WO2020197023A1 - 에너지 자립형 스마트 수산 양식 시스템 - Google Patents

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WO2020197023A1
WO2020197023A1 PCT/KR2019/014260 KR2019014260W WO2020197023A1 WO 2020197023 A1 WO2020197023 A1 WO 2020197023A1 KR 2019014260 W KR2019014260 W KR 2019014260W WO 2020197023 A1 WO2020197023 A1 WO 2020197023A1
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tank body
storage space
water
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water tank
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PCT/KR2019/014260
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김흥중
손옥재
정창환
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주식회사 조인트리
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    • Y02P60/60—Fishing; Aquaculture; Aquafarming

Definitions

  • the present invention relates to a fishery aquaculture system, and more particularly, to an energy-independent smart fishery aquaculture system capable of sequentially cultivating shrimp and sea cucumber, and capable of energy independence.
  • sea cucumber has recently been spotlighted as a well-being food, and its demand is increasing.
  • sea cucumbers were cultivated by putting an adhesive substance called Shelta in a land tank farm, a festival type. Sea cucumber attaches to this adherent substrate and grows while feeding. That is, when a fine powder feed, which is a food for sea cucumbers, is administered in a tank, the powder feed floats in the water and adheres to the attaching device or the bottom of the tank, and the feed is sucked and grown by the sea cucumber.
  • sea cucumbers in Korea, in the summer season, sea cucumbers almost stop growing, so the farm cannot function properly.
  • an adhesive substrate such as Shelter is installed, and the feed is floating in the water or sinking to the bottom. It is also a problem for farming other fish species.
  • the energy-independent smart fisheries aquaculture system includes a water tank body having a predetermined storage space capable of storing seawater, a partition part installed in the water tank body to divide the storage space into two parts, and an elevation in the water tank body
  • a water supply and drainage unit provided to discharge, and a solar power generation unit installed on the upper portion of the water tank body to shield sunlight incident on the water tank body and generate electricity through sunlight.
  • the water tank body may further include a seawater circulation unit for guiding the seawater stored in the storage space to circulate in one direction, and the seawater circulation unit is preferably a water wheel installed inside the water tank body.
  • the water tank body is installed on land spaced a predetermined distance from the shore, and the water supply and drainage unit includes a water supply line extending from the sea to the water tank body to supply seawater to the water tank body, a pumping station installed on the water supply line, It is preferable to include a drain line connected to the water tank body and formed to drain water stored in the storage space to the outside of the water tank body.
  • a water quality inspection unit installed on one side of the water tank body to check the water quality of seawater stored in the storage space, and the water quality of seawater stored in the storage space according to the inspection result It is preferable to further include a control unit for managing the.
  • the water quality inspection unit includes a water quality sensor unit that measures any one or two or more of ammonia concentration in water, dissolved oxygen, water temperature, and salinity, an image capture unit that photographs an image outside or inside of the water tank body, and the water tank body It is preferable to include an ultrasonic sensor unit for monitoring the survival rate or growth rate of cultured organisms in the farm.
  • a communication unit for transmitting the inspection information of the water quality inspection unit and management information managed by the control unit to an external manager via wired or wireless, the manager reads the inspection information and management information of the control unit through a PC or a portable terminal, and the control unit It may be formed to input a manual control signal.
  • It may further include a photosynthetic lighting module installed on the light collecting plate of the photovoltaic unit or a frame supporting the light collecting plate to irradiate light for photosynthesis of underwater plants, seaweeds, or plankton growing in the storage space.
  • a photosynthetic lighting module installed on the light collecting plate of the photovoltaic unit or a frame supporting the light collecting plate to irradiate light for photosynthesis of underwater plants, seaweeds, or plankton growing in the storage space.
  • the energy-independent smart fishery aquaculture system of the present invention includes a solar power generation unit to minimize the inflow of external energy, and through the solar power generation panel, it is possible to create an optimal environment in which aquaculture species in a farm can grow. have.
  • FIG. 1 is a conceptual diagram of an energy-independent smart fish farming system according to the present invention
  • Figure 2 is a cross-sectional view of the energy-independent smart fish farming system of Figure 1;
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing a seawater circulation unit in the energy-independent smart fishery aquaculture system of FIG. 1;
  • FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the energy-independent smart fish farming system of FIG. 1.
  • first and second may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. These terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another component. For example, without departing from the scope of the present invention, a first element may be referred to as a second element, and similarly, a second element may be referred to as a first element.
  • the energy-independent smart fishery aquaculture system 10 of the present invention is a water tank body 100 capable of storing seawater and cultivating fish species to be cultured, and a partition 200 installed in the water tank body 100 Wow, a shelter 300 installed to be elevating in the water tank body 100, an elevating drive unit 400 for elevating and driving the shelter 300, and a water supply for supplying or draining seawater to the water tank body 100
  • a control unit 900 for controlling the water supply/drainage unit 600 and the like according to the detection information of the water quality test unit 800 and the water quality test unit 800 to test growth.
  • the water tank body 100 is a land-mounted water tank installed on the shore a predetermined distance from the shore or the shore, and a storage space is formed so as to store seawater and cultivate fish species to be cultured.
  • One side of the water tank body 100 is formed with a water supply port through which seawater can be introduced into the storage space, and the other side is formed with a drainage port through which seawater that has been stored is drained to the outside.
  • the partition 200 is formed to extend a predetermined length upward from the bottom of the water tank body 100 to divide the storage space of the water tank body 100 into two parts. However, since both ends of the partition part 200 do not contact the inner circumferential surface of the water tank body 100, the water storage space of the water tank body 100 centering on the partition part 200 can flow seawater with directionality like a land track. You will have a path that is there.
  • the shelter 300 provides a shelter for sea cucumbers when farmed fish such as sea cucumbers are cultured, and is generated so that the mixed feed used for food sinks or the seaweeds grow.
  • the shelter 300 used for aquaculture is a synthetic resin such as PE or PVC, but may be formed of a material such as metal or ceramic.
  • the shelter 300 is designed to be submerged into a storage space filled with seawater by the elevating driver 400 or to be withdrawn to the outside of the water tank body 100.
  • the elevating driving unit 400 is a plurality of support frames 410 for interconnecting and supporting the shelter 300, a wire 420 extending from the support frame 410, and winding or unwinding the wire 420 It includes a winch 440 that drives the support frame 410 to elevate or descend.
  • a frame for guiding the moving direction of the wire 420 so that the wire 420 can be lifted up and down before being wound on the winch 440 and diesel rollers 430 installed on the frame are provided.
  • the lift driving unit 400 is not limited to this embodiment, and an actuator such as a separate hydraulic or pneumatic cylinder connected to the support frame 410 may be applied.
  • the energy-independent smart farming system of the present invention is intended to be able to sequentially farm sea cucumbers and shrimp, and when farming sea cucumbers in winter and spring, the shelter 300 is lowered so that it can be submerged in the tank body 100 When aquaculture is carried out and shrimp is farmed in summer and autumn after shipment of sea cucumbers, the shelter 300 is lifted so that the shelter 300 is brought out from the tank body 100.
  • sea cucumber farming a shelter 300 is installed, and seawater stored in the tank body 100 is naturally circulated by the water supplied and the water discharged while continuously supplying and draining seawater.
  • seawater stored in the storage space is forcibly circulated through aberration.
  • seawater circulation unit 500 a water wheel is applied as the seawater circulation unit 500, but various seawater circulation units 500 may be applied as long as the growth of aquaculture fish is not disturbed.
  • the auxiliary elevating driver 400 may be configured to include a wire 420 and a winch or actuator, similar to the elevating driver 400.
  • the water supply and drainage unit 600 is for supplying or draining seawater to the seawater body.
  • the solar power generation unit 700 is applied as a light shielding means for supplying power used for driving the system and blocking direct irradiation of sunlight with water stored in the water tank body 100.
  • the photovoltaic power generation unit 700 includes a plurality of photovoltaic power generation panels 710 capable of covering the upper portion of the storage space, and electricity generated through the photovoltaic power generation panel 710 is transferred to the power storage unit 720. After being stored, it is used as a driving power source for the water supply and drainage unit 600, the lift drive unit 400, or the water quality inspection unit 800 to be described later.
  • the solar power generation unit 700 is driven by a control unit 900 to be described later, and although not shown, a tracking unit may be provided to track the position of the sun and rotate the panel according to the position of the sun. .
  • the power generation information of the solar power generation unit 700 is provided so that the manager can directly check the power generation information through the control unit 900.
  • the water quality inspection unit 800 includes a water quality sensor unit 810, an ultrasonic sensor unit 820, and an image capturing unit 830.
  • the water quality sensor unit 810 is for inspecting the water quality of seawater, and checks water quality-related items that affect the aquaculture environment such as ammonia concentration, dissolved oxygen amount, water temperature, and salinity.
  • the water quality sensor unit 810 detects ammonia concentration by sequentially reacting the sample to be tested stored in the water tank body 100 with the sample using a sequential injection analysis method, and forms such as dissolved oxygen amount, water temperature, and salinity as described above. Periodically, tests are performed on factors affecting the environment, and the test data is transmitted to the control unit 900.
  • the ultrasonic sensor unit 820 is installed to be exposed to the inner circumferential surface of the water tank body 100, and the number of fish species to be cultured is detected through the ultrasonic sensor unit 820 to detect the survival rate, and the growth rate by measuring the size of each individual. Measure
  • Measurement information of the water quality sensor unit 810, the ultrasonic sensor unit 820, and the image capturing unit 830 is transmitted to a control unit 900 to be described later, and the control unit 900 provides a water supply and drainage unit based on the transmitted measurement value. Controls the driving of 600 or the seawater circulation unit 500.
  • control unit 900 allows the administrator to transmit the measurement information through a manager terminal 920 such as a PC 921 or a portable terminal 922 by a communication unit 910 that can transmit measurement data to the outside through wired or wireless communication. I can confirm. In addition, the administrator may manually input a control signal through the PC 921 or the portable terminal 922.
  • a photosynthetic lighting module 730 for irradiating light for photosynthesis of underwater plants, seaweed, or plakton is further provided under the light collecting plate of the solar power generation unit 700. Therefore, sunlight cannot be directly irradiated to the water tank body 100 by the photovoltaic power generation unit 700, but a lighting module for photosynthesis is operated constantly or limitedly as necessary to supply light.
  • the energy-independent smart farming system according to the present invention described above can maximize production efficiency for one farming tank by sequentially farming sea cucumbers and shrimp.
  • the solar power generation unit 700 by supplying power required for driving the farming system by the solar power generation unit 700 or using it as auxiliary power for external supply, the input of external energy can be minimized.

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Abstract

본 발명은 새우와 해삼을 순차적으로 양식할 수 있으며, 에너지 자립이 가능한 에너지 자립형 스마트 수산 양식 시스템에 관한 것이다. 본 발명에 따른 에너지 자립형 스마트 수산 양식 시스템은 해수를 저수할 수 있는 소정의 저수공간을 갖는 수조본체와, 상기 수조본체에 설치되어 저수공간을 두 부분으로 구획하는 구획부와, 상기 수조본체에 승강 가능하게 설치되는 쉘터와, 상기 쉘터가 상기 저수공간에 침수되도록 하강하거나, 상기 저수공간에 저수공간으로부터 빠져나오도록 상승하도록 구동하는 승강구동부와, 상기 저수공간으로 해수를 급수하거나 저수공간의 해수를 배출하도록 마련되는 급배수유닛 및 상기 수조본체의 상부에 설치되어 상기 수조본체로 입사되는 태양광을 차광하고, 태양광을 통해 전기를 생성하는 태양광 발전유닛을 구비한다.

Description

에너지 자립형 스마트 수산 양식 시스템
본 발명은 수산 양식 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 새우와 해삼을 순차적으로 양식할 수 있으며, 에너지 자립이 가능한 에너지 자립형 스마트 수산 양식 시스템에 관한 것이다.
최근에는 수산물이 건강식품이라는 인식이 확산됨에 따라 수산물의 소비가 증가하고 있으며 이에 따라 어류와 어패류 양식 또한 양적으로 증가하고 있다.
그러나 최근 연안의 오염과 양식생물의 질병 등으로 어류양식을 통한 수산물 공급량은 크게 늘지 않고 있는 실정이며, 이러한 원인은 적극적으로 양식어장을 개발하지 못한 데에서 그 이유를 찾을 수 있으나, 근본적으로 연안어장의 오염이 수반된 양식환경의 악화로 연중 양식생물이 질병에 노출되면서 생산성이 크게 떨어졌기 때문이다.
이에 해상가두리나 육상 광어 양식장의 경우 연간 총생산 경비의 20% 이상을 질병예방 및 치료목적으로 사용하고 있어 수산양식산업의 경제성을 크게 악화시키고 있다. 또한, 이와 같이 양식생물의 질병예방이나 치료목적으로 각종 항생제를 포함한 화학적 약제를 남용함에 따라 양식생물의 식품안정성은 떨어지고 내병성도 나빠질 뿐만 아니라 국내외적으로 제기되고 있는 항생제 축적 등의 환경호르몬으로 식품안정성에 대한 의구심이 증폭되고 있어 양식생물에 대한 기호도가 크게 떨어지고 있다.
이러한 생산성의 저하를 방지하고 해산물의 기호도를 높이기 위하여 기능성 물질을 함유한 사료와 다양한 어폐류 양식의 개발이 활발하게 이루어지고 있다.
한편, 해삼은 최근 웰빙 식재료로 각광받으면서 그 수요가 증가하고 있다. 통상 해삼을 양식하기 위해서는, 축제식인 육상수조식 양식장에 쉘타라고 부르는 부착기질을 넣어주어 해삼을 양식하고 있었다. 해삼은 이 부착기질에 부착하여 먹이활동을 하면서 자라게 된다. 즉, 해삼의 먹이가 되는 미세한 분말 사료를 수조 내에 투여하면, 분말 사료가 수중에 부유하면서 상기 부착기나 수조의 바닥에 부착되는데 이러한 사료를 해삼이 빨아먹으면서 자라게 되는 것이다.
그런데 이러한 해삼은 수온이 15~18℃에서 성장이 왕성하나, 수온이 높은 시기에는 먹이를 거의 먹지 않는다. 따라서 소화관은 퇴화되며, 시기적으로 약 7월경부터 국내 연안이 고수온기에 접어들게 되는데, 이 시기에는 소화관이 작아져서 최소로 되는데 이때가 하면기(夏眠期)이다.
따라서 국내에서는 하절기에 해삼은 거의 성장이 멈춰있어 양식장이 제 기능을 발휘하지 못하게 되며, 해삼의 양식장의 경우 상술한 것처럼 쉘타와 같은 부착기질이 설치되고, 사료가 수중에 부유하거나 바닥에 가라앉아 있어 다른 어종을 양식하는데에도 문제가 된다.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로, 해삼과 새우와 같이 서로 다른 어종을 계절에 따라 양식하여 양식장의 가동률을 높임으로써 효율적인 해산물 양식이 이루어질 수 있고, 외부 에너지의 투입을 최소화함으로써 양식장의 운용에 따른 비용을 최소화할 수 있는 에너지 자립형 스마트 수산 양식 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명에 따른 에너지 자립형 스마트 수산 양식 시스템은 해수를 저수할 수 있는 소정의 저수공간을 갖는 수조본체와, 상기 수조본체에 설치되어 저수공간을 두 부분으로 구획하는 구획부와, 상기 수조본체에 승강 가능하게 설치되는 쉘터와, 상기 쉘터가 상기 저수공간에 침수되도록 하강하거나, 상기 저수공간에 저수공간으로부터 빠져나오도록 상승하도록 구동하는 승강구동부와, 상기 저수공간으로 해수를 급수하거나 저수공간의 해수를 배출하도록 마련되는 급배수유닛 및 상기 수조본체의 상부에 설치되어 상기 수조본체로 입사되는 태양광을 차광하고, 태양광을 통해 전기를 생성하는 태양광 발전유닛을 구비한다.
상기 수조본체에 마련되며 상기 저수공간에 저수된 해수를 일방향으로 순환하도록 유도하는 해수순환부를 더 구비할 수 있으며, 상기 해수순환부는 상기 수조본체의 내부에 설치되는 수차인 것이 바람직하다.
상기 해수순환부를 상기 저수공간에 침수되거나 저수공간으로부터 상방으로 상승하도록 구동하는 보조승강구동부를 더 포함할 수 있다.
상기 수조본체는 해안으로부터 소정거리 이격된 육상에 설치되고, 상기 급배수유닛은 상기 수조본체로 해수를 급수하도록 바다로부터 상기 수조본체로 연장된 급수라인과, 상기 급수라인 상에 설치되는 양수장과, 상기 수조본체에 연결되고, 상기 저수공간에 저수되어 있던 물을 상기 수조본체의 외부로 배수할 수 있도록 형성된 배수라인을 포함하는 것이 바람직하다.
상기 수조본체의 일측에 설치되어 상기 저수공간에 저수되어 있는 해수의 수질을 검사하는 수질검사유닛과, 상기 수질검사유닛의 검사결과를 전달받고, 검사결과에 따라 상기 저수공간에 저수된 해수의 수질을 관리하는 제어부를 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 수질검사유닛은 수중 암모니아 농도, 용존산소량, 수온, 염도 중 어느 하나 또는 둘 이상의 항목을 측정하는 수질센서부와, 상기 수조본체의 외부 또는 내부의 영상을 촬영하는 영상촬영부와, 상기 수조본체에서 양식되는 양식생물의 생존율 또는 성장율을 감시하기 위한 초음파센서부를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 수질검사유닛의 검사정보와 상기 제어부에서 관리되는 관리 정보를 유무선으로 외부 관리자에게 전송하는 통신부를 더 포함하고, 관리자는 PC나 휴대단말기를 통해 상기 검사정보와 제어부의 관리 정보를 열람하고, 제어부로 수동제어신호를 입력할 수 있도록 형성될 수 있다.
상기 태양광 발전유닛의 집광판 또는 집광판을 지지하는 프레임에 설치되어 상기 저수공간에서 생장하는 수중식물, 해조류 또는 플랑크톤의 광합성을 위한 광을 조사하는 광합성 조명모듈을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 에너지 자립형 스마트 수산 양식 시스템은 외부 에너지의 유입이 최소화될 수 있도록 태양광 발전유닛을 포함하고 있으며, 태양광 발전패널을 통해 양식장의 양식어종이 생장할 수 있는 최적의 환경을 조성할 수 있다.
또한 본 발명의 에너지 자립형 스마트 수산 양식 시스템은 서로 다른 양식 조건을 갖는 해산물을 순차적으로 양식하여 출하함으로써 양식장의 가동효율을 극대화할 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 에너지 자립형 스마트 수산 양식 시스템의 개념도,
도 2는 도 1의 에너지 자립형 스마트 수산 양식 시스템의 단면도,
도 3은 도 1의 에너지 자립형 스마트 수산 양식 시스템에 해수순환부를 표시한 단면도,
도 4는 도 1의 에너지 자립형 스마트 수산 양식 시스템의 구성을 표시한 블럭도이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 에너지 자립형 스마트 수산 양식 시스템에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도면을 참조하면, 본 발명의 에너지 자립형 스마트 수산 양식 시스템(10)은 해수를 저수하고 양식대상 어종을 양식할 수 있는 수조본체(100)와, 수조본체(100)에 설치되는 구획부(200)와, 수조본체(100)에 승강 가능하게 설치되는 쉘터(300)와, 상기 쉘터(300)를 승강 구동하는 승강구동부(400)와, 상기 수조본체(100)에 해수를 급수하거나 배수하기 위한 급배수유닛(600)과, 수조본체(100)에 입사하는 태양광을 차광하고 전력을 생산하기 위한 태양광 발전유닛(700)과, 수조본체(100)에 저수된 해수의 수질과 양식대상 어종의 생장을 검사하기 위한 수질검사유닛(800) 및 수질검사유닛(800)의 감지정보에 따라 급배수유닛(600) 등을 제어하는 제어부(900)를 포함한다.
상기 수조본체(100)는 해안가 또는 해안에서 소정거리 이격된 육상에 설치되는 육상설치형 수조이며, 내부에 해수를 저수하고, 양식대상 어종을 양식할 수 있도록 저수공간이 형성되어 있다.
상기 수조본체(100)의 일측에는 해수가 저수공간으로 유입될 수 있는 급수구가 형성되어 있고, 타측에는 저수되어 있던 해수를 외부로 배수하기 위한 배수구가 형성되어 있다.
상기 구획부(200)는 상기 수조본체(100)의 내부에 바닥으로부터 상방으로 소정길이 연장되어 수조본체(100)의 저수공간을 두 부분으로 구획할 수 있도록 형성되어 있다. 다만 구획부(200)의 양단은 수조본체(100)의 내주면에 접촉하지 않기 때문에 상기 구획부(200)를 중심으로 수조본체(100)의 저수공간은 육상트랙과 같이 해수가 방향성을 가지고 흐를 수 있는 경로를 갖게 된다.
상기 쉘터(300)는 해삼과 같은 양식어류를 양식할 때 해삼의 은신처를 제공하고,먹이가 되는 배합사료가 가라앉거나 해조류가 성장하도록 생성된다. 일반적으로 양식에 사용되는 쉘터(300)는 PE 또는 PVC와 같은 합성수지가 적용되지만 금속 또는 세라믹 등의 소재로 형성될 수도 있다.
상기 쉘터(300)는 승강구동부(400)에 의해 해수가 채워진 저수공간으로 침수되거나 수조본체(100)의 외부로 인출할 수 있도록 되어 있다.
상기 승강구동부(400)는 쉘터(300)들을 상호 연결하면서 지지하는 복수개의 지지프레임(410)과, 상기 지지프레임(410)으로부터 연장되는 와이어(420)와, 상기 와이어(420)를 감거나 풀어 지지프레임(410)을 승강 또는 하강하도록 구동하는 윈치(440)를 포함한다.
상기 와이어(420)가 윈치(440)에 권취되기 전 상하로 승강할 수 있도록 와이어(420)의 이동방향을 가이드하기 위한 프레임과 이 프레임에 설치되는 경유롤러(430)들이 구비된다.
물론 상기 승강구동부(400)는 본 실시예에 한정되지 않고, 지지프레임(410)과 연결되는 별도의 유압 또는 공압실린더와 같은 액추에이터가 적용될 수도 있다
본 발명의 에너지 자립형 스마트 양식 시스템은 해삼과 새우를 순차적으로 양식할 수 있도록 하기 위한 것으로, 겨울과 봄에 해삼을 양식할 때에는 상기 쉘터(300)가 수조본체(100)에 침수될 수 있도록 하강시켜 양식을 하고, 해삼의 출하 뒤 여름과 가을에 새우를 양식할 때에는 쉘터(300)를 들어올려 쉘터(300)가 수조본체(100)로부터 인출된 상태가 되도록 한다.
아울러 상기 쉘터(300)를 상방으로 들어올린 상태에서는 양식이 이루어지는 동안 퇴적된 양식대상 어종의 배설물이나 사료찌꺼기 등을 세척할 수 있다.
또한 수조본체(100)에 저수된 해수를 순환시키기 위한 해수순환부(500)로 수차가 설치된다.
해삼 양식의 경우 쉘터(300)를 설치하고, 해수를 지속적으로 급수 및 배수하면서 급수되는 물과 배수되는 물에 의해 자연스럽게 상기 수조본체(100)의 내부에서 저수된 해수가 순환하게 된다.
그러나 새우양식의 경우 처음 급수를 한 후에는 새우가 출하되도록 성장할 때까지 보통 추가로 급수를 하거나, 배수를 하지 않는다. 따라서 수차를 통해 저수공간에 저수되어 있는 해수를 강제로 순환시킨다.
본 실시예의 경우 해수순환부(500)로서 수차가 적용되었으나, 양식 어류의 생장에 방해가 되지 않는 다면 이 외에도 다양한 해수순환부(500)가 적용될 수 있다.
아울러 상기 해수순환부(500)는 새우 양식에 사용되는 것이므로 보조승강구동부(400)에 이해 해삼 양식 때는 수차를 수조본체(100)로부터 들어올리고, 새우 양식이 이루어질 때에 하강시켜 사용하도록 형성할 수도 있다.
상기 보조승강구동부(400)는 승강구동부(400)와 마찬가지로 와이어(420)와 윈치 또는 액추에이터를 포함하도록 구성될 수 있다.
급배수유닛(600)은 해수본체로 해수를 급수하거나 배수하도록 하기 위한 것이다.
급슈유닛은 상기 급수구와 취수부를 연결하는 급수라인(610)과, 상기 배수구와 연결되는 배수라인(620)과, 급수라인(610) 상에 설치되는 양수장(630)을 포함한다.
양수장(630)에서 펌핑된 해수는 급수라인(610)을 통해 수조본체(100)로 공급된다.
상기 배수라인(620)은 수조본체(100)에 저수되어 있던 해수를 배수할 때 이용되며, 배수라인(620)은 해양으로 바로 배출될 수도 있으나, 상기 양수장(630) 또는 배수라인(620)과 연결되는 별도의 지점에 배수되는 물의 정수를 위한 별도의 정수시설이 마련되어 정수과정을 거친 후 배수가 이루어질 수 있다.
상기 태양광 발전유닛(700)은 시스템의 구동에 이용되는 전력을 공급하고 수조본체(100)에 저수된 물로 태양광이 직접 조사되는 것을 차단하기 위한 차광수단으로 적용된다.
태양광 발전유닛(700)은 상기 저수공간의 상부를 가릴 수 있는 다수의 태양광 발전패널(710)들을 포함하고 있으며, 태양광 발전패널(710)을 통해 생성된 전기는 축전부(720)에 축전되어 있다가 상기 급배수유닛(600)이나 승강구동부(400) 또는 후술하는 수질검사유닛(800)의 구동전원으로 사용된다.
상기 태양광 발전유닛(700)은 후술하는 제어부(900)에 의해 구동이 제어되며, 도시되지는 않았으나 태양의 위치를 추적하고, 태양의 위치에 따라 패널을 회동할 수 있도록 트래킹부가 마련될 수 있다. 아울러 태양광 발전유닛(700)의 발전 정보는 제어부(900)를 통해 관리자가 직접 확인할 수 있도록 정보를 제공한다.
상기 수질검사유닛(800)은 양식 중의 해수 수질과 양식 대상 어류의 생존률이나 성장률을 측정하기 위한 것이다.
수질검사유닛(800)은 수질센서부(810)와 초음파센서부(820) 및 영상촬영부(830)를 포함한다.
수질센서부(810)는 해수의 수질 상태를 검사하기 위한 것으로, 암모니아농도, 용존산소량, 수온, 염도 등 양식 환경에 영향을 미치는 수질 관련 항목을 체크한다.
상기 수질센서부(810)는 순차주입분석 방법을 이용해 수조본체(100)에 저수된 검사대상 시료를 순차적으로 시료와 반응시킴으로써 암모니아 농도를 검출하며, 상술한 것처럼 용존산소량이나 수온, 염도와 같이 양식 환경에 영향을 미치는 인자들에 대해 주기적으로 검사를 실시하고, 검사데이터는 제어부(900)로 전송한다.
상기 초음파센서부(820)는 수조본체(100)의 내주면에 노출되도록 설치되며, 초음파센서부(820)를 통해 양식 대상 어종의 개체수를 파악하여 생존률을 검출하고, 각 개체의 크기를 측정하여 성장률을 측정한다.
영상촬영부(830)는 수조본체(100)의 외부 또는 내부에 설치되어 영상데이터를 촬영하고 제어부(900)로 전송한다.
상기 수질센서부(810)와 초음파센서부(820) 및 영상촬영부(830)의 측정정보는 후술하는 제어부(900)로 전송되며, 제어부(900)에서는 전송되는 측정값에 기반해 급배수유닛(600)이나 해수순환부(500) 등의 구동을 제어한다.
아울러 상기 제어부(900)는 유무선통신을 통해 외부로 측정데이터를 전송할 수 있는 통신부(910)에 의해 관리자가 PC(921)나 휴대단말기(922)와 같은 관리자단말기(920)를 통해 상기 측정정보를 확인할 수 있다. 아울러 관리자는 PC(921)나 휴대단말기(922)를 통해 수동으로 제어신호를 입력할 수도 있다.
상기 태양광 발전유닛(700)의 집광판 하부에는 수중식물이나 해조류 또는 플라크톤의 광합성을 위한 광을 조사하는 광합성 조명모듈(730)이 더 구비된다. 따라서 태양광 발전유닛(700)에 의해 수조본체(100)로 태양광이 직접 조사되지는 못하지만 광합성을 위한 조명모듈이 필요에 따라 상시 또는 제한적으로 가동하여 광을 공급한다.
이상에서 설명한 본 발명에 따른 에너지 자립형 스마트 양식 시스템은 해삼과 새우를 순차적으로 양식함으로써 하나의 양식 수조에 대하여 생산효율을 극대화할 수 있다.
더욱이 태양광 발전유닛(700)에 의해 양식 시스템의 구동에 필요한 전력을 자체 공급하거나 외부 공급에 대한 보조전원으로 사용함으로써 외부 에너지의 투입을 최소화할 수 있다.
제시된 실시예들에 대한 설명은 임의의 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 이용하거나 또는 실시할 수 있도록 제공된다. 이러한 실시예들에 대한 다양한 변형들은 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진자에게 명백할 것이며, 여기에 정의된 일반적인 원리들은 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 다른 실시예들에 적용될 수 있다. 그리하여, 본 발명은 여기에 제시된 실시예들로 한정되는 것이 아니라, 여기에 제시된 원리들 및 신규한 특징들과 일관되는 최광의의 범위에서 해석되어야 할 것이다.

Claims (10)

  1. 해수를 저수할 수 있는 소정의 저수공간을 갖는 수조본체와;
    상기 수조본체에 설치되어 저수공간을 두 부분으로 구획하는 구획부와;
    상기 수조본체에 승강 가능하게 설치되는 쉘터와;
    상기 쉘터가 상기 저수공간에 침수되도록 하강하거나, 상기 저수공간에 저수공간으로부터 빠져나오도록 상승하도록 구동하는 승강구동부와;
    상기 저수공간으로 해수를 급수하거나 저수공간의 해수를 배출하도록 마련되는 급배수유닛을 구비하는
    에너지 자립형 스마트 수산 양식 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 수조본체의 상부에 설치되어 상기 수조본체로 입사되는 태양광을 차광하고, 태양광을 통해 전기를 생성하는 양광 발전유닛이 더 구비된
    에너지 자립형 스마트 수산 양식 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 수조본체에 마련되며 상기 저수공간에 저수된 해수를 일방향으로 순환하도록 유도하는 해수순환부를 더 구비하는
    에너지 자립형 스마트 수산 양식 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 해수순환부는 상기 수조본체의 내부에 설치되는 수차인 것을 특징으로 하는
    에너지 자립형 스마트 수산 양식 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 해수순환부를 상기 저수공간에 침수되거나 저수공간으로부터 상방으로 상승하도록 구동하는 보조승강구동부를 더 포함하는
    에너지 자립형 스마트 수산 양식 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 수조본체는 해안으로부터 소정거리 이격된 육상에 설치되고,
    상기 급배수유닛은 상기 수조본체로 해수를 급수하도록 바다로부터 상기 수조본체로 연장된 급수라인과,
    상기 급수라인 상에 설치되는 양수장과,
    상기 수조본체에 연결되고, 상기 저수공간에 저수되어 있던 물을 상기 수조본체의 외부로 배수할 수 있도록 형성된 배수라인을 포함하는 것을 특징으로 하는
    에너지 자립형 스마트 수산 양식 시스템.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 수조본체의 일측에 설치되어 상기 저수공간에 저수되어 있는 해수의 수질을 검사하는 수질검사유닛과,
    상기 수질검사유닛의 검사결과를 전달받고, 검사결과에 따라 상기 저수공간에 저수된 해수의 수질을 관리하는 제어부를 더 포함하는
    에너지 자립형 스마트 수산 양식 시스템.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 수질검사유닛은 수중 암모니아 농도, 용존산소량, 수온, 염도 중 어느 하나 또는 둘 이상의 항목을 측정하는 수질센서부와,
    상기 수조본체의 외부 또는 내부의 영상을 촬영하는 영상촬영부와,
    상기 수조본체에서 양식되는 양식생물의 생존율 또는 성장율을 감시하기 위한 초음파센서부를 포함하는 것을 특징으로 하는
    에너지 자립형 스마트 수산 양식 시스템.
  9. 제 7항 또는 제 8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 수질검사유닛의 검사정보와 상기 제어부에서 관리되는 관리 정보를 유무선으로 외부 관리자에게 전송하는 통신부를 더 포함하고,
    관리자는 PC나 휴대단말기를 통해 상기 검사정보와 제어부의 관리 정보를 열람하고, 제어부로 수동제어신호를 입력할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는
    에너지 자립형 스마트 수산 양식 시스템.
  10. 제 2항에 있어서,
    상기 태양광 발전유닛의 집광판 또는 집광판을 지지하는 프레임에 설치되어 상기 저수공간에서 생장하는 수중식물, 해조류 또는 플랑크톤의 광합성을 위한 광을 조사하는 광합성 조명모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는
    에너지 자립형 스마트 수산 양식 시스템.
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