KR20040096831A - 인젝터를 이용한 해상 가두리 양어장 및 각종 해상양식장의 적조피해 방지방법 및 그 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 해상 가두리 양어장 및 각종 해상 양식장 등에 펌프를 통해 나온 물을 인젝터로 해상 가두리 양어장 및 각종 해상 양식장에 물과 함께 미세하게 산소를 공급하여 용존 산소를 극대화하여 양식 자원의 성장을 촉진시키고, 적조가 없는 저층의 물을 공급하여 적조로 인한 피해를 없앰으로서 어민 소득을 극대화시키고 아울러 황토 살포와 피해보상으로 인한 국가적 손실을 방지할 수 있도록 한 인젝터를 이용한 해상 가두리 양어장 및 각종 해상 양식장의 적조피해 방지방법 및 그 장치를 제공코자 하는 것이다.
즉, 본 발명은 적조가 없는 수심 10m 이상의 해수를 펌핑수단(1)의 흡입압력을 이용하여 흡입하기 위해 펌핑수단(1)과 연결배관되는 흡입관(3a)과, 상기 흡입관(3a)을 통하여 흡입되는 해수를 공기와 함께 혼합하여 토출하기 위한 토출관(3b)상에 설치되는 인젝터(2)와, 상기 인젝터(2)의 해수 통로 중 가장 좁은 목(2a) 부위에 설치되는 공기흡입관(2b)과, 상기 인젝터(2)를 통하여 혼합된 기포수를 해상 가두리 양어장 및 각종 해상 양식장 내부 원하는 수심으로 공급할 수 있는 토출관(3b)으로 이루어지는 적조피해방지 장치를 사용하여 흡입공정, 펌프토출공정, 인젝터 혼합공정, 배출공정을 통하여 해상 가두리 양어장 및 각종 해상 양식장의 적조피해를 방지토록 한 것을 특징으로 하는 바,
본 발명은 적조가 없는 저층의 맑은 물을 미세한 공기 입자와 함께 표면으로 올려주므로 적조가 발생한 표면층의 해수가 해상 가두리 양어장 및 각종 해상 양식장 바깥으로 밀려 나가고, 폭기가 이루어지는 해상 가두리 양어장 및 각종 해상 양식장 내부의 해수는 적조가 전혀 없는 맑은 상태가 유지되므로 적조로 인한 피해를 없앨 수 있으며, 수온이 낮은 저층의 물을 미세한 공기입자가 밀어 올려 해상 가두리 양어장 및 각종 해상 양식장 내의 고 수온을 낮추어 해상 가두리 양어장 및 각종 해상 양식장 내의 양식 수자원의 사육 조건을 좋게 하여 병을 예방하고 폐사율을 낮출 수 있고, 인젝터에서 나온 미세한 공기 입자가 해상 가두리 양어장 및 각종 해상 양식장 내의 용존산소를 높여 해상 가두리 양어장 및 각종 해상 양식장 내의 양식 수자원의 사육환경을 개선시켜 사료 섭이량을 늘려 성장을 도와주는 직접적인 효과와 함께 물속의 부유물질을 부상시켜 물을 정화하는 간접효과도 득할 수 있는 등 다수의 효과를 제공받을 수 있는 것이다.
Description
본 발명은 인젝터를 이용한 양식장의 적조피해 방지방법 및 그 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세히는 해상 가두리 해상 가두리 양어장 및 각종 해상 양식장 등에 펌프를 통해 나온 물을 인젝터로 해상 가두리 양어장 및 각종 해상 양식장에 물과 함께 미세하게 산소를 공급하여 용존 산소를 극대화하여 양식 자원의 성장을 촉진시키고, 적조가 없는 저층의 물을 공급하여 적조로 인한 피해를 없앰으로서 어민 소득을 극대화시키고 아울러 황토 살포와 피해보상으로 인한 국가적 손실을 방지할 수 있도록 한 인젝터를 이용한 해상 가두리 양어장 및 각종 해상 양식장의 적조피해 방지방법 및 그 장치를 제공코자 하는 것이다.
통상 해상 가두리 양어장 및 각종 해상 양식장 등에 있어서 적조로 인한 피해를 방지하는 기술은 전무한 상태이며, 적조 피해를 줄일 수 있는 간접적인 기술은 해상 가두리 양어장 및 각종 해상 양식장 근처에 황토를 살포하여 황토 성분의 응집력을 이용하여 적조를 같이 바닥으로 가라앉히거나 배의 스크류우 회전력을 이용해 산소를 공급하고 피해를 줄이거나 액화산소를 사용해 산소를 공급하여 피해를 줄이거나, 교반기를 이용해 배 스크류우와 동일한 효과를 득하고자 하는 방법이 사용되고 있었다.
그러나 상기한 방법 중 한가지도 적조로 인한 피해를 직접 방지해 줄 수는 없으므로, 적조로 인한 어민들의 피해는 매년 늘어나고 있는 형편이며, 속수무책인상태이다.
이러한 문제점의 원인은 첫째, 해상 가두리 양어장 및 각종 해상 양식장 수자원의 직접적인 적조 접촉으로 인한 호흡곤란 및 간접적인 적조 피해에 의한 산소 결핍에 있다.
둘째, 청수 및 양식 수자원의 과밀에 의한 산소 부족으로 그에 대한 기존 기술로서는 컴프레셔에 의한 산소공급, 블로워에 의한 산소공급, 액화산소를 사용한 산소공급, 교반기에 의한 산소공급 등이 있으며, 기존 기술의 문제점은 다음과 같다.
컴프레셔에 의한 산소공급은 공기압이 높으므로 수심 깊은 곳에도 산소를 공급할 수 있는 이점은 있으나, 공기를 압축하는 과정에서 열이 많이 발생하여 물에 산소가 녹아 들어가는 효율을 감소시키고, 필요 없이 공기를 고압으로 압축하므로 에너지 효율이 떨어지는 단점이 있고, 장시간 산기관을 물속에 담가 둘 경우 미생물 번식으로 인해 그 효율이 떨어지고 수명이 짧아지는 단점이 있었다.
블로워에 의한 산소공급의 장점은 컴프레셔보다 에너지 효율은 앞서나 압력이 낮아 산기관을 물속에 깊이 담그지 못하는 결정적인 단점이 있고, 산기관이 잘 막히며, 공기방울이 커서 산소가 물에 녹는 효과가 별로 없어 최근에는 거의 사용하지 않는다.
액체 산소를 사용하는 것은 깊이 담글 수도 있어 효과가 있으나, 그 비용이 비싸고 산기관을 장시간 물속에 담가 둘 경우 산기관이 막혀 효율이 떨어지고 수명이 짧아지는 단점이 있다.
교반기는 표면에 산소를 공급하는 차원에서는 효과적이나 수심이 깊은 곳에서는 산소를 공급할 수 없는 단점이 있으므로 해상 가두리 양어장 및 각종 해상 양식장이나 양식 수자원에 골고루 산소를 공급할 수 없는 등 기존 방법 및 장치의 경우 다수의 문제점이 있어서 적조에 의한 해상 가두리 양어장 및 각종 해상 양식장의 피해를 효과적으로 차단할 수 없었던 것이다.
이에 본 발명에서는 상기한 바와 같은 기존의 해상 가두리 양어장 및 각종 해상 양식장에서 적조로 인해 발생하는 제반 문제점을 일소할 수 있는 인젝터를 이용한 해상 가두리 양어장 및 각종 해상 양식장의 적조피해 방지방법 및 그 장치를 제공코자 하는 것으로서,
본 발명은 특히 최저 비용으로 적조 피해를 최소화시키며, 원활한 산소공급으로 해상 가두리 양어장 및 각종 해상 양식장의 수자원의 성장을 촉진하여 어민들의 수익을 극대화하고, 아울러 수입개방에 따른 우리 수산물의 경쟁력을 높이고 황토 살포와 적조 피해의 보상으로 인한 범국가적인 경제적 손실을 줄일 수 있는 인젝터를 이용한 해상 가두리 양어장 및 각종 해상 양식장의 적조피해 방지방법 및 그 장치를 제공함에 발명의 기술적 과제를 두고 본 발명을 완성한 것이다.
도 1은 본 발명에서 제공하는 인젝터를 이용한 해상 가두리 양어장 및 각종
해상 양식장의 적조피해 방지장치를 보인 전체 구성도
도 2는 본 발명에서 사용되는 인젝터의 구성을 보인 확대 단면도
도 3은 본 발명의 인젝터 설치상태를 보인 측면도
■ 도면의 주요부분에 사용된 부호의 설명 ■
1: 펌핑수단 2: 인젝터
2a: 목 2b: 공기흡입구
3: 배관장치 3a: 흡입관
3b: 토출관
상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명은 다음과 같은 적조피해 방지장치를 구비하여 소기의 목적을 수행토록 한다.
즉, 본 발명은 물을 해상 가두리 양어장 및 각종 해상 양식장 내부로 펌핑할 수 있는 펌프와 같은 펌핑수단(1)과, 상기 펌핑수단(1)을 통하여 펌핑되는 물과 공기를 혼합하는 인젝터(injector; 2), 상기 인젝터(2)를 통과한 기포수를 해상 가두리 양어장 및 각종 해상 양식장 내부로 공급해 주는 배관장치(3)로 크게 구성된다.
상기 펌핑수단(1)은 해상에서 적조가 없는 수심 10m 이상에서 해수를 흡입하여 흡입관(3a)을 통하여 인젝터(2)로 보내게 되며, 상기 인젝터(2)를 통과하면서 산소와 혼합된 물, 즉 기포수는 해상 가두리 양어장 및 각종 해상 양식장 등에 설치된 토출관(3b)을 통하여 원하는 수심(예; 가두리 양어장의 경우 6~10m)에서 미세한 공기(산소)와 함께 혼합된 상태의 기포수로 토출토록 한다.
상기 펌핑수단(1)으로 유입되는 물은 적조가 없는 해수를 분사함으로써 해상 가두리 양어장 및 각종 해상 양식장 내에 유입된 적조가 상승하는 미세한 공기 방울과 적조가 없는 맑은 물로 인해 해상 가두리 양어장 및 각종 해상 양식장 밖으로 밀려나게 되고, 해상 가두리 양어장 및 각종 해상 양식장 내부 조건은 적조가 없고 산소가 풍부한 상태를 유지함으로써 해상 가두리 양어장 및 각종 해상 양식장의 수자원은 적조 피해를 전혀 받지 않는 쾌적한 환경에 있게 된다.
또한 저층의 찬물이 미세한 공기(산소) 방울과 함께 위로 상승해 더운 여름에 수온을 낮추는 효과도 있어 해상 가두리 양어장 및 각종 해상 양식장의 수자원 생육 조건을 양호하게 만들어준다.
한편, 본 발명에 사용되는 인젝터(2)란 '베르누이 정리'를 응용한 벤츄리관의 일종으로, 서로 다른 2종류의 유체를 유속의 변화에 따른 압력차를 이용하여 흡입, 혼합시키는 장치이다.
이는 도 2에서 보듯이, 인젝터(2) 안으로 물을 통과시키면 좁아지는 통로에 의해 물이 흐르는 속도는 점점 빨라져 가장 좁은 목(2a) 부분에서 물의 유속은 최고가 되고, 그 대신 압력은 최저가 된다. 이때 낮아진 물의 압력을 보상하기 위하여 가장 좁은 목(2a) 부분에 만들어져 있는 정밀한 공기흡입구(2b)를 통해 공기가 빨려 들어와 물에 혼합되어 물속으로 분사되도록 한 것이다.
이하 본 발명에서 제공하는 적조피해 방지를 위한 구체적인 공정을 상세히 설명하면 다음과 같다.
1. 흡입공정
해상 가두리 양어장 및 각종 해상 양식장의 저층(보통 수중 10m 이하)까지 펌프의 흡입구를 내려 적조가 없는 맑고 찬물을 흡입한다.
2. 펌프토출공정
펌프로 흡입된 해수를 배관을 따라 해상 가두리 양어장 및 각종 해상 양식장에 설치된 인젝터로 보내는 공정이다.
이때 사용하는 펌프의 용량, 토출압 및 마력은 인젝터의 개수 및 인젝터의 노즐 단면적, 그리고 인젝터로부터 토출되는 토출구의 깊이에 의해 정해지며, 해상 가두리 양어장 및 각종 해상 양식장의 조건에 따라 펌프의 동력원을 전기모터 또는 엔진 등으로 한다.
전기 모터의 경우는 육상용, 수중용으로 구분하여 사용한다.
일반적으로 토출구 깊이 8m, 내경 12mm의 인젝터 1개에 필요한 동력은 수중펌프의 경우 최하 토출압 12m에 0.5hp의 동력이 필요하다. 그리고 육상용 모터 및 엔진의 경우는 1.0hp의 동력이 필요하다.
3. 인젝터 혼합공정
배관을 따라 인젝터에 도달한 해수는 베르누이 정리에 의해 좁아진 구경을 따라 유속이 빨라지고, 빨라진 유속에 의해 압력이 떨어져 그 압력을 보상하기 위하여 공기흡입구를 따라 대기 중의 공기가 빨려 들어가 미세한 입자로 분쇄되어 물과 함께 혼합된다. 이 과정이 본 발명에서 가장 중요한 인젝터 혼합 공정이다.
4. 배출공정
인젝터 혼합공정을 통해 나온 해수와 공기를 어민이 원하는 수심에서 토출하도록 하는 공정으로서, 토출되는 수심 깊이에 따라 펌프의 양정이 정해지며, 수심에 의해 받는 압력 보다 펌프의 토출압력이 세어야 하며, 그 차이가 클수록 공기가 많이 빨려 들어간다.
이하 본 발명의 구체적인 실시예를 상세히 살펴보기로 한다.
(실시예 1)
양어장의 규모: 해상가두리 양어장 14m 10조(1 헥터)
인젝터의 수량: 1조에 내경 12mm, 외경 32mm, 인젝터 2개씩 총 20개 설치
펌프 종류 및 수량: LG(상표명)배수펌프 5마력 3상 380V(PDU370iM) 2대
펌프의 회전수: 3,550 RPM(2극 모터)
배관의 크기: 펌프토출구경 65A, 가두리배관구경 50A
배관의 길이: 펌프토출호스 10m, 가두리배관길이 80m
배관의 수량: 2sets
토출구의 깊이: 7m
운전시간: 2004년 6월 1일~9월 1일
(실시예 2)
양어장의 규모: 해상가두리 양어장 12m 7조(0.4 헥터)
인젝터의 수량: 1조에 내경 12mm, 외경 32mm, 인젝터 4개씩 총 28개 설치
펌프 종류 및 수량: 스텐펌프 흡입 125A 토출 100A 인펠라 250mm 1대
엔진 종류 및 마력: 라이노(상표명) 105마력
펌프의 회전수: 1,200~2,500RPM(엔진 직결구동)
배관의 크기: 펌프흡입, 토출구경 100A, 가두리배관구경 80A
배관의 길이: 펌프흡입호스 15m, 펌프토출배관 30m, 가두리배관길이 130m
배관의 수량: 1sets
토출구의 깊이: 8m
운전시간: 2004년 8월 15일~9월 1일
(실시예 3)
양어장의 규모: 해상가두리 양어장 12m 2조(0.2 헥터)
인젝터의 수량: 1조에 내경 12mm, 외경 32mm, 인젝터 4개씩 총 8개 설치
펌프 종류 및 수량: 스텐펌프 흡입 80A 토출 65A 인펠라 250mm 1대
엔진 종류 및 마력: 95마력
펌프의 회전수: 1,200~2,500 RPM(엔진 직결구동)
배관의 크기: 펌프흡입구경 65A, 펌프토출구경 65A, 가두리배관구경 50A
배관의 길이: 펌프흡입호스 18m, 펌프토출배관 10m, 가두리배관길이 40m
배관의 수량: 1sets
토출구의 깊이: 12m
운전시간: 2004년 8월 20일~9월 1일
상기한 실시예 1내지 3을 실시하여 본 바,
1. 실험기간 중 실시예 1,2,3 의 경우 양식 어류의 사료 섭이 활동이 운전하기 전 보다 활발하게 이루어 1일 사료 섭이량이 평균 15% 늘어났다.
2. 실험기간 중 실시예 1,2,3 의 경우 운전 중에는 가두리 양어장 주변에는 적조가 발생되어 있어도 폭기가 이루어지는 가두리 양어장 안에는 적조가 전혀 없는 맑은 상태가 유지되었다.
3. 실험기간 중 실시예 1,2,3 의 경우 표면에서 깊이 4m의 수온이 폭기가 이루어지지 않는 가두리 양어장 외부 보다 폭기가 이루어지는 가두리 양어장 내부가 평균 1.5℃ 낮았다.
4. 실험기간 중 실시예 1,2,3 의 경우 운전 중에는 가두리 양어장 주변 보다 폭기가 이루어지는 가두리 양어장 안의 해수가 맑은 상태를 유지하였다.
5. 실험기간 중 실시예 1,2,3 의 경우 양식 어류의 사료 섭이 후에는 물속에 부유 중인 사료 찌꺼기가 미세한 공기 입자와 함께 부상하여 가두리 양어장 그물에 부착되는 경향이 있으나 빠른 시간 내에 해수가 맑아졌다.
이상에서 상세히 살펴 본 바와 같이 본 발명에서 제공하는 인젝터를 이용한 해상 가두리 양어장 및 각종 해상 양식장의 적조피해 방지방법 및 그 장치는,
적조가 없는 저층의 맑은 물을 미세한 공기 입자와 함께 표면으로 올려주므로 적조가 발생한 표면층의 해수가 해상 가두리 양어장 및 각종 해상 양식장 바깥으로 밀려 나가고, 폭기가 이루어지는 해상 가두리 양어장 및 각종 해상 양식장 내부의 해수는 적조가 전혀 없는 맑은 상태가 유지되므로 적조로 인한 피해를 없앨 수 있으며,
수온이 낮은 저층의 물을 미세한 공기입자가 밀어 올려 해상 가두리 양어장 및 각종 해상 양식장 내의 고수온을 낮추어 양식 수자원의 사육 조건을 좋게 하여 병을 예방하고 폐사율을 낮출 수 있고,
인젝터에서 나온 미세한 공기 입자가 해상 가두리 양어장 및 각종 해상 양식장 내의 용존산소를 높여 양식 수자원의 사육환경을 개선시켜 사료 섭이량을 늘려 성장을 도와주는 직접적인 효과와 함께 물속의 부유물질을 부상시켜 물을 정화하는간접효과도 득할 수 있는 등 그 기대되는 효과가 다대한 발명이다.
Claims (2)
- 적조가 없는 수심 10m 이상의 해수를 펌핑수단(1)의 흡입압력을 이용하여 흡입하기 위해 펌핑수단(1)과 연결배관되는 흡입관(3a)과,상기 흡입관(3a)을 통하여 흡입되는 해수를 공기와 함께 혼합하여 토출하기 위한 토출관(3b)상에 설치되는 인젝터(2)와,상기 인젝터(2)의 해수 통로 중 가장 좁은 목(2a) 부위에 설치되는 공기흡입관(2b)과,상기 인젝터(2)를 통하여 혼합된 기포수를 해상 가두리 양어장 및 각종 해상 양식장 내부 원하는 수심으로 공급할 수 있는 토출관(3b)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 인젝터를 이용한 해상 가두리 양어장 및 각종 해상 양식장의 적조피해 방지장치.
- 적조가 없는 수심 10m 이상에서 흡입관(3a)을 통하여 펌핑수단(1)의 흡입압력으로 해수를 흡입하는 흡입공정과,상기 흡입관(3a)을 통하여 흡입되는 해수를 토출관(3b)을 통하여 펌핑수단(1)의 펌핑력으로 토출하는 펌프토출공정과,상기 토출관(3b)을 중도에 설치된 인젝터(2) 상으로 해수를 토출하면서 인젝터(2)의 목(2a) 부위에 설치된 공기흡입관(2b)을 통하여 해수와 공기를 혼합하는 인젝터 혼합공정과,상기 인젝터(2)를 통하여 혼합된 기포수를 해상 가두리 양어장 및 각종 해상 양식장의 원하는 수심으로 토출관(3b)을 통하여 토출하는 배출공정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 인젝터를 이용한 해상 가두리 양어장 및 각종 해상 양식장의 적조피해 방지방법.
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100722226B1 (ko) * | 2005-09-29 | 2007-05-30 | 대한민국 | 육상수조식육성시스템 |
| WO2013051842A2 (ko) * | 2011-10-04 | 2013-04-11 | Park Song Bum | 금 성분을 함유하는 해삼의 양식방법 |
| KR20200048672A (ko) * | 2018-10-30 | 2020-05-08 | 이석주 | 가두리양식장 용존산소 공급시스템 |
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2004
- 2004-09-22 KR KR1020040076038A patent/KR20040096831A/ko not_active Application Discontinuation
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| WO2013051842A3 (ko) * | 2011-10-04 | 2013-06-06 | Park Song Bum | 금 성분을 함유하는 해삼의 양식방법 |
| KR20200048672A (ko) * | 2018-10-30 | 2020-05-08 | 이석주 | 가두리양식장 용존산소 공급시스템 |
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