KR102070593B1 - 유속 유발유지형 양식 수조 장치 - Google Patents

유속 유발유지형 양식 수조 장치 Download PDF

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Abstract

유속 유발유지형 양식 수조 장치는 사육수를 수용하는 레이스 웨이형 수조 및 유입수를 공급받아 상기 레이스 웨이형 수조의 하부 가장자리를 따라 배치되고 레이스 웨이의 방향을 따라 일정한 압력으로 상기 공급받은 유입수를 분사하여 상기 사육수를 순환시키는 유속 유발유지 배관을 포함한다.

Description

유속 유발유지형 양식 수조 장치{FLOW INDUCTION AND MAINTENANCE TYPE WATER APPARATUS}
본 발명은 유속 유발유지형 양식 수조 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 레이스 웨이의 방향을 따라 일정한 압력으로 공급받은 유입수를 분사할 수 있는 유속 유발유지형 양식 수조 장치에 관한 것이다.
일반적으로 물고기 양식은 정수식 양식, 유수식 양식, 가두리 양식 또는 순환 여과식 양식이 있고, 물고기 양식시설은 양식하는 물고기의 종류, 목적 및 방법에 따라 양식시설의 구조, 형태 및 크기가 달라진다. 순환식 양식은 수족관 또는 가정에서 관상용 어류를 기르는데 쓰이던 방법을 대규모화한 것으로 수중의 유해물질을 제거하면서 용존산소(Dissolved Oxygen)를 늘려 적은 수량으로 많은 어류를 양식하는 것을 목적으로 한다.
한국등록특허 제10-1742978호는 갑각류 양식시스템에 관한 것으로, 상면이 개방되며 단층 또는 복수 층 중 어느 하나로 설치되는 수조, 수조 내부에 설치되는 다층프레임, 다층프레임의 각 층에 하나씩 적재되는 망판부재, 수조에 수용된 해수에 공기를 공급하게 설치되는 공기공급기 및 수조의 바닥에 쌓이는 침전물을 제거하게 설치되는 침전물제거기를 포함하는 기술을 개시한다.
한국공개특허 제10-2017-0058652호는 기생충 및 세균을 제거하기 위한 어류 양식용 수조에 관한 것으로, 수조의 상단 일측에 클리너를 장착함으로써 어류 양식 과정에서 생겨나는 찌꺼기를 어류와 분리시켜 제거하기가 용이한 기술을 개시한다.
한국등록특허 제10-1742978호 (2017.05.29) 한국공개특허 제10-2017-0058652호 (2017.05.29)
본 발명의 일 실시예는 레이스 웨이의 방향을 따라 일정한 압력으로 공급받은 유입수를 분사할 수 있는 유속 유발유지형 양식 수조 장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예는 사육수의 유속을 제어하여 사육수를 효율적으로 순환시킬 수 있는 유속 유발유지형 양식 수조 장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예는 에어 리프트의 각도를 조절하여 사육수의 유속을 제어할 수 있는 유속 유발유지형 양식 수조 장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예는 복수의 에어 스톤들 및 복수의 폭기관들을 통해 레이스 웨이형 수조에 수용된 사육수에 충분한 산소와 공기를 공급할 수 있는 유속 유발유지형 양식 수조 장치를 제공하고자 한다.
실시예들 중에서, 유속 유발유지형 양식 수조 장치는 사육수를 수용하는 레이스 웨이형 수조 및 유입수를 공급받아 상기 레이스 웨이형 수조의 하부 가장자리를 따라 배치되고 레이스 웨이의 방향을 따라 일정한 압력으로 상기 공급받은 유입수를 분사하여 상기 사육수를 순환시키는 유속 유발유지 배관을 포함한다.
일 실시예에서, 상기 유속 유발유지 배관은 상기 유입수를 공급받는 유입배관과 연결된 제1 중심관, 상기 제1 중심관의 대향하여 하부에 배치되고 상기 레이스 웨이의 방향을 따라 교번하여 상기 공급받은 유입수를 분사하는 제2 중심관 및 상기 제1 및 제2 중심관들의 양단들을 연결하는 제1 및 제2 배관 분기점들을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 유속 유발유지 배관은 상기 레이스 웨이형 수조의 상부 가장자리를 따라 형성되고, 상기 제1 및 제2 배관 분기점들에 연결되며 상기 레이스 웨이형 수조의 하부에서 상기 레이스 웨이의 방향에 따라 상기 공급받은 유입수를 분사하는 제1 및 제2 레이스 웨이 서브관들을 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제1 및 제2 레이스 웨이 서브관들 각각의 하부에서 상기 공급받은 유입수를 분사하기 위한 간격은 동일할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제1 및 제2 레이스 웨이 서브관들 각각의 하부에서 상기 공급받은 유입수를 분사하기 위한 간격은 상기 제1 배관 분기점에서 상기 제2 배관 분기점으로 갈수록 점점 더 길어질 수 있다.
일 실시예에서, 상기 유속 유발유지 배관은 상기 제1 및 제2 중심관들과 상기 제1 및 제2 레이스 웨이 서브관들을 상기 제1 및 제2 배관 분기점들을 통해 더블 폐쇄 루프를 형성할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 유입배관은 순환여과형 집수정 장치와 연결되어 상기 유입수를 공급받을 수 있다.
일 실시예에서, 상기 유속 유발유지 배관은 슬러지 침체를 방지하기 위해 유입수 공급 모터를 통해 상기 유입수의 공급 속도를 아래의 수학식에 따라 결정할 수 있다.
[수학식]
Mfilter _tank = Mfilter _tank_min * (1 + |sin x|)
x = (Vtank / Vtank _average) * 90 (0 <= x <= 180)
(여기에서, Mfilter _tank는 상기 유입수 공급 모터의 유입수 공급 속도, Mfilter_tank_min는 상기 유입수 공급 모터의 유입수 최소 공급 속도, Vtank는 상기 레이스 웨이형 수조의 유속 및 Vtank _average는 최근 특정시간 동안의 상기 레이스 웨이형 수조의 평균 유속 (Vtank _average≠0))
개시된 기술은 다음의 효과를 가질 수 있다. 다만, 특정 실시예가 다음의 효과를 전부 포함하여야 한다 거나 다음의 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 개시된 기술의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 유속 유발유지형 양식 수조 장치는 레이스 웨이의 방향을 따라 일정한 압력으로 공급받은 유입수를 분사할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 유속 유발유지형 양식 수조 장치는 사육수의 유속을 제어하여 사육수를 효율적으로 순환시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 유속 유발유지형 양식 수조 장치는 에어 리프트의 각도를 조절하여 사육수의 유속을 제어할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 유속 유발유지형 양식 수조 장치는 복수의 에어 스톤들 및 복수의 폭기관들을 통해 레이스 웨이형 수조에 수용된 사육수에 충분한 산소와 공기를 공급할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유속 유발유지형 양식 수조 시스템을 설명하는 도면이다.
도 2는 도 1에 있는 유속 유발유지형 양식 수조 장치를 설명하는 도면이다.
도 3은 도 2에 있는 유속 유발유지 배관을 상세하게 설명하는 도면이다.
본 발명에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시예에 불과하므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다 거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.
한편, 본 출원에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.
"제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어"있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에" 와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 실시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
각 단계들에 있어 식별부호(예를 들어, a, b, c 등)는 설명의 편의를 위하여 사용되는 것으로 식별부호는 각 단계들의 순서를 설명하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 일어날 수 있다. 즉, 각 단계들은 명기된 순서와 동일하게 일어날 수도 있고 실질적으로 동시에 수행될 수도 있으며 반대의 순서대로 수행될 수도 있다.
여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유속 유발유지형 양식 수조 시스템을 설명하는 도면이다.
도 1을 참조하면, 유속 유발유지형 양식 수조 시스템(10)은 순환여과형 집수정 장치(100) 및 유속 유발유지형 양식 수조 장치(200)를 포함한다.
순환여과형 집수정 장치(100)는 유속 유발유지형 양식 수조 장치(200)의 외부에 별도로 설치되어 유속 유발유지형 양식 수조 장치(200)와 연결될 수 있다. 순환여과형 집수정 장치(100)는 유속 유발유지형 양식 수조 장치(200)로부터 사육수를 집수(Catchment)할 수 있고, 집수된 사육수를 순환 및 여과시킴으로써 사육수를 재사용할 수 있도록 한다.
순환여과형 집수정 장치(100)는 유속 유발유지형 양식 수조 장치(200) 외부에 설치함으로써 종래의 순환여과형 양식 수조 장치 대비 사육수를 여과시킬 수 있는 면적을 감소시킬 수 있고, 레이스 웨이형 수조 시스템(10)의 구조를 단순화하여 공간의 효율성을 높일 수 있다.
순환여과형 집수정 장치(100)는 유속 유발유지형 양식 수조 장치(200) 보다 낮게 설치되어 별도의 모터를 통한 사유수의 이동을 제어할 필요가 없고, 유속 유발유지형 양식 수조 장치(200)와의 사육수 높이 단차를 이용하여 적어도 하나의 유속 유발유지형 양식 수조 장치(200)들로부터 사육수를 용이하게 집수할 수 있어 에너지 효율을 높일 수 있다.
또한, 집수정 장치(100)는 유속 유발유지형 양식 수조 장치(200)의 유속에 따라 배수 출하 배관(260)을 통해 사육수의 배수(Draw-Off)를 제어하기 때문에 유속 유발유지형 양식 수조 장치(200)에서 양식하는 어류의 운동성을 유지시킬 수 있고, 사육수 내의 불순물들을 보다 효과적으로 분해시킬 수 있다.
일 실시예에서, 순환여과형 집수정 장치(100)는 일반적인 어류 양식에 활용될 수 있다. 보다 구체적으로, 순환여과형 집수정 장치(100)는 새우 양식에 사용될 수 있으나, 반드시 이에 한정되지 않고 어류 또는 갑각류를 포함하는 모든 어류 양식에 적용될 수 있다.
유속 유발유지형 양식 수조 장치(200)는 레이스 웨이형 수조(210)의 바닥에 설치된 배수 출하 배관(260)을 통해 사육수를 배수할 수 있고, 순환여과형 집수정 장치(100)는 배수된 사육수를 집수하여 순환 및 여과시킨 후, 유속 유발유지 배관(240)을 통해 다시 레이스 웨이형 수조(210)에 유입수로서 공급할 수 있다.
도 2는 도 1에 있는 유속 유발유지형 양식 수조 장치를 설명하는 도면이고, 도 3은 도 2에 있는 유속 유발유지 배관을 상세하게 설명하는 도면이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 유속 유발유지형 양식 수조 장치(200)는 레이스 웨이형 수조(210), 복수의 에어 스톤들(220), 에어 리프트(230), 유속 유발유지 배관(240), 수조 분리막(250) 및 배수 출하 배관(260)을 포함한다.
유속 유발유지형 양식 수조 장치(200)는 사육수를 수용하는 레이스 웨이형 수조(210)의 일측에 설치된 배수 출하 배관(260)을 통해 사육수를 배수할 수 있고, 배수된 사육수는 순환여과형 집수정 장치(100)에 집수되어 순환 및 여과된 후, 유속 유발 유지 배관(240)의 유입배관(242)을 통해 다시 레이스 웨이형 수조(210)에 유입수로서 공급될 수 있다. 여기에서, 유입수는 순환여과형 집수정 장치(100)를 통해 순환 및 여과시킨 사육수를 포함할 수 있고, 반드시 이에 한정하지는 않는다.
레이스 웨이형 수조(210)는 어류를 사육하는 양식 수조로서 어류의 종류 및 특성, 사료의 종류 등을 고려하여 설계 및 제작될 수 있다. 예를 들어, 레이스 웨이형 수조 설계자는 정착성, 회유성 등과 같은 어류의 생태학적 특성, 어류의 크기, 어류 양식밀도 등을 포함하는 어류의 종류 및 특성, 사료의 부상, 침강, 분말, 입자 등을 고려할 수 있다. 레이스 웨이형 수조 설계자는 어류의 특성에 따라 레이스 웨이형 수조(210)의 단위면적을 고려할 수 있다. 예를 들어, 정착성 어류를 양식하는 경우에는 레이스 웨이형 수조(210)의 면적을 넓게 하고 깊이가 낮도록 설계할 수 있고, 회유성 어류를 양식하는 경우에는 레이스 웨이형 수조(210)의 면적을 좁게 하고 깊이가 깊도록 설계할 수 있다.
레이스 웨이형 수조(210)는 어류의 생태학적 특성에 따라 적합한 재질로 설계될 수 있다. 또한, 레이스 웨이형 수조(210)는 탄성과 소성, 강도, 강성, 인성, 취성, 연성과 같은 역학적 성질과 화학적 성질을 고려하여 재질을 선택할 수 있다. 일 실시예에서, 레이스 웨이형 수조(210)는 콘크리트(Concrete) 또는 샌드위치 판넬(Sandwich Panel)을 이용하여 설계될 수 있고, 수조 설계를 위한 재질을 이에 한정하지 않으며 재질은 설계자에 의해 변경될 수 있다.
일 실시예에서, 레이스 웨이형 수조(210)는 새우, 연어 등과 같은 회유성 어류의 사육수 순환을 위하여 레이스 웨이(Race-Way)형으로 설계될 수 있다. 여기에서, 레이스 웨이(Race-Way)는 일반적으로 경주를 위한 코스를 말하고, 레이스 웨이형으로 설계된 수조는 길이가 길고 슬러지가 수조에 가라앉지 않고 효과적으로 슬러지를 배출시킬 수 있도록 설계된 수조를 말한다. 따라서, 레이스 웨이형으로 설계된 수조는 수조 내의 사육수를 순환시킴으로써 회유성 어류의 운동성을 유지시킬 수 있고, 슬러지가 수조 바닥에 가라앉지 않도록 할 수 있다.
일 실시예에서, 레이스 웨이형 수조(210)의 양측 끝은 어류의 원활한 출하를 위해 특정 높이의 경사면이 만들어질 수 있다. 특정 높이는 사용자에 의해 결정될 수 있고, 예를 들어, 경사면은 모래 또는 자갈 등으로 만들 수 있다.
복수의 에어 스톤들(220)은 레이스 웨이형 수조(210)의 바닥에 레이스 웨이의 방향에 따라 교번하여 설치될 수 있고, 저압돌(222) 및 고압돌(224)을 포함한다. 여기에서, 레이스 웨이 방향은 레이스 웨이형 수조(210)의 가장자리를 따른 특정 방향을 포함할 수 있다.
저압돌(222)은 복수의 저압돌들(222-1, 222-2, 222-3 ... 222-n)로 구성될 수 있고, 공기를 공급하는 에어 브로어(Air Blower)와 연결될 수 있다. 여기에서, 에어 브로어(Air Blower)는 레이스 웨이형 수조(210)의 외부에 설치될 수 있고, 공기를 생성하여 복수의 저압돌들(222)에 공기를 공급할 수 있는 장치를 포함할 수 있다. 또한, 복수의 저압돌들(222-1, 222-2, 222-3 ... 222-n) 각각은 십자형 폭기관(Bubbling 장치)으로 구성될 수 있다.
일 실시예에서, 복수의 저압돌들(222)은 에어 브로어로부터 공기를 공급받아 레이스 웨이형 수조(210) 내부에 공기를 분사할 수 있고, 즉, 레이스 웨이형 수조(210)의 바닥에 설치되어 상부 방향으로 공기를 분사할 수 있다.
고압돌(224)은 고압 분사기(또는 고압 산소 분사기를 포함)와 연결되어 산소를 공급할 수 있다. 보다 구체적으로, 고압돌(224)은 복수의 고압돌들(224-1, 224-2, 224-3 ... 224-n)로 구성될 수 있고, 복수의 고압돌들(224-1, 224-2, 224-3 ... 224-n) 각각은 일자형으로 구성될 수 있다.
일 실시예에서, 저압돌(222) 및 고압돌(224) 각각의 형상은 십자형 또는 일자형에 반드시 한정되지 않고, 설계자에 의해 다양하게 변경될 수 있다. 유속 유발유지형 양식 수조 장치(200)는 복수의 에어 스톤들(220)을 통해 레이스 웨이형 수조(210)에 어류를 양식하기 충분한 공기와 산소를 공급할 수 있다.
에어 리프트(230)는 복수의 에어 스톤들(220) 사이에 설치될 수 있다. 일 실시예에서, 에어 리프트(230)는 저압돌(222)과 고압돌(224) 사이에 설치될 수도 있고, 저압돌과 다른 저압돌 사이에 설치될 수도 있으며 고압돌과 다른 고압돌 사이에 설치될 수도 있다.
에어 리프트(230)는 리프팅 플레이트(232) 및 복수의 폭기관들(234)을 포함한다. 리프팅 플레이트(232)는 에어 리프트(230)의 일단에서 레이스 웨이형 수조(210)의 바닥에 고정될 수 있고, 레이스 웨이형 수조(210) 바닥에 고정되는 축을 중심으로 각도가 조절될 수 있다.
복수의 폭기관들(234)은 적어도 하나 이상의 폭기관들(234-1, 234-2, 234-3 ... 234-n)로 구성될 수 있고, 리프팅 플레이트(232)의 하단에 레이스 웨이의 방향을 따라 배치될 수 있다. 일 실시예에서, 복수의 폭기관들(234)은 일자형 폭기관(Bubbling 장치)으로 구성되어 일정 간격마다 배치될 수 있고, 레이스 웨이형 수조(210)의 외부에 설치된 에어 브로어(Air Blower)와 연결될 수 있다.
복수의 폭기관들(234) 각각은 에어 브로어로부터 공급된 공기에 의하여 기포(즉, 공기방울)을 발생시킬 수 있고, 발생된 기포들을 상부 방향으로 분사할 수 있다. 여기에서, 상부 방향은 레이스 웨이 수조(210)의 상부 방향에 해당할 수 있다.
에어 리프트(230)는 레이스 웨이형 수조(210)의 바닥에서 사선방향으로 설치되어 각도를 조절할 수 있는 리프팅 플레이트(232)를 통해 기포들에 대한 방향성을 제공할 수 있다. 보다 구체적으로, 에어 리프트(230)는 복수의 폭기관들(234)에 의해 상부 방향으로 분사되는 복수의 기포들을 측방향으로 이동시킬 수 있다. 에어 브로어로부터 공급된 공기는 상부 방향으로 상승하는 과정에서 리프팅 플레이트(232)의 하면에 부딪혀 방향을 전환하여 측방향으로 흐르게 된다. 따라서, 유속 유발유지형 양식 수조 장치(200)는 기포가 레이스 웨어형 수조(210)의 바닥에서 상승하게 되고 상승된 기포가 측방향으로 흐름을 형성함으로써 레이스 웨어형 수조(210)에 있는 사육수가 순환하도록 할 수 있고, 사육수가 순환됨으로써 유기물 및 슬러지가 레이스 웨이형 수조(210)에 침체되지 않는다.
에어 리프트(230)는 복수의 에어 스톤들(220) 사이에 설치되어 사육수의 유속을 제어할 수 있다. 보다 구체적으로, 에어 리프트(230)는 복수의 폭기관들(234)에 의해 분사되는 기포량을 제어하여 레이스 웨이의 방향을 따라 순환하는 사육수의 유속을 제어할 수 있다. 에어 리프트(230)는 아래의 수학식에 따라 복수의 폭기관들(234)에 의해 분사되는 기포량을 제어할 수 있다.
[수학식]
Pair_blower = (Vtank / Vtank _average) * A
(여기에서, Pair_blower는 복수의 폭기관들에 공기를 공급하는 에어 브로어의 압력, Vtank는 레이스 웨이형 수조의 유속(Vtank≠0), Vtank _average는 레이스 웨이형 수조의 평균 유속(Vtank _average≠0) 및 A는 사용자에 의해 설정되는 에어 브로어의 기본공급 공기 압력)
일 실시예에서, 에어 리프트(230)는 복수의 폭기관들(234)에 공기를 공급하는 에어 브로어의 압력을 제어하여 복수의 폭기관들(234)에 의해 분사되는 기포량을 제어할 수 있다. 예를 들어, 에어 리프트(230)는 특정 기간동안 측정된 레이스 웨이형 수조(210)의 평균 유속 보다 현재 레이스 웨이형 수조(210)의 유속이 빠르면 복수의 폭기관들(234)에서 분사되는 기포량을 증가시킬 수 있고, 분사된 기포량에 의해 리프팅 플레이트(232)의 각도를 현재 리프팅 플레이트(232)의 각도 보다 커지도록 할 수 있다. 이때, 에어 리프트(230)는 리프팅 플레이트(232)의 각도가 90도를 넘지 않는 최대 압력 값으로 제어된다.
다른 예를 들어, 에어 리프트(230)는 특정 기간동안 측정된 레이스 웨이형 수조(210)의 평균 유속 보다 현재 레이스 웨이형 수조(210)의 유속이 느리면 복수의 폭기관들(234)에서 분사되는 기포량을 감소시킬 수 있고, 분사된 기포량에 의해 리프팅 플레이트(232)의 각도를 현재 리프팅 플레이트(232)의 각도 보다 작아지도록 할 수 있다.
즉, 유속 유발유지형 양식 수조 장치(200)는 레이스 웨이형 수조(210) 내에 있는 사육수의 유속을 기초로 복수의 폭기관들(234)에 의해 분사되는 기포량을 제어하여 레이스 웨이형 수조(210)의 유속을 제어할 수 있다. 또한, 유속 유발유지형 양식 수조 장치(200)는 사육수의 유속에 따라 복수의 폭기관들(234)에 의해 분사되는 기포량을 조절하여 리프팅 플레이트(232)의 각도를 조절할 수 있다. 유속 유발유지형 양식 수조 장치(200)는 사육수의 유속을 제어함으로써 레이스 웨이형 수조(210)에 수용된 사육수를 효율적으로 순환시킬 수 있다.
에어 리프트(230)는 사용자에 의해 사육수의 유속(또는 물의 속도), 사육수의 양(또는 수조 내에 있는 물의 양) 등을 기초로 리프팅 플레이트(232)의 각도가 조절될 수 있다. 예를 들어, 사용자는 레이스 웨이형 수조(210)의 유속이 빠르면 리프팅 플레이트(232)의 각도를 현재 리프팅 플레이트(232)의 각도보다 크게 하여 유속을 느리게 할 수 있다. 다른 예를 들어, 사용자는 레이스 웨이형 수조(210)의 유속이 느리면 리프팅 플레이트(232)의 각도를 현재 리프팅 플레이트(232)의 각도보다 작게 하여 유속을 빠르게 할 수 있다.
따라서, 유속 유발유지형 양식 수조 장치(200)는 에어 리프트(230)를 통해 레이스 웨이형 수조(210)의 바닥에 있는 어류의 배설물, 사료 등을 포함하는 슬러지를 상부로 이동시키고, 슬러지가 바닥에 가라앉지 않도록 레이스 웨이형 수조(210)의 유속을 제어할 수 있다.
이하, 도 3을 참조하여 유속 유발유지 배관을 상세하게 설명한다.
유속 유발유지 배관(240)은 레이스 웨이형 수조(210)의 하부 가장자리를 따라 배치될 수 있고, 유입배관(242), 제1 중심관(244-2), 제2 중심관(244-4), 제1 배관 분기점(246-2), 제2 배관 분기점(246-4), 제1 레이스 웨이 서브관(248-2) 및 제2 레이스 웨이 서브관(248-4)을 포함한다.
유속 유발유지 배관(240)은 순환여과형 집수정 장치(100)로부터 유입수를 공급받아 레이스 웨이형 수조(210)의 가장자리를 따라 배치될 수 있고, 수조 분리막(250)의 하부를 따라 배치될 수 있다. 이때, 레이스 웨이형 수조(210)의 가장자리를 따라 배치된 배관과 수조 분리막(250)의 하부를 따라 배치된 배관은 서로 연결될 수 있다. 유속 유발유지 배관(240)은 제1 및 제2 중심관들(244)과 제1 및 제2 레이스 웨이 서브관들(248)을 제1 및 제2 배관 분기점들(246)을 통해 더블 폐쇄 루프를 형성할 수 있다. 예를 들어, 제1 폐쇄 루프는 레이스 웨이형 수조(210)의 하부와 수평이 되도록 형성할 수 있고, 제2 폐쇄 루프는 레이스 웨이형 수조(210)에 하부와 수직이 되도록 형성할 수 있다.
즉, 유속 유발유지 배관(240)은 끊어지지 않고 연결되는 구조를 형성하여 복수의 분사구들 각각에서 동일한 수압으로 유입수(즉, 순환여과형 집수정 장치를 통해 공급받은 유입수)를 분사시킬 수 있다. 이를 통해, 유속 유발유지 배관(240)은 순환여과형 집수정 장치(100)를 통해 공급받은 유입수를 일정한 압력으로 분사하여 레이스 웨이형 수조(210)에 있는 사육수를 순환시킬 수 있다.
유입배관(242)는 순환여과형 집수정 장치(100)와 연결될 수 있고, 유속 유발유지형 양식 수조 장치(200)는 유속 유발유지 배관(240)의 유입배관(242)을 통해 순환여과형 집수정 장치(100)로부터 유입수(즉, 순환여과형 집수정 장치를 통해 여과된 사육수)를 공급받을 수 있다.
유속 유발유지 배관(240)은 레이스 웨이형 수조(210)의 하부에서 슬러지 침체를 방지하기 위해 유입수 공급 모터(미도시)를 통해 유입수의 공급 속도를 아래의 수학식에 따라 결정할 수 있다. 보다 구체적으로, 유속 유발유지 배관(240)은 순환여과형 집수정 장치(100)에 있는 유입수 공급 모터(미도시)의 공급 속도를 결정할 수 있다.
[수학식]
Mfilter _tank = Mfilter _tank_min * (1 + |sin x|)
x = (Vtank / Vtank _average) * 90 (0 <= x <= 180)
(여기에서, Mfilter _tank는 유입수 공급 모터의 유입수 공급 속도, Mfilter _tank_min는 유입수 공급 모터의 유입수 최소 공급 속도, Vtank는 레이스 웨이형 수조의 유속 및 Vtank_average는 최근 특정시간 동안의 레이스 웨이형 수조의 평균 유속(Vtank _average≠0))
일 실시예에서, 유속 유발유지 배관(240)은 레이스 웨이형 수조(210)의 현재 유속에 따라서 순환여과형 집수정 장치(100)를 통해 공급받는 유입수의 공급 속도를 결정할 수 있다. 예를 들어, 유속 유발유지 배관(240)은 레이스 웨이형 수조(210)의 평균 유속(Vtank _average)이 100m/s이고 현재 레이스 웨이형 수조(210)의 유속(Vtank)이 150m/s이면 x값이 135가 된다. 즉, 유속 유발유지 배관(240)은 최근 특정시간 동안의 레이스 웨이형 수조의 평균 유속이 유입수 공급 모터의 최소 공급 속도보다 작으면 유입수 공급 모터의 공급 속도를 증가시킬 수 있다. 여기에서, 최근 특정시간은 사용자(설계장)에 의해 설정되는 시간에 해당할 수 있다.
유입배관(242)은 레이스 웨이형 수조(210)의 수위보다 높은 위치에 설치될 수 있고, 이때, 유입배관(242)을 통해 유입된 유입수는 유입배관(242) 보다 낮은 위치에서 형성된 복수의 분사구들(예를 들어, 제2 중심관 축을 기준으로 양쪽 교번하여 형성된 복수의 분사구들과 제1 및 제2 레이스 웨이 서브관들)을 통해 분사될 수 있다. 일 실시예에서, 유속 유발유지 배관(240)은 순환여과형 집수정 장치(100)를 통해 공급받은 유입수를 분사하여 레이스 웨이형 수조(210)에 있는 사육수를 순환시킬 수 있다.
제1 중심관(244-2)은 유입수를 공급받는 유입배관(242)과 연결될 수 있다. 일 실시예에서, 제1 중심관(244-2은 유입배관(242)를 통해 유입된 유입수가 유속 유발유지 배관(240) 전체에 고르게 흐를 수 있도록 할 수 있다. 제2 중심관(244-4)은 제1 중심관(244-2)의 대향하여 하부에 배치되고 레이스 웨이의 방향을 따라 교번하여 유입수를 분사시킬 수 있다. 일 실시예에서, 제2 중심관(244-4)은 복수의 분사구들을 통해 공급받은 유입수를 분사할 수 있다.
제1 및 제2 배관 분기점들(246)은 제1 중심관(244-2) 및 제2 중심관(244-4)의 양단들에 연결할 수 있다. 제1 배관 분기점(246-2)은 제2 배관 분기점(246-4) 보다 유입배관(242)과 가까운 위치에 있는 분기점에 해당할 수 있고, 제2 배관 분기점(246-4)은 제1 배관 분기점(246-2) 보다 유입배관(242)에서 멀리 떨어진 위치에 있는 분기점에 해당할 수 있다.
제1 및 제2 레이스 웨이 서브관들(248)은 레이스 웨이형 수조(210)의 상부 가장자리를 따라 형성될 수 있고, 제1 및 제2 레이스 웨이 서브관들(248) 각각은 제1 및 제2 배관 분기점들(246)에 연결될 수 있다. 보다 구체적으로, 제1 및 제2 레이스 웨이 서브관들(248)은 레이스 웨이형 수조(210)의 하부에서 레이스 웨이의 방향에 따라 공급받은 유입수를 분사할 수 있다.
일 실시예에서, 제1 및 제2 레이스 웨이 서브관들(248) 각각의 하부에서 공급받은 유입수를 분사하기 위한 간격은 동일할 수 있다. 다른 일 실시예에서, 제1 및 제2 레이스 웨이 서브관들(248) 각각의 하부에서 공급받은 유입수를 분사하기 위한 간격은 제1 배관 분기점(246-2)에서 제2 배관 분기점(246-4)으로 갈수록 점점 더 길어질 수 있다.
제1 및 제2 레이스 웨이 서브관들(248) 각각은 서로 다른 방향으로 유입수를 분사할 수 있다. 예를 들어, 제1 레이스 웨이 서브관(248-2)은 순환여과형 집수정 장치(100)로부터 유입수를 공급받는 방향으로 분사할 수 있고, 제2 레이스 웨이 서브관(248-4)은 제1 레이스 웨이 서브관(248-4)에서 유입수가 분사되는 방향과 다른 방향(즉, 유입배관 방향)으로 분사할 수 있다.
유속 유발유지 배관(240)은 제2 중심관(244-4)에 있는 복수의 분사구들과 제1 및 제2 레이스 웨이 서브관들(248)을 통해 동일한 수압으로 유입수를 분사할 수 있다. 일 실시예에서, 유속 유발유지 배관(240)은 레이스 웨이의 방향을 따라 일정한 압력(즉, 수압)으로 유입수를 분사 시킬 수 있고, 여기에서, 유입수는 순환여과형 집수정 장치(100)와 연결된 유입배관(242)을 통해 공급되는 사육수로서, 순환여과형 집수정 장치(100)를 통해 여과된 사육수를 포함할 수 있다.
유속 유발유지 배관(240)은 제1 및 제2 배관 분기점들(246)을 통해 제1 및 제2 중심관들(244)과 레이스 웨이형 수조(210)의 상부 가장자리를 따라 형성된 배관(즉, 제1 및 제2 배관 분기점들에 연결되어 제1 및 제2 레이스 웨이 서브관들이 형성된 배관을 말한다)이 끊어지지 않도록 연결되기 때문에 동일한 수압으로 유입수를 분사할 수 있다.
수조 분리막(250)은 레이스 웨이형 수조(210)의 중앙에 설치될 수 있다. 보다 구체적으로, 수조 분리막(250)은 유속 유발유지 배관(240)의 제1 및 제2 중심관들(244) 사이에 설치될 수 있다. 예를 들어, 수조 분리막(250)은 레이스 웨이형 수조(210)에 있는 사육수의 유속을 조절하기 위하여 설치할 수도 있다.
유속 유발유지형 양식 수조 장치(200)는 레이스 웨이형 수조(210)에 수조 분리막(250)을 설치하고 에어 리프트(230)를 통해 유속을 제어하여 사육수가 레이스 웨이의 방향에 따라 순환할 수 있도록 제어할 수 있다. 이러한 과정에서, 유속 유발유지형 양식 수조 장치(200)는 에어 리프트(230)를 통해 레이스 웨이형 수조(210)의 사육수 하부층에 있는 유기물 및 슬러지(Sludge)를 부유 시킴으로써 레이스 웨이형 수조(210)의 바닥에 가라앉지 않도록 한다.
배수 출하 배관(260)은 수조 분리막(250)의 일측에 설치될 수 있다. 일 실시예에서, 배수 출하 배관(260)은 순환여과형 집수정 장치(100)와 연결되어 사육수를 배수하거나 또는 어류를 출하시킬 수 있다.
상기에서는 본 출원의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 통상의 기술자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 출원을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
10: 유속 유발유지형 양식 수조 시스템
100: 순환여과형 집수정 장치
200: 유속 유발유지형 양식 수조 장치
210: 레이스 웨이형 수조 220: 복수의 에어스톤들
222: 저압돌 224: 고압돌
230: 에어 리프트 240: 유속 유발유지 배관
242: 유입배관 244: 제1 및 제2 중심관들
246: 제1 및 제2 배관 분기점들
248: 제1 및 제2 레이스 웨이 서브관들
250: 수조 분리막 260: 배수 출하 배관

Claims (8)

  1. 사육수를 수용하는 레이스 웨이형 수조; 및
    유입수를 공급받아 상기 레이스 웨이형 수조의 하부 가장자리를 따라 배치되고 레이스 웨이의 방향을 따라 일정한 압력으로 상기 공급받은 유입수를 분사하여 상기 사육수를 순환시키는 유속 유발유지 배관을 포함하고,
    상기 유속 유발유지 배관은
    슬러지 침체를 방지하기 위해 유입수 공급 모터를 통해 상기 유입수의 공급 속도를 아래의 수학식에 따라 결정하는 것을 특징으로 하는 유속 유발유지형 양식 수조 장치.
    [수학식]
    Mfilter_tank = Mfilter_tank_min * (1 + |sin x|)
    x = (Vtank / Vtank_average) * 90 (0 <= x <= 180)
    (여기에서, Mfilter_tank는 상기 유입수 공급 모터의 유입수 공급 속도, Mfilter_tank_min는 상기 유입수 공급 모터의 유입수 최소 공급 속도, Vtank는 상기 레이스 웨이형 수조의 유속 및 Vtank_average는 최근 특정시간 동안의 상기 레이스 웨이형 수조의 평균 유속 (Vtank_average≠0))
  2. 제1항에 있어서, 상기 유속 유발유지 배관은
    상기 유입수를 공급받는 유입배관과 연결된 제1 중심관;
    상기 제1 중심관의 대향하여 하부에 배치되고 상기 레이스 웨이의 방향을 따라 교번하여 상기 공급받은 유입수를 분사하는 제2 중심관; 및
    상기 제1 및 제2 중심관들의 양단들을 연결하는 제1 및 제2 배관 분기점들을 포함하는 것을 특징으로 하는 유속 유발유지형 양식 수조 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 유속 유발유지 배관은
    상기 레이스 웨이형 수조의 상부 가장자리를 따라 형성되고, 상기 제1 및 제2 배관 분기점들에 연결되며 상기 레이스 웨이형 수조의 하부에서 상기 레이스 웨이의 방향에 따라 상기 공급받은 유입수를 분사하는 제1 및 제2 레이스 웨이 서브관들을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유속 유발유지형 양식 수조 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 제1 및 제2 레이스 웨이 서브관들 각각의 하부에서 상기 공급받은 유입수를 분사하기 위한 간격은
    동일한 것을 특징으로 하는 유속 유발유지형 양식 수조 장치.
  5. 제3항에 있어서, 상기 제1 및 제2 레이스 웨이 서브관들 각각의 하부에서 상기 공급받은 유입수를 분사하기 위한 간격은
    상기 제1 배관 분기점에서 상기 제2 배관 분기점으로 갈수록 점점 더 길어지는 것을 특징으로 하는 유속 유발유지형 양식 수조 장치.
  6. 제3항에 있어서, 상기 유속 유발유지 배관은

    상기 제1 및 제2 중심관들과 상기 제1 및 제2 레이스 웨이 서브관들을 상기 제1 및 제2 배관 분기점들을 통해 더블 폐쇄 루프를 형성하는 것을 특징으로 하는 유속 유발유지형 양식 수조 장치.
  7. 제2항에 있어서, 상기 유입배관은
    순환여과형 집수정 장치와 연결되어 상기 유입수를 공급받는 것을 특징으로 하는 유속 유발유지형 양식 수조 장치.
  8. 삭제
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