KR20190037089A - 소니케이터를 이용한 김 처리 장치 및 소니케이터를 이용한 김 처리 방법 - Google Patents

소니케이터를 이용한 김 처리 장치 및 소니케이터를 이용한 김 처리 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 소니케이터를 이용한 김 처리 장치 및 소니케이터를 이용한 김 처리 방법에 관한 것으로, 소니케이터를 이용한 김 처리 장치는, 바다에 부유할 수 있는 선박; 상기 선박에 놓여지며, 내부에 용액을 채울 수 있는 공간이 마련되어 있는 김 처리 수조; 김이 달라 붙어 있는 복수 개의 김 양식줄을 포함하여 이루어지며, 상기 김 양식줄을 상기 김 처리 수조의 일단에서 타단을 향하여 이동시킬 수 있는 김 이동 장치; 상기 김 처리 수조에 채워지는 산 용액; 상기 김 처리 수조에 연결되어 있으며, 상기 김 처리 수조에 초음파를 발생시킬 수 있는 소니케이터;를 포함하며, 상기 소니케이터에 의해 발생된 초음파는, 상기 김 처리 수조를 통해 상기 김 처리 수조에 채워지는 상기 산 용액에 전달되어 김을 처리하는 것을 특징으로 하는 것이며, 소니케이터를 이용한 김 처리 방법은, 김 처리 수조 배치 단계, 산 용액 희석 단계, 초음파 발생 단계, 김 처리 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 것이다.

Description

소니케이터를 이용한 김 처리 장치 및 소니케이터를 이용한 김 처리 방법 {Laver processing apparatus using sonicator and Laver processing method using sonicator}
본 발명은 소니케이터를 이용한 김 처리 장치 및 소니케이터를 이용한 김 처리 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 산 용액이 채워진 김처리 수조에 소니케이터를 이용하여 초음파를 발생시켜 김을 처리할 수 있는 소니케이터를 이용한 김 처리 장치 및 소니케이터를 이용한 김 처리 방법에 관한 것이다.
일반적으로 김을 양식할 때는 김만 자라는 것이 아니라 파래, 규조류, 잡태들도 엉켜서 자라기 때문에 고품질의 김 생산에 어려움이 있다. 이러한 파래, 규조류, 잡태들을 제거하기 위해서 염산을 사용하고 있으며, 염산을 통해 김양식에 피해를 주는 파래, 규조류, 잡태들을 제거할 수 있게 된다.
구체적으로, 김의 경우 파래, 규조류, 잡태에 비해 세포벽이 두껍기 때문에 염산에 대한 저항력이 높아, 염산 처리를 하면 김 이외의 파래, 규조류, 잡태를 제거할 수 있게 된다. 그러나 염산을 통한 김처리 방식은 다음과 같은 문제점이 있다.
김을 염산 처리할 경우 염산을 바닷물에 희석하고, 희석된 염산에 김을 10초~20초 가량 통과시키는 방식으로 김을 처리하게 된다. 김을 염산에 처리하기 위해 김이 양식되는 곳까지 염산을 이동시켜야 하며, 이동시킨 염산을 바닷물에 희석해서 사용한다.
염산의 경우 유해화학물질이며, 고농도의 염산은 매우 위험한 물질로 분류되므로, 정부는 고농도의 무기산 염산, 특히 35% 이상의 공업용 염산을 사용하지 못하게 규제하고 있다. 정부는 고농도의 공업용 염산 대신, 유기산과 무기산을 합성해 만든 산도 9.5% 수준의 김 활성처리제 사용을 권유하고 있다.
그러나 산도 9.5% 수준의 김 활성처리제를 사용하여, 김 처리를 할 경우 김 처리 양식장까지 상당히 많은 양의 김 활성처리제를 이송해가야 하는 문제점이 있다. 35% 이상의 공업용 염산을 사용할 경우 1통의 염산이면 김 처리 작업이 가능 하지만, 산도 9.5% 수준의 김 활성처리제를 사용하면 10통이나 쏟아 부어 작업을 해야 하는 문제점이 있다.
이러한 불편함 때문에 어민 일부는 불법으로 35% 이상의 공업용 염산을 사용하고 있는 일이 빈번하게 발생하고 있다. 그러나 35% 이상의 공업용 염산은 매우 위험한 물질로 분류되어 작업자가 위험에 노출되는 문제점이 있으며, 35% 이상의 공업용 염산에 의해 해양 환경오염도 심해지는 문제점이 있다.
상당수의 어민들은 저렴한 비용에 효과도 좋은 공업용 염산을 놔둔 채 정부의 규제 때문에 김 활성처리제를 사용하고 있는 문제점을 제기하고 있으나, 김 양식업자만을 위해 유해화학물질(고농도의 염산)을 다루는 관련 법령에 예외를 두기 힘든 실정이다. 이에 염산을 이용한 김 처리 방식의 효능을 개선하는 기술이 필요한 실정이다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 더욱 상세하게는 산 용액이 채워진 김처리 수조에, 소니케이터를 이용하여 초음파를 발생시켜 김을 처리할 수 있는 소니케이터를 이용한 김 처리 장치 및 소니케이터를 이용한 김 처리 방법에 관한 것이다.
상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 소니케이터를 이용한 김 처리 장치는, 바다에 부유할 수 있는 선박; 상기 선박에 놓여지며, 내부에 용액을 채울 수 있는 공간이 마련되어 있는 김 처리 수조; 김이 달라 붙어 있는 복수 개의 김 양식줄을 포함하여 이루어지며, 상기 김 양식줄을 상기 김 처리 수조의 일단에서 타단을 향하여 이동시킬 수 있는 김 이동 장치; 상기 김 처리 수조에 채워지는 산 용액; 상기 김 처리 수조에 연결되어 있으며, 상기 김 처리 수조에 초음파를 발생시킬 수 있는 소니케이터;를 포함하며, 상기 소니케이터에 의해 발생된 초음파는, 상기 김 처리 수조를 통해 상기 김 처리 수조에 채워지는 상기 산 용액에 전달되어 김을 처리하는 것을 특징으로 하는 것이다.
상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 소니케이터를 이용한 김 처리 장치의 상기 초음파의 주파수는, 15,000 Hz - 180,000 Hz 일 수 있다.
상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 소니케이터를 이용한 김 처리 장치의 상기 초음파의 주파수는, 15,000 Hz - 25,000 Hz 일 수 있다.
상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 소니케이터를 이용한 김 처리 장치의 상기 산 용액은 pH 5.0 이하 일 수 있다.
상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 소니케이터를 이용한 김 처리 장치의 상기 김 처리 수조는 상기 선박에 탈, 부착 가능한 것이 바람직하다.
상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 소니케이터를 이용한 김 처리 방법은, 바다에 부유하는 선박에, 내부에 용액을 채울 수 있는 공간이 마련되어 있는 김 처리 수조를 배치하는 단계; 상기 김 처리 수조에 산 용액을 채우고, 상기 산 용액을 바닷물로 희석하는 단계; 상기 김 처리 수조에 연결되어 있으며, 상기 김 처리 수조에 초음파를 발생시킬 수 있는 소니케이터를 통해 상기 김 처리 수조에 초음파를 발생시키는 단계; 김이 달라 붙어 있는 복수 개의 김 양식줄을 포함하여 이루어지며, 상기 김 양식줄을 상기 김 처리 수조의 일단에서 타단을 향하여 이동시킬 수 있는 김 이동 장치를 통해 김을 상기 김 처리 수조의 일단에서 타단으로 이동시키는 단계;를 포함하여 이루어지며, 상기 소니케이터에 의해 발생된 초음파는, 상기 김 처리 수조를 통해 상기 김 처리 수조에 채워지는 상기 산 용액에 전달되어 김을 처리하는 것을 특징으로 하는 것이다.
상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 소니케이터를 이용한 김 처리 방법의 상기 초음파의 주파수는, 15,000 Hz - 180,000 Hz 일 수 있다.
상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 소니케이터를 이용한 김 처리 방법의 상기 초음파의 주파수는, 15,000 Hz - 25,000 Hz 일 수 있다.
상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 소니케이터를 이용한 김 처리 방법의 상기 산 용액은 pH 5.0 일 수 있다.
상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 소니케이터를 이용한 김 처리 방법의 상기 김 처리 수조는 상기 선박에 탈, 부착 가능한 것이 바람직하다.
본 발명은 배에 탈부착 가능하며 산 용액이 채워진 김처리 수조에 소니케이터를 이용하여 초음파를 발생시켜 김을 처리함에 따라, 저농도의 산에서도 김을 효과적으로 처리할 수 있는 장점이 있다. 또한, 본 발명은 고농도의 염산을 사용하지 않아도 됨에 따라 해양 환경 오염을 방지할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 소니케이터를 이용한 김 처리 장치의 개략도를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 소니케이터를 이용한 김 처리 방법의 공정도를 나타내는 도면이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 실시 예에 따라 초음파를 이용하며 무기산을 통해 pH를 조절하여 파래를 제거하는 것과, 초음파를 이용하지 않고 무기산을 통해 pH를 조절하여 파래를 제거한 것을 비교한 것이다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 실시 예에 따라 초음파를 이용하며 유기산을 통해 pH를 조절하여 파래를 제거하는 것과, 초음파를 이용하지 않고 유기산을 통해 pH를 조절하여 파래를 제거한 것을 비교한 것이다.
도 7 내지 도 8은 본 발명의 실시 예에 따라 초음파의 주파수를 변화시키면서 유기산을 통해 파래를 제거하는 것을 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따라 초음파를 이용하여 잡태를 제거하는 것을 나타내는 도면이다.
도 10 내지 도 11은 본 발명의 실시 예에 따라 초음파를 이용하여 규조류를 제거하는 것을 나타내는 도면이다.
본 발명은 소니케이터를 이용한 김 처리 장치에 관한 것으로, 산 용액이 채워진 김처리 수조에, 소니케이터를 이용하여 초음파를 발생시켜 김을 처리할 수 있는 소니케이터를 이용한 김 처리 장치에 관한 것이다. 이하, 첨부된 도면을 통하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세하게 설명하기로 한다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 소니케이터를 이용한 김 처리 장치(100)는 선박(110), 김 처리 수조(120), 김 이동 장치(130), 산 용액(140), 소니케이터(150)를 포함하여 이루어진다.
상기 선박(110)은 바다에 부유할 수 있는 것으로, 김이 양식되고 있는 장소까지 이동하기 위한 이동수단이 된다. 상기 선박(110)을 김이 양식되고 있는 장소까지 이동시키고, 상기 선박(110) 내부에 배치되어 있는 상기 김 처리 수조(120)에 김을 담가서 김 처리를 진행할 수 있게 된다. 상기 선박(110)은 내부에 상기 김 처리 수조(120)를 배치하여 김 양식 장소까지 이동할 수 있다면, 다양한 선박이 사용될 수 있음은 물론이다.
상기 김 처리 수조(120)는 상기 선박(110)에 놓여 지는 것으로 내부에 용액을 채울 수 있는 공간이 마련되어 있는 것이다. 구체적으로, 상기 김 처리 수조(120)는 후술할 산 용액(140)과 바닷물이 함께 채워져 있는 것으로, 산 용액(140)을 바닷물에 희석되면서, 희석된 산 용액(140)이 저장될 수 있는 장소가 된다.
상기 김 처리 수조(120)에 희석된 산 용액(140)이 채워지면, 희석된 산 용액(140)에 김을 담가서 김을 처리하게 된다. 상기 김 처리 수조(120)에는 산 용액이 바닷물과 희석하기 위해, 바닷물을 끌어올리기 위한 펌프가 마련될 수도 있다.
상기 김 처리 수조(120)는 상기 선박(110)에 탈, 부착 가능하게 결합될 수 있는 것이다. 상기 김 처리 수조(120)를 상기 선박(110)에 탈, 부착 가능하게 결합함에 따라 상기 김 처리 수조(120) 사용 후에 청소를 용이하게 할 수 있으며, 필요한 선박에서 상기 김 처리 수조(120)를 선택적으로 사용할 수 있게 된다.
물론, 상기 김 처리 수조(120)는 상기 선박(110)에 탈, 부착 가능하게 결합되는 것으로 한정하는 것은 아니며, 상기 김 처리 수조(120)는 상기 선박(110)에 고정되어 있는 것일 수도 있다. 즉, 상기 김 처리 수조(120)는 상기 선박(110)에 탈, 부착 가능하게 결합되는 것일 수도 있으며, 상기 선박(110)에 고정적으로 결합되어 있는 것일 수도 있다.
상기 산 용액(140)은 상기 김 처리 수조(120)에 채워지는 것이다. 구체적으로 상기 산 용액(140)은 무기산으로도 이루어질 수 있으며, 유기산으로도 이루어질 수 있다. 상기 산 용액(140)은 상기 김 처리 수조(120)에 채워진 후, 바닷물과 희석되어 김 처리에 사용될 수 있게 된다. 후술하겠지만, 상기 산 용액(140)은 상기 소니케이터(150)에 의해 발생하는 초음파에 의해 저농도의 산 용액이더라도 김 처리가 가능하게 된다.
상기 산 용액(140)은 pH 5 이하로 이루어질 수 있으며, 바람직하게는 염산의 농도가 1.5% 이하로 이루어질 수 있다. 또한, 상기 산 용액(140)은 pH 1.0 내지 pH 2.0 로도 이루어질 수 있다. (여기서, 상기 산 용액(140)의 pH는 상기 산 용액(140)이 바닷물에 희석되었을 때의 pH를 나타낸다.) 이와 같은 저농도의 상기 산 용액(140)이 사용되어도, 상기 소니케이터(150)에 의해 초음파를 발생시키면 효과적인 김 처리가 가능해진다.
상기 소니케이터(150)는 상기 김 처리 수조(120)에 연결되어 있는 것으로, 상기 김 처리 수조(120)에 초음파를 발생시킬 수 있는 것이다. 상기 소니케이터(150)는 초음파에 해당하는 진동을 발생시킬 수 있는 장치로, 상기 김 처리 수조(120)에 초음파를 발생시킬 수 있다면, 상기 김 처리 수조(120)의 다양한 곳에 결합될 수 있다.
상기 소니케이터(150)에 의해 발생된 초음파는 상기 김 처리 수조(120)에 전달되어, 상기 김 처리 수조(120)에 채워져 있는 상기 산 용액(140)에 전달된다. 상기 소니케이터(150)에 의해 발생된 초음파가 상기 산 용액(140)에 전달되면, 산 용액의 작용과 초음파의 작용에 의해 김에 엉켜서 자라고 있는 파래, 규조류, 잡태를 효과적으로 제거할 수 있게 된다. 이때, 상기 소니케이터(150)에 의해 발생된 초음파의 주파수 영역은 15,000 Hz - 180,000 Hz 일 수 있으며, 15,000 HZ 내지 25,000Hz 으로 할 수도 있다.
상기 소니케이터(150)에 의해 발생된 초음파가 전달된 상기 산 용액(140)에 김을 담그기 위해서는 상기 김 이동 장치(130)가 사용될 수 있다. 상기 김 이동 장치(130)는 김을 상기 김 처리 수조(120)에 채워져 있는 상기 산 용액(140)에 담궜다가 빼낼 수 있는 장치라면 다양한 장치가 사용될 수 있다.
구체적으로, 상기 김 이동 장치(130)는 김이 달라 붙어 있는 복수 개의 김 양식줄(131)을 포함하여 이루어지며, 상기 김 양식줄(131)을 상기 김 처리 수조의 일단에서 타단을 향하여 이동시킬 수 있는 것이다. 김을 상기 김 처리 수조(120)에 채워져 있는 상기 산 용액(140)에 너무 오랫동안 두면, 김도 손상될 위험이 있다. 따라서 김을 상기 김 처리 수조(120) 내에서 이동시키면, 필요한 시간만큼만 김을 상기 산 용액(140)에 담굴수 있으며, 김을 연속적으로 처리할 수도 있다.
상기 김 이동 장치(130)는 상기 김 양식줄(131)을 이동시키기 위해 모터 등의 동력부가 마련될 수 있으며, 상기 김 양식줄(131)을 이동시키기 위한 고정대 및 롤러 등이 사용될 수도 있다.
상술한 소니케이터를 이용한 김 처리 장치를 사용하여 김을 처리하는 소니케이터를 이용한 김 처리 방법은 다음과 같다. 소니케이터를 이용한 김 처리 방법에서 사용되는 김 처리 장치는 상술한 소니케이터를 이용한 김 처리 장치와 동일한 것이므로, 그 상세한 설명은 생략한다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 소니케이터를 이용한 김 처리 방법은 김 처리 수조 배치 단계(S100), 산 용액 희석 단계(S200), 초음파 발생 단계(S300), 김 처리 단계(S400)를 포함하여 이루어진다.
상기 김 처리 수조 배치 단계(S100)는 바다에 부유하는 선박(110)에, 내부에 용액을 채울 수 있는 공간이 마련되어 있는 김 처리 수조(120)를 배치하는 단계이다. 상기 김 처리 수조 배치 단계(S100)에서는, 상기 김 처리 수조(120)를 상기 선박(110) 내에 배치하고, 김 처리를 할 수 있는 장소까지 상기 선박(110)을 이동시킨다.
여기서, 상기 김 처리 수조(120)는 상기 선박(110)에 탈, 부착 가능하게 결합될 수 있는 것이다. 상기 김 처리 수조(120)를 상기 선박(110)에 탈, 부착 가능하게 결합함에 따라 상기 김 처리 수조(120) 사용 후에 청소를 용이하게 할 수 있으며, 필요한 선박에서 상기 김 처리 수조(120)를 선택적으로 사용할 수 있게 된다.
상기 산 용액 희석 단계(S200)는 상기 김 처리 수조(120)에 산 용액(140)을 채우고, 상기 산 용액(140)을 바닷물로 희석하는 단계이다. 상기 김 처리 수조(120)에는 상기 산 용액(140)을 희석시키기 위해 바닷물을 끌어올릴 수 있는 펌프가 마련될 수 있다. 상기 산 용액(140)은 상기 김 처리 수조(120) 내부 공간에서 바닷물과 섞여서 희석된다.
상기 초음파 발생 단계(S300)는 상기 김 처리 수조(120)에 연결되어 있으며, 상기 김 처리 수조(120)에 초음파를 발생시킬 수 있는 소니케이터(150)를 통해 상기 김 처리 수조(120)에 초음파를 발생시키는 단계이다. 상기 소니케이터(150)에 발생한 초음파는 상기 김 처리 수조(120)를 통해 상기 산 용액(140)에 전달된다.
상기 산 용액(140)은 상기 소니케이터(150)에 의해 전달된 초음파를 통해 저농도에서 김 처리가 가능한 장점이 있다. 종래에는 김 처리를 위해 고농도의 산 용액이 필요하였지만, 본 발명은 소니케이터(150)를 통해 초음파를 발생시켜 상기 산 용액(140)에 초음파를 전달함에 따라 저농도의 산 용액에서도 김을 처리할 수 있게 된다.
여기서, 상기 소니케이터(150)에서 발생하는 초음파의 주파수는 20,000 Hz - 180,000 Hz 일 수 있으며, 상기 산 용액은 pH 5 이하일 수 있다. (바람직하게는 상기 산 용액은 염산 농도 1.5% 이하로 이루어질 수 있다.)
김 처리 단계(S400)는 김이 달라 붙어 있는 복수 개의 김 양식줄(131)을 포함하여 이루어지며, 상기 김 양식줄(131)을 상기 김 처리 수조(120)의 일단에서 타단을 향하여 이동시킬 수 있는 김 이동 장치(130)를 통해 김을 상기 김 처리 수조(120)의 일단에서 타단으로 이동시키는 단계이다.
김을 처리하기 위해서는 상기 산 용액(140)에 김을 담궜다가 빼내어야 하며, 너무 오랜 시간 동안 김을 담그고 있으면, 김도 손상될 위험이 있다. 따라서, 상기 김 이동 장치(130)에 의해 김을 상기 김 처리 수조(120) 일단에서 타단으로 이동하면서 상기 산 용액(140)에 담궈지게 하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 김 처리 이동 장치(130)를 통해 김을 상기 김 처리 수조(120) 일단에서 타단으로 이동시키면, 연속적으로 김을 처리할 수 있는 장점이 있다.
도 3 내지 도 11을 참조하면, 상기 소니케이터(150)에 의해 초음파를 발생시키면 효과적인 김 처리가 가능함을 알 수 있다.
도 3 내지 도 8은 초음파를 이용하여 파래를 제거하는 실시 예에 해당한다. (고품질의 김을 생산하기 위해 김 처리를 할 때, 파래는 제거해야 될 주요 대상이다.) 도 9는 초음파를 이용하여 잡태를 제거하는 실시 예를 나타내며, 도 10 내지 도 11은 초음파를 이용하여 규조류를 제거하는 실시 예에 해당한다.
도 3 내지 도 6은 깨끗한 해수에 파래를 풀어 약 2시간 정도 방치한 다음 pH 별로 파래를 처리한 것이다. 파래를 처리할 때는 산 용액에서 20초로 처리하였으며, 초음파를 발생시켰을 때와 초음파를 발생시키지 않았을 때를 나눠서 파래를 처리하였다. 처리한 파래를 2 L이상의 깨끗한 해수로 약 1분 정도 3번 이상 세척한 후 새로운 해수에 넣어 2시간 정도 통기 시킨 다음 안정화된 샘플을 염색액(Erythrosine, 0.1%)으로 30초 동안 처리하여 사세포를 염색 시킨다. 염색된 샘플은 2 L 이상의 깨끗한 해수로 5번 이상 세척하고 건조시킨 후 사세포율 [(염색된 면적/전체 파래 면적)×100]을 계산하였다.
도 3 및 도 4는 무기산(염산)을 통해 pH를 조절하고, 초음파를 발생시키지 않았을 때와 초음파를 20,000Hz로 발생시켰을 때(20kHz,600W,20초)의 파래의 사세포율을 나타낸 것이다. 도 4를 참조하면, 초음파를 발생시키지 않았을 때는 파래의 사세포율이 낮게 측정되지만, 초음파를 발생시키면 파래의 사세포율이 높아짐을 알 수 있다.
도 5 및 도 6은 유기산을 통해 pH를 조절하고, 초음파를 발생시키지 않았을 때와 초음파를 20,000Hz로 발생시켰을 때(20kHz,600W,20초)의 파래의 사세포율을 나타낸 것이다. 도 6을 참조하면, 초음파를 발생시키지 않았을 때는 파래의 사세포율이 낮게 측정되지만, 초음파를 발생시키면 파래의 사세포율이 높아짐을 알 수 있다.
즉, 초음파를 20,000Hz로 발생시키면, 산 용액이 pH 1.0 내지 pH 2.0으로 이루어져도 파래의 사세포율을 높일 수 있으며, 이를 통해 낮은 산 농도에서도 파래를 효과적으로 제거할 수 있게 된다. (pH가 2.0 보다 높아지면, 파래의 사세포율이 감소할 수 있으므로, 산 용액의 pH는 2.0 보다 작게 형성하는 것이 바람직하다.) 다만, 산 용액이 pH 1.0 내지 pH 2.0으로 한정되는 것은 아니며, 파래 이외의 규조류, 잡태 등을 제거하기 위해 다른 pH 범위를 갖는 산 용액이 사용될 수도 있다.
도 7 및 도 8은 상기 소니케이터(150)에서 발생된 초음파의 주파수별로 파래를 처리한 것이다. 도 7 및 도 8에서 파래의 사세포율을 계산하는 것은 도 3 내지 도 6에 사용된 방법과 동일하다. 도 7 및 도 8은 유기산을 사용하여 pH를 1.95로 하였으며 20초 동안 파래를 처리하였다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 상기 소니케이터(150)에서 발생된 초음파의 주파수가 20kHz(20,000Hz)에서 파래의 사세포율이 가장 높은 것을 알 수 있으며, 이에 상기 소니케이터(150)에서 발생된 초음파의 주파수는 15,000Hz 내지 25,000Hz 일 수 있으며, 20,000Hz 일 수 있다. 다만, 상기 소니케이터(150)에서 발생된 초음파의 주파수는 15,000Hz 내지 25,000Hz로 한정되는 것은 아니며, 파래 이외의 다른 규조류, 잡태 등을 제거하기 위해 15,000Hz 내지 180,000Hz의 주파수가 사용될 수도 있다.
도 9는 초음파를 이용한 김 양식 줄(131)에 잡태가 형성된 경우, 상기 소니케이터(150)에서 발생된 초음파를 통해 잡태를 처리한 것을 나타내는 실시 예이다. 도 9는 김 양식줄(131)을 적당한 길이로 자른 다음 20초 동안 산 또는 초음파를 처리한 것이다. 처리된 김 양식줄(131)은 2 L이상의 깨끗한 해수를 이용하여 3번 이상 세척한 다음 새로운 해수에 넣어 2시간 정도 통기 시킨 후 잡태 제거효율을 관찰한 것이다.
도 9를 참조하면, 종래의 산 용액 처리만으로는 김 양식줄(131)를 효율적으로 제거하지 못하였다. 그러나 본 발명의 실시 예와 같이 초음파로 처리할 경우(pH 8, 20kHz, 200W, 20초), 김 양식줄(131)의 잡태는 제거되고 김만 남아있을 수 있게 된다. 도 9를 살펴보면, 잡태는 산 용액을 사용하지 않고(pH 8), 초음파 처리만을 통해서도 제거될 수 있다.
도 10 및 도 11은 초음파를 이용하여 규조류를 제거한 것을 나타낸 것이다. 도 10 및 도 11은 김 엽체에 산 또는 초음파를 처리한 다음 광학 현미경을 이용하여 규조류를 관찰한 것이다.
도 10 및 도 11을 참조하면, 종래의 산 용액 처리만으로는 규조류를 효율적으로 제거하지 못하였으나, 본 발명의 실시 예와 같이 초음파로 처리할 경우((pH 8, 20kHz, 200W, 20초) 규조류는 쉽게 제거될 수 있게 된다. 도 10 및 도 11을 살펴보면, 규조류는 산 용액을 사용하지 않고(pH 8), 초음파 처리만을 통해서도 제거될 수 있다.
상술한 바와 같이, 도 3 내지 도 11을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따라 소니케이터(150)로 초음파를 발생시켜 김을 처리하면, 저 농도의 산 용액에서도 파래, 잡태, 규조류를 쉽게 제거할 수 있는 장점이 있다.
상술한 소니케이터를 이용한 김 처리 장치 및 소니케이터를 이용한 김 처리 방법은 다음과 같은 효과가 있다.
종래에는 김을 염산 처리할 경우 염산을 바닷물에 희석하여 사용하였으며, 염산의 경우 유해화학물질이며 고농도의 염산은 매우 위험한 물질로 분류되므로, 35% 이상의 고농도로 이루어진 공업용 염산을 사용하지 못하게 규제하고, 산도 9.5% 수준의 김 활성처리제를 사용하도록 하였다. 그러나 김 활성처리제로 김 처리를 할 경우 김 처리 양식장까지 상당히 많은 양의 김 활성처리제를 이송해야 하는 문제점이 있다. 35% 이상의 공업용 염산을 사용할 경우 1통의 염산이면 김 처리 작업이 가능하지만, 산도 9.5% 수준의 김 활성처리제를 사용하면 10통이나 쏟아 부어 작업을 해야 하기 때문에, 어민들은 불법으로 35% 이상의 공업용 염산을 사용하고 있는 일이 빈번하게 발생하고 있다.
그러나 본 발명은 소니케이터(150)를 통해 초음파를 발생시켜 김 처리 수조(120)에 채워져 있는 산 용액(140)에 초음파를 전달함에 따라, 저농도의 산 용액으로도 김을 처리할 수 있는 장점이 있다. 특히, 저농도의 산 용액으로도 김을 처리할 수 있게 되어 35% 이상의 공업용 염산을 사용하지 않아도 되며, 이동시켜야 하는 산 용액의 양도 감소하여 김 처리에 효율을 높일 수 있는 장점이 있다.
또한, 종래에는 35% 이상의 고농도 염산을 사용함에 따라 해양 환경오염이 발생하는 문제점이 있었는데, 본 발명의 저농도의 산 용액으로 김 처리를 함에 따라 종래에 비해 해양 환경오염을 보호할 수 있는 장점이 있다.
이상, 본 발명을 바람직한 실시 예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되지 않으며, 본 발명의 범주를 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 많은 변형이 제공될 수 있다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위를 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
100...김 처리 장치 110...선박
120...김 처리 수조 130...김 이동 장치
131...김 양식줄 140...산 용액
150...소니케이터
S100...김 처리 수조 배치 단계
S200...산 용액 희석 단계
S300...초음파 발생 단계
S400...김 처리 단계

Claims (10)

  1. 산을 이용하여 김을 처리하는 김 처리 장치에 있어서,
    바다에 부유할 수 있는 선박;
    상기 선박에 놓여지며, 내부에 용액을 채울 수 있는 공간이 마련되어 있는 김 처리 수조;
    김이 달라 붙어 있는 복수 개의 김 양식줄을 포함하여 이루어지며, 상기 김 양식줄을 상기 김 처리 수조의 일단에서 타단을 향하여 이동시킬 수 있는 김 이동 장치;
    상기 김 처리 수조에 채워지는 산 용액;
    상기 김 처리 수조에 연결되어 있으며, 상기 김 처리 수조에 초음파를 발생시킬 수 있는 소니케이터;를 포함하며,
    상기 소니케이터에 의해 발생된 초음파는, 상기 김 처리 수조를 통해 상기 김 처리 수조에 채워지는 상기 산 용액에 전달되어 김을 처리하는 것을 특징으로 하는 소니케이터를 이용한 김 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 초음파의 주파수는, 15,000 Hz - 180,000 Hz 인 것을 특징으로 하는 소니케이터를 이용한 김 처리 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 초음파의 주파수는, 15,000 Hz - 25,000 Hz 인 것을 특징으로 하는 소니케이터를 이용한 김 처리 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 산 용액은 pH 5.0 이하인 것을 특징으로 하는 소니케이터를 이용한 김 처리 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 김 처리 수조는 상기 선박에 탈, 부착 가능한 것을 특징으로 하는 소니케이터를 이용한 김 처리 장치.
  6. 산을 이용하여 김을 처리하는 김 처리 방법에 있어서,
    바다에 부유하는 선박에, 내부에 용액을 채울 수 있는 공간이 마련되어 있는 김 처리 수조를 배치하는 단계;
    상기 김 처리 수조에 산 용액을 채우고, 상기 산 용액을 바닷물로 희석하는 단계;
    상기 김 처리 수조에 연결되어 있으며, 상기 김 처리 수조에 초음파를 발생시킬 수 있는 소니케이터를 통해 상기 김 처리 수조에 초음파를 발생시키는 단계;
    김이 달라 붙어 있는 복수 개의 김 양식줄을 포함하여 이루어지며, 상기 김 양식줄을 상기 김 처리 수조의 일단에서 타단을 향하여 이동시킬 수 있는 김 이동 장치를 통해 김을 상기 김 처리 수조의 일단에서 타단으로 이동시키는 단계;를 포함하여 이루어지며,
    상기 소니케이터에 의해 발생된 초음파는, 상기 김 처리 수조를 통해 상기 김 처리 수조에 채워지는 상기 산 용액에 전달되어 김을 처리하는 것을 특징으로 하는 소니케이터를 이용한 김 처리 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 초음파의 주파수는, 15,000 Hz - 180,000 Hz 인 것을 특징으로 하는 소니케이터를 이용한 김 처리 방법.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 초음파의 주파수는, 15,000 Hz - 25,000 Hz 인 것을 특징으로 하는 소니케이터를 이용한 김 처리 방법.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 산 용액은 pH 5.0 이하인 것을 특징으로 하는 소니케이터를 이용한 김 처리 방법.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 김 처리 수조는 상기 선박에 탈, 부착 가능한 것을 특징으로 하는 소니케이터를 이용한 김 처리 방법.
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