KR102092918B1 - 나노 버블 및 마이크로 버블을 이용한 양식장 관리방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 나노 버블 및 마이크로 버블을 이용한 양식장 관리방법에 관한 것으로서 더욱 상세하게는 양식장 내에 선택적으로 마이크로 버블과 나노 버블을 공급하여 고농도의 산소를 공급함과 동시에 바닥면에 적층된 사료를 부양시켜 사료의 활용성을 증가시키고 오염물질 제거를 통하여 수질 개선이 가능한 나노 버블 및 마이크로 버블을 이용한 양식장 관리방법에 관한 것이다.
이를 위해 본 발명은 양식장 내에 일정 시간동안 50 내지 5000nm 크기의 나노 버블이 공급되는 단계와; 상기 나노 버블 공급 후 일정 시간동안 6 내지 500μm 크기의 마이크로 버블이 공급되는 단계와; 상기 마이크로 버블 공급 후 스크래퍼수단을 통해 양식장 표면상으로 부유한 오염물질을 제거하는 단계;를 포함하되, 오염물질 제거 후 상기 단계가 재반복된다.
아울러 본 발명의 다른 실시예는 양식장 내에 50 내지 5000nm 크기의 나노 버블이 공급되는 단계 중에 설정 시간별로 6 내지 500μm 크기의 마이크로 버블이 공급되는 단계가 반복되는 생육관리단계와, 상기 생육관리단계 수행 중 설정 시간별로 수행되며 6 내지 500μm 크기의 마이크로 버블이 공급되어 바닥면에 침강된 침강물질을 부유시킨 후 이를 제거하는 오염물제거단계;를 포함하여 이루어지되, 상기 오염물제거단계 수행 후 다시 생육관리단계를 재수행하도록 이루어진다.

Description

나노 버블 및 마이크로 버블을 이용한 양식장 관리방법{Method for Management of Fish-raising Farm Using Nano-bubble and Micro-bubble}

본 발명은 나노 버블 및 마이크로 버블을 이용한 양식장 관리방법에 관한 것으로서 더욱 상세하게는 양식장 내에 선택적으로 마이크로 버블과 나노 버블을 공급하여 고농도의 산소를 공급함과 동시에 바닥면에 적층된 사료를 부양시켜 사료의 활용성을 증가시키고 오염물질 제거를 통하여 수질 개선이 가능한 나노 버블 및 마이크로 버블을 이용한 양식장 관리방법에 관한 것이다.

일반적으로 해수에 의한 양식은 크게 육상 수조 양식과 해상 가두리 양식으로 구분할 수 있다.

육상 수조양식은 육상의 수조에 대상 생물을 옮겨 서식 환경을 인위적으로 조절하여 양식하는 방식이고, 해상가두리 양식은 바다의 넓은 공간에 그물 등으로 대상 생물을 가두어 기르는 방식이다.

이중 해상 가두리 양식은 육상 수조 양식과 달리 해수를 교환할 필요가 없으며 어류를 대량으로 양식할 수 있는 이점이 있어 점차 증가하고 있는 추세이다. 이러한 해상 가두리 양식에 있어 사료공급은 일반적으로 사람이 직접 해상에서 분무 혹은 투기의 방식으로 사료를 뿌려줌으로써 이루어진다.

가두리 양식장 주변은 양식사료(물고기 먹이), 양식대상 어류의 배설물 및 사체에서 발생하는 질소 및 인으로 인한 부영양화가 심각하며, 가두리 양식장 하단 저질 층은 무산소 층을 형성하여 침전물의 혐기성 반응에 의한 황화 수소 유독가스가 발생할 뿐만 아니라 이러한 부영양화된 저질 층 내에 서식하는 미생물들이 수중의 용존산소를 고갈시키거나 매우 낮은 농도로 만들어 다른 저서동물의 산소섭취를 어렵게 함으로써 생태계를 파괴할 수 있다.

도 1은 종래 가두리 양식장을 보인 사시 도이다.

도 1을 참조하면, 종래 가두리 양식장(10)은 지지 바(1)를 이용하여 격자 형태로 형성한 통로가 다수의 부구(浮具: 2)에 의해 부력을 받는 상태로 연결되고, 그 하부 방향으로 그물(3)이 설치되며, 상기 통로 상에는 통상의 발판이 설치되는 구조이다.

이와 같이 구성된 종래 가두리 양식장은 그물(3) 내부에 물고기나 새우 등의 어패류를 수용하여 양식하는 것으로, 어패류 배설물 및 남은 양식사료를 정화하는 별도의 장치를 구비하지 않기 때문에, 어패류의 배설물 또는 남은 양식사료가 그대로 침전되어 쌓이게 되어 물이 오염되는 문제점이 야기되고 있다.

이와 같이 쌓인 물고기나 새우 등의 어패류 배설물 및 남은 양식사료에 의해 물이 오염될 경우 어패류의 건강상태가 악화 되거나 또는 심할 경우 폐사함으로써 가두리 양식업자들에게 막대한 금전적 피해를 가져오곤 한다.

또한, 종래 가두리 양식장의 경우 대개 밀실구조의 그물이 설치되기 때문에, 물의 내부에 용존산소량이 크게 저하됨에 따라 물고기나 새우 등의 어패류 성장에 큰 지장을 초래할 뿐만 아니라, 폐사하는 경우가 빈번하게 발생하여 양식업자들에게 막대한 피해를 유발하는 문제점이 있다.

이와 같은 양식장 내 생장 환경 상의 문제 외에도 사료 공급에 따른 여러 문제가 발생되는데, 이러한 사료 공급의 문제는 양식장 내 물고기나 새우 등의 어패류에 먹이를 줄 때 사람들의 손으로 직접 사료를 뿌림으로 인하여 양식장 내 사료를 골고루 나누어 줄 수가 없어서 어패류들의 먹이 섭취가 일정하지 않아 성장상태가 좋지 못하고, 사료의 허실이 과해 낭비가 극심하였으며, 인건비의 과부담으로 인한 재정적인 문제점이 발생하였다.

이와 같은 문제점을 해결하고자 대한민국 등록특허 제20-0297876호에는 사료를 구석구석에 골고루 살포할 수 있는 "가두리 양식장의 사료 공급 장치"가 개발되었다.

상기 사료 공급 장치를 사용함으로써 사람이 직접 사료를 뿌림으로 인한 사료의 허실을 감소시켰고, 사료를 구석구석 살포할 수 있게 되어서 어패류의 성장상태도 비교적 양호해졌다. 또한, 타이머에 의한 자동화 시스템 조작으로 인해 인건비의 과부담으로 인한 재정적인 문제점이 해결되었다.

그럼에도 불구하고 사료가 골고루 살포되었다 하더라도 사료가 수면에서 침강하는 속도가 어패류들이 사료(F)를 먹는 속도보다 더 빠르면, 어패류들이 사료(F)를 먹는 동안 수면에서 침강하고 있는 사료를 지나치게 되어 제시한 도 2와 같이 수면 바닥에 적층이 된다.

게다가 어패류들은 수중에서 침강하는 사료들은 잘 먹지만 수면 바닥에 적층 되어 있는 사료(F)들은 잘 먹지 않는 습성이 있기 때문에 수면 바닥에 사료가 다수 적층 됨으로써 여전히 사료의 허실이 발생하게 되어 재정적인 과소비가 발생하게 되고, 수질이 오염되어 사람들에게 질 높은 어패류를 제공하지 못하는 문제가 있다.

따라서 양식장 내 물고기나 새우와 같은 다양한 어패류의 생육 환경을 보다 향상시키고 사료(F)의 공급 효율성을 증대시킬 수 있는 양식장 관비방법의 개선이 절실히 요구된다.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서 양식장 내에 선택적으로 마이크로 버블과 나노 버블을 공급하여 고농도의 산소를 공급함과 동시에 바닥면에 적층된 사료를 부양시켜 사료의 활용성을 증가시키고 주기적인 불순물 등의 오염물질을 제거함에 따라 수질 개선이 가능한 나노 버블 및 마이크로 버블을 이용한 양식장 관리방법을 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위해 아래와 같은 특징을 갖는다.

본 발명은 양식장 내에 일정 시간동안 50 내지 5000nm 크기의 나노 버블이 공급되는 단계와; 상기 나노 버블 공급 후 일정 시간동안 6 내지 500μm 크기의 마이크로 버블이 공급되는 단계와; 상기 마이크로 버블 공급 후 양식장 상부측에 설치되는 스크래퍼수단을 통해 양식장 표면상으로 부유한 오염물질을 제거하는 단계;를 포함하되, 오염물질 제거 후 상기 단계가 재반복된다.

아울러 본 발명의 다른 실시예는 양식장 내에 50 내지 5000nm 크기의 나노 버블이 공급되는 단계 중에 설정 시간별로 6 내지 500μm 크기의 마이크로 버블이 공급되는 단계가 반복되는 생육관리단계와, 상기 생육관리단계 수행 중 설정 시간별로 수행되며 6 내지 500μm 크기의 마이크로 버블이 공급되어 바닥면에 침강된 침강물질을 부유시킨 후 이를 제거하는 오염물제거단계;를 포함하여 이루어지되, 상기 오염물제거단계 수행 후 다시 생육관리단계를 재수행하도록 이루어진다.

여기서 상기 오염물제거단계는 일정 시간동안 6 내지 500μm 크기의 마이크로 버블이 공급되는 단계와, 상기 마이크로 버블 공급 후 스크래퍼수단을 통해 양식장 표면상으로 부유한 오염물질을 제거하는 단계를 포함하여 구성된다.

아울러 상기 양식장의 바닥면이 토양인 경우 나노 버블을 통한 산소 공급에 의해 호기성 미생물이 활성화됨에 따라 토양 중 오염물질이 제거되어 수질 개선이 이루어진다.

본 발명에 따르면 설정에 따라 나노 버블의 공급과 마이크로 버블의 공급을 제어함에 따라 나노 버블 공급을 통해 양식장 내 수질의 활성화 및 고농도 산소 공급이 가능해지고, 마이크로 버블 공급을 통해 공급된 사료의 부양을 통한 재공급 및 다양한 불순물 또는 오염물질의 제거가 가능한 효과가 있다.

도 1은 종래 양식장을 나타내는 도면이다.
도 2는 종래 양식장의 사료공급과정을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 양식장 관리방법의 과정을 나타내는 순서도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 양식장 관리방법의 과정을 나타내는 순서도이다.

본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 설명하기 위하여 이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하고 이를 참조하여 살펴본다.

먼저, 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로서, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니며, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 또한 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 양식장 관리방법의 과정을 나타내는 순서도이다.

도면을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 양식장 관리방법은 크게 양식장 내에 일정 시간동안 50 내지 5000nm 크기의 나노 버블이 공급되는 단계(S10)와, 상기 나노 버블 공급 후 일정 시간동안 6 내지 500μm 크기의 마이크로 버블이 공급되는 단계(S20)와 상기 마이크로 버블 공급 후 스크래퍼수단을 통해 양식장 표면상으로 부유한 오염물질을 제거하는 단계(S30)로 이루어지며 오염물질 제거 후 상기 단계가 재반복되어 계속적으로 수행된다.

여기서 상기 나노 버블이 공급되는 단계(S10)에서는 양식장 내에 50 내지 5000nm 크기의 초미세한 나노 기포를 공급하게 되는데, 이러한 나노 버블 공급을 통해 양식장 내 물 분자 간 수소결합이 파괴하여 물의 반응성이 높은 활성수로 유도하며 미세한 버블은 장시간 수중에 존재함에 따라 수중에 산소를 고농도로 공급하여 양식장 내 물고기나 새우와 같은 어패류에 좋은 생육환경을 제공할 수 있다.

아울러 이러한 나노 버블은 브라운 운동을 통해 양식장 내 바닥면이 토양인 경우 토양 속으로 산소를 공급할 수 있게 되어 토양 속 산소 농도 증가로 호기성 미생물의 활동을 보다 활성화할 수 있고 이를 통해 미생물을 통한 토양 속 오염물질 제거가 보다 유리해지게 된다.

아울러 나노 버블이 일정 시간 공급된 후 제어에 따라 마이크로 버블이 공급되는 단계(S20)가 수행되는데, 이러한 마이크로 버블은 6 내지 500μm 크기의 기포로서, 공급 후 부력에 의해 상승하게 된다.

이때 공급 시 바닥면 측으로 공급하게 되면 바닥면에 있는 불순물이나 오염물질을 타격하여 동반 상승시키게 되며 마이크로 버블을 계속 공급하면 불순물이나 오염물질을 양식장 내 물 표면부까지 상승시킬 수 있다.

이와 같이 마이크로 버블이 공급되는 단계(S20)에서는 마이크로 버블을 바닥면 측으로 일정 시간동안 계속하여 공급함으로써 바닥면에 침강된 각종 오염물질을 상승시킨다.

한편 상기 마이크로 버블 공급 후 스크래퍼수단을 통해 부유된 오염물질을 제거하는 단계(S30)가 수행되는데, 이러한 스크래퍼수단은 부유된 오염물질을 제거할 수 있는 수단이라면 본 발명에 모두 적용될 수 있다.

일예로 사각형 형태로 구성되는 양식장이라면 일측면에서 타측면까지 길이를 가지는 스크래퍼로 부유물질을 이동, 수집할 수 있고, 다수의 회전 날개부를 가지는 회전 타입의 스크래퍼를 회전시키되, 회전 날개부에 경사면을 두어 점차 회전함에 따라 회전 중심부에서 타측 단부측으로 수집된 부유물질이 이동하도록 하고 단부측에 이를 최종 수거하도록 구성할 수도 있을 것이다.

이러한 오염물질을 제거하는 단계(S30)에서는 마이크로 버블 공급이 계속적으로 수행되는 과정에서 어느 정도 공급이 이루어져 부유물질이 생성된 후 수행됨이 바람직하다.

즉, 버블 공급이 중단되면 부유된 오염물질은 다시 하부측으로 침강하게 되므로 마이크로 버블 공급 과정 중에 오염물질 제거 단계가 수행되는 것이 보다 효율적이다.

이와 같이 본 발명의 일실시예에 따르면 나노 버블을 공급하여 양식장 내 물 및 바닥면의 토양에 고농도의 산소를 공급하여 생육환경을 개선하고 설정 시간에 따라 마이크로 버블을 공급함으로써 바닥면 상에 침강된 각종 오염물질을 제거하도록 하여 오염물질로 인한 다양한 문제를 개선함에 따라 양식장 내 물고기나 새우 등의 어패류의 상품성을 보다 향상시킬 수 있다.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 양식장 관리방법의 과정을 나타내는 순서도이다.

도면을 참조하면, 본 실시예에 따른 양식장 관리방법은 크게 양식장 내에 50 내지 5000nm 크기의 나노 버블이 공급되는 단계 중에 설정 시간별로 6 내지 500μm 크기의 마이크로 버블이 공급되는 단계가 반복되는 생육관리단계(S100)와, 상기 생육관리단계(S100) 수행 중 설정 시간별로 수행되며 6 내지 500μm 크기의 마이크로 버블이 공급되어 바닥면에 침강된 침강물질을 부유시킨 후 이를 제거하는 오염물제거단계(S200)가 반복적으로 수행되도록 이루어진다.

여기서 상기 생육관리단계(S100)는 나노 버블이 공급되는 단계(S110)와 마이크로 버블이 공급되는 단계(S120)가 순차적으로 수행되는데, 이러한 나노 버블 공급 단계(S110)에서는 전술한 실시예에서와 같이 양식장 내 물의 산소 농도를 높여 생육환경을 보다 향상시키고 바닥면이 토양인 경우 토양의 호기화를 통해 토양 정화를 유도한다.

그런 다음 설정 시간별로 마이크로 버블이 공급되는 단계(S120)가 수행되는데, 생육관리단계(S100) 내 마이크로 버블 공급은 바닥면에 침강된 사료를 부양시켜 물고기나 새우 등의 어패류가 부양된 사료를 먹을 수 있도록 함으로써 침강되어 버려지는 사료를 최소화하고 침강된 사료로 인한 각종 수질 오염을 사전에 예방할 수 있게 된다.

아울러 마이크로 버블 공급을 사료를 공급하는 시점에 수행하도록 하여 사료의 공급 후 침강되는 속도를 저하시키거나 침강되지 않고 양식장 내 물의 표면 또는 중간 영역에 사료가 계속적으로 위치하도록 구성할 수 있다.

이와 같은 나노 버블 공급 단계(S110)와 마이크로 버블 공급 단계(S120)는 설정에 따라 공급 시간 및 반복 회수가 적용될 수 있음은 물론이다.

이러한 생육관리단계(S100) 수행이 진행되다가 설정된 시간에 따라 오염물제거단계(S200)가 수행되는데, 이러한 오염물제거단계(S200)는 전술한 실시예에서와 같이 마이크로 버블 공급을 통해 바닥면에 침강된 오염물질을 부유시켜 제거하도록 구비된다.

즉, 상기 오염물제거단계(S200)는 일정 시간동안 6 내지 500μm 크기의 마이크로 버블이 공급되는 단계(S210)와, 상기 마이크로 버블 공급 후 스크래퍼수단을 통해 양식장 표면상으로 부유한 오염물질을 제거하는 단계(S220)로 이루어지는데, 이러한 마이크로 버블 공급 단계(S210)와 오염물질 제거 단계(S220)는 전술한 실시예의 마이크로 버블 공급 단계(S20)와 오염물질 제거 단계(S30)와 동일하므로 별도의 설명은 생략하도록 한다.

이와 같이 본 실시예에 따른 양식장 관리방법은 생육관리단계(S100)에서 나노 버블 공급을 통해 양식장 내 물 및 바닥면의 토양에 고농도의 산소를 공급하여 생육환경을 개선하고 설정 시간에 따라 마이크로 버블을 바닥면 측으로 공급함으로써 침강된 사료를 부양시켜 사료의 활용성을 증가시키고 사료의 변질로 인한 수질오염을 사전에 예방할 수 있다.

아울러 오염물제거단계(S200)에서 마이크로 버블을 공급함으로써 바닥면 상에 침강된 각종 오염물질을 제거하도록 하여 오염물질로 인한 다양한 문제를 개선함에 따라 양식장 내 물고기나 새우 등의 어패류의 상품성을 보다 향상시킬 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 일실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.

따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

Claims (5)

1. 양식장 내에 일정 시간동안 50 내지 5,000㎚ 크기의 나노 버블이 공급되는 단계(S10)와;
   상기 나노 버블 공급 후 일정 시간동안 6 내지 500㎛ 크기의 마이크로 버블이 공급되는 단계(S20)와;
   상기 마이크로 버블 공급 후 스크래퍼수단을 통해 양식장 표면상으로 부유한 오염물질을 제거하는 단계(S30);를 포함하며, 오염물질 제거 후 상기 단계가 재반복되는 것을 특징으로 하되,
   상기 나노 버블이 공급되는 단계(S10)는,
   설정 시간별로 6 내지 500㎛ 크기의 마이크로 버블이 공급되는 단계가 반복되는 생육관리단계(S100);
   상기 생육관리단계(S100) 수행 중 설정 시간별로 수행되며 6 내지 500㎛ 크기의 마이크로 버블이 바닥면 측으로 공급되어 바닥면에 침강된 침강물질을 부유시킨 후 이를 제거하는 오염물제거단계(S200);를 포함하여 이루어지되,
   상기 오염물제거단계(S200) 수행 후 다시 생육관리단계(S100)가 재수행되도록 이루어지는 것을 특징으로 하며,
   상기 오염물제거단계(S200)는,
   일정 시간동안 6 내지 500㎛ 크기의 마이크로 버블이 공급되는 단계(S210);
   상기 마이크로 버블 공급 후 스크래퍼수단을 통해 양식장 표면상으로 부유한 오염물질을 제거하는 단계(S220); 를 더 포함하고,
   상기 양식장의 바닥면은 토양으로 이루어지며,
   상기 스크래퍼수단은 양식장의 일측면에서 타측면까지 길이를 가지되, 경사면을 가진 다수의 회전 날개부를 구비하여 회전 중심부에서 타측 단부측으로 부유물질이 수집되어 이동케 한 후, 스크래퍼수단의 단부측에서 부유물질이 최종 수거되게 하는 것을 특징으로 하는 나노 버블 및 마이크로 버블을 이용한 양식장 관리방법.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,
   상기 양식장의 바닥면이 토양인 경우 나노 버블을 통한 산소 공급에 의해 호기성 미생물이 활성화됨에 따라 토양 중 오염물질이 제거되어 수질 개선이 이루어지는 것을 특징으로 하는 나노 버블 및 마이크로 버블을 이용한 양식장 관리방법.

Images