KR101657413B1 - 대형 해조류용 채묘장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수조 바닥이 설치되고 외벽으로 둘러싸여 상부가 개구되어 내부공간을 형성하는 채묘수조, 상기 채묘수조의 끝부 어느한 쪽에 설치되는 거치대, 수조바닥과 일정거리 이격되어 상기 거치대 내부에 고정설치되는 모조방출 프레임, 상기 채묘수조의 내부공간에 하나이상 복수개 설치되는 채묘틀로 이루어지고, 모조방출 프레임은 중심축과 연결설치되어 구동모터에 의해 에너지를 회전에너지로 전환하여 중심축을 축으로하여 회전하면서 모조 방출 프레임에 방사상 구조로 하나이상 설치된 해조류고정틀에 고정된 성숙한 해조류가 채묘수조의 사육수와 마찰을 일으키면서 유주자 및 유배를 안정적으로 방출하여 단시간 내에 채묘틀에 부착되어 운동성 및 비운동성 해조류의 채묘효율을 높일 수 있는 효과가 있다.

Description

대형 해조류용 채묘장치　{seed collecting device of seaweed}

본 발명은 홍조류, 갈조류 녹조류 등의 대형 해조류용 채묘장치로 더욱 상세하게는 성숙한 해조류로부터 유배 및 유주자의 안정적인 방출이 가능하고 방출된 유배 및 유주자가 단시간 내에 기질에 부착되어 채묘효율을 높일 수 있는 대형 해조류용 채묘장치에 관한 것이다.

바다에 사는 조류(藻類)는 부유생활을 하는 식물 플랑크톤과 고착생활을 하는 대형조류로 구분된다. 보통 대형조류를 해조류라고 지칭하며, 분류상 녹조식물, 갈조식물, 홍조식물 중 바다에 사는 종류가 포함된다.

갈조류 모자반과(Sargassaceae, Phaeophyta)에 속하는 대형 해조류들은 저조선 부근에서 점심대 상부에 걸쳐 큰 군란을 형성하는데 이와 같은 군락은 해중림을 조성하여, 어류와 패류 등 유용 수산동물자원의 서식처와 산란장으로 이용됨으로써, 해양생태계 유지에 있어 매우 중요한 기능을 담당하고 있다.

해중림을 구성하는 모자반류는 모두 28종으로 알려져 있고, 이 중에서 수산업상 중요한 종으로는 모자반(Sargassum fulvellum)외 10여종에 국한이 되며 식용으로 이용되는 것은 모자반이 대표적이다. 모자반은 자웅이주이며, 타원형 또는 도란형의 기포 끝에 미철두 또는 소엽을 가지는 것이 특징이다.

모자반은 유성생식과 무성생식(영양번식)으로 번식하는 다년생이다. 유성생식은 2~4월에 성숙한 모자반의 잎겨드랑이에서 형성되는 생식기탁으로부터 수정란이 떨어져 나와 발아하여 채묘는 3~4월경에 가능하다. 5~6월경에 유체의 유엽은 5~10mm길이로 자라나고, 유엽의 길이생장이 빨라지기 시작하여 다음해 1~3월에 1.5~2m로 성장하면서 4~5월경에는 생식세포를 방출한다.

해조류 인공채묘는 모조를 획득하고 관리하는 모조확보 및 준비단계, 확보한 모조를 뮬러가재 또는 모기장과 같은 조밀한 망을 형성된 채로 거른 멸균해수에 수회 세척하여 농밀한 유배액으로 만드는 단계, 유배액을 채묘사에 담그는 습식법 또는 붓을 이용하여 채묘틀의 종사에 발라주는 건식법으로 채묘사에 종묘를 채묘하는 단계로 이루어진다. 채묘틀은 일정기간 동안 수조배양을 거친 후, 모자반 유체의 크기가 3~5mm이상이 되면 바다로 옮겨 가이식을 실시한다.

특히 채묘틀의 종사에 비운동성 해조류를 채묘하기 위해서는 모체 해조류에서 포자 방출시에 단시간 내에 채묘사에 부착이 되어야 하는데 상기와 같은 건식법이나 기존의 습식방법으로 종묘를 채묘사에 채묘하는 경우 부착률이 현저하게 떨어지는 문제점이 발생하여 이에 대한 개선이 필요하다.

국내 등록특허번호 제10-0914556호에는 해조류의 모조 또는 포자가 부착된 로프와, 상기 로프의 신축을 위해 상기 로프에 설치되는 신축부를 가지는 모조 줄과, 모조 줄을 바다에 투입되는 자연석 또는 인공구조물의 표면에 고정시키기 위한 고정부재를 구비하여 모조줄 자체에 신축변형이 가능한 신축부를 마련하여 장력을 가함으로써 모조줄이 탄성변형력을 유지하여 풍파나 강한 해류에 의한 모조줄의 유동을 방지할 수 있는 해중림 조성을 위한 해조류 부착 장치 및 이를 이용한 해조류 부착 방법에 관하여 개시되어 있다. 국내 등록특허번호 제10-1311371호에는 베이스 프레임 상부면 중앙부에 연승줄을 안내하도록 안내 받침판과 이송 받침판을 구비한 베이스부와 상기 베이스부에 설치되어 종묘가 끼워지는 연승줄을 벌려주도록 이동핀이 구비된 이동 실린더와 고정핀이 구비된 고정핀축이 설치되고, 상기 이동핀과 고정핀을 상하로 이동시키는 승강 실린더가 설치된 끼움 유닛과, 상하 실린더와 전후 실린더를 구비한 클램핑 유닛과 상기 끼움유닛에 의해 벌려진 연승줄에 종묘를 끼운후, 일측방향으로 이송시키기 위해 설치된 이송 유닛과, 상기 베이스부의 상부에 이동홈이 형성된 고정판이 고정되고 상기 고정판에 설치되는 밸런싱 롤러를 구비한 밸런싱축이 설치된 밸런싱 유닛으로 구성된 미역 종묘 자동 끼움장치에 관하여 개시되어 있다. 국내 공개특허공보 제10-2012-0006304호에는 해중림을 조성하고자 하는 해역에 기설치된 어초나 자연암반에 친환경 지지체와 접착제를 이용하여 수중에서 해조류를 이식하여 이식작업이 빠르고 해양환경의 훼손이 없으며 착생율을 높일 수 있도록 해중림을 조성하고자 하는 조성해역을 선정하는 해역선정단계와, 조성해역 내에 분포된 자연암반 또는 인공어초를 포함하는 부착기질을 선정하는 부착기질선정단계와, 부착기질의 표면에 해조류를 지지할 수 있는 지지체를 수중에서 고정시켜 상기 해조류를 이식하는 수중이식단계로 이루어진 해중림 조성을 위한 해조류 이식방법에 관하여 개시되어 있다. 국내 등록특허번호 제10-1413324호에는 채묘틀에 감긴 채묘사에 채묘된해조류를 바다에서 본 양식하기 전까지 일정기간 동안 일정넓이와 깊이로 형성된 직사각형태의 수조틀 내부에 설치되는 굴곡으로 이루어진 해수 수로트랙의 수심방향 외벽에 형성된 가이드에 해조류 채묘틀을 유수방향에 따라 수평으로 거치하여, 유수식으로 해수 교환을 함으로서 종사 기질에 부착된 해조류 종묘를 중간 육성함으로서 엽체를 수조환경에서 충분히 단련 성장시킬 수 있는 해조류 종묘생산용 트랙형 수평식 유수수조 및 이를 이용한 해조류 종묘생산방법에 관하여 개시되어 있다. 그러나 상기 선행문헌은 모체 해조류에서 방출된 포자가 비운동성을 갖는 해조류의 채묘를 위한 채묘장치를 제공하는 본 발명의 구성과 목적에서 차이를 보인다.

본 발명은 채묘틀의 종사에 운동성 및 비운동성 해조류를 단시간에 채묘하기 위해, 모체를 해수에 타격자극을 주는 회전력을 부여하여 포자를 사육수에 일정 속도로 침강시켜 방출하게하고 방출된 포자를 단시간 내에 채묘사에 부착할 수 있도록 한 채묘장치를 제공하는 것을 과제로 한다.

상술한 문제점을 해결하기 위해, 채묘수조에 거치대에 모조방출 프레임을 고정시키고 채묘수조 내부에 유주자 및 유배를 부착시킬 수 있는 채묘틀을 다수개 설치하여, 성숙한 해조류 모조가 고정된 해조류 고정틀을 모조방출 프레임에 고정시키고 모조방출 프레임에 회전력을 부여함으로서 운동성 및 비운동성을 갖는 포자가 들어있는 해조류 고정틀과 해수가 마찰을 일으키게 하여 성숙한 해조류로부터 방출된 유주자 및 유배를 채묘할 수 있도록 한 대형 해조류용 채묘장치를 제공한다.

채묘장치는 수조 바닥이 설치되고 외벽으로 둘러싸여 상부가 개구되어 내부공간을 형성하는 채묘수조; 상기 채묘수조의 어느 일단에 설치되는 거치대; 채묘수조 바닥과 일정거리로 이격되어 상기 거치대 내부에 고정 설치되는 모조방출 프레임; 상기 채묘수조 내부공간에 하나 이상 설치되는 채묘틀로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

모조방출 프레임은 원형으로 이루어진 2개의 휠프레임이 평행하게 일정간격으로 이격되고, 각각의 평행하는 휠프레임을 연결시켜주는 복수개의 연결프레임이 설치되며, 어느 한 쪽의 휠프레임에는 휠프레임이 회전할 수 있도록 회전력을 부여할 수 있는 구동모터가 연결되며, 상기 연결프레임에는 성숙한 해조류가 고정될 수 있는 해조류 고정틀이 하나 이상 설치되어 방사상구조를 이루는 것을 특징으로 한다.

또한 해조류 고정틀은 일정크기로 형성된 판프레임이 힌지결합에 의해 연결되어 포개어질 수 있도록 형성된 것을 특징으로 한다.

본 발명은 채묘수조에 수용된 해수 내의 채묘틀에 성숙한 해조류의 유주자 및 유배를 해수와의 마찰에 의해 방출시켜 방출된 유주자 및 유배가 채묘 기질에 부착할 수 있는 기능이 유지되는 단시간(10~20초)에 채묘틀의 종사에 부착시킬 수 있다. 또한 기존의 채묘작업을 수작업으로 하던 것과는 달리 구동모터에 의해 채묘 과정이 자동화되어 작업시간을 감소 및 포자부착 효율을 증가시킬 수 있다.

도 1은 종래의 해조류 채묘방법을 나타낸다.
도 2는 본 발명의 대형 해조류용 채묘장치의 사시도를 나타낸다.
도 3은 본 발명의 대형 해조류용 채묘장치의 거치대를 나타낸다.
도 4는 본 발명의 대형 해조류용 채묘장치의 모조방출 프레임을 나타낸다.
도 5는 본 발명의 대형 해조류용 채묘장치의 해조류 고정틀 실시예를 나타낸다.
도 6은 본 발명의 대형 해조류용 채묘장치의 채묘틀을 나타낸다.
도 7은 본 발명의 대형 해조류용 채묘장치의 작동원리를 나타낸다.
도 8은 본 발명의 대형 해조류용 채묘장치를 이용하여 채묘를 실시한 채묘사 확대도를 나타낸다.

이하, 본 발명의 실시예에 따른 첨부된 도면에 의하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 종래의 해조류 채묘방법을 나타낸다. 일반적으로 해조류 인공채묘는 모조를 획득하고 관리하는 모조확보 및 준비단계, 확보한 모조를 뮬러가재 또는 모기장과 같은 조밀한 망이 형성된 채로 거른 멸균해수에 수회 세척하여 농밀한 유배액으로 만드는 단계, 유배액을 채묘사에 담그는 습식법 또는 붓을 이용하여 채묘틀의 종사에 발라주는 건식법으로 채묘사에 종묘를 채묘하는 단계로 이루어진다.

도 1에 도시된 그림은 채묘단계에서 유주자 또는 유배가 고농도로 수용된 유배액에 담그는 습식 채묘방법을 나타낸다. 그러나 상기 습식 채묘방법에서 유배액을 만드는 단계는 성숙한 해조류(모조)를 손으로 비벼서 유배 및 유주자를 방출시킨 후에 해수와 섞어 농밀한 유배액을 만들고, 붓으로 유배액을 채묘틀에 발라주거나 담그는 과정으로 이루어질 수 있다.

그러나 상기 방법에 따르면 성숙한 해조류에서 손으로 비빔으로서 유배 및 유주자를 방출시키는 경우, 유배 또는 유주자의 뿌리부가 손상되어 기질에 부착성에 떨어지거나, 유배액 생성시 해수중에 부착기질이 없는 거치시간이 길어지게 된다. 이 때문에 운동성 및 비운동성 해조류의 경우, 모조에서 유배 및 유주자가 방출되고 단시간(약 10~20초)내에 기질에 부착이 되지 못하면 채묘 효율이 낮아지는 문제점이 발생하므로 이러한 문제점을 해결하기 위하여 모조로부터 안정적인 유주자 및 유배를 획득하고 모조로부터 방출시 단시간 내에 기질에 부착이 가능할 수 있도록 한 채묘장치가 필요하다.

도 2는 본 발명의 대형 해조류용 채묘장치의 사시도를 나타낸다. 본 발명은 수조 바닥이 설치되고 외벽으로 둘러싸여 상부가 개구되어 내부공간을 형성하는 채묘수조(10); 상기 채묘수조 일단의 어느 한 쪽에 설치되는 거치대(20); 수조바닥과 일정거리 이격되어 상기 거치대 내부에 고정, 설치되는 모조방출 프레임(30); 상기 채묘수조의 내부공간에 하나 이상 설치되는 채묘틀(40)로 이루어진다.

채묘수조(10)는 폴리아미드, 폴리아세탈, 폴리카보네이트, 폴리페닐렌 옥시드, 폴리브티렌 테레프타레이트, 고밀도 폴리에틸렌, 염화비닐, 경질 수지와 같은 내구성과 해수부식에 강한 재질로 이루어지는 것이 적절하다.

채묘수조는 성숙한 모조로부터 방출된 포자를 채묘틀로의 채묘가 이루어지고, 해조류의 채묘 후에는 해조류의 유엽 크기가 약 10mm크기로 성장할 때까지 수조배양이 이루어지는 공간으로 여과해수가 공급되는 사육수 공급장치 또는 성장에 알맞은 조도를 조절할 수 있는 차광막, 해조류의 성장에 알맞은 수온으로 조절할 수 있는 수온조절 장치 등이 설치될 수 있다.

채묘틀은 모조방출 프레임이 회전하는 방향을 마주보고 수조의 수심방향으로 수직으로 교차되도록 세워 채묘틀 사이가 수로를 형성되도록 지그재그 방향으로 설치하는 것이 적절하다. 또한 수조의 상부 가로지지대 또는 수조 내측 벽에는 채묘틀을 고정할 수 있도록 고정장치를 형성한다. 모조방출 프레임이 회전함으로서 수조 내의 사육수로 유배 또는 유주자가 방출되고 모조방출 프레임의 회전에 따라 사육수에 파동이 전달됨으로서 방출된 유주자 또는 유배는 파동 진동을 통해 수조 끝부분으로 이동하면서 채묘틀에 감겨진 채묘틀에 사육수가 걸러지면서 부착되어 안정적으로 유주자 및 유배를 획득할 수 있다.

도 3은 본 발명의 대형 해조류용 채묘장치의 거치대를 나타낸다. 거치대(20)는 양방향의 수조외벽 측면에 부착되어 지면과 수직방향으로 일정간격으로 하나 이상 설치되는 지지프레임과, 각 지지프레임을 연결시켜주는 하나 이상의 수평부재와, 지지프레임 상부에 연결되어 수평부재에 의해 연결, 고정되는 수직부재로 이루어질 수 있다. 거치대의 전체 프레임은 해수의 부식에 강한 재질로 형성되어 내부에 모조방출 프레임이 하나 이상 수용되고 작동이 용이할 수 있는 크기로 설치되며, 채묘수조의 개구부에 설치된다.

또한 수조외벽에 설치된 지지프레임 사이에는 선반(21)이 연결 설치될 수 있다. 선반은 구동모터(22)와 모터에 전력을 제공하고 제어할 수 있는 제어시스템이 설치되는 공간이다. 지지프레임을 연결하는 수평부재에는 베어링 하우징(23)이 설치되어 선반에 설치된 구동모터와 벨트(24)를 매개로 연결되어 구동모터의 회전력을 전달하여 회전시킬 수 있다.

도 4는 본 발명의 대형 해조류용 채묘장치의 모조방출 프레임을 나타낸다. 모조방출 프레임(30)은 물레구조와 같이 원형으로 이루어진 2개의 휠프레임이 평행하게 일정간격 이격되고, 각각의 평행하는 휠프레임을 연결시켜줄 수 있도록 휠프레임 가장자리에는 다수개의 연결프레임이 설치되어, 양측의 휠프레임을 고정시켜줄 수 있을 뿐만 아니라 해조류 고정틀(31)을 설치할 수 있다.

휠프레임은 전체적으로 거치대 구조물 내부에 설치될 수 있는 크기로 형성되는 것이 적절하다. 휠프레임은 원형프레임인 테두리와 구동모터로부터 회전력을 전달하는 플렌지 휠이 테두리의 원심에 형성되고, 플렌지 휠을 중심으로 테두리와 플렌지 휠을 연결시키도록 하나 이상 형성된 살대로 이루어져 있다.

플렌지 휠 원심에는 통공이 형성되어 중심축(32)이 관통, 설치될 수 있고, 중심축은 베어링 하우징에 형성된 고정공에 관통, 설치됨으로서 벨트에 의해 전달된 구동에너지를 중심축을 중심으로 하는 회전에너지로 전달 및 변환하는 역할을 하게 된다.

해조류 고정틀(31)은 유배 또는 유주자를 수집하기 위해서 성숙한 해조류모조가 고정되는 틀로서 휠프레임 이격공간에 설치된 연결프레임에 하나 이상 고정되어 방사상(放射狀)과 같은 구조를 이룰 수 있다. 해조류 고정틀은 일체형이 아닌 일정크기로 형성되어 일정면적에 설치될 수 있도록 하는 것이 적절한데 이는 일체형으로 형성될 경우, 성숙한 해조류를 고정시키면 중력으로 인해 휠프레임의 회전에 의해 회전하는 반대 방향으로 쏠리게 되어 회전효율이 저하되는 문제점을 방지하기 위함이다.

도 5는 본 발명의 대형 해조류용 채묘장치의 해조류 고정틀 실시예를 나타낸다. 본 발명의 해조류 고정틀은 일정크기로 형성된 판프레임이 힌지결합에 의해 연결이 되어 포개어질 수 있고 포개어지는 판프레임의 사이에 해조류를 고정시킬 수 있다. 또한, 상기 판프레임은 해조류 모조를 고정하면서 성숙한 해조류 모조로부터 유배 또는 유주자 등이 방출되기 용이하도록 적정크기의 망 또는 틀로 형성되는 것이 바람직하다. 도 5의 실시예로는 망으로 형성된 판프레임이 똑딱이 고정장치로 고정되는 것으로 도시되었으나 판프레임의 형성구조나 고정장치는 본원발명의 판프레임의 목적을 달성할 수 있는 것이라면 이에 한정되지 않고 사용자에 따라 변형이 가능하다.

도 6은 본 발명의 대형 해조류용 채묘장치의 채묘틀을 나타낸다. 채묘틀(40)은 성숙한 해조류 모조로부터 방출된 유주자 또는 유배가 부착되는 기질로서 채묘수조에 하나 이상 설치될 수 있다. 일반적으로 채묘틀은 플라스틱 재질로 형성된 장방형의 틀프레임이 설치되고 내부에는 채묘사를 감아 형성되어 이루어질 수 있다. 채묘틀의 채묘사는 부착기질로서의 역할을 하는 것으로 크레모, 18합사, 22합사, 42합사 중에서 선택되는 것으로 형성될 수 있으나 이에 한정되지 않는다.

도 7은 본 발명의 대형 해조류용 채묘장치의 작동원리를 나타낸다. 구동모터에 의해서 운동에너지가 발생하면서 베어링 하우징에 의해 운동에너지는 회전에너지로 에너지 방향이 변환되고, 베어링 하우징에 장착된 중심축을 축으로 하여 모조방출 프레임이 회전하게 된다.

채묘수조에는 수조높이의 절반이 넘지 않도록 사육수를 공급하고, 모조방출 프레임이 회전하면서 모조방출 프레임에 설치된 해조류 고정틀은 채묘수조에 수집된 사육수와 접촉시에 충격파를 일으키게 된다. 이때 충격파로 인해 해조류 고정틀에 고정되었던 성숙한 해조류 모조에서는 유배 및 유주자 방출이 시작되고 사육수와 채묘수조에 설치된 채묘틀이 유동에 의해 부딪히면서 단시간에 포자가 채묘사에 부착하여 운동성 및 비운동성 해조류의 채묘효율을 높일 수 있다.

도 8은 본 발명의 대형 해조류용 채묘장치를 이용하여 채묘를 실시한 후 10분 뒤에 채묘사를 35배 확대한 확대도를 나타낸다. 기존의 방법은 유주자 및 유배 획득방법은 손으로 비벼서 성숙한 해조류(모조)로부터 유배 및 유주자를 획득함으로서 유주자 및 유배의 뿌리가 손상되어 부착효율이 떨어지는 반면, 본 발명의 경우 모조에서 유배 또는 유주자가 방출될 시에 뿌리가 손상되지 않고 채묘사에 부착됨으로서 가이식 시에도 포자가 채묘사로부터 탈락하지 않고 지속적으로 유지됨으로서 성숙한 해조류로 성장할 수 있다.

대형 해조류용 채묘장치를 이용함으로서 운동성 및 비운동성 해조류 채묘시에 유주자 및 유배가 농축된 유배액을 장기간 거치시킴으로 인해 채묘 기질에 부착효율을 증가시킬 수 있고, 성숙한 해조류 모조로부터 유주자 및 유배를 방출시킬 시에 뿌리가 손상되는 것을 방지시킬 수 있을 뿐만 아니라 작업공정의 자동화가 가능하여 해조류 양식산업의 생산성을 높일 수 있어 양식 기반확대 및 수산분야의 발전은 물론, 양식기술의 국제경쟁력 제고로 어업인 소득증대에 기여 가능하므로 산업상 이용 가능성이 있다.

　

10: 채묘수조
20: 거치대 21: 선반
22: 구동모터 23: 베어링하우징
24: 벨트 30: 모조방출 프레임
31: 해조류 고정틀 32: 중심축
40: 채묘틀

Claims (5)

1. 수조 바닥이 설치되고 외벽으로 둘러싸여 상부가 개구되어 내부공간을 형성하는 채묘수조; 상기 채묘수조의 어느 일단에 설치되는 거치대; 채묘수조 바닥과 일정거리로 이격되어 상기 거치대 내부에 고정 설치되는 모조방출 프레임;
   상기 모조방출프레임은 원형으로 이루어진 2개의 휠프레임이 평행하게 일정간격으로 이격되고, 각각의 평행하는 휠프레임을 연결시켜주는 복수개의 연결프레임이 설치되며, 어느 한 쪽의 휠프레임에는 휠프레임이 회전할 수 있도록 회전력을 부여할 수 있는 구동모터가 연결되며;
   망 또는 틀로 형성된 일정크기의 판프레임으로 힌지 결합으로 포개질 수 있도록 형성되며, 상기 판프레임 사이에는 해조류 모조가 고정되는 해조류 고정틀이 휠프레임 이격공간에 설치되는 연결프레임에 하나 이상 설치되어 방사상 구조를 이루며;
   상기 채묘수조 내부공간에는 모조방출 프레임이 회전하는 방향을 마주보고 수조의 수심방향으로 수직으로 교차되도록 하나 이상 세워지는 채묘틀로 이루어지는 것을 특징으로 하는 대형 해조류용 채묘장치
   
2. 제1항에 있어서, 상기 거치대는 양방향의 수조외벽 측면에 부착되어 지면과 수직방향으로 일정간격 하나 이상 설치되는 지지프레임과, 각 지지프레임을 연결시켜주는 하나 이상의 수평부재와, 지지프레임 상부에 연결되어 수평부재에 의해 연결 고정되는 수직부재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 대형 해조류용 채묘장치
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