KR20160135019A - 해양생물 실험용 해수의 pH 및 용존산소량 조절장치 - Google Patents

해양생물 실험용 해수의 pH 및 용존산소량 조절장치 Download PDF

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KR20160135019A
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Abstract

본 발명은 해양생물 실험용 해수의 pH 및 용존산소량 조절장치를 공개한다. 이 장치는 투입구와 배수구를 구비하며 실험에 사용 된 해수가투입되는 수조; 상기 수조 내 해수의 pH를 측정하는 pH 전극(pH electrode); 상기 수조 내 해수의 용존산소량(dissolved oxygen, DO)을 측정하는 DO 센서(DO sensor); 상기 수조 내 해수에 이산화탄소를 공급하기 위한 이산화탄소 탱크; 상기 수조 내 해수에 산소를 공급하기 위한 산소 탱크; 상기 이산화탄소 탱크 및 상기 산소 탱크의 각 토출부에 설치되는 솔레노이드 밸브; 상기 이산화탄소 탱크 및 상기 산소 탱크의 각 솔레노이드 밸브와 연결되어 상기 수조 내부로 이어지는 연결부; 상기 pH 전극 및 상기 DO 센서로부터 받은 신호를 변환시키는 신호변환기; 및 상기 신호변환기로부터 변환된 신호를 받으며, 상기 솔레노이드 밸브의 개폐가 가능한 제어장치;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

해양생물 실험용 해수의 pH 및 용존산소량 조절장치{Device for regulating pH and DO of sea water for marine organism experiment}
본 발명은 해양생물 실험용 해수의 pH 및 용존산소량 조절장치로서, 특히 해양생물의 실험에 사용되는 해수는 해양생물의 종류, 치사개체 발생 등으로 인하여 해수의 환경이 변하므로 이러한 변화를 배제하기 위해 이산화탄소 및 산소를 공급할 수 있는 해양생물 실험용 해수의 pH 및 용존산소량 조절장치에 관한 것이다.
바다는 거대한 자원의 저장고이자 오염물질의 정화조이다. 그러나 산업혁명 이후 석탄, 석유 등과 같은 화석연료 사용의 증가로 인해 이산화탄소, 메탄 등의 온실가스 증가하게 되고, 이로 인해 기후변화와 해수면 상승 등의 문제가 심각해지고 있다.
온실가스는 태양광선에 의해 가열된 지구 표면에서 발생하는 적외선 중 일부를 흡수하고 이를 재방출 하게 되므로 지구의 온도를 높아지게 만든다. 높아진 온도로 인해 북극의 빙하가 녹게 되고 해수면이 상승하며 해수의 온도 또한 상승하게 된다.
이에, 온실가스 중 그 기여도가 가장 큰 이산화탄소를 저감시키기 위한 국제적인 노력이 계속 되고 있으며, 그 중에는 이산화탄소의 해양지중저장을 통해 이산화탄소의 격리하고자 하는 방안이 높은 관심을 받고 있다.
그러나 이산화탄소의 해양지중저장은 대기의 이산화탄소 저감 효과가 있지만, 그 과정 또는 해양지층의 변화로 인하여 이산화탄소 저장고로부터 이산화탄소가 새어 나올 가능성이 있다.
뿐만 아니라, 대기중의 이산화탄소 농도 증가는 기본적으로 바다의 표층해수로 유입되는 이산화탄소의 증가로 이어진다.
이렇게 바다로 유입된 이산화탄소는 해수의 산성화를 일으키며 해양생물의 생존에 영향을 미치게 된다. 해수의 산성화는 산호, 석회조류 등과 같이 몸의 일부를 석회질로 구성하는 생물들의 성장을 저해하며, 성게나 어류의 유생과 같이 환경변화에 민감한 생물들은 0.1~0.2 정도의 pH 변화에 의해서도 발생이 저해될 수 있다.
따라서 이산화탄소의 농도 증가가 해양생물에 미치는 영향에 대하여 많은 연구가 이루어지고 있다.
이에 대한 기존의 연구 방법은 수조에 해수를 채워 넣고 해양생물을 투입한 후 이산화탄소를 주입한 후 해양생물의 상태변화 등을 관찰하는 방법으로 이루어지고 있다.
실험을 진행함에 따라 치사개체가 발생할 가능성이 있는데, 치사개체는 발생시점부터 부패하기 시작하여 해수의 오염을 야기시키며 실험에 있어 또 다른 변수를 만들어 낸다. 부패한 생물조직들이 분해되는 과정에서 암모니아와 같은 분해산물이 발생할 수 있으며 이는 주변개체의 치사를 야기시키는 결과를 낳는다.
따라서, 어떠한 변수가 해양생물에 미치는 영향을 보다 정확히 보기 위해서는, 목표의 변수 외에 다른 변수가 발생하거나 변경되지 않도록 조절할 수 있는 실험장치가 필요하다.
공개특허공보(A) 제10-2012-0104852호 (2012.09.24 공개) 등록특허 제10-1460795호
본 발명의 목적은 해양생물의 실험용 해수에 있어서, 조작변수 외의 요인으로 인하여 해수환경의 변화가 발생 할 경우, 특히 pH 및 용존산소량의 변화를 감지하여 이를 조절하는 장치를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 해양생물 실험용 해수의 pH 및 용존산소량 조절장치는 투입구와 배수구를 구비하며 실험에 사용 된 해수가투입되는 수조; 상기 수조 내 해수의 pH를 측정하는 pH 전극(pH electrode); 상기 수조 내 해수의 용존산소량(dissolved oxygen, DO)을 측정하는 DO 센서(DO sensor); 상기 수조 내 해수에 이산화탄소를 공급하기 위한 이산화탄소 탱크; 상기 수조 내 해수에 산소를 공급하기 위한 산소 탱크; 상기 이산화탄소 탱크 및 상기 산소 탱크의 각 토출부에 설치되는 솔레노이드 밸브; 상기 이산화탄소 탱크 및 상기 산소 탱크의 각 솔레노이드 밸브와 연결되어 상기 수조 내부로 이어지는 연결부; 상기 pH 전극 및 상기 DO 센서로부터 받은 신호를 변환시키는 신호변환기; 및 상기 신호변환기로부터 변환된 신호를 받으며, 상기 솔레노이드 밸브의 개폐가 가능한 제어장치;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기에서 상기 제어장치는 상기 신호변환기로부터 받은 신호를 통해 상기 수조 내 해수의 pH 및 용존산소량을 표시하는 표시부; 상기 수조 내 해수의 pH 및 용존산소량을 소정의 상태로 설정하는 설정부; 및 상기 설정부로부터 신호를 받아 상기 솔레노이드 밸브로 전류를 보내는 출력부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기에서, 상기 신호변환기는 상기 pH 전극 및 상기 DO 센서로부터 받은 신호를 제어장치가 인식할 수 있는 범위의 신호와 상호 연결시켜 변환시키는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 연결부는 플렉시블 에어호스(flexible air-hose)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 pH 전극 및 상기 DO 센서의 위치는 상기 수조의 배수구와 인접하게 설치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 이산화탄소 탱크 및 상기 산소 탱크의 각 연결부는 상기 수조에 해수가 투입되는 투입구와 인접하게 설치되는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 해양생물 실험용 해수의 pH 및 용존산소량 조절장치의 또 다른 형태는, 투입구와 배수구를 구비하며 실험에 사용 된 해수가투입되는 수조; 상기 수조 내 해수의 pH를 측정하는 pH 전극; 상기 수조 내 해수의 용존산소량을 측정하는 DO 센서; 상기 수조 내 해수의 온도를 측정하는 온도 센서; 상기 수조 내 해수에 이산화탄소를 공급하기 위한 이산화탄소 탱크; 상기 수조 내 해수에 산소를 공급하기 위한 산소 탱크; 상기 수조 내 해수의 온도를 조절하는 온도조절장치; 상기 이산화탄소 탱크 및 상기 산소 탱크의 각 토출부에 설치되는 솔레노이드 밸브; 상기 이산화탄소 탱크 및 상기 산소 탱크의 각 솔레노이드 밸브와 연결되어 상기 수조 내부로 이어지는 연결부; 및 상기 pH 전극, 상기 DO 센서 및 상기 온도 센서로부터 받은 신호를 변환시키는 신호변환기;를 포함하고, 상기 신호변환기로부터 신호를 받으며, 상기 솔레노이드 밸브의 개폐 및 상기 온도조절장치의 작동 또는 정지가 가능한 제어장치;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기에서, 상기 온도조절장치는 상기 수조 내 해수의 온도를 높이기 위한 히터(heater)와 상기 수조 내 해수의 온도를 낮추기 위한 쿨러(cooler)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 온도 센서는 상기 수조의 배수구와 인접하게 설치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 온도조절장치는 상기 수조에 해수가 투입되는 투입구와 인접하게 설치되는 것을 특징으로 한다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 첨부 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 이점 및/또는 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.
본 발명에 의할 경우, 해양생물 실험용 해수에 있어서, 실험 중 치사개체의 발생 또는 해양생물의 종류에 따른 산소소모량의 차이 등으로 인한 해수의 pH 및 용존산소량의 변화에 따라 이산화탄소와 산소를 공급함으로써 해수의 pH 및 용존산소량을 일정하게 유지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 해양생물 실험용 해수의 pH 및 용존산소량 조절장치의 정면도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 해양생물 실험용 해수의 pH 및 용존산소량 조절장치에서 pH를 조절하는 단계를 나타낸 순서도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 해양생물 실험용 해수의 pH 및 용존산소량 조절장치에서 용존산소량을 조절하는 단계를 나타낸 순서도이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 해양생물 실험용 해수의 pH 및 용존산소량 조절장치의 정면도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 해양생물 실험용 해수의 pH 및 용존산소량 조절장치에서 수조의 측면도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 해양생물 실험용 해수의 pH 및 용존산소량 조절장치에서 수조의 모식도이다.
이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것을 달성하는 방법은 첨부된 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다.
그러나 본 발명은 이하에 개시되는 실시예들에 의해 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기술 등이 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있다고 판단되는 경우 그에 관한 자세한 설명은 생략하기로 한다.
본 발명은 투입구와 배수구를 구비하며 실험에 사용 된 해수가투입되는 수조;
상기 수조 내 해수의 pH를 측정하는 pH 전극(pH electrode);
상기 수조 내 해수의 용존산소량(dissolved oxygen, DO)을 측정하는 DO 센서(DO sensor);
상기 수조 내 해수에 이산화탄소를 공급하기 위한 이산화탄소 탱크;
상기 수조 내 해수에 산소를 공급하기 위한 산소 탱크;
상기 이산화탄소 탱크 및 상기 산소 탱크의 각 토출부에 설치되는 솔레노이드 밸브;
상기 이산화탄소 탱크 및 상기 산소 탱크의 각 솔레노이드 밸브와 연결되어 상기 수조 내부로 이어지는 연결부;
상기 pH 전극 및 상기 DO 센서로부터 받은 신호를 변환시키는 신호변환기; 및
상기 신호변환기로부터 변환된 신호를 받으며, 상기 솔레노이드 밸브의 개폐가 가능한 제어장치;를 포함하는 것을 특징으로 하는 해양생물 실험용 수조의 pH 및 용존산소량 조절장치를 제공한다.
본 발명에 의할 경우, 해양생물 실험용 해수에 있어서, 실험 중 치사개체의 발생 또는 해양생물의 종류에 따른 산소소모량의 차이 등으로 인한 해수의 pH 및 용존산소량의 변화에 따라 이산화탄소와 산소를 공급함으로써 해수의 pH 및 용존산소량을 일정하게 유지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 해양생물 실험용 해수의 pH 및 용존산소량 조절장치의 정면도이다.
도 1을 참고하면, 본 발명에 따른 해양생물 실험용 해수의 pH 및 용존산소량 조절장치는 수조(100), 제어장치(300), 이산화탄소 탱크(200), 산소 탱크(210), pH 전극(310), DO 센서(320, dissolved oxgen sensor, DO sensor)를 포함한다.
해양생물을 이용한 실험은 해양생물의 종류, 조작변수 및 실험목적 등에 따라 실험시간 및 실험환경 등이 변하게 된다.
이산화탄소에 노출된 해양생물의 변화를 알아보는 실험에서, 이산화탄소에 민감한 극피동물(echinodermata)로부터 어류, 환형동물, 미생물 및 갑각류에 이르기까지 이산화탄소에 노출되어 해수의 농도가 pH 6.6~8.2인 경우에 폐사하는 시간은 1시간 미만부터 1000시간 이상까지 매우 다양하게 분포하게 된다.
또한, 폐사에 이르는 시간은 노출되는 이산화탄소의 농도변화에 따라 달라질 수 있다.
또한, 이러한 실험에 있어서 같은 종류의 개체를 1개체로 하여 실험을 하는 것보다 여러 개체를 동시에 실험하는 것이 보다 일반적인 결론을 내리는데 효과적이므로 여러 개체를 이용하여 실험하게 된다.
이 경우, 여러 개체 중 일부의 개체가 폐사하게 되면, 이 폐사한 개체가 부패하기 시작하면서 암모니아와 같은 분해산물을 발생시킨다.
폐사한 개체가 부패하면서 나온 암모니아는 해수의 pH를 높여 염기성을 띄게 만들어 주변 개체에 영향을 미치게 된다.
Figure pat00001
화학식 1을 참고하면, 이산화탄소와 물이 결합하면 탄산(carbonic acid)가 생성되고 탄산은 중탄산이온(bicarbonate ion)과 수소이온(hydrogen ion)으로 분리된다.
pH는 수소이온의 농도와 관련이 있는데, 수소이온이 증가하게 되면 pH는 감소하게 되며 산성을 띄게 된다. 즉, 이산화탄소가 물에 많이 녹을수록 물은 산성이 되는 것이다.
따라서, 치사개체 발생 시 증가하는 암모니아로 인한 해수의 pH변화를 방지하기 위해 이산화탄소 탱크(200)를 통해 이산화탄소를 주입하여 pH를 일정하게 유지시키는 것이 가능하다.
해양생물은 호흡 시 산소를 필요로 하는데, 치사개체가 발생할 경우 부패가 시작되며 해수 속의 미생물이 과다 번식하게 된다. 이 미생물 역시 산소를 소비하게 되므로 산소가 부족해짐으로써 주변개체의 생존에 영향을 미치게 된다.
따라서, 치사개체 발생 시 미생물의 과다 번식으로 인한 해수의 용존산소량 감소를 방지하기 위하여 산소 탱크(210)를 통해 산소를 주입하여 용존산소량을 일정하게 유지시키는 것이 가능하다.
여기에서, 제어장치(300)는 신호변환기로부터 받은 신호를 통해 상기 수조(100) 내 해수의 pH 및 용존산소량을 표시하는 표시부(301); 상기 수조(100) 내 해수의 pH 및 용존산소량을 소정의 상태로 설정하는 설정부(302); 및 상기 설정부(302)로부터 신호를 받으면 상기 수조(100) 내 해수의 pH 및 용존산소량을 조절하기 위해 상기 솔레노이드 밸브(220)로 전류를 보내는 출력부;를 포함한다
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 해양생물 실험용 해수의 pH 및 용존산소량 조절장치에서 pH를 조절하는 단계를 나타낸 순서도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 해양생물 실험용 해수의 pH 및 용존산소량 조절장치에서 용존산소량을 조절하는 단계를 나타낸 순서도이다.
도 2와 도 3을 참고하여 본 발명의 일실시예에 따른 해양생물 실험용 해수의 pH 및 용존산소량 조절장치에 대해 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 해양생물 실험용 해수의 pH 및 용존산소량 조절장치는 해수의 pH를 측정하는 단계(S110)를 포함한다.
실험용 해수의 pH 변화는 pH 전극(310)에 의해 측정된다. pH 전극(310)은 기준전극(reference electrode)과 지시전극(indicator electrode)로 구성되어 있어 기준전극과 지시전극의 전위차를 통하여 pH를 측정하게 된다.
다음으로, 본 발명에 따른 해양생물 실험용 해수의 pH 및 용존산소량 조절장치는 측정된 신호를 변환하는 단계(S120)를 포함한다.
pH 전극(310)에 의해 측정된 신호는 신호변환기를 통해 제어장치(300)가 인식할 수 있는 범위의 신호와 상호 연결시켜 변환된다.
다음으로, 본 발명에 따른 해양생물 실험용 해수의 pH 및 용존산소량 조절장치는 변환된 신호를 통해 현재 pH를 나타내는 단계(S130)를 포함한다.
Figure pat00002
여기에서, [H+]는 수소이온의 농도를 나타낸다.
화학식 2를 참고하면, pH의 범위는 0 ~ 14의 지수를 사용하는데, 중성용액의 수소이온의 농도는 10- 7 이므로 중성용액의 pH는 7이 된다. 수소이온의 농도가 올라가게 되면 pH는 0에 가까워지게 되고 반대로 수소이온의 농도가 감소하게 되면 pH는 14에 가까워진다.
pH 전극(310)을 통해 측정된 신호는 신호변환기를 통해 제어장치(300)가 인식할 수 있는 범위의 신호와 상호 연결시켜 변환된다.
제어장치(300)는 신호변환기를 통해 받은 신호를 pH 범위와 대응시켜 해수의 pH를 표시부(301)를 통해 표시하게 된다.
다음으로, 설정된 pH와 비교하는 단계(S140)를 포함한다.
제어장치(300)의 설정부(302)는 유지하고자 하는 pH를 설정하여 현재 해수의 pH와 비교하게 된다.
다음으로, 이산화탄소 탱크(200)의 솔레노이드 밸브(220)로 전류를 흘려보내거나 차단하는 단계(S150)를 포함한다.
제어장치(300)의 설정부(302)에 설정된 pH보다 현재 해수의 pH가 높다면 제어장치(300)의 출력부는 이산화탄소 탱크(200)의 토출부에 구비된 솔레노이드 밸브(220)로 전류를 흘려보내 솔레노이드 밸브(220)를 열게 된다.
솔레노이드 밸브(220)가 열리게 되면 이산화탄소 탱크(200)로부터 연결부를 통해 수조(100) 내 해수로 이산화탄소가 공급되어 해수의 pH를 낮추게 된다.
제어장치(300)의 설정부(302)에 설정된 pH보다 현재 해수의 pH가 낮다면 제어장치(300)의 출력부는 이산화탄소 탱크(200)의 토출부에 구비된 솔레노이드 밸브(220)로 흐르는 전류를 차단시켜 솔레노이드 밸브(220)를 닫아 이산화탄소의 공급을 중지하게 된다.
이 때, 연결부는 플렉시블 에어호스(230, flexible airhose)를 포함한다.
본 발명에 따른 해양생물 실험용 해수의 pH 및 용존산소량 조절장치는 해수의 용존산소량을 측정하는 단계(S210)를 포함한다.
용존산소량의 측정방법은 크게 윙클러-아지드화나트륨 변법과 격막전극법으로 나눌 수 있다.
이 중 격막전극법을 이용한 DO 센서(320)는 용존산소를 전기화학적으로 측정하는 방법으로서, 센서의 전극부를 시료의 가운데에 담그면 시료중의 용존산소가 폴리에틸렌(polyethylene) 또는 테프론(teflon)의 격막을 통과하여 금속전극의 표면에서 환원반응이 일어나고, 이때 발생하는 확산전류를 측정하게 된다. 이 전류는 막을 통해 투과되어 들어온 산소농도에 비례하므로 이를 이용하여 용존산소를 측정한다.
다음으로, 본 발명에 따른 해양생물 실험용 해수의 pH 및 용존산소량 조절장치는 측정된 신호를 변환하는 단계(S220)를 포함한다.
DO 센서(320)를 통해 측정된 신호는 신호변환기를 통해 제어장치(300)가 인식할 수 있는 범위의 신호와 상호 연결시켜 변환된다.
다음으로, 본 발명에 따른 해양생물 실험용 해수의 pH 및 용존산소량 조절장치는 변환된 신호를 통해 현재 용존산소량을 나타내는 단계(S230)를 포함한다.
제어장치(300)는 신호변환기를 통해 받은 신호를 용존산소량의 최소값 및 최대값과 대응시켜 해수의 용존산소량을 표시부(301)를 통해 표시하게 된다.
다음으로, 설정된 용존산소량과 비교하는 단계(S240)를 포함한다.
제어장치(300)의 설정부(302)는 유지하고자 하는 용존산소량을 설정하여 현재 해수의 용존산소량과 비교하게 된다.
다음으로, 산소 탱크(210)의 솔레노이드 밸브(220)로 전류를 흘려보내거나 차단하는 단계(S250)를 포함한다.
제어장치(300)의 설정부(302)에 설정된 용존산소량보다 현재 해수의 용존산소량이 낮다면 제어장치(300)의 출력부는 산소 탱크(210)의 토출부에 구비된 솔레노이드 밸브(220)로 전류를 흘려보내 솔레노이드 밸브(220)를 열게 된다.
솔레노이드 밸브(220)가 열리게 되면 산소 탱크(210)로부터 연결부를 통해 수조(100) 내 해수로 산소가 공급되어 해수의 용존산소량을 높이게 된다.
제어장치(300)의 설정부(302)에 설정된 용존산소량보다 현재 해수의 용존산소량이 낮다면 제어장치(300)의 출력부는 산소 탱크(210)의 토출부에 구비된 솔레노이드 밸브(220)로 흐르는 전류를 차단시켜 솔레노이드 밸브(220)를 닫아 산소의 공급을 중지하게 된다.
이 때, 연결부는 플렉시블 에어호스(230)를 포함한다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 해양생물 실험용 해수의 pH 및 용존산소량 조절장치의 정면도이다.
도 4를 참고하면, 본 발명에 따른 해양생물 실험용 해수의 pH 및 용존산소량 조절장치는 온도 센서(330) 및 온도조절장치를 포함한다.
이산화탄소 탱크(200)와 산소 탱크(210)를 통해 공급되는 이산화탄소와 산소는 모두 가스의 형태로 수조(100) 내 해수에 공급되게 된다.
이산화탄소와 산소는 온도에 따라 물에 녹는 용해도가 달라지기 때문에, 온도조절장치를 통하여 이산화탄소화 산소가 실험용 해수에 녹는 용해도를 조절할 수 있다.
따라서, 온도 센서(330)를 통하여 수조(100) 내 해수의 온도를 측정하여 제어장치(300)를 통해 온도조절장치를 작동 또는 정지시키는 것이 가능하다.
여기에서, 온도조절장치는 히터(400)와 쿨러(410)를 포함하는 것이 가능하다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 해양생물 실험용 해수의 pH 및 용존산소량 조절장치에서 수조(100)의 측면도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 해양생물 실험용 해수의 pH 및 용존산소량 조절장치에서 수조(100)의 모식도이다.
도 5와 도6을 참고하면, 해수의 온도, pH 및 용존산소량을 측정하는 온도 센서(330), pH 전극(310) 및 DO 센서(320)는 배수구(110)와 인접하게 배치되는 것을 포함한다.
온도 센서, pH 전극 및 DO 센서 각각의 위치에 따라 측정되는 온도, pH 및 용존산소량이 다르게 측정될 수 있다. 따라서, 해양생물의 실험을 위해 최종적으로 해수를 배수하기 전 해수의 상태를 측정함으로써 실제 해수가 실험에 사용될 때와의 오차를 줄일 수 있게 된다.
이를 위하여 수조의 배수구로부터 0~20cm 이내의 범위 내에서 이격되어 설치되는 것이 바람직하다.
또한, 이산화탄소 탱크(200) 및 산소 탱크(210)의 연결부와 온도조절장치는 해수가 투입되는 투입구와 인접하게 설치되어 실험에 사용 될 해수가 충분히 이산화탄소, 산소 및 온도의 조절을 받을 수 있도록 하는 것을 포함한다.
이를 위하여 이산화탄소 탱크(200) 및 산소 탱크(210)의 연결부와 온도조절장치는 수조의 투입구를 포함하는 1/3 범위 내에 설치되는 것이 바람직하다.
이와 같이, 해양생물의 실험에 사용되는 해수에 있어서, 조작변수 외의 요인으로 인하여 해수환경의 변화가 발생할 경우, 특히 pH 및 용존산소량의 변화를 감지하여 이를 조절하는 장치를 제공한다.
이를 통하여, 해양생물 실험용 해수에 있어서, 실험 중 치사개체의 발생 또는 해양생물의 종류에 따른 산소소모량의 차이 등으로 인한 해수의 pH 및 용존산소량의 변화에 따라 이산화탄소와 산소를 공급함으로써 해수의 pH 및 용존산소량을 일정하게 유지할 수 있다.
지금까지 본 발명에 따른 해양생물 실험용 해수의 pH 및 용존산소량 조절장치에 관한 구체적인 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 실시 변형이 가능함은 자명하다.
그러므로 본 발명의 범위에는 설명된 실시예에 국한되어 전해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
즉, 전술된 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술될 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 그 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 수조
110: 배수구
200: 이산화탄소 탱크
210: 산소 탱크
220: 솔레노이드 밸브
230: 에어호스
300: 제어장치
301: 표시부
302: 설정부
310: pH 전극
320: DO 센서
330: 온도 센서
400: 히터
410: 쿨러

Claims (10)

  1. 투입구와 배수구를 구비하며 실험에 사용 된 해수가투입되는 수조;
    상기 수조 내 해수의 pH를 측정하는 pH 전극(pH electrode);
    상기 수조 내 해수의 용존산소량(dissolved oxygen, DO)을 측정하는 DO 센서(DO sensor);
    상기 수조 내 해수에 이산화탄소를 공급하기 위한 이산화탄소 탱크;
    상기 수조 내 해수에 산소를 공급하기 위한 산소 탱크;
    상기 이산화탄소 탱크 및 상기 산소 탱크의 각 토출부에 설치되는 솔레노이드 밸브;
    상기 이산화탄소 탱크 및 상기 산소 탱크의 각 솔레노이드 밸브와 연결되어 상기 수조 내부로 이어지는 연결부;
    상기 pH 전극 및 상기 DO 센서로부터 받은 신호를 변환시키는 신호변환기; 및
    상기 신호변환기로부터 변환된 신호를 받으며, 상기 솔레노이드 밸브의 개폐가 가능한 제어장치;를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    해양생물 실험용 해수의 pH 및 용존산소량 조절장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어장치는
    상기 신호변환기로부터 받은 신호를 통해 상기 수조 내 해수의 pH 및 용존산소량을 표시하는 표시부;
    상기 수조 내 해수의 pH 및 용존산소량을 소정의 상태로 설정하는 설정부; 및
    상기 설정부로부터 신호를 받아 상기 솔레노이드 밸브로 전류를 보내는 출력부;를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    해양생물 실험용 해수의 pH 및 용존산소량 조절장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 신호변환기는
    상기 pH 전극 및 상기 DO 센서로부터 받은 신호를 제어장치가 인식할 수 있는 범위의 신호와 상호 연결시켜 변환시키는 것을 특징으로 하는,
    해양생물 실험용 해수의 pH 및 용존산소량 조절장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 연결부는
    플렉시블 에어호스(flexible air-hose)를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    해양생물 실험용 해수의 pH 및 용존산소량 조절장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 pH 전극 및 상기 DO 센서의 위치는
    상기 수조의 배수구와 인접하게 설치되는 것을 특징으로 하는,
    해양생물 실험용 해수의 pH 및 용존산소량 조절장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 이산화탄소 탱크 및 상기 산소 탱크의 각 연결부는
    상기 수조에 해수가 투입되는 투입구와 인접하게 설치되는 것을 특징으로 하는,
    해양생물 실험용 해수의 pH 및 용존산소량 조절장치.
  7. 투입구와 배수구를 구비하며 실험에 사용 된 해수가투입되는 수조;
    상기 수조 내 해수의 pH를 측정하는 pH 전극;
    상기 수조 내 해수의 용존산소량을 측정하는 DO 센서;
    상기 수조 내 해수의 온도를 측정하는 온도 센서
    상기 수조 내 해수에 이산화탄소를 공급하기 위한 이산화탄소 탱크;
    상기 수조 내 해수에 산소를 공급하기 위한 산소 탱크;
    상기 수조 내 해수의 온도를 조절하는 온도조절장치;
    상기 이산화탄소 탱크 및 상기 산소 탱크의 각 토출부에 설치되는 솔레노이드 밸브;
    상기 이산화탄소 탱크 및 상기 산소 탱크의 각 솔레노이드 밸브와 연결되어 상기 수조 내부로 이어지는 연결부; 및
    상기 pH 전극, 상기 DO 센서 및 상기 온도 센서로부터 받은 신호를 변환시키는 신호변환기;를 포함하고,
    상기 신호변환기로부터 신호를 받으며, 상기 솔레노이드 밸브의 개폐 및 상기 온도조절장치의 작동 또는 정지가 가능한 제어장치;를 구비한 것을 특징으로 하는,
    해양생물 실험용 해수의 pH 및 용존산소량 조절장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 온도조절장치는
    상기 수조 내 해수의 온도를 높이기 위한 히터(heater)와 상기 수조 내 해수의 온도를 낮추기 위한 쿨러(cooler)를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    해양생물 실험용 해수의 pH및 용존산소량 조절장치.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 온도 센서는
    상기 수조의 배수구와 인접하게 설치되는 것을 특징으로 하는,
    해양생물 실험용 해수의 pH 및 용존산소량 조절장치.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 온도조절장치는
    상기 수조에 해수가 투입되는 투입구와 인접하게 설치되는 것을 특징으로 하는,
    해양생물 실험용 해수의 pH 및 용존산소량 조절장치.
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