KR101712440B1 - 유해조류 방제를 위한 개구리밥과식물 배양용 수상구조물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 호소에서 개구리밥과식물을 배양하여 유해조류를 방제함에 있어서, 소호에서 배양되는 개구리밥과식물의 위치 관리와 회수가 용이하고, 개구리밥과식물을 수중동물의 섭식으로부터 보호할 수 있으며, 호소의 수면에 개구리밥과식물이 번성함에 따라 유발될 수 있는 혐오풍경의 문제를 경감시킬 수 있는, 유해조류 방제를 위한 개구리밥과식물 배양용 수상구조물에 관한 것이다. 본 발명에 따른 수상구조물(1)은, 유해조류의 증식을 억제하기 위해 개구리밥과식물(3)을 호소(4)에서 배양하는 것에 사용되고, 다수를 서로 결속함으로써 전체적으로 수면(5) 위에 떠 있는 상태에서 일정 모양의 전시물(E)을 형성하는 조립유닛의 배양틀(2)을 포함하고; 각각의 상기 배양틀(2)은, 수면(5)에서 일정높이 떠 있을 부력을 가지며, 내측에 폐쇄된 배양구역(10a)을 형성하고, 상기 배양구역(10a) 내에서 수면(5)에 떠 있는 개구리밥과식물(3)이 상기 배양구역(10a)을 벗어나지 못하게 구속하는 테두리틀(10); 및 수중에 침지되게 상기 테두리틀(10)에 설치되고, 상기 배양구역(10a) 내의 개구리밥과식물(3)을 수중동물(6)의 접근으로부터 차단하는 보호그물망(20); 을 포함한다.

Description

유해조류 방제를 위한 개구리밥과식물 배양용 수상구조물{Water Floating Construction for Culturing Lemnaceae for Prevention of Noxious Algae}

본 발명은 유해조류의 방제에 유용한 개구리밥과식물을 호소에 배양하는 것에 사용하기 적합한 수상구조물에 관한 것이며, 보다 구체적으로는 호소에서 개구리밥과식물을 배양하여 유해조류를 방제함에 있어서, 소호에서 배양되는 개구리밥과식물의 위치 관리와 회수가 용이하고, 개구리밥과식물을 수중동물의 섭식으로부터 보호할 수 있으며, 호소의 수면에 개구리밥과식물이 번성함에 따라 유발될 수 있는 혐오풍경의 문제를 경감시킬 수 있는, 유해조류 방제를 위한 개구리밥과식물 배양용 수상구조물에 관한 것이다.

영양염류의 축적에 의한 수자원의 부영양화는 대표적인 수질오염의 하나이며, 수자원의 부영양화는 부유성의 조류, 즉, 식물플랑크톤의 대량 증식의 요인으로 작용하여 녹조현상을 유발한다.

일반적으로 녹조현상은 담수에서만 발생하는데, 공장폐수와 생활하수, 비료, 농약, 가축과 사람의 분뇨 등등 각종 육상 오염물질들이 강 또는 호수로 유입되고 수역에 존재하는 미생물들에 의해 분해된 유기물들이 플랑크톤의 먹이가 되는 질소와 인을 대량으로 생성시키는 것이 녹조의 주요 요인이다.

녹조는 수중의 용존산소를 감소시키며, 독성물질을 생산하여 어류 및 수생생물을 폐사시키고, 더 나아가 수질생태 환경파괴 및 상수원의 고도 정화설비 도입, 자연 미관의 손상 등 여러 문제점을 유발하게 된다. 특히 유독 남조류가 생산하는 독소는 척추동물의 간에 유독한 작용을 하는 것으로 밝혀져 있고, 특히 마이크로시스틴(microcystin)은 간출혈 및 간기능부전 등의 급성 독성을 일으키는 것 외에도 오카다산(okadaic acid) 계열의 화합물과 같이 단백질 인산가수분해효소(phosphatase) 기능을 저해하는 것이 밝혀져 발암의 촉진제로서 작용할 가능성도 보고된 바 있다.

한국 호소에서의 녹조현상은 주로 남조류, 녹조류, 규조류 등이 원인균으로 작용하는 것으로 알려져 있다. 그러나 실제로는 녹조류와 규조류에 의한 녹조현상의 비중은 크지 않으며 대부분이 시아노박테리아(cyanobacteria)라고 불리는 남조류(blue-green algae)들이 가장 큰 원인으로 밝혀져 있다.

이와 같은 남조류는 식물과 마찬가지로 산소발생형 광합성 과정을 통하여 증식이 이루어지며 질소(N), 인(P)과 같은 다량의 영양원소가 필요하다. 따라서 정체된 호소에서 질소, 인 및 유·무기 영양염류 공급 차단, 녹조류의 증식에 적합한 수온상승억제, 빛의 공급 차단 등의 총체적인 제어가 이루어져야 효율적으로 녹조 발생을 억제할 수 있다.

현재 적용되고 있는 녹조제어방법으로는, 수중폭기, 전자파, 차광막과 같은 물리적 제어와 산화제, 응집제, 천연 살조제를 이용한 화학적 제어, 그리고 세균, 천적 생물 등을 이용한 생물학적 제어 등이 있다.

화학적 처리 방법은 단시일에 녹조를 제어할 수 있는 방법으로 국내외에서 널리 사용되고 있으며 주로 황토, 응집제, 황산동, 염소, 오존 등의 물질이 사용되고 있다.

수생식물을 이용한 수질정화 기술은 물리적 화학적 제어 방법에 비해 시설비, 에너지, 그리고 전문적인 유지 관리가 거의 필요 없어서 매우 경제적이고 실용적이지만 단점으로 성장을 마친 생물의 처리문제, 성장조건의 계절적 제어에 따른 효율변동의 한계점을 내포하고 있다. 그럼에도 불구하고 수생식물의 수질정화 능력은 수질환경 측면에서 생태학적으로 매우 중요한 역할을 하고 있다.

수생식물은 직사광선을 차단해 녹조류의 증식을 억제하며, 물속의 질소와 인을 흡수해 제거한다. 또한 부유물질을 흡착해 분해하거나 침전시키고, 광합성을 통한 산소 배출로 물속 용존산소량을 증가시키는 생태학적 순기능이 있다.

현재까지 식물에 의한 수질정화는 기존의 물리, 화학, 미생물학적 유기물처리 방법의 보완 수단으로 적용되고 있으며 국내에서는 주로 부레옥잠을 중심으로 시험 공장(pilot-plant) 규모의 폐·하수처리, 오염된 저수지나 호수의 직접정화 등에 적용되고 있는 실정이다.

그러나 수생식물의 수질정화기술은 수확물의 퇴비 또는 가축 사료로서의 활용가능성은 물론 더 나아가 건강식품이나 기능성 제품으로 활용 가능성도 기대할 수 있어 지속적인 자원순환, 건강한 생태환경 유지 등 수질개선 이외의 부차적인 효과를 발휘할 수 있다. 따라서 수생식물을 이용한 수질정화기술은 물리, 화학적 녹조 제어나 천적을 이용한 녹조제어기술의 단점을 극복하는 대체 수단으로서 한계를 벗어나 습지와 수로, 재배지 등을 이용하여 친수기능과 조화를 이루는 유해 조류의 대량 발생 억제를 위한 고도처리법으로 활용 가능성이 매우 높다.

국내에 자생하는 좀개구리밥(Lemna paucicostata (L.) Hegelmaier) 및 개구리밥(Spirodela polyrhiza (L.) Schelid.)은 개구리밥과에 속하는 수생식물이다. 좀개구리밥은 개구리밥에 비하여 크기가 매우 작으며(길이 3~4mm, 너비 2~3mm) 엽상체 하나에 1개의 수중근을 가지고 있다. 반면 개구리밥은 크기가 크며(길이 3-8mm, 너비 4-6mm) 엽상체 뒷면 중앙부위에 대략 5-11개의 뿌리를 가지고 있다. 개구리밥 식물체는 최적 조건에서 개체의 복제가 2일 이내에 이루어지는 증식 속도가 매우 빠른 식물체이다. 개구리밥의 엽상체는 건중량당 단백질 함량이 최대 45%를 차지하여 어류를 비롯한 가금류와 동물의 영양가 높은 사료로 잠재적 가치가 우수하다. 또한 개구리밥은 붕소, 우라늄, 비소, 납, 니켈, 크롬, 수은 등 환경 유해물질에 대한 내성도 매우 강한 것으로 알려져 있으며 축산폐수 등 유기 오염원에 대한 생물학적 복구 능력이 우수하다.

국내에 자생중인 개구리밥 엽상체는 유성생식을 통해 증식하기보다는 주로 영양번식을 통해 개체 증식이 이루어지며 기온이 낮아지면 월동형 엽상체를 만들어 수면 아래로 가라앉은 다음 월동을 하고, 이듬해 수온이 상승하면 다시 수면 위로 떠올라 개체 증식이 다시 이루어진다. 또한 수표면에 증식중인 개구리밥 개체들은 크기가 작아 쉽게 포집이 가능하여 다른 수생식물들에 비하여 수확이 매우 용이한 식물체이다. 따라서 개구리밥 엽상체가 호수나 저수지의 수표면을 넓게 점유하게 되면 엽상체의 개체 증식과정에서 필연적으로 질소, 인 등 녹조 발생의 원인 물질들을 제거할 수 있을 것이며 또한 자연적으로 햇빛을 차단함으로써 조류 생존에 필요한 빛을 차단함은 물론 상대적으로 수온 상승을 억제하여 호소에서 녹조 발생에 관여하는 물리환경적 요인을 효과적으로 제어할 수 있을 것으로 기대된다.

그러나 개구리밥 식물체들이 가축 사료나 약리적 활용은 물론 다양한 수질환경 친화적인 순기능이 있음에도 불구하고 국내에서는 개구리밥을 이용한 수질정화 관련 기술의 개발이 매우 제한적으로 이루어지고 있는 실정이며, 특히 개구리밥과 식물을 이용한 유제조류 방제 관련 기술은 보고된 바가 없다.

본 발명자 중의 일부는, '부유성 수생식물인 좀개구리밥 및 개구리밥 엽상체를 이용하여 녹조 원인 생물군의 증식을 차단함으로써 녹조발생의 지연 또는 억제 방법으로의 활용 가능성에 관한 연구'에 참여하였고, 그 결과는 대한민국 특허출원 제10-2014-0005165호(발명의 명칭: 개구리밥과 식물 또는 그 추출물을 유효성분으로 함유하는 유해조류 방제용 조성물 및 이의 용도, 출원일: 2014. 01. 15.)로 출원된바 있다.

개구리밥을 유해조류 방제 이외에 수질정화의 목적으로 이용한 종래기술로서는, 대한민국 특허 제10-0223514호의 수생식물을 이용한 오폐수자연정화 시스템, 및 대한민국 공개특허 제10-2002-0011356호의 호수정화시스템 등이 있다.

개구리밥을 배양 및 증식시킴으로써 유해조류(녹조)를 방제하는 기술을 실제로 호소에 적용함에 있어서 겪게 되는 문제점들은 다음과 같다.

첫째, 수중생물인 개구리밥은, 정수식물(식물체의 줄기 밑 부분은 수면 아래쪽에 있고, 줄기 위쪽은 대기 중에 나와 있는 식물: 예, 부들 및 물옥잠), 부엽식물(물 밑에 뿌리를 내리고 잎은 수면에 떠 있는 부수엽을 발달시키는 식물: 예, 연 및 마름) 및 침수식물(식물체의 대부분이 물속에 잠겨 서식하는 식물: 예, 검정말이 및 물수세미)과 같이 고착성 수중식물이 아니라, 식물체의 대부분이 수면에 떠 있고 뿌리가 없거나 아주 빈약한 뿌리를 가져서 수면 위에서 떠다니는 '부유식물(부표성 수중식물)'이기 때문에, 호소에 배양된 개구리밥은 바람이나 수류(물의 흐름) 등의 영향으로 불규칙하게 떠다닐 수밖에 없으며, 결과적으로 배양하는 개구리밥의 위치관리와 회수(수확)가 쉽지 않다.

둘째, 개구리밥은 물고기 등 수중동물의 먹이가 되기 때문에, 사료나 퇴비 등의 원료로 사용할 목적으로 배양한 개구리밥을 수확하고자 하는 경우에, 수중동물의 섭식으로 인해 수확량이 감소하는 것을 피하기 어렵다.

셋째, 호소의 수면 위에 개구리밥들이 대량으로 부유하고 있는 풍경이, 주변의 미관을 해치고 호소가 오염된 것으로 인식하게 되는 문제(혐오풍경의 유발 문제)가 있다.

호소에서 개구리밥을 생장시키는 것을 포함한 개구리밥 배양구조에 관련된 종래기술로서는, 대한민국 등록실용신안 제20-0279462호의 '수질정화용 수생식물 재배장치'와 대한민국 등록특허 제10-1344848호의 '태양광 발전 및 수질 정화를 위한 수상 구조물' 등이 있다.

그러나 이들 종래의 수상구조물들은, 주로 수질정화능력이 있는 고착성 수중식물(옥잠, 부들, 미나리 등)을 식재하기 적합한 구조로 되어 있고, 개구리밥의 수질정화능력을 부수적으로 활용하는 구조물들이기 때문에, 개구리밥과식물을 호소에서 배양함에 있어서 전술한 바와 같은, 위치 관리와 회수(수확), 섭식에 의한 수확량감소 및 혐오풍경의 문제를 만족스럽게 해소할 수 없다는 한계가 있다.

본 발명의 목적은, 녹조로 대표되는 유해조류 방제를 위해 개구리밥과식물을 호소에 배양함에 있어서, 수면에서의 개구리밥과식물의 위치 관리와 회수, 수중동물에 의한 개구리밥과식물의 섭식에 따른 수확량감소, 및 호소의 수면에서 개구리밥과식물이 번성함에 따라 유발될 수 있는 혐오풍경의 문제를 경감시킬 수 있는, 개구리밥과식물 배양용 수상구조물을 제공하고자 하는 것이다.

본 발명에 따라 유해조류 방제를 위한 개구리밥과식물 배양용 수상구조물이 제공된다.

본 발명에 따른 수상구조물은, 유해조류의 증식을 억제하기 위해 개구리밥과식물을 호소에서 배양하는 것에 사용된다.

본 발명에 따른 수상구조물은, 다수를 서로 결속함으로써 전체적으로 수면 위에 떠 있는 상태에서 일정 모양의 전시물을 형성하는 조립유닛의 배양틀을 포함한다.

각각의 상기 배양틀은, 테두리틀과 보호그물망을 포함한다.

상기 테두리틀은, 수면에서 일정높이 떠 있을 부력을 가지며, 내측에 폐쇄된 배양구역을 형성하여, 상기 배양구역 내에서 수면에 떠 있는 개구리밥과식물이 상기 배양구역을 벗어나지 못하게 구속한다.

상기 보호그물망은, 수중에 침지되게 상기 테두리틀에 설치되고, 상기 배양구역 내의 개구리밥과식물을 수중동물의 접근으로부터 차단한다.

상기 배양틀은, 수면 위로 대략 5-15cm의 높이로 떠 있고, 수중으로 5-15cm의 깊이로 가라앉는 정도의 부력을 가지도록 형성할 수 있다.

상기 보호그물망은, 수면 아래의 2cm 이상의 깊이에 잠기는 위치가 되게 상기 테두리틀에 설치할 수 있다.

상기 보호그물망의 그물눈의 크기는, 개구리밥과식물에의 수중동물의 접근을 차단할 수 있는 크기 이하이면서 개구리밥과식물의 월동형 겨울눈이 수면 아래로 가라앉기 위해 통과할 수 있는 크기 이상으로 형성할 수 있다.

본 발명에 따른 수상구조물은, 상기 배양틀에 부유되어 있는 개구리밥과식물을 바람에 의해 이동시키는 송풍장치, 상기 배양틀에 부유되어 있는 개구리밥과식물을 수류에 의해 이동시키는 펌프장치, 및 상기 배양틀의 개구리밥과식물을 회수하여 수확하는 회수장치 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 유해조류 방제를 위한 개구리밥과식물 배양용 수상구조물은, 호소에서 개구리밥과식물을 배양함으로써 호소에서 증식하고 있는 유해조류를 방제하기 위한 수상구조물로서, 아래와 같은 효과가 있다.

첫째, 본 발명에 따른 수상구조물은, 부유성 수중식물인 개구리밥과식물이 상기 배양틀의 상기 테두리틀과 상기 보호그물망의 작용에 의해 수면 및 수중에서의 부유가 일정 범위로 제한됨으로, 배양되는 개구리밥과식물의 수면에서의 위치를 의도하는 위치로 관리할 수 있고, 배양한 개구리밥과식물을 용이하게 수확(회수)할 수 있다.

둘째, 본 발명에 따른 수상구조물은, 상기 배양틀의 상기 테두리틀과 상기 보호그물망의 작용으로, 개구리밥과식물을 섭식하는 수중동물이 상기 배양틀에서 배양되고 있는 개구리밥과식물에 접근하는 것을 차단할 수 있으므로, 수중동물에 의한 개구리밥과식물의 섭식에 따른 개구리밥과식물 수확량감소를 최소화할 수 있다.

셋째, 본 발명에 따른 수상구조물은, 조립유닛의 상기 배양틀을 다수 결속하여 구축되고, 전체적으로 수면 위에 떠 있는 상태에서 일정 모양의 전시물을 형성하는 수상구조물로서, 호소의 유해조류를 방제하기 위해 본 발명의 수상구조물을 이용하여 호소에서 개구리밥과식물을 배양하더라도, 배양된 개구리밥과식물은 본 발명의 수상구조물이 구현하는 디자인의 상기 전시물의 모양으로 관찰자에게 표출되므로, 배양된 개구리밥과식물이 호소에 무질서하게 부유하고 있는 것으로 인한 혐오풍경을 유발하지 아니하게 되며, 결과적으로 개구리밥과식물의 배양에 의한 호소의 유해조류방제를 실질적으로 호소에 적용할 수 있는 가능성을 확대시킬 수 있도록 한다.

도1은 본 발명에 따른 개구리밥과식물 배양용 수상구조물의 구축에 적용되는 예시적인 배양틀의 개략사시도
도2는 도1의 배양틀을 수상에 적용한 상태의 개략측면도,
도3은 본 발명의 수상구조물에 적용되는 예시적인 2개의 배양틀을 결속한 상태의 개략사시도,
도4는 본 발명의 수상구조물에 적용될 수 있는 배양틀의 예시적인 형상을 보여주는 개략도,
도5는 본 발명의 수상구조물에 추가될 수 있는 부가장치들의 예를 보여주는 개략도,
도6은 본 발명에 따른 예시적인 수상구조물을 호소에 적용한 상태의 개략도.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명에 따른 유해조류 방제를 위한 개구리밥과식물 배양용 수상구조물을 보다 상세히 설명한다. 이하의 구체예는 본 발명에 따른 수상구조물을 예시적으로 설명하는 것일 뿐, 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 의도되지 아니한다.

도1 내지 도6에 예시된 바와 같이, 본 발명에 따른 유해조류 방제를 위한 개구리밥과식물 배양용 수상구조물(1)은, 호소(4: 도6 참조)의 수상에 설치하여 개구리밥과식물(3: 도2 참조)을 배양함으로써, 호소(4)에 발생한 녹조와 같은 유해조류의 방제하는 것에 사용되는 수상구조물이다.

배양된 개구리밥과식물(3)은 본 발명의 수상구조물(1)로부터 회수(수확)하여 축산이나 어류 등의 사료 원료, 퇴비의 원료, 각종 유용성분의 추출 원료 등으로 사용할 수 있고, 해당 호소의 여건 등에 따라서는 그대로 방유하여 자생 번식하도록 할 수도 있다.

본 발명에 따른 수상구조물(1)은, 조립유닛인 다수의 배양틀(2)을 포함하고, 다수의 배양틀(2)들을 목적하는 모양으로 서로 결속하여 전체적으로 수면(5) 위에 떠 있는 상태에서 일정 모양의 전시물(E: 도6 참조)을 형성함으로써 본 발명의 수상구조물(1)을 구축한다. 각각의 배양틀(2)에서는 후술하는 바와 같이 부유식물인 개구리밥과식물(3)을 배양한다.

배양틀(2)은, 반드시 그런 것은 아니지만, 대량생산과 조립(결속)의 편이를 위해, 규격화되어 있는 것이 바람직하며, 이하에서는 배양틀(2)이 규격화 되어 있는 것을 중심으로 주로 설명한다.

각각의 배양틀(2)은, 도1과 도2에 도시된 바와 같이, 기본적으로 테두리틀(10)과 보호그물망(20)을 포함한다.

상기 테두리틀(10)은, 내측에 일정규격의 폐쇄된 배양구역(10a)을 형성하는 부재로서, 수면(5)에 떠 있는 상태에서 배양구역(10a) 내에 위치하는 개구리밥과식물(3)들이 배양구역(10a)을 벗어나게 흘러나가지 못하도록 구속하는 작용을 한다.

부유식물인 개구리밥과식물(3)은 바람이나 수류에 의해 수면 위에서 떠다니는 식물이므로, 이런 개구리밥과식물(3)이 바람과 수류에 의해 배양구역(10a)으로부터 벗어나지 못하도록 하기 위해서는, 배양구역(10a)과 그 이외의 구역사이에 일종의 차단벽을 형성하야야 하며, 따라서 테두리틀(10)은 수면(5)에서 일정높이 떠 있을 정도의 부력을 가져야 한다. 즉, 보호그물망(20)이 부착된 상태의 테두리틀(10)은 일정높이까지는 수면(5) 위로 돌출되어 있고 일정 깊이 까지는 수중에 가라앉아 있게 되는 정도의 부력을 가지며, 이에 대해서는 후술한다.

본 발명에 적용되는 테두리틀(10)의 소재로서는, 전술한 바와 같은 정도의 부력을 가지면서, 내구성 등이 수상구조물의 소재로서 적합한 것이라면 특히 제한되지 아니하며, 예를 들어 강화스티로폼과 같은 발포수지 성형체로 형성할 경우에, 부력, 내구성 및 단가 등의 측면에서 바람직할 수 있으며, 공지된 다른 플라스틱, 목재, 튜브 등 다른 소재의 적용도 배제되지 아니한다.

본 발명에 적용되는 테두리틀(10)의 형상은, 조립유닛인 배양틀(2)의 형성에 적합하고, 다수의 배양틀(2)을 서로 결속하여 전체적으로 일정 모양의 전시물(E)을 형성할 수 있다면 특히 제한되지 아니한다.

도1 내지 도3, 도5 및 도6에 예시된 구체예의 배양틀(2)은, 테두리틀(10)의 형상이 정사각형인 예이다. 테두리틀(10)의 형상은, 도4에 예시된 바와 같이, 정육면체(A), 원형(B), 타원형(C), 직사각형(D), 정팔각형(E), 삼각형(F) 등, 서로 결속하여 전체적으로 일정 모양의 전시물(E)을 형성할 수 있는 다른 형상들로도 형성할 수 있다.

테두리틀(10)의 사이즈는, 일정 크기의 배양구역(10a)에 적정량의 개구리밥과식물(3)을 가두어 배양할 수 있고, 조립단위인 배양틀(2)의 보관, 운반, 결속, 해체 등의 취급이 어렵지 않으면서, 배양구역(10a) 내에 위치하는 개구리밥과식물(3)이 수류와 바람에 의해 쉽게 테두리틀(10)을 월담하여 배양구역(10a)으로부터 벗어나지 않을 정도에서, 다양하게 선택할 수 있다.

도1 내지 도3에 예시된 정사각형의 테두리틀(10)은, 예를 들어 일변의 길이가 2m이고 표면적이 4m²가 되게 형성한 예이다. 도4의 A에 예시된 정육각형의 테두리틀(10)도, 예를 들어 일변의 길이가 2m이고 표면적이 12m²가 되게 형성할 수 있으며, 도4에 예시된 다른 형상의 테두리틀(10)들도 적절한 사이즈들로 형성할 수 있다.

도1 내지 도3에 예시된 정사각형의 테두리틀(10)에서 그 상하 높이(T)는 대략 20cm로 형성하고, 테두리틀(10)의 폭(W)을 대략 15cm으로 형성할 수 있다.

본 발명자의 테스트에 의하며, 테두리틀(10)이 수면위로 떠 있는 높이(T1)와 수면 아래로 가라앉아 있는 깊이(D)는, 각각 대략 5-15cm, 특히 대략 10cm 정도인 것이 바람직하였다.

수면위로 떠 있는 테두리틀(10)의 높이(T1)가 5cm 미만이면, 개구리밥과식물(3)의 월담가능성이 상대적으로 높아져 배양구역(10a)에 대한 개구리밥식물의 구속력이 저하될 수 있고, 상기 높이(T1)가 15cm를 초과하면 개구리밥과식물의 구속력의 측면에서는 바람직하지만 테두리틀(10)의 제조원료의 투입이 과다해지는 측면에서 바람직하지 않을 수 있다.

수면 아래로 잠수한 테두리틀(10)의 깊이(D)가 5cm 미만이면 후술하는 보호그물망(20)의 수중 침지가 미흡할 수 있고, 상기 깊이(D)가 15cm를 초과하면 역시 테두리틀(10)의 제조원료의 투입이 과다해지는 측면에서 바람직하지 않을 수 있다.

상기 보호그물망(20)은 배양구역(10a) 내의 개구리밥과식물(3)을 수중동물(6)의 접근으로부터 차단하여 보호함으로써, 배양틀(2)의 테두리틀(10) 내에서 부유 상태로 배양되고 있는 개구리밥과식물(3)이 수중에 살고 있는 물고기 등과 같은 수중동물(6)에 의해 섭식되는 것을 최소화하기 위한 부재이다.

보호그물망(20)은 테두리틀(10)을 따라 결속하여 수중에 잠수되게 설치되며, 예를 들어 어망 등으로 널리 사용되는 합성수지망이나 수중에서의 부식에 강한 스테인리스스틸망 등을 적용할 수 있다.

보호그물망(20)의 그물눈(21)은, 기본적으로 개구리밥과식물(3)을 섭식하는 수중동물이 쉽게 통과할 수 없는 정도의 크기를 갖는다. 아울러 본 발명에 따른 수상구조물(1)에서 배양한 개구리밥과식물(3)은, 이를 수확하거나 방류하지 아니하고, 월동기에 생성된 겨울눈이 그대로 수면 아래로 가라앉도록 할 수도 있을 것이므로, 보호그물망(20)의 그물눈(21)의 크기는 적어도 월동형 겨울눈이 통과하여 가라앉을 수 있을 최소한의 크기 이상으로 형성할 수도 있다.

본 발명자들의 테스트에 의하면, 보호그물망(20)의 그물눈(21)의 크기는, 그물눈이 정사각형인 경우에 일변의 길이가 대략 3-5mm 내외, 특히 대략 4mm 정도인 것이 바람직하였다.

보호그물망(20)의 그물눈(21)의 크기가 지나치게 크면 일부 수중동물의 접근을 차단할 수 없을 수 있고, 반대로 지나치게 작으면 개구리밥과식물(3)의 월동형 겨울눈의 낙하에 방해가 될 수 있을 뿐만 아니라, 물에 대한 저항이 커지는 등 그 취급이 불편하고 제조단가가 증가할 수 있다.

테두리틀(10)에 보호그물망(20)을 부착하는 위치는, 보호그물망(20)이 수면(5) 위에 노출되어 개구리밥과식물(3)이 보호그물망(20) 위에 올려짐으로써 수분부족으로 고사되지 않도록 하는 위치이며, 예를 들어 배양틀(2)을 수상에 띄운 상태에서 보호그물망(20)이 수면 아래의 대략 2cm 이상의 깊이에 잠기는 위치로 할 수 있다.

개구리밥과식물(3)을 배양틀(2)의 구역된 공간 내에서만 배양하는 것과 함께 본 발명에 따른 수상구조물(1)의 또 다른 특징은, 본 발명의 수상구조물(1)을 하나의 전시물(E: 도6 참조)로 활용하여 개구리밥과식물이 배양되는 호소를 필요 목적에 맞게 장식하는 용도로도 사용할 수 있다는 것이다. 즉, 본 발명에 따른 수상구조물(1)은, 조립유닛인 상기 배양틀(2)을 다수 결속함으로써 전체적으로 수면(5) 위에 떠 있는 상태에서 일정 모양의 전시물(E)을 형성하는 특징이 있다.

도6에 예시된 구체예는, 본 발명에 따른 수상구조물(1)을 예를 들어 대청호와 같은 호소에 설치하되, 본 발명의 수상구조물(1)이 전체적으로 문자 '대전'의 모양을 표출하도록 구축함으로써, '대전광역시'를 홍보하는 전시물(E)로서 활용하는 예를 도시한 것이다.

본 발명에 따른 수상구조물(1)로 목적하는 임의의 어떤 전시물(E)을 구축하기 위해서는, 예시된 문자 '대전'을 표출하는 것과 같이, 조립단위인 배양틀(2)들을 서로 결속하여야 한다.

배양틀(2) 사이의 결속은, 단순하게는 끈으로 묶는 방법에서부터, 테두리틀(10)의 형상에 맞게 제작된 결속장치들로 결속하는 방법, 강화스티로폼 등으로 테두리틀(10)을 성형할 때 탈착식 연결구들을 일체로 형성하고 해당 연결구들을 사용하여 결속하는 방법 등, 배양틀(2)들을 필요에 맞게 서로 결속할 수 있는 것이라면 특히 제한되지 아니한다. 도3에 도시된 구체예는 본 발명에 적용되는 배양틀(2)의 사이즈에 맞게 제작된 테이블타이 방식의 결속부재(11)로 결속한 예이다.

본 발명의 수상구조물(1)에 의해 표현될 수 있는 전시물(E)은, 배양틀(2)들의 결속 패턴에 따라, 도6에 예시된 바와 같은 단순한 문자는 물론, 마크나 간단한 그림 등 다양하게 연출할 수 있다.

앞서 언급한 바와 같이 조립유닛인 배양틀(2)은, 대량생산과 결속의 편의를 위해 규격화하는 것이 바람직하지만, 규격화된 배양틀(2)만으로 표현하기 어려운 전시물(E)의 표출을 위해서, 수상구조물(1)의 일부에 비규격화된 배양틀(2)들 적용할 수 있음은 당연하다.

도6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 수상구조물(1)로 예시된 문자 '대전'과 같은 전시물(E)을 표출하게 되면, 호소의 수면 위에 초록의 개구리밥과식물(3)로 '대전'의 글씨를 쓴 것과 같은 풍경을 연출하게 되므로, 개구리밥과식물(3)의 배양으로 호소에 발생한 유해조류를 방제함에 있어서, 개구리밥과식물(3)이 호소의 수면에 무질서하게 부유한 상태로부터 야기될 수 있는 혐오풍경을 배제하면서도 호소에서 개구리밥과식물(3)을 배양할 수 있고, 아울러 본 발명의 수상구조물(1)을 홍보의 수단으로서도 활용할 수 있게 된다.

본 발명의 수상구조물(1)은, 도시하지는 않았지만, 공지의 수상구조물들에 널리 사용되는 부표, 닻, 밧줄, 고정대 등과 같은 통상적인 '고정수단'을 더 포함할 수 있다. 상기 고정수단을 적용함으로써 본 발명의 수상구조물을 호소의 특정위치에 고정하여 흘러 다니지 않도록 할 수 있을 뿐만 아니라, 결속된 배양틀(2)들 상호간의 배치관계(예, 도6에서 "ㄷ"과 "ㅐ"의 배치 관계)도 의도하지 않게 변화되지 않도록 할 수 있다. 또한 상기 고정수단을 해체하고 필요에 따라 다른 장소로 본 발명의 수상구조물을 이동한 후에 다시 고정할 수도 있다.

본 발명에 따른 수상구조물(1)에는, 배양되는 개구리밥과식물(3)을 보다 편리하게 관리 및 수확할 수 있도록 하는 각종 부가장치들을 추가할 수 있다.

이런 부가장치의 예로서는, 도5에 도시된 바와 같이, 바람을 일으켜 배양틀(2) 내에 부유된 개구리밥과식물(3)을 목적하는 위치로 강제 이동시키기 위한 송풍장치(30), 호소의 물에 수류를 일으켜 배양틀(2) 내에 부유된 개구리밥과식물(3)을 목적하는 위치로 강제 이동시키기 위한 펌프장치(40), 및 송풍장치(30)나 펌프장치(40) 등에 의해 한쪽으로 모인 개구리밥과식물(3)을 회수 및 수확하는 슬러지펌프와 같은 회수장치(50) 등을 포함할 수 있다.

슬러지펌프 등의 회수장치(50)로 회수한 개구리밥과식물(3)은 이를 여과하여 물은 호소로 다시 보내고 수확한 최종 개구리밥과식물(3)은 축산이나 어류의 사료의 원료 등으로 사용할 수 있다. 물론, 본 발명의 수상구조물(1)을, 유해조류의 방제에 사용된 개구리밥과식물(3)을 필요에 따라 인위적으로 방유하거나 월동기에 생성된 겨울눈이 그대로 수면 아래로 가라앉도록 함으로써 자연 방유하는 환경에, 적용하는 경우라면, 회수장치(50) 등과 같은 부가장치들은 불필요할 수 있다.

본 발명에 따른 수상구조물(1)에서는, 개구리밥과식물(3)의 배양에 사용되고 있지 않는 여분의 배양틀(2)이 존재하거나, 개구리밥과식물(3)의 생육이 어려운 월동기의 경우와 같이 전체의 배양틀(2)이 개구리밥과식물(3)의 배양에 사용되지 않는 시기가 있을 수 있는 바, 이와 같이 사용하지 않고 있는 여분의 배양틀(2)에는, 도시하지 않았지만, 태양열발전장치의 태양전지판을 설치하여 전기를 생산할 수 있으며, 이로써 유휴의 수상구조물(1)의 일부 또는 전체를 태양열발전에 활용하여 결과적으로 호소의 수상공간을 태양열발전에 활용할 수 있다.

본 발명에 따른 수상구조물(1)에는, 도5에 예시된 바와 같이, 상기 부가장치들의 설치나 작업선의 접안 등과 같이, 개구리밥과식물(3)의 배양에 직접적인 관련이 없는 공간이 필요할 수도 있을 것인 바, 이런 공간의 확보를 위해 결속된 배양틀(2)들의 필요한 위치에 부가틀(60)을 필요에 맞게 결속할 수도 있음은 당연하다.

1: 본 발명에 따른 수상구조물 2: 배양틀
3: 개구리밥과식물 4: 호소
5: 수면 6: 수중동물
10: 테두리틀 10a: 배양구역
11: 결속부재 20: 보호그물망
21: 그물눈 30: 송풍장치
40: 펌프장치 50: 회수장치
60: 부가틀 E: 전시물

Claims (4)

1. 유해조류의 증식을 억제하기 위해 개구리밥과식물(3)을 호소(4)에서 배양하는 것에 사용되고, 다수를 서로 결속함으로써 전체적으로 수면(5) 위에 떠 있는 상태에서 일정 모양의 전시물(E)을 형성하는 조립유닛의 배양틀(2)을 포함하고;
   각각의 상기 배양틀(2)은,
   내측에 폐쇄된 배양구역(10a)을 형성하고, 수면(5)에서 일정높이 떠 있게 하는 부력을 가지며, 수면(5)에서 일정 높이 떠 있는 상태에서 상기 배양구역(10a) 내에서 수면(5)에 떠 있는 개구리밥과식물(3)이 상기 배양구역(10a)을 벗어나 흘러나가지 못하게 구속하는 테두리틀(10); 및
   수중에 침지되게 상기 테두리틀(10)에 설치되고, 상기 배양구역(10a) 내의 개구리밥과식물(3)을 수중동물(6)의 접근으로부터 차단하는 보호그물망(20);
   을 포함하는 것을 특징으로 하는, 유해조류 방제를 위한 개구리밥과식물 배양용 수상구조물.
2. 제1항에 있어서,
   상기 배양틀(2)은, 수면(5)의 위로 5-15cm의 높이로 떠 있고, 수중으로 5-15cm의 깊이로 가라앉는 정도의 부력을 가지는 것을 특징으로 하는, 유해조류 방제를 위한 개구리밥과식물 배양용 수상구조물.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 보호그물망(20)은 수면 아래의 2cm 이상의 깊이에 잠기는 위치가 되게 상기 테두리틀(10)에 설치되고, 상기 보호그물망(20)의 그물눈(21)의 크기는, 개구리밥과식물(3)에의 수중동물(6)의 접근을 차단할 수 있는 크기 이하이면서 개구리밥과식물(3)의 월동형 겨울눈이 수면(5) 아래로 가라앉기 위해 통과할 수 있는 크기 이상인 것을 특징으로, 유해조류 방제를 위한 개구리밥과식물 배양용 수상구조물.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 배양틀(2)에 부유된 개구리밥과식물(3)을 바람에 의해 이동시키는 송풍장치(30) 또는 상기 배양틀(2)에 부유된 개구리밥과식물(3)을 수류에 의해 이동시키는 펌프장치(40)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 유해조류 방제를 위한 개구리밥과식물 배양용 수상구조물.

Images