KR20210017412A - 소형 여과기가 부착된 바이오플락 기반의 아쿠아포닉스 재배 시스템 - Google Patents

소형 여과기가 부착된 바이오플락 기반의 아쿠아포닉스 재배 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 소형 여과기가 부착된 바이오플락 기반의 아쿠아포닉스 재배 시스템에 관한 것으로, 보다 자세하게는 무환수, 무인공양액, 무농약, 및 무항생제 시스템으로서, 어류의 양식 및 식물의 재배가 동시에 가능한 친환경 양식/재배 시스템에 관한 것이다.

Description

소형 여과기가 부착된 바이오플락 기반의 아쿠아포닉스 재배 시스템{Aquaponics cultivation system based on Biofloc technology with compact filter}
본 발명은 소형 여과기가 부착된 바이오플락 기반의 아쿠아포닉스 재배 시스템에 관한 것으로, 보다 자세하게는 탈부착이 가능하고, 필터 교체가 용이할 뿐만 아니라, 바이오플락 양식수조의 사육수 내에 포함되어 있는 유기고형물을 효과적으로 제거할 수 있는 소형 여과기가 부착된 바이오플락 기반의 아쿠아포닉스 재배 시스템 등에 관한 것이다.
1950년대 이후 의학과 보건 시설이 발달함에 따라 인구 성장은 더욱 증가하고 있으며, 2050년의 세계 인구는 약 90억 명에 이를 것으로 전망되고 있다. 이러한 인구 증가 문제는 식량, 자원, 환경문제 등과 밀접하게 얽혀져 있으며, 이 중 식량 문제와 관련하여 지금까지는 대부분 축산업을 통하여 육류로 단백질이 공급되어져 왔으나, 최근 축산물의 생산 한계로 인하여, 육류의 대안으로서 수산물 양식을 통한 단백질의 공급 방안에 대한 관심이 증가되고 있는 추세이다. 양식에 의한 수산물의 생산은 매년 5.2~7.7%의 높은 증가율을 보이고 있으며, 이제는 잡는 어업보다는 기르는 어업으로 수산물의 생산 방법의 전환이 이루어지고 있다. 그러나 이러한 수산물의 양식은 일정한 구역이나 제한된 수조 시설에서 양식 생물을 번식시키고 성장시키기 때문에 지속적으로 배설물, 사료 찌꺼기, 폐사체 등의 오염물질이 축적되고, 이로 인하여 오염된 양식장 배출수, 질병 감염, 자가 오염 등의 문제점이 나타나며, 이를 해결하기 위하여 양식장에 항생제 등을 처리하는 방법도 사용되었으나, 이러한 방법은 잔류 항생제 문제로 인한 한계점을 가지고 있다.
따라서, 최근에는 이와 같은 문제점을 극복하기 위하여, 미생물을 이용한 바이오플락 양식 시스템(Biofloc technology aquaculture system)이 주목받고 있다. 바이오플락 양식 시스템이란, 기존의 순환 여과식 양식 방법과는 달리 수처리 설비 없이 양식 과정에서 발생되는 암모니아, 사료 찌꺼기, 배설물, 폐사체 등의 입자들을 종속영양세균(heterotrophic bacteria) 및 독립영양세균(autotrophic bacteria)을 이용하여 분해함으로써 수질 정화 기능을 가능하게 할 뿐만 아니라, 상기 입자들을 양식 어류가 섭취 가능한 아미노산, 저분자 단백질, 새로운 유기물 등의 먹이로 전환시켜 필요한 사료의 양을 감소시키는 친환경 양식 기술이다. 바이오플락 양식 시스템을 이용하게 되면, 미생물 순환 생태계를 조성되어 환수의 필요성을 감소시켜 환경 오염을 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라, 환수에 필요한 에너지, 사료 손실 등을 크게 줄일 수 있다. 또한, 환수의 필요성이 감소되기 때문에 외부로부터 바이러스, 세균 등의 유입이 제한되기 때문에 질병 감염의 위험성이 현저히 낮기 때문에 작은 면적에서 고밀도 양식이 가능하다.
그러나 현재의 바이오플락 기술을 이용한 사육수 정화 시스템은 한계가 있어 새로운 사육수를 지속적으로 공급해야할 필요성이 있고, 수조에 수용된 어류의 개체수가 증가되면 사육수의 정화 효율이 감소되기 때문에, 최종적으로는 사육수의 교체를 필요로한다는 한계점을 가지고 있다.
이러한 한계점을 개선하기 위하여, 최근에는 아쿠아포닉스 재배 시스템(Aquaponics cultivation system)에 대한 관심이 증가되고 있는 추세이다. 아쿠아포닉스 재배 시스템이란, 어류의 양식과 수경재배를 융합한 기술로서, 수조에서는 어류를 양식하고, 수조에서 발생된 오염 물질을 생물 여과조로 보내, 1 차적으로 정화하고, 이를 수경 재배에 사용하는 순환형 시스템이다. 아쿠아포닉스 재배 시스템은 친환경적이며, 실내 사육이 가능하여 외부와 단절된 구조이기 때문에 외부로부터 유입되는 병해충의 피해가 없다. 따라서, 농약, 양액, 항생제 등의 인위적인 첨가물을 필요로 하지 않는 효율적인 생산 시스템이다. 그러나 이러한 아쿠아포닉스 재배 시스템의 경우에도 바이오플락 양식 시스템에서 발생되는 총부유고형물(Total Suspended Solids)의 여과가 필요하다. 총부유고형물이 여과되지 않은 상태에서 수경재배식물에 공급될 경우, 식물의 뿌리에 부착되어 성장을 저해하거나, 수경 재배조 안에 축적되어 수질을 악화시켜, 결국은 식물이 사망하게 되는 결과를 야기할 수 있기 때문에, 총부유고형물의 제거를 위한 사육수의 일부를 교체하거나, 추가적인 생물 여과조를 장착하여야 하기 때문에 유지가 용이하지 않다.
따라서, 사육수의 교체를 필요로 하지 않는, 즉, 총부유고형물을 여과할 수 있는, 배출수가 전혀 없는 새로운 아쿠아포닉스 시스템의 개발이 필요한 실정이다.
국내등록특허 제10-1370075호는 어류의 서식공간을 제공하고, 어류의 생육에 필요한 물이 유입되고 배출되는 수조와 박테리아를 이용하여 수조로부터 유입되는 어류의 배설물을 포함하는 물을 식물의 재배에 필요한 양분을 포함하는 1차양액으로 변환하는 바이오필터, 이로부터 1차양액을 공급받아 1차양액에 포함된 고형물질을 여과한 2차양액으로 만들어 배출하는 고체여과기와 고체여과기로부터 2차양액을 공급받아 상기 식물을 재배하고, 상기 2차양액에 포함된 양분의 적어도 일부가 식물에 흡수되어 제거된 3차양액을 배출하는 식물재배장치 및 수조와 연결되고 식물재배장치로부터 배출되는 3차양액을 다시 수조로 회수하는 양액회수유로를 포함하는 식물재배 시스템에 대하여 개시하고 있다. 그러나 상기 바이오필터 및 고체여과기는 대형으로, 식물재배 시스템 자체에 장착되어 있는 여과기로서, 탈부착이 가능한 소형 여과기에 대해서는 개시되어 있지 않다. 국내공개특허 제10-2018-0011533호는 내부에 사육수가 수용되어 관상어가 사육되는 복수의 사육수조; 사육수조에서 관을 통해 배출된 사육수를 여과하는 복수의 여과수조, 여과수조에서 다시 관을 통해 배출된 사육수를 여과하는 여과조와 펌프, 프레임으로 구성되어 있으며, 한정된 공간에서 다양한 어류의 양식 및 식물의 재배를 함으로서 다양한 어류를 기르는 시스템에 관하여 개시하고 있다. 그러나 상기 여과수조 및 여과조는 수초박스, 여과박스, 여과조 등 아쿠아포닉스 시스템 자체에 장착되어 있는 여과기로서, 탈부착이 가능한 소형 여과기에 대해서는 개시되어 있지 않다. 국내 등록특허공보 제10-1549217호는 재배조가 수평축을 중심으로 회전 가능하여 재배조가 연결된 재배조 연결축을 수평, 수직, 또는 비스듬히 배치함에 따라 단층, 복층, 또는 계단식 재배조를 구성할 수 있어 양식장의 환경 및 구조에 따라 공간활용을 극대화할 수 있는 다변형 아쿠아포닉스 식물재배 시스템에 관하여 개시하고 있다. 그러나 아쿠아포닉스 시스템에서 발생되는 총부유고형물을 제거할 수 있는 여과기에 대해서는 개시되어 있지 않다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술상의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 배출수가 전혀 없어 환경 오염의 저감에 효과적이며, 항생제, 농약 및 양액의 첨가를 필요로 하지 않기 때문에 실질적인 친환경 아쿠아포닉스 재배 시스템인, 소형 여과기가 부착된 바이오플락 기반의 아쿠아포닉스 재배 시스템 및 이를 이용한 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
그러나 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 과제에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명은 (a) 아쿠아포닉스 본체의 상단부에 위치하는 식물 식재구; 바이오플락 양식수조 본체로부터 배출된 사육수를 유입시켜주는 입수구; 및 아쿠아포닉스 본체의 하단부에 위치하는, 아쿠아포닉스 본체에서 사용된 재배수를 배출하는 배출구를 포함하는, 식물 재배를 위한 아쿠아포닉스 본체; (b) 아쿠아포닉스에서 배출된 재배수를 유입시켜주는 입수구; 및 바이오플락 양식수조 본체에서 사용된 사육수를 배출시켜주는 배출구를 포함하는, 어류의 양식을 위한 바이오플락 양식수조 본체; (c) 아쿠아포닉스 본체와 바이오플락 양식수조 본체를 연결시켜주는 입수관 및 배수관; 및 (d) 상기 입수관에 장착된 소형 여과기를 포함하는, 소형 여과기가 부착된 바이오플락 기반의 아쿠아포닉스 재배 시스템을 제공한다.
본 발명의 일 구체예에 있어서, 상기 소형 여과기는 가로 길이는 10 내지 30 cm, 세로 길이는 20 내지 50 cm이거나, 또는 가로 길이나 15 내지 20 cm, 세로 길이가 30 내지 40 cm인 것을 특징으로 하며, 상기 소형 여과기 본체는 일측에 개폐 및 투시가 가능한 점검창을 가지고 있어, 필터의 교체 시기를 확인하는 것과 필터의 교체가 용이하다. 또한, 상기 소형 여과기 본체의 내부는 중공의 공간을 가지고 있어 어떠한 종류의 필터도 사용 가능하며, 소형 여과기의 상단 및 하단에는 밸브가 장착되어 있어 물의 흐름을 조절할 수 있다. 또한, 상기 소형 여과기는 소형으로서 탈부착 및 이동이 용이하다.
본 발명의 다른 구체예에 있어서, 상기 재배 시스템은 무인공양액, 무농약, 무항생제, 및 무환수 시스템인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 구체예에 있어서, 상기 아쿠아포닉스 본체 및/또는 바이오플락 양식수조 본체에는 에어레이션 및 공기 주입을 위한 에어인젝터, 산소주입기 등이 설치되어 있을 수 있으며, 에어레이션을 위한 장치라면 이에 제한되지 않는다.
본 발명의 또 다른 구체예에 있어서, 상기 배수관에는 식물의 뿌리가 물에 잠기는 정도를 조절할 수 있는 수위조절관 및 수위조절밸브를 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 구체예에 있어서, 상기 입수관 또는 배수관에는 밸브가 설치되어, 재배수 및/또는 사육수의 유입량, 배출량, 수류 세기 등을 조절할 수 있으며, 이외에도 모든 장치에는 밸브를 장착하여 강약을 조절할 수도 있다.
또한, 본 발명은 상기 소형 여과기가 부착된 바이오플락 기반의 아쿠아포닉스 재배 시스템을 이용하는 식물재배 방법을 제공한다.
본 발명은 소형 여과기가 부착된 바이오플락 기반의 아쿠아포닉스 재배 시스템은 탈부착이 가능하고, 필터 교체가 용이할 뿐만 아니라, 바이오플락 양식수조의 사육수 내에 포함되어 있는 유기고형물을 효과적으로 제거할 수 있는 소형 여과기를 사용함으로써, 여과기 본체 내부의 미세필터를 이용하여 아쿠아포닉스 재배조로 배출될 수 있는 총부유고형물을 사전에 제거함으로써 효과적인 어류 양식 및 식물 재배가 가능하여, 생산량을 효과적으로 증가시킬 수 있다. 또한, 이동이 용이한 소형 여과기이기 때문에 배관 위치 선정이 용이하여 복수개의 양식 수조 및 재배조를 쌓거나 분리시키거나 다양한 형태의 아쿠아포닉스 재배 시스템에 적용될 수 있다. 또한, 본 발명의 소형 여과기가 부착된 바이오플락 기반의 아쿠아포닉스 재배 시스템은 배출수가 전혀 없기 때문에 환경 오염을 저감시키는데 효과적이다. 따라서, 식물뿐만 아니라 다양한 친환경 식물의 재배에 효과적으로 사용가능할 것으로 기대된다.
도 1은 본 발명의 식물 재배를 위한 바이오플락 기반의 아쿠아포닉스 재배 시스템의 입체도를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 소형 여과기 본체의 입체도를 나타낸다.
도 3은 본 발명의 소형 여과기 본체의 입체도를 나타낸다.
도 4는 본 발명의 소형 여과기 본체의 전면도를 나타낸다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오플락 기반의 아쿠아포닉스 재배 시스템의 수질 정화 효과를 확인한 결과를 나타낸다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오플락 기반의 아쿠아포닉스 재배 시스템의 개념도를 나타낸다.
이하, 본 발명의 식물 재배를 위한 바이오플락 기반의 아쿠아포닉스 재배 시스템과 관련하여 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 소형 여과기가 부착된 바이오플락 기반의 아쿠아포닉스 재배 시스템의 입체도를 나타낸다. 본 발명의 식물 재배를 위한 바이오플락 기반의 아쿠아포닉스 재배 시스템은 (a) 식물 재배를 위한 식물 식재구(110), 바이오플락 양식수조로부터 수집된 사육수를 유입시켜주는 아쿠아포닉스 입수구(120), 및 아쿠아포닉스에서 사용된 재배수를 배출하는 배출구(140)를 포함하는 아쿠아포닉스 본체(100), (b) 아쿠아포닉스에서 사용된 재배수를 유입시켜주는 바이오플락 양식수조 입수구(210) 및 바이오플락 사육수를 배출시켜주는 바이오플락 양식수조 배출구(240)를 포함하는 바이오플락 양식수조 본체(200), (c) 아쿠아포닉스 본체와 바이오플락 양식수조 본체를 연결시켜주는 입수관(300) 및 배수관(400), 및 (d) 상기 입수관(300)에 장착된 소형 여과기(500)로 구성된다. 상기 아쿠아포닉스 본체 및/또는 바이오플락 양식수조 본체는 복수개의 아쿠아포닉스 본체 및/또는 바이오플락 양식수조 본체가 직렬로 또는 병렬로 연결된 구조일 수 있다. 그리고 본 발명의 소형 여과기는 각각의 입수관에 개별적으로 장착될 수 있다. 상기 아쿠아포닉스 본체의 바닥면은 경사를 이루어, 재배수가 자동으로 바닥면에 있는 배출구(140)를 통하여 배출되는 구조일 수 있으며, 상기 식물 식재구(110)는 아쿠아포닉스 본체의 상단에 소정 간격을 따라 복수개 장착될 수 있다. 상기 아쿠아포닉스 본체와 바이오플락 양식수조 본체에는 에어레이션을 위한 에어 인젝터(130, 230)가 한 개 또는 복수개 장착될 수 있으며, 수류를 발생시키기 위한 수류생성관(220)이 장착될 수도 있다. 아쿠아포닉스 본체와 바이오플락 양식수조 본체의 입수구 및/또는 배수구는 각각의 본체의 일 측면에 장착될 수도 있고, 중앙에 장착될 수도 있다. 바이오플락 양식수조 본체의 일측면에는 바이오플락에서 사용된 사육수를 배출하기 위한 수중모터(250)가 장착될 수 있다. 입수관(300) 및/또는 배수관(400)에는 소정의 밸브가 장착되어 입수량, 출수량 및/또는 분사 속도를 조절할 수 있다. 또한, 배수관(400)에는 식물의 뿌리가 물에 잠기는 정도를 조절할 수 있는 수위조절관(410) 및 수위조절밸브가 장착될 수 있다. 또한, 모든 부위에는 밸브를 추가적으로 설치하여 모든 단계의 강약을 조절할 수도 있으며, 모든 밸브는 전자밸브를 사용하여 리모콘에 의하여 개폐 및 사용 압력을 조정할 수 있다. 이외에도 바이오플락 양식 시스템과 아쿠아포닉 재배 시스템에서 사용되는 일반적인 장치들을 추가적으로 장착할 수 있다. 본 발명의 식물 재배를 위한 바이오플락 기반의 아쿠아포닉스 재배 시스템에 추가적으로 장착되는 장치들은 장치의 종류, 설치 위치, 설치 개수 등은 당업자가 설계 요건에 따라 가변할 수 있는 것이다.
본 발명의 식물 재배를 위한 바이오플락 기반의 아쿠아포닉스 재배 시스템은 물고기를 양식하기 위한 바이오플락 양식 시스템과 식물을 수경재배하는 아쿠아포닉스 재배 시스템을 병합함으로써, 추가적인 영양분(양액 등)의 공급 없이 무환수, 무농약 및 무항생제 시스템을 이용한 물고기 양식 및 식물 재배가 가능하다. 보다 자세하게는, 영양세균과 양식 어종을 함께 사육하여 양식 어종의 배설물이 포함된 사육수를 영양세균을 이용하여 1차 정화하고, 1차 정화된 사육수를 수중모터를 이용하여 소형 여과기로 이동시키고, 소형 여과기 내부에 채워진 미세필터를 이용하여 총부유고형물을 제거함으로써 2차 정화하고, 2차 정화된 사육수를 식물 재배를 위한 아쿠아포닉스 재배 시스템으로 공급하여 양식 어종으로부터 배출되는 유기물을 식물의 영양분으로 공급하여 3차 정화하여, 정화된 재배수를 다시 바이오플락 양식 시스템에 공급하는 방식으로, 추가 영양분, 농약 및 항생제의 공급 없이, 또한 배출수 없이 지속적으로 양식되는 생물을 건강하게 유지할 수 있기 때문에, 양식 어류 및 식물의 상품 가치 향상 측면에서 이점을 가진다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 소형 여과기 본체의 입체도를 나타낸다. 본 발명의 소형 여과기 본체(510)는 내부에 중공의 내부 공간을 가짐으로써 필터를 수용할 수 있다. 상기 필터의 종류는 고형 유기물을 제거할 수 있는 미세필터, 활성탄, 스펀지필터 등이나, 고형 유기물을 제거하는데 사용되는 필터라면 그 종류에 제한이 없다. 본 발명의 소형 여과기 본체는 상단 및 하단에 원추 형상의 경사면을 가지고, 입수구(511) 및 배출구(512)를 형성하고 있으며, 소형 여과기 본체의 일측에는 투시가 가능한 점검창(513)을 가짐으로써 필터의 사용 정도 여부를 확인하고, 필터를 용이하게 교체할 수 있으며, 상기 점검창의 말단 또는 양말단에는 소정의 힌지(514)가 장착되어 점검창의 개폐를 가능하게 할 수 있다. 상기 점검창은 투명한 플라스틱, 유리 등의 재질로 제작될 수 있으며, 원판 점검창의 가장자리에는 실리콘 고무 패킹이 장착되어 있어 물의 누출을 방지할 수도 있다. 또한, 소형 여과기 본체의 상단 및/또는 하단에는 밸브를 추가적으로 설치하여 물의 흐름을 조절할 수도 있으며, 모든 밸브는 전자밸브를 사용하여 리모콘에 의하여 개폐 및 사용 압력을 조정할 수 있다. 또한, 본 발명의 소형 여과기 본체의 일측에는 고정대(515)가 장착되어, 추가적인 고정을 가능하게 할 수 있다.
도 4는 본 발명의 소형 여과기 본체의 전면도를 나타낸다. 본 발명의 소형 여과기 본체는 바람직하게는 전체 세로 길이는 20 내지 50 cm일 수 있고, 더욱 바람직하게는 30 내지 40 cm일 수 있으며, 전체 가로 길이는 10 내지 30 cm일 수 있고, 더욱 바람직하게는 15 내지 20 cm일 수 있어, 이동 및 장착이 용이한 소형의 크기이다.
본 발명의 식물 재배를 위한 바이오플락 기반의 아쿠아포닉스 재배 시스템을 이용하여 식물을 재배하기 위하여, 시설 내부의 온도는 냉난방기를 이용하여 20 내지 24 ℃를 유지하였으며, 식물의 광합성을 위하여 광원으로서 LED를 이용하였다. 본 발명에 사용된 엽채류 카이피라(Caipira)는 육묘용 온실에서 발아된 2주차 모종을 선별하여 소형 여과기가 부착된 아쿠아포닉스 시스템에 입식하여 4주(28일) 동안 재배하였다. 그리고 바이오플락 양식 수조에서는 메기를 양식하였다. 대조구로는 기존에 사용되고 있는 아쿠아포닉스가 병합되지 않은 바이오플락 양식시스템을 이용하였다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오플락 기반의 아쿠아포닉스 재배 시스템의 수질 정화 효과를 확인한 실험 결과를 나타낸다. 유기고형물(TSS, Total suspended solids)은 여과 또는 원심분리에 의해 분리되는 0.1 ㎛ 이상 입자의 현탁 물질로 여과/건조 전후의 유리섬유여지(GF/C)의 무게차이를 계산하였다. 암모늄은 하이포염소산의 존재 하에서 페놀과 반응하여 생성되는 인도페놀의 양을 흡광도 630 nm에서 측정하였고, 질산염은 황산산성 용액에서 부르신(brucine)과 반응하여 생성되는 황색 화합물의 양을 흡광도 410 nm에서 측정하였다. 대조구로는 메기를 양식한 바이오플락 양식수조 시스템으로부터 획득된 사육수의 TSS, 암모늄 및 질산염의 농도를 측정하였다. 도 5에 나타난 바와 같이, 바이오플락 양식 시스템 만을 이용한 경우와 비교하여, 아쿠아포닉스와 병합한 시스템의 경우에 양식 생물에 치명적인 TSS, 암모늄, 질산염 등이 효과적으로 제거되는 것을 확인하였으며, 이를 통하여 지속적으로 안정적인 수질 관리가 가능하다는 것을 확인할 수 있었다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오플락 기반의 아쿠아포닉스 재배 시스템의 개념도이다. 도 6에 나타난 바와 같이, 본 발명의 소형 여과기가 부착된 바이오플락 기반의 아쿠아포닉스 재배 시스템은 소형 여과기를 사용함으로써 어떠한 형태에서도 장착이 용이함으로써 바이오플락 양식수조 본체와 아쿠아포닉스 본체는 각각 한 개씩 또는 복수개가 단층, 복층, 또는 계단식으로 구성될 수 있으며, 바이오플락 양식수조 본체와 아쿠아포닉스 본체는 수평으로, 또는 수직으로 설치될 수도 있다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
본 발명의 소형 여과기가 부착된 바이오플락 기반의 아쿠아포닉스 재배 시스템은 소형 여과기를 사용함으로써 다양한 형태의 바이오플락 기반의 아쿠아포닉스 재배 시스템에 적용이 용이하며, 무인공양액, 무환수, 무농약 및 무항생제 시스템으로서 실질적인 친환경 어류 및 식물의 제공이 가능할 뿐만 아니라, 경제적인 이점 및 환경 보호의 이점을 가지고 있기 때문에, 다양한 어류의 양식 및 다양한 식물의 재배에 폭넓게 적용가능할 것으로 기대된다.
100 아쿠아포닉스 본체 110 식물 식재구
120 아쿠아포닉스 입수구 130 에어인젝터
140 아쿠아포닉스 배출구
200 바이오플락 210 바이오플락 입수구
220 수류생성관 230 에어인젝터
240 바이오플락 배출구 250 수중모터
300 입수관
400 배수관 410 수위조절관
500 소형 여과기 510 소형 여과기 본체
511 입수구 512 배출구
513 점검창 514 힌지
515 고정대
600 밸브

Claims (8)

  1. (a) 아쿠아포닉스 본체의 상단부에 위치하는 식물 식재구; 바이오플락 양식수조 본체로부터 배출된 사육수를 유입시켜주는 입수구; 및 아쿠아포닉스 본체의 하단부에 위치하는, 아쿠아포닉스 본체에서 사용된 재배수를 배출하는 배출구를 포함하는, 식물 재배를 위한 아쿠아포닉스 본체;
    (b) 아쿠아포닉스에서 배출된 재배수를 유입시켜주는 입수구; 및 바이오플락 양식수조 본체에서 사용된 사육수를 배출시켜주는 배출구를 포함하는, 어류의 양식을 위한 바이오플락 양식수조 본체;
    (c) 아쿠아포닉스 본체와 바이오플락 양식수조 본체를 연결시켜주는 입수관 및 배수관; 및
    (d) 상기 입수관에 장착된 소형 여과기를 포함하는, 소형 여과기가 부착된 바이오플락 기반의 아쿠아포닉스 재배 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 소형 여과기는 가로 길이는 10 내지 30 cm이고, 세로 길이는 20 내지 50 cm인 것을 특징으로 하는, 재배 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 소형 여과기는 일측에 개폐가 가능한 점검창을 가지고 있는 것을 특징으로 하는, 재배 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 재배 시스템은 무인공양액, 무농약, 무항생제, 및 무환수 시스템인 것을 특징으로 하는, 재배 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 아쿠아포닉스 본체 및/또는 바이오플락 본체에는 에어레이션을 위한 에어인젝터 또는 산소주입기가 설치되는 것을 특징으로 하는, 재배 시스템.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 배수관에는 식물의 뿌리가 물에 잠기는 정도를 조절할 수 있는 수위조절관 및 수위조절밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는, 재배 시스템.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 입수관 또는 배수관에는 밸브가 설치되는 것을 특징으로 하는, 재배 시스템.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항의 소형 여과기가 부착된 바이오플락 기반의 아쿠아포닉스 재배 시스템을 이용하는 식물 재배 방법.
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