KR20040040653A - 적조원인생물 및 원생생물성 포식자 대량 배양 시스템 - Google Patents

적조원인생물 및 원생생물성 포식자 대량 배양 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 해양 생물 중 적조원인생물 및 이들을 포식할 수 있는 원생생물성 포식자를 대량으로 배양하는 시스템에 관한 것으로, 제 1측면에 의한 본 발명은 개폐가 가능한 연결관로로 순차적으로 연결되는 다단의 원생생물성 포식자 배양용기; 및 개폐가 가능한 연결관로로 순차적으로 연결되는 다단의 먹이인 적조원인생물 배양용기를 포함하며, 상기 적조원인생물 배양용기는 하단의 원생생물성 포식자 배양용기와 개폐가 가능한 연결관로로 연결되는 원생생물성 포식자 대량 배양 시스템을 포함한다.
제 2측면에 의한 본 발명의 배양시스템은 상기 제 1측면의 배양 시스템에 있어서, 각 배양 용기로 해수를 공급하는 해수공급장치; 및 공급되는 해수 및 배양액의 흐름을 제어하는 콘트롤러를 포함하는 배양 시스템을 포함한다.

Description

적조원인생물 및 원생생물성 포식자 대량 배양 시스템{A System for Growing Red-tide Organisms and Heterotrophic Protistan Grazers in Large Scales}
본 발명은 해양 생물 중 적조원인생물 및 이들을 포식할 수 있는 원생생물성 포식자를 대량으로 배양하는 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 순도가 높으면서 대량으로 이들 유해 생물에 대한 원생생물성 포식자를 배양하는 시스템에 관한 것이다.
"적조(red-tide or Harmful algal bloom)"란 해양에서 플랑크톤이 대량 번식하여 수색을 붉게 또는 갈색 등으로 변하게 하는 현상으로 해양생태계의 한 부분을 차지하는 미소생물이 주요 원인이다. 이러한 적조를 유발시키는 적조생물은 육상의 식물과 비슷한 원리로 광합성을 하며, 자신의 몸을 두 개로 나누어 분열하는 이분법으로 개체수를 증가시키는데, 이들은 자연 빛과 해수 내 영양물질만으로도 잘 성장할 수 있어 우리나라의 경우 봄철부터 가을까지 각 연안에서 다양한 적조생물이 출현하여 때에 따라 많은 물질적 피해를 입히기도 한다.
적조를 유발하는 일부 종들은 어류의 아가미 조직 사이에 끼어 조직을 와해시켜 산소 교환을 불가능하게 하거나 아가미의 막으로 뚫고 들어가 모세혈관을 파괴시켜 아가미의 기체 교환 작용의 기능을 저하시키고 상처 부위의 2차 감염을 야기시킨다. 그리고 수중 용존 산소를 결핍시켜 고착성 저서 생물에게 생리적 스트레스, 공간 경쟁률 및 포식 증가를 유발하는 치명적 영향을 주기도 한다.
또한 적조와 관련되어 빈번히 해양동물과 인간에게 엄청난 경제손실을 주는 것은 이들이 만든 독성물질에 기인한 것으로 유해 조류에서 만들어진 독은 일시적이거나 영구적으로 수산자원의 손실을 초래하여 수산활동의 발전을 저해하고 인류의 건강을 위협한다. 특히 유독성 와편모조류로 인한 적조 발생은 어류와 무척추동물의 치사를 동반하게 되는데 해산 무척추동물의 사망률을 증가시키고 행동을 멈추게 하며 근육제어의 방해, 섭식율과 호흡율의 저하, 그리고 심장박동의 이상 등의증상을 유발한다.
이러한 적조의 방제를 위하여 화학적 적조방제 방법, 해양세균을 이용한 방법, 유독성 적조 원인생물과 영양억제 관계에 있는 무독성 생물을 이용하여 적조의 피해를 최소화하는 경쟁배타에 의한 방법과 식물성 플랑크톤에 대한 동물성 플랑크톤의 포식 원리를 이용한 방법 등이 이용되고 있다.
화학물질을 이용한 방법의 구체적인 예로 대한민국 공개특허 제98-064977 호에 소성한 미세분말 황토의 공중살포에 의한 적조방제 방법 및 장치에 관한 것으로 터널킬른을 이용하여 황토를 850∼900℃로 가열한 후 분쇄기를 이용하여 입자의지름이 10㎛ 이하가 되도록 분쇄한 후 여기에 유기물 분해 박테리아를 0.1% 중량비로 혼합한 분말황토를 공중 살포하는 방법 및 장치에 관하여 개시되어 있다. 또한 대한민국 공개특허 제98-069001호에는 해수로부터 생성된 차아염소산 소다를 이용하여 해수 중의 적조생물을 효과적으로 제거할 수 있는 적조생물 제거장치 및 제거방법에 관하여 개시되어 있다.
하지만 화학적 적조방제 방법은 화학물질 사용에 따른 2차 오염문제, 환경교란 야기 가능성이 있으며 대량생산과 사용, 운송 및 취급에 많은 비용과 시간이 소모되는 문제점이 있다.
해양세균에 의한 적조방제 방법은 적조현상의 원인생물의 종류가 많고 종마다 발생조건이 복잡하고 다양하기 때문에 대규모화, 광역화, 고밀도화, 유독화되는 적조마다 적절한 해양생물을 적용하기 어려운 단점이 있다. 또한 경쟁배타에 의한 적조 방제 방법은 유독성 적조원인 생물과 영양 경쟁관계에 있는 무독성 생물의 분리, 동정, 배양에 많은 시간과 비용이 소모되며 효과적인 무독성 생물의 적용에 한계가 있다.
포식 원리를 이용한 방법의 구체적인 예로 대한민국 공개특허 제98-025804호에는 원생생물성 포식자를 이용한 적조 예방 및 처리방법에 관한 것으로 적조원인생물을 잘 포식하면서 이분법으로 분열하여 그 번식속도가 빠른 원생생물성 포식자를 대량 배양하여 적조지역이나 적조 예상지역에 투입하여 적조 원인생물을 포식케 하는 방법에 관하여 개시되어 있다.
그러나, 상기의 원생생물의 포식작용을 이용한 적조 방제 방법은 원생동물의 성장속도가 매우 빨라 적은 양의 투입으로도 다양한 형태의 적조를 효과적으로 없앨 수 있는 장점이 있음에도 불구하고 동물성 플랑크톤의 배양이 까다롭고 많은 시간과 경비가 소모되는 단점이 있다.
본 발명의 목적은 해양의 적조원인생물 및 이들을 포식할 수 있는 원생생물성 포식자를 순도가 높으면서, 대량으로 생산할 수 있는 배양 시스템을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 원생생물성 포식자를 배양함에 있어 콘트롤러를 이용하여 많은 시간과 경비를 절약할 수 있는 자동화된 배양 시스템을 제공함에 있다.
도 1(a)는 본 발명에 의한 적조원인생물 및 원생생물성 포식자 대량 배양 시스템의 구성 중 배양 용기의 적층 구조
도 1(b)는 본 발명에 의한 바람직한 실시예로서 배양 시스템의 구조도
<도면의 주요 부분에 대한 부호 설명>
10: 원생생물성 포식자 배양부 20: 먹이인 적조원인생물 배양부
30: 조명 장치 40: 해수공급장치
50: 콘트롤러 60: 컴퓨터
상기 과제를 해결하기 위한 제 1관점에서의 본 발명은
개폐가 가능한 연결관로로 순차적으로 연결되는 다단의 원생생물성 포식자 배양용기; 및
개폐가 가능한 연결관로로 순차적으로 연결되는 다단의 먹이인 적조원인생물 배양용기를 포함하며, 상기 먹이인 적조원인생물 배양용기는 하단의 원생생물성 포식자 배양용기와 개폐가 가능한 연결관로로 연결되는 원생생물성 포식자 대량 배양 시스템을 포함한다.
제 2관점에서의 본 발명은 상기 배양 시스템에 각 배양 용기로 해수를 공급하는 해수공급장치; 및
공급되는 해수 및 배양액의 흐름을 제어하는 콘트롤러를 포함하는 원생생물성 포식자 대량 배양 시스템을 포함한다.
본 발명의 배양 시스템은 원생생물성 포식자 배양용기 및 먹이인 적조원인생물 배양용기의 하단이 상단보다 용적이 큰 원생생물성 포식자 대량 배양 시스템을 포함한다.
또한 본 발명의 배양 시스템은 생물의 생장에 요구되는 광을 제공하기 위한 소정의 조명장치를 더 포함할 수 있다. 이 경우 조명장치는 콘트롤러에 의해 제어될 수도 있다.
상기 원생생물성 포식자는 바람직하게는 적조 원인 생물을 포식하는 원생 생물로서, 옥시리스(Oxyrrhis) 속, 트롬비디높시스(Strombidinopsis) 속, 파벨라 (Favella) 속, 스트로빌리디움(Strobilidinium) 속, 프로토페리디움 (Protoperidinium) 속, 폴리크리코스(Polykrikos) 속 등에 속하는 생물을 포함한다.
상기 원생동물에 대한 먹이인 적조원인생물의 종류는 이미 공지되어진 사항으로 이하 상세한 설명은 생략한다.
본 발명의 배양 시스템은 먹이인 적조원인생물과 이들 먹이 생물을 포식하는 천적생물을 함께 배양하는 것에 한정하여 설명되고 있으나 이러한 기술 사상은 반드시 위 적조 원인 생물에 대한 원생생물성 포식자의 배양만에 한정되는 것은 아님에 유의해야 할 것이다.
따라서 본 발명의 기술적 사상은 생물의 종류(따라서 반드시 원생생물에만 한정되는 것은 아니다) 및 용도에 불문하고 위와 같은 천적관계가 존재하고 수상으로 배양이 가능한 어떠한 생물도 포함할 수 있다.
이하 본 발명의 배양 시스템을 첨부하는 실시예의 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1a,b는 본 발명에 의한 원생생물성 포식자 대량 배양 시스템의 구성도이다. 상기 배양 시스템은 원생생물성 포식자 배양부(10)와, 먹이인 적조원인생물 배양부(20)를 포함한다. 원생생물성 포식자 배양부(10)는 제 2단 내지 제 5단에 걸쳐 4개의 배양 용기(a1∼a4)를 구비하고, 먹이인 적조원인생물 배양부(20)는 제 1단 내지 제 5단에 걸쳐 5개의 배양 용기(b1∼b5)를 구비한다.
각 배양 용기는 바람직하게는 빛이 잘 투과될 수 있는 재질로 구성되며, 이러한 예로 유리 또는 투명 아크릴, 폴리카보네이트 계열의 물질이 포함된다.
상기 배양 용기의 개수는 필요에 따라 얼마든지 증가 또는 감축될 수 있다.
상기 먹이인 적조원인생물 배양 용기 b1내지 b4는 연결관로 p1내지 p4에 의해 원생생물성 포식자 배양 용기 a1내지 a4와 각각 연결되며, 각 먹이인 적조원인생물 배양 용기는 연결관로 p5내지 p8에 의해 각각의 하부 배양 용기와 연결된다.
또한 원생생물성 포식자 배양용기 a1은 연결관로 p9에 의해 하층 배양용기 a2와 연결되며, 배양용기 a2및 a3는 연결관로 p10, p11에 의해 각각 하층 배양 용기 a3, a4에 연결된다.
상기 각각의 연결관로 p1내지 p11은 개폐수단 v1내지 v11을 구비한다. 상기 개폐수단으로는 통상적인 밸브(예로는 솔레노이드 밸브를 포함)가 포함되며, 이들은 수동 또는 자동으로 제어될 수 있다.
바람직하게는 상기 원생생물성 포식자 배양 용기 및 먹이인 적조원인생물 배양 용기는 순차적으로 용적의 크기가 큰 것을 사용한다. 용기의 크기는 구체적으로한정될 것을 요하지는 아니한다. 본 발명의 바람직한 실시예에서는 하단 용기의 용적이 바로 위 상단 용기 용적의 각 3∼5배, 보다 바람직하게는 약 4배가 되도록 구현된다. 상기 수치는 각 배양 용기간의 해수 또는 배양액의 흐름을 제어하기가 용이한 수치로서 선택된 것일 뿐 반드시 이에 한정될 필요는 없다.
상기와 같이 하단으로 갈수록 배양 용기의 용적을 증가하는 경우 타 생물에 의한 오염을 방지하면서, 대량으로 배양할 수 있다.
본 발명의 배양 시스템은 원생생물성 포식자의 생육에 필요한 적당한 광을 제공하기 위한 수단으로 소정의 조명장치를 구비할 수 있다. 조명 장치(30)는 바람직하게는 원생생물성 포식자와 먹이인 적조원인생물에 따라 각각 요구되는 최적의 광을 선택적으로 제공할 수도 있다. 이들 조명 장치(30)는 수동 또는 자동으로 조절될 수 있다.
제 2관점에 의한 본 발명의 배양 시스템에 따라 시스템 공정을 자동화하는 경우 해수공급장치(40)와 소정의 콘트롤러(50)가 구비된다.
해수공급장치(40)는 소정의 용기에 통상적으로 영양염류가 보충된 멸균해수를 내부 또는 외부에 설치된 펌프(미도시)의 동작을 통해 각각의 배양 용기에 공급한다.
상기 해수공급장치(40)는 각각의 배양 용기와 소정의 연결관로를 통해 연결되어진다. 각각의 연결관로내 유체의 흐름은 마찬가지로 밸브(솔레노이드 밸브 등을 포함하며, 이하 이해의 편의상 용기 a1∼a4와 연결된 밸브는 각각 s1∼s4, b1∼b5와 연결된 밸브는 각가 s5∼s9라 부기하여 구분한다)에 의해 제어되며, 바람직하게는 상기 밸브는 콘트롤러(50)에 의해 제어된다.
콘트롤러(50)는 전자적인 제어과정을 통해 상기 각 장치 예를 들면, 각종 밸브의 개폐순서 및 개폐 시간, 조명장치의 광도 및 조광시간, 해수공급장치를 구성하는 펌프 등의 동작을 제어한다. 이러한 콘트롤러는 다양한 반도체 소자, 예를 들면 중앙처리장치, 메모리, 롬, 데이터 버스구조 등을 포함하는 다양한 하드웨어적 또는 소프트웨어적 구성을 포함한다.
또한 상기 콘트롤러(50)는 외부의 컴퓨터(60)를 통해서도 제어될 수 있다.
이하 상기 본 발명의 원생생물성 포식자 배양 시스템의 작동 과정을 위 자동화된 실시예를 기초하여 설명하기로 한다. 참고로 수동에 의한 시스템의 동작은 후술하는 자동화 공정을 수동으로 전환하는 것 이외에는 실질적으로 동일한 과정이므로 여기서는 설명을 생략하기로 한다.
(1) 먼저 먹이인 적조원인생물 배양 용기 b1에 배양하기에 적당한 농도의 먹이인 적조원인생물을 투입하고 영양염류를 함유한 멸균해수를 적당량 투입한다. 이때 구체적인 먹이인 적조원인생물의 종류, 먹이인 적조원인생물 공급시기, 먹이인적조원인생물의 농도 등은 원생생물성 포식자의 종류에 따라 다를 수 있다. 예를 들면 원생생물성 포식자가 옥시리스 마리나인 경우 최적 먹이인 적조원인생물은 암피디니움 카르테라이며, 폴리크리코스 코포이디인 경우에는 짐노디니움 카테나텀일 수 있다.
충분한 배양기간을 거친 후 b1에 밸브 s5를 개방하여 해수공급장치(40)로부터 잔량의 해수로 전체 용적을 충전한다.
(2) 밸브 v1및 v5를 개방하여 용기 a1및 b2에 일정량의 배양액을 공급한다.
용기 a1에는 적정 농도의 원생생물성 포식자가 투입되며, 용기 b1으로부터 유입된 배양액과 여기에 밸브 s1을 개방하여 적량의 해수가 해수공급장치(40)로부터 공급된다.
용기 b2에서도 용기 b1으로부터 유입된 배양액과 여기에 밸브 s6를 개방하여 적량의 해수가 해수공급장치(40)로부터 공급되어 일정량을 유지시킨다.
상기 과정을 통해 용기 a1의 원생생물성 포식자는 유입된 배양액내 함유된 먹이인 적조원인생물을 포식하여 일정기간 배양된다. 이와 동시에 배양용기 b1및 b2에서는 먹이인 적조원인생물의 배양과정이 동일하게 진행된다.
충분한 배양과정을 거친 후 밸브 s1, s5, s6를 개방하여 용기 a1, b1, b2를 잔량의 해수로 가득 충전한다.
(3) 용기 a1의 배양액은 연결관로 p9의 밸브 v9의 개방에 의해 용기 a2로 일정량 공급된다.
용기 b2에서 배양된 배양액은 연결관로 p2의 밸브 v2의 개방에 의해 용기 a2에 일정량 공급되고, 일정량은 연결관로 p6의 밸브 v6의 개방에 의해 용기 b3로 공급된다.
밸브 s2및 s7을 개방하여 배양 용기 a2및 b3에 적량의 해수를 공급하여 일정량의 배양액으로 유지한다.
이후, 용기 a1및 용기 b2는 밸브 v1및 v5를 개방하여 일정량의 배양액을 용기 b1으로부터 공급받는다.
충분한 배양과정을 거친 후 밸브 s1, s2, s5, s6, s7을 개방하여 용기 a1, a2, b1, b2, b3로 잔량의 해수를 가득 충전한다.
(4) 상기 밸브의 개폐 등의 전과정은 모두 컨트롤러(50)에 의해 자동으로 제어되며, a2및 b3까지의 제어과정은 이하의 단계에서도 동일하게 진행된다.
상기 과정에 의해 최종적으로 순도가 높은 원생생물성 포식자 및 먹이인 적조원인생물을 동시에 대량으로 배양할 수 있다.
이하 본 발명의 내용을 바람직한 실시예에 의해 보다 상세하게 설명하기로 한다. 다만 이들 실시예는 본 발명의 내용을 이해하기 위해 제시되는 것일 뿐 본 발명의 권리범위가 이들 실시예에 한정되어지는 것으로 해석되어져서는 아니된다.
<실시예 1> 원생생물성 포식자 배양 Ⅰ
본 실험에 투입된 생물 및 배양조건은 하기 표 1과 같다.
<표 1>
원생생물성 포식자 먹이인 적조원인생물 천적농도(cells/ml) 초기투입/최대먹이농도(cells/ml) 적정 온도(℃) 적정transfer 주기(일)
초기투입농도 적정유지농도 최대농도
옥시리스마리나 암피디니움 카테라 500 3,000∼4,000 7,000 20,000/100,000 19 3
폴리크리코스 코포이디 짐노디니움카테나텀 20∼30 100∼200 270 500/2,000 20 4
암피디니움 카테라는 독성을 보유한 종으로 널리 알려져 있고, 짐노디니움 카테나텀은 독성 뿐만 아니라 국내외적으로 적조를 빈번히 유발하는 유해성 와편모류이다. 천적인 옥시리스 마리나는 암피디니움 카테라 이외에도 프로로센트럼 미니멈 등의 적조생물도 잘 포식하는 것을 알려져 있다. 폴리크리코스 코포이디 역시 다양한 적조원인 와편모류들을 포식할 수 있다.
이들 원생생물성 포식자와 먹이인 적조원인생물들의 최적 배양 온도는 약 20℃로 동일하며, 최적 광조건은 먹이인 적조원인생물의 경우 100∼150 mu Em-2s-1로 비교적 높으나, 천적의 경우는 이보다 훨씬 낮은 10∼20 mu Em-2s-1정도이다.
본 실시예의 배양실험에서는 매 단계의 배양이 완료된 후 원생생물성 포식자의 배양용기(an)로부터는 1/2의 배양액을 다음 단계의 원생생물성 포식자 배양 용기(an+1)로 배출시키고, 먹이인 적조원인생물의 배양용기(bn)로부터는 다음 단계의 원생생물성 포식자 배양용기(an+1)에는 1/8을, 먹이인 적조원인생물 배양용기(bn+1)에는 3/8의 배양액을 각각 배출하도록 하고, 배양액을 공급받은 용기의 잔량은 해수로 보충하여 배양액 총량을 전체 용기 용적의 절반수준으로 유지시켰다.
이하 도 1b에 도시한 배양 시스템을 참조하여 실험과정을 상세히 설명한다.
배양 용기는 용적이 a1, b1은 4ℓ, a2, b2는 16ℓ, a3, b3는 64ℓ, a4, b4는 256ℓ, b5는 1024ℓ인 것이 사용되었다.
(1) 1단계 배양
배양 용기 b 1 : 먹이인 적조원인생물 0.5ℓ(20,000cells/ml)를 투입하고, 영양염류가 보충된 멸균해수 1.5ℓ를 솔레노이드 밸브 s5(미도시)를 개방하여 해수공급장치(40)로부터 공급받는다.
상기 용기 b1내의 먹이인 적조원인생물을 150 mu Em-2s-1로 상온에서 3일간 배양한 결과 100,000cells/ml의 농도까지 증가하였다.
솔레노이드 밸브 s5와 해수공급장치(40)를 작동시켜 새로운 해수를 용기 b1에 투입하여 가득 채웠다.
(2) 2단계 배양
1) 배양 용기 a 1 : 솔레노이드 밸브 v1을 소정 시간 개방하여 용기 a1에 상기 용기 b1의 배양액 0.5ℓ를 공급하면서 여기에 원생생물성 포식자인 옥시리스 마리나 배양액 0.5ℓ(500cells/ml)를 투입하였다.
2) 배양용기 b 2 : 솔레노이드 밸브 v5를 소정 시간 개방하여 용기 b2에 용기 b1의 배양액 1.5ℓ를 투입하였다.
솔레노이드 밸브 s1, s5와 해수공급장치(40)를 가동하여 용기 a1에 멸균 해수 1ℓ(a1배양액=2ℓ), 용기 b2에 솔레노이드 밸브 s6를 개방하여 멸균해수 6.5ℓ(b2배양액=8ℓ)를 투입하고 다시 3일간 배양하였다. 이 경우 원생생물성 포식자는 20 mu Em-2s-1의 광조건하에서 배양하였다.
위 경우 원생생물성 포식자의 적정 유지 농도는 3,000∼4,000 cells/ml 정도이며, 바람직하게는 최고 농도 7,000 cells/ml 정도이다.
배양이 완료되면, 솔레노이드 밸브 s1, s5, s6와 해수공급장치(40)를 가동하여 용기 a1, b1, 및 b2를 가득 채웠다.
(3) 3단계 배양
1) 배양 용기 a 2 : 솔레노이드 밸브 v9을 소정 시간 개방하여 용기 a2에 상기 용기 a1의 배양액 2ℓ를 투입하였다. 또한 솔레노이드 밸브 v2를 소정 시간 개방하여 용기 b2로부터 2ℓ가 투입되었다.
2) 배양 용기 b 3 : 솔레노이드 밸브 v6를 소정 시간 개방하여 용기 b3에 용기 b2의 배양액 6ℓ를 투입하였다.
솔레노이드 밸브 s2, s7과 해수공급장치(40)를 가동하여 용기 a2및 b3에 각각 멸균해수를 투입하여 전체 배양액을 각각 8ℓ, 32ℓ가 되도록 하였다.
3) 배양 용기 a 1 : 솔레노이드 밸브 v1을 소정시간 개방하여 용기 b1로부터 용기 a1으로 배양액 0.5ℓ를 투입하였다.(a1배양액: 2.5ℓ)
4) 배양 용기 b 2 : 솔레노이드 밸브 v5를 소정시간 개방하여 용기 b1로부터 용기 b2로 배양액 1.5ℓ를 투입하였다.(b2배양액: 9.5ℓ)
5) 배양 용기 b 1 :배양액 2ℓ유지
상기 각 배양액을 3일간 배양한 후, 솔레노이드 밸브 s1, s2, s5내지 s7과 해수공급장치(40)를 가동하여 용기 a1, a2, b1내지 b3를 가득 채웠다.
(4) 4단계 배양
1) 배양 용기 a 3 : 솔레노이드 밸브 v10및 v3를 소정시간 개방하여 용기 a2의 배양액 8ℓ 및 용기 b3의 배양액 8ℓ를 용기 a3로 투입하였다.
2) 배양 용기 b 4 : 솔레노이드 밸브 v7을 소정 시간 개방하여 용기 b4에 용기 b3의 배양액 24ℓ를 투입하였다.
솔레노이드 밸브 s3, s8과 해수공급장치(40)를 가동하여 용기 a3및 b4에 각각 멸균해수를 투입하여 전체 배양액을 각각 32ℓ, 128ℓ가 되도록 하였다.
3) 배양 용기 a 2 : 솔레노이드 밸브 v9및 v2를 소정시간 개방하여 용기 a1및 b2로부터 용기 a2로 각각 배양액 2ℓ씩을 투입하였다.(a2배양액: 12ℓ)
4) 배양 용기 b 3 : 솔레노이드 밸브 v6를 소정시간 개방하여 용기 b2로부터 용기 b3로 배양액 6ℓ를 투입하였다.(b3배양액: 38ℓ)
5) 배양 용기 a 1 : 솔레노이드 밸브 v1을 소정시간 개방하여 용기 b1로부터 용기 a1으로 배양액 0.5ℓ를 투입하였다.(a1배양액: 2.5ℓ)
6) 배양 용기 b 2 : 솔레노이드 밸브 v5를 소정시간 개방하여 용기 b1로부터 용기 b2로 배양액 1.5ℓ를 투입하였다.(b2배양액: 9.5ℓ)
7) 배양 용기 b 1 :배양액 2ℓ유지
상기 각 배양액을 3일간 배양한 후, 솔레노이드 밸브 s1내지 s3, s5내지 s8과 해수공급장치(40)를 가동하여 잔량의 멸균해수로 용기 a1내지 a3, b1내지 b8을 가득 채웠다.
(5) 5단계 배양
1) 배양 용기 a 4 : 솔레노이드 밸브 v11및 v4를 소정 시간 개방하여 용기 a3의 배양액 32ℓ 및 용기 b4의 배양액 32ℓ를 용기 a4로 투입하였다.
2) 배양 용기 b 5 : 솔레노이드 밸브 v8을 소정 시간 개방하여 용기 b5에 용기 b4의 배양액 96ℓ를 투입하였다.
솔레노이드 밸브 s4, s9과 해수공급장치(40)를 가동하여 용기 a4및 b5에 각각 멸균해수를 투입하여 전체 배양액을 각각 128ℓ, 512ℓ가 되도록 하였다.
3) 배양 용기 a 3 : 솔레노이드 밸브 v10및 v3를 소정 시간 개방하여 용기 a2및 b3로부터 용기 a3로 각각 배양액 8ℓ씩을 투입하였다.(a3배양액: 48ℓ)
4) 배양 용기 b 4 : 솔레노이드 밸브 v7을 소정 시간 개방하여 용기 b3로부터 용기 b4로 배양액 24ℓ를 투입하였다.(b4배양액: 152ℓ)
5) 배양 용기 a 2 : 솔레노이드 밸브 v9및 v2를 소정 시간 개방하여 용기 a1및 b2로부터 용기 a2로 각각 배양액 2ℓ씩을 투입하였다.(a2배양액: 12ℓ)
6) 배양 용기 b 3 : 솔레노이드 밸브 v6를 소정시간 개방하여 용기 b2로부터 용기 b3로 배양액 6ℓ를 투입하였다.(b3배양액: 38ℓ)
7) 배양 용기 a 1 : 솔레노이드 밸브 v1을 소정시간 개방하여 용기 b1로부터 용기 a1으로 배양액 0.5ℓ를 투입하였다.(a1배양액: 2.5ℓ)
8) 배양 용기 b 2 : 솔레노이드 밸브 v5를 소정시간 개방하여 용기 b1로부터 용기 b2로 배양액 1.5ℓ를 투입하였다.(b2배양액: 9.5ℓ)
9) 배양 용기 b 1 :배양액 2ℓ유지
위 단계 (5)의 각 배양액을 3일간 배양한 후 용기 a4로부터 원생생물성 포식자 옥시리스 마리나의 배양액 128ℓ를 얻고, 용기 b5에서는 먹이인 적조원인생물인 암피디니움 카테라의 배양액 512ℓ를 얻었다.
상기 단계 5의 과정을 계속 반복적으로 수행하면 원생생물성 포식자 및 먹이인 적조원인생물의 대량 배양이 가능하게 된다.
<실시예 2> 원생생물성 포식자 배양 Ⅱ
폴리크리코스 코포이디를 대상으로 하여 상기 표 1과 같은 조건하에 실시예 1과 동일한 과정을 거쳐 배양하였다.
<실험예>
실시예 1 및 실시예 2에서 얻어진 배양액의 생물 농도를 측정한 결과는 다음과 같다.
(1) 옥시리스 마리나를 대상으로 한 실시예 1의 경우 15일 동안의 배양 결과 용기 a4(256ℓ)에 배양액 128ℓ(7.000cells/ml)가 얻어졌다. 또한 배양 용기 b5에는 암피디니움 카테라 배양액 500ℓ(100.000cells/ml)가 얻어졌다.
(2) 폴리크리코스 코포이디를 대상으로 한 실시예 2의 경우 20일 동안의 배양 결과 용기 a4(256ℓ)에 배양액 128ℓ(270cells/ml)가 얻어졌다. 또한 배양 용기 b5에는 짐노디니움 카테나텀 배양액 500ℓ(2,000cells/ml)가 얻어졌다.
본 발명의 배양 시스템에 의하면 적조 등의 원인이 되는 생물을 포식하는 원생생물성 포식자를 대량으로 배양할 수 있고, 이러한 배양 시스템을 콘트롤러를 통해 자동화하는 경우 배양에 따르는 노동력 및 시간 등을 크게 절약할 수 있다.

Claims (6)

  1. 개폐가 가능한 연결관로로 순차적으로 연결되는 다단의 원생생물성 포식자 배양용기; 및
    개폐가 가능한 연결관로로 순차적으로 연결되는 다단의 먹이인 적조원인생물 배양용기를 포함하며, 상기 먹이인 적조원인생물 배양용기는 하단의 원생생물성 포식자 배양용기와 개폐가 가능한 연결관로로 연결되는 원생생물성 포식자 대량 배양 시스템
  2. 제 1항에 있어서,
    원생생물성 포식자 배양용기 및 먹이인 적조원인생물 배양용기는 각각의 하단이 상단보다 용적이 큰 원생생물성 포식자 대량 배양 시스템
  3. 제 2항에 있어서,
    하단 용기의 용적은 상단 용기의 그것에 대해 3∼5배인 원생생물성 포식자 대량 배양 시스템
  4. 제 1항에 있어서,
    각 배양 용기로 해수를 공급하는 해수공급장치; 및
    공급되는 해수 및 배양액의 흐름을 제어하는 콘트롤러를 포함하는 원생생물성 포식자 대량 배양 시스템
  5. 제 1항 또는 제 4항에 있어서,
    생물의 생장에 요구되는 광을 제공하기 위한 조명장치를 더 포함하는 원생생물성 포식자 대량 배양 시스템
  6. 제 5항에 있어서,
    조명장치는 콘트롤러에 의해 제어되는 원생생물성 포식자 대량 배양 시스템
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