KR20200103282A - 환경친화적 바이오플락 해마양식기술 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 해마서식에 필요한 자연환경을 생물학적·화학적·물리적측면을 고려하여 인위적으로 그 환경을 조성하고, 해마 양식밀도를 목표수준(1개체/인공해수1리터)까지 양식하는 과정을 통하여, 해마 양식과정에서 발생하는 노페물(배설물, 먹이잔량 등)을 미생물군락에 의해 분해되도록 생물학적·화학적·물리적측면의 정보를 획득·정립한다.
상기 과정을 통하여 축적 및 정립된 정보에 따라, 육상에서의 해마양식에 필요한 인공해수 양식시스템에 해마양식에 적합하도록 외부에서 인공배양한 해마양식 바이오플락 미생물군락 형성시켜 친환경 바이오플락 해마양식기술을 확립한다.
본 발명은 연근해안의 해수 또는 용암해수를 활용한 해마양식과정에서 양식해수 환수(換水)과정에서 발생하는 연근해안 해양오염문제와 자연재해 등으로 오염된 해수 활용으로 인한 양식해마의 폐사 문제와 이를 극복하기 위한 항생제, 수질개선제 등 각종 화학물질 사용으로 인한 해양생태계의 오염과 양식해마의 안전성(safety) 문제를 해소할 수 있다. 또한 미세플라스틱으로 인한 해양오염과 미세풀라스틱 등 해양오염물질이 축적된 자연산수산물에 대한 우려를 해소할 수 있으며, 양식용 해수를 교환하거나 외부에서 들여올 필요 없기 때문에 병원균 유입을 원천 차단 할 수 있는 무환수-무방류 양식기술로 이를 활용한 해마양식기술은 고부가가치 어종인 해마양식의 획기적인 기술이다.
본 발명 기술은 기존의 해수어 수산양식을 위해서는 바다인근 또는 용암해수 등이 공급 가능한 지역에 한정된 수산양식이 가능하였으나, 본 발명 기술을 활용할 경우 도시, 농촌, 산촌지역뿐만 아니라 우주 어디라도 때와 장소에 구애됨 없이 어느 곳이든 수산양식이 가능한 기술로 도시빌딩어업도 가능한 수산양식기술로 스마트팜 구현의 한 가지 우수 사례가 될 수 있다.
상기 과정을 통하여 축적 및 정립된 정보에 따라, 육상에서의 해마양식에 필요한 인공해수 양식시스템에 해마양식에 적합하도록 외부에서 인공배양한 해마양식 바이오플락 미생물군락 형성시켜 친환경 바이오플락 해마양식기술을 확립한다.
본 발명은 연근해안의 해수 또는 용암해수를 활용한 해마양식과정에서 양식해수 환수(換水)과정에서 발생하는 연근해안 해양오염문제와 자연재해 등으로 오염된 해수 활용으로 인한 양식해마의 폐사 문제와 이를 극복하기 위한 항생제, 수질개선제 등 각종 화학물질 사용으로 인한 해양생태계의 오염과 양식해마의 안전성(safety) 문제를 해소할 수 있다. 또한 미세플라스틱으로 인한 해양오염과 미세풀라스틱 등 해양오염물질이 축적된 자연산수산물에 대한 우려를 해소할 수 있으며, 양식용 해수를 교환하거나 외부에서 들여올 필요 없기 때문에 병원균 유입을 원천 차단 할 수 있는 무환수-무방류 양식기술로 이를 활용한 해마양식기술은 고부가가치 어종인 해마양식의 획기적인 기술이다.
본 발명 기술은 기존의 해수어 수산양식을 위해서는 바다인근 또는 용암해수 등이 공급 가능한 지역에 한정된 수산양식이 가능하였으나, 본 발명 기술을 활용할 경우 도시, 농촌, 산촌지역뿐만 아니라 우주 어디라도 때와 장소에 구애됨 없이 어느 곳이든 수산양식이 가능한 기술로 도시빌딩어업도 가능한 수산양식기술로 스마트팜 구현의 한 가지 우수 사례가 될 수 있다.
Description
본 발명은 해마(seahorse) 바이오플락 양식기술에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 육상에서 인공해수를 만들고 인공해수에 미생물군락을 조성하여 해마 양식과정에서 발생하는 노폐물이 미생물군락에 의해 자연분해 됨으로 인공해수 교환 없이 지속적으로 해마를 대량 양식하는 친환경 수산양식기술에 관한 것이다.
최근 환경과 건강에 대한 관심 증가로 양식기술에서도 친환경 신(新)기술의 요구가 거세지고 있는 시대이다. 이에 따라 학계뿐 아니라 수산업 현장에서도 바이오플락(Biofloc)을 이용한 환경친화적인 수산양식에 대한 관심이 크게 증가하고 있다.
바이오플락 양식기술이란 양식 과정에서 발생되는 암모니아가 식물성플랑크톤, 질화세균, 타가영양세균의 세 가지 경로에 의해서 제거되는 것으로 광합성 및 화학적 자가영양이 우점하는 군집을 타가영양 미생물이 우점하는 군집으로 전환시킴으로써 양식활동에서 발생되는 암모니아를 보다 효율적으로 제거하는 것이다. 자가영양세균과는 달리 타가영양세균은 유기탄소를 이용하여 독성의 암모니아를 세균단백질로 직접 동화시키며 증식된 세균은 양식 사육 수(水) 내의 미세조류, 원생동물 등 다른 미생물 및 미세유기물 등과 결합, 플락(미생물총)을 형성하여 이것이 다시 양식하는 사육생물에게 먹이로 섭식된다는 원리이다. 이론적으로 양식 사육수내에 유기탄소만 충분히 존재한다면 타가영양세균에 의한 유해한 사육수내 암모니아의 제거가 거의 무제한으로 진행되는 친환경 미래 신양식기술이라 할 수 있다.
현재 우리나라의 양식은 대부분 사육수 환수(換水)에 의존하여 수질을 관리하는 형태로 양식 폐수가 대량으로 발생해 양식장 인근에 부영양화, 적조발생, 지하수 오염, 연근해오염 등 많은 환경오염을 유발시키고 있다. 또한, 열악한 환경에서 양식되는 어류는 바이러스에 매우 취약하여 질병 발생 즉시 대량 폐사하며, 질병 피해를 입지 않은 사업장이 없을 정도로 광범위하게 확산되어 있다. 이것은 폐사에 의한 경제적 손실 이외에 다시 2차적 환경오염을 야기하여 주변 수계의 환경파괴로 이어지고 있다.
또한, 수익성 향상을 위해 고밀도로 양식하면서 항생제, 수질개선제, 각종 약품 등을 사용 하는데 이는 양식어류 체내에 축적되어 사람이 섭취할 때 인체에 위해성을 줄 수 있다. 지난 몇 년간 양식 수산물에서 말라카이트그린과 항생제 과다 검출 문제가 사회 이슈가 되었던 것을 기억하고 국민 대다수가 항생제나 유해물질이 들어있지 않은 양질의 수산물을 원한다는 점을 고려한다면 향후 양식기술은 무농약-무항생제-무수질개선제 방식으로 전환될 필요가 있다. 친환경적 방식으로 양식기술이 전환되기 위해서는 친환경적이며 동시에 경제성도 함께 확보된 기술개발이 뒷받침되어야 한다.
본 발명은 해마(seahorse) 바이오플락(biofloc) 양식기술에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 육상에서 인공해수를 만들고 인공해수에 미생물군락을 조성하여 해마 양식과정에서 발생하는 노폐물이 미생물군락(바이오플락)에 의해 자연분해 됨으로 인공해수 교환 없이 지속적으로 해마를 대량 양식하는 친환경 수산양식기술 확립에 목적이 있다.
본 발명은 해마(seahorse) 바이오플락(biofloc) 양식기술을 정립하기 위한 것으로 기계장치를 통하여 인공해수를 강제 순환시키는 양식시스템을 조성하고, 이 가운데 해마가 서식하는 자연환경에 분포하는 생물자원을 인공 배치하는 방법을 통하여, 해마 바이오플락 양식환경 조성에 필요한 미생물의 종류와 밀도 등 해마양식 바이오플락 환경 정립에 필요한 정보를 획득하는 특징이 있다. 또한 해마 양식밀도를 해마성체 1마리 당 인공해수 1리터 수준 밀도까지 높여 고밀도 바이오플락 해마양식 기술을 실현하는 상업적 우수성 구비가 본 개발 기술의 특징이다.
본 발명은 해마서식에 필요한 자연환경을 생물학적·화학적·물리적측면을 고려하여 인위적으로 그 환경을 조성하고, 해마 양식밀도를 목표수준(1개체/인공해수1리터)까지 양식하는 과정을 통하여, 해마 양식과정에서 발생하는 노페물(배설물, 먹이잔량 등)을 미생물군락에 의해 분해되도록 생물학적·화학적·물리적측면의 정보를 획득·정립한다.
상기 과정을 통하여 축적 및 정립된 정보에 따라, 육상에서의 해마양식에 필요한 인공해수 양식시스템에 해마양식에 적합하도록 외부에서 인공배양한 해마양식 바이오플락 미생물군락 형성시켜 친환경 바이오플락 해마양식기술을 확립한다.
본 발명은 연근해안의 해수 또는 용암해수를 활용한 해마양식과정에서 양식해수 환수(換水)과정에서 발생하는 연근해안 해양오염문제와 자연재해 등으로 오염된 해수 활용으로 인한 양식해마의 폐사 문제와 이를 극복하기 위한 항생제, 수질개선제 등 각종 화학물질 사용으로 인한 해양생태계의 오염과 양식해마의 안전성(safety) 문제를 해소할 수 있다. 또한 미세플라스틱으로 인한 해양오염과 미세풀라스틱 등 해양오염물질이 축적된 자연산수산물에 대한 우려를 해소할 수 있으며, 양식용 해수를 교환하거나 외부에서 들여올 필요 없기 때문에 병원균 유입을 원천 차단 할 수 있는 무환수-무방류 양식기술로 이를 활용한 해마양식기술은 고부가가치 어종인 해마양식의 획기적인 기술이다.
본 발명 기술은 기존의 해수어 수산양식을 위해서는 바다인근 또는 용암해수 등이 공급 가능한 지역에 한정된 수산양식이 가능하였으나, 본 발명 기술을 활용할 경우 도시, 농촌, 산촌지역뿐만 아니라 우주 어디라도 때와 장소에 구애됨 없이 어느 곳이든 수산양식이 가능한 기술로 도시빌딩어업도 가능한 수산양식기술로 스마트팜 구현의 한 가지 우수 사례가 될 수 있다.
도 1은 친환경 바이오플락 해마양식기술을 구현하기 위한 해마양식 해수의 자연정화 과정 개념도.
도 2는 친환경 바이오플락 해마양식기술 개념도.
도 3은 해마서식에 필요한 자연환경을 생물학적·화학적·물리적측면을 고려하여 인위적으로 그 환경을 조성하고, 해마 양식밀도를 목표수준(1개체/인공해수1리터)까지 양식하는 과정을 통하여 획득한 미생물 조사를 위한 미생물배양과정.
도 2는 친환경 바이오플락 해마양식기술 개념도.
도 3은 해마서식에 필요한 자연환경을 생물학적·화학적·물리적측면을 고려하여 인위적으로 그 환경을 조성하고, 해마 양식밀도를 목표수준(1개체/인공해수1리터)까지 양식하는 과정을 통하여 획득한 미생물 조사를 위한 미생물배양과정.
바이오플락(BIO FLOC)을 활용하여 해마양식 사육 수(인공해수)내 암모니아를 유기물로 전환시키는 기술
- 암모니아가 생물 체내로 유입되면 단백질구조변형에 의한 장기 손상을 일으켜 사망에 이르게 하며, 암모니아 농도가 증가하게 되면 사료 섭취 둔화/중지, 수중 세균 번식, 면역력 약화 등을 초래 질병이 발생될 가능성이 높아진다.
- 양식장 사육 수(인공해수)내 생물활동에 의해 암모니아가 축적되며 0.1 ppm 이상으로 상승
하면 성장 및 생존에 영향을 미치기 시작하므로 사육수내 암모니아 농도를 0.1 ppm 이하에서 관리 필요(기존 양식 기술에서는 기존 사육 수(해수 또는 용암해수)를 버리고 새로 채우는 과정을 수 일 단위로 지속 교환하는 방법으로 암모니아 농도를 유지 관리하며, 이로 인한 연근해안 오염문제 발생한다.
- 본 발명 기술은 생태순환형 양식 기술로 수조 속 천연미생물을 이용하여 암모니아를 질산화 공정 및 탈질화 공정을 거쳐 제거시키거나 다른 형태의 신유기물 로 전환시켜, 친환경 바이오플락 해마양식기술을 뒷받침한다.
천연미생물에 의한 암모니아의 아질산염 전환 기작
- NH3 + O2 + NADH + H+ → NH2OH + H2O + NAD+
- NH2OH + O2 → NO2- + H2O + H+
- 전체 : NH3 + 2O2 + NADH → NO2- + 2H2O + NAD+
천연미생물에 의한 아질산염의 질산염 전환 기작
- NO2- + 1/2O2→ NO3
- Nitrite oxidase 관여
- 암모니아가 생물 체내로 유입되면 단백질구조변형에 의한 장기 손상을 일으켜 사망에 이르게 하며, 암모니아 농도가 증가하게 되면 사료 섭취 둔화/중지, 수중 세균 번식, 면역력 약화 등을 초래 질병이 발생될 가능성이 높아진다.
- 양식장 사육 수(인공해수)내 생물활동에 의해 암모니아가 축적되며 0.1 ppm 이상으로 상승
하면 성장 및 생존에 영향을 미치기 시작하므로 사육수내 암모니아 농도를 0.1 ppm 이하에서 관리 필요(기존 양식 기술에서는 기존 사육 수(해수 또는 용암해수)를 버리고 새로 채우는 과정을 수 일 단위로 지속 교환하는 방법으로 암모니아 농도를 유지 관리하며, 이로 인한 연근해안 오염문제 발생한다.
- 본 발명 기술은 생태순환형 양식 기술로 수조 속 천연미생물을 이용하여 암모니아를 질산화 공정 및 탈질화 공정을 거쳐 제거시키거나 다른 형태의 신유기물 로 전환시켜, 친환경 바이오플락 해마양식기술을 뒷받침한다.
천연미생물에 의한 암모니아의 아질산염 전환 기작
- NH3 + O2 + NADH + H+ → NH2OH + H2O + NAD+
- NH2OH + O2 → NO2- + H2O + H+
- 전체 : NH3 + 2O2 + NADH → NO2- + 2H2O + NAD+
천연미생물에 의한 아질산염의 질산염 전환 기작
- NO2- + 1/2O2→ NO3
- Nitrite oxidase 관여
Claims (1)
- 해마서식에 필요한 자연환경을 생물학적·화학적·물리적측면을 고려하여 인위적으로 그 환경을 조성하고, 해마 양식밀도를 목표수준(1개체/인공해수1리터)까지 양식하는 과정을 통하여, 해마 양식과정에서 발생하는 노페물(배설물, 먹이잔량 등)을 미생물군락에 의해 분해되도록 생물학적·화학적·물리적측면의 정보를 획득·정립한다. 그리고 이 과정을 통하여 육상에서 해마양식에 필요한 인공해수 양식시스템에 해마양식에 적합하도록 외부에서 인공배양한 해마양식 바이오플락 미생물군락 형성시켜 친환경 바이오플락 해마양식 방법.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020190021538A KR20200103282A (ko) | 2019-02-25 | 2019-02-25 | 환경친화적 바이오플락 해마양식기술 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020190021538A KR20200103282A (ko) | 2019-02-25 | 2019-02-25 | 환경친화적 바이오플락 해마양식기술 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20200103282A true KR20200103282A (ko) | 2020-09-02 |
Family
ID=72450008
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020190021538A KR20200103282A (ko) | 2019-02-25 | 2019-02-25 | 환경친화적 바이오플락 해마양식기술 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20200103282A (ko) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113173638A (zh) * | 2021-04-26 | 2021-07-27 | 张友昀 | 一种促进除氮效果的方法 |
| CN115286112A (zh) * | 2022-06-27 | 2022-11-04 | 宁波大学 | 一种基于海马齿浮床技术净化养殖废水处理的方法 |
-
2019
- 2019-02-25 KR KR1020190021538A patent/KR20200103282A/ko not_active Application Discontinuation
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|---|---|---|---|---|
| CN113173638A (zh) * | 2021-04-26 | 2021-07-27 | 张友昀 | 一种促进除氮效果的方法 |
| CN115286112A (zh) * | 2022-06-27 | 2022-11-04 | 宁波大学 | 一种基于海马齿浮床技术净化养殖废水处理的方法 |
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|---|---|---|---|
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