KR20200022120A - Iot기반의 육상 양어장 제어관리방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 용존산소량측정센서를 이용하여 수조의 최적 용존산소량을 설정하는 단계와, 어류의 먹이활동 시간 중에 미리 설정된 최적의 용존산소량에 이르도록 사료를 공급하기 직전 또는 동시에 밸브를 열어 산소를 공급하는 단계와, 상기 사료의 공급이 끝나고 어류의 먹이활동이 끝나면 밸브를 닫아 산소의 공급을 중단하는 단계로 이루어지는 IOT기반의 육상 양어장 제어관리방법을 제공하기 위한 것으로, 본 발명의 효과로는 용존산소량측정센서(DO센서)를 이용하여 수조의 용존산소량을 측정하되, 어류가 먹이활동을 시작하는 순간, 즉 사료를 공급한 순간부터 용존산소량을 높여줌으로써 수조 내에 순간적으로 줄어드는 용존산소량을 높여 어류가 먹이섭취활동을 함에 있어 신진대사가 활발히 이루어지도록 하여 효과적인 사료의 공급이 가능하고, 또 어류가 먹이활동을 끝낸 순간에는 액화산소의 공급을 차단함으로써 불필요한 액화산소의 낭비를 방지할 수 있는 매우 유용한 발명인 것이다.

Description

IOT기반의 육상 양어장 제어관리방법{ARTIFICIAL INTELLIGENCE TYPE INTEGRATION AUTOMATION METHOD BASED ON IOT SYSTEM}

본 발명은 IOT기반의 육상 양어장 제어관리방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 사료를 공급하기 직전 또는 동시에 산소를 공급하여 어류의 먹이활동과 동시에 수조 내에 순간적으로 줄어드는 용존산소량을 높여줌으로써 어류의 신진대사를 높여 효과적인 사료섭취활동이 이루어지도록 하고, 불필요한 액화산소의 낭비를 방지할 수 있는 IOT기반의 육상 양어장 제어관리방법에 관한 것이다.

일반적으로 각종 어류를 양식하는 대형의 수조 내에서 용존산소 역할은 물고기의 질병에 대한 저항력을 증진시키고 보다 적은 양의 사료로 보다 빠르게 성장케 할 수 있는 요인이 되는 것으로 알려져 있다.

양어장 수조에서는 일정한 곳에 갇힌 물에 물속의 영양염류인 질소나 인 등의 양이 늘어나는 부영양화 현상이 발생되는데, 이는 물속에 포함된 유기물이 물속에서 세균, 균류 등에 의하여 생화학적으로 분해되면서 물속에 녹아있는 산소 즉, 용존산소를 부족하게 하기 때문으로, 유기물의 생화학적 분해 시 물속에 포함된 산소가 많이 소비되거나 물에 지나치게 유기물이 많이 포함되어 있으면 수중의 산소가 결핍되면서 물이 썩는 부영양화 현상이 발생된다.

이와 같은 부영양화 현상은 수면에 조류피막이나 부패덩이가 생기고 냄새가 발생하거나 퇴색을 유발하게 되며 용존산소의 일주 변화폭을 크게 하고 야간에 용존산소를 매우 낮은 농도로 저감시켜 어류의 생존을 위협하게 되며, 산소 요구량을 증가시켜 용존산소를 감소시키게 되고, 유독성 조류를 발생시키는 문제가 있게 된다.

이와 같이 양식기술은 좁은 장소에서 다량의 어류를 양식하게 되면서 사료를 대량으로 사용하여 이로 부터 파생되는 여러가지 환경적인 문제를 야기시키고 있으며, 수처리나 교환을 위한 막대한 비용이 소요되어 경제성을 약화시키는 요인이 되고 있다. 따라서 양어장의 수중환경을 적정의 생육환경으로 조성하기 위해서는 지속적인 수질의 관리가 필요하다.

특히 용존산소량은 어류의 양식에 있어 어류의 생존과 생장에 있어 매우 중요한 요소로 이를 잘 제어해야하는 것은 양어장의 운영에 있어 이를 항상 확인하고 체크하여 적정상태의 용존산소량을 유지하여야 함은 당연하다. 이를 위해 종래 용존산소량의 관리를 위해 수조(양어장)의 용존산소량을 측정할 수 있는 센서와 전자식 밸브를 구비하는 액화산소탱크와, 상기 센서의 측정치를 분석하여 밸브를 개폐하기 위한 제어부로 이루어진다.

그런데 종래의 양어장에서는 수조 내의 어류가 사료를 먹기 시작하는 순간 현저히 낮아지는 용존산소량과 사료 섭취가 끝난 후의 용존산소량에 대한 분석이 시도된 적이 없다.

또한 이를 이용하여 언제 어류에게 먹이를 주는 것이 가장 바람직한 시점인가에 대한 분석도 이루어진바가 없어 어류에 불필요하게 자주, 또 과도하게 먹이를 제공함으로인해 오히려 어류의 배설물과 미섭취 상태로 분해 및 녹아 있는 사료로 인해 수질을 악화시키는 문제점을 갖는 것이다.

특히 양식비용 중에서 사료가 차지하는 비중이 30% 이상을 차지하므로 매일 급이하는 사료의 양과 회수를 정확히 계량함이 바람직하다. 특히 사료의 제공회수와 제공량은 수질환경과 양식어종의 종류, 건강상태 등 여러가지를 요소를 고려하여 결정하여야 하는데, 현재 종래 양어장의 사료급이 상황을 보면 정확한 분석없이 경험 및 노하우로 이루어지고 있는 실정이어서 수질의 오염, 적조, 기후변화 등 사육환경이 급격히 변했을 경우 폐사에 큰 원인이 되기도 하는 폐단을 갖는다.

[선행기술문헌]

1. 등록특허 10-1332263

상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 사료를 공급하기 직전 또는 동시에 산소를 공급하여 수조의 용존산소량을 높여줌으로써 어류의 먹이활동과 동시에 수조 내에 순간적으로 줄어드는 용존산소량을 높여줌으로써 어류의 신진대사를 높여 효과적인 사료섭취활동이 이루어지도록 하고, 또 어류가 먹이활동을 끝낸 순간에는 액화산소의 공급을 차단함으로써 불필요한 액화산소의 낭비를 방지할 수 있도록 함에 있다.

상기한 바와 같은 목적을 성취하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 해결수단을 살펴보면, 용존산소량측정센서(DO센서)를 이용하여 수조의 최적 용존산소량을 설정하는 단계와, 어류의 먹이활동 시간 중에 미리 설정된 최적의 용존산소량에 이르도록 사료를 공급하기 직전 또는 동시에 밸브를 열어 산소를 공급하는 단계와, 상기 사료의 공급이 끝나고 어류의 먹이활동이 끝나면 밸브를 닫아 산소의 공급을 중단하는 단계로 이루어짐을 특징으로 한다.

상기와 같은 본 발명의 효과로는 용존산소량측정센서(DO센서)를 이용하여 수조의 용존산소량을 측정하되, 어류가 먹이활동을 시작하는 순간, 즉 사료를 공급한 순간부터 용존산소량을 높여줌으로써 수조 내에 순간적으로 줄어드는 용존산소량을 높여 어류가 먹이섭취활동을 함에 있어 신진대사가 활발히 이루어지도록 하여 효과적인 사료의 공급이 가능하고, 또 어류가 먹이활동을 끝낸 순간에는 액화산소의 공급을 차단함으로써 불필요한 액화산소의 낭비를 방지할 수 있는 매우 유용한 발명인 것이다.

도 1은 본 발명의 구현을 위한 기존 양식장의 용존산소량 측정 그래프도.
도 2는 본 발명 IOT기반의 육상 양어장 제어관리방법의 흐름도.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 여기서 사용되는 전문용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 또 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함하는"의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 성분 및/또는 군의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다. 다르게 정의하지는 않았지만, 여기에 사용되는 기술용어 및 과학용어를 포함하는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 의미와 동일한 의미를 가진다. 보통 사용되는 사전에 정의된 용어들은 관련기술문헌과 현재 개시된 내용에 부합하는 의미를 가지는 것으로 추가 해석되고, 정의되지 않는 한 이상적이거나 공식적인 의미로 해석되지 않는다.

사시도를 참조하여 설명된 본 발명의 실시예는 본 발명의 이상적인 실시예를 구체적으로 나타낸다. 그 결과, 도해의 다양한 변형, 예를 들면 제조 방법 및/또는 사양의 변형이 예상된다. 따라서 실시예는 도시한 영역의 특정 형태에 국한되지 않으며, 예를 들면 제조에 의한 형태의 변형도 포함한다. 예를 들면, 편평하다고 도시되거나 설명된 영역은 일반적으로 거칠거나/거칠고 비선형인 특성을 가질 수 있다. 또 도면에 도시된 영역은 원래 대략적인 것에 불과하며, 이들의 형태는 영역의 정확한 형태를 도시하도록 의도된 것이 아니고, 본 발명의 범위를 좁히려고 의도된 것이 아니다.

이하, 본 발명에 따른 IOT기반의 육상 양어장 제어관리방법에 대한 바람직한 실시예에 대해 첨부된 도면들을 참조로 하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 구현을 위한 기존 양식장의 용존산소량 측정 그래프도이고, 도 2는 본 발명 IOT기반의 육상 양어장 제어관리방법의 흐름도이다.

본 발명의 실시예에 따른 IOT기반의 육상 양어장 제어관리방법은 다음과 같다.

즉 먼저 용존산소량측정센서(DO센서)를 이용하여 수조의 최적 용존산소량을 설정하는 단계와, 어류의 먹이활동 시간 중에 미리 설정된 최적의 용존산소량에 이르도록 사료를 공급하기 직전 또는 동시에 밸브를 열어 산소를 공급하는 단계와, 상기 사료의 공급이 끝나고 어류의 먹이활동이 끝나면 밸브를 닫아 산소의 공급을 중단하는 단계로 이루어진다.

상기 용존산소량측정센서(DO센서)는 수중에 위치하고 있으며, 인디게이터장치를 통해 제어부로 수조의 용존산소량 측정치를 전달하는 수단이다.

이때 최적 용존산소량이라 함은 수조 내에서 어류의 활성도가 가장 좋은 상태의 용존산소량을 의미하며, 또는 어류의 활동이 가장 왕성하거나 폐사율이 낮아지거나 하는 등의 어류의 신진대사가 최고의 상태가 되는 수조의 평균적인 용존산소량을 의미할 수도 있다.

이때 산소의 공급은 액화산소탱크와 산소공급배관에 의해 이루어지는데, 상기 산소의 공급 및 차단은 전자밸브에 의해 이루어진다. 상기 전자밸브의 제어는 제어부에 의해 이루어지고, 상기 제어부는 마이크로프로세서 및 PC 등에 의해 이루어진다.

이처럼 본 발명은 양어장에서는 수조 내의 어류가 사료를 먹기 시작하는 순간 현저히 낮아지는 용존산소량을 감안하여 사료를 공급하기 직전 또는 동시에 밸브를 열어 액화산소탱크 내의 산소를 수조에 공급하여 수조의 용존산소량을 미리 설정한 최적 용존산소량이 될 수 있도록 함으로써 어류가 먹이섭취활동을 함에 있어 신진대사가 활발히 이루어지도록 한다.

이로 인해 어류가 사료를 섭취하는 동안의 최적의 수질상태를 유지하게 되어 결국 최적의 상태에서 어류에 사료를 제공하는 것과 같은 상태가 되는 것이다.

또한 사료의 공급을 중단할 때, 즉 어류가 먹이활동을 끝낸 순간 제어부는 액화산소의 공급이 차단되도록 함으로써 불필요한 액화산소의 낭비를 방지할 수 있게 한다. 이때 어류가 먹이활동을 끝낸 순간이라 함은 어류가 더이상 사료를 먹지 않는 순간을 의미한다.

상술 한 바와 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예들에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허 청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다 할 것이다.

Claims (1)

1. 용존산소량측정센서를 이용하여 수조의 최적 용존산소량을 설정하는 단계와,
   어류의 먹이활동 시간 중에 미리 설정된 최적의 용존산소량에 이르도록 사료를 공급하기 직전 또는 동시에 밸브를 열어 산소를 공급하는 단계와,
   상기 사료의 공급이 끝나고 어류의 먹이활동이 끝나면 밸브를 닫아 산소의 공급을 중단하는 단계로 이루어짐을 특징으로 하는 IOT기반의 육상 양어장 제어관리방법.
   
   

Images