KR20240076949A - 수산양식 주간측정 자동화 시스템 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수산양식 주간측정 자동화 시스템에 관한 것으로, 수산양식되는 어류나 새우 등 수산생물이 생장될 수 있도록 하는 수조, 상기 수조의 내부에 마련되며, 상기 수산생물이 상부에 수용될 수 있도록 하고, 수조의 수면 위와 아래 방향으로 승강될 수 있는 승강보드부, 상기 승강보드부에 안착되어 수면으로 건져 올려진 수산생물의 이미지를 촬영하는 카메라모듈, 상기 카메라모듈로부터 촬영된 이미지를 통해 상기 수산생물의 길이를 측정하고, 상기 길이를 기반으로 상기 수산생물의 예상체중을 판단하는 측정자동화모듈을 포함한다. 그리고, 상기 측정자동화모듈은, 상기 이미지를 통해 수산생물의 예상체중을 판단함으로써, 상기 수산생물의 추천 사료량이 예측될 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따르면, 양식되는 개체의 평균체중 측정이 자동화될 수 있도록 하는 효과가 있다.

Description

수산양식 주간측정 자동화 시스템 및 방법{Aquaculture Daytime Measurement Automation System and Method}

본 발명은 수산양식 주간측정 자동화 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 수산양식되는 개체의 주간 체장 및 체중 측정과정이 자동으로 이루어질 수 있도록 하는 수산양식 주간측정 자동화 시스템 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로 새우나 어류 등 수산생물을 양식할 때 사료량의 조절한 가장 중요한 요소중 하나이다. 사료량의 조절은 사료의 허실을 막는 경제성과 직관되며, 목표하는 생산량과 출하 일정을 맞추기 위해 필수적으로 고려되어야 하는 사항이다. 이러한 사료량을 조절하기 위해 수산생물의 주간측정 작업이 수행된다. 이때, 주간측정은 약 200마리 내지 400마리의 개체를 측정하여 평균 체중이 도출되도록 하고, 이를 토대로 주간 급여량과 목표 증체량이 설정될 수 있도록 한다. 다만, 이러한 주간측정은 개체 내에서 배출되지 않은 수분이나 수작업에 의한 오차에 의해 정확하게 이루어지기 어렵다는 문제점이 있다.

이러한 종래의 수산양식의 문제점을 해결하기 위한 선행기술문헌으로, 대한민국공개특허 제10-2018-0068894호를 살펴보면, 다단계 통합적힌 초-집약적 새우 생산 시스템에 대해 개시되어 있다.

그러나 이러한 종래 기술에 의하면 여전히 현재 개체의 목표 체중까지 생장에 필요한 사료량 산출이 어렵다는 문제점이 있다.

(선행문헌 1) 대한민국공개특허 제10-2018-0068894호 (2018.06.22.)

본 발명의 바람직한 일본 발명은 상술한 바와 같은 선행기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 수산생물 양식 과정에서 양식되는 개체의 평균 체중을 확인하는 주간측정 과정이 자동화되도록 하는 데 그 목적이 있다.

본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 수산양식 주간측정 자동화 시스템에 있어서, 수산양식되는 어류나 새우 등 수산생물이 생장될 수 있도록 하는 수조, 상기 수조의 내부에 마련되며, 상기 수산생물이 상부에 수용될 수 있도록 하고, 수조의 수면 위와 아래 방향으로 승강될 수 있는 승강보드부, 상기 승강보드부에 안착되어 수면으로 건져 올려진 수산생물의 이미지를 촬영하는 카메라모듈, 상기 카메라모듈로부터 촬영된 이미지를 통해 상기 수산생물의 길이를 측정하고, 상기 길이를 기반으로 상기 수산생물의 예상체중을 판단하는 측정자동화모듈을 포함한다. 그리고, 상기 측정자동화모듈은, 상기 이미지를 통해 수산생물의 예상체중을 판단함으로써, 상기 수산생물의 생장완료 시기, 추천 사료량이 예측될 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.

상기 과제의 해결 수단에 의해, 본 발명은, 양식되는 개체의 평균체중 측정이 자동화될 수 있도록 하는 효과가 있다.

또한, 본 발명은, 측정된 평균체중을 통해 목표증체량 및 최적 생장에 필요한 사료량이 설정될 수 있도록 하는 효과가 있다.

도 1은, 본 발명에 따른 수산양식 주간측정 자동화 시스템의 모습을 나타낸 모식도이다.
도 2는, 본 발명에 따른 기준보드를 나타낸 도면으로, (A)는 기준보드의 측면도, (B)는 기준보드의 평면도이다.
도 3은, 본 발명에 따른 측정자동화모듈과 카메라모듈의 구성도이다.
도 4는, 본 발명에 따른 카메라 모듈에 의해 새우의 촬영이 이루어진 모습의 실시예이다.
도 5는, 본 발명에 따른 수산양식 주간측정 자동화 방법의 전체 흐름도이다.
도 6은, 본 발명에 따른 수산양식 주간측정 자동화 방법에 따른 상세 흐름도이다.

본 명세서에서 사용되는 용어에 대해 간략히 설명하고, 본 발명에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.

본 발명에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.

명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 “포함”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고하여 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.

본 발명에 대한 해결하고자 하는 과제, 과제의 해결 수단, 발명의 효과를 포함한 구체적인 사항들은 다음에 기재할 실시 예 및 도면들에 포함되어 있다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 수산양식 주간측정 자동화 시스템에 대하여 상세히 설명하기로 한다.

본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 수산양식 주간측정 자동화 시스템은, 도 1 내지 도 4를 참조하면, 수산양식되는 어류나 새우 등 수산생물이 생장될 수 있도록 하는 수조(100), 상기 수조(100)의 내부에 마련되며, 상기 수산생물이 상부에 수용될 수 있도록 하고, 수조(100)의 수면 위와 아래 방향으로 승강될 수 있는 승강보드부(200), 상기 승강보드부(200)에 안착되어 수면으로 건져 올려진 수산생물의 이미지를 촬영하는 카메라모듈(300), 상기 카메라모듈(300)로부터 촬영된 이미지를 통해 상기 수산생물의 길이를 측정하고, 상기 길이를 기반으로 상기 수산생물의 예상체중을 판단하는 측정자동화모듈(400)을 포함한다. 그리고, 상기 측정자동화모듈(400)은, 상기 이미지를 통해 수산생물의 예상체중을 판단함으로써, 상기 수산생물의 생장완료 시기, 추천 사료량이 예측될 수 있도록 한다.

보다 상세히, 수산양식에 있어서, 일반적으로 수산양식되는 개체는 주간마다 체장이나 체중이 측정될 수 있도록 하여 현재 생장 상태가 확인되도록 하고, 향후 필요한 사료의 양이 최적화 될 수 있도록 하는 주간측정 작업을 필수적으로 받게된다. 상기 수조(100)는, 이러한 수산양식에 의해 생장되는 어류나, 새우 등 수산생물이 생장될 수 있도록 사육수가 수용되고 산소발생기, 유류발생기 등 각종 양식에 필요한 장치들을 구비한다.

다음으로, 상기 승강보드부(200)는, 상기 수조(100)의 내부 일측에 마련되어 상기 측정자동화모듈(400) 또는 사용자에 의해 제어된다. 그리고, 상기 승강보드부(200)는, 상기 수조(100) 내에서 생장중인 수산생물이 수면 위로 건져 올려질 수 있도록 하는 역할을 한다. 일례로, 상기 승강보드부(200)는, 상기 수산생물이 임시수용될 수 있도록 하는 기준보드(210) 및, 상기 기준보드(210)를 승강시키는 액츄에이터(220)를 포함한다.

특히, 도 2를 참조하면, 상기 기준보드(210)는, 바스켓 형태로 마련되어 내부에 수산생물이 수용될 수 있도록 한다. 또한, 상기 기준보드(210)는, 상기 기준보드(210)의 내부측 바닥면에 마련되는 마커(211)와, 상기 마커(211)의 내측에 마련되는 걸림턱부(212) 및, 상기 기준보드(210)의 측면과 바닥면에 마련되는 타공부(213)를 포함한다. 상기 마커(211)는, 상기 기준보드(210)의 바닥면의 일측 모서리 부분으로부터 사각지게 형성되는 라인이 마련되도록 하여, 상기 카메라모듈(300)에 의해 촬영되는 인식범위가 설정되도록 하는 역할을 한다. 상기 걸림턱부(212)는, 상기 마커(211)의 안쪽에 사각지게 형성되는 폐루프의 난간 형태로 마련된다. 그리고, 상기 걸림턱부(212)는, 상기 마커(211)의 내측에 안착된 수산생물이 상기 마커(211)의 바깥 범위로 벗어나지 않도록 한다. 또한, 상기 타공부(213)는, 상기 기준보드(210)의 측면과 바닥면에 마련되는 복수개의 타공으로 마련되어 상기 기준보드(210)가 수면위로 상승하면 상기 기준보드(210) 내부의 사육수가 새어나갈 수 있도록 한다. 이때, 상기 기준보드(210)는, 상기 마커(211)보다 크게 마련되어 수산생물을 수면위로 건져 올리는 과정에서, 일부 개체가 마커(211)의 범위 바깥으로 빠져나가더라도 상기 기준보드(210) 내에 다수 개체의 수산생물이 수용됨으로써 다른 개체가 다시 마커(211)의 범위 내로 안착될 수 있도록 한다.

그리고, 상기 액츄에이터(220)는, 상기 수조(100)의 일측 벽면에 설치되고, 상기 기준보드(210)가 승강될 수 있도록 한다. 따라서, 상기 기준보드(210)가 상기 수조(100)의 바닥면에 위치할 때, 상기 액츄에이터(220)에 의해 상기 기준보드(210)가 상승하게 되면 수조(100) 내부의 수산생물이 상기 기준보드(210)에 수용되며 수면위로 건져 올려질 수 있는 것이다. 이때, 상기 걸림턱부(212)에 의해 수면위로 건져 올려진 수산생물이 상기 마커(211)의 범위 내에 안착될 수 있는 것이다.

상기 카메라모듈(300)은, 상기 승강보드부(200)에 의해 건져올려진 수산생물의 이미지를 촬영하고, 촬영된 데이터가 상기 측정자동화모듈(400)에 전송될 수 있도록 하는 역할을 한다. 일례로, 상기 승강보드부(200)의 상부에 마련되고, 상기 마커(211)에 대응되도록 배치될 수 있다.

다음으로, 상기 측정자동화모듈(400)은, 상기 카메라모듈(300)에 의해 수집된 이미지를 기반으로, 수산생물의 체장과 체중을 산출하고 산출값에 따른 추천 사료량이 산출되도록 하는 역할을 한다. 일례로, 상기 측정자동화모듈(400)은, 상기 수산생물의 길이를 통해 수산생물의 체중을 판단하는 체중예측모듈(410) 및 상기 수산생물의 현재 체중과 기설정된 목표 체중을 기준으로, 필요 생장일수, 추천 사료량이 산출될 수 있도록 하는 최적생장효율판단모듈(420)을 포함한다. 상기 체중예측모듈(410)은, 상기 카메라모듈(300)에 의해 촬영된 이미지를 통해 수산생물의 길이와 너비가 측정될 수 있도록 한다. 특히, 도 4를 참조하면, 상기 기준보드(210)에 안착된 수산생물이 카메라모듈(300)에 의해 촬영된 후 상기 측정자동화모듈(400)에 의하여, 각 개체의 이미지가 처리된 모습의 실시예에 대해 도시되어 있다.

이때, 상기 체중예측모듈(410)은, 상기 수산생물의 길이에 따른 체중 산출값이 저장되도록 하는 산출값DB(411)를 포함한다. 그리고 상기 산출값DB(411)는, 상기 수산생물의 길이에 따른 체중 데이터가 계속 수집되도록 하여 상기 체중예측모듈(410)에 의한 체중 예측의 신뢰도가 향상될 수 있도록 한다. 또한, 측정자동화모듈(400)은, 상기 마커(211)의 범위 내에 여러마리의 수산생물이 안착되어 다수의 수산생물이 촬영된 이미지를 전송받으면, 상기 다수의 수산생물의 길이를 동시에 측정하고 체중이 각각 산출될 수 있도록 한다. 그리고, 상기 측정자동화모듈(400)은, 상기 다수의 수산생물의 평균 체중이 산출될 수 있도록 한다.

또한, 상기 최적생장효율판단모듈(420)은, 상기 수산생물의 평균 체중을 기반으로 다음 주까지의 목표체중과 상기 목표체중에 따른 추천 사료량이 산출될 수 있도록 한다.

또한, 상기 최적생장효율판단모듈(420)은, 상기 추천 사료량과 수산생물의 일령별 사료효율에 대한 데이터가 저장되는 일령별사료효율DB(421)를 포함한다. 그리고, 상기 최적생장효율판단모듈(420)은, 상기 일령별사료효율DB(421)를 통해 상기 추천 사료량의 산출에 대한 신뢰도가 향상될 수 있도록 한다.

이하에서는, 본 발명의 일실시예에 따른 수산양식 주간측정 자동화 방법에 대해 설명하기로 한다.

본 발명의 수산양식 주간측정 자동화 방법은, 도 5 내지 도 6을 참조하면, 상기 승강보드부(200)에 의하여, 상기 수산생물이 이미지 촬영에 적합한 위치에 배치되도록 하는 촬영준비단계(S100), 상기 카메라모듈(300)에 의하여, 상기 수산생물의 이미지가 촬영될 수 있도록 하는 이미지촬영단계(S200) 및, 상기 측정자동화모듈(400)에 의하여, 상기 이미지로부터 상기 수산생물의 예상체중이 산출될 수 있도록 하는 체중산출단계(S300) 및, 상기 측정자동화모듈(400)에 의하여, 상기 예상체중을 통해 상기 수산생물의 목표체중까지 생장에 필요한 생장일수 및 추천 사료량이 산출될 수 있도록 하는 최적생장효율판단단계(S400)를 포함한다.

먼저, 상기 촬영준비단계(S100)에서는, 상기 승강보드부(200)에 의해 상기 수조(100) 내 수산생물이 수면위로 건져 올려지며 마커(211)의 범위에 수산생물이 배치될 수 있도록 한다.

다음으로, 상기 이미지촬영단계(S200)에서는, 상기 카메라모듈(300)을 통해 상기 마커(211)의 범위 내에 안착된 수산생물의 이미지를 촬영한다. 또한, 촬영된 이미지가 상기 측정자동화모듈(400)에 전송되도록 한다(S200). 이때, 상기 마커(211)의 범위 내에 수산생물이 정확하게 안착되지 않았다면, 정확한 이미지 수집을 위해 다시 촬영될 수 있도록 한다(S200). 이때, 상기 촬영준비단계(S100)와 이미지촬영단계(S200)는, 촬영된 수산생물 개체수가 사용자에 의해 기설정된 측정 목표 개체수 n에 도달할 때까지 수차례 수행된다.

다음으로, 상기 체중산출단계(S300)에서는, 상기 이미지촬영단계(S200)에 의해 수차례 촬영된 다수의 상기 수산생물의 이미지로부터 수산생물의 가로 및 세로 길이가 각각 측정될 수 있도록 한다. 또한, 상기 체중산출단계(S300)는, 상기 이미지촬영단계(S200)에서 촬영된 각각의 수산생물의 길이를 통해 수산생물의 체중이 산출되도록 한다. 그리고, 산출된 체중을 통해 다수의 수산생물의 평균 체중이 산출될 수 있도록 한다(S300).

다음으로, 상기 최적생장효율판단단계(S400)에서는, 상기 측정자동화모듈(400)을 통해 상기 체중산출단계(S300)로부터 산출된 평균 체중에 따른 추천 사료량이 산출되도록 한다. 일례로, 최적생장효율판단단계(S400)는, 상기 산출된 현재 평균 체중과 기설정된 목표 체중을 비교한다. 또한, 최적생장효율판단단계(S400)는, 상기 수산생물의 현재 평균 체중이 목표 체중에 미달하는 경우, 상기 수산생물이 목표 체중까지 생장될 수 있도록 하는 최적의 사료량이 산출될 수 있도록 한다.

따라서, 본 발명에 따르면, 양식되는 개체의 평균 체중 측정이 자동화될 수 있도록 하고, 측정된 평균 체중을 통해 목표증체량 및 최적 생장에 필요한 사료량이 설정될 수 있도록 하는 효과가 있다.

이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타나며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100 : 수조
200 : 승강보드부
210 : 기준보드
211 : 마커
212 : 걸림턱부
220 : 액츄에이터
300 : 카메라모듈
400 : 측정자동화모듈
410 : 체중예측모듈
411 : 산출값DB
420 : 최적생장효율판단모듈
421 : 일령별사료효율DB

Claims (5)

1. 수산양식되는 어류나 새우 등 수산생물이 생장될 수 있도록 하는 수조;
   상기 수조의 내부에 마련되며, 상기 수산생물이 상부에 수용될 수 있도록 하고, 수조의 수면 위와 아래 방향으로 승강될 수 있는 승강보드부;
   상기 승강보드부에 안착되어 수면으로 건져 올려진 수산생물의 이미지를 촬영하는 카메라모듈; 및
   상기 카메라모듈로부터 촬영된 이미지를 통해 상기 수산생물의 길이를 측정하고, 상기 길이를 기반으로 상기 수산생물의 예상체중을 판단하는 측정자동화모듈;을 포함하고,
   상기 측정자동화모듈은, 상기 이미지를 통해 수산생물의 예상체중을 판단함으로써, 상기 수산생물의 추천 사료량이 예측될 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 수산양식 주간측정 자동화 시스템.
2. 제1항에 있어서,
   상기 승강보드부는,
   상기 수산생물이 임시수용될 수 있도록 하는 기준보드; 및
   상기 기준보드를 승강시키는 액츄에이터;를 포함하는 것을 특징으로 하는 수산양식 주간측정 자동화 시스템.
3. 제1항에 있어서,
   상기 측정자동화모듈은,
   상기 수산생물의 길이를 통해 수산생물의 체중을 판단하는 체중예측모듈; 및
   상기 수산생물의 현재 체중과 기설정된 목표 체중을 기준으로, 필요 생장일수, 추천 사료량이 산출될 수 있도록 하는 최적생장효율판단모듈;을 포함하는 것을 특징으로 하는 수산양식 주간측정 자동화 시스템.
4. 제1항의 수산양식 주간측정 자동화 시스템을 이용한 수산양식 주간측정 자동화 방법에 있어서,
   상기 승강보드부에 의하여, 상기 수산생물이 이미지 촬영에 적합한 위치에 배치되도록 하는 촬영준비단계;
   상기 카메라모듈에 의하여, 상기 수산생물의 이미지가 촬영될 수 있도록 하는 이미지촬영단계; 및
   상기 측정자동화모듈에 의하여, 상기 이미지로부터 상기 수산생물의 예상체중이 산출될 수 있도록 하는 체중산출단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 수산양식 주간측정 자동화 방법.
5. 제1항에 있어서,
   상기 측정자동화모듈에 의하여, 상기 예상체중을 통해 상기 수산생물의 목표체중까지 생장에 필요한 추천 사료량이 산출될 수 있도록 하는 최적생장효율판단단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수산양식 주간측정 자동화 방법.