KR20220037504A

KR20220037504A - 외해 수산양식을 위한 피쉬 펜

Info

Publication number: KR20220037504A
Application number: KR1020227006579A
Authority: KR
Inventors: 마크 페너; 데이비드 피 켈리; 피터 니콜라스 우스코프; 라파엘 코르데로; 와이엇 그래스; 제임스 피츠제럴드; 토드 뱅스니스; 해리슨 프레슬리 짐머; 제프리 리프스나이더; 매튜 다레스
Original assignee: 이노베이시 시스템즈 인코포레이티드
Priority date: 2019-07-30
Filing date: 2020-07-29
Publication date: 2022-03-24
Also published as: MX2022000970A; AU2020321900A1; EP4003001A1; JP2022542995A; EP4003001A4; US20210029974A1; WO2021021928A1; CA3146088A1; CL2022000231A1

Abstract

아쿠아컬처 펜은, 끝과 끝이 연결되어 있는 복수의 플로우트 플랫폼들로부터 형성되어 있는 환형 플로우테이션 어셈블리를 포함한다. 무게추 링은 플로우테이션 플랫폼들의 중심 부분에서 복수의 제 1 인장 부재들에 의해 플로우테이션 어셈블리로부터 매달려 있다. 네트 지지 링은, 예컨대 복수의 제 1 인장 부재들의 아웃보드에서 플로우테이션 어셈블리에 부착되어 있는 복수의 제 2 인장 부재들에 의해 플로우테이션 어셈블리로부터 매달려 있다. 펜을 위한 메쉬 인클로우져는 네트 지지 링에 부착되어 있는 메인 부분, 플로우테이션 어셈블리의 인보드 측에 맞물리도록 네트 지지 링으로부터 뻗어 있는 점프 네트 부분, 및 메쉬 인클로우져의 상측 단부를 폐쇄하는 정상 부분을 포함한다.

Description

외해 수산양식을 위한 피쉬 펜

본 출원은 2019년 7월 30일자로 출원된 미국 가출원 62/880263의 이익을 주장하며, 그 전체 개시사항은 본 명세서에서 참조사항으로 통합되어 있다.

본 발명은 외해 수산양식을 위한 피쉬 펜에 관한 것이다.

수천 년간, 해양 및 다른 천연수 저장소들은 먹거리의 풍부하고 안정적인 공급을 제공해 왔다. 그러나, 최근 수년간, 남획, 비효율적인 어획 관행 및 환경적인 스트레스요인들은 여러 영역들에서 특정 어류 개체군의 감소나 고갈을 초래해 왔다. 동시에, 증가하는 인구수, 증진하는 생활 수준 및 해산물의 건강상 이점에 관한 증가하는 관심은 어류 및 어류 산출량의 수요을 증가시켜 왔다.

일반적인 양식, 특히 어류 양식에 있어서의 수산양식의 진전들뿐만 아니라 기술의 향상들은 어류 산출량의 증가하는 세계적인 수요를 더 적은 비용으로 효율적으로 해결하기 위해서 상당한 진척이 이루어지는 것을 가능하게 했다. 어류 양식에서의 개발들 역시 토종 어류 개체군들을 남획하는 것과 관련된 위험을 줄인다. 특히, 피쉬 케이지 또는 피쉬 펜(fish cage 또는 fish pen; 물고기를 가두어 양식하는 수단 등을 의미하며, 이하 명세서 전체로 동일함)을 채택하는, 외양 수산양식으로도 알려진 근해 수산양식 시스템은 몇몇 성공을 거두고 있다. 수산양식 적용처들에 적합한 잠수가능한 대형 피쉬 펜들은, 식량 공급원의 효율적이면서 생체-신뢰성있는 양식을 보조하는 것으로 당해 기술분야에 알려져 있다. 외양 수산양식에서, 대형 피쉬 펜들은, 해양 조류들이 상대적으로 강한 곳으로서 더 깊고 덜 차폐된 물이 있는 조금 떨어진 근해에 포지셔닝되어 있다. 피쉬 펜에는 어린 어류 또는 치어가 들어있고, 어류는 성숙기에 도달할 때까지 먹이공급되고 유지된다. 피쉬 펜은 어류를 위한 보호와 서식지를 제공한다. 유사한 피쉬 펜은, 예컨대 더 큰 담수 수역들에서 담수 수산양식을 위하여 사용될 수도 있다.

연안 수산양식 시스템들의 단점들은, 어류 양식장으로부터의 폐기물들이 피쉬 케이지 아래에 가라앉고 나서 해저 상에 쌓일 수 있다는 것이며, 이는 저서 구역의 생태계에 대한 감재적인 악영향이 있다. 양식장 어류를 근해 위치들에 보유하도록 구성된 시스템들을 제공함으로써, 폐기물은 그 장소로부터 멀리 더욱 신속하게 쓸려가고 희석된다. 더욱 심하게 왕래가 있는 연안 위치들로부터 멀리 있는 근해 시스템은 증가하는 수요를 충족하기 위해서 더욱 쉽게 자리잡게 되고 확대된다.

외해 피쉬 펜 시스템들의 예시들은 러버리치(Loverich)의 미국 특허 제5,359,962호, 및 러버리치 등의 미국 특허 제5,617,813호에 개시되어 있고, 그 양자 모두는 그 전체로 참조사항으로 본 명세서에 통합되어 있다. 러버리치 등의 특허에는 어류와 조개류를 성장시키기 위한 모바일 펜(mobile pen)이 개시되어 있는데, 여기에서 중심 수직 원주 부표(central vertical spar buoy)는 하나 이상의 수평방향 림 어셈블리들에 의해 둘러싸여 있다. 메쉬(mesh)/네팅(netting)은 원주 부표의 상측 단부 부분으로부터 림 어셈블리들 쪽으로 바깥쪽으로 뻗어 있고, 그리고 나서 림 어셈블리로부터 원주 부표의 하측 단부 부분 쪽으로 안쪽으로 뻗어 있다. 참조사항으로 본 명세서에도 통합되어 있는 매드슨 등의 미국 특허 제9,072,282호에는, 예컨대 처리 또는 어획 조업을 수월하게 하기 위해서 피쉬 펜 내부에 어류의 개체군을 격리하기 위한 그리고/또는 어류를 더 작은 공간 속으로 몰아넣기 위한 전개가능한 시스템이 있는 원주 부표 피쉬 펜 어셈블리가 개시되어 있다.

"서피스 펜(surface pen)"으로도 불리는 현재의 산업 표준 피쉬 펜은 표면 상에서 "부력 링(buoyancy ring)"에 의해 지지되어 있는 실린더형 네트가 구비되어 있다. 일부 경우들에서, 무게추 링(weight ring)은 조류에서 개방된 상태로 네트를 유지시키는데 도움이 되도록 그 네트의 저면 둘레에 추가되어 있다. 실린더의 네트 표면 비율에 대해 포위된 높은 볼륨과 이러한 링들의 단순하면서 저렴한 형태들은 펜 비용들을 낮게 하는데 도움이 된다. 실린더형 형태가 보통이고 연장된 수명을 위하여 사용되어 오고 있기 때문에, 조업 절차들과 설비는 개발되고 개량되고 있고, 숙련된 조업자들은 이미 이것들과 익숙하다.

표준 서피스 펜의 큰 난관들 중 한가지는, 그것이 일관성있게 고요한 해양 상태를 필요로 한다는 점이다. 부력 링은 통상적으로 링들 속으로 구부러져 밀봉된 다중 HDPE로 만들어진다. 이 타입의 구조물은 허리케인(또는 또 다른 대형 폭풍)을 버텨 낼 가능성이 별로 없고, 외양의 파도들을 견딜 수 없어서, 피로로 인해 주기적으로 완전히 교체될 필요가 있을 수 있다. 대형 폭풍들이 보이지 않는 지역에서 보호되는 만을 필요로 하는 것은, 이러한 펜들이 사용될 수 있는 이용가능한 지리적 지역을 크게 제한한다.

대형 폭풍을 버텨 내는 것에 대한 한가지 해결책은 수면 아래로 구조물을 잠수시키는 것이다. 실린더형 형상으로 된 펜에 잠수 능력을 추가함으로써, 서피스 펜들을 조업하는데 익숙한 것들은, 우발적인 대형 폭풍들이 있는 지역들에서 조업할 수 있는 펜 디자인에 대한 안락한 가교가 될 수 있다. 그들 사이에 가요성 조인트들이 있는 일련의 강성 구조물들을 활용함으로써, 완전 탄성 시스템의 피로는 교체가능한 소형 구성요소들에 집중될 수 있다. 파도들로 움직이는 변형(strain)을 이러한 가요성 구성요소들 상에 집중시키는 것은, 일차적인 강성 구조물이, 그리고 펜의 뻗음에 의해, 전형적인 HDPE 서피스 펜보다 상당히 더 오래 견뎌 내는 것을 허용케 한다.

종래 기술의 피쉬 펜들에서는 다수의 문제점들이 알려져 있다. 예를 들어, 외양의 동역학적 환경은 피쉬 펜들을 존속시키는데 도전과제를 제기한다. 종래 기술의 외양 피쉬 펜들을 위한 조류 플로우트 시스템(current float system)들(플로우트 링(float ring)들)은 특히 거친 해양 조건들에서 플로우트 플랫폼 섹션(float platform section)들을 연결하는 조인트들에서 과도한 스트레스를 겪고, 이는 침강 절차 동안의 비틀림 및 이와 유사한 것으로 인한 적절치 않은 마모 및/또는 조인트 구성요소들의 고장, 플로우트 플랫폼들 사이의 충돌들을 초래한다. 피쉬 펜들을 위한 플로우테이션 플랫폼(floatation platform)들을 연결하기 위한 조인트 디자인들에 대한 개선의 필요가 있다. 피쉬 인클로우져 어셈블리에 플로우트 링을 연결하기 위한 전체적인 시스템 디자인 커넥션 및 피쉬 펜을 상승시키거나 하강시키기 위한 그리고/또는 안정시키기 위한 시스템들을 포함하여, 외양 피쉬 펜의 전체적인 아키텍처에 대한 개선의 필요가 남아 있다.

종래 기술의 서피스 펜들은 플로우테이션 링의 인보드 측에 달려있는 네트-유사 메인 피쉬 인클로우져(main net-like fish enclosure)를 통상적으로 포함한다. 구리 합금들과 같이 매우 크거나 매우 무거운 네트 인클로우져를 지지하도록 시도하는 경우, 이는 플로우테이션 링이 인보드를 기울어지게 한다. 이 기울어짐(listing)을 거스르기 위하여, 추가적인 무게추, 부력수단 또는 구조물을 포함하여 다수의 해결책들이 전개될 수 있는데, 이들 모두는 추가적인 공학적 고려사항과 비용을 필요로 한다. 펜이 잠수되는 경우, 무게 중심 위에 정확하게 있지 않은 가변적인 부력으로 인해, 플로우트들은 인보드나 아웃보드를 상당히 기울어지게 하는 경향도 있는데, 이는 다른 것들 중에서도 조인트들 상에 상당한 스트레스가 있게 한다.

본 개요는 구체적인 내용에서 아래에 더욱 기술되어 있는 단순화된 형태로 컨셉들의 선택을 소개하기 위해서 제공되어 있다. 본 개요는 권리주장하는 본 발명에 관한 핵심 특징들을 확인하기 위해서 의도된 것이 아니고, 권리주장하는 본 발명의 범위를 결정하는 보조수단으로서 이용되도록 의도된 것도 아니다.

아쿠아컬처 펜(aquaculture pen; 어패류 등을 양식하기 위한 가두리와 같은 '수산양식용 가두리'를 의미하며, 이하 명세서 전체로 동일함)은 플랫폼 조인트들로 끝과 끝이 연결되어 있는 복수의 플로우트 플랫폼들로부터 조립된 환형 플로우테이션 어셈블리를 가진다. 무게추 링은, 플로우테이션 어셈블리의 인보드 측과 아웃보드 측 사이에 있는 제 1 횡단방향 위치에서 플로우테이션 어셈블리의 저면 측에 부착되어 있는 복수의 제 1 인장 부재들에 의해 플로우테이션 어셈블리로부터 매달려 있다. 네트 지지 링은, 플로우테이션 어셈블리의 인보드 측과 아웃보드 측 사이에서 플로우테이션 어셈블리의 중간부 3분의 1 안에 있는 제 2 횡단방향 위치에서 플로우테이션 어셈블리의 저면 측에 부착되어 있는 복수의 제 2 인장 부재에 의해 플로우테이션 어셈블리로부터 매달려 있다. 메쉬 인클로우져는 환형 플로우테이션 어셈블리와 네트 지지 링에 의해 지지되어 있고, 네트 지지 링에 부착되는 상측 단부가 있는 메인 부분, 네트 지지 링으로부터 플로우테이션 어셈블리의 인보드 측까지 뻗어 있는 점프 네트 부분, 및 메쉬 인클로우져의 상측 단부를 폐쇄하는 정상 부분을 포함한다.

일 실시예에서, 제 1 횡단방향 위치들은 또한 플로우테이션 어셈블리의 인보드 측과 아웃보드 측 사이에서 플로우테이션 어셈블리의 중간부 3분의 1 안에 위치되어 있다.

일 실시예에서, 제 1 횡단방향 위치들은 제 2 횡단방향 위치들의 아웃보드에 있다.

일 실시예에서, 복수의 플로우트 플랫폼들은 메인 바디 부분, 및 플로우트 플랫폼의 인보드 측으로부터 위쪽을 향하여 뻗어 있는 레일 어셈블리를 각각 포함한다.

일 실시예에서, 메쉬 인클로우져의 점프 네트 부분은 레일 어셈블리의 정상 단부 쪽으로 뻗어 있다.

일 실시예에서, 복수의 상측 스포크 케이블들은 플로우테이션 어셈블리를 가로질러 뻗어 있고, 인접하지 않는 플로우트 플랫폼들을 연결한다. 일 실시예에서, 네트 스탠드는 환형 플로우테이션 어셈블리에 의해 둘러싸여 있는 영역 내부에 위치되어 있고, 복수의 상측 스포크 케이블들에 맞물려 있다.

일 실시예에서, 플로우테이션 어셈블리는 팔각 환형 구조물을 정의하는 8개의 플로우트 플랫폼들을 가진다.

일 실시예에서, 플로우테이션 플랫폼들은 프레임, 프레임 안에 배치되어 있는 복수의 고정식 플로우테이션 부재들, 및 프레임 안에 배치되어 있는 복수의 가변형 플로우테이션 부재들을 각각 포함한다. 예를 들어, 고정식 플로우테이션 부재들은 플로우테이션 플랫폼들의 양쪽끝 단부들에 배치되어 있을 수 있고, 가변형 플로우테이션 부재들은 고정식 플로우테이션 부재들 사이에 배치되어 있을 수 있다.

일 실시예에서, 아쿠아컬처 펜은 표면화된 포지션과 잠수된 포지션 사이에서 움직이게 되도록 구성되어 있다.

일 실시예에서, 플랫폼 조인트들은, 연결된 플랫폼들이 플랫폼 조인트에 의해 정의되는 축을 중심으로 피벗운동하는 것을 허용한다.

일 실시예에서, 복수의 드리워진 무게추들은 무게추 링으로부터 매달려 있다.

아쿠아컬처 펜은, 폐쇄된 다각형을 정의하도록 끝과 끝이 연결되어 있는 복수의 플로우트 플랫폼들을 포함하는 플로우테이션 어셈블리를 포함한다. 무게추 링은, 플로우테이션 어셈블리의 인보드 측과 아웃보드 측 사이에서 플로우테이션 어셈블리의 중심 부분들에 부착되어 있는 복수의 제 1 케이블들에 의해 플로우테이션 어셈블리로부터 매달려 있다. 네트 지지 링은, 플로우테이션 어셈블리의 인보드 측과 아웃보드 측 사이에서 플로우테이션 어셈블리의 중간부 3분의 1 안에 있는 플로우테이션 어셈블리의 중심 부분들에 부착되어 있는 복수의 제 2 장력 부재들에 의해 플로우테이션 어셈블리로부터 매달려 있다. 메쉬 인클로우져는 네트 지지 링에 부착되어 있는 메인 부분, 네트 지지 링으로부터 플로우테이션 어셈블리의 인보드 측까지 뻗어 있는 점프 네트 부분, 및 메쉬 인클로우져의 상측 단부를 폐쇄하는 정상 부분을 포함한다.

일 실시예에서, 복수의 제 1 케이블들은 복수의 제 2 케이블들의 아웃보드에서 플로우테이션 어셈블리에 부착되어 있다.

일 실시예에서, 복수의 플로우트 플랫폼들은 메인 바디 부분, 및 플로우트 플랫폼의 인보드 측으로부터 위쪽을 향하여 뻗어 있는 레일 어셈블리를 포함한다.

일 실시예에서, 복수의 상측 스포크 케이블들은 플로우테이션 어셈블리를 가로질러 뻗어 있고, 인접하지 않는 플로우트 플랫폼들을 연결한다.

본 발명의 전술한 양태들과 다수의 부수적인 이점들은, 첨부의 도면들과 함께 고려해 보면 다음에 오는 구체적인 내용을 참조하여 더욱 잘 이해되는 바와 같이 더욱 쉽게 알 수 있을 것이다.
도 1a는 본 발명에 따르는 오픈 시 아쿠아컬처 펜(open sea aquaculture pen; '외해 수산양식용 가두리'를 의미하며, 이하 명세서 전체로 동일함)에 관한 사시도이다.
도 1b는 도 1a에 나타나 있는 오픈 시 아쿠아컬처 펜에 관한 평면도이다.
도 2a는 도 1a에 나타나 있는 오픈 시 아쿠아컬처 펜의 플로우트 플랫폼에 관한 사시도로서, 중간 네트 링과 메쉬 인클로우져의 관련 부분들이 있다.
도 2b는 도 2a에 나타나 있는 플로우트 플랫폼에 관한 측면도이다.
도 3은 도 1a에 나타나 있는 오픈 시 아쿠아컬처 펜의 일 부분에 관한 상세도로서, 플로우테이션 어셈블리의 2개의 플로우트 플랫폼들을 연결하는 조인트 영역이 나타나 있다.
도 4a는 도 1a에 나타나 있는 피쉬 펜을 위한 단일의 플로우트 플랫폼에 관한 사시도로서, 플로우트 플랫폼에 의해 지지되는 인클로우져와 지지 케이블들의 부분들이 나타나 있다.
도 4b는 도 4a에 나타나 있는 플로우트 플랫폼을 한쪽 단부에서 바라본 도면이다.

도 1a에는 본 발명에 따르는, 이하에서 피쉬 펜(100)으로 지칭되는, 아쿠아컬처 펜(100)의 사시도가 나타나 있다. 피쉬 펜(100)은, 예컨대 근해 염수 위치 또는 내륙 담수 위치에서 외해역 수산양식(open water aquaculture)을 위하여 의도되어 있다. 또한 피쉬 펜(100)의 평면도가 나타나 있는 도 1b를 참조한다. 이 실시예에서, 피쉬 펜(100)은 제어가능하게 잠수가능하도록 구성되어 있으므로, 전체 피쉬 펜(100)은 표면화된 포지션과 잠수된 포지션 사이에서 제어가능하게 움직이게 될 수 있다. 표면화된 포지션에서는 피쉬 펜(100)의 상측 부분이 수역의 표면에 있거나 그 위에 있고, 잠수된 포지션에서는 전체 피쉬 펜(100)이 수역의 정상 표면 아래에 있다. 예컨대 파도 작용으로 인한 구조물 상 동역학적 스트레스들과 다른 날씨 유발성 동역학적 상황들로부터 피쉬 펜(100) 구조물을 보호하기 위하여 잠수능력이 유리하다.

피쉬 펜(100)은, 인클로우져 어셈블리(110)를 통한 수류를 허용하면서 어류 개체군을 그 안에 가두도록 구성되어 있는 메쉬 인클로우져 어셈블리(110)를 포함한다. 메쉬 인클로우져 어셈블리(110)는 아래에서 더욱 상세하게 논의되며, 하측 메인 부분(113), 상측 점프 네트 부분(113A), 및 메쉬 어셈블리(120)의 정상 단부를 폐쇄하는 커버 패널(112)을 포함한다. 메쉬 인클로우져 어셈블리(110)는 환형 플로우테이션 어셈블리(120)에 부착되어 있다. 무게추 링 어셈블리(150)는, 예컨대 케이블, 체인, 로프, 코드 또는 이와 유사한 것과 같은 복수의 인장 부재(151)들을 가지고 플로우테이션 링(120)으로부터 매달려 있다. 도 1a에 나타나 있는 실시예에서, 무게추 링 어셈블리(150)는 인클로우져 어셈블리(110)의 저면 단부 아래에 배치되어 있다. 다른 실시예들에서, 무게추 링(150)은 인클로우져 어셈블리(110)의 저면 단부에 위치되거나 그 위에 위치될 수 있다. 선택사항인 드리워진 무게추(155)들 및/또는 계류 라인들 및 이와 유사한 것은 무게추 링(150)에 부착될 수 있다. 현재의 실시예에서, 무게추 링(150)은, 무게추 링(150)의 양쪽끝 꼭지점들을 연결하는, 무게추 링(150)을 가로질러 뻗어 있는 복수의 인장 라인들 또는 스포크 라인(153)들과 팔각형이다. 스포크 라인(153)들은 인접한 섹션들 사이에서 균일한 각도들을 가지는 원하는 형상으로 무게추 링(150)을 유지하는 것을 보조한다.

일부 실시예들에서, 다중 피쉬 펜(100)들은 어레이를 이루는 피쉬 펜(100)들로 전개될 수 있고, 개별적인 피쉬 펜(100)들의 무게추 링(150)들을 연결하면서 그 사이에 뻗어 있는 케이블, 체인 또는 이와 유사한 것(105)들을 사용하여(도 1b 참조), 예컨대 계류 시스템을 통해 격자무늬로 상호연결될 수 있다. 일부 실시예들에서, 연결/계류 시스템은 그 개개의 플로우테이션 어셈블리(120)들을 통해 다중 피쉬 펜(100)들을 연결한다.

플로우테이션 어셈블리(120)는 순 양의 부력 상태(net positive buoyancy state)와 순 음의 부력 상태(net negative buoyancy state) 사이에서 피쉬 펜(100)을 전이하도록 구성되어 있다. 플로우테이션 어셈블리(120)는 환형 (팔각) 플로우테이션 구조물을 형성하도록 조인트(140)들에 의해 끝과 끝이 연결되어 있는 복수의 플로우트 플랫폼(130)들을 구비한다. 조인트(140)들은 연결 조인트(140)의 축을 중심으로 하여 인접한 플로우트 플랫폼(130)들 사이의 회전 운동을 허용한다. 다른 실시예들에서, 플로우테이션 어셈블리는 더 많거나 더 적은 플로우트 플랫폼(130)들, 예컨대 4개, 5개, 7개, 9개 또는 그 이상의 플로우트 플랫폼들을 포함할 수 있다.

복수의 스포크라인들 또는 스포크 케이블(118)들은 인접하지 않는 플로우트 플랫폼(130)들을 연결하면서 그 사이에 뻗어 있다. 이 예시에서, 스포크라인(118)들은 플로우테이션 어셈블리(120)를 가로질러 대략 반경방향으로 배치되어 있다. 스포크 케이블(118)들은 중심 링(미도시)에 연결하는 반경방향 내측 단부, 및 인접한 플로우트 플랫폼(130)의 내측 단부들에 연결하는 Y자형 외측 단부(117)를 가진다. 스포크라인(118)들은 플로우테이션 어셈블리(120)가 압축되는 것을 방지한다. 예를 들어, 인접한 플로우트 상의 외부 힘들이, 인접한 플로우트 플랫폼(130)들 사이의 끼인각이 감소하는 배향을 향하여 플랫폼들을 밀어내도록 향하게 되는 경우라면, 스포크라인(118)들에서의 인장력은 플로우테이션 어셈블리(120)의 원하는 형상을 유지하도록 작용할 것이다. 대체 실시예(미도시)에서, 스포크라인(118)들의 기능은 피쉬 펜에 대해 외주방향으로 위치되어 있는 플로우트들 사이의 라인들, 예컨대 상대적인 요잉(yaw)을 설계 최대 각도로 제한하도록 크기결정된 고강도 라인들로 달성될 수 있다. 또 다른 대체 실시예에 있어서, 서로에 대해 바로 반대쪽에 있지 않는 플로우트 플랫폼(130)들 사이에 뻗어 있는 스포크라인들이 추가적으로 제공되거나 이를 대체하여 제공될 수 있다는 점이 고려되어 있다. 특히, 플로우테이션 어셈블리(120)의 변형에 대해 작용하거나 그 변형을 줄임으로써, 스포크라인(118)들은 플로우트 플랫폼(130)들을 연결하는 가요성 조인트(140)들 상의 로드 사이클들과 스트레스들을 줄인다.

또한, 이어서 플로우트 플랫폼(130)의 사시도가 분리하여 나타나 있는 도 2a, 및 도 2a에 나타나 있는 플로우트 플랫폼(130)의 대응하는 길이방향 단면도가 나타나 있는 도 2b를 참조한다. 플로우트 플랫폼(130)은, 이 실시예에서 각각의 단부 상에 조인트 지지 프레임(137)들이 있는 직사각형 프레임(134)을 포함하는 메인 바디(131)를 포함한다. 상측 표면 또는 접근 통로(132)는 프레임(134)의 상측 측면 상에 지지되어 있다. 레일 어셈블리(133)는 직사각형 프레임(134)의 인보드 측으로부터 위쪽을 향하여 뻗어 있다.

복수의 고정식 플로우테이션 부재(136F)들과 가변형 플로우테이션 부재(136V)들은 접근 통로(132) 아래의 직사각형 프레임(134) 내부에 위치되어 있다. 고정식 플로우테이션 부재(136F)들은 바람직하게는 플랫폼(130)의 좌측 단부 부분과 우측 단부 부분 상에 전체적으로 위치되어 있다. 고정식 플로우테이션 부재(136F)들은, 예컨대 중실형 폼 블록(solid foam block)들 또는 밀봉식 중공형 탱크(sealed hollow tank)들로서 형성될 수 있다. 가변형 플로우테이션 부재(136V)들은 바람직하게는 고정식 플로우테이션 부재(136F)들 사이에서 프레임(134) 안에 중심방향으로 위치되어 있다. 예를 들어, 가변형 플로우테이션 부재(136V)들은, 부력을 감소시키기 위해서는 액체(예컨대 물)로 또는 부력을 증가시키기 위해서는 가스(예컨대 공기)로, 제어가능하게 그리고 조정가능하게 또는 부분적으로 채워질 수 있도록 구성된 탱크들일 수 있다. 가변형 플로우테이션 부재(136)들은 피쉬 펜(100)을 잠수시키는 순 음의 부력과, 피쉬 펜(100)을 상승시키고 나서 피쉬 펜(100)을 수역의 표면에 유지하는 순 양의 부력 사이에서 피쉬 펜(100)을 전이하도록 제어된다. 표면화된 포지션에서는 피쉬 펜(100)이 유지보수, 수리, 업그레이드 및 이와 유사한 것을 위하여 쉽게 접근가능하다는 점을 당해 기술분야에서의 통상의 기술자가 알 수 있을 것이다. 잠수된 포지션에서, 피쉬 펜(100)은 파도 및 폭풍과 관련된 마모와 파열로부터 양호하게 보호된다. 현재 바람직한 실시예들에서, 가변형 플로우테이션 부재(136V)들은 또한 플로우트 플랫폼(130)의 길이방향 중심선을 따라 또는 그 근처에서 전체적으로 횡단방향으로 직사각형 프레임(134) 안에 집중해 있다. 예를 들어, 가변형 플로우테이션 부재(136)들은 중실형 또는 밀봉식 인보드 부분과 아웃보드 부분을 포함할 수 있으므로, 부력들이 있는 가변형 부분은 플로우트 플랫폼(130) 상에 중심방향으로 위치되어 있다. 메쉬 인클로우져(120)와 무게추 링(150)을 위한 지지 시스템과의 조합상태로 집중해 있는 가변형 플로우테이션 부재(136)들은, 피쉬 펜(100)이 잠수된 포지션으로부터 표면화 포지션으로 상승되는 경우 피쉬 펜(100)의 안정성을 상당히 개선하는 것으로 알려져 있다.

현재의 실시예에서, 밸러스트 제어 시스템 또는 공압식 제어 시스템(미도시), 예컨대 유체 펌프와 제어 시스템은 당해 기술분야에 알려져 있는 바와 같이 피쉬 펜(100)의 부력을 제어하기 위해서, 예컨대 플로우테이션 어셈블리(120)가 수역의 표면에 위치되어 있는 표면화된 표고(surfaced elevation)와, 플로우테이션 어셈블리(120)가 완전히 잠수되어 있는 잠수된 표고(submerged elevation) 사이에서 피쉬 펜(100)이 움직이게 되는 것을 허용하기 위해서 플로우트 플랫폼(130)들 모두의 가변형 플로우테이션 부재(136V) 쪽으로 공기와 물을 제공한다. 이 실시예에서, 조립식 시스템은, 피쉬 펜(100)을 떠오르게 하는 경우 플로우트 플랫폼(130)들 속에서의 공기의 분포를 밸런스조정하는데 사용된다. 개별적인 공기 공급 라인들은 수상 선박(surface vessel)으로부터 플로우테이션 어셈블리(120)의 상이한 섹션들 쪽으로 지나가고 있다. 이 예시에서, 4개의 제어되는 섹션들은 수면에 대해 하나의 라인이 있는 피쉬 펜(100) 둘레에 고르게 퍼져 있고, 사분면 제어(quadrant control)로 지칭된다. 플로우트 플랫폼(130)들 안에서 가변형 플로우테이션 부재(136V)들 속으로 양의 방향으로 주입되는 공기는 섹션들 사이의 부력이 밸런스조정되는 것을 보장하도록 수행되므로, 피쉬 펜(100)은 그 원하는 배향(예컨대 플로우테이션 어셈블리(120) 레벨이 물 안에 있는 상태)을 보유한다. 예를 들어, 일 실시예에서, 플로우트 밸브 장치는 공기 압력을 보유하도록 자동적으로 폐쇄되지만 물이 안으로 유동하거나 밖으로 유동하는 것을 허용케 하는데 사용된다. 벨-자르 스타일 가변형 부력 챔버(bell-jar style variable buoyancy chamber)에 있어서, 공기 압력은 챔버의 저면 밖으로 물을 밀어내지만, 저면이 개방되므로 유체들은 압력 밸런스를 자연스럽게 찾아간다. 이 플로우트 밸브 장치에서, 부력 요소는 폐쇄 겸 밀봉 부재로서 사용되므로, 공기가 물을 밖으로 밀어냄에 따라, 공기 압력이 그 뒤쪽에서 증대되는 것을 허용케 하면서 자리할 때까지 부력 요소는 수위와 함께 하강한다. 공기 압력이 완화되는 경우, 유체정역학적 압력은 부력 요소를 위로 밀어내고, 유체는 챔버로 다시 들어갈 수 있다.

피쉬 펜을 제어가능하게 상승시키거나 잠수시키기 위해서 가변형 플로우테이션 탱크(136V)들 쪽으로의 공기 및/또는 물의 유동을 제어가능하게 조정하기 위한 다른 방법들은 당해 기술분야에서의 통상의 기술자에게 자명할 것이다.

메쉬 인클로우져 어셈블리(110)는, 피쉬 펜(100)의 상측 부분에 관한 상세도가 나타나 있는 도 1a와 도 1b뿐만 아니라 도 3를 다시 참조하여, 이어서 기술될 것이다.

메쉬 인클로우져 어셈블리(110)는, 바닥 또는 하측 횡단방향 부분(111) 및 하측 부분(111)의 주변부로부터 위쪽을 향하여 뻗어 있는 연직 벽 부분을 구비하는 메인 부분(113)을 포함한다. 메인 부분(113)의 상측 단부는 복수의 케이블(121)들로 플로우트 플랫폼(130) 아래에 매달려 있는 중간 네트 링(115)에 부착되어 있다. 점프 네트(113A)로 지칭되는 상측 네트 부분(113A)은 플로우트 플랫폼(130)의 인보드 측에 부착되어 있고, 중간 네트 링(115) 쪽으로 아래쪽을 향하여 뻗어 있다. 점프 네트(113A)의 하측 단부는 네트 링(115)에 부착되어 있고 그리고/또는 메인 부분(113)에 부착되어 있다. 현재의 실시예에서, 점프 네트(113A)는 플로우테이션 어셈블리(120)의 정면 측으로부터 중간 네트 링(115) 쪽으로 뻗어 있는 복수의 별개의 패널(113A)들을 포함하고, 복수의 연결 패널(113C)들("다트들(darts)")은 인접한 쌍들을 이루는 별개의 패널(113A)들을 연결하면서 그 사이에 뻗어 있다. 예를 들어, 중간 네트 링(115)은 HDPE 파이프 링 또는 유리섬유 튜빙 또는 이와 유사한 것으로서 형성될 수 있다. 현재의 실시예에서, 중간 네트 링(115)은 원형 및 중공형 링이다.

커버 패널(112)은 인클로우져 어셈블리(110)의 정상 단부를 폐쇄하면서 그 위에 뻗어 있다. 플로우트 플랫폼(130)에 의해 에워싸여진 영역 안의 선택사항인 네트 스탠드(114)는 커버 패널(112)에 대한 중간 지지를 제공한다. 이 실시예에서, 네트 스탠드(114)는, 인접하지 않는 플로우트 플랫폼(130)들을 연결하면서 그 사이에 뻗어 있는 복수의 스포크 케이블(118)들에 의해 원하는 포지션으로 지지되어 있으면서 유지되어 있다.

또한, 이어서 관계되어 있는 인클로우져 구성요소들의 부분들과 단일의 플로우트 플랫폼(130)의 안쪽면이 상세하게 나타나 있는 도 4a, 및 도 4a에 나타나 있는 어셈블리를 한쪽 단부에서 바라본 도면이 나타나 있는 도 4b를 참조한다. 현재의 실시예에서, 점프 네트(113A)는 플로우트 플랫폼(130)의 가드 레일(133)의 정상으로부터 적어도 중간 네트 지지 링(115)까지 뻗어 있다. 예를 들어, 점프 네트(113A)는 메인 부분(113)의 수직 길이의 20 퍼센트 또는 그 이상에 해당하는 수직 길이를 가진다. 인장 부재(121)들은 중간 네트 지지 링(115)을 플로우트 플랫폼(130)에 연결하고, 플로우트 플랫폼(130)의 메인 바디(131)의 저면의 길이방향 중심선에 있거나 그 근처에 있는 중심 위치에서 플로우트 플랫폼(130)에 부착되어 있다. 예를 들어, 인장 부재(121)들은 플로우트 플랫폼(130)의 중심선 근처에 있는, 예컨대 플로우트 플랫폼(130)의 메인 바디(131)의 중심 3분의 1 내부에 있거나 플로우트 플랫폼(130)의 메인 바디(131)의 중간부 4분의 1 내부에 있는 포지션에서 플로우트 플랫폼(130)에 부착될 수 있다. 또 다른 실시예에서, 중간 네트 지지 링(115)을 지지하는 인장 부재(121)들은 실질적으로 플로우트 플랫폼(130)의 메인 바디(131)의 중심선을 따라 존재한다. 플로우트 플랫폼(130)의 중간부 부분에 달려 있도록 구성되어 있는 중간 네트 지지 링(115)에 의해 메쉬 인클로우져 어셈블리(110)의 메인 부분(113)이 사용 동안 지지되어 있으므로, 인클로우져 어셈블리(110)의 무게추는 전체적으로 플로우트 플랫폼(130)의 길이방향 중심선을 따라 또는 그 근처에서 실질적으로 작용한다는 점을 알 수 있을 것이다. 이 구성에서, 특히 피쉬 펜(100)을 잠수시키거나 상승시키는 동안 플로우테이션 어셈블리(120)를 밸런스조정하는 복잡성은 크게 감소되고, 플로우트 플랫폼(130)의 안정성은 상당히 개선되는데, 피쉬 펜(100)이 수면에 위치고정되는 경우 그러하고, 피쉬 펜(100)이 잠수되는 경우 그러하며, 그리고 표면화 위치고정과 잠수된 위치고정 사이에서의 전이들 동안 그러하다.

이와 유사하게, 무게추 링 어셈블리(150)를 지지하는 인장 부재(151)들은 플로우트 플랫폼(130)의 중심선 근처에서, 예컨대 플로우트 플랫폼(130)의 중심 3분의 1 내부에서, 프레임(134)의 아웃보드 단부와 네트 링 케이블(121)들 사이의 내부 위치에 있는 플로우트 플랫폼(130)들의 프레임(134)에 연결되어 있다.

설명하기 위한 실시예들이 도시되어 있고 기술되어 있지만, 다양한 변경들이 본 발명의 범위와 사상을 벗어나지 않으면서 그 안에서 행해질 수 있다는 점을 알 수 있을 것이다.

독점배타적인 권리가 주장되어 있는 본 발명의 실시예들은 다음에 오는 청구범위에서 정의되어 있다.

Claims

플랫폼 조인트들로 끝과 끝이 연결되어 있는 복수의 플로우트 플랫폼들을 포함하고 있는 환형 플로우테이션 어셈블리로서, 상기 환형 플로우테이션 어셈블리는 인보드 측과 아웃보드 측을 가지고 있는, 환형 플로우테이션 어셈블리;
상기 플로우테이션 어셈블리의 상기 인보드 측과 상기 아웃보드 측 사이에 있는 제 1 횡단방향 위치들에서 상기 플로우테이션 어셈블리의 저면 측에 부착되어 있는 복수의 제 1 인장 부재들에 의해 상기 플로우테이션 어셈블리로부터 매달려 있는 무게추 링;
상기 플로우테이션 어셈블리의 상기 인보드 측과 상기 아웃보드 측 사이에서 상기 플로우테이션 어셈블리의 중간부 3분의 1 안에 있는 제 2 횡단방향 위치들에서 상기 플로우테이션 어셈블리의 상기 저면 측에 부착되어 있는 복수의 제 2 인장 부재들에 의해 상기 플로우테이션 어셈블리로부터 매달려 있는 네트 지지 링; 및
메쉬 인클로우져로서, 상기 네트 지지 링에 부착되어 있는 상측 단부를 가지는 메인 부분, 상기 네트 지지 링으로부터 상기 플로우테이션 어셈블리의 상기 인보드 측까지 뻗어 있는 점프 네트 부분, 및 상기 메쉬 인클로우져의 상측 단부를 폐쇄하는 정상 부분을 포함하고 있는, 메쉬 인클로우져;
를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 아쿠아컬처 펜.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 횡단방향 위치들은 상기 플로우테이션 어셈블리의 상기 인보드 측과 상기 아웃보드 측 사이에서 상기 플로우테이션 어셈블리의 중간부 3분의 1 안에 위치되어 있는 것을 특징으로 하는 아쿠아컬처 펜.
제 2 항에 있어서,
상기 제 1 횡단방향 위치들은 상기 제 2 횡단방향 위치들의 아웃보드에 있는 것을 특징으로 하는 아쿠아컬처 펜.
제 1 항에 있어서,
상기 복수의 플로우트 플랫폼들은 메인 바디 부분, 및 상기 플로우트 플랫폼의 인보드 측으로부터 위쪽을 향하여 뻗어 있는 레일 어셈블리를 각각 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 아쿠아컬처 펜.
제 4 항에 있어서,
상기 메쉬 인클로우져의 상기 점프 네트 부분은 상기 레일 어셈블리의 정상 단부 쪽으로 뻗어 있는 것을 특징으로 하는 아쿠아컬처 펜.
제 1 항에 있어서,
인접하지 않는 플로우트 플랫폼들을 연결하면서 상기 플로우테이션 어셈블리를 가로질러 뻗어 있는 복수의 상측 스포크 케이블들을 더 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 아쿠아컬처 펜.
제 6 항에 있어서,
상기 복수의 상측 스포크 케이블들에 맞물리도록 구성되어 있으면서 상기 환형 플로우테이션 어셈블리에 의해 둘러싸여 있는 영역 내부에 위치되어 있는 네트 스탠드를 더 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 아쿠아컬처 펜.
제 1 항에 있어서,
상기 플로우테이션 어셈블리는 팔각 환형 구조물로 배열되어 있는 8개의 플로우트 플랫폼들을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 아쿠아컬처 펜.
제 1 항에 있어서,
상기 플로우테이션 플랫폼들은 프레임, 상기 프레임 안에 배치되어 있는 복수의 고정식 플로우테이션 부재들, 및 상기 프레임 안에 배치되어 있는 복수의 가변형 플로우테이션 부재들을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 아쿠아컬처 펜.
제 8 항에 있어서,
상기 고정식 플로우테이션 부재들은 상기 플로우테이션 플랫폼들의 양쪽끝 단부들에 배치되어 있고,
상기 가변형 플로우테이션 부재들은 상기 고정식 플로우테이션 부재들 사이에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 아쿠아컬처 펜.
제 1 항에 있어서,
상기 아쿠아컬처 펜은 표면화된 포지션과 잠수된 포지션 사이에서 움직이게 되도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 아쿠아컬처 펜.
제 1 항에 있어서,
플랫폼들을 연결하는 상기 플랫폼 조인트들은, 상기 연결된 플랫폼들이 상기 플랫폼 조인트에 의해 정의된 축을 중심으로 피벗운동하는 것을 허용하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 아쿠아컬처 펜.
제 1 항에 있어서,
상기 무게추 링으로부터 매달려 있는 복수의 드리워진 무게추들을 더 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 아쿠아컬처 펜.
폐쇄된 다각형을 정의하도록 끝과 끝이 연결되어 있는 복수의 플로우트 플랫폼들을 포함하고 있는 플로우테이션 어셈블리;
상기 플로우테이션 어셈블리의 인보드 측과 아웃보드 측 사이에서 상기 플로우테이션 어셈블리의 중심 부분들에 부착되어 있는 복수의 제 1 케이블들에 의해 상기 플로우테이션 어셈블리로부터 매달려 있는 무게추 링;
상기 플로우테이션 어셈블리의 상기 인보드 측과 상기 아웃보드 측 사이에서 상기 플로우테이션 어셈블리의 중간부 3분의 1 안에 있는 상기 플로우테이션 어셈블리의 중심 부분들에 부착되어 있는 복수의 제 2 인장 부재들에 의해 상기 플로우테이션 어셈블리로부터 매달려 있는 네트 지지 링; 및
메쉬 인클로우져로서, 상기 네트 지지 링에 부착되어 있는 상측 단부를 가지는 메인 부분, 상기 네트 지지 링으로부터 상기 플로우테이션 어셈블리의 상기 인보드 측까지 뻗어 있는 점프 네트 부분, 및 상기 메쉬 인클로우져의 상측 단부를 폐쇄하는 정상 부분을 포함하고 있는, 메쉬 인클로우져;
를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 아쿠아컬처 펜.
제 14 항에 있어서,
상기 복수의 제 1 케이블들은 상기 복수의 제 2 케이블들의 아웃보드에서 상기 플로우테이션 어셈블리에 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 아쿠아컬처 펜.
제 14 항에 있어서,
상기 복수의 플로우트 플랫폼들은 메인 바디 부분, 및 상기 플로우트 플랫폼의 인보드 측으로부터 위쪽을 향하여 뻗어 있는 레일 어셈블리를 각각 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 아쿠아컬처 펜.
제 16 항에 있어서,
상기 메쉬 인클로우져의 상기 점프 네트 부분은 상기 레일 어셈블리의 정상 단부 쪽으로 뻗어 있는 것을 특징으로 하는 아쿠아컬처 펜.
제 14 항에 있어서,
인접하지 않는 플로우트 플랫폼들을 연결하면서 상기 플로우테이션 어셈블리를 가로질러 뻗어 있는 복수의 상측 스포크 케이블들을 더 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 아쿠아컬처 펜.