설치되는 온도조절공간만큼 더 작은 크기의 수조(100)를 내부에 설치하여 구성한다.
수조의 재질은 가볍고 먹이생물양식에 일반적으로 사용하는 폴리프로필렌 등을 사용할 수 있으며, 배양하는 먹이생물의 종류에 따라 투명 플라스틱 등을 사용할 수 있다. 가온장치(200)는 초절전 전열온수관을 사용할 수 있다. 초절전 전열온수관은 외부에 히터나 펌프를 따로 설치 않고 밀폐된 X-L파이프 내에 직접 가열장치인 전열선으로 발열하여, 특수 열매체를 이용하여 난방효율을 높인 온열관으로 이루어진 가온장치이다.
초절전 전열온수관은 X-L파이프 안에 실리콘과 테프론으로 이중코팅된 니켈크롬 열선을 삽입하고 특수열매체를 충진한 다음 완전 밀폐시켜 구성한다. 열선을 가열시키면 관내 액체가 가열되고 높은 효율로 주변에 열을 전달한다. 이러한 초절전 전열온수관의 사용은 단순 히터 방식보다 에너지효율이 높아 종래에 배양기의 가온과 보온을 위하여 주로 사용되고 있는 티타늄 히터 등의 가온장치보다 전력소모를 줄여 비용을 감축할 수 있다.
가온장치는 수조와 외부벽 사이에서 수조 둘레를 에워싸는 형태로 설치되며 가온장치가 수조둘레를 일정 간격으로 에워쌀 수 있도록 하나 이상의 고정틀이 수조와 외부벽 사이에 거치된다. 고정틀은 직선으로 된 파이프로서 하나 이상의 가온장치를 거치할 수 있는 홈이 형성될 수 있다.
수조의 외부와 외부벽의 사이 공간에는 스티로폼, 발포수지, 에어로젤, 스펀지, 에어캡, 은박발포재 등의 보온단열재(400)로 감싸서 수조의 열손실을 최소화할 수 있다. 또한, 온도조절공간(220) 내에 가온장치(200)를 설치한 후, 온도조절공간은 공기, 실리콘, 물, 오일 등으로 충진할 수 있고, 비열이 높은 물을 충진하여 수조(100)내 사육수의 보온효과를 높일 수 있다.
온도조절공간(220)에 가온장치(200)를 설치하고 충진재가 충진되면 밀폐밴드(250)로 밀폐시킨다. 밀폐밴드(250)는 실리콘이나 고무, 발포수지 등을 사용하여 실링하는 방법으로 이루어진다. 이와 같이 온도조절공간(220)에 가온장치(200)가 설치되고 밀폐된 형태로 수조(100)와 일체형으로 구성된다.
수조(100) 외부에 형성된 온도조절장치(230)는 온도조절부, 온도센서부, 과승방지센서부, 전원부로 구성되어 배양기 내의 사육수 온도를 필요한 범위에서 정확히 조절할 수 있다. 수조 하부에는 먹이생물회수관(500)을 형성하여 사육수를 배출함으로써 먹이생물을 회수할 수 있고, 배양기의 세척도 용이하게 할 수 있다.
도 4는 본 발명에 따른 먹이생물 배양을 위한 항온수조의 전열관을 매립 후, 가온 중인 먹이생물 배양을 위한 항온수조를 나타낸 사진을 나타낸다. 적정한 온도로 조절된 수조에는 먹이생물의 배양을 위하여 에어블로어, 먹이 주입기, 광원 등을 더 장착할 수 있다.
도 5는 본 발명에 따른 먹이생물 배양을 위한 항온수조의 또 다른 실시예를 나타낸 분해사시도이다. 온도조절공간(220) 내의 가온장치(200)로 구리관, X-L관, 테프론관 등의 온수관을 사용하고 수조(100) 외부에서 온수관 내의 물을 가열 및 순환시켜 사육수를 가온시킨다.
외부에 소형의 히터와 펌프 및 온수탱크(240)를 구비한 온도조절장치를 사용한다는 점에서 상기 실시예에 비하여 공간이용 및 에너지 효율이 낮으나, 종래의 난방 보일러형으로 온수를 순환시키는 방식인 점에서 단순히터방식의 가온장치에 비하여 안전하고 경제적이다.
온수관을 이용한 가온장치가 장착된 항온수조는 외부벽(300)과 수조(100)사이에 위치한 온도조절공간(220)이 방수기능이 필요하지 않으므로 수조 내부에 직접설치할 수 있으며, 도 2에서와 같이 외부벽을 수조(100)보다 온도조절 공간만큼 더 큰 크기의 수조를 사용하고 그 내부에는 가온장치(200)를 설치한 후, 수조(100)의 벽면이 방수되도록 부착시켜 구성할 수도 있다. 더욱 바람직하게는 외부벽(300)으로 사용할 수 있는 수조 내부에 가온장치를 설치한 후, 가온장치가 설치되는 온도조절공간만큼 더 작은 크기의 수조(100)를 내부에 설치하여 구성한다.
수조의 재질은 가볍고 먹이생물양식에 일반적으로 사용하는 폴리프로필렌 등을 사용할 수 있으며, 배양하는 먹이생물의 종류에 따라 투명 플라스틱 등을 사용할 수 있다. 가온장치(200)는 온수관을 사용할 수 있다. 온수관은 외부에 히터나 펌프를 따로 설치 않고 온수탱크로부터 연결된 온수관이 수조의 내벽 또는 외벽을 돌아 열교환한 후 다시 온수탱크로 돌아와 일정온도로 유지되면서 온수관으로 이루어진 가온장치에 일정온도를 공급한다.
온수탱크(240)에서 주입된 물은 온도조절장치(230) 내의 히터에 의해 가열되고 펌프에 의해 가온장치(200)를 따라 이동하면서 온도조절공간(220)에 충전된 매체와 열교환되어 가온시킨 후, 온수탱크(240)로 회수되어 다시 가열된다. 이때 온도조절장치(230)는 배양기 내의 사육수 온도를 필요한 범위에서 정확히 조절한다.
온수관은 X-L파이프 안에 담수가 충진되며, 출수부와 입수부가 온수탱크와 연결되어 이루어진다. 이러한 온수관의 사용은 단순 히터 방식보다 에너지효율이 높아 종래에 배양기의 가온과 보온을 위하여 주로 사용되고 있는 티타늄 히터 등의 가온장치보다 전력소모를 줄여 비용을 감축할 수 있다.
가온장치는 수조와 외부벽 사이에서 수조 둘레를 에워싸는 형태로 설치되며 가온장치가 수조둘레를 일정 간격으로 에워쌀 수 있도록 하나 이상의 고정틀이 수조와 외부벽 사이에 거치된다. 고정틀은 직선으로 된 파이프로서 하나 이상의 가온장치를 거치할 수 있는 홈이 형성될 수 있다.
수조의 외부와 외부벽의 사이 공간에는 스티로폼, 발포수지, 에어로젤, 스펀지, 에어캡, 은박발포재 등의 보온단열재(400)로 감싸서 수조의 열손실을 최소화할 수 있다. 또한, 온도조절공간(220) 내에 가온장치(200)를 설치한 후, 온도조절공간은 공기, 실리콘, 물, 오일 등으로 충진할 수 있고, 비열이 높은 물을 충진하여 수조(100)내 사육수의 보온효과를 높일 수 있다.
수조(100) 외부에 형성된 온도조절장치(230)는 온도조절부, 온도센서부, 과승방지센서부, 전원부로 구성되어 배양기 내의 사육수 온도를 필요한 범위에서 정확히 조절할 수 있다. 수조 하부에는 먹이생물회수관(500)을 형성하여 사육수를 배출함으로써 먹이생물을 회수할 수 있고, 배양기의 세척도 용이하게 할 수 있다.
본 발명은 먹이생물 등의 배양기의 수조벽에 가온장치를 일체화 시킨 가온장치 일체형 배양기로서 히터를 수중에 침전시켜서 가온하여 온도를 조절함으로써 사용자의 부주의나 사육수의 증발 및 누수 등으로 인한 히터의 과열에 따른 화재의 위험을 차단함으로써 배양기 관리를 용이하게 하여 인력 낭비를 줄이며, 사육수 가온 시 에너지효율을 높여 전력소모를 줄일 수 있으므로 산업상 이용가능성이 있다.
100 : 수조 200 : 가온장치 210 : 고정틀
220 : 온도조절공간 230 : 온도조절장치 240 : 온수탱크
250 : 밀폐밴드 300 : 외부벽 400 : 보온단열재
500 : 먹이생물회수관 510 : 먹이생물회수밸브
220 : 온도조절공간 230 : 온도조절장치 240 : 온수탱크
250 : 밀폐밴드 300 : 외부벽 400 : 보온단열재
500 : 먹이생물회수관 510 : 먹이생물회수밸브
Claims (5)
- 일정 면적의 바닥과 일정높이의 벽으로 이루어진 수조,
상기 수조의 수조벽으로부터 일정거리 이격되어 외부벽이 형성되고, 수조벽과 외부벽 사이에 온도조절공간이 형성되며,
상기 온도조절공간에는 X-L파이프 안에 실리콘과 테프론으로 이중코팅된 니켈크롬 열선을 삽입하고 열매체를 충진한 다음 완전 밀폐시켜 이루어지는 초절전 전열온수관이 수조벽을 감싸도록 형성되는 가온일체형 수조로 이루어지며,
수조 외부에는 초절전 전열온수관과 연결되는 온도조절장치가 형성된 것을 특징으로 하는 먹이생물 배양을 위한 항온수조. - 삭제
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