KR102056295B1 - 해양생물 및 식생 양식용 수조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 해양생물 및 식생 양식용 수조에 관한 것으로, 해양생물과 식생의 동시 양식이 가능하도록 하여 양식 효율을 높이며, 식생을 통과한 담수의 이온 농도를 양식 중인 해양생물의 체내 이온 농도에 맞게끔 자동으로 조성하여 해양생물이 양식되는 수조에 공급할 수 있도록 하는 해양생물 및 식생 양식용 수조에 관한 것이다.

Description

해양생물 및 식생 양식용 수조{A Water Tank For Raise Sea Creature And Vegetable}

본 발명은 해양생물 및 식생 양식용 수조에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 식생을 거쳐 공급된 물을 해수화하여 수조로 공급해 줄 수 있는 해양생물 및 식생 양식용 수조에 관한 것이다.

일반적으로, 민물생물과 해양생물의 가장 큰 차이는 삼투압에 의해 체내로 물이 흡수되고 배출되는 방식의 차이 및 체액의 이온 농도에 있다.

구체적으로, 민물생물의 경우 체액의 이온 농도가 민물보다 높아 삼투압에 의해 물이 체내로 지속적으로 흡수됨으로 흡수된 물을 배설기관을 통해 배출시키는 반면, 해양생물의 경우는 체액의 이온 농도가 해수의 이온 농도의 약 1/3으로, 삼투압에 의해 체내의 수분이 외부로 지속적으로 빠져나감으로 탈수 현상을 방지하기 위해 해수를 지속적으로 마시며 체내로 들어온 해수는 장기의 역삼투 작용을 통해 물은 체내로 전달하고 농축된 이온은 외부로 배출하는 것이다.

이러한 연유로 해양생물을 수조에 양식할 시에는 바다에서 얻어진 해수를 공급해주거나, 물의 이온 농도를 해양생물의 체내 이온 농도에 맞게 조성해주어야 하는 수고가 필요하다. 특히, 해수는 원활한 흐름이 유지되지 않으면 해수 내 산소가 부족해 썩을 우려가 있으므로 해양생물이 생식할 수 있는 환경을 조성하기 위해서는 더욱 많은 수고를 요하는 불편이 있어왔다.

한편, 수중생물의 배설물에는 질산염이 함유되어 있는데, 이러한 질산염은 수중생물에는 악영향 미치는 반면 식물에 공급될 시에는 성장을 촉진시키는 효과가 있다. 이에 따라, 종래에는 민물생물이 양식되는 수조에 수경식물을 결합하여 민물생물과 수경식물을 동시에 기를 수 있는 수조가 개시된 바 있다. 하지만 이러한 종래의 수조는 동시에 기를 수 있는 생물의 종류가 민물생물과 수경식물에 국한되는 아쉬움이 있었다.

1. 한국공개특허 제 10-2016-0103838

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서 본 발명의 목적은, 해양생물과 식생의 동시 양식이 가능하도록 하여 양식 효율을 높이며, 식생을 통과한 담수의 이온 농도를 양식 중인 해양생물의 체내 이온 농도에 맞게끔 자동으로 조성하여 공급할 수 있는 해양생물 및 식생 양식용 수조를 제공함에 있다.

본 발명에 따른 해양생물 및 식생 양식용 수조는, 버킷형상으로, 물이 수용되며, 해양생물이 양식되는 수조부와, 상기 수조부 상측에 배치되며, 내부에 물을 수용하며, 일측에 해수공급밸브가 구비된 물받이와, 칼륨, 칼슘, 마그네슘, 나트륨 중 선택된 하나 이상의 물질을 상기 물받이에 공급하는 이온화공급기를 포함하는 해수 조성부와, 상기 물받이에 수용된 물의 이온 농도가 상기 해양생물의 체내 이온 농도에 맞게 조성되게끔 상기 이온화공급기를 조절하고, 상기 해수공급밸브를 개방하여 이온화된 물을 상기 수조부로 공급하는 컨트롤러 및 상기 해수 조성부 상측에 배치되며, 버킷형상으로, 내부에 식생을 수용하는 식생부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 해양생물은 질산염이 포함된 배설물을 배설하는 저염도 해양생물이고, 상기 식생부는 하면에 배수 홀이 형성되며, 외부로부터 물이 공급될 시 공급된 물을 상기 배수 홀을 통해 물받이로 안내하고, 상기 해양생물 및 식생 양식용 수조는 상기 수조부의 배설물을 포함하는 물을 상기 식생부로 이송시켜 상기 식생에 수분과 양분을 제공하는 펌프부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 해양생물 및 식생 양식용 수조는 상기 식생부와 해수 조성부 사이에 배치되며, 상기 식생부를 통과한 물이 수용되고, 바닥면에 로드셀이 설치되며, 일측에 물 공급밸브가 구비된 수분 공급부를 더 포함하고, 상기 컨트롤러는 상기 로드셀에서 감지된 무게가 설정 무게 이상이 될 시 상기 물 공급밸브를 개방하여 상기 물받이에 물이 공급되도록 하고, 상기 해수 조성부의 공급되는 물질의 양은 상기 수분 공급부에서 공급되는 물의 무게를 기준으로 설정된 양이 공급되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 수분 공급부는 바닥면에 수분 공급부에 수용된 물을 가열하여 증기화하는 열선이 설치되어 그 상측에 배치된 상기 식생을 가습하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 식생부는 그 내부의 습도를 측정하는 제1 센서가 더 설치되고,

상기 열선은 상기 제1 센서를 통해 측정된 습도가 설정 습도 이하인 경우 발열하는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 구성에 의한 본 발명의 해양생물 및 식생 양식용 수조는,

첫째, 식생부와 수조부의 배치구조를 통해 작업효율의 증대 및 물의 절약 할 수 있는 효과가 있다.

둘째, 해수 조성부와 컨트롤러의 구성을 통해 자동으로 수조부에 공급될 물의 이온 농도를 해양생물의 이온 농도에 맞게 자동으로 조성함으로 작업자가 해수를 공수해오거나 이온 농도를 조성해야하는 어려움을 해소하는 효과가 있다.

셋째, 펌프부의 구성을 통해 수조부 내에 축적된 해양생물의 배설물을 식생부에 공급하여 수조부를 청결하게하는 효과와 더불어 식생에 양분을 공급하는 효과가 있다.

넷째, 로드셀의 구성을 통해 해수 조성부에서 조성되는 물의 이온화 농도를 더욱 정확하게 조성할 수 있는 효과가 있다.

다섯째, 열선의 구성과 제1 센서의 구성을 통해 식생부의 내부공간을 식생이 자라기에 좋은 환경으로 조성할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 해양생물 및 식생 양식용 수조의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 해양생물 및 식생 양식용 수조의 분해사시도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 수분 공급부의 측단면도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 해수 조성부의 개념도이다.

이하, 상기와 같은 본 발명의 일실시예에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

첨부된 도면은 본 발명의 기술적 사상을 더욱 구체적으로 설명하기 위하여 도시한 일예에 불과하므로 본 발명의 기술적 사상이 첨부된 도면의 형태에 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 해양생물 및 식생 양식용 수조는 체내 이온화 농도가 1‰ 이하인 저염도 해양생물(10)과 식생(30)을 동시에 양식할 수 있도록 하는 것으로써, 도 1에 도시된 바와 같이 크게 식생부(300)와, 컨트롤러(미도시)와, 수분 공급부(500)와, 해수 조성부(700)와, 펌프부(200)와, 수조부(100)를 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 해양생물(10)은 더욱 정확하게는 흰다리새우를 지칭할 수 있다.

각부 구성에 대하여 좀 더 자세히 알아보기 위해 도 2를 살펴보도록 한다.

상기 수조부(100)는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 해양생물 및 식생 양식용 수조의 가장 하측에 배치되며 해양생물(10)이 양식되는 구성으로써, 그 내부에는 해양생물(10)의 이온 농도에 맞게 조성된 해수와 해양생물(10)이 수용된다.

수조부(100)에 수용된 해양생물(10)은 생식과정에서 질산염이 포함된 배설물(11)을 배설하는데, 이러한 해양생물(10)의 배설물(11)은 해양생물(10)의 배설물(11)에 포함된 미생물에 의해 미세하게 분쇄되어 수조부(100)에 수용된 해수와 함께 수조부(100) 일측에 형성된 흡입 홀(110)과, 흡입 홀(110)과 연결된 펌프부(200)에 의해 상기 식생부(300)로 이송된다.

이때, 상기 흡입 홀(110)에는 수조부(100)의 해양생물(10)이 펌프부(200)의 흡인력에 의해 빨려들지 않도록 메쉬망(111)이 더 설치될 수 있다.

참고로, 해양생물(10)의 배설물(11)에 포함된 질산염은 해양생물(10)의 생식에는 해를 끼치는 반면 식생(30)에는 성장을 촉진시키는 작용을 한다.

한편, 수조부(100)의 가장자리에는 수조부(100) 상측에 배치되는 수분 공급부(500)를 지지하기 위한 다수의 받침대(130)가 설치된다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 해양생물 및 식생 양식용 수조의 가장 상측에는 식생부(300)가 배치된다.

식생부(300)는 버킷 형상으로 그 내부에 토양(31)과 식생(30)이 수용되는 구성이다.

식생부(300)의 바닥면에는 적어도 하나 이상의 배수 홀(310)이 형성되어 식생부(300)에 수용된 식생(30)에 충분한 물이 공급되고 남은 물은 배수 홀(310)을 통해 배수된다.

식생부(300) 일측에는 식생부(300) 내부의 온도와 습도를 측정하는 제1 센서(330)가 설치되는데, 제1 센서(330)를 통해 측정된 정보는 후술할 컨트롤러에 제공된다.

또한, 도시하지는 않았지만, 상기 식생부(300)의 바닥면에 탈착 가능하도록 형성되는 메쉬판과 메쉬판 상면에 안착되며, 펄프 또는 한지 재질의 거름망이 더 구비되어 상기 배수 홀(310)에서 배수되는 물의 이물질 및 이온을 정화하는 역할을 할 수 있다. 이는 후술할 해수 조성부(700)에서 수조부(100)에 공급할 물의 이온 농도를 해양생물(10)의 체내 이온 농도에 맞게 더욱 정확한 조성비로 조성하기 위한 구성이다.

한편, 상기 펌프부(200)는 상술한 바와 같이 수조부(100)에 수용된 해수를 식생부(300)에 공급하기 위한 구성으로, 펌프(210)와, 이송관(230)과, 분배관(250)을 포함하여 구성된다.

상세히, 펌프(210)의 일측은 흡입 홀(110)에 연결되어 수조부(100)에 수용된 해수를 흡입하고, 타측은 상기 이송관(230)에 연결되어 흡입된 해수를 공급한다.

이송관(230)은 식생부(300)에 이르기까지 상측으로 길게 형성되어 상기 펌프(210)에서 공급된 해수를 식생부(300)로 안내하는 역할을 하는 것으로, 그 상단 외주면에는 나사가공이 형성된다.

이송관(230)의 상단에는 분배관(250)이 연결되는데, 분배관(250)은 상기 이송관(230)을 통해 공급된 해수를 식생부(300)에 고르게 공급하기 위한 구성으로, ‘ㄱ’자 형상의 중공형태이며 수직으로 형성된 부위 끝단은 개구됨과 동시에 내부에 암나사가공이 형성되어 상기 이송관의 상단과 탈착가능하게 결합된다.

그리고 수평하게 형성된 부위는 식생부(300)의 일측을 관통하여 식생부(300) 내부, 더욱 정확하게는 식생(30)의 상측에 위치하게 되는데, 그 둘레에는 다수의 홀이 형성되어 공급된 해수를 식생(30)에 고르게 분배되도록 한다.

덧붙여, 상기 식생부(300) 상단에는 분배관(250)을 통해 식생(30)에 공급되는 해수가 외부로 튀거나, 겨울철 한파로 인한 식생(30)의 냉해를 방지하기 위해 별도의 커버(350)가 더 마련될 수 있다.

상기 식생부(300) 하측에는 수분 공급부(500)가 마련된다.

참고로, 상기 식생부(300)로 공급된 해수는 그 이온 농도가 매우 연하기는 하나, 식생부(300) 내부에 수용된 토양(31)과 식생(30) 및 거름망 및 메쉬판을 거치면서 정화됨으로 담수화되어 상기 배수 홀(310)을 통해 수분 공급부(500)로 공급된다.

여기서, 상기 수분 공급부(500)는 상기 식생부(300)로부터 얻어진 물을 후술할 해수 조성부(700)에 일정한 양으로 공급하고, 상기 식생(30)으로 하여금 자라기 좋은 환경을 조성하는 역할을 한다.

이러한 수분 공급부(500)는 버킷 형태로 바닥면의 가장자리 일측에 물 공급 홀(510)이 형성되는데, 상기 수분 공급부(500)의 바닥면의 높이는 물 공급 홀(510)이 형성된 타측은 높게 형성되고 물 공급 홀(510)이 형성된 일측은 낮게 형성되어 도 3에 도시된 바와 같이, 측면에서 보았을 때 물 공급 홀(510)을 향해 하향경사지게 형성되는 바, 수분 공급부(500) 내부에 수용된 물을 물 공급 홀(510)이 형성된 방향으로 원활히 흐르도록 유도하며, 수분 공급부(500)에 수용된 물의 무게가 물 공급 홀(510)이 형성된 방향으로 집중되도록 형성된다.

그리고 상기 수분 공급부(500) 바닥면의 물 공급 홀(510)이 형성된 부근에는 로드셀(530)이 설치되어 물의 무게를 측정하는데, 상기 로드셀(530)에서 측정된 정보는 컨트롤러로 전송된다.

컨트롤러는 상기 로드셀(530)에서 측정된 무게 정보가 설정 무게에 도달하면, 상기 물 공급 홀(510)에 설치된 물 공급 밸브(511)를 일정 시간 개방하여 수분 공급부(500)에 수용된 물을 모두 배수하도록 한다.

상기 수분 공급부(500)는 또한, 바닥면에 열선(550)이 설치된다.

상기 열선(550)은 상기 제1 센서(330)에서 컨트롤러에 송신한 온도 및 습도정보가 설정 온도범위 이내임과 동시에 습도 정보가 설정 습도 이하인 경우 컨트롤러의 제어에 의해 구동되는 것으로써, 상술한 온습도 조건에 부합하는 경우 수분 공급부(500)에 수용된 물을 가열하여 증기화 하고, 고온의 증기는 수분 공급부(500) 상측에 배치된 식생부(300)에 상기 배수 홀을 통해 공급되는 것이다.

즉, 상기 열선(550)은 이러한 작용을 통해 상기 식생(30)을 가온, 가습함과 동시에 담수인 증기를 식생부(300)에 제공하여 식생(30)과 토양(31)의 이온 농도를 낮추어 자동으로 식생(30)이 자라기에 좋은 환경을 조성하는 효과를 발휘한다.

한편, 상기 수분 공급부(500)의 바닥면, 더욱 정확하게는 열선(550)이 설치된 하측에 단열판(570)이 설치되는데, 이는 열선에서 발생한 열이 그 하측에 위치한 수조부(100)로 전달되지 않도록 하여 해양생물(10)로 하여금 양식되기 좋은 환경을 제공하기 위함이다.

상기 물 공급 홀(510)을 통해 배출된 물은 해수 조성부(700)의 물받이(710)로 유입된다.

해수 조성부(700)는 수분 공급부(500)로부터 공급된 물을 수조부(100)에 수용된 해양생물(10)의 체내 이온 농도에 맞게 조성하기 위한 구성으로, 도 4에 도시된 바와 같이 물받이(710)와, 이온화공급기(730)와, 제2 센서(750)를 포함하여 구성된다.

상기 물받이(710)는 상술한 바와 같이 수분 공급부(500)에서 공급되는 물이 수용되고 후술할 이온화공급기(730)에서 공급되는 물질이 혼합되기 위한 구성이다.

상세히, 상기 물받이(710)는 일측에 물받이(710)에 수용된 물을 상기 수조부(100)로 안내하는 해수 공급 관(711)이 마련되고, 상기 해수 공급 관(711)에는 해수 공급 밸브(713)가 설치되어 상기 컨트롤러에 의해 개폐된다.

또한, 상기 물받이(710) 내부에는 제2 센서(750)가 설치되어 물받이(710)에 수용된 물의 온도를 측정하고, 측정된 온도정보를 컨트롤러로 송신하는데, 컨트롤러는 제2 센서(750)에서 측정된 물의 온도가 해수 공급 밸브의 개방 기준 온도 이하임과 동시에 상기 로드셀(530)에서 측정된 무게 정보가 해수 공급 밸브의 개방 기준 무게 이상인 경우에 개방되도록 제어한다.

한편, 상기 해수 공급 밸브(713)는 작업자의 조작에 의해서도 개방될 수 있다.

이온화공급기(730)는 물받이(710)에 수용된 물의 이온 농도를 높이기 위해 물받이(710)에 수용된 물에 첨가될 물질이 수용되고, 공급되는 구성으로, 그 내부에는 다수의 구획으로 칸이 나뉘어져 서로 다른 물질이 수용된다.

상세히, 이온화공급기(730) 내부에 형성된 칸에는 각각 칼륨, 칼슘, 마그네슘, 나트륨이 수용되며, 각각의 칸에는 물받이로 통하는 관이 형성되고, 각 관에는 컨트롤러에 의해 개폐되는 밸브가 설치된다.

상기 각 밸브는, 상기 물 공급 밸브(511)가 개방되도록 하는 로드셀의 설정 무게를 기준으로 해양생물의 체내 이온 농도에 맞게 조성되도록 설정된 양이 공급되도록 제어된다.

한편, 상기 펌프(210)는 로드셀(530)과 제2 센서(750)에서 측정된 무게 및 온도 정보가 상기 물 공급 밸브(511)가 개방되도록 하는 로드셀의 설정 무게와, 상기 해수 공급 밸브(713)의 개방 기준 중 하나인 제2 센서(750)의 기준 온도에 근접하게 될 때 구동되도록 하여 수조부(100)에 수용된 해수가 항상 일정 양 이상이 되도록 하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 식생부(300)의 바닥면은 바닥면의 외주연 형태로 하측으로 더 연장 형성되고, 해수 조성부(700)는 하부는 상기 수조부(100) 상부에, 상부는 상기 식생부(300)의 연장된 바닥부에 삽입되어 설치될 수 있는데, 이는 다층으로 형성되는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 해양생물 및 식생 양식용 수조의 공간효율을 증진시키고, 수분 공급부(500)와 식생부(300) 그리고 수조부(100)의 결합을 더욱 견고하게 하기 위함이다.

끝으로, 상기 컨트롤러는 다수의 해양생물 종에 대한 이온 농도 정보가 저장되며, 별도의 조작부가 구비되어 조작부를 통해 선택된 종에 따라 이온화공급기(730)에서 물받이에 공급되는 각 물질들의 비율이 다르게 공급될 수도 있다.

본 발명의 상기한 실시 예에 한정하여 기술적 사상을 해석해서는 안 된다. 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당업자의 수준에서 다양한 변형 실시가 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 당업자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 된다.

10: 해양생물
11: 배설물
30: 식생
31: 토양
100: 수조부
110: 흡입 홀
111: 메쉬망
130: 받침대
200: 펌프부
230: 이송관
250: 분배관
300: 식생부
310: 배수 홀
330: 제1 센서
350: 커버
500: 수분 공급부
510: 물 공급 홀
511: 물 공급 밸브
530: 로드셀
550: 열선
570: 단열판
700: 해수 조성부
710: 물받이
711: 해수 공급관
713: 해수 공급밸브
730: 이온화 공급기
750: 제2 센서

Claims (5)

1. 버킷형상으로, 물이 수용되며, 질산염이 포함된 배설물을 배설하는 저염도 해양생물이 양식되는 수조부;
   상기 수조부 상측에 배치되며, 내부에 물을 수용하며, 일측에 해수 공급밸브가 구비된 물받이와, 칼륨, 칼슘, 마그네슘, 나트륨 중 선택된 하나 이상의 물질을 상기 물받이에 공급하는 이온화공급기를 포함하는 해수 조성부;
   상기 해수 조성부 상측에 배치되며, 버킷형상으로, 내부에 식생을 수용하며, 하면에 배수 홀이 형성되어 물이 공급될 시 공급된 물을 상기 배수 홀을 통해 물받이로 안내하는 식생부;
   상기 식생부와 해수 조성부 사이에 배치되며, 상기 식생부를 통과한 물이 수용되고, 바닥면에 로드셀이 설치되며, 일측에 물 공급밸브가 구비되어, 상기 물받이로 물을 배출하는 수분 공급부;
   상기 수조부의 배설물을 포함하는 물을 상기 식생부로 이송시켜 상기 식생부에 수분과 양분을 제공하도록 하는 펌프와, 상기 식생부 상측에 배치되고, 중공형태이며, 둘레에 다수의 홀이 형성되어 상기 펌프를 통해 상기 식생부에 공급되는 물이 고르게 분배되도록 하는 분배관을 포함하는 펌프부;
   상기 물받이에 수용된 물의 이온 농도가 상기 해양생물의 체내 이온 농도에 맞게 조성되게끔 상기 이온화공급기를 조절하고, 상기 해수 공급밸브를 개방하여 이온화된 물을 상기 수조부로 공급하되, 상기 로드셀에서 감지된 무게가 설정 무게 이상이 될 시 상기 물 공급밸브를 일정 시간 개방하여 상기 수분공급부에 수용된 물을 모두 배수하여 상기 물받이에 물이 공급되도록 하고, 상기 이온화공급기에서 공급되는 물질의 양은 상기 수분 공급부에서 공급되는 물의 무게를 기준으로 설정된 양이 공급되도록 하는 컨트롤러;를 포함하되,
   상기 식생부는,
   바닥면에 메쉬판과, 메쉬판 상면에 안착되며, 펄프 또는 한지 재질의 거름망이 더 구비되어 상기 배수 홀에서 배수되는 물에 포함된 이물질 및 이온을 정화하여 배출하는 것을 특징으로 하는 해양생물 및 식생 양식용 수조.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 수분 공급부는,
   바닥면에 수분 공급부에 수용된 물을 가열하여 증기화하는 열선이 설치되어 그 상측에 배치된 상기 식생을 가습하는 것을 특징으로 하는 해양생물 및 식생 양식용 수조.
   
5. 제4항에 있어서,
   상기 식생부는,
   그 내부의 습도를 측정하는 제1 센서가 더 설치되고,
   상기 열선은,
   상기 제1 센서를 통해 측정된 습도가 설정 습도 이하인 경우 발열하는 것을 특징으로 하는 해양생물 및 식생 양식용 수조.
   

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