KR101844898B1 - High-density mass cultivation apparatus for phytoplankton - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 식물플랑크톤을 고밀도 대량 배양하기 위한 장치에 관한 것으로, 배양수조와 배양수조 하부에 복수개의 기체공급장치가 형성되어 배양액으로 시간차를 두고 기체를 공급할 수 있도록 한 식물플랑크톤 고밀도 대량배양장치에 관한 것에 관한 것이다.The present invention relates to a device for high-density mass culture of phytoplankton, and more particularly, to a phytoplankton high-density mass culture apparatus in which a plurality of gas supply devices are formed in a culture tank and a culture tank, .
적조(赤潮, Red tide)는 플랑크톤의 이상 증식하거나 생물·물리적으로 집적되어 바다와 강, 운하, 호수 등을 변색시키고 수중 생물에 나쁜 영향을 미치는 현상이다. 적조가 발생되면 생태계, 특히 해양 생태계에 문제를 일으키며 인간의 생활에도 여러 가지 피해를 준다. 적조가 일어나는 가장 큰 요인은 물의 부영양화, 즉 물에 유기양분이 너무 많은 경우에 있다. 과거에는 비누나 세제에 포함된 인 성분이 문제가 되었으나 최근에는 영양물질이 공급되어 일어나는 원인 이외에도 연안 개발로 인한 갯벌의 감소가 큰 문제로 떠오르고 있다. Red tide is a phenomenon in which plankton is abnormally proliferated or biologically and physically integrated to discolor sea, rivers, canals and lakes, and adversely affect aquatic organisms. The occurrence of red tides causes problems in ecosystems, especially in marine ecosystems, and affects human life in many ways. The greatest cause of red tide is the eutrophication of water, that is, when there are too many organic nutrients in the water. In the past, phosphorus contained in soaps and detergents became a problem, but in recent years, besides the cause of nutrient supply, reduction of tidal flats due to coastal development has become a big problem.
갯벌에 사는 여러 생물은 물 속에 있는 미생물이나 플랑크톤을 먹이로 함으로써 이러한 수준을 어느 정도 유지해 주는 자연 정화 역할을 담당하고 있었으나, 간척사업 같은 활동에 의해 갯벌이 줄어들면서 부영양화가 심해져서 적조가 더욱 심하게 일어나는 것으로 추측되고 있다. 이외에도 기온의 변화로 인해 수온이 상승하여 미생물이 더욱 왕성하게 번식하는 경우나 바람이 적게 불어서 바닷물이 잘 섞이지 않는 경우에도 적조가 일어나는 것으로 알려져 있다. 특히 최근 엘니뇨 같은 지구 환경 변화에 따른 수온 상승으로 적조가 더욱 자주 나타나는 것으로 알려져 있다.Many living creatures in the tidal flats have played a role of natural remediation to maintain these levels to some extent by feeding microorganisms and plankton in the water. However, due to such activities as reclamation, tidal flats decrease and eutrophication becomes more severe, . It is also known that red tide occurs when the temperature of the water increases due to the change of temperature and the microorganisms reproduce more vigorously or when the wind is not blowing so much that the sea water does not mix well. Especially, it is known that red tide appears more frequently due to the increase of water temperature due to changes in the global environment such as El Niño.
적조가 일어나면 물속에 녹아 있는 산소 농도가 낮아지기 때문에, 물속의 산소를 이용해서 호흡을 하는 어패류가 질식하여 폐사하는 일이 많이 발생한다. 그뿐만 아니라 물고기의 아가미에 플랑크톤이 끼여 물리적으로 질식하는 경우도 있으며, 적조를 일으키는 플랑크톤 중 독성을 가진 조류(藻類)가 있어서 이 독성 때문에 폐사하기도 한다. 이 때문에 적조가 일어나면 어업, 특히 양식어업에 큰 타격을 줄 뿐만 아니라 독성물질이 축적된 어패류를 사람이 섭취함으로써 중독증상을 보일 수도 있다.When red tide occurs, the concentration of oxygen dissolved in the water is lowered, so that the fish and shellfish breathing using oxygen in the water suffocate and die. In addition, there are some cases where plankton is physically suffocated by fish gills, and there are some algae that are toxic among the plankton causing red tides, which are dead due to this toxicity. Because of this, when red tide occurs, it may not only hurt fishery, especially aquaculture, but it may also cause symptoms of poisoning by ingesting fish and shellfish that accumulate toxic substances.
적조는 일반적으로 플랑크톤의 색깔에 따라서 다르게 나타나는데, 오렌지색이나 적갈색, 갈색 등이 되기도 하며 이는 적조를 일으키는 생물이 엽록소 이외에도 카로테노이드(carotenoid)류의 붉은색, 갈색 색소를 가지고 있기 때문이다. 적조를 일으키는 플랑크톤은 규조류(珪藻: diatom), 편모조류(鞭毛藻: dinoflagellate)같은 식물성 플랑크톤이 가장 일반적이며 한국에서의 적조 기준도 이 두 가지 플랑크톤의 양을 이용한다. 이외에도 남조류(藍藻: cyanobacteria)나 원생생물인 야광충(noctiluca), 섬모충(mesodinium)에 의해서 적조가 일어나기도 한다.Red tides generally appear differently depending on the color of plankton, and may also be orange, reddish brown, brown, etc. This is because creatures causing red tides have carotenoids like red and brown pigments in addition to chlorophyll. Phytoplankton such as diatom and dinoflagellate are the most common plankton causing red tides, and red tide standards in Korea also use the amounts of these two plankton. In addition, cyanobacteria (cyanobacteria), prototypes (noctiluca), and protozoan (mesodinium) may occur in the red tide.
우리나라의 경우 1990년도에 들어서는 대규모 수산피해를 일으키는 코클로디니움(Cochlodinium polykrikoides)적조가 발생하기 시작하여 광범위 해역에서 장기간 발생하는 경향을 보이고 있다. 우리나라의 경우 해안선 부근의 내해에 양식장이 밀집되어 적조의 양식장 유입이 용이하여 적조 발생 시 피해가 크게 발생한다. 특히, 1995년도에는 약 764억원의 막대한 수산피해를 일으킨 이후로 거의 매년 적조가 발생하여 수억원 이상의 수산피해를 발생시키고 있다.In Korea, cochlodinium polykrikoides red tide, which causes large-scale fisheries damage, started to occur in 1990, and it has a tendency to occur for a long time in a wide area. In Korea, the farms are concentrated in the inland waters near the shoreline, so that it is easy to inflow the red tide farms, which causes a great deal of damage when red tide occurs. Especially, since 1995, about 76.4 billion won of massive fisheries damage have been caused, there has been a yearly red tide almost every year, causing fisheries damage of more than several hundred million won.
적조로 인한 수산피해를 최소화하기 위하여 적조생물의 생리·생태, 어류폐사기작 연구 및 적조생물을 구제 할 수 있는 다양한 물질 및 장비 개발 등이 연중 지속적으로 진행되어야 한다. 지속적인 연구를 위해서는 고밀도 적조생물이 연중 공급 되어야 하며, 특히, 어류 등의 크기가 큰 생물을 대상으로 적조에 대한 연구를 수행하기 위해서는 대량으로 고밀도 적조생물 배양이 필요하다. In order to minimize the damage caused by red tide, the physiology and ecology of red tide creatures, research on the mechanism of fish death, and development of various materials and equipment for red tide creatures should be continued throughout the year. For continuous research, high-density red tide organisms must be supplied throughout the year, and in particular, high-density red tide organisms are required to carry out large-scale red tide organ cultivation in order to conduct research on red tide for large-scale organisms such as fish.
그러나, 현재의 기술로는 코클로디니움 등과 같은 종은 고밀도 배양이 어려워 여름철 적조발생시기에 현장에 발생한 적조를 채취하여 한시적으로 연구가 진행되고 있는 실정이다. 이러한 적조생물의 고밀도 대량배양은 국내외로 기술이 확보되어 있지 않은 상태이며, 따라서 적조생물 고밀도 기술 확보의 일환으로 배양장치를 개발이 시급한 실정이다.However, with the present technology, it is difficult to cultivate high density of species such as cochlearnidium. Therefore, the research is being conducted for a limited period of time by collecting the red tide occurring at the site during the summer tide occurrence period. High-density mass cultivation of these red tide organisms is not secured at home and abroad. Therefore, it is urgent to develop a culture apparatus as a part of securing red tide biological high-density technology.
종래의 광배양기 또는 광반응기는 배양하는 식물플랑크톤의 배양을 위하여 배양조와 광조건, 온도조건, 배양액 내로의 기체 공급 및 배양액과 배양생물의 교반 등을 맞추기 위한 여러 장치로 배양되는 양에 비하여 배양장치의 규모가 크고 복잡해지는 문제가 있었다. 따라서 본 발명은 적조생물을 포함하는 식물플랑크톤의 연구를 위하여 실험실에서 빠르게 고밀도로 대량 배양하고 배양기 내부에 식물플랑크톤이 정체되거나 내부의 암모니아 등 성장저해 가스를 제거하고 강력한 빛을 공급하여 식물플랑크톤 고밀도 배양장치를 제공하는 데에 목적이 있다. Conventional optical incubators or photoreactors can be used for culture of phytoplankton cultivated in a variety of apparatuses such as a culture tank, a light condition, a temperature condition, a gas supply into a culture medium, There was a problem of large scale and complexity. Accordingly, the present invention relates to a method for rapidly studying phytoplankton including red tide organisms, a method for rapidly culturing large quantities of the phytoplankton in a laboratory, phytoplankton stagnation inside the incubator, removal of growth inhibitory gases such as ammonia, The purpose of the device is to provide.
상기의 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 일정부피를 갖는 원통형 배양수조가 형성되고 배양수조 하부 측면에는 복수개의 기체주입관이 형성된 것을 특징으로 하며, 일정부피를 갖는 원통형 배양수조가 형성되고 배양수조 하부 측면에는 복수개의 기체주입관이 형성된며 기체주입관의 열린 상부에 실리콘튜브로 연결된 기체발생기로 이루어진 것을 특징으로 한다.
본원발명은 일정부피를 갖는 원통형 배양수조가 형성되고 배양수조 하부 측면에는 복수개의 기체주입관이 형성된며 기체주입관의 열린 상부에 실리콘튜브로 연결된 기체발생기로 이루어지며, 상기 기체발생기와 기체주입관의 실리콘튜브에는 필터가 형성되어 이물질을 제거할 수 있도록 한 식물플랑크톤 고밀도 대량배양장치일 수도 있다.
본원발명의 실시형태로 식물플랑크톤 고밀도 대량배양장치는 일정 부피를 가지며 상부에 개구부가 형성되고, 하부 일측에는 배양액 배출밸브가 형성된 배양수조, 상기 배양수조의 하부 측면에 일단이 연결되고 타단은 기체공급장치에 연결된 기체공급관, 상기 기체공급관을 통해 제공된 기체를 배양수조의 공급을 조절하는 기체공급밸브, 상기 배양수조의 상부 또는 측부에 형성되고 배양수조 내로 빛을 공급하는 조명장치 및 상기 조명장치가 부착 고정되어 상기 조명장치의 위치와 각도를 조절할 수 있는 프레임으로 이루어진 것을 특징으로 하는 식물플랑크톤 고밀도 대량배양장치를 제공한다.In order to solve the above problems, the present invention is characterized in that a cylindrical culture water tank having a predetermined volume is formed, and a plurality of gas injection pipes are formed on the lower side of the culture water tank. A cylindrical culture water tank having a predetermined volume is formed, And a gas generator in which a plurality of gas injection pipes are formed on the side surface and connected to the open top of the gas injection pipe by a silicone tube.
The present invention is characterized in that a cylindrical culture water tank having a predetermined volume is formed and a plurality of gas injection pipes are formed on the lower side of the culture water tank and a gas generator connected to the open top of the gas injection pipe by a silicone tube, The silicon tube of the present invention may be a high-density phytoplankton mass culture apparatus in which a filter is formed to remove foreign matter.
In the embodiment of the present invention, a phytoplankton high-density mass culture apparatus has a culture tank having a predetermined volume and an opening formed at an upper portion thereof and a culture liquid discharge valve formed at a lower portion thereof, one end connected to a lower side of the culture water tank, A gas supply valve connected to the apparatus, a gas supply valve for regulating the supply of the gas supplied through the gas supply pipe to the culture water tank, an illumination device formed on the upper or side of the culture water tank and supplying light into the culture water tank, And a frame which is fixed and adjusts the position and the angle of the lighting device. The present invention also provides a high-density phytoplankton mass culture apparatus.
본 발명에 따른 식물플랑크톤 고밀도 배양장치를 통하여 적조생물을 포함하는 식물플랑크톤을 대량배양함으로써, 식물플랑크톤, 특히 적조생물의 연구를 위하여 실험실에서 고속으로 대량 배양할 수 있으며, 단순하고 간단한 방법으로 배양액과 배양생물의 교반을 유도하고 배양생물이 배양기 내에서 정체 또는 정지되는 것을 방지할 수 있다.A large amount of phytoplankton containing red tide organisms can be cultivated at high speed in a laboratory for the study of phytoplankton, especially red tide organisms, by using the phytoplankton high density culture apparatus according to the present invention. It is possible to induce agitation of the cultured organism and prevent the cultured organism from stagnating or stopping in the incubator.
도 1은 본 발명에 따른 식물플랑크톤 고밀도 대량배양장치의 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 식물플랑크톤 고밀도 대량배양장치의 정면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 식물플랑크톤 고밀도 대량배양장치의 구성을 간단히 나타낸 정면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 식물플랑크톤 고밀도 대량배양장치의 배양수조를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 식물플랑크톤 고밀도 대량배양장치의 순환판을 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 식물플랑크톤 고밀도 대량배양장치의 정면사진이다.
도 7은 본 발명에 따른 식물플랑크톤 고밀도 대량배양장치의 사진이다.
도 8은 본 발명에 따른 식물플랑크톤 고밀도 대량배양장치의 측면사진이다.
도 9는 본 발명에 따른 식물플랑크톤 고밀도 대량배양장치의 정면사진이다.
도 10은 본 발명에 따른 식물플랑크톤 고밀도 대량배양장치의 공기공급밸브 사진이다.
도 11은 본 발명에 따른 식물플랑크톤 고밀도 대량배양장치의 배양액 배출밸브 사진이다.
도 12는 본 발명에 따른 식물플랑크톤 고밀도 대량배양장치의 조명장치의 정면사진이다.
도 13은 본 발명에 따른 식물플랑크톤 고밀도 대량배양장치의 조명장치의 측면사진이다.
도 14는 본 발명에 따른 식물플랑크톤 고밀도 대량배양장치의 조명등인 메탈할라이드, 형광등 사진이다.
도 15는 본 발명에 따른 식물플랑크톤 고밀도 대량배양장치의 조명장치 높이조절장치를 나타낸 사진이다.
도 16은 본 발명에 따른 식물플랑크톤 고밀도 대량배양장치를 이용하여 코클로디니움을 대량배양하는 것을 나타낸 사진이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a perspective view of a high density, mass culture apparatus for phytoplankton according to the present invention.
2 is a front view of a high density bulk phytoplankton culture apparatus according to the present invention.
3 is a front view schematically showing the configuration of a high-density mass culture apparatus for phytoplankton according to the present invention.
4 is a view showing a culture tank of a phytoplankton high-density mass culture apparatus according to the present invention.
FIG. 5 is a view showing a circulation plate of a high-density mass culture apparatus for phytoplankton according to the present invention.
FIG. 6 is a front view of a high density bulk culture apparatus for phytoplankton according to the present invention.
7 is a photograph of a high density bulk phytoplankton culture apparatus according to the present invention.
8 is a side view of a high density bulk phytoplankton culture apparatus according to the present invention.
FIG. 9 is a front view of a high density bulk phytoplankton culture apparatus according to the present invention.
Figure 10 is a photograph of the air supply valve of a high density, mass culture apparatus for phytoplankton according to the present invention.
11 is a photograph of a culture liquid discharge valve of a phytoplankton high density bulk culture apparatus according to the present invention.
FIG. 12 is a front view of a lighting apparatus of a high-density mass culture apparatus for phytoplankton according to the present invention.
FIG. 13 is a side view of a lighting apparatus of a high-density mass culture apparatus for phytoplankton according to the present invention.
FIG. 14 is a photograph of a metal halide and a fluorescent lamp, which are illumination lights of a high-density mass culture apparatus for phytoplankton according to the present invention.
FIG. 15 is a photograph showing a height adjustment device of a lighting apparatus of a high-density mass culture apparatus for phytoplankton according to the present invention.
FIG. 16 is a photograph showing a large-scale culture of cochlodinium using a phytoplankton high-density mass culture apparatus according to the present invention.
본 발명에 따른 식물플랑크톤 고밀도 배양장치는 식물플랑크톤, 특히 적조를 발생시키는 적조원인 식물플랑크톤을 실험실 등에서 고속으로 대량배양시키기 위하여 안출된 것이다. 이하 본 발명을 구체적인 실시예를 들어 자세히 설명한다.The high density culture apparatus for phytoplankton according to the present invention is designed to cultivate phytoplankton, especially phytoplankton causing red tide, at a high speed in a laboratory. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to specific examples.
도 1은 본 발명에 따른 식물플랑크톤 고밀도 대량배양장치의 사시도이며, 도 2는 이의 정면도, 도 3은 본 발명에 따른 식물플랑크톤 고밀도 대량배양장치의 구성을 간단히 나타낸 정면도이다. 본 발명에 따른 식물플랑크톤 고밀도 대량배양장치는 일정 부피를 가지며 상부에 개구부가 형성되고, 하부 일측에는 배양액 배출밸브가 형성된 배양수조(100), 상기 배양수조(100)의 하부 측면에 일단이 연결되고 타단은 기체공급장치에 연결된 기체공급관(200), 상기 기체공급관(200)을 통해 제공된 기체를 배양수조의 공급을 조절하는 기체공급밸브(210), 상기 배양수조의 상부 또는 측부에 형성되고 배양수조 내로 빛을 공급하는 조명장치(300) 및 상기 조명장치가 부착 고정되어 상기 조명장치의 위치와 각도를 조절할 수 있는 프레임(310)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 식물플랑크톤 고밀도 대량배양장치를 제공한다.FIG. 1 is a perspective view of a high-density phytoplankton mass culture apparatus according to the present invention, FIG. 2 is a front view thereof, and FIG. 3 is a front view schematically illustrating the configuration of a high-density phytoplankton mass culture apparatus according to the present invention. The apparatus for mass culturing phytoplankton according to the present invention comprises a
배양수조(100)는 적조 원인생물을 포함하는 식물플랑크톤이 포함된 배양액을 수용한다. 식물플랑크톤을 고밀도로 성장시키기 위하여 광합성 작용을 원활히 할 수 있도록 배양수조(100)는 투명 또는 반투명한 재질로 형성하여 배양용기 내의 배양액으로 빛이 잘 투과되도록 하는 것이 바람직하다. 배양수조(100)는 투명 또는 반투명 유리, 파이렉스, 빛 투과율이 좋고 물리적인 충격에 강한 파이렉스(Pyrex) 재질 등을 사용할 수 있으며, 대량배양을 용이하게 하고 파손의 위험이 적은 투명 아크릴을 사용하는 것이 바람직하다.The
또한 해양이라는 환경은 해수가 정체되어 있지 않고 항상 움직이므로, 식물플랑크톤이 자연과 유사한 환경에서 성장할 수 있도록 배양수조(100) 내의 배양액이 정체되지 않고 항상 움직이도록 공기방울을 주입하여 버블의 움직임으로 해수가 순환되도록 하였다. 이를 위하여 배양수조(100)는 누운 원통모양으로 형성되어 하부의 아치형 바닥을 통해 수류가 용이하게 이동할 수 있도록 하였다. 배양수조(100)의 상부는 개구부(101)가 형성되어 배양수조(100) 내부로 공급되었던 기체가 배양액에 용해되고 일부는 상부로 빠져나가 기체의 소통이 용이하도록 하고, 배양액 또는 식물플랑크톤의 주입을 용이하게 수행할 수 있도록 하였다. 개구부(101)에는 투명덮개를 형성하여 개폐할 수 있다.In addition, since the environment of the ocean is not stagnant and the sea water is always moving, air bubbles are injected so that the culture liquid in the culture tank (100) is always stagnant so that the phytoplankton can grow in an environment similar to nature. . To this end, the
배양수조(100)의 하부에는 배양액 배출밸브(102)가 형성되어 배양수조(100)에서 배양된 식물플랑크톤의 회수를 용이하게 할 수 있다. 또한 배양수조(100)의 세척 등에도 용이하게 사용할 수 있도록 하였다.A culture
도 4는 본 발명에 따른 식물플랑크톤 고밀도 대량배양장치의 배양수조를 나타낸 도면이다. 배양수조(100)의 하부에는 기체공급관(200)에서 기체를 공급받아 배양수조로 기체를 주입하는 기체공급밸브(210)가 형성되는데, 여과필터, 타이머 등이 형성될 수 있다. 이때 배양수조(100)의 하부에 좌우 또는 전후로 복수개의 기체공급밸브(210)가 규칙적으로 형성된다.4 is a view showing a culture tank of a phytoplankton high-density mass culture apparatus according to the present invention. A
복수개의 기체공급밸브(210)는 각각 타이머와 연결되어 타이머에 의하여 제어될 수 있으며, 이때 배양수조(100)에 연결된 기체공급밸브가 시간을 달리하여 순차적으로 또는 일면과 타면에 연결된 기체공급밸브(210)가 번갈아가며 개폐함으로써 배양수조(100) 내부의 배양액이 공급되는 기포에 의하여 순식간에 교반되는 효과를 얻을 수 있다. 상기 공급되는 기체는 압축 이산화탄소일 수 있으며, 공기압축기를 사용할 경우 전원공급부를 프레임(310)에 연결하여 사용할 수 있다.The plurality of
또한 식물플랑크톤의 대량배양을 위해서는 식물플랑크톤의 성장에 필요한 광합성을 위하여 빛을 공급하여야 한다. 본 발명에서는 식물플랑크톤, 특히 적조 원인 플랑크톤 중 하나인 코클로디니움 종을 고밀도로 대량배양하기 위하여 배양수조(100) 내부에 식물플랑크톤이 고밀도를 형성하여도 양식수조 내부까지 광합성을 위한 빛이 도달할 수 있도록 하였다. 이를 위하여 본 발명의 조명장치(300)에서 사용하는 광원은 메탈할라이드, 형광등, LED등일 수 있다.In addition, in order to mass-grow phytoplankton, light must be supplied for photosynthesis necessary for growth of phytoplankton. In order to cultivate a large amount of coccodinium species, which is one of the phytoplankton, especially the red plankton, in the present invention, even if phytoplankton forms a high density in the
도 5는 본 발명에 따른 식물플랑크톤 고밀도 대량배양장치의 내부에 장착되는 순환판을 나타낸 도면이다. 배양수조(100) 내의 사육수를 보다 빠른 속도로 효율적으로 순환시키기 위하여 배양수조(100) 내부에 사육수 순환을 유도할 수 있는 순환판(103)을 설치할 수 있다. 순환판(103)은 배양수조(100)의 외주곡면과 평행하게 내부에 배치된 곡면의 판상으로 이루어져 배양수조(100)의 하부에 설치된다. 배양수조(100)의 하부에 연결된 기체공급밸브(210)로 기체가 공급되면, 기체는 순환판(103)과 배양수조(100)의 하부 바닥면 사이에 형성된 좁은 공간을 따라 빠른 속도로 움직이게 됨으로써, 베르누이 정리에 따라 순환판과 배양수조 하부 바닥판 사이의 압력은 낮아지고, 보통의 압력인 주변의 사육수들이 기압이 낮은 공간 안으로 이동하여 모이고 이렇게 모여진 사육수는 유체의 점성으로 주변의 사육수를 끌어모아 정지시 대비 5~10배의 흐름으로 사육수를 순환시킬 수 있다. 또한 배양수조(100)의 좌우로 대칭되어 형성된 기체공급밸브(210)에 의해 기체가 순차적으로 공급됨으로써, 배양수조(100) 내의 사육수 전부의 순환을 극대화할 수 있다.FIG. 5 is a view showing a circulating plate installed inside a high-density mass culture apparatus for phytoplankton according to the present invention. A
상기 순환판(103)은 배양수조(100) 내측 하부에 형성된 지지체(104)에 의해 배양수조(100) 바닥면에서 이격되며, 지지체(104)는 사육수 및 기포 순환을 방해하지 않도록 기둥형태로 형성될 수 있다. 기둥의 높이는 다단식으로 조절 가능하도록 형성될 수 있어, 높이 조절에 따라 순환판과 배양수조 하부 바닥판 사이에서 일어나는 사육수의 흐름 속도조절이 가능하다.The
도 6은 실물로 제작된 본 발명에 따른 식물플랑크톤 고밀도 대량배양장치의 정면사진이며, 도 7은 비스듬히 찍은 사진, 도 8은 측면사진이다. 배양수조(100)의 하부에는 배양수조(100)와 여기에 수용된 배양액을 안정되게 지지할 수 있도록 수조받침(110)이 형성될 수 있고, 수조받침에는 이동용 바퀴가 형성되어 식물플랑크톤 고밀도 대량배양장치의 이동을 용이하게 할 수 있다. FIG. 6 is a front view of a phytoplankton high-density mass culture apparatus according to the present invention, FIG. 7 is an oblique view, and FIG. 8 is a side view. A
도 9는 실물로 제작된 본 발명에 따른 식물플랑크톤 고밀도 대량배양장치의 배양수조 정면사진이며, 도 10은 공기공급밸브 사진이고, 도 11은 배양액 배출밸브 사진이다. 수조받침(100)에는 배양수조(100)와 기체공급관(200)이 안정되게 수용할 수 있는 홈을 형성할 수 있다. 수조받침(110)은 배양수조(100)를 바닥으로부터 일정 높이로 이격시켜 배양액배출밸브(102)가 형성되는 공간을 마련하여 배양액 회수를 용이하게 할 수 있다. 배양수조(100)의 하부 일측, 수조받침(110)과 만나는 부위에는 수조고정장치가 더 형성될 수 있다.FIG. 9 is a front view of a culture tank of a phytoplankton high-density mass culture apparatus according to the present invention, FIG. 10 is a photograph of an air supply valve, and FIG. 11 is a photograph of a culture liquid discharge valve. The
도 12는 실물로 제작된 본 발명에 따른 식물플랑크톤 고밀도 대량배양장치의 조명장치의 정면사진이며, 도 13은 이의 측면사진이다.FIG. 12 is a front view of a lighting device of a phytoplankton high-density mass culture apparatus according to the present invention, which is actually manufactured, and FIG. 13 is a side view thereof.
적조로 인한 수산피해를 최소화하기 위한 지속적인 연구를 위해서는 고밀도 적조생물이 연중 공급되어야 하는데, 특히, 어류 등의 크기가 큰 생물을 대상으로 적조에 대한 연구를 수행하기 위해서는 대량으로 고밀도 적조생물 배양이 필요하며, 현재의 기술로는 코클로디니움 등과 같은 적조를 일으키는 주종은 고밀도 배양이 어려워 여름철 적조발생시기에 현장에 발생한 적조를 채취하여 한시적으로 연구가 진행되고 있는 실정이다. 본 발명에서는 이러한 문제를 해결하기 위하여 대량의 식물플랑크톤이 기포의 순차적 폭기에 의하여 쉴새없이 교반되면서도 원통형 배양수조바닥에 의해 식물플랑크톤이 파괴되는 응력을 받지 않고 배양됨으로써 고밀도 배양을 가능하게 하였다.In order to continuously study to minimize fisheries damage caused by red tide, high-density red tide organisms must be supplied throughout the year. Especially, in order to carry out research on red tide for large-sized organisms such as fish, However, in the present technology, it is difficult to cultivate high-density cultivars such as cochlodinum which cause red tide, and research is ongoing for a limited period of time by collecting red tide from the site during the summer tide occurrence period. In order to solve this problem, in order to solve this problem, a large amount of phytoplankton is continuously stirred by the sequential aeration of bubbles, but cultured without the stress that the phytoplankton is destroyed by the bottom of the cylindrical culture tank.
도 14는 실물로 제작된 본 발명에 따른 식물플랑크톤 고밀도 대량배양장치의 조명등으로 사용된 메탈할라이드, 형광등 사진이며, 도 15는 식물플랑크톤 고밀도 대량배양장치의 조명장치 높이조절장치를 나타낸 사진이다. 효과적인 광합성을 위하여, 식물플랑크톤의 배양상태, 밀도에 따라 조명장치의 위치, 높이, 각도를 자유롭게 움직일 수 있도록 하며, 교반되는 식물플랑크톤에 고르게 조사하도록 함으로써 적조 원인생물의 고밀도 배양이 가능한 것을 확인할 수 있었다. 특히 메탈할라이드램프는 광합성에 최적의 파장 및 강력한 밝기를 갖고 있으며, 연색성이 뛰어난 장점이 있어 식물플랑크톤의 고밀도 대량배양에 바람직하나 이에 한정하는 것은 아니다.FIG. 14 is a photograph of a metal halide and a fluorescent lamp used as an illumination light of a phytoplankton high-density mass culture apparatus according to the present invention, and FIG. 15 is a photograph showing an apparatus for controlling height of a lighting apparatus of a phytoplankton high-density mass culture apparatus. For effective photosynthesis, it is possible to freely move the position, height, and angle of the lighting device according to the culture state and density of the phytoplankton, and it is confirmed that high-density culture of the causative organism of red tide origin is possible by uniformly irradiating the phytoplankton . In particular, the metal halide lamp has an optimal wavelength for light synthesis, strong brightness, and excellent color rendering property, which is preferable for high density large-scale cultivation of phytoplankton.
도 16은 본 발명에 따른 식물플랑크톤 고밀도 대량배양장치를 이용하여 코클로디니움을 대량배양하는 모습을 나타낸 사진이다. 본 발명의 식물플랑크톤 고밀도 대량배양장치를 이용함으로써 코클로디니움 등과 같은 적조를 일으키는 원인 생물을 고밀도 대량배양함으로써, 적조생물 종의 세포수준의 생리적 활성 뿐만 아니라, 어류와의 상호작용기작 등을 연구할 수 있어 적조 연구에 도움이 될 수 있다.FIG. 16 is a photograph showing a large-scale culture of cochlodinium using a phytoplankton high-density mass culture apparatus according to the present invention. By using a high-density mass culture apparatus of phytoplankton of the present invention, it is possible to study the physiological activity at the cellular level of the red tide species as well as the interaction mechanism with the fish by high-density mass culture of the causative organisms causing red tide such as cochlearnidium This can be helpful in red tide studies.
또한 본 발명에 따른 식물플랑크톤 고밀도 배양장치는 적조생물 뿐 만 아니라, 해산 패류의 치패 먹이생물인 식물플랑크톤의 고밀도 배양이나, 다양한 생리활성물질 생산이 가능한 식물플랑크톤 등의 고밀도 배양에 활용 가능하다.In addition, the high density culture apparatus for phytoplankton according to the present invention can be applied not only to red tide creatures but also to high density cultivation of phytoplankton such as phytoplankton which is capable of high density culture of phytoplankton, which is a seaweed bivalve living organism, and various physiologically active substances.
본 발명은 식물플랑크톤, 특히 적조생물의 연구를 위하여 실험실에서 고속으로 대량배양할 수 있는 식물플랑크톤 고밀도 대량배양장치를 제공하므로, 적조구제의 연구와 식물플랑크톤의 활용산업에 도움이 되므로 산업상 이용가능성이 있다.The present invention provides a high-density mass culture apparatus for phytoplankton which can be mass-cultured at a high speed in a laboratory for the study of phytoplankton, especially red tide creatures. Therefore, the present invention is useful for the study of red tide and the utilization industry of phytoplankton, .
100 : 배양수조 101 : 배양수조개구부
102 : 배양액배출밸브 103 : 순환판
104 : 지지체 110 : 수조받침
200 : 기체공급관 210 : 기체공급밸브
300 : 조명장치 310 : 프레임100: culture tank 101: culture tank opening
102: Culture liquid discharge valve 103: Circulation plate
104: Support body 110: Water tray support
200: gas supply pipe 210: gas supply valve
300: illumination device 310: frame
Claims (6)
상기 배양수조 내부에 위치하며 배양수조의 외주곡면과 평행하게 내부에 배치된 곡면으로 형성되어 기체공급에 의한 사육수 순환을 극대화하는 순환판; 상기 순환판은 배양수조 내측 하부바닥면에 다단식으로 조절 가능한 지지체에 의하여 이격되어 고정 형성되고,
상기 배양수조의 하부 측면에 일단이 연결되고 타단은 기체공급장치에 연결되는 복수개의 기체공급관; 상기 각각의 기체공급관을 통해 제공된 기체를 배양수조의 공급을 조절하는 기체공급밸브가 각각 형성되며 기체공급밸브의 일측에는 타이머와 연결되어 개폐가 제어되어 복수개의 기체공급밸브가 동시 또는 시간차를 두고 개폐됨으로써 배양수조의 순환판과 배양수조 내측 하부바닥이 만드는 공간 사이로 기체가 순차적 또는 시간차를 두고 공급되도록 하며;
상기 배양수조의 상부 또는 측부에 형성되고 배양수조 내로 빛을 공급하는 조명장치; 및 상기 조명장치가 부착 고정되어 상기 조명장치의 위치와 각도를 조절할 수 있는 프레임;으로 이루어진 것을 특징으로 하는 식물플랑크톤 고밀도 대량배양장치.A culture water tank having a predetermined volume and having an opening at an upper portion thereof and a culture liquid discharge valve at a lower portion thereof;
A circulation plate which is located inside the culture water tank and is formed as a curved surface disposed in parallel to the outer peripheral curved surface of the culture water tank to maximize circulation of feed water by gas supply; Wherein the circulation plate is fixedly formed on the inner bottom surface of the culture water tank by a multi-stage adjustable support,
A plurality of gas supply pipes having one end connected to the lower side of the culture water tank and the other end connected to the gas supply device; And a gas supply valve for regulating the supply of the gas provided through each of the gas supply pipes to the culture water tank is formed, and one side of the gas supply valve is connected to a timer to control opening and closing, So that the gas is supplied sequentially or at a time interval between the circulating plate of the culture tank and the space formed by the inner bottom of the culture tank;
An illumination device formed on the upper side or the side of the culture water tank and supplying light into the culture water tank; And a frame capable of adjusting the position and angle of the illuminating device by fixing the illuminating device to the high-density phytoplankton.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR102403323B1 (en) | 2021-10-27 | 2022-05-31 | 대한민국 | 3D agitated plankton culture device |
Citations (3)
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JP2011177047A (en) | 2010-02-26 | 2011-09-15 | Japan Biomass Corp | Apparatus for culturing algae |
KR101154622B1 (en) | 2011-11-03 | 2012-06-08 | 배정우 | Cultivating facility for phyplanlton |
US20120227673A1 (en) * | 2011-03-07 | 2012-09-13 | Jellyfish Art LLC, a California Limited Liability Corporation | Aquarium with Airlift-Generated Rotating Water Flow, Methods of Use and Kits Therefor |
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2017
- 2017-08-02 KR KR1020170097939A patent/KR101844898B1/en active IP Right Grant
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