KR102196997B1

KR102196997B1 - 플랑크톤 농축장치

Info

Publication number: KR102196997B1
Application number: KR1020190016393A
Authority: KR
Inventors: 김보영
Original assignee: 김보영
Priority date: 2019-02-12
Filing date: 2019-02-12
Publication date: 2020-12-30
Also published as: KR20200098350A

Abstract

플랑크톤 농축장치가 소개된다.
이를 위해 본 발명은 지지대와 상기 지지대의 일측에 설치된 감속모터; 상기 지지대에 설치되고 그 내부에 플랑크톤이 함유된 물이 투입되는 수용공간이 형성된 원통형의 농축회전부; 상기 농축회전부의 일측에 설치되어 상기 농축회전부 내부로 관통된 채 플랑크톤이 함유된 물이 투입되는 생물투입관; 상기 농축회전부의 타측에 설치되어 상기 농축회전부 내부에서 농축되어진 플랑크톤을 외부로 배출될 수 있도록 상기 농축회전부 내부와 관통된 농축배수관;을 포함하되, 상기 농축배수관과 상기 감속모터는 벨트를 매개로 연결되어 상기 감속모터의 작동에 의해 상기 농축회전부가 회전하는 것을 특징으로 하고, 상기 농축회전부의 외주면은 소정 크기의 다수개의 메쉬로 구성된 필터부가 부착되어 있어 상기 메쉬를 통해 플랑크톤을 제외한 물이 농축회전부의 회전에 의해 외부로 배출되는 것을 특징으로 한다.

Description

플랑크톤 농축장치{Apparatus for concentrating plankton}

본 발명은 플랑크톤 농축장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 선박평형수 처리설비의 시험평가를 위한 생물(플랑크톤)을 자연 상태에서 고농도로 채집하기 위한 플랑크톤 농축장치에 관한 것이다.

수중생물 중에서 운동능력이 전혀 없거나 매우 약해 물에 떠돌며 생활하는 생물 군을 플랑크톤이라 하며, 식물플랑크톤과 동물플랑크톤으로 구별한다. 식물 플랑크톤은 체내에 클로로필 등의 색소를 갖고 광합성에 의해 독립영양을 영위하고, 동물플랑크톤은 다른 생물이나 그 파편을 포식하는 종속영양을 영위한다.

식물 플랑크톤으로는 규조류, 남조류, 녹조류, 편모조류 등이 있으며, 햇빛이 유효하게 도달하는 표층에 주로 분포한다. 해마다 해양에서는 플랑크톤의 대량 증식으로 인해 적조가 발생하여 많은 피해가 발생하고 있으며,하천이나 호소 등의 내수에서는 특히 식물성 플랑크톤의 대량 증식으로 인한 피해가 발생하고 있다.

플랑크톤의 대량 증식으로 인한 문제를 해결하기 위해서는 해당 수역의 수질 상태와 플랑크톤의 특성을 파악하기 위한 연구가 필요하다. 뿐만 아니라, 수중에서의 생태계 해명, 특히 수산자원의 과학적 관리를 위해서도 플랑크톤에 관한 연구 가 필요하다. 이에 따라 플랑크톤을 채집하여 정량적, 정성적 분석을 행하는 다양한 연구활동이 이루어지고 있는데, 이러한 연구를 위해서는 실험수의 단위 체적당 플랑크톤의 세포수가 증가되도록 실험수를 농축하는 것이 바람직하다.

한편, 선박평형수 처리설비의 시험평가를 위한 생물(플랑크톤)을 자연상태에서 고농도를 채집하기 위한 장치가 필요하다.

이러한 시험 평가를 위해서는 10㎛ 이상 50 ㎛ 이하 크기의 식물플랑크톤은 1,000 cells mL ^-1이상, 그리고 50 ㎛ 이상 크기의 동물플랑크톤은 100,000inds m^-3 이상으로 물리적 여과에 의한 cell 손실없이 농축되어야 한다.

이렇게 얻어진 생물(플랑크톤)은 선박평형수 처리설비의 시험평가를 위한 시험 생물로 쓰일 수 있으며, 넓게는 수산 양식 분야의 먹이생물 농축기 또는 녹조제거 장치로도 활용할 수 있다.

KR 20-0455558 (2011.09.05 등록)

본 발명은 농축회전부(200)의 외벽에 일종의 필터 부를 장착하고, 감속모터(110)로 이 농축회전부(200)를 일정 속도로 회전하게 하며, 이를 통해 내부로 자연수를 통과시킨 뒤 중력 및 원심력을 이용하여 물은 외부로 배출시키고, 작업자가 원하는 정도의 크기를 가진 플랑크톤을 고농도로 농축할 수 있는 플랑크톤 농축장치를 제공함에 그 목적이 있다.

플랑크톤 농축장치가 소개된다.

이를 위해 본 발명은 지지대와 상기 지지대의 일측에 설치된 감속모터; 상기 지지대에 설치되고 그 내부에 플랑크톤이 함유된 물이 투입되는 수용공간이 형성된 원통형의 농축회전부; 상기 농축회전부의 일측에 설치되어 상기 농축회전부 내부로 관통된 채 플랑크톤이 함유된 물이 투입되는 생물투입관; 상기 농축회전부의 타측에 설치되어 상기 농축회전부 내부에서 농축되어진 플랑크톤을 외부로 배출될 수 있도록 상기 농축회전부 내부와 관통된 농축배수관;을 포함하되, 상기 농축배수관과 상기 감속모터는 벨트를 매개로 연결되어 상기 감속모터의 작동에 의해 상기 농축회전부가 회전하는 것을 특징으로 하고, 상기 농축회전부의 외주면은 소정 크기의 다수개의 메쉬로 구성된 필터부가 부착되어 있어 상기 메쉬를 통해 플랑크톤을 제외한 물이 농축회전부의 회전에 의해 외부로 배출되는 것을 특징으로 한다.

상기 농축배수관을 지지하는 제1리테이너가 상기 지지대에 설치되고, 상기 제1리테이너에는 상기 농축배수관의 외주면을 감싼 채 회전할 수 있는 복수개의 볼베어링이 설치되는 것을 특징으로 하고, 상기 농축회전부 내부로 관통된 생물투입관의 끝단은 일측으로 절곡된 채 연장된 것을 특징으로 한다.

상기 농축회전부의 하부에는 세척저수조가 설치되고, 상기 세척저수조와 배관을 매개로 연결된 세척펌프가 설치되며, 상기 세척펌프에 의해 펌핑된 물이 상기 농축회전부 측으로 분사하도록 상기 농축회전부의 길이 방향으로 연장된 소정 길이의 세척분사노즐이 더 설치된 것을 특징으로 하며, 상기 지지대의 일측에는 상기 감속모터의 회전수와 상기 세척펌프의 작동을 제어하는 제어부가 더 설치된 것을 특징으로 한다.

상기 농축회전부의 하부에는 상기 농축회전부를 소정 각도로 경사지게 하는 피스톤부가 더 설치되고, 상기 제어부는 상기 피스톤부의 작동을 제어하며, 상기 피스톤부의 작동에 의해 상기 농축회전부는 소정 각도로 경사지게 되어 상기 농축회전부 내의 플랑크톤이 상기 농축배수관을 따라 자연 낙하에 의한 배출이 이루어지도록 하는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명에 의한다면 아래와 같은 다양한 효과가 구현된다.

첫째, 플랑크톤 농축 정도가 농축회전부(200)의 기울기, 공급수의 양의 조절을 통해 이루어질 수 있는 이점이 있다.

둘째, 원하는 크기의 플랑크톤도 작업자가 원하는 정도의 메쉬 크기의 필터부(500)를 통해 조절할 수 있는 이점이 있다.

셋째, 수산양식 분야의 먹이생물 농축기 또는 녹조제거 장치로도 활용할 수 있는 이점이 있다.

넷째, 중력식 여과 방식으로 별도의 압력을 가하지 않고 대기압으로 플랑크톤을 농축함으로써 플랑크톤에 미치는 영향을 최소화할 수 있는 이점이 있는 등 다양한 효과가 구현된다.

도 1은 본 발명인 플랑크톤 농축장치의 사시도,
도 2는 본 발명의 일 구성요소인 농축회전부를 나타내는 사시도,
도 3은 본 발명의 일 구성요소인 생물투입관을 나타내는 측면도,
도 4는 농축회전부를 회전시키는 구조에 대한 도면,
도 5는 농축회전부에 부착된 필터부를 나타내는 실제 사진,
도 6과 도 7은 농축회전부에 분사되는 세척저수조, 세척펌프 및 세척분사노즐의 구성 상태를 나타내는 도면,
도 8은 농축회전부가 기울어지는 작동 상태, 도 9는 피스톤부의 구성을 나타내는 개략도이다.

이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명인 플랑크톤 농축장치의 바람직한 실시 예를 설명한다.

상술한 본 발명의 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 실시예를 통하여 보다 분명해질 것이다.

이하의 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며, 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.

본 발명의 개념에 따른 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로, 특정 실시예들은 도면에 예시하고 본 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 특정한 개시 형태에 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

도 1은 본 발명인 플랑크톤 농축장치의 사시도이다.

도시된 바와 같이 본 발명은 크게 지지대(100), 감속모터(110), 농축회전부(200), 생물투입관(300), 농축배수관(400) 및 필터부(500)를 포함한다.

지지대(100)는 도시된 바와 같이, 여러 지지구로 구성된 격자형으로 내부에는 여러 장치들이 설치될 수 있는 공간이 형성되어 있고, 이 지지대(100)에 의해 감속모터(110), 농축회전부(200), 생물투입관(300), 농축배수관(400)을 포함하는 여러 구성들이 지지된다.

지지대(100)의 상측에는 지지판(114)이 거치되어 있고, 이 지지판(114)에 이하 설명할 감속모터(110)와 제어부(900)가 설치된다.

상기 지지대(100)의 내부 중심부에는 도 2에 도시된 농축회전부(200)가 위치한다.

농축회전부(200)는 이하 후술할 생물투입관(300)과 농축배수관(400)이 그 내부와 연통된 채 감속모터(110)의 작동에 의해 회전하게 된다.

농축회전부(200)는 그 내부에 플랑크톤이 함유된 물이 투입되는 수용공간이 형성된 원통형으로 이루어진다.

바람직하게 농축회전부(200)는 부식방지를 위해 합성수지 종류인 PVC 또는 스테인레스 재질로 이루어진다.

또한, 이하 설명하겠지만 이 농축회전부(200)의 외부는 소정 크기의 메쉬로 이루어진 복수개의 필터부(500)가 부착되는데 이 필터부(500)는 나일론 혹은 폴리스터 모노 필터(nylon or polyester mono filter)로 이루어짐이 바람직하다.

한편, 본 발명에 의해 처리 가능한 자연수의 범위는 해수(20~35 psu), 기수(10~20 psu), 담수(1 psu 이하)임이 바람직하다.

한편, 도 3은 본 발명의 일 구성요소인 생물투입관(300)을 나타내는 측면도이다.

도시된 바와 같이 생물투입관(300)은 농축회전부(200)의 일측에 설치되되, 농축회전부(200) 내부로 관통된 채 플랑크톤이 함유된 물이 투입된다.

한편, 도시된 바와 같이 농축회전부(200) 내부로 관통된 생물투입관(300)의 끝단은 일측으로 절곡된 채 하방으로 연장 형성된 것을 그 특징으로 한다.

생물투입관(300)의 끝단이 하방으로 절곡되지 않고 수평으로 연장되는 경우 플랑크톤이 함유된 물이 농축회전부(200)의 회전에 의해 플랑크톤이 농축되지 않은 채 농축배수관(400)을 따라 바로 배출될 수 있기에 도시된 바와 같이 하방으로 절곡지게 형성된 것에 그 특징이 있다.

한편, 도 4는 농축회전부(200)를 회전시키는 구조에 대한 도면이다.

도 3과 도 4에 도시된 바와 같이, 농축배수관(400)은 생물투입관(300)의 위치와 반대 방향에 설치되고, 농축회전부(200) 내부에서 농축되어진 플랑크톤을 외부로 배출될 수 있도록 농축회전부(200) 내부와 관통되어 있다.

농축배수관(400)은 수평으로 농축회전부(200) 내부와 관통되어 있고, 농축배수관(400)과 감속모터(110)는 벨트(210)를 매개로 연결되어 감속모터(110)의 작동에 의해 농축회전부(200)가 회전한다.

농축배수관(400)의 회전에 의해 이 농축배수관(400)과 끼움 결합으로 이루어진 농축회전부(200)가 회전하게 된다.

한편, 농축배수관(400)을 지지하는 제1리테이너가 지지대(100)에 설치되고, 제1리테이너의 내부에는 농축배수관(400)의 외주면을 따라 접촉 회전할 수 있도록 도면에는 도시되어 있지는 않지만 복수개의 볼베어링이 농축배수관(400)의 외주면을 감싼 채 회전할 수 있도록 설치된다.

감속모터(110)에 형성된 모터회전축(111)에는 구동풀리(112)가 설치되어 있고, 구동풀리(112)의 하방 농축배수관(400)에는 전동풀리(113)가 설치되어 있으며, 이 구동풀리(112)와 전동풀리(113)에 벨트(210)가 감싸진 채 회전한다.

한편, 도 5는 실제 농축회전부(200)에 부착된 필터부(500)를 나타내는 사진이다.

도시된 바와 같이 농축회전부(200)의 외주면은 소정 크기의 다수개의 메쉬로 구성된 필터부(500)가 부착되어 있고, 이 메쉬를 통해 플랑크톤을 제외한 물이 농축회전부(200)의 회전에 의해 외부로 배출되는 것을 특징으로 한다.

즉, 본 발명은 선박평형수 처리설비의 시험평가를 위한 생물(플랑크톤)을 자연상태에서 고농도를 채집하기 위한 장치이다.

이를 위해 농축회전부(200)의 외주면에 설치된 복수개의 필터부(500) 메쉬의 크기는 작업자가 원하는 플랑크톤의 크기에 따라 다양하게 설치될 수 있음은 자명하다.

즉, 원하는 플랑크톤의 크기보다 작게 형성되야 농축회전부(200)의 회전에 따라 물은 외부로 빠지게 되고, 원하는 크기의 플랑크톤이 내부에서 농축된다.

도 6과 도 7은 본 발명의 일 구성요소인 세척저수조(600), 세척펌프(700) 및 세척분사노즐(800)을 나타내는 도면이다.

도시된 바와 같이, 농축회전부(200)의 하부에는 세척저수조(600)가 설치되고, 세척저수조(600)와 배관(610)을 매개로 연결된 세척펌프(700)가 설치되며, 세척펌프(700)에 의해 펌핑된 물이 농축회전부(200) 측으로 분사하도록 농축회전부(200)의 길이 방향으로 연장된 소정 길이의 세척분사노즐(800)이 더 설치된 것을 특징으로 한다.

세척분사노즐(800)에 의해 농축회전부(200)의 외벽에 달라 붙는 생물과 이물질을 제거하여 필터부(500)의 막힘없이 지속적으로 농축할 수 있도록 세척한다.

세척분사노즐(800)에 의해 분사되는 세척수에 의해 농축회전부(200) 내부의 생물들은 중력의 힘으로 떨어지게 된 뒤 농축되어 외부로 배출될 수 있다.

한편, 농축회전부(200) 내부로 들어가 여과되어 나오는 여분의 물은 세척저수조(600)에 모이게 되고, 이 물은 필터부(500)의 메쉬 크기 이하의 여과수 이기 때문에 세척용으로도 재사용할 수 있게 된다.

다시 도 1에 도시된 바와 같이 지지대(100)의 일측에는 감속모터(110)의 회전수와 세척펌프(700)의 작동을 제어하는 제어부(900)가 더 설치된 것을 특징으로 한다.

한편, 도 8은 농축회전부(200) 내부에서 농축되어진 농축생물을 외부로 배출하는 작동관계에 대한 도면이다.

도시된 바와 같이 본 발명은 중력식 여과방식으로 별도의 압력을 가하지 않은 채 대기압으로 생물을 농축함에 그 특징이 있다.

이에 작업자가 직접 농축회전부(200)의 회전에 의해 원하는 생물이 농축된 뒤에 농축회전부(200)의 일측을 들어올려 농축배수관(400)을 따라 농축생물이 외부로 배출되도록 할 수 있다.

더욱 바람직하게는 이러한 작동이 자동으로 구현되기 위해 도 9에 도시된 바와 같이 농축회전부(200)의 하부이자 지지대(100)의 일지점에는 도시된 바와 같이 제어부(900)에 의해 그 작동이 제어되는 피스톤부(220)가 설치될 수 있다.

즉, 농축회전부(200)의 하부에는 농축회전부(200)를 소정 각도로 경사지게 하는 피스톤부(220)가 더 설치되고, 제어부(900)는 상기 피스톤부(220)의 작동을 제어하며, 피스톤부(220)의 작동에 의해 피스톤(221)의 승하강에 의해 농축회전부(200)는 소정 각도로 경사지게 되어 농축회전부(200) 내의 플랑크톤이 농축배수관(400)을 따라 자연 낙하에 의한 배출이 이루어지도록 하는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명인 플랑크톤 농축장치에 의한다면, 플랑크톤의 농축이 보다 쉽게 이루어지고, 원하는 크기의 플랑크톤도 농축할 수 있으며, 작동 중 필터부(500)의 마모 및 손상이 있는 경우 쉽게 교체가 가능하며, 1대 이상의 장치를 배치하고 생물투입관(300)을 연결한 경우 대용량의 수처리가 가능하게 되는 등 다양한 효과가 구현된다.

100 : 지지대 200 : 농축회전부
300 : 생물투입관 400 : 농축배수관
500 : 필터부 600 : 세척저수조
700 : 세척펌프 800 : 세척분사노즐
900 : 제어부

Claims

선박평형수 처리설비의 시험평가를 위해 농축된 플랑크톤을 채집하기 위한 플랑크톤 농축장치에 있어서,
지지대와 상기 지지대의 일측에 설치된 감속모터;
상기 지지대에 설치되고 그 내부에 플랑크톤이 함유된 물이 투입되는 수용공간이 형성된 원통형의 농축회전부;
상기 농축회전부의 일측에 설치되어 상기 농축회전부 내부로 관통된 채 플랑크톤이 함유된 물이 투입되는 생물투입관;
상기 농축회전부의 타측에 설치되어 상기 농축회전부 내부에서 농축되어진 플랑크톤을 외부로 배출될 수 있도록 상기 농축회전부 내부와 관통된 농축배수관;을 포함하되,
상기 농축배수관과 상기 감속모터는 벨트를 매개로 연결되어 상기 감속모터의 작동에 의해 상기 농축회전부가 회전하여 플랑크톤이 농축되는 것을 특징으로 하고,
상기 농축회전부의 외주면에는 소정 크기의 다수개의 메쉬로 구성된 원형의 필터부가 소정 간격으로 부분적으로 부착되어 있어 상기 메쉬를 통해 플랑크톤을 제외한 물이 농축회전부의 회전에 의해 외부로 배출되는 것을 특징으로 하며,
상기 농축배수관을 지지하는 제1리테이너가 상기 지지대에 설치되고, 상기 제1리테이너에는 상기 농축배수관의 외주면을 감싼 채 회전할 수 있는 복수개의 볼베어링이 설치되는 것을 특징으로 하고, 상기 농축회전부의 회전에 의해 플랑크톤이 농축되지 않은 채 농축배수관을 따라 배출되는 것을 방지하기 위해 상기 농축회전부 내부로 관통된 생물투입관의 끝단은 일측으로 절곡된 채 연장된 것을 특징으로 하고,
상기 농축회전부의 하부에는 세척저수조가 설치되고, 상기 세척저수조와 배관을 매개로 연결된 세척펌프가 설치되며,
상기 세척펌프에 의해 펌핑된 물이 상기 농축회전부 측으로 분사하도록 상기 농축회전부의 길이 방향으로 연장된 소정 길이의 세척분사노즐이 더 설치되어 상기 세척분사노즐에 의해 분사된 세척수에 의해 상기 농축회전부의 외벽에 붙은 생물과 이물질을 제거함과 동시에 세척수에 의해 농축회전부 내부의 플랑크톤이 중력의 힘에 의해 낙하된 뒤 농축되어 상기 농축배수관을 통해 배출되는 것을 특징으로 하며,
상기 지지대의 일측에는 상기 감속모터의 회전수와 상기 세척펌프의 작동을 제어하는 제어부가 더 설치된 것을 특징으로 하며,
상기 농축회전부의 하부에는 상기 농축회전부를 소정 각도로 경사지게 하는 피스톤부가 더 설치되고,
상기 제어부는 상기 피스톤부의 작동을 제어하며, 상기 피스톤부의 작동에 의해 상기 농축회전부는 소정 각도로 경사지게 되어 상기 농축회전부 내의 플랑크톤이 상기 농축배수관을 따라 자연 낙하에 의한 배출이 이루어지도록 하는, 플랑크톤 농축장치.
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