KR102088994B1

KR102088994B1 - 동물성 플랑크톤 분리장치

Info

Publication number: KR102088994B1
Application number: KR1020180072838A
Authority: KR
Inventors: 한종인; 전석환; 조훈
Original assignee: 한국과학기술원
Priority date: 2018-06-25
Filing date: 2018-06-25
Publication date: 2020-03-13
Also published as: KR20200000703A

Abstract

본 발명의 실시예는 대형 미세조류 배양 시스템 등의 미세조류를 포함하는 유체로부터 동물성 플랑크톤을 효과적으로 분리 및 제거할 수 있는 습식 사이클론을 이용한 동물성 플랑크톤 분리장치를 제공하기 위한 것이다. 본 발명의 실시예에 따른 동물성 플랑크톤 분리장치는 중공형의 상부 챔버, 상부 챔버에 결합되며, 미세조류와 동물성 플랑크톤을 포함하는 유체가 외부로부터 유입되어 상부 챔버의 내부 벽면을 따라 흐르도록 안내하는 유입부, 상부 챔버의 하부에 결합되며, 상부 챔버의 내부로 유입된 유체의 와류 흐름을 통해 동물성 플랑크톤이 포함된 제1 유체가 하강하는 제1 와류 흐름과 미세조류가 포함된 제2 유체가 상승하는 제2 와류 흐름을 형성하는 하부 챔버, 하부 챔버의 하부에 결합되어 제1 유체의 외부 배출 흐름을 안내하는 제1 배출부를 포함한다. 그리고 상부 챔버의 상부에 결합되어 하부 챔버의 내부에서 발생한 제2 와류 흐름을 통해 제2 유체의 외부 배출 흐름을 안내하는 제2 배출부를 더 포함할 수 있다. 여기서, 제2 배출부, 상부 챔버, 하부 챔버, 그리고 제1 배출부가 높이 방향을 따라 상부에서 하부로 순차적으로 연결되는 결합관계를 형성할 수 있다.

Description

동물성 플랑크톤 분리장치{APPARATUS FOR SEPARATING ZOO PLANKTON}

본 발명은 동물성 플랑크톤 분리장치에 관한 것이다.

인구 증가와 산업의 발달이 화석연료의 사용을 가속화 시키면서 에너지 자원이 빠르게 고갈되어 가고, 대기 중 이산화탄소(CO2) 농도 또한 급증하고 있다. 이로 유발된 지구온난화로 인해 기상 이변과 해수면 상승 등의 이상 현상들이 전 세계적으로 발생하고 있다. 따라서 기존의 화석 연료를 대체할 친환경적 에너지 자원의 개발이 시급한 실정이다.

신재생에너지의 하나인 바이오디젤은 기존의 경유를 대체할 수 있는 연료이다. 바이오디젤은 일반적으로 동물성, 식물성 지방이나 폐자원, 폐기름을 원료로 가공된다. 그리고 미세조류는 성장하면서 이산화탄소를 흡수하기 때문에 생산 공정 중 이산화탄소 배출량이 현저하게 줄어들어, 대기 오염 문제를 유발해 왔던 기존 연료들에 비해 환경 친화적인 에너지원이다. 이러한 장점을 가진 미세조류 기반 바이오 디젤이 상용화되지 않는 가장 큰 원인은 생산단가가 너무 비싸기 때문이다. 특히 배양 공정은 전체 공정 비용의 약 30%를 차지하는 고비용 공정으로써, 미세조류 기반 바이오 디젤의 상용화를 위해서는 경제적이고 효율적인 배양 공정 및 시스템의 개발이 필수적인 실정이다.

대용량 미세조류 배양 공정에는 일반적으로 수로형 개방 연못(raceway open pond) 배양 시스템, 광-생물 반응기(photo-bio reactor) 등이 있다. 광-생물 반응기는 상대적으로 배양기 내 조건을 자유롭게 조정 가능하고 높은 표면적 대 체적비를 가지고 있지만, 스케일 업이 용이하지 않고 초기 투자 비용이 훨씬 비싸다는 단점이 있어 대량 배양을 위해서는 수로형 개방 연못 배양 시스템이 선호된다. 수로형 개방 연못 시스템은 낮은 자본비와 운영비를 가진 경제적인 방법임에도 불구하고 외부 동물성 플랑크톤에 의한 오염 가능성이 높아 바이오디젤의 생산성이 저하될 가능성이 있다. 이러한 동물성 플랑크톤에 의한 오염은 대표적으로 로티퍼, 섬모류, 물벼룩 등에 의해 이루어진다. 동물성 플랑크톤은 미세조류의 포식자이면서 영양적 경쟁자로서, 오염 시 일반적으로 3~5일, 빠르면 하루 만에도 배양장 내 미세조류를 사멸시킨다. 따라서 미세조류에 피해를 끼치지 않으면서 동물성 플랑크톤을 빠르고 효율적으로 제거할 방법을 찾는 것이 필요하다.

본 발명의 실시예는 대형 미세조류 배양 시스템 등의 미세조류를 포함하는 유체로부터 동물성 플랑크톤을 효과적으로 분리 및 제거할 수 있는 습식 사이클론을 이용한 동물성 플랑크톤 분리장치를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 실시예에 따른 동물성 플랑크톤 분리장치는 중공형의 상부 챔버, 상부 챔버에 결합되며, 미세조류와 동물성 플랑크톤을 포함하는 유체가 외부로부터 유입되어 상부 챔버의 내부 벽면을 따라 흐르도록 안내하는 유입부, 상부 챔버의 하부에 결합되며, 상부 챔버의 내부로 유입된 유체의 와류 흐름을 통해 동물성 플랑크톤이 포함된 제1 유체가 하강하는 제1 와류 흐름과 미세조류가 포함된 제2 유체가 상승하는 제2 와류 흐름을 형성하는 하부 챔버, 하부 챔버의 하부에 결합되어 제1 유체의 외부 배출 흐름을 안내하는 제1 배출부를 포함한다. 그리고 상부 챔버의 상부에 결합되어 하부 챔버의 내부에서 발생한 제2 와류 흐름을 통해 제2 유체의 외부 배출 흐름을 안내하는 제2 배출부를 더 포함할 수 있다. 여기서, 제2 배출부, 상부 챔버, 하부 챔버, 그리고 제1 배출부가 높이 방향을 따라 상부에서 하부로 순차적으로 연결되는 결합관계를 형성할 수 있다.

한편, 상부 챔버는 중공의 제1 유입통로를 갖는 원통형상 또는 링형상으로 형성될 수 있으며, 유입부는 상부 챔버의 외벽면에 수평방향으로 결합되어 유입부의 출구가 상부 챔버의 내부 벽면을 따라 일체로 연결될 수 있다.

하부 챔버는 제1 유입통로에 연결되어 높이방향의 상부에서 하부로 갈수록 폭이 좁아지는 역원추형의 제2 유입통로를 갖고 와류의 형성을 안내할 수 있다. 하부 챔버의 하부와 제1 배출부 사이에 탈부착 구조로 결합되어 제1 유체의 배출 면적을 조절하는 조절부를 더 포함할 수 있다.

제2 배출부는 일부가 상부 챔버의 제1 유입통로를 통과하여 하부 챔버의 제2 유입통로에 위치되도록 상부 챔버의 상부에 결합되어 제2 와류 흐름이 하부 챔버의 내부로부터 상부 챔버를 통과하여 외부로 배출되도록 안내할 수 있다. 제2 배출부는 길이방향을 따라 길게 형성되는 원통형의 제1 몸체, 그리고 길이방향을 따라 제1 몸체의 하부에 연결되며, 상부에서 하부로 갈수록 폭이 좁아지는 역원추형으로 형성하여 십자류 여과 흐름을 안내하는 제2 몸체를 포함할 수 있다. 제2 몸체를 감싸는 필터를 더 포함하며, 필터는 유체에 포함된 이물질인 플랑크톤 찌꺼기가 제2 배출부 내부로 유입되는 것을 방지할 수 있다. 여기서, 필터는 25um~50um의 기공이 복수로 구비된 메시(mesh)형태로 형성될 수 있다.

제2 배출부와 상부 챔버 사이에서 제2 배출부의 외부가 내부에 끼임 결합되는 결합구를 갖고 형성되어 제2 배출부의 길이를 조절하여 제2 유체의 제2 와류 흐름을 조절하는 고정부를 더 포함할 수 있다. 고정부와 상부 챔버의 사이에 결합되어 제2 배출부와 상부 챔버를 연결하는 연결부를 더 포함할 수 있다.

미세조류 배양 공정에서 발생하는 배양액, 배출액 등으로부터 습식 사이클론 기반 장치를 이용하여 동물성 플랑크톤을 분리 및 제거할 수 있으며, 단순 원심분리 공정의 미세조류 셀 손상 문제를 해결할 수 있는 효과가 있다.

또한, 기존의 방법으로 제거하기 어려웠던 동물성 플랑크톤의 내구란 또한 효과적으로 처리할 수 있으며, 추가적인 화학물질, 온도 변화 등이 필요하지 않아 경제성이 개선되는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 동물성 플랑크톤 분리장치를 분리하여 각 구성 성분들을 비교하여 도시한 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 동물성 플랑크톤 분리장치의 결합된 상태를 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 동물성 플랑크톤 분리장치의 정면도이다.
도 4는 도 3의 선A-A에 따라 잘라낸 단면도이다.
도 5는 도 3의 선C-C에 따라 잘라낸 단면도이다.

여기서 사용되는 전문용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함하는"의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 성분 및/또는 군의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.

다르게 정의하지는 않았지만, 여기에 사용되는 기술용어 및 과학용어를 포함하는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 의미와 동일한 의미를 가진다. 보통 사용되는 사전에 정의된 용어들은 관련기술문헌과 현재 개시된 내용에 부합하는 의미를 가지는 것으로 추가 해석되고, 정의되지 않는 한 이상적이거나 매우 공식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 동물성 플랑크톤 분리장치를 도시한 분해 사시도이며, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 동물성 플랑크톤 분리장치의 결합된 상태를 도시한 사시도이다. 그리고 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 동물성 플랑크톤 분리장치의 정면도이며, 도 4는 도 3의 선A-A에 따라 잘라낸 단면도이고, 도 5는 도 3의 선C-C에 따라 잘라낸 단면도이다. 도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 동물성 플랑크톤 분리장치는 상부 챔버(100), 유입부(110), 하부 챔버(120), 제1 배출부(130), 그리고 제2 배출부(140)를 포함하며, 습식 사이클론을 기반으로 미세 조류 배양 시스템에서 배양기, 배출기 및 전후 수로에서 침입할 가능성이 높은 동물성 플랑크톤을 분리 및 제거할 수 있다.

상부 챔버(100)는 중공형으로 링형상 또는 원통형상으로 형성될 수 있다. 상부 챔버(100)는 유입부(110)의 출구와 연결되는 중공의 제1 유입통로(102)를 갖는 링형상으로 형성될 수 있다.

유입부(110)는 상부 챔버(100)에 결합되어 입구(112)를 통해 외부로부터 유입되는 유체(10)가 출구(114)를 통해 상부 챔버(100)의 내부 벽면(104)을 따라 흐르도록 안내하는 유입 통로 기능을 한다. 여기서, 유체(10)는 미세조류를 포함하는 배양액 또는 배출액 등을 포함할 수 있다. 그리고 유체(10)는 동물성 플랑크톤이 포함된 제1 유체(10a)와 미세조류가 포함된 제2 유체(10b)로 분리될 수 있다. 즉, 유체(10)는 동물성 플랑크톤이 포함된 제1 유체(10a)와 동물성 플랑크톤이 포함되지 않은 제2 유체(10b)로 분리될 수 있다. 유입부(110)는 상부 챔버(100)의 외벽면에 수평방향으로 결합되어 유입부(110)의 출구(114)가 상부 챔버(100)의 내부 벽면(104)을 따라 일체로 연결될 수 있다. 유입부(110)로 미세조류 배양액 및 배출액을 양수하는 양수부가 연결될 수 있다. 여기서, 양수부는 유입부(110)를 통해 미세조류 배양액 및 배출액 등을 양수하도록 하는 구동 모터와 공급 펌프를 포함할 수 있다. 구동 모터와 공급 펌프는 유입부(110)로 공급되는 유체(10)의 공급경로에 구비될 수 있으며, 미세조류를 배양하기 위한 배양조 또는 유체(10)가 저장된 저장탱크로부터 유체(10)를 펌핑하여 유입부(110)로 공급할 수 있다. 한편, 상부 챔버(100)로 유체(10)를 유입시키는 유입부(110)의 단면적은 하부 챔버(120)의 제1 유체(10a)가 빠져나가는 제1 배출부(130)의 단면적과 제2 유체(10b)가 빠져나가는 제2 배출부(140)의 단면적을 합친 것보다 작게 형성할 수 있다.

하부 챔버(120)는 외부가 원통형상으로 형성되고 내부가 역원추형상으로 형성되어 상부 챔버(100)의 하부에 결합되며, 상부 챔버(100)의 내부로 유입된 유체(10)의 와류 흐름을 안내한다. 하부 챔버(120)는 제1 유입통로(102)에 연결되어 높이방향의 상부에서 하부로 갈수록 폭이 좁아지는 역원추형의 제2 유입통로(122)를 갖고 와류의 형성을 안내할 수 있다. 하부 챔버(120)의 내부가 역원추형상으로 형성됨에 따라 상부 챔버(100)로부터 상부로 유입된 유체(10)가 소용돌이 모양을 만들며 하부로 내려가도록 안내될 수 있다.

하부 챔버(120)의 하부와 제1 배출부(130) 사이에 탈부착 구조로 결합되어 제1 유체(10a)의 배출 면적을 조절하는 조절부(132)를 더 포함할 수 있다. 조절부(132)는 하부 챔버(120)에서 제1 유체(10a)가 빠져나가는 배출 면적을 조절하기 위해 서로 다른 크기의 복수개로 형성될 수 있다. 그리고 사용자의 필요에 따라 선택된 조절부(132)를 제1 배출부(130)에 탈부착시켜 사용할 수 있다. 즉, 조절부(132)는 제1 배출부(130)에 탈부착이 가능한 구조로 결합되며, 조절부(132)의 크기에 따라 제1 배출부(130)로 나가는 제1 유체(10a)의 배출양을 조절할 수 있다.

제1 배출부(130)는 하부 챔버(120)의 하부에 결합되어 제1 유체(10a)의 외부 배출 흐름을 안내하는 하부 배출 통로 기능을 한다.

제2 배출부(140)는 상부 챔버(100)의 상부에 결합되어 하부 챔버(120)의 내부에서 발생한 상승 와류의 외부 배출 흐름을 안내하는 상부 배출 통로 기능을 한다. 제2 배출부(140)는 상부 챔버(100)의 상단부를 통과하도록 조립되며 하부 챔버(120)에서 생긴 소용돌이로 인한 상승 와류가 외부로 빠져나가는 것을 안내한다.

제2 배출부(140)는 일부가 상부 챔버(100)의 제1 유입통로(102)를 통과하여 하부 챔버(120)의 제2 유입통로(122)에 위치되도록 상부 챔버(100)의 상부에 결합되어 상승 와류가 하부 챔버(120)의 내부로부터 상부 챔버(100)를 통과하여 외부로 배출되도록 안내할 수 있다. 제2 배출부(140)는 길이방향을 따라 길게 형성되는 원통형의 제1 몸체(142), 그리고 길이방향을 따라 제1 몸체(142)의 하부에 연결되며, 상부에서 하부로 갈수록 폭이 좁아지는 역원추형으로 형성하여 십자류 여과 흐름을 안내하는 제2 몸체(144)를 포함할 수 있다. 제2 몸체(144)는 필터로 감싸여지며, 동물성 플라크톤과 휴면란, 그리고 사이클론에 의해 발생한 플랑크톤 찌꺼기가 제2 배출부(140) 내부로 유입되는 것을 방지할 수 있다. 여기서, 필터는 25um~50um의 기공이 복수로 구비된 메시(mesh)형태로 형성될 수 있다.

여기서, 제2 배출부(140), 상부 챔버(100), 하부 챔버(120), 그리고 제1 배출부(130)는 높이 방향을 따라 순차적으로 배치되어 연결되는 결합관계로 형성될 수 있다. 또한, 하부 챔버(120)로부터 제1 유체(10a)가 빠져나가는 제1 배출부(130)의 단면적과 제2 배출부(140)의 단면적을 조절하여 하부 챔버(120) 내에 사이클론 와류가 용이하게 발생하도록 할 수 있다. 또한, 하부 챔버(120)로부터 제1 유체(10a)가 빠져나가는 제1 배출부(130)의 단면적과 제2 배출부(140)의 상부 및 하부 챔버(120)에 포함되는 부분의 부피는 하부 챔버(120) 중앙에 와류가 생기도록 형성할 수 있다. 또한, 제2 배출부(140)를 통해 외부로 배출되는 제2 유체(10b)는 유입부(110)로 들어가는 유체(10)들과 섞이지 않도록 분리될 수 있다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 동물성 플랑크톤 분리장치는 제2 배출부(140)와 상부 챔버(100) 사이에서 제2 배출부(140)의 외부가 내부에 끼임 결합되는 결합구를 갖고 형성되어 제2 배출부(140)의 삽입 길이를 조절하여 제2 유체(10b)의 상승 와류를 조절하는 고정부(146)를 더 포함할 수 있다. 고정부(146)는 제2 배출부(140)의 위치를 고정하는 기능도 한다. 고정부(146)와 상부 챔버(100)의 사이에 결합되어 제2 배출부(140)와 상부 챔버(100)를 연결하는 연결부(148)를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 동물성 플랑크톤 분리장치의 하부 챔버(120) 내에서 와류의 생성 여부와 와류의 세기는 2개의 방향이 다른 흐름을 이용하는 사이클론의 효과를 좌우하는 중요한 요소이다. 이러한 와류의 생성 여부는 제1 배출부(130)의 면적과 제2 배출부(140)의 길이이다. 제2 배출부(140)로 빠져 나가는 통로의 단면적이 일정하기 때문에 제1 배출부(130)의 면적에 따라 내부의 압력 및 유속의 흐름이 영향을 받는다. 이러한 조건을 시료의 성상과 환경에 따라 유동적으로 제어하기 위해 조립형 조절부(132)를 설치하여 가동 전 면적을 조절할 수 있다.

와류의 흐름에 가장 큰 영향을 끼치는 요소는 상부 챔버(100) 내에 삽입되는 제2 배출부(140)의 제2 몸체(144) 길이와 하부 챔버(120)의 길이의 비이다. 하부 챔버(120)는 제작 이후로 쉽게 수정할 수 없기 때문에 역원추형상으로 형성된 제2 몸체(144)의 길이를 변화함으로써 하부 챔버(120)와 제2 몸체(144) 사이의 비율을 조절할 수 있다. 제2 몸체(144)가 상부 챔버(100)에 삽입된 길이에 따라서 와류 발생이 다르게 된다. 예를 들어, 제2 몸체(144)의 삽입길이가 짧은 경우에는 와류가 생기지 않고 너무 길게 삽입된 경우에도 와류가 발생하지 않는다. 또한 유체(10)의 농도와 유체(10) 공급모터의 세기에 따라 적합한 제2 몸체(144)의 삽입 길이 비율이 다르기 때문에 임의로 조절할 수 있도록 연결부(148)에 제2 배출부(140)의 제2 몸체(144)를 삽입하고 원하는 길이를 조정한 후 고정부(146)로 조여 제2 몸체(144)의 삽입 길이를 고정할 수 있다.

상기한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 동물성 플랑크톤 분리장치는 이러한 일련의 과정을 통해 다양한 실험 조건에 맞추어 최적화를 진행할 수 있으며, 습식 사이클론 시스템을 기반으로 하여 미세조류 배양액 및 배출액을 포함하는 배양기나 농축기 등으로부터 동물성 플랑크톤을 분리할 수 있다. 즉, 미세 조류 배양 시스템에서 배양기, 배출기 및 전후 수로에서 침입할 가능성이 높은 동물성 플랑크톤을 분리 및 제거할 수 있다. 여기서, 동물성 플랑크톤(zooplankton)은 미세조류 배양시 미세조류와 같은 세포를 피식자로 삼는 로티퍼(Rotifer), 또는 물벼룩(Water flea) 중 하나 이상을 포함할 수 있다.

도 1 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 동물성 플랑크톤 분리장치의 동작을 설명한다.

먼저, 본 발명의 실시예에 따른 동물성 플랑크톤 분리장치의 유입부(110)를 통해 미세조류 원수가 공급되면, 유입부(110)를 통해 상부 챔버(100)로 유입된 유체(10)가 소용돌이를 치며 하부 챔버(120)로 들어간다. 예를 들어, 로티퍼 등의 오염물질을 포함하는 유체(10)가 유입부(110)로 유입되면 상부 챔버(100)의 원통 형상을 따라 유체(10)가 상부 챔버(100)의 내부 벽면(104)을 따라 회전하게 된다. 회전하는 유체(10)는 중력에 의해 역원추형상으로 형성된 하부 챔버(120)의 내부 벽면을 따라 나선형을 그리며 하부로 내려간다. 이때, 유체(10)의 회전력이 빠르면 유체(10) 내에 있는 이물질들은 유체(10)인 물 보다 원심력을 더 받아 하부 챔버(120)의 내부에서 벽면을 포함한 외측으로 위치하고, 유체(10)는 나선형의 와류를 형성하여 중심부에서 소용돌이를 만들게 된다. 그리고 하부 챔버(120)의 내부 벽면에 위치한 유체(10)와 이물질은 중력에 의해 밑으로 계속 내려간다. 이러한 상태에서 유체(10)의 원심력이 강하게 작용하면 하부 챔버(120)의 중앙에서 음압(negative pressure)이 형성된다. 이러한 음압은 대기압이 형성된 제2 배출부(140)로 상쇄될 수 있다. 이때 제2 배출부(140)의 대기압과 하부 챔버(120)에 형성된 음압의 압력차이로 물이 분출되어 제2 배출부(140) 방향으로 올라간다. 제2 배출부(140) 방향으로 분출되어 올라가는 물은 이물질을 포함하고 있지 않는 깨끗한 물이 된다. 유입부(110)와 상부 챔버(100), 그리고 하부 챔버(120)를 통해 유입된 유체(10)의 소용돌이 흐름에 따라 하부 챔버(120) 내부에서 상승 와류가 발생하면 제2 유체(10b)는 제2 배출부(140)로 빠져나가게 된다. 그리고 상승 와류에 포함되지 않은 나머지 제1 유체(10a)와 이물질은 하부 챔버(120)를 지나 하단의 제1 배출부(130)로 빠져나가는 과정으로 압력차이와 밀도차이에 의해 유체(10) 내 고체 성분을 효율적으로 분리할 수 있다. 예를 들어, 상기 과정에 의하여 미세조류 원수를 처리할 경우, 동물성 플랑크톤을 포함한 원수는 제1 배출부(130)를 통하여 외부로 배출되고, 미세조류 세포를 포함한 처리수는 제2 배출부(140)를 통해 처리될 수 있다. 그리고 새로운 미세조류 배양액은 상부 챔버(100)와 유입부(110)를 통해 공급되어 연속적으로 미세조류를 수확 및 농축할 수 있다.

한편, 오염물질을 포함하는 유체(10)가 유입부(110)로 공급되어 나선형의 소용돌이를 만들 때, 이물질이 하부 챔버(120)의 중앙에 있다 할지라도 제2 배출부(140)의 제2 몸체(144)가 역원추형으로 형성됨에 따라 십자류 여과 효과를 낼 수 있으며, 제2 몸체(144)에 구비된 필터에 이물질이 끼더라도 이를 물의 흐름으로 씻어 낼 수 있으므로 제2 배출부(140)로는 깨끗한 물만 유출될 수 있다. 상기한 바와 같이 유입부(110)를 통해 상부 챔버(100)로 유입된 유체(10)의 흐름이 상부 챔버(100)와 하부 챔버(120)를 통해 와류의 흐름으로 형성되고 제1 유체(10a)와 제2 유체(10b)로 분리됨에 따라 유체에 포함된 미세조류와 동물성 플랑크톤의 분리 효율을 높일 수 있다. 한편, 하부 챔버(120)와 제1 배출부(130) 사이에 설치되는 조절부(132)를 통해 하부 챔버(120)로부터 제1 배출부(130)로 빠져나가는 제1 유체(10a)의 유량 면적을 조절할 수 있다.

이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 여기에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 다양하게 변형하여 실시하는 것이 가능하고, 이것도 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.

10 ; 유체 100 ; 상부 챔버
110 ; 유입부 120 ; 하부 챔버
130 ; 제1 배출부 132 ; 조절부
140 ; 제2 배출부 142 ; 제1 몸체
144 ; 제2 몸체 146 ; 고정부
148 ; 연결부

Claims

중공형의 상부 챔버,
상기 상부 챔버에 결합되며, 미세조류와 동물성 플랑크톤을 포함하는 유체가 외부로부터 유입되어 상기 상부 챔버의 내부 벽면을 따라 흐르도록 안내하는 유입부,
상기 상부 챔버의 하부에 결합되며, 상기 상부 챔버의 내부로 유입된 상기 유체의 와류 흐름을 통해 상기 동물성 플랑크톤이 포함된 제1 유체가 하강하는 제1 와류 흐름과 상기 미세조류가 포함된 제2 유체가 상승하는 제2 와류 흐름을 형성하는 하부 챔버,
상기 하부 챔버의 하부에 결합되어 상기 제1 유체의 외부 배출 흐름을 안내하는 제1 배출부,
상기 상부 챔버의 상부에 결합되어 상기 하부 챔버의 내부에서 발생한 제2 와류 흐름을 통해 상기 제2 유체의 외부 배출 흐름을 안내하는 제2 배출부, 그리고
상기 제2 배출부와 상기 상부 챔버 사이에서 상기 제2 배출부의 외부가 내부에 끼임 결합되는 결합구를 갖고 형성되어 상기 제2 배출부의 위치를 고정하거나 상기 제2 배출부의 길이를 조절하여 상기 제2 유체의 제2 와류 흐름을 조절하는 고정부
를 포함하는 동물성 플랑크톤 분리장치.
삭제
제1항에서,
상기 상부 챔버는 상기 유입부의 출구와 연결되는 중공의 제1 유입통로를 갖는 동물성 플랑크톤 분리장치.
제3항에서,
상기 유입부는 상기 상부 챔버의 외벽면에 수평방향으로 결합되어 상기 유입부의 출구가 상기 상부 챔버의 내부 벽면을 따라 일체로 연결되는 동물성 플랑크톤 분리장치.
제4항에서,
상기 하부 챔버는 상기 제1 유입통로에 연결되어 높이방향의 상부에서 하부로 갈수록 폭이 좁아지는 역원추형의 제2 유입통로를 갖고 와류를 형성하는 동물성 플랑크톤 분리장치.
제5항에서,
상기 하부 챔버의 하부와 상기 제1 배출부 사이에 탈부착 구조로 결합되어 상기 제1 유체의 배출 면적을 조절하는 조절부를 더 포함하는 동물성 플랑크톤 분리장치.
제5항에서,
상기 제2 배출부는
일부가 상기 상부 챔버의 제1 유입통로를 통과하여 상기 하부 챔버의 제2 유입통로에 위치되도록 상기 상부 챔버의 상부에 결합되어 상기 제2 와류 흐름이 상기 하부 챔버의 내부로부터 상기 상부 챔버를 통과하여 외부로 배출되도록 안내하는 동물성 플랑크톤 분리장치.
제7항에서,
상기 제2 배출부는
길이방향을 따라 길게 형성되는 원통형의 제1 몸체, 그리고
길이방향을 따라 상기 제1 몸체의 하부에 연결되며, 상부에서 하부로 갈수록 폭이 좁아지는 역원추형으로 형성하여 십자류 여과 흐름을 안내하는 제2 몸체를 포함하는 동물성 플랑크톤 분리장치.
제8항에서,
상기 제2 몸체를 감싸는 필터를 더 포함하는 동물성 플랑크톤 분리장치.
제9항에서,
상기 필터는 25um~50um의 기공이 복수로 구비되는 동물성 플랑크톤 분리장치.
삭제
제1항에서,
상기 고정부와 상기 상부 챔버의 사이에 결합되어 상기 제2 배출부와 상기 상부 챔버를 연결하는 연결부를 더 포함하는 동물성 플랑크톤 분리장치.