KR20150093293A - 해수를 이용한 살균수 제조방법 및 수산물 살균 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 해수를 이용하여 어패류용 살균수를 제조하는 방법, 선박에서 사용하기 위한 어패류용 살균수 제조장치, 및 가두리 양식장용 살균 시스템에 관한 것으로, 본 발명의 일 양상에 따르면 적은 비용으로 용이하게 어패류의 살균수를 제조할 수 있고, 선상에서부터 위생관리가 가능하며, 유해한 화학물질을 사용하지 않아 환경에 친화적이다.

Description

해수를 이용한 살균수 제조방법 및 수산물 살균 시스템 {Method for Preparing Sterilized Water using Seawater and Sterilization System for Marine Products}

본 발명은 해수를 이용하여 어패류용 살균수를 제조하는 방법, 선박에서 사용하기 위한 어패류용 살균수 제조장치, 및 가두리 양식장용 살균 시스템에 관한 것이다.

기존 어류 신선 시스템은 어류의 신선 보존을 위해 해수, 얼음 및 화학약품 등을 사용하는 것이 일반적이다. 그러나 얼음은 부피가 커서 보관하기가 어려우며 유지 시간도 길지 않고, 화학약품의 경우 유지비용이 많이 들며, 환경오염의 원인 물질이 될 수 있다. 또한 해수를 사용하여 어류를 보존할 수 있으나, 해수 자체는 살균력이 약하여 어류의 상태가 쉽게 변질될 위험이 있으며, 자연 해수의 경우 유해한 병원균 등이 존재할 수 있다. 이에 따라 해수를 양식장 등에 취입할 경우, 자연 해수 속에 포함된 유해 생물들을 제거하기 위해 UV 처리 또는 오존 처리를 하는 방법이 개발되었으나, 경제성에 문제가 있으며, 특히 UV 처리의 경우는 해수 특수성으로 인하여 자외선 투과가 약하면 살균, 살충 효과가 떨어지고, 오존의 경우에는 잔류 독성이 문제시되며 어류의 생존에 영향을 미치는 단점이 있다.

따라서 수산물에 대한 체계적인 위생안전관리와 동시에 환경오염 등의 문제점을 줄이기 위한 친환경 수산물 살균처리 기술 개발이 필요한 실정이다.

일 양상은 해수로부터 어패류용 살균수를 제조하는 방법을 제공하는 것이다.

다른 양상은 선박에서 사용하기 위한 어패류용 살균수 제조장치를 제공하는 것이다.

다른 양상은 가두리 양식장용 살균 시스템에 관한 것이다.

본 발명의 일 양상은 해수를 전기분해하여 차아염소산나트륨수(sodium hypochlorite water)를 생성하는 단계를 포함하는, 해수로부터 어패류용 살균수를 제조하는 방법을 제공한다.

본 명세서의 용어, "해수(seawater)"란 지구 표면의 약 75%를 점유하고 염분을 포함한 물로, 물이 주성분이다. 보통 33~37‰의 염분을 포함하나, 채취하는 지역에 따라 차이가 있을 수 있으며, 특별한 사정이 없는 한 바다에 축적된 물을 의미한다.

용어 "전기분해(electrolysis)"는 물질에 전기 에너지를 가하여 화학 변화를 일으키는 것을 의미한다. 일반적으로 양극에서는 산화반응, 음극에서는 환원반응이 진행되는데, 예를 들어 물을 전기 분해하면 산소와 수소가 생길 수 있다. 용어 "해수의 전기분해"란 해수에 전기에너지를 가하여 해수 성분에 화학변화를 일으키는 것을 의미한다.

용어 "어패류용 살균수"란 어류 또는 패류를 보존하는 보존 용수에 존재하는 병원균 또는 병원충을 사멸 또는 제거할 수 있는 용액을 의미한다. 본 명세서의 어패류용 살균수는 어패류의 병원성 세균을 사멸시키는 동시에 어패류에 악영향을 주지 않고 이들이 생존할 수 있는 최적의 환경 조건을 제공할 수 있다. 또한 어패류의 병원성 세균 또는 병원충의 감염을 예방 또는 방지할 수 있다. 본 발명의 어패류용 살균수는 살균을 위한 주성분으로서, 예를 들면 차아염소산나트륨수를 포함한다.

용어 "차아염소산나트륨수(sodium hypochlorite water)"란 차아염소산나트륨을 함유한 물을 의미한다. 용어 "차아염소산나트륨(NaOCl; Sodium Hypochlorite)"은 무색 혹은 엷은 녹황색의 액체로서 강력한 소독, 방취 및 표백작용과 높은 안전성을 갖추고 있어서 채소나 과일 등 음식물이나 식기나 조리용구 등 생활용품 세척용은 물론, 폐수 및 하수 처리용, 보일러나 발전소의 냉각수 소독용 등으로도 사용될 수 있다. 본 발명의 어패류용 살균수는 차아염소산나트륨수를 포함함으로써 어패류 또는 해수에 존재하는 일반 세균, 병원성 세균 등을 사멸하는 살균력을 가질 수 있다.

상기 어패류용 살균수의 제조방법은 먼저 해수를 제공하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 해수의 제공은 예를 들면 바다로부터 해수를 채취하여 그대로 제공하는 것일 수 있다.

또한 상기 제조방법은 해수를 전기분해하기 전에 한외여과법에 의해 여과하는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 상기 한외여과법(Ultrafiltration, UF)은 막분리 방법 중의 하나로, 막 모듈을 이용하여 부유 물질이나 원충, 세균, 바이러스, 고분자량 물질 등을 체가름 원리에 따라 분자의 크기로 분리하는 여과법이다. 상기 해수의 여과는, 예를 들면 한외여과막을 포함하는 한외여과장치에 의해 수행될 수 있다. 전기분해 전에 한외여과막을 이용하여 해수를 여과할 경우, 해수를 그대로 전기분해하였을때 전기분해 전극에 이물질이 발생하여 생산효율이 감소될 수 있는 단점을 해결할 수 있으며, 또한 바이러스, 세균, 등의 병원균을 일차적으로 제거할 수 있는 효과를 가진다.

상기 전기분해하는 단계는 예를 들면 무격막식 전기분해장치의 전극을 통해 수행될 수 있다. 상기 전극은 예를 들면 백금계 도금 전극일 수 있다. 상기 해수의 전기분해는 예를 들면 격막/이온교환막이 없이 양극판과 음극판으로 구성된 무격막 전기분해장치를 이용하여 수행될 수 있다.

해수를 전기분해하면 해수 중의 염화나트륨 성분은 차아염소산나트륨(NaOCl) 또는 차아염소산(HOCl) 등으로 전환되며, 이와 같은 강산화기를 갖는 알칼리성 성분의 농도를 적절히 조절하여 해수 중에 함유되어 있는 병원균 및 병원충 등의 미생물을 제거한다. 그러나, 전기분해된 해수의 살균력을 활어패류에 직접 이용하기 위해서는 해수의 성질 특히, 염분농도와 pH가 일반해수와 큰 차이가 없는 살균수가 유입되는 것이 바람직하다. 따라서 본 발명의 어패류용 살균수를 제조하기 위한 전기분해장치는 격막/이온교환막이 없는 것으로 구성하여 전기분해 전 후에 해수가 그 고유 성질을 유지할 수 있으며, 또한 전기분해를 수행함으로써 버리는 물 없이 생성된 모든 해수를 살균수로 이용할 수 있다.

또한 상기 어패류용 살균수의 제조방법은, 상기 생성되는 차아염소산나트륨의 농도를 1 내지 1,000ppm으로 조절하는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 살균수에서 차아염소산나트륨의 농도가 1ppm 미만일 경우 해수 내의 유해생물들인 병원충 또는 병원균을 제거하는 효과가 미비하여 미생물학적 안전성 및 신선도 유지가 어려울 수 있으며, 1,000ppm을 초과할 경우 해수내의 어패류가 살균수에 의한 악영향을 받을 수 있다. 본 발명의 일실험예에서는 어류의 종류에 따라 수산물의 품질에 영향을 미치지 않는 차아염소산나트륨의 농도가 다른 것을 확인하였다. 따라서 어류의 종류에 따라 적절한 소정 농도 이하의 차아염소산나트륨을 포함한 살균수로 처리하여야 수산물의 품질에 변화에 영향을 미치지 않으며, 이보다 높은 농도일 경우에는 오히려 탈색 및 육질의 변화를 일으켜 품질 저하의 원인이 될 수 있다.

본 발명의 어패류용 살균수의 주성분으로 작용하는 것은 차아염소산나트륨수, 예를 들면 차아염소산나트륨에 의한 전리성분들일 수 있다. 해수를 전기분해하면 양극(Anode)에서는 산화반응에 의하여 염소(Cl₂)가 발생하고 음극(Cathode)에서는 환원반응에 의하여 수산화나트륨과 수소 가스가 발생하며, 상기 수산화나트륨과 염소가 다시 반응하여 차아염소산나트륨을 생성할 수 있다. 일실시예에서는 전기분해되는 해수의 부피에 따라 생성되는 차아염소산나트륨수의 농도가 달라지는 것을 확인할 수 있었다(도 2 참조). 아울러 전기분해의 시간을 늘릴수록 생성되는 차아염소산나트륨수의 농도가 증가하는 것을 확인할 수 있다(도 2 참조). 따라서 전기분해에 투입되는 해수의 부피 및 전기분해시간을 조절하여 어패류 각각에 적절한 차아염소산나트륨의 농도를 가진 살균수를 제조할 수 있다. 본 발명에 따라 제조되는 어패류용 살균수는 해수 및 전기분해를 통해 제조되는 것으로, 이는 햇빛 노출시 수시간 후 다시 원래의 해수 상태로 환원될 수 있어 친환경적이다.

또한 본 발명은 상기 어패류용 살균수를 포함하는 어패류용 살균용 조성물의 제조방법을 제공한다. 상기 어패류용 살균용 조성물은 어패류용 살균수만을 포함할 수 있으며, 또한 어패류용 살균수 이외에 어패류를 살균하기 위한 기타 첨가제, 또는 살균수의 효과를 높이는 보조제를 추가로 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 양상은 전기분해조로 해수를 제공하는 해수유입구; 상기 제공받은 해수를 전기분해하는 전기분해조; 및 상기 전기분해조에서 제조된 어패류용 살균수가 배출되는 배출구를 포함하는, 선박에서 사용하기 위한 어패류용 살균수 제조장치를 제공한다.

상기 어패류용 살균수 제조장치는 선박에서 사용하기 위한 것으로, 상기 전기분해조는 선박의 발전기와 연결되어 선박 자체의 발전기로부터 전력을 공급받을 수 있다. 즉 본 발명의 어패류용 살균수 제조장치는 별도의 전력장치를 부착하거나 포함할 필요 없이 선박의 발전기와 연결하여, 선박 동력 전원만으로 살균수를 제조할 수 있어 경제적이며 소형으로 제작이 가능하여, 선박, 예를 들면 대형 선박 뿐만 아니라 소형어선에서도 사용할 수 있다. 또한 선박은 살균수 제조장치를 설치할 수 있어 최초 어획 단계부터 어패류의 살균이 가능해져 선상에서부터의 위생 관리를 할 수 있다.

상기 전기분해조는 예를 들면 무격막으로 전기분해조 내에 양극과 음극이 설치된 것일 수 있다. 전기분해조는 해수유입구로부터 공급되는 해수가 통과하는 배관의 내측에 체결되는 한쌍의 전극이 구비되도록 함으로써 공급되는 해수에 직접적으로 영향을 미치게 할 수도 있다. 이때, 상기 전극은 해수에 대한 전기분해 효율이 높은 백금계 도금 전극으로 형성할 수도 있다.

또한 상기 제조장치는 전기분해조에서 해수를 전기분해하기 전에 해수를 여과할 수 있는 한외여과장치를 추가로 포함할 수 있다. 상기 한외여과장치는 상기 제조장치의 해수유입구와 상기 전기분해조 사이에 위치하여, 상기 해수유입구로부터 제공되는 해수를 여과하여 전기분해조로 여과된 해수를 공급한다. 상기 한외여과장치는 한외여과막을 포함하고 있어, 한외여과법으로 해수를 여과할 수 있어 해수 내에 존재하는 부유물질이나 원충, 세균, 바이러스, 고분자량 물질 등을 전기분해 전에 제거할 수 있다.

또한 상기 제조장치는 차아염소산나트륨의 농도 조절 센서를 추가로 포함하는 것일 수 있다. 상기 차아염소산나트륨 농도 조절 센서는 자동적으로 용액에 존재하는 차아염소산나트륨의 농도를 측정하여 표시할 수 있다. 또한 상기 조절 센서는 특정 수치 범위 내의 차아염소산나트륨의 농도를 입력할 경우, 차아염소산나트륨의 농도 pH에 따라 자동적으로 피드백을 거치거나, 특정한 수치범위 밖의 차아염소산나트륨수가 생성될 경우 경고음 또는 경고램프 등의 표시수단을 통해 사용자에게 이를 알릴 수 있다.

전기분해조의 작동을 위해서는, 먼저 투입되는 전기와 해수량에 따른 적정 전해수 발생 농도를 설정할 필요가 있다. 따라서 상기 제조장치는 전기분해조에 연결되는 제어부를 추가로 포함할 수 있다. 살균수의 발생은 기본적으로 인가되는 전력과 함께 투입되는 해수의 양에 결정되며, 발생된 차아염소산나트륨수는 자동적으로 상기 차아염소산나트륨의 농도 조절 센서에 의하여 그 농도가 표시되어, 이에 의해 제어부에서는 피드백을 거쳐 필요시 전해수 발생 농도를 조절할 수도 있다. 이러한 제어 개념이 포함된 어류양식용 해수공급장치 및 방법은 안전하면서도 경제성을 확보할 수 있으며, 특히 양식 어류의 어병을 방지할 수 있는 장점을 가지고 있다.

상기 제조장치는 pH 조절 센서를 추가로 포함하는 것일 수 있다. 상기 pH 조절 센서는 자동적으로 pH를 측정하여 그 수치가 표시되어 소정의 pH 범위 내일 경우 자동적으로 피드백을 거치거나 또는 경보음 또는 경보화면을 표시할 수 있다. 본 제조장치에 의해 제조되는 살균수의 pH는 예를 들면 7 내지 10, 7.5 내지 9 또는 7.5 내지 8.5일 수 있다.

상기 제조장치에서 생성되는 살균수는 전기분해조에 연결되어 있는 살균수 배출구를 통해 배출될 수 있다. 상기 배출구는 예를 들면 어패류 보관장치에 연결될 수 있어, 전기분해조로부터 제조된 어패류용 살균수가 바로 어패류 보관장치로 제조된 살균수가 투입될 수 있다. 또한 상기 배출구는 저장부에 연결되어 생성된 살균수가 일시적으로 저장부에 저장될 수 있다. 저장부는 생성된 살균수를 보관함에 따라, 어패류 보관 장치에 살균수를 미리 투입하거나 투입 시기의 지연을 가능하게 하여, 필요한 시간을 충분히 확보할 수 있도록 한다.

본 발명의 또 다른 양상은 해수를 전기분해하여 어패류용 살균수를 제조하는 해수 전해부; 상기 해수 전해부에서 제조된 어패류용 살균수를 저장하는 살균수 저장부; 어패류가 수용된 사육 수조; 및 사육 수조로부터 배출된 살균수를 해수로 전환하는 해수 전환부를 포함하는 가두리 양식장용 살균 시스템을 제공한다.

상기 해수 전해부는 예를 들면 해수 전해장치 및 이에 전력을 공급하는 해수 전해장치 전원을 포함할 수 있다. 상기 해수 전해장치는 무격막식 전기분해장치일 수 있으며, 전극으로는 백금계 도금 전극을 사용하는 것일 수 있다.

상기 살균수 저장부는 예를 들면 상기 해수 전해부로부터 제조된 어패류용 살균수를 저장하는 살균수 저장조, 잔류 살균제 분해조, 및 잔류 살균제 분석 장치를 포함할 수 있다.

상기 해수 전환부는 예를 들면 상기 사육 수조로부터 배출된 살균수를 수집하여 저장하는 저장탱크, 배출된 살균수를 여과하는 여과장치, 여과장치로부터 배출되는 폐기물로부터 현탁 물질을 침전시키는 침전조, 및 침전조로부터 발생한 오니를 탈수하는 탈수조를 포함할 수 있다.

또한 상기 가두리 양식장용 살균 시스템은 해수 전해부로 해수가 투입되기 전에 해수를 한외막을 이용하여 여과시켜 줄 수 있는 한외여과부를 추가로 포함할 수 있다.

가두리 양식장용 살균 시스템은 살균수 생성으로 병원균 및 병원충을 제거한 후 다시 살균수를 자연 해수로 복원하는 자외선 시스템 등의 복잡한 장치를 사용치 않고, 해수를 직접 전기 분해하는 장치와 이를 시간적으로 일정 간격으로 나누어 공급함으로써 일정 농도 이상의 살균수가 양식어류에 직접 노출되는 것을 방지할 수도 있다.

본 발명의 일 양상에 따르면 해수를 이용하여 제조하는 어패류용 살균수는 유독한 화학물질의 첨가 없이 전기분해를 거쳐 소량의 산을 첨가하여 제조되고 또한 햇빛 노출시 수 시간 후 다시 원래의 해수 상태로 환원되어 친환경적이다. 또한 본 발명의 살균수 제조장치는 소형으로 제작할 수 있으며, 선박 동력 전원만으로 살균수의 제조가 가능하여 손쉽게 선박에 설치할 수 있어 최초 어획단계인 선상에서부터 위생관리가 가능하다. 뿐만 아니라 해수와 선박 동력만을 이용하기 때문에 별도의 운영 비용이 없어 경제적이다.

도 1은 본 발명의 살균수를 제조하기 위한 예비 실험 결과를 보여주는 그래프로, 3.5% NaCl 수용액의 부피에 따른 생성된 차아염소산나트륨의 농도 차이를 보여준다.
도 2는 해수를 이용한 살균수의 생성 결과를 보여주는 그래프로, 다른 부피의 해수를 사용하였을때 생성되는 차아염소산나트륨수의 농도가 차이가 있음을 나타낸다.
도 3은 본 발명의 선박에 사용하기 위한 어패류용 살균수 제조장치의 구성을 개략적으로 도시한 블록 구성도이다. 도면 안의 화살표는 장치 안에서의 해수의 흐름을 나타낸다.
도 4는 본 발명의 선박에서 사용하기 위한 어패류용 살균수 제조장치의 일 실시예에 따른 개략도이다.
도 5는 본 발명의 가두리 양식장용 살균 시스템의 일 실시예에 따른 구성을 개략적으로 도시한 블록 구성도이다. 도면안의 화살표는 살균 시스템 안에서의 해수의 흐름을 나타낸다.
도 6은 본 발명의 가두리 양식장용 살균 시스템의 일 실시예에 따른 개략도이다.

이하, 첨부된 도면을 이용하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다. 단, 본 발명에 꼭 필요한 구성이라 하더라도 통상적인 기술에 속하거나, 종래 기술과 동일한 구성에 대해서는 구체적인 설명을 생략한다. 도면들 중 동일한 구성요소 또는 부품들은 가능한 한 동일한 참조부호를 나타내고 있음에 유의해야 한다.

도 3은 본 발명의 선박에서 사용하기 위한 어패류용 살균수 제조장치의 일실시예에 따른 블록도이고, 도 4는 상기 제조장치의 일구체예를 보여주는 걔략도이다.

본 발명의 일실시예에 따른 선박에서 사용하기 위한 어패류용 살균수 제조장치(100)는 도 3에서 도시된 바와 같이, 해수를 전기분해조(20)로 유입하기 위한 해수유입구(10), 유입된 해수를 전기분해하여 차아염소산나트륨수를 발생시키는 전기분해조(20), 및 전기분해조에서 생성된 차아염소산나트륨수를 포함하는 어패류용 살균수가 배출되는 배출구(40)를 포함한다. 도 3의 화살표는 제조장치에서의 해수의 흐름을 나타낸다. 상기 전기분해조는 무격막식 일 수 있으며, 백금계의 금속이 도금된 양극과 음극이 전기분해조 내부에 설치될 수 있어, 전기분해조 내부로 투입된 해수는 직접적으로 전극에 의해 영향을 받는다. 상기 제조장치는 차아염소산나트륨 농도 조절 센서(80) 및 제어부(30)를 추가로 포함할 수 있다. 상기 센서는 전기분해를 통해 발생된 차아염소산나트륨의 농도를 자동적으로 측정할 수 있어, 이를 통해 상기 제어부에서 차아염소산나트륨의 농도를 표시 및 적정 설정 농도를 이탈할 경우, 경고음 또는 화면으로 표시해주거나 전기분해의 작동을 정지시킬 수 있어 적정 농도의 살균수가 발생될 수 있도록 유지시킨다.

또한 상기 제조장치는 해수유입구(10)와 전기분해조(20) 사이에 해수를 여과하는 한외여과장치(60)를 추가적으로 포함할 수 있다. 상기 한외여과장치(60)는 전기분해조에 해수가 유입되기 전에 한외여과막을 통해 해수를 여과시킴으로써 해수를 여과하지 않고 그대로 전기분해할 경우 전기분해 전극에 이물질이 발생하여 생산효율이 감소되는 현상이 발생되는 문제점을 방지할 수 있다.

상기 선박에서 사용하기 위한 어패류용 살균수 제조장치는 선박의 발전기(50)와 연결될 수 있어, 별도의 전력장치의 제공 없이 선박 자체의 전력을 통해 해수의 전기분해가 가능하다.

상기 전기분해조(20)에서 생성된 어패류용 살균수는 배출구(40)를 통해 배출될 수 있는데, 이때 상기 배출구(40)는 선박의 어패류 보관장치(200)에 연결될 수 있어, 이 경우 상기 제조장치에서 제조된 어패류용 살균수를 직접적으로 투입되게 할 수 있다. 또한 상기 제조장치는 배출구와 어패류 보관장치 사이에 저장부(70)을 추가적으로 구비할 수 있어, 전기분해조에서 생성된 살균수가 저장부(70)에 일시적으로 저장되어 해수 내의 유해생물 제거 또는 잔류 살균제를 분해를 위한 시간을 확보할 수 있다.

도 5는 가두리 양식장용 살균 시스템의 구성을 개략적으로 도시한 블록 구성도로, 도 5에 도시된 화살표는 상기 살균 시스템 안에서의 해수의 흐름을 나타낸다. 상기 가두리 양식장용 살균 시스템은 해수 전해부(500), 살균수 저장부(600), 사육 수조(700), 및 해수 전환부(800)을 포함할 수 있다.

또한 상기 가두리 양식장용 살균 시스템은 한외여과부(900)를 추가로 포함할 수 있다. 상기 한외여과부는 예를 들면 해수 전해부로 해수를 유입시키는 유입구에 설치될 수 있어, 해수 전해부(500)로 해수가 유입되기 전에 해수를 여과시켜 해수 내에 존재하는 부유물질이나, 세균 등을 전기 분해 전에 제거할 수 있다.

상기 해수 전해부(500)는 해수 전해장치 및 상기 해수 전해장치에 전력을 공급하는 해수 전해장치 전원을 포함할 수 있다. 상기 해수 전해장치는 무격막식 전기 분해장치일 수 있으며, 백금계의 금속이 도금된 양극과 음극이 전해장치 내부에 설치될 수 있다. 상기 시스템 내에 유입된 해수는 먼저 해수 전해부의 해수 전해장치로 유입되어 전기분해를 통해 살균수가 생성된다. 상기 생성된 살균수는 시스템 내의 살균수 저장부(600)로 이동된다. 상기 살균수 저장부(600)는 저장조, 잔류 살균제 분해조, 및 잔류 살균제 분석 장치를 포함할 수 있다. 잔류 살균제 분석 장치는 살균수 저장부에 저장된 살균수의 잔류 살균제의 종류 및 농도를 분석한 것을 나타낼 수 있다. 부적정 농도의 살균수나 부적절한 살균제의 성분이 검출될 경우, 잔류 살균제 분해조에서 추가적인 분해를 실시하거나, 살균수의 농도 조절을 실시할 수 있어, 사육 수조에 존재하는 어패류에 최적의 사육 환경을 제공할 수 있다. 상기 살균수 저장부에 저장된 살균수는 사육 수조(700)에 연결되어 필요에 따라 살균수를 제공할 수 있다. 또한 살균수 저장부는 사육 수조(700)뿐만 아니라 살균이 요구되는 기타 가두리 양식장에 사용되는 물품을 보관하는 보관부에 연결되어 적절한 살균이 이루어질 수 있도록 한다. 상기 사육 수조(700)에서 배출된 살균수는 해수 전환부(800)으로 이동한다. 상기 해수전환(800)는 상기 사육 수조로부터 배출된 살균수를 수집하여 저장하는 저장탱크, 배출된 살균수를 여과하는 여과장치, 여과장치로부터 배출되는 폐기물로부터 현탁 물질을 침전시키는 침전조, 및 침전조로부터 발생한 오니를 탈수하는 탈수조를 포함할 수 있다. 해수 전환부(800)에서 살균 처리 후 발생되는 잔여물 및 오염된 물이 제거된 해수는 다시 시스템 내의 해수 전해부(500)로 공급될 수 있다. 본 발명의 가두리 양식장용 살균 시스템은 해수를 이용하여 살균수를 공급함으로서 해수의 살균 및 살충 효과를 높임과 동시에 어류의 생존에 미치는 영향을 최소화할 수 있으며, 살균 처리 후 발생되는 폐기물 또한 해수 전환 과정을 통해 순환되어 재사용할 수 있으므로, 친환경적이다.

실험예 1. 해수의 부피 및 전기분해 시간에 따른 살균수 생성 차이 확인

1-1. NaCl 용액을 이용한 살균수 생성 차이 확인

해수를 이용하여 살균수를 생성하기 전에 NaCl 용액을 이용하여, NaCl 용액 부피에 따른 차아염소산나트륨수의 생성농도를 확인하였다.

3.5% NaCl (Dae Jung) 수용액을 3, 4, 5, 6, 7, 8 L의 부피로 각각 준비하였다. 전기분해장치에 각 NaCl 용액을 넣고 5A로 전류를 제공하여 시간 경과에 따라 차아염소산나트륨 농도 및 pH를 측정하였다. 차아염소산나트륨수의 농도는 식품공전에 따라 전기분해수 50mL에 요오드칼륨 2g, 초산 10mL과 전분지시약 0.5mL을 가하여 흑갈색이되도록 한 후 치오황산나트륨 용액 10mL로 흑갈색의 용액이 투명해질 때까지 적정하여 측정하였으며, pH는 pH meter(420A+, Thermo Scientific orion)을 이용하여 측정하였다.

5, 10, 20, 30, 40, 50, 및 60 분 마다 전기분해 결과를 측정한 결과 처리 시간에 따라 농도가 증가하였고, 각 전기분해 처리 부피별로 그 결과를 비교하였을 때, 4L의 NaCl 수용액을 전기분해하였을때 가장 높은 농도의 차아염소산나트륨이 생성되는 것을 확인할 수 있었다. 전기분해 후 해수의 pH를 측정해 보았을때, pH는 8.85 내지 10.43으로 확인되었다.

1-2. 해수를 이용한 살균수 생성 차이 확인

해수를 채취하여 살균수 생성 및 부피에 따른 살균수 생성차이를 확인하였다. 해수는 무안군 청계만 연안에서 채취하였으며, 실험방법은 상기 1-1과 동일하다.

그 결과 해수를 이용하여 전기분해하였을 때, 높은 농도의 전기분해수가 생성되는 것을 확인하였으며, 또한 3L의 부피에서 가장 높은 농도의 차아염소산나트륨의 농도가 생성되는 것을 확인할 수 있었다.

실험예 2. 본 발명의 살균수 효과 확인( 살균수 농도에 따른 어류의 영향 확인)

본 발명의 살균수의 효과를 확인하기 위해 멸치와 고등어를 살균수의 농도별로 처리하여 저장기간에 따른 어류의 신선도 변화를 확인하였다. 측정방법은 어패류의 신선도 판정에 사용되는 방법으로 휘발성염기질소(Volatile basic nitrogen, VBN)를 측정하였다.

암모니아를 주로 하여 트리메틸아민(TMA), 디메틸아민(DMA) 등의 휘발성 염기는 어획 직후의 어육 중에는 극히 적으나 사후변화 초기에 AMP의 탈아미노산반응에 따른 암모니아 생성에 의해 증가하며, 이어서 트리메틸아민옥시드(TMAO)의 분해에 의한 트리메틸아민과 디메틸아민의 생성, 아미노산 등 함질소화합물의 분해에 의해 암모니아 및 아민류를 생성하기 때문에 이들 휘발성 염기질소량을 측정하여 선도를 판정하는 방법이다.

멸치는 경상남도 남해군에서 횟감용 대멸을 구입하였으며, 고등어는 전남 목포시에 위치한 농수산물유통센터에서 구입하였다. 살균처리방법은 각 농도에서 10분간 침지하였으며, 처리농도는 멸치의 경우 10, 20, 50, 및 100 ppm으로, 고등어의 경우 10, 50, 100, 및 200 ppm의 살균수로 처리하였다. 살균 처리한 시료와 비교하기 위해 동일한 방법으로 바닷물에 침지한 멸치와 고등어를 대조구로 실시하였으며, 처리후 10℃ 저온 인큐베이터에서 7일간 저장하며, 0, 1, 3, 5, 및 7일 간격으로 휘발성염기질소를 측정하였다. 측정결과 고등어의 경우 100, 200 ppm으로 처리한 실험구는 5일이 지난 후에 급격한 증가를 나타냈으며, 이에 비해 바닷물로 처리한 대조구와 10, 50 ppm으로 처리한 실험구는 3일이 후에 휘발성염기질소가 급격하게 증가되어 부패가 더 빨리 진행됨을 확인하였다. 멸치의 경우에는 바닷물로 처리한 대조구는 1일 경과후부터 휘발성염기질소의 함량이 급속히 증가하여 부패가 빨리 진행되었으나, 10, 20, 50, 및 100 ppm으로 처리한 실험구는 대조구에 비해 휘발성염기질소의 생성이 억제되어짐을 확인하였다.

10: 해수 유입구 20: 전기분해조
30: 제어부 40: 배출구
50: 선박의 발전기 60:한외여과장치
100: 선박에 사용하기 위한 어패류용 살균수 제조장치
200: 어패류 보관장치 500: 해수 전해부
600: 살균수 저장부 700: 사육 수조 800: 해수 전환부 900:한외여과부

Claims (13)

1. 해수를 전기분해하여 차아염소산나트륨수(sodium hypochlorite water)를 생성하는 단계를 포함하는, 해수로부터 어패류용 살균수를 제조하는 방법.
2. 청구항 1에 있어서, 전기분해하기 전에 해수를 한외여과법에 의해 여과하는 단계를 추가로 포함하는 것인, 해수로부터 어패류용 살균수를 제조하는 방법.
3. 청구항 1에 있어서, 상기 전기분해하는 단계는 무격막식 전기분해장치의 전극을 통해 수행되는 것인, 해수로부터 어패류용 살균수를 제조하는 방법.
4. 청구항 1 또는 2에 있어서, 상기 생성되는 차아염소산나트륨의 농도를 1 내지 1,000ppm 으로 조절하는 단계를 추가로 포함하는 것인, 해수로부터 어패류용 살균수를 제조하는 방법.
5. 전기분해조로 해수를 제공하는 해수유입구;
   상기 제공받은 해수를 전기분해하는 전기분해조; 및
   상기 전기분해조에서 제조된 어패류용 살균수가 배출되는 배출구를 포함하는, 선박에서 사용하기 위한 어패류용 살균수 제조장치.
6. 청구항 5에 있어서, 상기 전기분해조는 선박의 발전기와 연결되어 선박 발전기로부터 전력을 공급받는 것인, 선박에서 사용하기 위한 어패류용 살균수 제조장치.
7. 청구항 5 또는 6에 있어서, 전기분해하기 전에 해수를 여과하는 한외여과장치를 추가로 포함하는 것인, 선박에서 사용하기 위한 어패류용 살균수 제조장치.
8. 청구항 5 내지 7 중 어느 한 항에 있어서, 차아염소산나트륨의 농도 조절 센서를 추가로 포함하는 것인, 선박에서 사용하기 위한 어패류용 살균수 제조장치.
9. 해수를 전기분해하여 어패류용 살균수를 제조하는 해수 전해부;
   상기 해수 전해부에서 제조된 어패류용 살균수를 저장하는 살균수 저장부;
   어패류가 수용된 사육수조; 및
   사육 수조로부터 배출된 살균수를 해수로 전환하는 해수 전환부를 포함하는 가두리 양식장용 살균 시스템.
10. 청구항 9에 있어서, 상기 해수 전해부에 해수가 유입되기 전에 해수를 여과하는 한외여과부를 추가로 포함하는 것인, 가두리 양식자용 살균 시스템.
11. 청구항 9에 있어서, 상기 해수 전해부는 해수 전해장치 및 이에 전력을 공급하는 해수 전해장치 전원을 포함하며, 상기 해수 전해장치는 무격막식 전기분해장치이고, 백금계 도금 전극을 사용하는 것인, 가두리 양식장용 살균 시스템.
12. 청구항 9에 있어서, 상기 살균수 저장부는 살균수 저장조, 잔류 살균제 분해조, 및 잔류 살균제 분석 장치를 포함하는 것인 가두리 양식장용 살균 시스템.
13. 청구항 9에 있어서, 상기 해수 전환부는 상기 사육 수조로부터 배출된 살균수를 수집하여 저장하는 저장탱크, 배출된 살균수를 여과하는 여과장치, 여과장치로부터 배출되는 폐기물로부터 현탁 물질을 침전시키는 침전조, 및 침전조로부터 발생한 오니를 탈수하는 탈수조를 포함하는 것인 가두리 양식장용 살균 시스템.

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