KR102476473B1 - 질소플라즈마 가스가 혼합된 김 산처리제 제조장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 질소를 플라즈마 처리하고 그 질소플라즈마 기체를 해수와 혼합하여 김 산처리제를 제조하여 김 산처리제에 해태망을 침지시키거나 김 산처리제를 해태망에 산포하여 플라즈마의 산화력으로 잡조류와 갯병을 제거할 수 있는 경제적이고 환경 친화적인 김 산처리제를 제조할 수 있는 질소플라즈마 가스가 혼합된 김 산처리제 제조장치에 관한 것으로, 대기중 공기를 흡입하여 압축시키는 컴프레셔와; 상기 컴프레셔로부터 압축공기를 유입 받아 압축공기에서 산소를 분리하여 질소만을 배출시키는 질소 발생기와; 고전압 발생기와 연결되어 플라즈마 현상을 일으키는 두 개의 마주보는 전극판을 가지고 상기 질소 발생기와 질소 공급관으로 연결된 전극관을 포함하고, 상기 전극관의 플라즈마 가스의 배출측에는 배출관이 연결되며, 상기 전극관은 질소 발생기로부터 질소를 공급받아 질소플라즈마 기체를 제조하여 질소플라즈마 가스를 배출관으로 배출하는 플라즈마 발생기와; 해수가 채워지고, 상기 배출관이 연결되어 배출관에서 유입되는 질소플라즈마 가스가 해수와 혼합되게 하여 내부에서 해수와 질소플라즈마 가스가 혼합된 김 산처리제가 제조되어 채워지는 챔버;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 질소플라즈마 가스가 혼합된 김 산처리제 제조장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 질소를 플라즈마 처리하고 그 질소플라즈마 기체를 해수와 혼합하여 김 산처리제를 제조하여 김 산처리제에 해태망을 침지시키거나 김 산처리제를 해태망에 산포하여 플라즈마의 산화력으로 잡조류와 갯병을 제거할 수 있는 경제적이고 환경 친화적인 김 산처리제를 제조할 수 있는 질소플라즈마 가스가 혼합된 김 산처리제 제조장치에 관한 것이다.
일반적으로 해태(김)양식업의 인공채묘가 가능해지고 다양한 양식기술이 개발됨에 따라 김의 안정적인 대량생산이 이루어지게 되었으며, 그에 따라서 김의 엽체에 부착하여 병을 일으키고 품질을 저하시키는 원인이 되었던 잡조류 등을 제거해야 하는 문제가 대두되었다.
김양식장에서 잡조류를 제거하기 위한 노력은 오랜 기간 동안 계속 되어왔는데, 1977년에서 1978년에 걸쳐 일본 찌바현의 해태양식업자가 김의 병과 잡조 제거를 방지하기 위해 여러 가지 실험을 행하던 중 우연히 콜라에 파래 방지 효과가 있다는 것을 발견하고, 이 발견은 이후에 김양식장에 대한 산처리 기술로 발전하게 되었다. 이후에 김양식장에서의 산처리 기술은 급속하게 확산되어, 1979년 말경에는 일본의 대부분 김 양식장에서 산처리제를 사용하게 되었다. 또한, 1980년경에는 찌바현 및 타현의 수산시험장에서의 실험 결과, 산처리제는 파래 제거 외에도 규조의 구제, 병이나 부착세균의 제거에도 효과가 있다고 보고 되었다.
우리나라에서도 이 방법이 도입되어 현재 널리 사용되고 있다. 김엽체는 산에 강한 반면 파래나 규조류 등의 김양식장의 해적생물들은 상대적으로 산에 약하고, 산 처리된 김엽체에서 붉은 갯병과 호상균병 감염률이 저해되기 때문에, 김 양식어장에서 활성처리제(산처리제) 사용한다.
그러나, 산처리제(주로 염산, 또는 염산에 유기산을 혼합한 액상상태, 이후 산처리제로 함)는 김의 잡조 제거에 그 효과가 탁월한 반면에, 사용한 후에 바다에 그냥 투기하게 될 경우 해양생태계에 나쁜 영향을 일으킬 수 있기 때문에, 산처리제는 사용 후 선박에 보관하여 재사용하거나 육지로 회수하여 중화제로 pH 7.8~8.3 정도로 중화처리하여 폐기하도록 규정되어 있다. 또한, 산처리제로서는 환경을 고려하여 유기산만을 사용하도록 초기에는 규정되어 있으나, 최근에는 어민들의 강력한 요구에 의해 무기산인 염산 함유량을 늘여서 사용하고 있는 실정이다. 이런 이유로 정부에서는 환경친화적인 산처리제 기술개발에 고심하고 있다.
김 산처리제가 방사무늬김(Porphyra yezoensis)의 색소와 김 양식어장 수질환경에 미치는 영향 연구에서 무기산이든 유기산이든 산처리에 의해서 김엽체내의 색소가 40%이상 많게는 92%까지 감소하였다. 이는 김의 품질과 영양을 떨어뜨리는 단점을 가지고 있다.
그리고 산처리제는 주로 김의 엽체의 길이가 2~3cm일 때 해태망을 산성의 액에 5~10분 정도 침적시킨 뒤 해태망을 바다로 원위치 시키는 침지식 방법이 가장 널리 사용되고 있으며, 경우에 따라 동력분무기 등을 이용한 방법이 사용되기도 한다. 그러나 이러한 산처리제는 해양생태계 문제 및 수거에 따른 등 불편함과 산처리를 위한 중화제를 별도로 제조하여야 하므로 경제적이지 못하다는 단점이 있다.
이에 본 발명은 상기와 같은 가능성을 가지고 기존의 산처리제 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로,
본 발명의 목적은 김의 잡조 제거 등에 사용되는 산처리제로서 현재 일반적으로 사용되고 있는 무기산 및 유기산 대신에, 질소를 플라즈마 처리하고 그 질소플라즈마 기체를 해수와 혼합하여 김 산처리제를 제조하여 김 산처리제에 해태망을 침지시키거나 김 산처리제를 해태망에 산포하여 플라즈마의 산화력으로 잡조류와 갯병을 제거할 수 있도록 하는 질소플라즈마 가스가 혼합된 김 산처리제 제조장치를 제공함에 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 질소플라즈마 가스가 혼합된 김 산처리제 제조장치는 대기중 공기를 흡입하여 압축시키는 컴프레셔와; 상기 컴프레셔로부터 압축공기를 유입 받아 압축공기에서 산소를 분리하여 질소만을 배출시키는 질소 발생기와; 고전압 발생기와 연결되어 플라즈마 현상을 일으키는 두 개의 마주보는 전극을 가지고 상기 질소 발생기와 질소 공급관으로 연결된 전극관을 포함하고, 상기 전극관의 플라즈마 가스의 배출측에는 배출관이 연결되며, 상기 전극관은 질소 발생기로부터 질소를 공급받아 질소플라즈마 기체를 제조하여 질소플라즈마 가스를 배출관으로 배출하는 플라즈마 발생기와; 해수가 채워지고, 상기 배출관이 연결되어 배출관에서 유입되는 질소플라즈마 가스가 해수와 혼합되게 하여 내부에서 해수와 질소플라즈마 가스가 혼합된 김 산처리제가 제조되어 채워지는 챔버;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이 구성된 본 발명은 질소를 플라즈마 처리하고 그 질소플라즈마 기체를 해수와 혼합하여 김 산처리제를 제조하여 김 산처리제에 해태망을 침지시키거나 김 산처리제를 해태망에 산포하여 플라즈마의 산화력으로 잡조류와 갯병을 제거함으로써, 경제적이고 환경 친화적인 김 산처리제를 제조할 수 있는 질소플라즈마 가스가 혼합된 김 산처리제 제조장치를 제공할 수 있는 효과가 있다.
또한 본 발명은 플라즈마를 생성하는 과정에서 오존이 발생하지 않는 질소플라즈마 가스를 해수에 혼합하여 김 산처리제를 제조하여 김 산처리제를 통해, 김양식장의 잡조류와 병이나 부착세균을 제거함은 물론, 선박에서 질소 플라즈마의 생성시 오존이 발생을 방지하여 어민들의 안전성(건강)도 동시에 제공하는 효과도 있다.
도 1은 본 발명에 따른 김 산처리제 제조장치를 나타낸 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 요부를 확대도시한 도면.
도 3은 본 발명에 따른 김 산처리제 제조장치에서 제조된 김 산처리제의 일반세균 실험의 결과를 보인 도면.
도 2는 본 발명에 따른 요부를 확대도시한 도면.
도 3은 본 발명에 따른 김 산처리제 제조장치에서 제조된 김 산처리제의 일반세균 실험의 결과를 보인 도면.
이하 본 발명의 바람직한 실시예가 도시된 첨부 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다. 그러나 본 발명은 다수의 상이한 형태로 구현될 수 있고, 기술된 실시예에 제한되지 않음을 이해하여야 한다.
도 1은 본 발명에 따른 김 산처리제 제조장치를 나타낸 구성도이고, 도 2는 본 발명에 따른 요부를 확대도시한 도면이며, 도 3은 본 발명에 따른 김 산처리제 제조장치에서 제조된 김 산처리제의 일반세균 실험의 결과를 보인 도면이다.
도면에 도시된 바와 같이, 질소플라즈마 가스가 혼합된 김 산처리제 제조장치(이하, "김 산처리제 제조장치"라 한다.)는 경제적이고 환경 친화적인 질소플라즈마 가스가 혼합된 김 산처리제를 제조하는 것으로, 컴프레셔(1), 질소 발생기(2), 플라즈마 발생기(3), 챔버(5)를 포함한다.
상기 컴프레셔(1)는 대기중 공기를 흡입하여 압축시키는 역할을 하는 것으로, 내부에서 압축된 압축공기를 배출하는 압축공기 배출관(11)이 구비된 것이다.
상기 질소 발생기(2)는 컴프레셔(1)의 배출관(11)과 연결되어 컴프레셔(1)로부터 압축공기를 유입 받아 압축공기에서 산소를 분리하여 후술할 플라즈마 발생기(3)로 질소만을 공급할 수 있도록 구성되는데, 이러한 질소 발생기(2)는 이미 공지된 것으로 구체적인 구성과 작동 설명은 생략한다.
그리고, 상기 플라즈마 발생기(3)는 고전압 발생기(4)와 연결되어 플라즈마 현상을 일으키는 두 개의 마주보는 전극(미도시)을 가지고 상기 질소 발생기(2)와 질소 공급관(21)으로 연결된 전극관(미도시)을 포함하는 것이다.
또한 상기 전극관의 플라즈마 가스의 배출측에는 배출관(31)이 연결되며, 상기 전극관은 질소 발생기(2)로부터 질소를 공급받아 질소플라즈마 기체를 생성 제조하여 질소플라즈마 가스를 배출관(31)으로 배출시키는 것이다.
상기 고전압 발생기(4)는 고전압을 발생시키는 것으로, 입력된 교류전압을 원하는 크기로 변환시켜 새로운 교류 전원을 만드는 장치인 슬라이닥스(41 : 전압조정기)와, 슬라이닥스(41)로부터 들어오는 전류를 변압하여 변압한 전류를 상기 전극에 흘려주어 방전을 일어나게 하는 트랜스(42 : 변압기)로 구성될 수 있다.
아울러, 상기 챔버(5)는 해수가 채워지며, 상기 배출관(31)이 연결되어 배출관(31)에서 유입되는 질소플라즈마 가스가 해수와 혼합되게 하여 내부에서 해수와 질소플라즈마 가스가 혼합된 김 산처리제가 제조되어 채워지는 것이다.
그리고 상기 챔버(5)는 내부에 채워진 김 산처리제에 해태망을 직접 침지시키거나, 또는 김 산처리제를 분사수단(6)을 통해 해상에서 부상시킨 해태망에 분사할 수 있도록, 상부가 개방되게 구성되는 것이 바람직하다
또한 상기 분사수단(6)은 본 발명에 따른 김 산처리제 제조장치를 선박(10)에 설치한 상태에서, 선박(10)의 갑판에서 해태망을 향해 김 산처리제를 용이하게 분사할 수 있도록, 챔버(5)에 침수되어 있는 김 산처리제를 펌핑하는 수중펌프(61)와, 수중펌프(61)에 연결되고 배출단부에 분사노즐(621)이 구비된 분사관(62)를 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.
한편 상기 플라즈마 발생기(3)의 전극관과 연결된 배출관(31)은 챔버(5)의 내부에 삽입되게 설치된다. 그리고 상기 배출관(31)의 챔버(5) 삽입측의 단부에는 질소플라즈마 가스를 챔버(5)에 채워진 해수의 수중에 골고루 확산되게 살포할 수 있도록, 하나 이상의 질소플라즈마 살포노즐(321)이 구비된 수중 분사펌프(32)가 더 구비될 수 있다.
이하, 상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 김 산처리제 제조장치를 통해 질소플라즈마 가스가 혼합된 김 산처리제가 제조되는 과정을 설명하면 다음과 같다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 김 산처리제 제조장치를 통해 질소플라즈마 가스가 혼합된 김 산처리제를 제조하는 과정을 설명하면, 먼저, 챔버(5)의 내부에 해수를 채운다. 그런 다음 상기 컴프레셔(1), 질소 발생기(2), 고압 발생기(4), 플라즈마 발생기(3)를 작동시킨다.
그러면 상기 컴프레셔(1)에서는 대기중 공기를 흡입하여 흡입된 공기를 압축시키면서 배출시킴에 따라, 압축된 공기가 상기 질소 발생기(2)로 공급된다.
다음 상기 질소 발생기(2)로 공급된 압축공기는 질소 발생기(2)의 작동에 의해 압축공기중의 산소는 분리되고 질소만 배출되고, 배출된 질소는 상기 플라즈마 발생기(3)의 전극관의 내부로 공급된다.
다음 상기 플라즈마 발생기(3)의 전극관의 내부로 공급된 질소는 전극관의 내부를 통과하면서 질소플라즈마 기체로 제조되고, 제조된 질소플라즈마 가스는 배출관(31)으로 배출되어 상기 챔버(5)로 공급된다.
다음 상기 배출관(31)을 통해 챔버(5)로 공급된 질소플라즈마 가스는 배출관(31)의 챔버(5) 삽입측 단부에 구비된 하나 이상의 질소플라즈마 살포노즐(321)을 통해 해수의 수중을 살포됨으로써, 배출관(31)에서 공급된 질소플라즈마 가스와 해수가 골고루 혼합됨으로써, 챔버(5)의 내부에는 해수와 질소플라즈마 가스가 혼합된 김 산처리제가 제조되어 채워지는 것이다.
한편, 본 발명에 따른 김 산처리제 제조장치에서 제조된 김 산처리제의 미생물 살균력을 조사한 결과는 다음과 같다.
먼저 실험조건은 질소 유량 : 1.5L/min, 전압 : 214V, 주파수 : 18,850Hz 이었으며, 미생물 살균 실험은 시작할 때와 질소 플라즈마를 작용시켜 색소가 완전히 산화되어 탈색(30분 후)된 시점에서 수조속의 물을 배양하여 미생물 살균력 실험을 하였다.
특히 트랜스는 전자식 트랜스 출력 25kHz, 15kv, 30mA. 이며, 실제 출력은 18.87kHz, 슬라이닥스 없이 트랜스 직접 연결하였으며, 그 결과 오염 색소는 10분 만에 완전히 탈색하였다.
또한, 본 발명에 따른 김 산처리제 제조장치에서 제조된 김 산처리제의 일반세균 실험을 하였다. 도 3에 도시된 바와 같이, (a)는 처리하지 않은 해수 원수를 사용한 대조구이고, (b)는 공기를 이용한 플라즈마가스가 혼합된 해수에 의한 실험결과의 대조구, (C)는 본 발명에 따른 김 산처리제(해수와 질소플라즈마 가스의 혼합물)로 일반세균을 배양한 사진이다.
그 결과 5분 처리했을 때, 본 발명에 따른 김 산처리제가 대조구에 비해 현저히 세균이 줄어든 것을 알 수 있었으며, 여기서 플라즈마 처리군이 약 90% 이상의 살균력을 보이는 것으로 효과가 가장 좋았다. 이는 선행 연구들에서 보이는 1리터 당 1분(3L/5분 처리) 이상의 처리시간 보다 적은 처리시간으로써 살균효과를 얻었다는 의미가 있는 것이다(200L/20분 처리).
따라서, 본 발명은 선박에서 질소를 플라즈마 처리하고 그 질소플라즈마 기체를 해수와 혼합하여 김 산처리제를 제조함으로써, 김 산처리제에 해태망을 침지시키거나, 또는 김 산처리제를 해태망에 산포하여 플라즈마의 산화력으로 잡조류와 갯병을 제거할 수 있는 것이다. 그러므로 본 발명은 경제적이고 환경 친화적인 질소플라즈마 가스가 혼합된 김 산처리제를 제조하는 제조장치를 제공할 수 있는 유용한 발명이다.
또한 본 발명은 플라즈마를 생성하는 과정에서 오존이 발생하지 않는 질소플라즈마 가스를 해수에 혼합하여 김 산처리제를 제조하여 김 산처리제를 통해, 김양식장의 잡조류와 병이나 부착세균을 제거함은 물론, 선박에서 질소플라즈마의 생성시 오존이 발생을 방지하여 오존의 피해로부터 어민들의 피해를 방지함으로써 어민들의 안전성(건강)도 동시에 제공하는 장점도 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 다양한 변화와 변경 및 균등물을 사용할 수 있다. 본 발명은 상기 실시예를 적절히 변형하여 동일하게 응용할 수 있음이 명확하다. 따라서 상기 기재 내용은 하기 특허청구범위의 한계에 의해 정해지는 발명의 범위를 한정하는 것이 아니다.
한편, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해서 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함을 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명하다 할 것이다.
1 : 컴프레셔
11 : 압축공기 배출관
2 : 질소 발생기
21 : 질소 공급관
3 : 플라즈마 발생기
31 : 배출관
32 : 수중 분사펌프
4 : 고압 발생기
41 : 슬라디닥스
42 : 트랜스
5 : 챔버
6 : 분사수단
61 : 수중펌프
62 : 분사관
10 : 선박
11 : 압축공기 배출관
2 : 질소 발생기
21 : 질소 공급관
3 : 플라즈마 발생기
31 : 배출관
32 : 수중 분사펌프
4 : 고압 발생기
41 : 슬라디닥스
42 : 트랜스
5 : 챔버
6 : 분사수단
61 : 수중펌프
62 : 분사관
10 : 선박
Claims (4)
- 대기중 공기를 흡입하여 압축시키는 컴프레셔와;
상기 컴프레셔로부터 압축공기를 유입 받아 압축공기에서 산소를 분리하여 질소만을 배출시키는 질소 발생기와;
고전압 발생기와 연결되어 플라즈마 현상을 일으키는 두 개의 마주보는 전극을 가지고 상기 질소 발생기와 질소 공급관으로 연결된 전극관을 포함하고, 상기 전극관의 플라즈마 가스의 배출측에는 배출관이 연결되며, 상기 전극관은 질소 발생기로부터 질소를 공급받아 질소플라즈마 기체를 제조하여 질소플라즈마 가스를 배출관으로 배출하는 플라즈마 발생기와;
해수가 채워지고, 상기 배출관이 연결되어 배출관에서 유입되는 질소플라즈마 가스가 해수와 혼합되게 하여 내부에서 해수와 질소플라즈마 가스가 혼합된 김 산처리제가 제조되어 채워지는 챔버;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 질소플라즈마 가스가 혼합된 김 산처리제 제조장치.
- 제1항에 있어서,
상기 챔버는
내부에 채워진 김 산처리제에 해태망을 직접 침지시키거나, 또는 김 산처리제를 분사수단을 통해 해상에서 부상시킨 해태망에 분사할 수 있도록, 상부가 개방되게 구성되는 것을 특징으로 하는 질소플라즈마 가스가 혼합된 김 산처리제 제조장치.
- 제2항에 있어서,
상기 분사수단은
상기 챔버에 침수되어 김 산처리제를 펌핑하는 수중펌프와,
수중펌프에 연결되고 배출단부에 분사노즐이 구비된 분사관를 포함하는 것을 특징으로 하는 질소플라즈마 가스가 혼합된 김 산처리제 제조장치.
- 제1항에 있어서,
상기 배출관은 챔버의 내부에 삽입되게 설치되고,
상기 배출관의 챔버 삽입측의 단부에는 질소플라즈마를 해수의 수중에 골고루 확산되게 살포할 수 있도록 하나 이상의 질소플라즈마 살포노즐이 구비된 수중 분사펌프가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 질소플라즈마 가스가 혼합된 김 산처리제 제조장치.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020210192263A KR102476473B1 (ko) | 2021-12-30 | 2021-12-30 | 질소플라즈마 가스가 혼합된 김 산처리제 제조장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020210192263A KR102476473B1 (ko) | 2021-12-30 | 2021-12-30 | 질소플라즈마 가스가 혼합된 김 산처리제 제조장치 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR102476473B1 true KR102476473B1 (ko) | 2022-12-12 |
Family
ID=84391675
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020210192263A KR102476473B1 (ko) | 2021-12-30 | 2021-12-30 | 질소플라즈마 가스가 혼합된 김 산처리제 제조장치 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR102476473B1 (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102556604B1 (ko) * | 2022-10-12 | 2023-07-18 | 대한민국 | 김 양식망 활성처리제 처리장치 및 이를 이용한 처리방법 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02245126A (ja) * | 1989-03-17 | 1990-09-28 | O C Eng Kk | 海苔葉体のオゾン水による殺菌方法とその装置 |
| KR20140002357A (ko) * | 2012-06-29 | 2014-01-08 | 가천대학교 산학협력단 | 저온 플라즈마를 이용한 식품표면 살균방법 |
| KR20200131077A (ko) * | 2019-05-13 | 2020-11-23 | 배헌민 | 김 양식 자동화 시스템 |
-
2021
- 2021-12-30 KR KR1020210192263A patent/KR102476473B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (4)
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