KR20160091018A - 새우 양식장 - Google Patents

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KR20160091018A KR1020150011065A KR20150011065A KR20160091018A KR 20160091018 A KR20160091018 A KR 20160091018A KR 1020150011065 A KR1020150011065 A KR 1020150011065A KR 20150011065 A KR20150011065 A KR 20150011065A KR 20160091018 A KR20160091018 A KR 20160091018A
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Abstract

바이오플록 관리를 통해 새우를 양식할 수 있게 해주되, 탈피 직후에 새우가 휴식을 취할 공간이 마련되어 있어서 탈피 직후의 새우가 받게 될 수 있는 강한 수류의 영향을 저감시킬 수 있는 새우 양식장.
본 발명의 새우 양식장은 사육수를 담기 위한 사육수조와, 상기 사육수 내에서 상기 사육수조의 저면으로부터 상방으로 이격된 수직위치에 설치되는 베드와, 상기 베드를 경사각 조절이 가능하게 지지하는 베드 지지대를 구비한다. 상기 베드는 탈피 후의 새우가 휴식을 취할 수 있는 베드면을 구비하고 상기 베드면의 경사각을 조절할 수 있게 되어 있다.
본 발명에 따르면, 사육수조 내의 강한 수류로 말미암아 탈피 직후의 새우가 받게 될 수 있는 스트레스와 물리적 데미지를 크게 저감할 수 있게 되어 새우가 건강해질 뿐만 아니라, 베드가 바이오플록이 부착되어 생장하는 담체로 작용하게 되어 바이오플록 조성 환경과 새우 사육 환경이 개선된다. 이에 따라 새우의 치사율과 대량 폐사 가능성을 낮출 수 있으며, 양식장의 밀식도와 생산량을 더 높이는 것이 가능해진다.

Description

새우 양식장{Shrimp Farm}
본 발명은 수생생물의 사육 구조물에 관한 것이며, 보다 상세하게는, 새우를 양식하기 위한 양식장 구조에 관한 것이다.
전통적으로 새우 양식장은 주로 해안지역에서 땅파기 또는 제방 축조에 의한 축제식 연못(pond) 형태로 형성, 운영되어 왔다. 이러한 새우 양식장에서는 새우 배설물, 사료 찌꺼기, 탈피각, 새우 사체 등 오염물질이 지속적으로 축적되는데, 이를 외부로 배출할 수 있는 방안이 없기 때문에 시간이 경과함에 따라 수질이 크게 악화된다. 오염물질로 인하여 암모니아와 암모니아성 질소 즉 아질산이 축적되면, 그 산화과정에서 용존산소가 소모되어 용존산소농도가 저하될 수 있고, 새우 체내에 암모니아 농도가 증가하여 성장이 둔화되고 질병 내성이 저하될 수 있게 된다. 따라서, 새우 양식에 있어서 가장 큰 장해요인은 암모니아 발생과 아질산의 축척이라 할 수 있으며, 새우의 치사율과 폐사율을 줄이고 밀식도를 높이기 위해서는 사육수를 지속적으로 교환하거나 이들 물질을 효과적으로 분해하는 것이 필요하다.
새우를 포함한 수생생물 양식 활동에서 수중의 암모니아를 생물학적으로 분해하는 경로는 세 가지: 즉 (1) 식물 플랑크톤에 의한 광합성적 자가영양 과정, (2) 자가영양(chemoautotrophic) 미생물에 의한 질산화 과정에 의한 질산염으로의 전환, (3) 타가영양(heterotrophic) 미생물에 의한 세균단백질로의 동화 과정이 있다. 실제 양식장에서는 위 세 가지 경로가 혼합된 상태로 존재하고 환경 조건에 따라 각 경로의 비중이 달라지게 된다. 그런데, 이중에서 광합성적 자가영양 과정이나 질산화 과정은 진행속도가 매우 느리고 세균단백질 동화 과정은 조절이 어렵기 때문에, 전통적으로 양식장에서의 수질관리는 사육수 교환에 의존해왔다.
그런데, 최근 들어서는 암모니아나 아질산과 같은 유기 오염물질을 타가영양 미생물을 적극적으로 활용하여 분해하는 바이오플록 관리 시스템(biofloc managed system)의 도입이 확산되고 있다.
바이오플록은 식물플랑크톤, 사육생물 배설물, 원생동물, 및 세균성 미생물 등이 결합된 미세 집합체를 말한다. 바이오플록 관리 시스템은 오염물질 슬러지를 물리적으로 제거하는 대신에 타가영양 미생물이 이용할 수 있도록 사육수 내에 남겨두고, 탄소원을 추가적으로 공급하면서, 충분한 폭기를 하여 슬러지와 탄소원이 부유하도록 하여, 타가영양 미생물의 번식환경을 조성함으로써 타가영양 미생물에 의한 암모니아 분해를 촉진하는 것이다. 양식장 내에서 암모니아는 새우 배설물, 탈피각, 사료 찌꺼기 등의 유기물과 함께 타가영양 미생물에 의해 분해되어 세균단백질로 동화되고, 영양섭취를 통해 미생물이 증식하게 되면 미생물이 결집하여 총(floc)을 형성하게 되며, 이 미생물총(floc)은 새우에 의해 섭식되는 과정이 순환적으로 이루어지게 된다. 이때, 식물 플랑크톤에 의한 자가영양 과정과 자가영양 미생물에 의한 질산화 과정도 함께 진행되지만, 광합성과 화학적 자가영양보다 타가영양 미생물에 의한 분해가 우점하게 되어 수중의 암모니아를 보다 효과적으로 제거할 수 있게 된다.
바이오블록 관리방식 양식에 따르면, 효율적으로 암모니아를 제거할 수 있어서 수질관리가 용이해진다. 또한, 고도의 밀식이 가능해져서 생산성이 현저하게 높아지게 되고, 사육생물에 의한 플록의 재섭식으로 말미암아 사료효율을 높일 수 있게 된다. 한편, 사육수의 재사용이 가능하기 때문에, 사육수 교환이 필요없거나 최소화되며, 배출수로 인한 환경오염을 줄이고 사육수 교환을 통해 유입되는 질병원의 전염을 차단할 수 있으며, 내륙(inland)에서도 양식이 가능해지진다. 내륙에서의 그린하우스 양식의 경우 수온조절이 용이하기 때문에, 1년에 양식할 수 있는 횟수가 증가한다.
그런데, 이와 같은 바이오블록 관리 방식의 양식장에서는 새우와 타가영양 미생물의 서식에 필요한 산소를 공급하고 슬러지가 바닥에 침전되지 않고 부유할 수 있도록 하기 위하여 충분한 폭기와 수류 형성이 필요하며, 이에 따라 양식장 내에 매우 강한 수류가 존재하게 된다. 이처럼 강한 수류는 독성 유기물질 분해를 촉진시켜 새우의 생장조건에 도움을 주기도 하지만, 한편으로는 새우에 강한 스트레스를 안겨주게 된다. 특히, 탈피 직후의 새우에게 이러한 수류는 매우 치명적인 것이 될 수 있다.
보다 구체적으로 설명하면, 새우는 성장과정에서 탈피를 반복하게 되며, 예컨대 양식종으로 널리 사용되고 있는 흰다리새우(white leg shrimp, pacific white shrimp)의 경우 약 4일마다 한번씩 탈피를 하여, 수확할 때까지 약 30회의 탈피 과정을 거치게 된다. 탈피 직후에는 껍질이 없는 누드 상태이기 때문에, 새우는 육체적 생존능력 측면에서 매우 취약한 상태에 있게 되고, 헤엄을 제대로 치지도 못하기 때문에 수류가 적은 곳에서 움직임이 없이 약 24시간을 보내게 된다. 그런데 바이오블록 기반 양식장의 경우 탈피 직후의 새우가 휴식을 취할 공간이 거의 없으며, 이는 새우의 치사율을 높이고 대량 폐사를 유발할 수도 있으며, 밀식도를 높이는데 있어서의 제약으로 작용하게 된다.
본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 바이오플록 관리를 통해 새우를 양식할 수 있게 해주되, 탈피 직후에 새우가 휴식을 취할 공간이 마련되어 있어서 탈피 직후의 새우가 받게 될 수 있는 강한 수류의 영향을 저감시킬 수 있는 새우 양식장을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 새우 양식장은 사육수를 담기 위한 사육수조와, 상기 사육수 내에서 상기 사육수조의 저면으로부터 상방으로 이격된 수직위치에 설치되는 베드와, 상기 베드를 경사각 조절이 가능하게 지지하는 베드 지지대를 구비한다. 상기 베드는 탈피 후의 새우가 휴식을 취할 수 있는 베드면을 구비하고 상기 베드면의 경사각을 조절할 수 있게 되어 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 베드는 사육수의 수면과 평행하게 배치된다. 그렇지만, 다른 실시예에서는 상기 베드가 사육수의 수면과 일정한 각도의 경사각을 유지하도록 배치될 수 있다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 베드는 장방형의 테두리를 구비하는 프레임과, 상기 프레임의 테두리를 연결하는 베드면을 구비한다. 여기서 상기 베드면은 다공성 소재로 되어 있는 것이 바람직하다.
일 실시예에 있어서, 상기 베드는 제1 모서리와, 상기 제1 모서리에 대향하는 제2 모서리를 구비하며, 상기 제1 및 제2 모서리가 1쌍의 베드 지지대에 힌지결합되어 설치된다. 상기 베드는 상기 제1 및 제2 모서리를 연결하고 각도 조절봉이 힌지결합되는 제3 모서리를 구비할 수 있다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 베드는 사육수 내에서 사육수조의 저면으로부터 상방으로 이격된 수지위치에서 1쌍의 베드 지지대에 회동가능하게 설치되는 제1 베드와, 상기 제1 베드의 상측에서 상기 1쌍의 베드 지지대에 상기 제1 베드와 평행하고 회동가능하게 설치되는 제2 베드를 구비하여, 2층 구조의 한쌍 형태로 마련된다. 여기서, 상기 각도 조절봉은 제1 및 제2 베드 모두에 힌지결합되어 제1 및 제2 베드의 경사각을 동시에 조절할 수 있다.
바람직한 실시예에 있어서, 새우 양식장에는 복수의 지주와, 상기 복수의 지주들 중 일부를 서로 연결하여 지지강성을 높이는 복수의 지지바를 포함하는 베드 고정틀이 설치된다. 이러한 경우, 상기 1쌍의 베드 지지대는 상기 복수의 지주 중 2 개를 사용하여 구현될 수 있다.
상기 베드는 사육수 내에 다수개 설치되는 것이 바람직하다. 상기 사육수조는 레이스웨이형 순환 수로를 형성되도록 구성되고, 상기 다수의 베드가 상기 순환 수로를 따라 설치되는 것이 특히 바람직하다. 이때, 상기 다수의 베드가 복수의 열을 이루도록 배치될 수 있다.
상기 사육수조의 횡방향 단면은 상기 저면으로부터 상측으로 갈수록 넓어지게 되어 있어서, 상기 저면과 상기 순환 수로의 측벽 사이에 경사면이 형성되어 있는 것이 바람직하다.
본 발명에 따르면, 바이오플록 관리를 통해 새우를 양식함에 있어서 사육수조 내에 탈피 직후의 새우가 휴식을 취할 수 있는 베드가 마련되며, 사육수조 내의 강한 수류로 말미암아 탈피 직후의 새우가 받게 될 수 있는 스트레스와 물리적 데미지를 크게 저감할 수 있게 된다. 이에 따라, 새우의 치사율과 대량 폐사 가능성을 낮출 수 있으며, 양식장의 밀식도를 더 높이는 것이 가능해진다.
상기 베드는 사육수조 저면에서 충분히 상방으로 이격되어 배치되어 있기 때문에, 사육수조 저면에 설치되는 에어 블로워 또는 산소순환수 공급 노즐로 인하여 생성되는 수류를 거의 저해하지 않으며, 그밖에도 사육 환경에 끼치는 부정적 영향이 전혀 없거나 최소화된다. 오히려, 베드가 바이오플록이 부착되어 생장하는 담체로 작용할 수 있기 때문에, 바이오플록 조성 환경과 새우의 사육 환경이 더 개선되며, 베드 상에서 휴식을 취하는 새우가 멀리 이동하지 않고서 베드에 부착된 바이오플록을 섭식할 수 있게 되는 이점이 있다. 아울러, 베드면의 소재와 형태에 따라 양이 달라지게 되겠지만, 베드 상부면에 소량의 사료가 침전되어 새우가 이를 섭취할 수도 있게 된다.
베드를 2층 또는 그 이상의 다층으로 형성하는 경우에는 수류 저해 가능성을 최소화하면서 위와 같은 베드 설치 효과를 극대화할 수 있게 된다.
한편, 바람직한 실시예와 같이 사육수조 내부의 사육수를 순환시키면서 사육수조 외부에 설치된 산소용해장치에 의해 용존산소농도를 높인 후 다시 사육수조에 투입하는 방식을 취하는 경우에는, 사육수조 내의 용존산소농도를 원하는 수준으로 높게 유지하면서 새우와 타가영양 미생물에게 산소를 충분히 공급할 수 있게 된다. 여기서, 미생물의 양과 C/N비 조절이 함께 이루어지는 경우, 바이오플록 밀도를 크게 증가시킬 수 있게 되고, 보다 많은 치하를 입식하여 밀식도를 현저하게 제고할 수 있게 되며 생산량을 비약적으로 증가시킬 수 있다.
종합적으로 볼 때, 본 발명은 바이오플록 관리방식을 채택하는 양식장에서 암모니아, 아질산, 기타 오염물질을 효과적으로 분해하면서, 밀식도와 생산량을 증가시킬 수 있게 되고, 새우의 치사율과 폐사율을 감소시키면서 건강하고 신선한 식용새우를 양식할 수 있게 해준다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 구체적으로 설명한다. 도면 중,
도 1은 본 발명에 의한 새우 양식장의 일 실시예를 보여주는 도면;
도 2는 사육수조 내에서의 베드 배치 예를 보여주는 도면;
도 3은 도 1에 도시된 베드 지지대를 구현하기 위한 베드 고정틀의 사용예를 보여주는 사육수조 내부 단면도;
도 4는 베드 고정틀과 베드가 결합된 상태를 보여주는 사시도;
도 5는 제1 내지 제4 베드 중 어느 하나를 보여주는 사시도;
도 6은 베드 프레임의 사시도; 그리고
도 7은 도 1에 도시된 사육수조의 변형된 실시예를 보여주는 도면이다.
도 1에 도시된 새우 양식장은 그린하우스 내부에 설치되는 실내형 양식장으로서, 사육수조(10)와, 상기 사육수조(10)의 외부에 설치되는 산소용해부(70)를 구비한다.
사육수조(10)는 상부에서 볼 때 장방형으로 되어 있다. 이하의 설명에서는 4 개의 벽 중에서 길이가 짧은 두 벽을 단부 벽(12, 14)라 칭하고, 길이가 긴 두 벽을 측벽(16, 18)이라 칭하기로 한다. 사육수조(10) 내부에는 사육수조(10)의 저면으로부터 상방으로 연장된 격벽(20)이 두 측벽(16, 18)과 평행하게 설치된다. 상기 격벽(20)은 사육수조(10) 내에 레이스웨이(raceway)형 수로가 형성될 수 있게 해줌과 아울러, 사육수조(10) 내에서 슬러지가 보다 분산되도록 함으로써 처리효율을 높일 수 있게 해준다.
일 실시예에 있어서, 사육수조(10)의 폭 즉, 두 측벽(16, 18)간의 거리는 약 7 미터(m)이고, 수로의 폭 즉, 어느 한 측벽(16, 18)과 격벽(20)간의 거리는 약 3.5 미터이다. 사육수조(10)의 깊이 즉, 측벽(16, 18)의 높이는 1.6~2미터이다. 격벽(20)의 높이는 측벽(16, 18)의 높이와 동일하다. 사육수조(10)의 길이는 그린하우스의 크기, 산소용해부(70)의 용량, 관리상의 편의성 등을 감안하여 임의로 설정할 수 있다.
사육수조(10)와 격벽(20)은 콘크리트를 타설하여 형성할 수 있는데, 타설된 콘크리트 상에 폴리에틸렌과 같은 합성수지를 도포하거나 합성수지 필름을 부착함으로서, 해수로 인한 사육수조(10)의 부식을 방지하고 부식으로 인한 사육수 오염을 방지할 수도 있다. 일 실시예에서, 사육수조(10)는 그 깊이만큼 땅파기를 해서 형성함으로써, 전체가 지표면 아래에 위치하고 단부 벽(12, 14)과 측벽(16, 18)의 상단이 대략 지표면과 동일한 높이에 위치하게 된다. 그렇지만, 변형된 실시예에 있어서는 땅파기의 깊이를 사육수조(10)의 깊이보다 적게 함으로써, 사육수조(10)의 일부는 지표면 아래에 위치하고 상측의 일부는 지표면 위로 노출되어 있을 수 있다. 또 다른 실시예에서는 사육수조(10) 전체가 기표면 위로 노출될 수도 있다.
사육수조(10)의 저면에는 산소수 공급관(30a, 30b)이 복수 개 설치된다. 바람직한 실시예에서, 산소수 공급관(30a, 30b)은 두 개가 설치되며, 그중 한 공급관(30a)은 단부 벽(12, 14) 및 측벽(16, 18)의 하단 모서리를 따라서 배치되고, 또 하나의 공급관(30b)은 격벽(20)의 하단 모서리를 따라서 배치된다. 산소수 공급관(30a, 30b)에는 일정한 간격으로 벤츄리형 인젝터(32a~32h)가 설치된다. 벤츄리형 인젝터(32a~32h)는 사육수조(10)의 저면에서 산소수 공급관(30a, 30b)과 30~50°의 각도를 이루도록 설치되어, 산소수 공급관(30a, 30b)를 통해 공급되는 고농도 용존 산소수를 수로의 저면 중심부 측으로 분사시킨다. 분사되는 고농도 용존 산소수로 말미암아, 사육수의 용존산소 농도는 증가되고, 사육수조(10) 내에 사육수가 수로로 따라 이동하는 수류가 발생됨과 아울러, 사육수조(10) 내에서 저면으로 낙하하던 슬러지가 바닥에 침적되지 못하고 다시 상방으로 부유할 수 있게 된다.
바람직한 실시예에 있어서, 사육수 내의 수류 생성과 슬러지 부양은 산소수 공급관(30a, 30b)을 통해 공급되는 고농도 용존 산소수만으로 이루어질 수 있다. 그렇지만, 변형된 실시예에서는 공기를 산기 내지 폭기시켜서 수류 발생과 슬러지 부유를 촉진할 수도 있다. 이를 위하여, 사육수조(10)의 저면에는 에어블로워에 접속되는 압축공기 공급관과, 상기 압축공기 공급관에 연결되는 에어스톤, 산기관, 또는 인젝터가 추가적으로 설치될 수 있다.
한편, 본 실시예에서 사육수조(10)에는 다수의 베드 지지대(40~46)가 수조 저면으로부터 상방으로 연장되도록 설치되며, 상기 베드 지지대(40~46)에는 탈피 직후의 새우가 휴식을 취할 수 있게 해주기 위한 베드들(50~56)이 설치된다. 일 실시예에서, 각 베드(50~56)는 두께가 얇은 직육면체 형상으로 되어 있고, 가로x세로x높이가 4,000 x 1,000 x 2 센티미터(cm)의 크기를 갖는다.
도면에서, 제1 베드(50)는 양측 세로면 중심점이 각각 제1 및 제2 베드 지지대(40, 42)에 힌지결합되며, 이에 따라 상기 양측 세로면 중심점을 연결하는 회전축을 중심으로 회동가능하게 되어 있다. 바람직한 실시예에서, 제1 및 제2 베드 지지대(40, 42)에서 제1 베드(50)가 설치되는 부위는 사육수조(10) 저면으로부터 50~70 cm 상방으로 이격된 지점이며, 사육수조(10) 저면에서 고농도 용존 산소수나 압축공기를 사용한 수류 및 난류 생성을 저해하지 않는다. 제2 베드(52)는 제1 베드(50)의 약 60 cm 상방에 위치하며, 제1 베드(50)와 마찬가지로 제1 및 제2 베드 지지대(40, 42) 사이에서 회동가능하게 설치된다. 이에 따라 제1 베드(50)와 제2 베드(52)는 수평 위치는 동일하고 수직 위치만 달리하게 되어 2층 구조를 이루게 된다. 제1 및 제2 베드(50, 52)에서 측벽(16) 방향 가로변에는 각도 조절봉(60)이 힌지결합되어 있어서, 각도 조절봉(60)을 승하강시켜 제1 및 제2 베드(50, 52)의 각도를 조절할 수 있게 되어 있다.
제3 베드(54)는 양측 세로면 중심점이 각각 제3 및 제4 베드 지지대(44, 46) 사이에서 회동가능하게 설치된다. 바람직한 실시예에서, 제3 및 제4 베드 지지대(44, 46)에서 제3 베드(54)가 설치되는 부위는 사육수조(10) 저면으로부터 50~70 cm 상방으로 이격된 지점이다. 제4 베드(56)는 제3 베드(54)의 약 60 cm 상방에 위치하며, 제3 베드(54)와 마찬가지로 제3 및 제4 베드 지지대(44, 46) 사이에서 회동가능하게 설치된다. 이에 따라 제3 베드(54)와 제4 베드(56)는 수평 위치는 동일하고 수직 위치만 달리하게 되어 2층 구조를 이루게 된다. 제3 및 제4 베드 지지대(44, 46) 에서 격벽(20) 방향 가로변에는 각도 조절봉(62)이 힌지결합되어 있어서, 각도 조절봉(62)을 승하강시켜 제3 및 제4 베드(54, 56)의 각도를 조절할 수 있게 되어 있다.
도 1에는 편의상 두 쌍의 베드(50~56)만이 도시되어 있지만, 사육수조(10) 내에는 다수의 베드가 설치될 수 있다. 도 2는 사육수조(10) 내에서의 베드 배치 예를 보여준다. 도시된 예에서 베드는 격벽의 양측 각각에 대해서 2열로 배치되며 사육수조(10)의 수평단면에서 대략 40~50%의 넓이 비율을 차지하도록 설치되는 것이 바람직하다.
상기 베드들(50~56)은 탈피 후에 새우가 휴식을 취할 수 있는 공간을 제공하여, 사육수조 내의 강한 수류로 말미암아 탈피 직후의 새우가 받게 될 수 있는 스트레스와 물리적 데미지를 저감시켜주며, 이를 통하여 새우의 치사율과 대량 폐사 가능성을 낮추고, 성장을 촉진하며, 양식장의 밀식도를 높일 수 있게 해준다. 또한, 베드들(50~56)은 바이오플록이 부착되어 생장하는 담체로 작용하여, 바이오플록 조성 환경과 새우의 사육 환경을 개선하는 기능을 하게 된다.
다시 도 1을 참조하면, 산소용해부(70)는 순환펌프(74) 및 산소용해장치(76)를 구비하며, 인입관(72)를 통해서 사육수조(10) 내의 사육수를 받아들이고 용존산소농도를 높인 후, 고농도 용존산소수를 토출관(78)을 통해서 사육수조(10) 저면에 설치된 산소수 공급관(30a, 30b)에 공급한다. 여기서, 산소용해장치(76)는 순환펌프(74)에 의해 유입된 사육수에 산소탱크나 산소발생기와 같은 산소원(미도시됨)으로부터의 산소를 강제용해시켜 고농도 용존산소수를 생성한다. 산소용해장치(74)로는 예컨대 특허 제913727호(발명의 명칭: 순산소에 의하여 용존산소농도를 조절하는 폐수처리 장치 및 이를 이용한 폐수처리 방법)에 기재된 것과 동일하거나 유사한 구조의 장치를 사용할 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이, 산소수 공급관(30a, 30b)에 연결된 인젝터(32a~32h)를 통해 사육수조(10) 내에 재투입되는 고농도 용존 산소수는 사육수의 용존산소 농도를 조절하여 사육수조(10) 내에 있는 새우와 타가영양 미생물에게 산소가 충분히 공급될 수 있게 해준다. 또한, 고농도 용존 산소수는 슬러지가 바닥에 침적되지 못하고 다시 상방으로 부유할 수 있게 해주는 난류를 사육수조(10) 저면에 발생하고, 사육수가 전체적으로 수로를 따라 흐르도록 하는 수류를 발생하게 된다.
위에서는 베드(50~56) 설치를 위한 베드 지지대(40~46)가 사육수조(10) 저면으로부터 상방으로 연장되도록 설치된다고 하였지만, 단순한 바(bar) 형상의 지지대를 사육수조(10) 저면에 설치하는 경우에는 시간 경과에 따라 지지강성이 저하될 수 있기 때문에, 견고한 구조체 형태로 베드 지지대(40~46)를 설치하는 것이 바람직하다. 도 3은 베드 지지대(40~46)를 구현하기 위한 베드 고정틀(100, 140)의 사용예를 보여주는 사육수조(10) 내부 단면도이고, 도 4는 베드 고정틀(100)과 베드(50~56)가 결합된 상태를 보여주는 사시도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 사육수조(10) 내에서 측벽(16)과 격벽(20) 사이의 저면에는 베드 고정틀(100, 140)이 2열로 설치된다. 제1 및 제2 베드(50, 52)는 제1 베드 고정틀(100)에 설치되고, 제3 및 제4 베드(54, 56)는 제2 베드 고정틀(140)에 설치된다.
도 4를 참조하면, 제1 베드 고정틀(100)은 네 개의 지주(110~116)와, 상기 네 게의 지주(110~116)의 상단을 연결하는 네 개의 상단 지지바(120~126)와, 상기 네 게의 지주(110~116)의 하측을 연결하여 네 게의 지주(110~116)에 대한 지지강성을 높이는 하측 지지바(130~136)를 구비한다. 일 실시예에 있어서, 상기 제1 베드 고정틀(100)은 STS 재질의 사각단면 바를 용접하여 제작된다.
여기서, 네 개의 지주(110~116) 중에서 두 개의 지주(110, 112)가 도 1에 도시된 제1 및 제2 베드 지지대(40, 42)로 작용하게 된다. 각 지주(110, 112)에는 2개의 체결공이 형성되어 있다. 제1 베드(50)는 양측 세로면 중심점이 각각 지주(110, 112)의 하측 체결공에 힌지결합되어, 상기 양측 세로면 중심점을 연결하는 회전축을 중심으로 회동가능하게 설치된다. 그리고, 제2 베드(52)는 제1 베드(50)의 약 60 cm 상방에 위치하며, 제1 베드(50)와 마찬가지로 지주(110, 112)의 상측 체결공에 회동가능하게 설치된다. 제1 및 제2 베드(50, 52)에서 측벽(16) 방향 가로변에는 각도 조절봉(60)이 힌지결합되어 있어서, 각도 조절봉(60)을 승하강시켜 제1 및 제2 베드(50, 52)의 각도를 조절할 수 있게 되어 있다.
도 3에 도시된 제2 베드 고정틀(140)도 제1 베드 고정틀(100)과 동일하게 구성되며, 사육수조(10) 내에서 제1 베드 고정틀(100)과 평행하게 또는 대칭되게 배치된다. 그리고 제2 베드 고정틀(140)의 네 지주 중에서 두 개의 지주가 도 1에 도시된 제3 및 제4 베드 지지대(44, 46)로 작용하게 된다.
도 5는 제1 내지 제4 베드(50~56) 중 어느 하나를 보여준다. 상기 베드들(50~56)의 각각은 장방형의 프레임(150)과, 상기 프레임(150)을 연결하는 베드면(180)을 구비한다. 도 6을 참조하면, 상기 프레임(150)은 STS 재질의 사각단면 바를 절단, 용접하여 구성될 수 있으며, 서로 대향하는 제1 및 제2 세로바(152, 154)와, 상기 제1 및 제2 세로바(152, 154)보다 길이가 길고 서로 대향하는 제1 및 제2 가로바(156, 158)를 구비한다. 또한, 상기 프레임(150)은 제1 및 제2 세로바(152, 154)에 평행하게 배치되어 제1 및 제2 가로바(156, 158)를 서로 연결하는 보강바(160, 162)를 하나 이상 구비할 수 있다. 프레임(150)의 제1 및 제2 세로바(152, 154)에는 지주(110, 112)와의 힌지결합을 위한 체결공(155)이 형성되거나, 브라켓이 부착된다. 한편, 프레임(150)의 제1 가로바(156)에는 각도 조절봉(60)과의 힌지결합을 위한 체결공이 형성되거나, 브라켓(170)이 부착된다.
다시 도 5를 참조하면, 상기 베드(50~56)의 베드면(180)은 프레임(150)의 전체를 둘러싸거나 상부면을 덮도록 설치되는데, 다공성 소재로 구현하는 것이 바람직한다. 이러한 다공성 소재의 예로는 벼를 말리기 위한 벼망 등에 통상 사용되는 부직포, 그 밖의 면포, 합성수지제 모기장이나 철망과 같은 메쉬망 등을 들 수 있다. 바람직한 실시예에 있어서, 베드면(180)은 이와 같은 다공성 소재를 재단하여 프레임(150)의 상하를 완전히 둘러싸거나 프레임(150)과 그 상부를 둘러싼 후, 경계부분을 바느질하여 완성된다. 다공성 소재로 제작되는 베드면(180)은 베드(50~56)위에 축적될 수 있는 노폐물 중 크기가 작은 것들이 직접 하측으로 배출시키고, 사료나 바이로플록 중 일부는 잔류시켜서 휴식 중의 새우가 섭취할 수 있게 해준다.
위에서 설명한 새우 양식장에서 양식은 다음과 같이 이루어질 수 있다.
먼저 도 1과 같이 양식장을 구성한 후 사육수조(10) 내에 사육수로서 해수(99)를 투입한다. 이때 해수는 카트리지 필터 또는 여타의 필터에 의해 여과하여 부유물을 제거하고, 염소 성분을 저감시킨 후 사용하는 것이 바람직하다.
식물플랑크톤 번식이 원활히 이루어질 수 있도록, 투입된 해수에서 요소, 인산염, 규산나트륨 등의 양 또는 비율을 조절한 후, 규조류를 접종하고, 탄수화물과 단백질 원이 되는 새우 EP 사료와, 유기탄소를 보강하기 위한 당밀을 살포한다.
이어서, 새끼새우 즉, 치하를 입식한다. 치하는 어미새우를 구입한 후 육성하여 사용할 수도 있고, 육성된 치하를 구입하여 입식할 수도 있다.
그리고 사료와 당밀을 양을 조절하여 급이하면서 미생물을 투입한다. 투입되는 미생물로는 암모니아를 분해하는 질산화 미생물, 질산성질소를 제거하는 탈질미생물, 찌꺼기를 분해하고 효소를 발생시키는 통기성 미생물, 찌꺼기 분해 능력이 높고 엑스트라셀룰라 효소를 발생하여 플락형성을 돕는 종균제 등을 들 수 있다. 아울러, 미생물이 지속적으로 세포분열하여 성장하도록 하는 촉매제, 미생물과 새우의 건강을 증진시키고 병충해로부터 보호하는 미네랄제 및 비타민제 등을 추가로 투입하는 것이 바람직하다.
사료와 미생물 등을 투입한 상태에서, 수온, 용존산소농도, pH, 총부유물, 암모니아, 아질산염, 질산염 등을 주기적으로 측정하여 수질을 점검하고 조정하면서, 바이오플록이 형성되고 밀도가 증가하는지 관찰한다.
이와 같이 생육조건이 충족된 상태에서 새우는 성장을 계속한다. 이때 사육수 내의 수온, 용존산소농도, pH, 암모니아, 아질산염 등을 지속적으로 측정하면서 생육에 필요한 조건이 유지될 수 있도록 한다. 특히, 용존산소농도와 함께 미생물의 양과 C/N비 조절을 지속적으로 행하게 된다.
성장 과정에서 새우는 탈피를 반복하게 되며, 예컨대 양식종으로 널리 사용되고 있는 흰다리새우의 경우 약 4일마다 한 번씩 탈피를 하여, 수확할 때까지 약 30회 이상의 탈피 과정을 거치게 된다. 탈피 직후에는 껍질이 없는 누드 상태이기 때문에, 새우는 육체적 생존능력 측면에서 매우 취약한 상태에 있게 되는데, 본 발명에 따르면 이와 같은 탈피 직후의 새우가 베드(50~56) 위에서 휴식을 취할 수 있게 된다. 사육수조(10) 내에서 새우 사육이 진행되는 동안에 정상 상태에서 각 베드(40~46)는 수평 방향 즉, 사육수(99) 수면과 평행한 방향을 유지하거나, 일정한 각도 예컨대 15°의 경사각을 유지하게 된다. 베드(40~46)가 일정한 각도로 경사각을 유지하게 설치되는 경우에는 베드(40~46) 위에 침적하는 물질들이 하방으로 용이하게 흘러내림과 아울러, 사육수조(10) 내의 상승 수류를 베드(40~46)가 가로막는 블록킹이 최소화될 수 있다는 이점이 있다.
바람직한 실시예에 따르면, 베드면이 다공성 소재로 되어 있기 때문에 생명 유지를 위한 산소와 물의 흐름에는 큰 지장이 없으며, 거센 수류의 충격이 막아지는 상태에서, 새우는 베드(50~56) 상에 있는 바이오플록 또는 사료를 섭식하면서 건강을 회복하게 된다. 이에 따라, 새우의 건강이 단기간 내에 회복되어 치사율이 감소하고 성장 속도가 빨라질 수 있게 된다.
베드(50~56) 위에서의 탈피와 휴식이 반복됨에 따라, 베드들(40~46)에는 탈피각 등 노폐물이 축적될 수 있다. 양식장 운영자는 2~4일마다 한번씩 각도 조절봉(60, 62)을 승강 또는 하강시킴으로써 베드들(40~46)을 세워 노폐물이 베드들(40~46)로부터 이탈되게 할 수 있다. 노폐물 분리가 이루어지면, 각도 조절봉(60, 62)을 원 위치로 복귀시켜 베드(40~46)의 방향을 원 상태로 되돌린다. 이와 같은 정상 상태에서 각도 조절봉(60, 62)을 외부 거치대에 직접 걸어서 고정시키거나 로프를 사용하여 고정시키게 된다.
도 7은 도 1에 도시된 사육수조의 변형된 실시예를 보여준다. 본 실시예에 따르면, 사육수조(10)의 하측에서 저면과 측벽(16, 18) 사이, 저면과 격벽(20) 사이, 그리고, 저면과 단부 벽(12, 14) 사이에는 모따기가 된 형태로 경사면(190, 192)이 형성되어 있고, 하방으로 갈수록 수로의 폭이 좁아지게 되어 있다. 본 실시예에서, 산소수 공급관(30a, 30b)과 인젝터(32a~32h)는 측벽(16, 18), 격벽(20), 또는 단부 벽(12, 14)과 저면을 연결하는 경사면(190, 192)과 저면이 만나는 모서리 내측에서 사육수조(10)의 저면에 설치된다. 공기를 산기 내지 폭기시키기 위한 압축공기 공급관과, 에어스톤, 산기관, 또는 인젝터가 추가적으로 사육수조(10) 내에 설치되는 경우, 이들 역시 경사면 하단 모서리 내측의 저면에 설치될 수 있다.
본 실시예에서 베드들(50~56)의 설치는 도 4에 도시된 것과 유사한 베드 고정틀(100a)을 활용하여 이루어질 수 있다. 도 6에 도시된 베드 고정틀(100a)은 도 4에 도시된 것과 마찬가지로 네 개의 지주(110~116)를 구비한다. 여기서, 네 개의 지주(110~116) 중에서 두 개의 지주(116, 118)가 도 1에 도시된 제1 및 제2 베드 지지대(40, 42)로 작용하고, 나머지 두 개의 지주(110, 112)가 도 1에 도시된 제3 및 제4 베드 지지대(44, 46)로 작용하게 된다. 즉, 제1 및 제2 베드(50, 52)는 지주(116, 118) 사이에 설치되고, 제3 및 제4 베드(54, 56)는 지주(110, 112) 사이에 설치된다. 도 6에 도시된 실시예의 다른 특징은 앞서 설명한 실시예와 동일하거나 유사하므로 중복된 설명은 생략한다.
도 6에 도시된 실시예에 따르면, 저면의 넓이가 크게 감소하게 되고, 경사면으로 낙하하는 슬러지는 경사면을 따라 미끄러져서 저면으로 이동하게 된다. 여기서 저면의 넓이가 크게 감소하기 때문에, 사육수 내에서 수류 및 난류를 생성하고 슬러지를 부양하기 위한 동력, 즉 고농도 용존 산소수를 순환시키기 위한 순환펌프(74)의 동력과 공기를 산기 내지 폭기시키기 위한 에어 블로워(미도시됨)의 동력이 감소될 수 있게 된다.
실험예
2014년 8월에 전라북도 완주군 봉동읍에 소재한 유리온실 내에 5.6 제곱미터(1.7평)의 넓이로 사육수조를 형성하고, 수조 내에는 서해에서 취수한 해수를 수심이 1 미터가 되도록 채웠다.
해수를 투입하기 이전에, 사육수조 내에는 수평단면(수면) 넓이의 약 50%에 이르는 베드를 1층으로 제작하여 설치하였으며, 사육수조 저면에는 위에서 설명한 바와 같이 산소용해장치에 의해 용존산소농도를 높인 순환수를 공급하는 노즐을 설치하였다.
2014년 9월초에 치하를 입식하였는데, 베드를 미적용한 양식의 경우 치하 입식 후 1개월 후에 새우가 3 그램(g)으로 성장하는 것으로 알려진데 반하여, 베드를 적용한 실험에서 새우가 입식 후 1개월 후에 5 그램까지 성장하는 것을 측정하였다. 이를 통해 베드가 새우의 건강와 성장에 큰 영향을 미치게 됨을 확인할 수 있었다.
이후, 입식 후 3개월여가 지난 2014년 12월초에 80 킬로그램의 새우를 수확하였다. 이는 단위면적당 생산량으로 환산하면 14.29 kg/㎡에 달하는 것으로서, 2008년부터 2012년까지 5년간 전국의 노지 축제식 양식장의 1회 평균 생산량인 0.22 kg/㎡의 64.9배이며, 바이오플록 관리 양식장의 1회 평균 생산량으로 알려지고 있는 5~6 kg/㎡의 약 2.4~2.8배에 달하는 것이다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였지만, 본 발명은 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다양한 방식으로 변형될 수 있고 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다.
예컨대 이상에서는 베드면으로 다공성 소재를 사용하는 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 여타의 쉬트 형상 소재 또는 판 형상 소재가 사용될 수도 있다.
이상에서는 흰다리새우를 해수로 양식하는 경우를 중심으로 설명하였지만, 본 발명의 양식장이 새우 양식에 한정되는 것은 아니다. 또한 해수 어종의 양식에 한정되는 것도 아니며, 담수에 의해 민물 어종을 양식하는데 활용할 수도 있다.
한편, 이상에서는 베드가 2층으로 구성되는 실시예를 중심으로 설명하였지만, 다른 실시예에서는 베드가 1층으로 구성될 수도 있고 3층 이상으로 구성될 수도 있다.
다른 한편으로, 이상의 설명에서는 각 베드를 별도의 각도 조절봉으로 승하강시키는 것에 대하여 설명하였지만, 다수의 베드 또는 각도 조절봉을 로프 또는 기계적 링크를 통해 연결하여, 한 번의 조작으로 다수의 베드에 대하여 경사각을 동시에 조절할 수도 있다. 여기서, 상기 각도 조절봉, 로프, 또는 기계적 링크를 모터로 구동할 수도 있음은 물론이다.
또 다른 한편으로, 이상에서는 그린하우스 내에 설치되는 실내형 양식장을 중심으로 설명하였지만, 본 발명은 야외의 축제식 양식장에도 유사하게 적용될 수 있다.
그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10: 사육수조
12, 14: 단부 벽, 16, 18: 측벽, 20: 격벽
30a, 30b: 산소수 공급관, 32a~32h: 벤츄리형 인젝터
40~46: 베드 지지대
50~56: 베드
60, 62: 각도 조절봉
70: 산소용해부
72: 인입관, 74: 순환펌프, 76: 산소용해장치, 78: 토출관
100, 140: 베드 고정틀
110~116: 지주, 120~126: 상단 지지바, 130~136: 하측 지지바
150: 베드 프레임
152: 제1 세로바, 154: 제2 세로바, `55: 체결공
156: 제1 가로바, 158: 제2 가로바
160, 162: 보강바, 170: 브라켓
180: 베드면
190, 192: 경사면

Claims (13)

  1. 사육수를 담기 위한 사육수조;
    상기 사육수 내에서 상기 사육수조의 저면으로부터 상방으로 이격된 수직위치에 설치되며, 탈피 후의 새우가 휴식을 취할 수 있는 베드면을 구비하고 상기 베드면의 경사각을 조절할 수 있게 되어 있는 베드; 및
    상기 베드를 경사각 조절이 가능하게 지지하는 베드 지지대;
    를 구비하는 새우 양식장.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 베드가 상기 사육수의 수면과 평행하게 배치되는 새우 양식장.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 베드가 상기 사육수의 수면과 일정한 각도의 경사각을 유지하도록 배치되는 새우 양식장.
  4. 청구항 1 또는 2에 있어서, 상기 베드가
    장방형의 테두리를 구비하는 프레임; 및
    상기 프레임의 테두리를 연결하는 베드면;
    을 구비하는 새우 양식장.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 베드면이 다공성 소재로 되어 있는 새우 양식장.
  6. 청구항 1 또는 2에 있어서,
    상기 베드가 제1 모서리와, 상기 제1 모서리에 대향하는 제2 모서리를 구비하고,
    상기 제1 및 제2 모서리가 1쌍의 베드 지지대에 힌지결합되어 있는 새우 양식장.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 베드가 상기 제1 및 제2 모서리를 연결하는 제3 모서리를 구비하고,
    상기 제3 모서리에 상기 제3 모서리를 승하강시키기 위한 각도 조절봉이 힌지결합되어 있는 새우 양식장.
  8. 청구항 7에 있어서, 상기 베드가
    상기 사육수 내에서 상기 사육수조의 상기 저면으로부터 상방으로 이격된 수직위치에서 상기 1쌍의 베드 지지대에 회동가능하게 설치되는 제1 베드; 및
    상기 제1 베드의 상측에서 상기 1쌍의 베드 지지대에 상기 제1 베드와 평행하고 회동가능하게 설치되는 제2 베드;
    를 포함하며, 상기 각도 조절봉이 상기 제1 및 상기 제2 베드에 힌지결합되어 있는 새우 양식장.
  9. 청구항 6에 있어서,
    복수의 지주; 및
    상기 복수의 지주들 중 일부를 서로 연결하여 지지강성을 높이는 복수의 지지바;
    를 포함하는 베드 고정틀을 구비하며,
    상기 1쌍의 베드 지지대가 상기 베드 고정틀의 복수의 지주 중 2 개를 사용하여 구현되는 새우 양식장.
  10. 청구항 1 또는 2에 있어서,
    상기 베드가 상기 사육수 내에 다수개 설치되는 새우 양식장.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 사육수조가 레이스웨이형 순환 수로를 형성되도록 구성되며,
    상기 다수의 베드가 상기 순환 수로를 따라 설치되는 새우 양식장.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 다수의 베드가 복수의 열을 이루도록 배치되어 있는 새우 양식장.
  13. 청구항 11에 있어서,
    상기 사육수조의 횡방향 단면이 상기 저면으로부터 상측으로 갈수록 넓어지게 되어 있어서, 상기 저면과 상기 순환 수로의 측벽 사이에 경사면이 형성되어 있는 새우 양식장.
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