KR20020061066A - 유동 공법을 이용한 물벼룩의 고밀도 배양 방법 및 이를위한 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 물벼룩의 고밀도 배양 방법 및 장치에 관한 것으로, 물벼룩을 수온 22 내지 29 ℃의 배양수 중에서 증식용 이료를 공급하면서 배양하는 방법에 있어서, 저속 스크류식 상하 유동 방식으로 배양수를 교반시키는 것을 특징으로 하는 물벼룩의 배양 방법 및 장치에 의하면, 종래의 물벼룩 배양 기술보다 획기적으로 높은 효율로 물벼룩을 고밀도 배양할 수 있으며, 이에 따라 대량 생산된 물벼룩을 양식 어종의 초기 먹이 생물로 이용할 경우, 어류 양식에 있어서 생산 원가를 절감할 수 있을 뿐 아니라, 현재 전량 수입에 의존하고 있는 양식용 먹이 생물의 수입 대체 효과도 기대할 수 있다.

Description

유동 공법을 이용한 물벼룩의 고밀도 배양 방법 및 이를 위한 장치{METHOD OF INTENSIVE CULTURING OF WATER FLEA BY STIRRING AND APPARATUS THEREFOR}

본 발명은 물벼룩의 고밀도 배양 방법 및 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 물벼룩의 고밀도 배양을 통해 그 생산 원가를 낮춤으로서 산업적으로 이용할 수 있도록 한 물벼룩의 대량 생산 방법 및 이를 위한 장치에 관련된다.

물벼룩은 절지동물 양갑목 물벼룩과의 갑각류로, 민물에 살며 몸길이가 0.5∼2.5 ㎜로 물고기 먹이로 적당하다. 이에 따라, 물벼룩을 양식용 어종의 사료로 이용하기 위해 인공 배양도 이루어지고는 있으나, 대량 생산이 아닌 소규모 배양에 불과하다.

현재, 어류 양식에서 물고기 양식용 먹이로는 알테미아(artemia)가 사용되고 있는데, 전량 수입에 의존하고 있기 때문에 비용 면이나 여러 가지 면에서 바람직하지 못하다. 따라서, 양식용 어종의 먹이로 알테미아를 대체할 수 있도록 물벼룩의 대량 생산이 가능하여 된다면, 양식 산업에 있어서 수입 대체 효과는 물론이고, 양식 어종 먹이의 원가 절감에 따른 생산성 향상도 기대할 수 있을 것이다.

종래의 물벼룩 배양은 소규모로 행하여지고 있는데, 이를 대량 생산 체제로 전환하기에는 몇 가지 문제점이 존재한다. 우선, 물벼룩은 용존 산소가 풍부한 대기층과 접해있는 수표면 지역에만 분포하므로, 물벼룩의 대량 생산을 위해서는 수표면의 증대를 요하게 되고, 따라서 배양 시설 및 면적을 증대시키는 막대한 투자가 필요하게 된다. 한편, 용존 산소량을 증가시키기 위해 물리적으로 산소를 공급하는 방법에서는, 생성된 물방울이 물벼룩의 부속지(제 1, 2 돌기)를 파해하기 때문에 물벼룩의 폐사를 일으켜 배양이 되지 않는다는 문제가 있다. 이러한 문제 외에도, 배양수의 유동을 일으키지 못하여 물벼룩 배양을 위해 공급되는 물벼룩 증식용 이료(클로렐라 등)가 쉽게 바닥으로 가라앉아 버리기 때문에, 과다한 증식용 이료가 소비되어 물벼룩 생산 원가를 상승시키는 원인이 될 뿐 아니라, 가라앉은 증식용 이료는 쉽게 부패하여 유해 물질이 형성되므로 이를 방지하기 위해 배양수를 자주 환수해 주어야 한다는 불편이 있다.

즉, 물벼룩의 대량 생산을 위해 종래의 배양 방법을 이용할 경우에는,

(1) 대기층과 접하는 수표면의 증대를 통한 대량 생산은 생산 시설 및 규모의 확대를 요구하므로 경제적 부담이 크고;

(2) 용존 산소량을 증가시키기 위해 인위적으로 산소를 공급하는 방법은, 생성된 물방울이 물벼룩에 물리적 충격을 가하기 때문에 물벼룩의 배양이 이루어지지 않고; 그리고

(3) 배양수 자체의 유동이 없어 공급되는 물벼룩 증식용 이료가 바닥에 쉽게 가라앉아 버리기 때문에, 증식용 이료의 과다 소비 및 부패에 따른 문제점이 있다.

따라서, 현재로서는 여러 가지 면에서 산업적으로 이용 가능한 수준의 생산 원가를 형성할 수 있는 물벼룩의 대량 배양은 전혀 이루어지지 못하고 있는 실정이다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명에서는, 경제적인 생산 시설 및 규모 하에서 충격을 주지 않고 안전하게 물벼룩을 대량 배양할 수 있을 뿐 아니라, 증식용 이료의 손실이라든가 부패 없이 저렴한 생산 원가로서 물벼룩을 대량 생산할 수 있는, 물벼룩의 고밀도 배양 방법 및 이를 위한 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 물벼룩의 고밀도 배양을 실시할 수 있는 장치의 일 실시예를 모식적으로 나타낸 것.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 물벼룩의 배양 방법은,

물벼룩을 수온 22 내지 29 ℃의 배양수 중에서 증식용 이료를 공급하면서 배양하는 방법에 있어서, 저속 스크류식 상하 유동 방식으로 배양수를 교반시키는 것을 특징으로 한다.

여기에서, 스크류식 회전의 속도는 분당 1 내지 6 회전인 것이 바람직하고, 분당 2 내지 3 회전이 더욱 바람직하다. 또한, 상하 유동의 속도는 분당 1 내지 6 회 왕복시키는 것이 바람직하다.

상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 물벼룩의 배양 장치는,

물벼룩을 배양하기 위한 물이 담긴 배양조 내에,

배양조 내의 물을 회전시키기 위한 회전 날개 및 스크류 축; 그리고

상기 회전 날개를 배양조 내에서 상하로 왕복시키기 위한 에어 실린더 및 에어 컴프레셔를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서는 물벼룩 배양시 저속 스크류식 상하 유동으로 배양수를 교반시키는 것에 의해, 물벼룩에 충격을 주지 않으면서 물벼룩 배양에 필요한 용존 산소량을 증가시키고, 물벼룩 증식용 이료의 침전이 일어나지 않도록 하여 이료의 과다한 소비 및 부패를 방지할 뿐 아니라, 대형의 배양조를 요구하지 않고 배양수 전체에 걸쳐 물벼룩의 고밀도 배양이 이루어지도록 함으로써, 가장 경제적인 방식으로 물벼룩을 대량 생산할 수 있도록 하였다.

도 1은 본 발명에 따른 물벼룩의 고밀도 배양을 실시할 수 있는 장치의 일 실시예를 모식적으로 나타낸 것이다. 여기에서 보면, 배양조(1) 내부에 배양수의 저속 스크류식 회전을 일으킬 수 있도록 스크류 축(2)과 회전 날개(3)가 설치되는데, 회전 날개(3)의 회전은 상하 유동 작용에 의한 물과의 마찰력에 의해 일어나게 되며 회전수는 연결 부위의 베어링을 통해 조절된다. 또한, 회전 날개(3)는 상하 유동할 수 있도록 스크류 축(2)이 지렛대 축(4)과 에어 실린더(5)에 연결된다. 회전 날개(3)의 상하 유동은 에어 실린더(5), 그리고 이에 연결된 에어 컴프레셔(6)에 의하여 조절된다.

본 발명에 따라, 도 1에 나타낸 것과 같은 저속 스크류식 상하 유동 장치를 이용하여 물벼룩의 고밀도 배양에 가장 적합한 상하 유동 횟수를 결정하고, 이 경우의 물벼룩 증식용 이료의 공급량을 구하여 가장 경제적인 방법으로 물벼룩의 대량 생산이 이루어질 수 있도록 하였다. 실험 결과, 물벼룩 배양조 내의 저속 스크류식 상하 유동 속도는 분당 1 내지 6 회 왕복이 바람직한 것으로 나타났다. 또한, 스크류식 회전의 속도는 분당 1 내지 6 회전이 바람직하고, 분당 2 내지 3 회전이 더욱 바람직한 것으로 나타났다.

본 발명에 따른 저속 스크류식 상하 유동 방법 및 장치를 이용한 물벼룩의 고밀도 배양은 다음 단계를 통하여 이루어진다:

(1) 먼저, 물벼룩의 유성생식에 의해 생성된 내구란(resisting egg)을 채취하여 4 ℃ 냉장하에서 보관한 후, 수온 27 ℃에서 48 시간 정도 방치하여 부화시킨다.

(2) 부화된 물벼룩을 배양조 내에 넣고, 클로렐라를 물벼룩 증식용 이료로 공급하면서, 도 1에 나타낸 저속 스크류식 상하 유동 장치를 작동시켜 물벼룩을 배양한다. 이 때 스크류식 회전 속도는 분당 1 내지 6 회전 범위 내에서 조절하고, 상하 유동 속도는 분당 1 내지 6 회 왕복시키는 것이 바람직하다.

이하 실시예에 의거하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다. 단 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐, 본 발명이 이들 만으로 제한되는 것은 아니다.

[실시예]

(1)물벼룩 내구란의 부화

물벼룩(Moina sp., 몸길이 600 내지 700 ㎛)의 유성생식에 의해 생성된 내구란(resisting egg)을 채취하여 4 ℃ 냉장하에서 보관한 후, 수온 27 ℃에서 48 시간 정도 방치하여 부화시켰다.

(2)저속 스크류식 상하 유동 방법에 의한 물벼룩의 고밀도 배양

상기 (1)에서 부화된 물벼룩을 도 1에 나타낸 것과 같은 장치의 배양조(가로×세로×높이=5.2×5.2×1.4 m) 내에 넣고, 클로렐라를 물벼룩 증식용 이료로 공급하면서 수온 27 ℃로 15 일 동안 물벼룩을 배양하였다.

상하 유동 횟수에 따른 최고 배양 밀도를 유지하는 조건을 확립하기 위하여, 배양수 1 ㎖ 당 물벼룩 1 개체의 밀도일 때 상하 유동 장치를 설치하지 않은 것을 대조군으로 하고, 처리군으로는 상하 유동 횟수를 1 분 동안 1 회 내지 6 회까지 1 회 간격으로 변화시키면서, 물벼룩을 배양하였다.

배양 후에는, 1 ㎖ 피펫을 이용하여 1 ㎖ 배양수 중 물벼룩의 마릿수를 계수하고 배양 밀도를 계산하였다.

표 1은 본 발명에 따른 저속 스크류식 상하 유동 방법에 따른 물벼룩 배양에 있어서, 상하 유동 횟수에 따른 물벼룩의 배양 밀도를 나타낸 것이다.

구분	상하 유동 횟수	최초 접종 밀도 (개체/㎖)	최고 배양 밀도(개체/㎖)
대조군	0 회	1	12
처리군 1	1 회	1	34±3
처리군 2	2 회	1	45±7
처리군 3	3 회	1	72±5
처리군 4	4 회	1	102±8
처리군 5	5 회	1	97±11
처리군 6	6 회	1	32±7

상기 표에서 보듯이, 본 발명에 따라 저속 스크류식 상하 유동 방법으로 물벼룩을 배양한 처리군의 경우는 대조군에 비해 최고 배양 밀도가 3 배 내지 8 배이상이 되므로, 물벼룩 배양 밀도를 크게 증대시킬 수 있음을 알 수 있다. 또한, 상기 결과에 따르면, 상하 유동 회수를 분당 4 회로 실시하는 것이 물벼룩 배양에 가장 유리함을 알 수 있다.

이와 같이, 본 발명에 따라 저속 스크류식 상하 유동 방법으로 물벼룩을 배양할 경우, 종래의 물벼룩 배양에서와 같이 수표면에 밀집되어 배양이 이루어지는 단점을 극복하여, 배양수 전체에 걸쳐 물벼룩의 밀도가 균일하게 형성되므로 기존의 방식에 비해 5 배 이상의 높은 효율로 물벼룩을 대량 생산할 수 있게 된다.

이상에서 살펴 본 바와 같이, 물벼룩을 배양조 내에서 배양할 때 저속 스크류식 상하 유동으로 배양수를 교반하는 본 발명의 방법에 따르면, 종래의 물벼룩 배양 기술보다 획기적으로 높은 효율로 물벼룩을 고밀도 배양할 수 있다. 따라서, 본 발명을 통한 고밀도 배양으로 대량 생산된 물벼룩을 양식 어종의 초기 먹이 생물로 이용할 경우, 어류 양식에 있어서 생산 원가를 절감할 수 있을 뿐 아니라, 현재 전량 수입에 의존하고 있는 양식용 먹이 생물의 수입 대체 효과도 기대할 수 있다.

Claims (6)

1. 물벼룩을 수온 22 내지 29 ℃의 배양수 중에서 증식용 이료를 공급하면서 배양하는 방법에 있어서, 저속 스크류식 상하 유동 방식으로 배양수를 교반시키는 것을 특징으로 하는 물벼룩의 배양 방법.
2. 제 1 항에 있어서, 스크류식 회전의 속도는 분당 1 내지 6 회전인 것을 특징으로 하는 방법.
3. 제 2 항에 있어서, 스크류식 회전의 속도는 분당 2 내지 3 회전인 것을 특징으로 하는 방법.
4. 제 1 항에 있어서, 상하 유동의 속도는 분당 1 내지 6 회 왕복시키는 것임을 특징으로 하는 방법.
5. 제 4 항에 있어서, 상하 유동의 속도는 분당 4 회 왕복시키는 것임을 특징으로 하는 방법.
6. 물벼룩을 배양하기 위한 물이 담긴 배양조 내에,

   배양조 내의 물을 회전시키기 위한 회전 날개 및 스크류 축; 그리고,

   상기 회전 날개를 배양조 내에서 상하로 왕복시키기 위한 에어 실린더 및 에어 컴프레셔를 포함하는 것을 특징으로 하는 물벼룩의 배양 장치.