KR20160040041A - 적조 구제를 통한 스마트한 양식장 관리 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 적조 구제를 통한 스마트한 양식장 관리 장치는, 양식장에서의 적조 구제를 위한 야간용의 적조 구제 분사제를 저장하는 제 1 탱크와, 상기 제 1 탱크로부터 배관을 통해 배출구로 유출되는 상기 야간용의 적조 구제 분사제의 출입을 단속하는 제 1 유량 제어 밸브와, 상기 양식장에서의 적조 구제를 위한 주간용의 적조 구제 분사제를 저장하는 제 2 탱크와, 상기 제 2 탱크로부터 배관을 통해 상기 배출구로 유출되는 상기 주간용의 적조 구제 분사제의 출입을 단속하는 제 2 유량 제어 밸브와, 기 설정된 주야간 시간대 정보에 의거하여, 상기 제 1 및 제 2 유량 제어 밸브의 개폐를 자동 제어함으로써, 상기 배출구를 통해 상기 야간용의 적조 구제 분사제 또는 주간용의 적조 구제 분사제를 상기 양식장 내 가두리망으로 선택 분사시키는 제어 수단을 포함할 수 있다.
Description
본 발명은 스마트한 양식장 관리 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 해상 등의 연안 지역이나 육상 등에 설치되는 양식장(가두리 양식장 또는 육상 양식장)에서 적조 발생이 예보될 때 주야간 시간대에 기반하여 가두리망의 표층수와 하층수에 적조 구제 분사제를 선택 분출하는데 적합한 적조 구제를 통한 스마트한 양식장 관리 장치에 관한 것이다.
근래 들어, 환경오염 등에 기인하는 연안의 부영양화로 해상에 유해성 적조가 빈번하게 발생하고 있으며, 이와 같이 발생되는 적조는 양식장(가두리 양식장 또는 육상 양식장)에 대단히 큰 경제적인 피해를 유발하고 있다. 여기에서, 부영양화는 식물 플랑크톤의 종 다양성을 감소시키며, 오염종에 의한 수화현상을 유발함으로써 수질을 더욱 악화시킨다.
예컨대, 적조가 발생하게 되면 식물 플랑크톤이 분비하는 점액물질에 기인하여 해수의 점도가 상대적으로 높아지게 되고, 이로 인해 어류의 유영이 힘들어지게 되며, 그 결과 식물 플랑크톤이 어류의 아가미를 막아 어류를 질식시키고, 또한 신경을 마비시켜 다량의 어류가 폐사된다.
또한, 미생물이 사멸한 식물 플랑크톤을 분해하기 위해 해수 속에 녹아 있는 많은 산소를 소모시키기 때문에 해수 내 용존 산소가 부족하게 됨으로써, 어류의 호흡장애로 인한 집단 폐사가 발생하게 되는 심각한 문제가 있다.
특히, 대한민국의 경우 아래의 조건들이 대체적으로 충족되는 7월 중순부터 8월 중순 사이에 전남 완도와 나로도를 기점으로 시작하여 여수, 통영, 진해, 마산을 거쳐 해류를 따라 포항을 지나 동해안으로 확장되다가 10월 중순 이후의 수온 강하로 자동 소멸되는 패턴을 보이는 것이 추세이다.
1) 수온 20℃ 이상
2) 대기온도 30℃ 이상
3) 강우량 200 ~ 250㎜ 이상, 게릴라성 폭우
4) 황사량(영양염류 유입)
5) 태풍 없는 잔잔한 바다
6) 폭염
따라서, 기존에는 적조 경보 또는 적조 주의보의 발생이 예보될 때, 수십억원의 예산을 들여 가두리 양식장 또는 그 주변의 표층수에 다량의 철 성분(11% 내외)이 함유된 황토를 살포하고 있다. 여기에서, 적조 주의보는 100 적조 생물 세포/㎖ 이상일 때 발생되고, 적조 경보는 1,000 적조 생물 세포/㎖ 이상일 때 발생된다.
한편, 1995년도의 대규모 적조 피해(764억원)가 발생한 이후 대한민국에서는 유해성 적조(코클로디니움, Cochlonidium polykrikoides)로 인한 수산 피해(양식장 피해)를 경감시키기 위해 본격적으로 적조 방제(구제) 물질로서 황토를 살포하기 시작하였다.
황토 및 점토 살포법은 황토의 콜로이드 입자가 적조와 응집, 흡착하는 성질을 활용하여 적조를 구제하는 방법이다. 이외에도 다양한 물리적, 화학적, 생물학적 제어 기술들이 개발되어 있으나 비용과 안전성 및 친환경성 면에서 우수한 황토 살포가 유일하게 선호되고 있다. 따라서 황토 살포를 근간으로 하는 황토 미립자 분쇄 살포기 및 전해수 황토 살포기 등이 사용되고 있는 현실이다.
해양조류 연구로 세계적 명망을 갖고 있는 미국의 Woods Hole 해양연구소도 1990년부터 10년간 황토를 사용하여 대한민국에도 여수, 통영, 창원 등지에서 발생하는 적조(Heterosigma)에 대한 퇴치 방안으로서 황토를 사용한 바 있다. 즉 한국, 일본, 중국 등지에서 적조 구제 방법으로서 황토(Clay)가 쓰인다는 점을 강조한 사실이다.
당초 황토가 적조 구제에 쓰인 것은 1976년 일본학자 代田昭彦이 일본 추계 해양학회에 최초로 발표하였고 그 후 10년이 지나서 대한민국의 현 국립수산과학원의 전신인 국립수산진흥원을 방문하여 적조 현상과 어장보전 대책에 관한 세미나를 한 바 있다. 그 이후로 더 이상의 황토를 사용하는 일본의 연구는 진행되지 않고 있으며, 현재 일본에는 적조 발생 시에 황토를 사용하지 않고 있다.
적조 생물(식물성 플랑크톤)을 없애는 방법으로 대한민국에서는 1996년부터 황토가 '애용'돼 왔으며, 대한민국 정부는 2009년 8월 황토를 적조 구제 물질로 공식 고시한 바 있다.
국내에선 적조가 나타나면 어김없이 황토를 뿌리는 모습이 방송 화면에 노출되며, 해양수산부는 적조 띠가 목격되자 전국 지자체에 공문을 수차례 발송해 황토 살포를 독려한 바 있다. 그러나, 전문가들 사이에서는 황토 살포의 효과에 대한 의문도 제기되고 있다.
전남도는 지난해 해수부의 황토 살포 요청을 거부한 바 있는데, 2013년에 발생한 적조(赤潮)는 남해안과 동해안 연안을 휩쓸었으며, 경남도는 양식 어류 1,710만여 마리가 집단 폐사해 140억원 가량의 재산 피해가 발생하였다. 경남도 역대 최대 적조 피해인데, '마라톤 장마'가 끝나면서 해수 온도가 상승하게 되면 적조는 더욱 기세를 떨쳤다.
그러나, 황토가 적조를 몰아내는 효과가 미미하다는 이유로 전남도는 2013년도에 황토를 단 1g도 뿌리지 않았는데, 황토 대신 선박을 이용해 물살을 일으켜 적조 띠를 몰아내는 방식을 사용하였다. 2013년 전남 고흥과 여수에 적조 경보가 발령됐으나 경남과 달리 피해가 접수되지 않았다.
반면에 경남도는 2013년도에 적조 경보가 발령되자 다음 날 오전부터 황토를 살포하기 시작, 비축량 4만8,460t 중 50% 가량인 2만3,400t을 쏟아 부었으나, 조류를 타고 밀려드는 적조를 막지 못해 피해가 속출하였다.
관련하여, 전남도는 2013년도에 "현재 상황만 봐도 황토 살포의 효과가 낮다는 점을 알 수 있다"고 주장하였다. 오히려 살포 황토 중 80%가 5분 만에 가라앉아 바다 사막화 초래(어패류 집단 폐사 원인으로 작용)하는 문제만을 유발시키고 있다고 하였다.
전남도의 선박 이용한 방법은 바로 수온 약층 형성을 파괴시켜 적조가 발생하지 못하게 하는 간편한 방법이다. 사람이 임신하였을 때 운동을 지나치게 하면 자칫 유산하는 원리와 같은데, 적조를 유발하는 와편모 조류는 최소 8시간의 안정한 생활공간을 필요로 한다. 적조(주로, 대한민국에 가장 피해가 큰 Cochlonidium polykrikoides)는 해 뜨면 수면으로 부상하여 수면 부근 (0.5m)에서 광합성을 하여 영양분(포도당)을 비축하다가 해가 지고 나면 저녁 무렵에 다시 바다 밑으로 이동하여 저산소 조건에서 세포분열과 세포 살찌우기에 들어간다.
따라서, 전남도에서는 조류 활동이 왕성한 오전 11시에서 오후 1시 사이에 조류가 접근하는 지역 부근에 강한 스크루가 부착된 배를 이용하여 물결(turbulence, shear rate)을 형성해 주었으며, 이를 통해 조류가 쉽게 말하여 배멀미 하게하여 제대로 광합성을 못하게 함으로써, 적조 증식을 억제시켰던 것이다.
즉, 적조 경보 또는 적조 주의보가 발생할 때 양식장 및 그 주변에 황토를 살포하는 기존의 방식은, 미봉책에 불과할 뿐 근본적인 적조 구제 대책이 될 수 없는 것이 현실이다.
따라서, 양식장에서의 적조 피해를 근본적으로 해결할 수 있는 구제책이 절실하게 필요한 실정이나, 현재로서는 획기적인 적조 구제책이 전무한 실정이다.
본 발명은 기 설정된 주야간 시간대 정보에 의거하여 야간에는 야간용의 적조 구제 분사제를 양식장의 상층부 영역으로 선택 분사(분출)시키고, 주간에는 주간용의 적조 구제 분사제를 양식장의 중층부 및 하층부 영역으로 선택 분사시킬 수 있는 적조 구제를 통한 스마트한 양식장 관리 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 양식장의 4방향 모서리 중 적어도 하나 이상의 위치에 양식장의 표면에 인위적인 물결을 발생시키는 물결 발생 수단을 설치함으로써, 양식장에서의 적조 발생을 억제할 수 있는 적조 구제를 통한 스마트한 양식장 관리 장치를 제공하고자 한다.
더욱이, 본 발명은 양식장 내의 부력 부재에 고정되어 부유 형태로 설치된 가두리망의 측면과 하부면을 통해 적조 생물이 유입되는 것을 차단하는 적조 차단막을 설치하고, 햇빛에 의한 적조 생물의 광합성 반응을 방해시키기 위한 값싸고 간단한 방법으로서 양식장의 각 모서리에 일정 높이로 설치된 다수의 차광막 지지대를 통해 고정 지지되는 검정 차광막을 양식장의 햇빛이 비추어지는 상단에 설치함으로써, 양식장에서의 적조 발생을 억제할 수 있는 값싸고 간단한 적조 구제를 통한 스마트한 양식장 관리 장치를 제공하고자 한다.
본 발명은, 일 관점에 따라, 양식장에서의 적조 구제를 위한 야간용의 적조 구제 분사제를 저장하는 제 1 탱크와, 상기 제 1 탱크로부터 배관을 통해 배출구로 유출되는 상기 야간용의 적조 구제 분사제의 출입을 단속하는 제 1 유량 제어 밸브와, 상기 양식장에서의 적조 구제를 위한 주간용의 적조 구제 분사제를 저장하는 제 2 탱크와, 상기 제 2 탱크로부터 배관을 통해 상기 배출구로 유출되는 상기 주간용의 적조 구제 분사제의 출입을 단속하는 제 2 유량 제어 밸브와, 기 설정된 주야간 시간대 정보에 의거하여, 상기 제 1 및 제 2 유량 제어 밸브의 개폐를 자동 제어함으로써, 상기 배출구를 통해 상기 야간용의 적조 구제 분사제 또는 주간용의 적조 구제 분사제를 상기 양식장 내 가두리망으로 선택 분사시키는 제어 수단을 포함하는 적조 구제를 통한 스마트한 양식장 관리 장치를 제공한다.
본 발명의 상기 양식장은, 가두리 양식장 또는 육상 양식장일 수 있다.
본 발명의 상기 야간용의 적조 구제 분사제는, 산소 또는 순수 산소가 함유된 고압 공기일 수 있다.
본 발명의 상기 야간용의 적조 구제 분사제는, 상기 양식장의 중층부 및 하층부 영역으로 분사될 수 있다.
본 발명의 상기 주간용의 적조 구제 분사제는, 이산화탄소가 함유된 고압 공기, 순수 이산화탄소 또는 고체 상태의 드라이아이스 중 어느 하나일 수 있다.
본 발명의 상기 주간용의 적조 구제 분사제는, 상기 양식장의 상층부 영역으로 분사될 수 있다.
본 발명의 상기 상층부는, 수심 0.5 미터 내지 4미터의 범위일 수 있다.
본 발명의 상기 제어 수단은, 타이머 또는 자동 변환 제어기를 이용하여 상기 제 1 및 제 2 유량 제어 밸브의 개폐 제어를 자동 수행할 수 있다.
본 발명의 상기 제어 수단은, 적조 발생 예보가 수신될 때 상기 제 1 및 제 2 유량 제어 밸브의 개폐를 교번적으로 제어할 수 있다.
본 발명의 상기 적조 발생 예보는, 상기 양식장으로부터 일정 거리만큼 이격되어 설치된 다수의 적조 감지 센서 중 어느 하나로부터 무선 송출되어 수신될 수 있다.
본 발명의 상기 장치는, 상기 적조 발생 예보가 수신될 때 적조 발생 예보 메시지를 생성하여 기 지정된 휴대 단말로 전송하는 메시지 발송부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 상기 적조 발생 예보는, 원격지의 적조 예보 서버로부터 송출되어 무선 네트워크를 통해 수신될 수 있다.
본 발명의 상기 장치는, 상기 적조 발생 예보가 수신될 때 기상 정보와 적조 생물 도달 예상 시간 정보를 포함하는 적조 발생 예보 메시지를 생성하여 기 지정된 휴대 단말로 전송하는 메시지 발송부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 상기 배출구는, 고압 공기를 상기 가두리망 내의 기 설정된 수심 위치에 미세 기포로서 분사하는 미세기포 분사기일 수 있다.
본 발명의 상기 장치는, 상기 미세기포 분사기의 분사 위치를 상기 양식장의 상층부, 중층부 및 하층부 사이로 이동시키기 위한 배출구 이동 제어부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 상기 상층부는 수심 0.5 미터 이상 내지 4 미터 이내 범위이고, 상기 중층부는 수심 4 미터 이상 내지 15 미터 이내 범위이며, 상기 하층부는 수심 15 미터 이상 내지 해면 바닥 범위일 수 있다.
본 발명의 상기 장치는, 상기 양식장의 4방향 모서리 중 적어도 하나 이상의 위치에 설치되어 상기 양식장의 표면에 인위적인 물결을 발생시키는 물결 발생 수단을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 상기 물결 발생 수단은, 모터에 의해 구동되는 스크류, 수차, 고압 공기에 의한 미세기포 발생기 중 어느 하나일 수 있다.
본 발명의 상기 제어 수단은, 적조 발생 예보가 수신될 때 상기 물결 발생 수단이 자동 작동되도록 제어할 수 있다.
본 발명의 상기 장치는, 상기 양식장 내의 부력 부재에 고정되어 부유 형태로 설치된 상기 가두리망의 측면과 하부면을 통해 적조 생물이 유입되는 것을 차단하는 적조 차단막을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 상기 장치는, 상기 측면의 적조 차단막의 상하 좌우 위치로 유동하면서 일정 수압의 물을 분사하여 적조 차단막에 부착된 적조 생물을 제거하는 물 분사기를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 상기 측면의 적조 차단막은, 스크롤 방식으로 가이드 부재를 따라 펼쳐지거나 접혀지는 구조를 가질 수 있다.
본 발명의 상기 제어 수단은, 적조 발생 예보가 수신될 때 상기 측면의 적조 차단막이 상기 가이드 부재를 따라 펼쳐지도록 제어할 수 있다.
본 발명의 상기 측면의 적조 차단막은, 고정 프레임에 탈부착이 가능한 고정형 차단틀로 구성될 수 있다.
본 발명의 상기 측면의 적조 차단막은, 적조 생물이 일직선 방향으로 통과하지 못하게 하는 벌집 모양 또는 수세미 격자 구조 형태의 다공성 구조일 수 있다.
본 발명의 상기 다공성 구조는, 직경이 30㎛ 이하일 수 있다.
본 발명의 상기 측면의 적조 차단막은, 고분자, 수세미 또는 불용성 천 중 어느 하나의 재질일 수 있다.
본 발명의 상기 측면의 적조 차단막은, 내부 차단막과 외부 차단막이 일정 간격만큼 이격된 구조로 된 이중막 형상으로 설치될 수 있다.
본 발명의 상기 하부면의 적조 차단막은, 상기 양식장으로 투입되는 사료가 상기 가두리망의 외부로 배출 가능한 그물 구조일 수 있다.
본 발명의 상기 장치는, 상기 양식장의 각 모서리에 일정 높이로 설치된 다수의 차광막 지지대와, 상기 다수의 차광막 지지대에 의해 고정 지지되는 검정 차광막을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 상기 검정 차광막은, 상기 다수의 차광막 지지대의 각 비종단 부분에 고정 지지되는 하부 검정 차광막과, 상기 하부 검정 차광막으로부터 일정 높이만큼 이격되어 서로 교차하는 형태로 배치되며, 상기 다수의 차광막 지지대의 각 종단 부분에 고정 지지되는 상부 검정 차광막을 포함할 수 있다.
본 발명의 상기 장치는, 진공 파이프를 이용하여 상기 양식장의 하부에 위치하는 휴면 포자가 잔존하는 진흙 바닥의 흙을 흡입 제거하는 선박 탑재형의 회수 장비를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 상기 회수 장비는, 흡입구의 선단에 장착되어, 상기 진흙 바닥을 이루는 미세 알갱이 상태의 흙이 흩어지지 않도록 상기 흙의 흡인 전에 고정화 용액을 흡입 부위에 선 분사하는 분사 노즐을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 상기 회수 장비는, 상기 제어 수단으로부터의 원격 제어 또는 상기 양식장의 관리자 조작에 따른 원격 조정을 통해 흡입, 탈수, 포장 및 폐기 동작을 실행할 수 있다.
본 발명의 상기 회수 장비는, 상기 관리자에 의해 기 설정된 적조 비활동기에 흡입 제거 동작을 실행할 수 있다.
본 발명의 상기 장치는, 철 성분이 1% 미만인 돌가루를 적조 성장 억제제로서 상기 양식장의 표층수 전반에 살포하는 돌가루 살포기를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 상기 제어 수단은, 적조 발생 예보가 수신될 때 상기 돌가루 살포기를 통해 돌가루가 살포되도록 제어할 수 있다.
본 발명의 상기 장치는, 적조 발생 예보가 수신될 때, 주간의 일정 시간대에 상기 양식장 또는 그 주변의 하층수를 펌프로 끌어올려 상기 양식장의 표층수에 분사하도록 제어하는 펌프 수단을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 상기 하층수의 분사 간격과 분사 지속 시간은, 적조 생물의 농도에 따라 가변적으로 결정될 수 있다.
본 발명의 상기 분사 간격은, 상기 적조 생물의 농도가 상대적으로 높을수록 상대적으로 짧게 설정되고, 상기 적조 생물의 농도가 상대적으로 낮을수록 상대적으로 길게 설정될 수 있다.
본 발명의 상기 분사 지속 시간은, 상기 적조 생물의 농도가 상대적으로 높을수록 상대적으로 길게 설정되고, 상기 적조 생물의 농도가 상대적으로 낮을수록 상대적으로 짧게 설정될 수 있다.
본 발명은 야간에는 야간용의 적조 구제 분사제를 양식장의 상층부 영역으로 선택 분사시키고, 주간에는 주간용의 적조 구제 분사제를 양식장의 중층부 및 하층부 영역으로 선택 분사시킴으로써, 양식장에서의 효과적인 적조 구제를 실현할 수 있다.
또한, 본 발명은 양식장의 4방향 모서리 중 적어도 하나 이상의 위치에 설치된 물결 발생 수단을 통해 양식장의 표면에 인위적인 물결을 발생시켜 줌으로써, 양식장에서의 효과적인 적조 구제를 실현할 수 있다.
또한, 본 발명은 양식장 내 가두리망의 측면과 하부면을 통해 적조 생물이 유입되는 것을 차단하는 적조 차단막을 설치하고, 검정 차광막을 양식장의 상단에 설치함으로써, 양식장에서의 효과적인 적조 구제를 실현할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 스마트한 양식장 관리 장치를 적용하는데 적합한 양식장의 개략 구조도이다.
도 2는 본 발명에 따른 적조 구제를 통한 스마트한 양식장 관리 장치에 대한 블록구성도이다.
도 3은 본 발명에 따른 일례로서 4개의 물결 발생 수단을 양식장의 4방향 모서리에 설치한 예시 단면도이다.
도 4는 본 발명에 따라 가두리망의 측면과 하부면에 적조 차단막을 설치하고, 양식장의 상단 영역에 검정 차광막을 설치한 양식장의 예시 구조도이다.
도 5는 본 발명에 따라 측면의 적조 차단막을 고정 프레임에 탈부착이 가능한 고정형 차단틀로 설계한 구조의 예시 사시도이다.
도 6은 본 발명에 따라 선박 탑재형의 회수 장비를 이용하여 진흙 바닥의 흙을 진공 파이프로 흡입하여 제거하는 과정을 설명하기 위한 개념도이다.
도 7a 및 7b는 본 발명에 적용되는 벌집 모양 또는 수세미 격자 구조 형태의 다공성 구조를 갖는 측면의 적조 차단막들에 대한 예시 사진이다.
도 8은 대한민국 연안에서 관찰한 적조의 월별 분포도이다.
도 9는 pH가 적조 생물의 성장에 미치는 영향에 대한 실험 결과 그래프이다.
도 10은 본 발명에 따라 하층수를 끌어올려 표층수로 분사하는 펌핑 구조물을 설치한 양식장의 예시 구조도이다.
도 2는 본 발명에 따른 적조 구제를 통한 스마트한 양식장 관리 장치에 대한 블록구성도이다.
도 3은 본 발명에 따른 일례로서 4개의 물결 발생 수단을 양식장의 4방향 모서리에 설치한 예시 단면도이다.
도 4는 본 발명에 따라 가두리망의 측면과 하부면에 적조 차단막을 설치하고, 양식장의 상단 영역에 검정 차광막을 설치한 양식장의 예시 구조도이다.
도 5는 본 발명에 따라 측면의 적조 차단막을 고정 프레임에 탈부착이 가능한 고정형 차단틀로 설계한 구조의 예시 사시도이다.
도 6은 본 발명에 따라 선박 탑재형의 회수 장비를 이용하여 진흙 바닥의 흙을 진공 파이프로 흡입하여 제거하는 과정을 설명하기 위한 개념도이다.
도 7a 및 7b는 본 발명에 적용되는 벌집 모양 또는 수세미 격자 구조 형태의 다공성 구조를 갖는 측면의 적조 차단막들에 대한 예시 사진이다.
도 8은 대한민국 연안에서 관찰한 적조의 월별 분포도이다.
도 9는 pH가 적조 생물의 성장에 미치는 영향에 대한 실험 결과 그래프이다.
도 10은 본 발명에 따라 하층수를 끌어올려 표층수로 분사하는 펌핑 구조물을 설치한 양식장의 예시 구조도이다.
먼저, 본 발명의 장점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 여기에서, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명의 범주를 명확하게 이해할 수 있도록 하기 위해 예시적으로 제공되는 것이므로, 본 발명의 기술적 범위는 청구항들에 의해 정의되어야 할 것이다.
아울러, 아래의 본 발명을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성 등에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들인 것으로, 이는 사용자, 운용자 등의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있음은 물론이다. 그러므로, 그 정의는 본 명세서의 전반에 걸쳐 기술되는 기술사상을 토대로 이루어져야 할 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 스마트한 양식장 관리 장치를 적용하는데 적합한 양7식장의 개략 구조도이다.
도 1을 참조하면, 양식장은, 연안의 가두리 양식장 또는 육상의 육상 양식장일 수 있는데, 이러한 양식장은 부력 부재(102)에 고정되어 부유 형태로 설치된 가두리망(104)이 설치되어 있으며, 이러한 가두리망(104)의 하부면의 각 모서리에는 무게추(108) 등이 설치될 수 있다. 여기에서, 가두리망의 사이즈는, 예컨대 가로×로×수심이 5×5×5× 미터이거나 혹은 10×10×8 미터 등이 될 수 있다.
그리고, 참조번호 110은 본 발명에 따른 스마트한 양식장 관리 장치(120)를 탑재하여 운용 가능한 선박으로서, 양식장 관리 장치(120)로부터 전달되는 적조 구제 분사제(야간용의 적조 구제 분사제 또는 주간용의 적조 구제 분사제)를 가두리망(104) 내로 이송하기 위한 배관(122)이 신장(시작)되며, 이러한 배관(122)의 종단에는 배관(122)을 통해 이송되는 적조 구제 분사제를 가두리망(104) 내로 분사하는 배출구(124)가 형성되어 있다.
여기에서, 배출구(124)는, 예컨대 고압 공기를 가두리망(104) 내의 기 설정된 수심 위치에 미세 기포로서 분출하는 미세기포 분출기일 수 있으며, 이러한 미세기포 분출기는, 예컨대 다수의 미세기포 분출구가 일정 간격으로 형성된 구형 구조(예컨대, 축구공 모양 등)를 갖거나 혹은 미세기포 분출구가 일정 간격으로 형성된 직육면체의 판형 구조 등을 가질 수 있다.
또한, 배출구(124)는 후술하는 도 2에 도시된 배출구 이동 제어부(208)로부터의 제어에 따라 양식장의 상층부(예컨대, 수심 0.5 미터 내지 4미터 이내의 범위), 중층부(예컨대, 수심 4 미터 이상 내지 15 미터 이내의 범위) 및 하층부(예컨대, 15 미터 이상 내지 해면 바닥의 범위) 사이를 수직 방향으로 이동(유동)하면서, 야간(예컨대, 일몰 후부터 다음날의 일출 전)에는 야간용의 적조 구제 분사제를 양식장의 중층부 및 하층부 영역으로 분사하고, 주간(일출 후부터 일몰 전)에는 주간용의 적조 구제 분사제를 양식장의 상층부 영역으로 분사하는 등의 기능을 제공할 수 있다.
여기에서, 야간용의 적조 구제 분사제는, 예컨대 산소 또는 순수 산소가 함유된 고압 공기일 수 있으며, 주간용의 적조 구제 분사제는, 예컨대 이산화탄소가 함유된 고압 공기, 순수 이산화탄소 또는 고체 상태의 드라이아이스 중 어느 하나일 수 있다.
한편, 본 실시 예에서는 배관의 종단에 설치된 배출구를 가두리망 내로 삽입하여 적조 구제 분사제를 분사하는 것으로 하여 설명하였으나, 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 가두리망의 외부에서 상층부, 중층부 및 하층부를 수직하는 방향으로 이동하면서 가두리망의 내측으로 적조 구제 분사제를 분사하도록 설계할 수도 있음은 물론이다.
다른 한편, 본 실시 예에서는 본 발명에 따른 스마트한 양식장 관리 장치를 이동 가능한 선박에 탑재하여 운용할 수 있는 것으로 하여 설명하였으나, 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 스마트한 양식장 관리 장치를 부력 부재를 이용하여 양식장의 일측에 고정 형태로 설치하여 운용할 수도 있음은 물론이다.
도 2는 본 발명에 따른 적조 구제를 통한 스마트한 양식장 관리 장치에 대한 블록구성도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 스마트한 양식장 관리 장치는 메시지 수신부(202), 제어 수단(204), 메모리(206), 배출구 이동 제어부(208), 제 1 탱크(210), 제 2 탱크(212), 제 1 유량 제어 밸브(214), 제 2 유량 제어 밸브(216), 메시지 발송부(218), 펌프 수단(220) 등을 포함할 수 있으며, 또한 도 1에 도시된 배관(122)과 배출구(124)를 포함할 수 있다.
먼저, 메시지 수신부(202)는 양식장으로부터 일정 거리만큼 이격되어 설치된 다수의 적조 감지 센서 중 어느 하나로부터 무선 송출되는 적조 발생 예보를 수신하여 제어 수단(204)으로 전달하거나 혹은 원격지의 적조 예보 서버(도시 생략)로부터 송출되어 무선 네트워크를 통해 수신되는 적조 발생 예보를 제어 수단(204)으로 전달하는 등의 기능을 제공할 수 있다.
여기에서, 적조 발생 예보는, 예컨대 적조 주의보 또는 적조 경보일 수 있으며, 적조 주의보는 100 적조 생물 세포/㎖ 이상일 때 발생될 수 있고, 적조 경보는 1,000 적조 생물 세포/㎖ 이상일 때 발생될 수 있다.
그리고, 적조 발생 예보는 GPS(위성 위치 파악 시스템) 장치를 이용하여 획득한 두 지점(적조 측정 지점과 양식장)간의 거리 정보와 바닷물의 흐름 속도 측정을 위한 음향적 도플러(doppler) 유속계 등을 이용하여 측정한 조류 정보(유속 정보)에 의거하여 산출되는 가두리 양식장까지의 적조 생물 도달 예상 시간 정보 등을 포함할 수 있다.
다음에, 제어 수단(204)은, 예컨대 마이크로프로세서 등을 포함하여 스마트한 양식장 관리 장치의 동작 전반을 제어할 수 있는 컴퓨터 장치 또는 서버 장치 등을 의미할 수 있는 것으로, 메시지 수신부(202)로부터 적조 발생 예보가 전달될 때 메모리(206)에 저장되어 있는 기 설정된 주야간의 시간대 정보에 의거하여, 제 1 유량 제어 밸브(214) 또는 제 2 유량 제어 밸브(216)의 개폐를 자동 제어하는 등의 기능을 제공할 수 있다. 이를 위해, 메모리(206)에는 일자별의 일출 시간과 일몰 시간에 대한 정보들이 기 저장되어 있다.
또한, 제어 수단(204)은 메시지 수신부(202)로부터 적조 발생 예보가 전달될 때 현재 시간을 체크하여 야간(일몰 후부터 다음날의 일출 전까지) 시간대인 것으로 판단되면, 제 1 유량 제어 밸브(214)만이 개방되도록 제어하며, 그 결과 제 1 탱크(210)에 저장되어 있는 야간용의 적조 구제 분사제가 제 1 유량 제어 밸브(214) 및 배관(122)을 통해 이송되어 배출구(124)를 통해 가두리망 내로 분사될 것이다. 이를 위해, 제 1 탱크(210)에는, 예컨대 산소 또는 순수 산소가 함유된 고압 공기 등과 같은 야간용의 적조 구제 분사제가 저장되어 있다.
즉, 제 1 유량 제어 밸브(214)는 제어 수단(204)으로부터의 개폐 제어에 따라 제 1 탱크(210)로부터 배관(122)을 통해 배출구(124)로 유출(이송)되는 야간용의 적조 구제 분사제의 출입을 단속하는 기능을 제공할 수 있다.
이와 동시에, 제어 수단(204)은 분출구(124)의 분출 위치가 양식장의 중층부와 하층부 사이에 유동 위치하도록 하는 제어 지령을 발생하여 배출구 이동 제어부(208)로 전달하며, 그 결과 배출구 이동 제어부(208)로부터의 이동 제어에 따라 분출구(124)는 양식장의 중층부(예컨대, 수심 4 미터 이상 내지 15 미터 이내의 범위)와 하층부(예컨대, 15 미터 이상 내지 해면 바닥의 범위) 사이를 수직 방향으로 이동하면서, 야간용의 적조 구제 분사제를 분출하게 될 것이다.
여기에서, 야간의 시간대에 충층부 및 하층부에 산소 또는 순수 산소가 함유된 고압(가압) 공기 등을 주입해 주는 것은 적조 생물의 질소 동화 작용을 억제하여 적조 생물의 활동도를 저하시켜 주기 위해서이다.
특히, 야간에 특정한 기체를 양식장의 바닥층에 주입시켜 줌으로써 적조 생물의 증식을 억제할 수 있다. 여기에서, 특정한 기체는, 예컨대 SO2, CH4, HCl, HF, C2H4, C3H8, C4H10, H2O, NH3, He, Ar, Cl2 중 어느 하나이거나 혹은 2 이상의 복합 기체일 수 있다.
또한, 제어 수단(204)은 메시지 수신부(202)로부터 적조 발생 예보가 전달될 때 현재 시간을 체크하여 주간(일출 후부터 일몰 때까지) 시간대인 것으로 판단되면, 제 2 유량 제어 밸브(216)만이 개방되도록 제어하며, 그 결과 제 2 탱크(212)에 저장되어 있는 주간용의 적조 구제 분사제가 제 2 유량 제어 밸브(216) 및 배관(122)을 통해 이송되어 배출구(124)를 통해 가두리망 내로 분사될 것이다. 이를 위해, 제 2 탱크(212)에는, 예컨대 이산화탄소가 함유된 고압 공기, 순수 이산화탄소 또는 고체 상태의 드라이아이스 등과 같은 주간용의 적조 구제 분사제가 저장되어 있다.
즉, 제 2 유량 제어 밸브(216)는 제어 수단(204)으로부터의 개폐 제어에 따라 제 2 탱크(212)로부터 배관(122)을 통해 배출구(124)로 유출(이송)되는 주간용의 적조 구제 분사제의 출입을 단속하는 기능을 제공할 수 있다.
이와 동시에, 제어 수단(204)은 분출구(124)의 분출 위치가 양식장의 상층부에 유동 위치하도록 하는 제어 지령을 발생하여 배출구 이동 제어부(208)로 전달하며, 그 결과 배출구 이동 제어부(208)로부터의 이동 제어에 따라 분출구(124)는 양식장의 상층부(예컨대, 수심 0.5 미터 이상 내지 4 미터 이내의 범위)를 수직 방향으로 이동하면서, 주간용의 적조 구제 분사제를 분사하게 될 것이다.
즉, 제어 수단(204)은 적조 발생 예보(적조 주의보 또는 적조 경보)가 수신될 때, 예컨대 타이머 또는 자동 변환 제어기 등을 이용하여, 제 1 및 제 2 유량 제어 밸브(214, 216)의 개폐 제어를 교번적으로 자동 수행할 수 있다,
여기에서, 적조 생물이 주간에 광합성을 하는 상층부(또는 표층부)에 주간용의 적조 구제 분사제를 분출(또는 해수 주입)해 주는 것은, pH가 적조 생물의 성장에 미치는 영향에 대한 실험 결과를 보여주는 도 9의 그래프로부터 알 수 있는 바와 같이, 해수의 pH 농도가 적조 생물이 싫어하는 pH = 6.5 이하로 유지되도록 하기 위해서이다.
또한, 제어 수단(204)은 적조 발생 예보(적조 주의보 또는 적조 경보)가 수신될 때 적조 발생 예보 메시지의 생성 및 발송을 메시지 발송부(218)로 지령할 수 있으며, 메시지 발송부(218)는 제어 수단(204)으로부터의 지령에 따라 적조 발생 예보 메시지를 생성하여 무선 송출 가능한 신호로 변조한 후 기 지정된 적어도 하나 이상의 휴대 단말(예컨대, 양식장 관리자의 휴대 단말 등)로 전송(무선 송출)하는 등의 기능을 제공할 수 있다. 여기에서, 적조 발생 예보 메시지는, 예컨대 양식장 인근의 기상 정보와 적조 생물 도달 예상 시간 정보 등을 선택적으로 포함할 수 있다.
그리고, 펌프 수단(220)은, 펌프 구동부와 펌핑용 모터 등을 구비할 수 있는 것으로, 적조 발생 예보를 수신하는 제어 수단(204)으로부터 펌핑 제어 지령이 전달될 때 펌핑용 모터를 작동시킴으로써, 양식장 또는 그 주변의 하층수(예컨대, 대략 수심 10미터 내외 정도의 하층수), 즉 상대적으로 차가운(상대적으로 낮은 수온) 하층수가 펌핑하여 양식장의 표층수 측으로 분사되도록 구동하는 기능 등을 제공할 수 있다.
일례로서, 도 10에 도시된 바와 같이, 양식장 내 측에 펌핑 구조물(1010), 예컨대 흡입 파이프(1012)와 분사부(1014)로 구성되는 펌핑 구조물을 설치해 두고, 도 2에 도시된 펌프 수단(220)이 펌핑용 모터를 작동시킬 때 흡입 파이프(1012)를 통해 하층수를 흡입하여 끌어올린 후 분사부(1014)를 통해 양식장의 표층수 측으로 분사시키는 방식으로 하층수와 공기 중의 산소를 결합하여 표층수에 뿌려준다.
도 10에 있어서 미설명 번호 1002는 부력 부재를, 1004는 가두리망을, 1006은 무게추를 각각 나타낸다.
그리고, 하층수를 끌어올려 양식장의 표층수로 분사하는 것은, 야간에 적조 생물이 표면층으로부터 4미터 이하로 이동한다는 점을 고려할 때, 주간 시간대, 예컨대 오전 11시부터 오후 3시 사이에 진행하는 것이 바람직한다.
그리고, 적조 생물의 농도에 따라 하층수의 분사 간격과 분사 지속 시간을 가변적으로 적용할 수 있는데, 예컨대 적조 생물의 농도가 상대적으로 높을수록 분사 간격을 상대적으로 짧게 설정하고, 분사 지속 시간을 상대적으로 길게 설정할 수 있다. 여기에서, 적조 간격과 분사 지속 시간을 수 분 내지 수십 분 단위로 결정될 수 있다.
또한, 적조 생물의 농도가 상대적으로 낮을수록 분사 간격을 상대적으로 길게 설정하고, 분사 지속 시간을 상대적으로 짧게 설정할 수 있다.
이를 위해, 적조 감시 센서 또는 원격지의 적조 예보 서버에서는 적조 생물 농도 정보를 적조 발생 예보 메시지에 포함시켜 송출할 수 있으며, 제어 수단(204)에서는 적조 발생 예보 메시지에 포함된 적조 생물 농도에 의거하여 적조 간격과 분사 지속 시간을 가변적으로 결정할 수 있다.
한편, 본 발명의 스마트한 양식장 관리 장치는 적조 발생 예보가 수신될 때 양식장의 표면에 인위적인 물결을 발생시켜 주는 물결 발생 수단을 더 포함할 수 있으며, 이러한 물결 발생 수단으로서는, 예컨대 모터에 의해 구동되는 스크루, 수차, 고압 공기에 의한 미세기포 발생기 중 어느 하나가 이용될 수 있다.
도 3은 본 발명에 따른 일례로서 4개의 물결 발생 수단을 양식장의 4방향 모서리에 설치한 예시 단면도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 물결 발생 수단(306a, 306b, 306c, 306d)은, 예컨대 양식장의 4방향 모서리에 각각 설치될 수 있으며, 도 2의 제어 수단(204)으로부터 물결 발생 제어신호가 전달될 때 작동하여 양식장의 표면에 인위적인 물결을 발생시킨다. 도 3에 있어서, 참조번호 302는 부력 부재를 나타내고, 참조번호 304는 가두리망을 나타낸다.
즉, 도 2의 제어 수단(204)은 적조 발생 예보(적조 주의보 또는 적조 경보)가 수신될 때 물결 발생 제어신호를 자동 발생하여 각 물결 발생 수단(306a, 306b, 306c, 306d)으로 전달하며, 그 결과 각 물결 발생 수단(306a, 306b, 306c, 306d)에서는 양식장의 표면(표층수)에 인위적인 물결을 발생시키게 된다. 여기에서, 인위적으로 발생되는 물결은 수온 약층의 형성을 파괴함으로써 양식장에서 적조 생물이 발생하는 것을 차단할 수 있다.
한편, 본 발명의 스마트한 양식장 관리 장치는 가두리망의 측면과 하부면을 통해 적조 생물이 유입되는 것을 차단하는 적조 차단막(또는 검정 차단막)을 더 포함할 수 있다.
도 4는 본 발명에 따라 가두리망의 측면과 하부면에 적조 차단막을 설치하고, 양식장의 상단 영역에 검정 차광막을 설치한 양식장의 예시 구조도이다.
도 4를 참조하면, 적조 차단막(410a, 410b, 410c)은 양식장 내의 부력 부재(402)에 의해 고정되어 부유하는 형태로 설치된 가두리망(404)의 측면과 하부면을 에워싸는 형태로 설치되어 가두리망(404) 내로 적조 생물이 유입되는 것을 차단하는 등의 기능을 제공할 수 있다. 도 4에 있어서, 참조번호 408은 무게추를 나타낸다.
이때, 도면에서의 상세 도시는 생략되었으나, 측면의 적조 차단막(410a, 410b)은 스크롤 방식으로 가이드 부재(도시 생략)를 따라 펼쳐지거나 접혀지는 구조를 가질 수 있으며, 이러한 스크롤 방식의 슬라이딩 구조를 통해 펼쳐지거나 혹은 접혀질 수 있는데, 이러한 측면의 적조 차단막(410a, 410b)의 스크롤 동작은, 예컨대 도 2에 도시된 제어 수단(204)으로부터의 제어에 따른 스크롤 모터 등의 구동을 통해 수행될 수 있다.
즉, 도 2의 제어 수단(204)은 적조 발생 예보가 수신될 때 측면의 적조 차단막(410a, 410b)이 가이드 부재를 따라 펼쳐지도록 제어할 수 있다.
그리고, 측면의 적조 차단막(410a, 410b)은, 일례로서 도 7a 및 7b에 각각 도시된 바와 같이, 적조 생물이 통과하지 못하는 벌집 모양 또는 수세미 격자 구조 형태의 다공성 구조를 가질 수 있다. 여기에서, 다공성 구조는, 예컨대 직경이 30㎛ 이하인 기공들을 포함하는 다공성 구조를 의미할 수 있다.
또한, 측면의 적조 차단막(410a, 410b)은 그 재질로서, 예컨대 고분자, 수세미 또는 불용성 천 중 어느 하나를 사용할 수 있다.
더욱이, 측면의 적조 차단막(410a, 410b)은, 가두리망으로 적조 생물이 유입되는 것을 더욱 확실하게 차단할 수 있도록, 내부 차단막(다공성 구조)과 외부 차단막(다공성 구조)이 일정 간격만큼 이격된 구조로 된 이중막 형상으로 설치될 수도 있다.
여기에서, 도 4에서의 도시는 생략되었으나, 측면의 적조 차단막(410a, 410b)에 부착된 적조 생물에 의해 가두리망(404)으로의 해수 유통이 자유롭지 못하게 되는 현상을 방지할 수 있도록, 가두리망(404) 내측에서 외부 방향으로 일정 수압으로 해수를 분사하여 측면의 적조 차단막(410a, 410b)에 부착되어 있는 적조 생물을 제거하는 물 분사기를 설치할 수 있으며, 이러한 물 분사기는 측면의 적조 차단막의 상하 좌우 위치로 유동하면서 고압의 물을 분사할 수 있다.
그리고, 하부면의 적조 차단막(410c)은, 양식장으로 투입되는 사료가 가두리망(404)의 외부로 배출 가능한 그물 구조로 형성될 수 있다.
한편, 본 실시 예에서는 측면의 적조 차단막을 스크롤 방식으로 펼쳐지거나 혹은 접혀지는 구조로 하는 것으로 하여 설명하였으나, 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 일례로서 도 5에 도시된 바와 같이, 측면의 적조 차단막(506)을, 예컨대 나사 조립 등과 같은 고정부재(502)를 통해 고정 프레임(예컨대, 직사각형의 고정 프레임)에 탈부착이 가능한 고정형 차단틀(504)로 설계할 수도 있음은 물론이다.
따라서, 탈부착이 가능한 고정형 차단틀로 설계할 경우, 적조 생물이 일시적으로 물러나 있는 상태에서 앞뒤 좌우의 적조 차단막을 탈거한 후 적조 생물이 붙어 있지 않는 새로운 적조 차단막으로 교체하는 방식 등을 통해 측면의 적조 차단막에 부착된 적조 생물에 의해 가두리망으로의 해수 유통이 자유롭지 못하게 되는 현상을 효과적으로 방지할 수 있다.
한편, 적조 생물의 성장 억제를 위해 적조 생물의 광합성을 차단할 필요가 있는데, 이를 위해 본 발명의 스마트한 양식장 관리 장치는 양식장의 상단 영역에 검정 차광막을 설치할 수 있다.
도 4를 참조하면, 본 발명에 따라 양식장의 각 부력 부재(402)의 상단 일측에 일정 높이로 다수의 차광막 지지대(414)를 설치하고, 다수의 차광막 지지대(414)에 의해 고정 지지되는 검정 차광막을 설치할 수 있는데, 이러한 검정 차광막은 다수의 차광막 지지대(414)의 각 비종단 부분에 고정 지지되는 하부 검정 차광막(416)과 하부 검정 차광막(416)으로부터 일정 높이만큼 이격되어 서로 교차하는 형태로 배치되며, 다수의 차광막 지지대(414)의 각 종단 부분에 고정 지지되는 상부 검정 차광막(418)으로 구성할 수 있다.
그리고, 하부 검정 차광막(416)의 설치 높이는 양식장 관리자 등이 부력 부재(402) 위에서 하부 검정 차광막(416)에 방해 받음이 없이 자유롭게 활동할 수 있도록 충분한 공간을 확보하는 것이 필요하다.
여기에서, 검정 차광막을 서로 교차하는 배치 형태로 이중막 구조로 하는 것은 햇빛이 가두리망의 표층수에 유입되는 것을 보다 확실하게 차단하여, 빛이 필요한 광합성 반응을 하는 적조 생물이 검정 차광막이 없는 양식장 밖으로 가능한 나가도록 유도하기 위해서이다.
한편, 휴면 포자(cyst, resting ospre)가 강바닥 또는 해저의 1 ?? 3㎝ 진흙 속에서 월동하여 적조 발생을 촉진할 가능성이 크므로 이들이 봄에 다시 활성화되기 이전에, 일례로서 도 6에 도시된 바와 같은 구조를 갖는 선박(배) 탑재형의 회수 장비를 이용하여 진흙 바닥의 흙을 강력한 진공 파이프로 흡입한 후 탈수, 포장 및 폐기시킴으로써, 이를 통해 휴면 포자의 활성화를 억제하여, 상습적인 적조 발생 지역에서의 적조 현상의 발생을 사전에 최소화할 수 있다.
도 6은 본 발명에 따라 선박 탑재형의 회수 장비를 이용하여 진흙 바닥의 흙을 진공 파이프로 흡입하는 과정을 설명하기 위한 개념도이다.
도 6을 참조하면, 참조번호 602는 선박을, 604는 후술하는 흡입관(또는 진공 파이프)(610)을 통해 흡입되어 선상으로 올라오는 흙을 토출구로 토출하는 토출관을, 606은 선박(602)에 탑재된 압축기 제어장치(도시 생략)로부터의 제어에 따라 고압의 압축공기를 진흙바닥에 분출하여 바닥의 흙을 분사(일시적인 부유)시키는 해저 분사기를, 610은 선단에 장착된 흡입구(608)를 통해 해저 분사기(606)의 분사를 통해 일시적으로 부유하는 바닥의 흙을 흡입하여 선박(602)으로 전달하는 흡입관을 각각 나타낸다.
또한, 본 발명의 회수 장비는, 비록 도면에서의 도시는 생략하였으나, 흡입구(608)의 선단 측에 장착되어, 진흙 바닥을 이루는 미세 알갱이 상태의 흙이 흩어지지 않도록 하기 위해 흙을 흡입하기 전에 흡입 부위에 고정화 용액(예컨대, 세포 절단시에 사용되는 10% 포르말린 용액 등)을 선 분사하는 분사 노즐을 더 포함할 수 있다.
그리고, 본 발명의 선박 탑재형의 회수 장비는, 도 2에 도시된 제어 수단(204)으로부터의 원격 제어를 통해 무인으로 운용되거나 혹은 양식장의 관리자 조작에 따른 원격 조정을 통해 운영되어 휴면 포자가 잔존하는 진흙 바닥의 흙을 흡입, 탈수, 포장 및 폐기하는 등의 작업을 실행할 수 있다.
여기에서, 휴면 포자가 잔존하는 양식장 바닥 또는 주변의 진흙은 선박 탑재형의 회수 장비를 이용하여 적조의 비활동기에 제거(흡입, 탈수, 포장 및 폐기)하는 것이 바람직한데, 도 8에 표로서 도시된 대한민국 연안에서 관찰한 적조의 월별 분포도를 고려할 때, 예컨대 1월부터 2월 중순 사이(가장 바람직하게는 1월 중)에 진행하는 것이 바람직할 것이다.
한편, 본 발명의 스마트한 양식장 관리 장치는 철 성분이 11% 내외인 황토에 비해 상대적으로 철 성분이 적게 함유된 돌가루(예컨대, 철 성분이 1% 미만인 돌가루)를 적조 성장 억제제로서 양식장의 표층수 전반에 살포하는 돌가루 살포기를 더 포함할 수 있다.
즉, 도 2의 제어 수단(204)은 적조 발생 예보가 수신될 때 살포 제어신호를 발생하여 돌가루 살포기로 전달하고, 이에 응답하여 돌가루 살포기는 양식장의 표층수 부분에 돌가루를 살포하게 될 것이다.
이상의 설명은 본 발명의 기술사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경 등이 가능함을 쉽게 알 수 있을 것이다. 즉, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것으로서, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다.
따라서, 본 발명의 보호 범위는 후술되는 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
Claims (42)
- 양식장에서의 적조 구제를 위한 야간용의 적조 구제 분사제를 저장하는 제 1 탱크와,
상기 제 1 탱크로부터 배관을 통해 배출구로 유출되는 상기 야간용의 적조 구제 분사제의 출입을 단속하는 제 1 유량 제어 밸브와,
상기 양식장에서의 적조 구제를 위한 주간용의 적조 구제 분사제를 저장하는 제 2 탱크와,
상기 제 2 탱크로부터 배관을 통해 상기 배출구로 유출되는 상기 주간용의 적조 구제 분사제의 출입을 단속하는 제 2 유량 제어 밸브와,
기 설정된 주야간 시간대 정보에 의거하여, 상기 제 1 및 제 2 유량 제어 밸브의 개폐를 자동 제어함으로써, 상기 배출구를 통해 상기 야간용의 적조 구제 분사제 또는 주간용의 적조 구제 분사제를 상기 양식장 내 가두리망으로 선택 분사시키는 제어 수단
을 포함하는 적조 구제를 통한 스마트한 양식장 관리 장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 양식장은,
가두리 양식장 또는 육상 양식장인
적조 구제를 통한 스마트한 양식장 관리 장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 야간용의 적조 구제 분사제는,
산소 또는 순수 산소가 함유된 고압 공기인
적조 구제를 통한 스마트한 양식장 관리 장치.
- 제 3 항에 있어서,
상기 야간용의 적조 구제 분사제는,
상기 양식장의 중층부 및 하층부 영역으로 분사되는
적조 구제를 통한 스마트한 양식장 관리 장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 주간용의 적조 구제 분사제는,
이산화탄소가 함유된 고압 공기, 순수 이산화탄소 또는 고체 상태의 드라이아이스 중 어느 하나인
적조 구제를 통한 스마트한 양식장 관리 장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 주간용의 적조 구제 분사제는,
상기 양식장의 상층부 영역으로 분사되는
적조 구제를 통한 스마트한 양식장 관리 장치.
- 제 6 항에 있어서,
상기 상층부는,
수심 0.5 미터 내지 4미터의 범위인
적조 구제를 통한 스마트한 양식장 관리 장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 제어 수단은,
타이머 또는 자동 변환 제어기를 이용하여 상기 제 1 및 제 2 유량 제어 밸브의 개폐 제어를 자동 수행하는
적조 구제를 통한 스마트한 양식장 관리 장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 제어 수단은,
적조 발생 예보가 수신될 때 상기 제 1 및 제 2 유량 제어 밸브의 개폐를 교번적으로 제어하는
적조 구제를 통한 스마트한 양식장 관리 장치.
- 제 9 항에 있어서,
상기 적조 발생 예보는,
상기 양식장으로부터 일정 거리만큼 이격되어 설치된 다수의 적조 감지 센서 중 어느 하나로부터 무선 송출되어 수신되는
적조 구제를 통한 스마트한 양식장 관리 장치.
- 제 9 항에 있어서,
상기 장치는,
상기 적조 발생 예보가 수신될 때 적조 발생 예보 메시지를 생성하여 기 지정된 휴대 단말로 전송하는 메시지 발송부
를 더 포함하는 적조 구제를 통한 스마트한 양식장 관리 장치.
- 제 9 항에 있어서,
상기 적조 발생 예보는,
원격지의 적조 예보 서버로부터 송출되어 무선 네트워크를 통해 수신되는
적조 구제를 통한 스마트한 양식장 관리 장치.
- 제 12 항에 있어서,
상기 장치는,
상기 적조 발생 예보가 수신될 때 기상 정보와 적조 생물 도달 예상 시간 정보를 포함하는 적조 발생 예보 메시지를 생성하여 기 지정된 휴대 단말로 전송하는 메시지 발송부
를 더 포함하는 적조 구제를 통한 스마트한 양식장 관리 장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 배출구는,
고압 공기를 상기 가두리망 내의 기 설정된 수심 위치에 미세 기포로서 분출하는 미세기포 분출기인
적조 구제를 통한 스마트한 양식장 관리 장치.
- 제 14 항에 있어서,
상기 장치는,
상기 미세기포 분출기의 분출 위치를 상기 양식장의 상층부, 중층부 및 하층부 사이로 이동시키기 위한 배출구 이동 제어부
를 더 포함하는 적조 구제를 통한 스마트한 양식장 관리 장치.
- 제 15 항에 있어서,
상기 상층부는 수심 0.5 미터 이상 내지 4 미터 이내 범위이고, 상기 중층부는 수심 4 미터 이상 내지 15 미터 이내 범위이며, 상기 하층부는 수심 15 미터 이상 내지 해면 바닥 범위인
적조 구제를 통한 스마트한 양식장 관리 장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 장치는,
상기 양식장의 4방향 모서리 중 적어도 하나 이상의 위치에 설치되어 상기 양식장의 표면에 인위적인 물결을 발생시키는 물결 발생 수단
을 더 포함하는 적조 구제를 통한 스마트한 양식장 관리 장치.
- 제 17 항에 있어서,
상기 물결 발생 수단은,
모터에 의해 구동되는 스크류, 수차, 고압 공기에 의한 미세기포 발생기 중 어느 하나인
적조 구제를 통한 스마트한 양식장 관리 장치.
- 제 17 항에 있어서,
상기 제어 수단은,
적조 발생 예보가 수신될 때 상기 물결 발생 수단이 자동 작동되도록 제어하는
적조 구제를 통한 스마트한 양식장 관리 장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 장치는,
상기 양식장 내의 부력 부재에 고정되어 부유 형태로 설치된 상기 가두리망의 측면과 하부면을 통해 적조 생물이 유입되는 것을 차단하는 적조 차단막
을 더 포함하는 적조 구제를 통한 스마트한 양식장 관리 장치.
- 제 20 항에 있어서,
상기 장치는,
상기 측면의 적조 차단막의 상하 좌우 위치로 유동하면서 일정 수압의 물을 분사하여 적조 차단막에 부착된 적조 생물을 제거하는 물 분사기
를 더 포함하는 적조 구제를 통한 스마트한 양식장 관리 장치.
- 제 20 항에 있어서,
상기 측면의 적조 차단막은,
스크롤 방식으로 가이드 부재를 따라 펼쳐지거나 접혀지는 구조를 갖는
적조 구제를 통한 스마트한 양식장 관리 장치.
- 제 22 항에 있어서,
상기 제어 수단은,
적조 발생 예보가 수신될 때 상기 측면의 적조 차단막이 상기 가이드 부재를 따라 펼쳐지도록 제어하는
적조 구제를 통한 스마트한 양식장 관리 장치.
- 제 20 항에 있어서,
상기 측면의 적조 차단막은,
고정 프레임에 탈부착이 가능한 고정형 차단틀로 구성되는
적조 구제를 통한 스마트한 양식장 관리 장치.
- 제 20 항에 있어서,
상기 측면의 적조 차단막은,
적조 생물이 일직선 방향으로 통과하지 못하게 하는 벌집 모양 또는 수세미 격자 구조 형태의 다공성 구조로 된
적조 구제를 통한 스마트한 양식장 관리 장치.
- 제 25 항에 있어서,
상기 다공성 구조는,
직경이 30㎛ 이하인
적조 구제를 통한 스마트한 양식장 관리 장치.
- 제 20 항에 있어서,
상기 측면의 적조 차단막은,
고분자, 수세미 또는 불용성 천 중 어느 하나의 재질로 된
적조 구제를 통한 스마트한 양식장 관리 장치.
- 제 20 항에 있어서,
상기 측면의 적조 차단막은,
내부 차단막과 외부 차단막이 일정 간격만큼 이격된 구조로 된 이중막 형상으로 설치되는
적조 구제를 통한 스마트한 양식장 관리 장치.
- 제 20 항에 있어서,
상기 하부면의 적조 차단막은,
상기 양식장으로 투입되는 사료가 상기 가두리망의 외부로 배출 가능한 그물 구조로 된
적조 구제를 통한 스마트한 양식장 관리 장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 장치는,
상기 양식장의 각 모서리에 일정 높이로 설치된 다수의 차광막 지지대와,
상기 다수의 차광막 지지대에 의해 고정 지지되는 검정 차광막
을 더 포함하는 적조 구제를 통한 스마트한 양식장 관리 장치.
- 제 30 항에 있어서,
상기 검정 차광막은,
상기 다수의 차광막 지지대의 각 비종단 부분에 고정 지지되는 하부 검정 차광막과,
상기 하부 검정 차광막으로부터 일정 높이만큼 이격되어 서로 교차하는 형태로 배치되며, 상기 다수의 차광막 지지대의 각 종단 부분에 고정 지지되는 상부 검정 차광막
을 포함하는 적조 구제를 통한 스마트한 양식장 관리 장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 장치는,
진공 파이프를 이용하여 상기 양식장의 하부에 위치하는 휴면 포자가 잔존하는 진흙 바닥의 흙을 흡입 제거하는 선박 탑재형의 회수 장비
를 더 포함하는 적조 구제를 통한 스마트한 양식장 관리 장치.
- 제 32 항에 있어서,
상기 회수 장비는,
흡입구의 선단에 장착되어, 상기 진흙 바닥을 이루는 미세 알갱이 상태의 흙이 흩어지지 않도록 상기 흙의 흡인 전에 고정화 용액을 흡입 부위에 선 분사하는 분사 노즐
을 더 포함하는 적조 구제를 통한 스마트한 양식장 관리 장치.
- 제 32 항에 있어서,
상기 회수 장비는,
상기 제어 수단으로부터의 원격 제어 또는 상기 양식장의 관리자 조작에 따른 원격 조정을 통해 흡입, 탈수, 포장 및 폐기 동작을 실행하는
적조 구제를 통한 스마트한 양식장 관리 장치.
- 제 34 항에 있어서,
상기 회수 장비는,
상기 관리자에 의해 기 설정된 적조 비활동기에 흡입 제거 동작을 실행하는
적조 구제를 통한 스마트한 양식장 관리 장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 장치는,
철 성분이 1% 미만인 돌가루를 적조 성장 억제제로서 상기 양식장의 표층수 전반에 살포하는 돌가루 살포기
를 더 포함하는 적조 구제를 통한 스마트한 양식장 관리 장치.
- 제 36 항에 있어서,
상기 제어 수단은,
적조 발생 예보가 수신될 때 상기 돌가루 살포기를 통해 돌가루가 살포되도록 제어하는
적조 구제를 통한 스마트한 양식장 관리 장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 장치는,
적조 발생 예보가 수신될 때 상기 양식장 또는 그 주변의 하층수를 펌핑하여 상기 양식장의 표층수 측으로 분사하는 펌프 수단
을 더 포함하는 적조 구제를 통한 스마트한 양식장 관리 장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 장치는,
적조 발생 예보가 수신될 때, 주간의 일정 시간대에 상기 양식장 또는 그 주변의 하층수를 펌프로 끌어올려 상기 양식장의 표층수에 분사하도록 제어하는 펌프 수단
을 더 포함하는 적조 구제를 통한 스마트한 양식장 관리 장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 하층수의 분사 간격과 분사 지속 시간은,
적조 생물의 농도에 따라 가변적으로 결정되는
적조 구제를 통한 스마트한 양식장 관리 장치.
- 제 40 항에 있어서,
상기 분사 간격은,
상기 적조 생물의 농도가 상대적으로 높을수록 상대적으로 짧게 설정되고, 상기 적조 생물의 농도가 상대적으로 낮을수록 상대적으로 길게 설정되는
적조 구제를 통한 스마트한 양식장 관리 장치.
- 제 40 항에 있어서,
상기 분사 지속 시간은,
상기 적조 생물의 농도가 상대적으로 높을수록 상대적으로 길게 설정되고, 상기 적조 생물의 농도가 상대적으로 낮을수록 상대적으로 짧게 설정되는
적조 구제를 통한 스마트한 양식장 관리 장치.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020140133546A KR101702113B1 (ko) | 2014-10-02 | 2014-10-02 | 적조 구제를 통한 스마트한 양식장 관리 장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020140133546A KR101702113B1 (ko) | 2014-10-02 | 2014-10-02 | 적조 구제를 통한 스마트한 양식장 관리 장치 |
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|---|---|
| KR20160040041A true KR20160040041A (ko) | 2016-04-12 |
| KR101702113B1 KR101702113B1 (ko) | 2017-02-02 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| KR1020140133546A KR101702113B1 (ko) | 2014-10-02 | 2014-10-02 | 적조 구제를 통한 스마트한 양식장 관리 장치 |
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| CN105941220A (zh) * | 2016-05-16 | 2016-09-21 | 塔里木大学 | 一种提高野生塔里木裂腹鱼池塘养殖成活率的方法 |
| KR101687389B1 (ko) | 2016-06-16 | 2016-12-21 | 대한민국 | 과산화수소를 이용한 육상 양식장의 적조생물 제어장치 |
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-
2014
- 2014-10-02 KR KR1020140133546A patent/KR101702113B1/ko active IP Right Grant
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|---|---|
| KR101702113B1 (ko) | 2017-02-02 |
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