KR101334822B1 - Apparatus for experiment of ocean acidification using co2 ppm control - Google Patents

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KR101334822B1
KR101334822B1 KR1020120140738A KR20120140738A KR101334822B1 KR 101334822 B1 KR101334822 B1 KR 101334822B1 KR 1020120140738 A KR1020120140738 A KR 1020120140738A KR 20120140738 A KR20120140738 A KR 20120140738A KR 101334822 B1 KR101334822 B1 KR 101334822B1
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심정희
김경수
김수암
권정노
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대한민국
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Abstract

The present invention relates to an indoor ocean acidification experiment apparatus which conducts an experiment on the effect of ocean acidification on various marine organisms and, more specifically, to an indoor ocean acidification experiment apparatus which controls the flow of carbon dioxide supplied from a CO_2 tank to an acidification tank with a mass flow controller (MFC) according to the operation of an air pump, mixes outside air in which carbon dioxide is removed in the previous process, lets the seawater of different CO_2 concentration stored in each acidification tank be supplied to a cultivation tank of experiment organisms by pushing the sea water through a pump type automatic dispenser, secures experimental data with excellent reliability by comparing the effects of ocean acidification on various marine organisms with normal control groups according to CO_2 concentration, captures an advantageous position for the security of future aquatic resources by seeking out biological inherited qualities based on the experimental data, enables automatic control based on a computer by arranging the experiment apparatus in the indoor, obtains all kinds of acidified seawater required in the culture of the experiment organisms by directly controlling CO_2 concentration which is an important element of ocean acidification, reduces costs required in the installation and maintenance of the experiment apparatus by simplifying the piping structure of the experiment apparatus, and enables an operator to quickly and accurately performs experiment by improving an experiment process in a rational method.

Description

이산화탄소 농도제어를 이용한 실내용 해양산성화 실험장치{Apparatus for experiment of ocean acidification using CO2 ppm control}Apparatus for experiment of ocean acidification using CO2 ppm control}

본 발명은 에어펌프의 작동에 따라 CO2탱크로부터 산성화탱크로 분배 및 공급되는 이산화탄소의 유량을 MFC(Mass flow controller: 질량유량계)로 제어토록 하고, 이 과정에서 이산화탄소가 제거된 외부공기가 혼입되도록 하며, 각각의 산성화탱크에 저장된 서로 다른 CO2농도의 해수가 펌프식 정량토출기를 거쳐 실험생물의 배양조로 공급되도록 함으로서, 해양산성화가 각종 해양생물에게 미치는 영향을 CO2농도별로 분석할 수 있도록 한 이산화탄소 농도제어를 이용한 실내용 해양산성화 실험장치에 관한 것이다.The present invention is to control the flow rate of carbon dioxide distributed and supplied from the CO 2 tank to the acidification tank according to the operation of the air pump with a mass flow controller (MFC), so that the outside air is removed carbon dioxide in the process Seawater of different CO 2 concentrations stored in each acidification tank is supplied to the culture tank of the test organism through a pump-type quantitative discharger, so that the effect of marine acidification on various marine organisms can be analyzed by CO 2 concentration. It relates to an indoor ocean acidification experiment apparatus using carbon dioxide concentration control.

인간의 산업활동으로 배출되어 지구온난화의 주범이 되는 이산화탄소(CO2)는 전체 배출량의 1/3이 대기중에 남게 되고, 다른 1/3은 육지의 숲이나 토양 등에 흡수되며, 나머지 1/3은 해양에 흡수된다고 알려져 있는 바, 지구의 많은 부분을 차지하는 해양 덕택에 전체 이산화탄소의 33%가 줄어 들어 지구온난화가 지연되는 것으로 해석할 수 있다.Carbon dioxide (CO 2 ), a major contributor to global warming caused by human industrial activities, absorbs one-third of its total emissions in the atmosphere while the other third is absorbed into land forests and soils, It is known to be absorbed by the oceans, which can be interpreted as a delay in global warming, owing to the fact that the oceans, which make up a large part of the Earth, reduce the total amount of carbon dioxide by 33%.

그러나, 최근에 들어 이산화탄소가 해양으로 과다하게 흡수됨으로서 해양의 pH 값이 감소하는 해양산성화가 급속도로 진행되고 있으며, 1751년에서 1994년 사이에 해양 표면의 pH는 약 8.179에서 8.104로 감소된 것으로 평가되는 한편, 2050년까지 해양의 산성도가 150%나 증가할 것이라는 예측이 나오고 있다.However, in recent years, ocean acidification is rapidly progressing due to excessive absorption of carbon dioxide into the ocean, and the pH of the ocean surface has decreased from about 8.179 to 8.104 between 1751 and 1994. On the other hand, forecasts are expected to increase the acidity of the ocean by 150% by 2050.

이러한 해양산성화가 심각한 환경문제로 부각되는 이유는, 먹이사슬의 기초를 이루는 생물인 식물 및 동물 플랑크톤과 산호류를 포함하여, 몸의 일부가 석회질로 구성된 조개류 또는 물고기 등과 같은 해양생물의 건강과 성장을 크게 저해함은 물론이고, 해양생태계의 먹이사슬 전체에 영향을 미쳐 궁극적으로는 인간의 생존과 경제활동에 심각한 타격을 주기 때문이다.This oceanic acidification is highlighted as a serious environmental problem because of the health and growth of marine organisms such as shellfish or fish, some of which are composed of calcareous bodies, including plant and zooplankton and corals, which form the basis of the food chain This is because it affects the entire food chain of the marine ecosystem and ultimately seriously damages human survival and economic activity.

전세계적으로도 해양산성화의 심각성을 깨닫고 태양광이나 풍력 등의 대체에너지를 개발하여 석유나 석탄 등의 화석연료 사용량을 줄임으로서 이산화탄소의 배출을 감소시키는 한편, 해양산성화가 각종 해양생물에 미치는 영향을 실험하는 연구에 착수하였으며, 해양산성화에 강한 생물학적 유전형질을 찾아내어 미래의 수산자원 확보에 유리한 고지를 점령하기 위한 경쟁이 진행되고 있다.Worldwide awareness of the seriousness of ocean acidification and the development of alternative energy sources such as sunlight and wind power will reduce CO2 emissions by reducing the use of fossil fuels such as petroleum and coal, while reducing the effects of ocean acidification on various marine life. The research is underway to find a biological genetic trait that is resistant to ocean acidification and to compete to gain a foothold to secure future fisheries resources.

그러나, 해양산성화가 각종 해양생물에 미치는 영향에 대한 연구나 실험을 수행함에 있어 가장 큰 문제점으로 대두되는 것은, 전문인력과 맞춤형 실험장치의 보급이 제대로 이루어지지 못하였다는 것이며, 선박을 타고 해양으로 직접 나가서 장기간의 실험을 수행하는 것은 시시각각으로 변화하는 바다 상황으로 말미암아 그 경제성과 실효성이 매우 떨어짐은 물론이고, 실험을 통하여 확보할 수 있는 데이터의 다양성이나 신뢰도 역시 매우 낮은 수준이 되는 실정이다.However, the biggest problem in studying and experimenting on the effects of marine acidification on various marine organisms is that the supply of professional manpower and customized testing equipment has not been properly achieved, As a result, the diversity and reliability of the data obtained through experiments are also very low, as well as the economical efficiency and effectiveness are very low due to the ever-changing sea conditions.

상기와 같은 종래의 문제점을 해결할 수 있도록 한 것으로서, 산성화 폭기조와 염기화 폭기조로부터 배출되는 해수를 각기 다른 비율로 혼합하여 pH 농도별로 저장조에 분리 저장시킨 다음, 저장조의 해수를 배양조로 보내어 실험생물과 함께 배양시킬 수 있도록 함으로서, 해양산성화가 각종 해양생물에게 미치는 영향을 pH 농도별로 정상대조군과 비교하여 다양하고 세부적이며 신뢰도가 우수한 실험데이터를 확보토록 한 실내용 해양산성화 실험장치가 본 출원인에 의하여 2011년 특허출원 제 130782호로 선출원 및 특허등록(제 10-1174487호)되어 알려져 있다.In order to solve the conventional problems as described above, the seawater discharged from the acidified aeration tank and the basic aeration tank is mixed in different ratios and stored separately in the storage tank for each pH concentration, and then sent the seawater of the storage tank to the culture tank and the experimental organisms Applicants have developed an indoor marine acidification test apparatus that can secure various, detailed and reliable experimental data by comparing the acidification effect of marine acidification to various marine organisms by pH concentration. It is known as a patent application (patent no.

그러나, 본 출원인에 의하여 선출원된 실내용 해양산성화 실험장치는, 폭기조와 저장조 및 배양조의 배치와 이를 연결하는 배관라인이 다소 복잡하게 되고, 가스와 해수의 유량제어를 위하여 MFC(Mass flow controller: 질량유량계)와 유량조절기와 전자밸브 등이 해당 배관라인마다 설치되어야 하며, 산성 해수와 염기성 해수의 균일한 혼합을 위하여 각각의 저장조마다 교반기 또한 설치되는 한편, 해수의 산성화를 위한 CO2탱크와 더불어 해수의 염기화를 위한 N2탱크 또는 O2탱크가 추가로 구비되어야 함으로서, 실험장치의 시스템 설비와 실험장치의 유지관리에 따른 비용부담이 다소 크게 된다.However, the indoor ocean acidification test apparatus pre- filed by the present applicant, the arrangement of the aeration tank, the storage tank and the culture tank and the piping line connecting them become more complicated, MFC (mass flow controller: mass flow controller) for controlling the flow of gas and seawater Flowmeters), flow regulators and solenoid valves should be installed for each piping line, and agitators will also be installed in each reservoir for uniform mixing of acidic and basic seawater, along with CO 2 tanks for acidification of seawater. Since the N 2 tank or O 2 tank for the basicization of the should be additionally provided, the cost burden according to the maintenance of the experimental equipment system equipment and the experimental equipment is rather large.

뿐만 아니라, 산성화 폭기조에 저장된 해수의 pH와 염기화 폭기조에 저장된 해수의 pH 및 각각의 저장조에 저장된 해수의 pH를 모두 개별적으로 관리하여야 함은 물론이고, 폭기조로부터 배출되는 해수를 각기 다른 비율로 혼합하여 요구하는 pH 농도별로 저장조에 분리 저장시키기 위한 시스템의 조작 역시 다소 까다롭게 되며, 이로 인하여 실험과정에서 시스템의 오조작에 따른 실수나 혼선을 초래할 수도 있고, 요구하는 실험결과를 도출하기까지 소요되는 시간이 불필요하게 지연될 수도 있었다.In addition, the pH of the seawater stored in the aeration aeration tank, the pH of the seawater stored in the basifying aeration tank, and the pH of the seawater stored in each reservoir need to be individually controlled, and the seawater discharged from the aeration tank The operation of the system for separating and storing the required pH concentration in the storage tank is also somewhat complicated, which may cause mistakes or crosstalk according to the erroneous operation of the system during the experiment, May be unnecessarily delayed.

본 발명은 상기와 같은 선출원의 단점을 보완하기 위하여 안출된 것으로서, 에어펌프의 작동에 따라 CO2탱크로부터 산성화탱크로 분배 및 공급되는 이산화탄소의 유량을 MFC(Mass flow controller: 질량유량계)로 제어토록 하고, 이 과정에서 이산화탄소가 제거된 외부공기가 혼입되도록 하며, 각각의 산성화탱크에 저장된 서로 다른 CO2농도의 해수가 펌프식 정량토출기를 거쳐 실험생물의 배양조로 공급되도록 함으로서, 해양산성화가 각종 해양생물에게 미치는 영향을 CO2농도별로 정상대조군과 비교하여 다양하고 세부적이며 신뢰도가 우수한 실험데이터를 확보하고, 이를 기초로 해양산성화에 강한 생물학적 유전형질을 찾아내어 미래의 수산자원 확보에 유리한 고지를 점령할 수 있도록 하며, 실험장치를 실내에 비치하여 컴퓨터를 기반으로 하는 자동제어가 가능토록 하는 동시에, 해양산성화의 주된 요인이 되는 이산화탄소의 농도를 직접 제어하여 실험생물의 배양에 필요한 다양한 종류의 산성화 해수를 얻어냄으로서, 실험장치의 배관구조를 보다 간소화시켜 실험장치의 설치 및 유지관리 비용을 절감시키는 한편, 실험과정은 보다 합리적인 방식으로 개선시켜 한층 더 신속하고 정확한 실험이 가능토록 하는 것을 그 기술적인 과제로 한다.The present invention has been devised to supplement the above disadvantages of the prior application, to control the flow rate of carbon dioxide distributed and supplied from the CO 2 tank to the acidification tank in accordance with the operation of the air pump to MFC (Mass flow controller: mass flow meter) In this process, the carbon dioxide is removed from the outside air is mixed, and the seawater of different CO 2 concentration stored in each acidification tank is supplied to the culture tank of the test organism through the pump type metering discharger, the marine acidification is various Compared to the normal control group by CO 2 concentration, the impact on living organisms is secured in diverse, detailed and reliable experimental data, and based on this, the biological genotypes that are resistant to ocean acidification are found and occupied the high ground for securing future fishery resources. Computer-based person with an experimental device indoors By controlling the concentration of carbon dioxide, which is the main factor of ocean acidification, and obtaining various kinds of acidified seawater required for the cultivation of test organisms, the pipe structure of the test apparatus can be simplified to install the test apparatus. And the technical challenge is to improve the experimental process in a more rational way, while reducing the cost of maintenance and maintenance, to enable faster and more accurate experiments.

상기의 기술적 과제를 해결하기 위한 수단으로서의 본 발명은, C02탱크로부터 연장되는 기체주입튜브가 에어펌프를 거쳐 해수의 산성화탱크와 연결 설치되고, 상기 산성화탱크로부터 연장되는 해수공급튜브가 펌프식 정량토출기를 거쳐 실험생물의 배양조와 연결 설치되며, 상기 CO2탱크와 에어펌프를 연결하는 기체주입튜브에는 MFC와 외기혼합기가 순차적으로 설치되고, 상기 외기혼합기는 연결튜브에 의하여 CO2제거기와 연결 설치되며, 상기 CO2제거기의 내부에는 CO2흡착제가 충진되고, CO2제거기의 일측에는 외기유입구가 제공되며, 상기 산성화탱크에는 CO2모니터가 설치되고, 산성화탱크의 내부에는 CO2모니터와 케이블로 접속되는 CO2센서가 설치되며, 상기 배양조는 기밀처리가 이루어진 밀폐용기가 되고, 배양조의 일측 상단에는 해수의 배출튜브가 연결 설치되는 것을 특징으로 한다.The present invention as a means for solving the above technical problem, the gas injection tube extending from the C0 2 tank is connected to the acidification tank of seawater via an air pump, the seawater supply tube extending from the acidification tank is pumped metered It is connected to the culture tank of the test organism through the ejector, and the gas inlet tube connecting the CO 2 tank and the air pump is sequentially installed with the MFC and the outdoor air mixer, and the outdoor air mixer is connected to the CO 2 remover by a connecting tube. The inside of the CO 2 remover is filled with a CO 2 adsorbent, one side of the CO 2 remover is provided with an outside air inlet, the acidification tank is installed with a CO 2 monitor, the inside of the acidification tank with a CO 2 monitor and cable and a CO 2 sensor that is connected to the installation, the culture Joe is a closed container consisting of a confidential process, one year, the upper set of culture And that of the discharge tube is connected to the installation characteristics.

보다 더 바람직하게는, 하나의 C02탱크에 2개 내지 4개의 기체주입튜브가 연결 설치되고, 상기 MFC와, CO2제거기를 포함하는 외기혼합기와, 에어펌프와, 산성화탱크는 각각의 기체주입튜브마다 1개씩 배치되며, 상기 각각의 산성화탱크로부터 2개 내지 4개의 해수공급튜브가 연장되고, 상기 각각의 해수공급튜브가 펌프식 정량토출기를 거쳐 배양조와 연결 설치되고, 상기 배양조는 펌프식 정량토출기를 거쳐 연장되는 각각의 해수공급튜브마다 1개씩 설치되도록 한 것이며, 상기 펌프식 정량토출기는 유량제어기에 의하여 회전속도가 제어되는 한 쌍의 구동판 사이에 다수 개의 해수공급용 피딩롤러바가 원통 형태의 배치를 이루도록 설치된 것이고, 상기 각각의 해수공급튜브는 정량토출기의 토출기베이스와 착탈식으로 조립되는 튜브카트리지에 의하여 피딩롤러바와 밀착 설치되는 것을 특징으로 한다.Even more preferably, two to four gas injection tubes are connected and installed in one CO 2 tank, and the MFC and the air mixture including the CO 2 remover, the air pump, and the acidification tank are each gas injection. One to one tube is disposed, each of the two to four seawater supply tubes extending from the acidification tank, each of the seawater supply tube is connected to the culture tank via a pump-type metering dispenser, the culture tank is pump-type metering One seawater supply tube is provided for each seawater supply tube extending through the discharger, and the pump type metering discharger has a cylindrical shape having a plurality of feeding roller bars for feeding seawater between a pair of driving plates whose rotation speed is controlled by a flow controller. The seawater supply tube is installed by a tube cartridge detachably assembled with the ejector base of the metering discharger. It is characterized by being installed in close contact with the feeding roller bar.

이와 더불어, 상기 에어펌프로부터 산성화탱크로 연장되는 기체주입튜브에는 에어분배기가 설치되고, 상기 에어분배기에는 산성화탱크로 연장되는 기체주입튜브와 배양조로 연장되는 에어공급튜브가 각각 연결 설치되고, 상기 배양조의 내부에는 에어공급튜브와 연결되는 기포분산기와, 케이블에 의하여 온도조절기와 접속되는 히터가 설치되는 것을 특징으로 하며, 상기 에어분배기로부터 다수 개의 기체주입튜브가 연장되어 해당 산성화탱크의 내부로 삽입 설치되고, 산성화탱크의 내부로 삽입된 각각의 기체주입튜브 끝단에는 기포분산기가 설치되는 것을 특징으로 한다.In addition, an air distributor is installed on the gas injection tube extending from the air pump to the acidification tank, and the air injection tube extending to the acidification tank and an air supply tube extending to the culture tank are respectively installed and connected to the air distributor. The inside of the tank is characterized in that the bubble spreader connected to the air supply tube, the heater is connected to the temperature controller by a cable is installed, a plurality of gas injection tube extending from the air distributor is inserted into the interior of the acidification tank And, each of the gas injection tube ends inserted into the acidification tank is characterized in that the bubble disperser is installed.

또한, 상기 배양조는 담수가 저장된 보조탱크의 내부에 삽입 설치되고, 상기 히터는 보조탱크에 저장된 담수중에 침지되도록 설치되는 것을 특징으로 하며, 상기 산성화탱크에는 밸브기구가 구비된 해수유입관이 연결 설치되고, 산성화탱크의 내부에는 수위레벨센서가 설치되는 것을 특징으로 하며, 상기 배양조의 하부에 배수탱크가 배치되고, 상기 배출튜브는 배양조로부터 배수탱크의 내부까지 연장 설치되는 것을 특징으로 하며, 배수탱크의 하단측에는 드레인배관이 연결 설치되고, 상기 드레인배관에는 밸브기구가 설치되는 것을 특징으로 한다.In addition, the culture tank is inserted into the auxiliary tank is stored fresh water is installed, the heater is characterized in that it is installed to be immersed in fresh water stored in the auxiliary tank, the acidification tank is connected to the seawater inlet pipe provided with a valve mechanism The inside of the acidification tank is characterized in that the water level level sensor is installed, the drain tank is disposed in the lower portion of the culture tank, the discharge tube is characterized in that it is installed extending from the culture tank to the inside of the drain tank, A drain pipe is connected to the lower end side of the tank, and the drain pipe is characterized in that a valve mechanism is installed.

상기와 같은 본 발명에 따르면, 해양산성화가 각종 해양생물(실험생물)에게 미치는 영향을 실내에서 안전하고 신속하며 정확하게 실험할 수 있는 효과와, 서로 다른 산성화 조건에서 배양된 실험생물을 정상대조군과 비교하여 다양하고 세부적이며 우수한 신뢰도를 가지는 실험데이터를 확보토록 하는 효과와, 히터의 적용에 따른 배양온도 조건을 추가하여 한층 더 폭넓고 세부적인 실험데이터를 확보함은 물론, 컴퓨터를 기반으로 하는 실험장치의 자동제어방식에 의하여 실험데이터의 정확도와 신뢰도를 보장토록 하는 효과와, 이를 기초로 해양산성화에 강한 생물학적 유전형질을 찾아내어 미래의 수산자원 확보에 유리한 고지를 점령할 수 있도록 하는 등, 선출원의 작용효과를 모두 가지는 것이다.According to the present invention as described above, the effect of marine acidification on various marine organisms (experimental organisms) can be safely, quickly and accurately in the room, and compared with the normal control group cultured experiments in different acidification conditions By using the effect of securing various, detailed and excellent reliability of the experimental data, and adding the culture temperature conditions according to the application of the heater, the experimental data based on computer as well as the broader and detailed experimental data are obtained. Its effect is to ensure the accuracy and reliability of the experimental data by the automatic control method, and based on this, it is possible to find the biological genotypes resistant to ocean acidification and to occupy the high ground for securing the future fishery resources. It has all the working effects.

이에 추가적으로, CO2탱크로부터 MFC를 거쳐 산성화탱크 및 배양조에 이르기까지의 경로를 일련(一連)의 기본라인으로 하고, 상기 기본라인이 하나의 CO2탱크를 기초로 하여 다수 개가 병렬식으로 배치되도록 함으로서, 해양산성화의 주된 요인이 되는 이산화탄소의 농도를 각각의 기본라인별로 직접 제어하여 실험생물의 배양에 필요한 다양한 종류의 산성화 해수를 얻어낼 수 있으며, 이로 인하여 실험장치의 배관구조를 선출원의 경우보다 간소화시켜 실험장치의 설치 및 유지관리 비용을 절감시키는 효과를 제공한다.In addition, the route from the CO 2 tank through the MFC to the acidification tank and the culture tank is a series of base lines, and the base lines are arranged in parallel on the basis of one CO 2 tank. By directly controlling the concentration of carbon dioxide, which is the main factor of ocean acidification, by each basic line, it is possible to obtain various kinds of acidified seawater required for the cultivation of experimental organisms. It simplifies the cost of installing and maintaining the experimental equipment.

특히, 각각의 기본라인을 통하여 유동하는 기체(이산화탄소+외부공기) 및 해수가 서로 혼입되거나 교환됨이 없이 전체적인 실험과정이 일련의 기본라인을 통하여 연속적이고 간단하며 합리적인 방식으로 수행될 수 있고, 특정한 기본라인에 문제가 발생할 경우 해당 라인을 통한 실험만을 선택적으로 일시 중지시킨 다음 이에 대한 후속조치를 신속하고 용이하게 수행할 수 있으며, 이로 인하여 실험과정에서 발생할 수 있는 작업자의 실수나 혼선을 최소화시키고, 요구하는 실험결과를 도출하기까지 소요되는 시간 또한 최대한으로 단축시키는 효과를 제공한다.In particular, the entire experimental process can be carried out in a continuous, simple and rational manner through a series of basic lines, without the gas (carbon dioxide + external air) and seawater flowing through each basic line being mixed or exchanged with each other. If a problem occurs in the main line, it is possible to selectively pause only the experiment through the line, and to follow up quickly and easily, thereby minimizing the mistakes or confusion of workers that may occur during the experiment process. The time required to derive the required experimental results is also reduced as much as possible.

다른 한편으로, 이산화탄소의 공급경로상에 이산화탄소가 제거된 외부공기를 혼입시킴으로서, 해수의 산성화 작업이 자연적인 조건과 유사하게 되도록 하는 동시에 실험생물의 배양에 필요한 산소 등을 확보하고, 담수가 저장된 보조탱크의 내부에 배양조를 위치시킨 상태에서 보조탱크에 히터를 설치하는 간접가열방식을 채택함으로서, 실험생물이 받는 스트레스와 히터의 적용에 따른 비용상승을 최소화시킬 수 있으며, 이로 인하여 실험데이터의 정확도와 신뢰도 및 실험장치의 사용에 따른 경제성을 한층 더 향상시킬 수 있는 등의 유용한 효과를 추가로 제공하는 것이다.On the other hand, by incorporating carbon dioxide removed external air into the supply path of carbon dioxide, the acidification of seawater becomes similar to natural conditions, while securing oxygen, etc. necessary for cultivation of test organisms, and storing fresh water. By adopting an indirect heating method that installs a heater in the auxiliary tank while the culture tank is located inside the tank, it is possible to minimize the stress caused by the test organism and the cost increase due to the application of the heater, thereby improving the accuracy of the experimental data. It also provides additional useful effects such as further improving the reliability and economic efficiency of using the experimental apparatus.

도 1은 본 발명에 따른 실내용 해양산성화 실험장치의 측면도.
도 2는 본 발명에 따른 실내용 해양산성화 실험장치의 평면도.
도 3은 본 발명에 사용되는 CO2제거기의 외관사시도.
도 4는 본 발명에 사용되는 산성화탱크의 측단면도.
도 5는 본 발명에 사용되는 펌프식 정량토출기의 개략적인 측단면도.
도 6은 본 발명에 사용되는 배양조의 측단면도.1 is a side view of an indoor ocean acidification experiment apparatus according to the present invention.
Figure 2 is a plan view of the indoor ocean acidification experiment apparatus according to the present invention.
Figure 3 is an external perspective view of the CO 2 remover used in the present invention.
Figure 4 is a side cross-sectional view of the acidification tank used in the present invention.
Figure 5 is a schematic side cross-sectional view of the pump type metering discharger used in the present invention.
Figure 6 is a side cross-sectional view of the culture tank used in the present invention.

이하, 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명에 따른 실내용 해양산성화 실험장치(100)를 이루는 기본라인은 도 1에 도시된 바와 같이, C02탱크(1)로부터 연장되는 기체주입튜브(2)가 에어펌프(8)를 거쳐 해수의 산성화탱크(10)와 연결 설치되고, 상기 산성화탱크(10)로부터 연장되는 해수공급튜브(16)가 펌프식 정량토출기(17)를 거쳐 실험생물의 배양조(20)와 연결 설치되는 튜브라인이 된다.As shown in FIG. 1, the basic line constituting the indoor ocean acidification experiment apparatus 100 according to the present invention includes a gas injection tube 2 extending from a C0 2 tank 1 via an air pump 8. The tube is connected to the acidification tank 10 of the installation, and the seawater supply tube 16 extending from the acidification tank 10 is connected to the culture tank 20 of the experimental organism via the pump type metering discharger 17 Line.

상기 CO2탱크(1)에는 이산화탄소가 액화상태(저압) 또는 가스상태(고압)로 저장되며, 이산화탄소의 잔량 및 공급유량을 확인할 수 있도록 압력계(PS) 및 유량계(F)가 밸브기구(V)와 함께 설치되고, 상기 밸브기구(V)를 지난 위치에 기체주입튜브(2)의 연결을 위한 튜브커넥터(2a)가 제공되며, 상기 기체주입튜브(2)와 해수공급튜브(16)는 유연한 소재의 플라스틱 튜브 또는 고무 호스가 바람직하다.In the CO 2 tank 1, carbon dioxide is stored in a liquefied state (low pressure) or a gas state (high pressure), and a pressure gauge PS and a flow meter F are provided to check the remaining amount and supply flow rate of carbon dioxide. And a tube connector 2a for connecting the gas injection tube 2 to a position past the valve mechanism V, and the gas injection tube 2 and the seawater supply tube 16 are flexible. Plastic tubes or rubber hoses of the material are preferred.

그리고, 상기 CO2탱크(1)와 에어펌프(8)를 연결하는 기체주입튜브(2)에는 MFC(Mass flow controller: 질량유량계)(3)와 외기혼합기(5)가 순차적으로 설치되고, 상기 외기혼합기(5)는 연결튜브(6b)에 의하여 CO2제거기(6)와 연결 설치되며, 상기 CO2제거기(6)의 내부에는 CO2흡착제(6a)가 충진되고, CO2제거기(6)의 일측에는 외기유입구(6c)가 제공된다.In addition, a gas flow tube 2 connecting the CO 2 tank 1 and the air pump 8 is provided with a mass flow controller (MFC) 3 and an outdoor air mixer 5 in sequence. The outdoor air mixer 5 is connected to the CO 2 remover 6 by a connecting tube 6b, and the inside of the CO 2 remover 6 is filled with a CO 2 adsorbent 6a and a CO 2 remover 6 On one side of the outside air inlet (6c) is provided.

상기와 같은 기본라인을 토대로 하여 실질적으로 설비되는 본 발명의 실험장치(100)는 도 2에 보다 명확하게 도시된 바와 같이, C02탱크(1)로부터 연장되는 하나의 기체주입튜브(2)가 에어분배기(2b)를 거쳐 다수 개(도면상 3개)의 기체주입튜브(2)로 분기되고, 상기 MFC(3)와, CO2제거기(6)를 포함하는 외기혼합기(5)와, 에어펌프(8)와, 산성화탱크(10)는 각각의 기체주입튜브(2)마다 1개씩 배치된다.Experimental apparatus 100 of the present invention, which is substantially installed on the basis of the basic line as described above, has one gas injection tube 2 extending from the C0 2 tank 1 as shown in FIG. 2 more clearly. The air mixture 5 which is branched into a plurality of gas inlet tubes 2 through the air distributor 2b, including the MFC 3 and the CO 2 remover 6, and air One pump 8 and one acidification tank 10 are arranged for each gas injection tube 2.

또한, 각각의 산성화탱크(10)로부터 다수 개(도면상 2개)의 해수공급튜브(16)가 연장되고, 각각의 해수공급튜브(16)가 펌프식 정량토출기(17)를 거쳐 배양조(20)와 연결 설치되며, 상기 배양조(20)는 펌프식 정량토출기(17)를 거쳐 연장되는 각각의 해수공급튜브(16)마다 1개씩 설치된다.In addition, a plurality of seawater supply tubes 16 are extended from each acidification tank 10, and each seawater supply tube 16 passes through a pump type metering discharger 17. It is connected to (20), the culture tank 20 is installed one for each seawater supply tube 16 extending through the pump type metering dispenser (17).

위와 같은 방식을 적용시키게 되면, 기체주입튜브(2)마다 설치된 MFC(3)를 사용하여 각각의 산성화탱크(10)에 CO2농도가 서로 다르게 되는 해수를 저장시키고, 이를 산성화탱크(10)마다 할당된 배양조(20)로 분배 및 공급시키는 한편, 각각의 배양조(20)에 저장된 해수에 폭기나 가열 조건 등을 추가로 부여함으로서, 배양조(20)마다 서로 다른 조건으로 해양산성화에 대한 생물실험을 수행하는 것이 가능하게 된다.When the above method is applied, seawater having different CO 2 concentrations is stored in each acidification tank 10 by using MFC 3 installed in each gas injection tube 2, and each acidification tank 10. By dispensing and supplying to the assigned culture tank 20, and by additionally giving aeration or heating conditions to the seawater stored in each culture tank 20, different culture conditions for marine acidification It is possible to carry out biological experiments.

물론, 선출원에서와 같이 여러 개의 배양조(20) 중에서 최소 1개 또는 2개의 배양조(20)는 해수의 정상적인 CO2농도(340ppm 내외)와 안정적인 폭기 및 수온(20℃ 내외)을 적용한 정상대조군으로 하며, 그 이외의 나머지 배양조(20)는 CO2농도를 정상대조군보다 단계별로 높게 적용하고, 외부공기의 폭기조건과 수온조건 역시 정상대조군과는 다르게 적용시킨 비교대상군으로 함이 바람직하다.Of course, at least one or two culture tanks 20 among the various culture tanks 20, as in the previous application, is a normal control group to which the normal CO 2 concentration (about 340ppm) and stable aeration and water temperature (about 20 ℃) of the seawater is applied. In addition, the remaining culture tank 20 is applied to the CO 2 concentration step by step higher than the normal control group, and the aeration and water temperature conditions of the outside air is preferably used as a comparison group applied differently from the normal control group. .

도 2에서와 같은 시스템의 설비에 있어, 다양한 실험조건을 확보하면서도 실험장치(100)의 설치비용 및 설치공간을 절약할 수 있도록, CO2탱크(1)와 연결되는 기체주입튜브(2)의 개수, 즉 산성화탱크(10)의 개수는 최소 2개에서 최대 4개로 하고, 각각의 산성화탱크(10)로부터 연장되는 해수공급튜브(16)의 개수, 즉 산성화탱크(10)마다 할당된 배양조(20)의 개수 또한 최소 2개에서 최대 4개로 하는 것이 바람직하다.In the installation of the system as shown in Figure 2, so as to secure a variety of experimental conditions while saving the installation cost and installation space of the experimental apparatus 100, of the gas injection tube (2) connected to the CO 2 tank (1) The number, i.e., the number of acidification tanks 10, should be at least two to four, and the number of seawater supply tubes 16 extending from each acidification tank 10, that is, a culture tank allocated for each acidification tank 10. It is preferable that the number of (20) is also 2 to 4 at least.

본 발명의 실험장치(100)에 사용되는 상기 MFC(3)는 선출원에서도 설명되어진 바와 같이, 가스주입량을 조정할 수 있는 공지의 전자밸브가 되며, 도 1 및 도 2에서 각각의 MFC(3)가 케이블(C)에 의하여 MFC조작기(4)와 접속된 것으로 도시되어 있으나, MFC(3) 자체에 유량조정기능이 부여된 제품을 사용할 수도 있고, MFC조작기(4) 또는 MFC(3)를 미도시된 컴퓨터 단말기와 접속시켜 제어토록 하는 것도 가능하다.The MFC (3) used in the experimental apparatus 100 of the present invention is a known solenoid valve that can adjust the gas injection amount, as described in the prior application, each of the MFC (3) in Figs. Although shown as being connected to the MFC manipulator 4 by the cable C, a product in which the flow rate adjusting function is provided to the MFC 3 itself may be used, and the MFC manipulator 4 or the MFC 3 is not shown. It is also possible to connect and control the computer terminal.

본 발명의 실험장치(100)에 사용되는 상기 CO2제거기(6)는 도 3에 보다 명확하게 도시된 바와 같이, 밀폐뚜껑(30a)이 설치된 원통 형태의 흡착제케이싱(30) 내부에 덩어리 형태의 CO2흡착제(6a)가 충진된 것이며, 상기 CO2흡착제(6a)는 소다석회(Non hygroscopic soda lime)를 사용하는 것이 바람직하지만, 외부공기중에 포함된 이산화탄소 성분을 제거할 수 있는 것이라면 어떠한 종류의 흡착제를 사용하더라도 무방하다.The CO 2 remover 6 used in the experimental apparatus 100 of the present invention has a lump form inside the cylindrical adsorbent casing 30 in which the airtight lid 30a is installed, as shown in FIG. The CO 2 adsorbent (6a) is filled, the CO 2 adsorbent (6a) is preferably used soda lime (Non hygroscopic soda lime), but if it can remove any kind of carbon dioxide contained in the outside air Adsorbents may be used.

그리고, 상기 외기혼합기(5)는 도 3에 도시된 흡착제케이싱(30)과 유사한 형태의 빈 원통이 되며, 도 1 및 도 2에서와 같이 외기혼합기(5)의 전방면에는 CO2제거기(6)로부터 연장되는 연결튜브(6b) 및 CO2탱크(1)로부터 연장되는 기체주입튜브(2)가 각각 연결 설치되고, 외기혼합기(5)의 후방면은 기체주입튜브(2)에 의하여 에어펌프(8)의 흡입구(8a)와 연결된다.In addition, the outdoor air mixer 5 is an empty cylinder of a similar form to the adsorbent casing 30 shown in FIG. 3, and the CO 2 remover 6 is provided on the front surface of the outdoor air mixer 5 as shown in FIGS. Connected tube (6b) and the gas injection tube (2) extending from the CO 2 tank (1) is respectively installed and connected, the rear surface of the air mixer (5) is the air pump by the gas injection tube (2) It is connected with the suction port 8a of (8).

따라서, 에어펌프(8)의 작동시 외기유입구(6c)로부터 CO2흡착제(6a)를 거친 외부공기가 연결튜브(6b)를 통하여 외기혼합기(5)로 유입되는 한편, CO2탱크(1)로부터 기체주입튜브(2)를 거쳐 공급되는 이산화탄소 또한 외기혼합기(5)로 유입됨으로서, 이산화탄소가 제거된 상태의 외부공기 및 CO2탱크(1)로부터 공급된 이산화탄소가 외기혼합기(5)의 내부에서 혼합된다.Accordingly, when the air pump 8 is operated, external air passing through the CO 2 adsorbent 6a from the outside air inlet 6c flows into the outside air mixer 5 through the connecting tube 6b, while the CO 2 tank 1 Carbon dioxide supplied from the gas inlet tube (2) through the inlet to the air mixer (5), so that the carbon dioxide is removed from the outside air and the carbon dioxide supplied from the CO 2 tank (1) inside the air mixer (5) Are mixed.

상기와 같이 외기혼합기(5)에서 혼합된 이산화탄소 및 외부공기가 에어펌프(8)의 토출구(8b)와 연결된 기체주입튜브(2)를 거쳐 산성화탱크(10)의 해수중으로 공급되는 것이며, 이산화탄소의 혼합비율은 기체주입튜브(2)에 설치된 MFC(3)에 의하여 조정이 가능하기 때문에, 각각의 산성화탱크(10)에 저장된 해수의 CO2농도를 요구하는 수준에 맞추어 조절 및 유지시킬 수 있다.As described above, carbon dioxide and external air mixed in the external air mixer 5 are supplied into the seawater of the acidification tank 10 through the gas injection tube 2 connected to the discharge port 8b of the air pump 8. Since the mixing ratio can be adjusted by the MFC (3) installed in the gas injection tube (2), it is possible to adjust and maintain the CO 2 concentration of the seawater stored in each acidification tank 10 to the required level.

본 발명의 실험장치(100)에 사용되는 상기 산성화탱크(10)는 도 1 및 도 4에 각각 도시된 바와 같이, 원통 형태의 탱크본체(10a)와, 상기 탱크본체(10a)의 상단에 결합되는 탱크커버(10b)로 이루어지고, 상기 탱크커버(10b)의 하측부에는 산성화탱크(10)의 밀폐성과 탱크커버(10b)의 결합력을 확보할 수 있도록 고무나 코르크 등의 소재를 이용한 밀폐캡(10c)을 적용시키는 것이 바람직하며, 탱크본체(10a)의 외측에는 CO2모니터(12)가 설치되고, 탱크본체(10a)의 내부에는 CO2모니터(12)와 케이블(C)로 접속되는 CO2센서(12a)가 해수의 수면 상부에 위치하도록 설치된다.The acidification tank 10 used in the experimental apparatus 100 of the present invention, as shown in Figures 1 and 4, respectively, a cylindrical tank body 10a and coupled to the upper end of the tank body (10a) It is made of a tank cover (10b), the lower portion of the tank cover (10b) sealed cap using a material such as rubber or cork to ensure the sealing of the acidification tank 10 and the bonding force of the tank cover (10b) It is preferable to apply (10c), the CO 2 monitor 12 is provided on the outside of the tank body (10a), the inside of the tank body (10a) is connected to the CO 2 monitor 12 and the cable (C) The CO 2 sensor 12a is installed to be located above the surface of the sea water.

다시 말해서, 상기 CO2센서(12a)와 CO2모니터(12)는 해수중에 폭기되는 기체(이산화탄소+외부공기) 성분이 포화농도에 이르러 해수중의 CO2농도와 탱크본체(10a) 내부공기의 CO2농도가 동일하게 되는 시점 이후부터 탱크본체(10a) 내부공기 중의 CO2농도를 측정하여 이를 해수중의 CO2농도로서 표시하게 된다는 것이며, CO2센서(12a)에 의한 CO2농도의 측정시점은 에어펌프(8)의 가동 후 약 1~2시간 정도가 경과한 시점이 된다.In other words, the CO 2 sensor 12a and the CO 2 monitor 12 have a saturated concentration of the gas (carbon dioxide + external air) component aerated in seawater, so that the concentration of CO 2 in the seawater and the air inside the tank body 10a is increased. CO 2 concentration of the same will to since when the tank main body (10a) measuring the CO 2 concentration in the air inside that it displays the information as a CO 2 concentration in the water, CO 2 measurements of CO 2 concentration by the sensor (12a) The point in time is a point in which about 1 to 2 hours have elapsed since the operation of the air pump 8.

따라서, 에어펌프(8)의 가동 후 약 1~2시간 동안은 펌프식 정량토출기(17)가 작동되지 아니하다가, 해수중의 CO2농도와 탱크본체(10a) 내부공기의 CO2농도가 동일하게 되는 포화시점 이후에 작동되어 산성화탱크(10)에 저장된 해수를 배양조(20)로 공급시키게 되며, CO2센서(12a)로부터 측정된 CO2농도는 CO2모니터(12)에 제공된 액정화면이나 게이지 또는 표시기 등의 수단을 통하여 구체화된 수치, 예를 들어 ppm단위로 출력됨으로서, 작업자가 해당 산성화탱크(10)에 저장된 해수의 CO2농도를 육안으로 확인할 수 있다.Therefore, the pump type metering discharger 17 is not operated for about 1 to 2 hours after the operation of the air pump 8, and the concentration of CO 2 in seawater and the concentration of CO 2 in the air inside the tank body 10a It is operated after the saturation point that becomes the same to supply the seawater stored in the acidification tank 10 to the culture tank 20, the CO 2 concentration measured from the CO 2 sensor 12a is the liquid crystal provided to the CO 2 monitor 12 By outputting the specified value through a means such as a screen, a gauge or an indicator, for example, ppm, the operator can visually check the CO 2 concentration of the seawater stored in the acidification tank 10.

물론, 해수중의 CO2농도를 직접 측정할 수 있는 센서를 해수중에 침지시켜 사용하는 것도 가능하지만, 해수중의 CO2농도를 직접 측정하는 센서는 공기중의 CO2농도를 측정하는 센서보다 감도가 현저히 떨어져 CO2농도의 섬세한 측정이 어렵고, 가격 또한 비교적 고가이므로 바람직하지 못하다고 볼 수 있으며, 오히려 선출원에서와 같은 pH센서와 pH모니터를 CO2센서(12a)와 CO2모니터(12) 대신에 설치하는 것이 유리하다.Of course, it is also possible that a sensor to directly measure the CO 2 concentration in the water used by immersion in sea water, but the sensor to directly measure the CO 2 concentration in the sea water sensitivity than the sensors for measuring the CO 2 concentration in the air It is not preferable because it is difficult to measure the CO 2 concentration precisely and the price is relatively high. Therefore, the same pH sensor and pH monitor as in the previous application can be used instead of the CO 2 sensor 12a and the CO 2 monitor 12. It is advantageous to install.

즉, 해수중의 CO2농도는 해수의 pH와 밀접한 관련이 있으므로, CO2센서(12a) 대신에 pH센서를 설치하더라도 실험장치(100)의 가동에 지장을 초래하지 않는다는 것이며, CO2모니터(12)는 CO2농도를 표시하는 기능과 더불어, CO2센서(12a)로부터 출력된 신호를 케이블에 의하여 MFC조작기(4)나 MFC(3) 또는 미도시된 컴퓨터 단말기로 전송시킴으로서, 해당 산성화탱크(10)에 설정된 CO2농도의 피드백(Feedback) 제어기능을 추가로 부여하는 것이 바람직하다.In other words, will CO 2 concentration in the sea water does not disturb the operation of the so closely related to the pH of the sea water, be provided a pH sensor instead of the CO 2 sensor (12a) experimental setup (100), CO 2 monitor ( In addition to the function of displaying the CO 2 concentration, 12) transmits a signal output from the CO 2 sensor 12a to the MFC operator 4 or MFC 3 or a computer terminal (not shown) by means of a cable. It is preferable to further provide a feedback control function of the CO 2 concentration set in (10).

한편, 상기 산성화탱크(10)의 내부에 일정량의 해수를 저장시키고, 이 해수가 소진될 때까지 실험장치(100)를 가동시키는 것을 기준으로 하되, 이러한 경우는 실험기간이 비교적 짧은 경우에 적당하며, 장기간의 실험이 요구되는 상황에서는 외부로부터 산성화탱크(10)의 내부로 해수를 지속적으로 공급시키는 방식을 적용시킬 수도 있다.On the other hand, a predetermined amount of seawater is stored in the acidification tank 10, and the test apparatus 100 is operated until the seawater is exhausted, but this case is suitable when the test period is relatively short. In a situation where long-term experiments are required, a method of continuously supplying seawater from the outside into the acidification tank 10 may be applied.

이를 위하여 도 4에 보다 명확하게 도시된 바와 같이, 산성화탱크(10)의 탱크본체(10a)에는 해수유입관(15)이 연결 설치되고, 상기 해수유입관(15)에는 밸브기구(V)가 설치되며, 산성화탱크(10)의 내부에는 수위레벨센서(13)가 CO2센서(12a)와 함께 설치된다.4, the seawater inlet pipe 15 is connected to the tank body 10a of the acidification tank 10, and the valve mechanism V is provided in the seawater inlet pipe 15. The water level sensor 13 is installed together with the CO 2 sensor 12a in the acidification tank 10.

상기 해수유입관(15)은 연안해역의 취수원으로부터 미도시된 해수펌프와 필터를 거쳐 각각의 산성화탱크(10)로 분기되도록 설치하는 것이 바람직하고, 상기 수위레벨센서(13)는 센서봉을 따라 이동하는 부표의 내부에 리미트 스위치로서의 자석이 내장된 플로우트식 수위계를 사용하는 것이 바람직하며, 해수유입관(15)의 밸브기구(V)는 수위레벨센서(13) 상단의 케이블포트(14)로부터 전송된 신호에 의하여 제어되는 전자밸브가 바람직하다.The seawater inlet pipe 15 is preferably installed to branch to each acidification tank 10 through a seawater pump and a filter not shown from the intake source in the coastal waters, the water level sensor 13 is along the sensor rod It is preferable to use a float level gauge in which a magnet as a limit switch is built in the moving buoy, and the valve mechanism V of the seawater inlet pipe 15 is connected from the cable port 14 on the upper level of the water level sensor 13. Preference is given to solenoid valves controlled by transmitted signals.

그러나, 장소적인 여건상 해수의 직접적인 취수가 어려운 경우에는 실험실과 인접한 공간에 해수저장탱크를 설치하고, 이 해수저장탱크를 해수유입관(15)에 의하여 산성화탱크(10)와 연결시킬 수도 있으며, 실험용 해수를 직접 실험실로 운반하여 이를 산성화탱크(10)의 내부로 투입시키는 방식도 가능하다.However, if the direct intake of seawater is difficult due to local conditions, a seawater storage tank may be installed in a space adjacent to the laboratory, and the seawater storage tank may be connected to the acidification tank 10 by the seawater inlet pipe 15. It is also possible to transport the experimental sea water directly to the laboratory to put it into the acidification tank (10).

추가적인 사항으로서, 도 1 및 도 4에 각각 도시된 바와 같이, 에어펌프(8)로부터 산성화탱크(10)로 연장되는 기체주입튜브(2)에는 에어분배기(11)가 설치되고, 상기 에어분배기(11)로부터 다수 개(도면상 2개)의 기체주입튜브(2)가 연장되어 해당 산성화탱크(10)의 내부로 삽입 설치되며, 상기 산성화탱크(10)의 내부로 삽입된 각각의 기체주입튜브(2) 끝단에는 기포분산기(2c)가 설치된다.In addition, as shown in FIGS. 1 and 4, respectively, an air distributor 11 is installed in the gas injection tube 2 extending from the air pump 8 to the acidification tank 10, and the air distributor ( 11, a plurality of gas injection tubes 2 are extended from the 11 and inserted into the corresponding acidification tank 10, and each gas injection tube inserted into the acidification tank 10. (2) At the end, a bubble spreader 2c is provided.

상기와 같은 방식을 적용하면, 에어펌프(8)로부터 산성화탱크(10)로 공급되는 기체(이산화탄소+외부공기)의 전체량을 에어분배기(11)를 통하여 다수 개의 갈래로 나눈 다음, 이를 해당 산성화탱크(10)의 해수중으로 분산 폭기시킬 수 있으며, 이로 인하여 보다 균일하고 안정적인 폭기작업이 수행되도록 함으로서 해수중의 CO2농도를 포화시점까지 신속하게 상승시키는 측면에서 유리한 잇점을 제공할 수 있다.By applying the above-described method, the total amount of gas (carbon dioxide + external air) supplied from the air pump 8 to the acidification tank 10 is divided into a plurality of branches through the air distributor 11, and then the corresponding acidification is performed. Dispersion aeration in the seawater of the tank 10 can be carried out, thereby allowing a more uniform and stable aeration operation can be performed to provide an advantage in terms of rapidly raising the CO 2 concentration in the seawater to the saturation point.

상기와 같이 에어분배기(11)로부터 해당 산성화탱크(10)의 내부로 삽입되는 기체주입튜브(2)의 개수 또한 2개 내지 4개 정도로 하는 것이 바람직하고, 에어분배기(11)는 산성화탱크(10)의 탱크본체(10a) 외측에 고정 설치하는 것이 바람직하며, 산성화탱크(10)의 내부로 삽입된 해수공급튜브(16)의 단부측에는 이물질의 제거를 위한 스트레이너(16a)를 설치하는 것이 바람직하다.As described above, the number of gas injection tubes 2 inserted into the corresponding acidification tank 10 from the air distributor 11 may be about 2 to about 4, and the air distributor 11 may be an acidification tank 10. It is preferable to fix the outside of the tank body (10a) of the), it is preferable to install a strainer (16a) for removing foreign matter on the end side of the seawater supply tube 16 inserted into the acidification tank (10). .

또한, 도면에서와 같이 각각의 기체주입튜브(2)와 해수공급튜브(16)가 탱크본체(10a)에 형성된 하나의 튜브삽입통로를 거쳐 산성화탱크(10)의 내부로 삽입되도록 하는 것이 바람직하고, 기체주입튜브(2)와 해수공급튜브(16)가 탱크본체(10a)를 관통하는 튜브삽입통로에도 기밀처리가 이루어져야 함은 물론이다.In addition, it is preferable that each gas injection tube 2 and the seawater supply tube 16 are inserted into the acidification tank 10 through one tube insertion passage formed in the tank body 10a, as shown in the drawing. In addition, the gas injection tube (2) and the seawater supply tube (16), of course, the airtight treatment must also be made in the tube insertion passage through the tank body (10a).

본 발명에 사용되는 펌프식 정량토출기(17)는 도 1과 도 2 및 도 5에 각각 도시된 바와 같이, 유량제어기(18)에 의하여 회전속도가 제어되는 한 쌍의 구동판 (33) 사이에 다수 개의 해수공급용 피딩롤러바(Feeding roller bar)(31)가 원통 형태의 배치구조를 가지도록 설치된 것이며, 상기 각각의 해수공급튜브(16)는 정량토출기(17)의 토출기베이스(32)와 착탈식으로 조립되는 튜브카트리지(19)에 의하여 피딩롤러바(31)와 밀착 설치된다.Pump type metering discharger 17 used in the present invention, as shown in Figs. 1, 2 and 5, respectively, between the pair of drive plates 33, the rotational speed is controlled by the flow controller 18 A plurality of feeding roller bar 31 for feeding the feed roller (Feeding roller bar) 31 is installed so as to have a cylindrical arrangement structure, each of the sea water supply tube 16 is a discharge base ( 32) is installed in close contact with the feeding roller bar 31 by the tube cartridge 19 detachably assembled.

상기와 같이 해수공급튜브(16)를 피딩롤러바(31)와 밀착시킨 상태에서, 정량토출기(17)의 구동판(33)을 공급측 방향(도 5에서 시계방향)으로 회전시키게 되면, 유연한 재질로 이루어진 해수공급튜브(16) 내측의 해수를 구동판(33)과 함께 회전하는 각각의 피딩롤러바(31)가 공급측 방향(도 5에서 우측 방향)을 따라 순차적으로 밀어내게 되며, 이로 인하여 산성화탱크(10)로부터 각각의 배양조(20)를 통하여 해수를 정량토출식으로 공급할 수 있는 것이다.When the seawater supply tube 16 is in close contact with the feeding roller bar 31 as described above, the drive plate 33 of the metering discharger 17 is rotated in the supply side direction (clockwise in FIG. 5). Each feeding roller bar 31 which rotates the seawater inside the seawater supply tube 16 made of a material together with the driving plate 33 is sequentially pushed along the supply side direction (the right direction in FIG. 5). From the acidification tank 10 through the respective culture tank 20 it is possible to supply seawater in a quantitative discharge formula.

상기 유량제어기(18)는 구동판(33)을 회전시키는 미도시된 모터의 회전속도를 제어하는 것으로서, 액정화면과 같은 속도(rpm)표시기와 조작버튼과 같은 속도조절수단이 제공되고, 각각의 피딩롤러바(31)는 구동판(33)과 상대회전이 가능하게 설치될 수도 있으며, 상기 튜브카트리지(19)는 해수공급튜브(16)의 개수만큼 토출기베이스(32)에 착탈식으로 장착되며, 이를 위하여 튜브카트리지(19)의 양측 하단에는 끼움식 조립부(19a)가 형성되고, 토출기베이스(32)의 양측부에는 튜브카트리지(19)의 조립부(19a)와 맞물리는 끼움봉(32a)이 설치된다.The flow controller 18 is to control the rotational speed of the motor (not shown) for rotating the drive plate 33, and is provided with a speed indicator such as a liquid crystal display and a speed adjusting means such as an operation button. The feeding roller bar 31 may be installed to allow relative rotation with the driving plate 33, and the tube cartridge 19 is detachably mounted to the ejector base 32 by the number of seawater supply tubes 16. To this end, fitting-type assembly portions 19a are formed at both lower ends of the tube cartridge 19, and fitting rods engaging with the assembly portion 19a of the tube cartridge 19 are formed at both sides of the ejector base 32. 32a) is installed.

그리고, 튜브카트리지(19)의 내부에는 해수공급튜브(16)를 피딩롤러바(31)와 정확히 밀착시킬 수 있도록 튜브가압판(34)이 설치되고, 상기 튜브가압판(34)은 튜브카트리지(19)의 양측 내부에 설치된 가이드레일(19b)을 따라 상,하 방향으로 이동 가능하게 조립되는 한편, 튜브카트리지(19)의 상단부에 체결된 위치조정노브(35)의 스크류축(35a)이 튜브가압판(34) 상측의 체결부(34a)를 관통하도록 이루어져 있다.In addition, a tube presser plate 34 is installed inside the tube cartridge 19 so that the seawater supply tube 16 can be closely adhered to the feeding roller bar 31, and the tube presser plate 34 is a tube cartridge 19. It is assembled so as to be movable up and down along the guide rails 19b installed in both sides of the inside, while the screw shaft 35a of the positioning knob 35 fastened to the upper end of the tube cartridge 19 is the tube pressure plate ( 34) It is made to penetrate the upper fastening portion 34a.

따라서, 해수공급튜브(16)를 튜브가압판(34)의 하단부에 끼워 놓은 상태에서, 위치조정노브(35)를 회전시켜 스크류축(35a)을 도 5에서 우측 방향으로 풀어낸 다음, 해수공급튜브(16)가 피딩롤러바(31)와 밀착되는 지점에 맞추어 튜브가압판(34)의 위치를 상,하 방향으로 조정한 후, 위치조정노브(35)를 반대로 회전시켜 스크류축(35a)을 좌측 방향으로 밀착시키게 되면, 튜브가압판(34)의 위치가 요구하는 위치에 고정되는 것이며, 튜브가압판(34)의 하단부는 미도시된 튜브삽입홈이 형성된 상태로 각각의 피딩롤러바(31)와 대응되는 원호상으로 형성된다.Therefore, while the seawater supply tube 16 is fitted to the lower end of the tube pressure plate 34, the positioning knob 35 is rotated to release the screw shaft 35a in the right direction in FIG. 5, and then the seawater supply tube. Adjust the position of the tube pressing plate 34 in the up and down direction in accordance with the point where the 16 is in close contact with the feeding roller bar 31, and then rotate the positioning knob 35 in the opposite direction to turn the screw shaft 35a to the left. When it is in close contact with the direction, the position of the tube pressing plate 34 is fixed to the required position, and the lower end of the tube pressing plate 34 corresponds to each feeding roller bar 31 in a state where a tube insertion groove (not shown) is formed. It is formed into an arc shape.

위에서 설명되어진 펌프식 정량토출기(17)와 튜브카트리지(19) 또한 현재 시중에서 판매되고 있는 공지의 제품을 적용한 것이며, 이외에도 정량토출펌프 또는 정량디스펜서 등의 이름으로 매우 다양한 종류의 펌프식 정량토출기 제품이 시판되고 있는 바, 산성화탱크(10)와 배양조(20)를 연결하는 다수 개의 해수공급튜브(16)를 모두 장착하여 유량제어를 동시에 수행할 수 있는 것이라면 어떠한 종류의 제품을 적용하더라도 무방하며, 필요시 각각의 해수공급튜브(16)마다 소형의 정량토출기를 개별적으로 설치하는 것도 가능함을 밝혀두는 바이다.The pump type metering dispenser 17 and the tube cartridge 19 described above also apply a known product that is currently sold on the market, and in addition to the pumping metering pump or the metering dispenser, there are a wide variety of pump metering metering discharges. If the product is commercially available, it is possible to carry out the flow control at the same time by mounting a plurality of sea water supply tube 16 connecting the acidification tank 10 and the culture tank 20, whatever kind of product is applied It is clear that it is also possible to separately install a small amount of dispenser for each seawater supply tube 16 if necessary.

본 발명에 사용되는 상기 배양조(20)는 도 1과 도 2 및 도 6에 각각 도시된 바와 같이, 밀폐링(20b)을 개재시킨 상태로 밀폐뚜껑(20a)이 설치됨으로서 기밀(氣密)처리가 이루어진 사각 형태의 밀폐용기가 되고, 배양조(20)의 밀폐뚜껑(20a)에는 해수공급튜브(16)가 연결 설치되는 동시에, 배양조(20)로 공급된 량만큼의 해수가 배양조(20)의 외부로 배출될 수 있도록 해수의 배출튜브(22)가 연결 설치된다.The culture tank 20 used in the present invention, as shown in FIGS. 1, 2, and 6, respectively, is hermetically sealed by installing a sealing lid 20a with a sealing ring 20b interposed therebetween. The treated container is formed in a rectangular container, and the seawater supply tube 16 is connected to the airtight lid 20a of the culture tank 20, and the amount of seawater supplied to the culture tank 20 is cultured. The discharge tube 22 of the sea water is connected to be installed to be discharged to the outside of the (20).

상기 배양조(20)는 내식성과 기계적 강도가 우수한 투명 아크릴 소재 등을 사용하거나, 락앤락(상표명)과 같은 밀폐형 투명 플라스틱 용기를 사용함으로서, 실험생물(36)의 배양상태를 육안으로 확인할 수 있도록 하는 것이 바람직하며, 배양조(20)의 용량은 실험생물(36)의 종류나 크기 및 투입되는 개체수를 고려하여 5~15L(리터) 범위내에서 선택하여 사용하는 것이 바람직하고, 이를 감안하여 산성화탱크(10)의 용량은 30~60L(리터)의 범위가 바람직하다.The culture tank 20 uses a transparent acrylic material having excellent corrosion resistance and mechanical strength, or by using a sealed transparent plastic container such as Lock & Lock (trade name), so that the culture state of the test organism 36 can be visually confirmed. Preferably, the capacity of the culture tank 20 is preferably selected and used within the range of 5 ~ 15L (liter) in consideration of the type and size of the test organism 36 and the number of inputs, in consideration of this acidification tank The capacity of (10) is preferably in the range of 30 to 60 liters (liter).

이와 더불어, 실험생물(36)의 배양기간을 충분히 확보하고 산성화탱크(10)에 저장된 해수의 CO2농도 조건과 함께 실험생물(36)의 배양조건을 보다 더 다양하게 조성할 수 있도록, 배양조(20)의 내부에는 에어공급튜브(21)와 연결되는 기포분산기(21a)와, 케이블(C)에 의하여 온도조절기(26)와 접속되는 히터(25)를 추가로 설치하는 것이 바람직하며, 상기 에어공급튜브(21)는 해당 배양조(20)가 할당된 산성화탱크(10)의 에어분배기(11)로부터 연장된다.In addition, the culture tank so as to sufficiently secure the incubation period of the experiment organism 36 and to create a more diverse culture conditions of the experiment organism 36 with the CO 2 concentration conditions of the seawater stored in the acidification tank 10, Inside the 20, it is preferable to additionally install a bubble diffuser 21a connected to the air supply tube 21 and a heater 25 connected to the temperature controller 26 by a cable C. The air supply tube 21 extends from the air distributor 11 of the acidification tank 10 to which the corresponding culture tank 20 is assigned.

상기 히터(25)의 적용에 있어 보다 더 바람직한 실시형태는 도 1 및 도 2에서와 같이, 상기 배양조(20)를 담수가 저장된 보조탱크(24)의 내부에 삽입 설치하는 한편, 상기 히터(25)를 보조탱크(24)에 저장된 담수중에 침지(浸漬)되도록 설치하는 간접가열방식을 적용하는 것이며, 하나의 보조탱크(24)에 하나의 배양조(20)가 배치될 수도 있고, 도면에서와 같이 하나의 보조탱크(24)에 2개 또는 그 이상의 배양조(20)가 배치될 수도 있다.Further preferred embodiment in the application of the heater 25 is as shown in Figures 1 and 2, the culture tank 20 is inserted into the auxiliary tank 24 in which fresh water is stored, while the heater ( 25 is to apply an indirect heating method to be installed in the fresh water stored in the auxiliary tank 24, one culture tank 20 may be arranged in one auxiliary tank 24, in the drawing As described above, two or more culture tanks 20 may be disposed in one auxiliary tank 24.

상기와 같이 히터(25)에 의한 간접가열방식을 적용하면, 조개류나 해삼 또는 치어 등의 실험생물(36)이 히터(25) 표면과 직접 접촉하는 상황을 미연에 방지함으로서, 실험생물(36)의 스트레스를 최소화시키고 실험생물(36)의 안전성을 보장할 수 있으며, 보조탱크(24)에 담수를 저장시켜 배양조(20) 내부의 해수를 가열할 수 있기 때문에, 해수의 부식성에 구애를 받지 않고 다양하고 저렴한 히터(25)의 적용이 가능함은 물론, 하나의 히터(25)로 여러 대의 배양조(20)를 동시에 커버할 수 있으므로, 실험장치(100)의 설치비용 또한 절약할 수 있다.When the indirect heating method by the heater 25 is applied as described above, the experimental organism 36 is prevented by preventing the situation in which the test organism 36 such as shellfish, sea cucumber or fry directly contacts the heater 25 surface. It can minimize the stress and ensure the safety of the experimental organism (36), and because the fresh water can be stored in the auxiliary tank (24) to heat the seawater in the culture tank 20, regardless of the corrosion of seawater Various and inexpensive heaters 25 can be applied, and of course, since one heater 25 can cover several culture tanks 20 simultaneously, the installation cost of the experiment apparatus 100 can be saved.

상기 히터(25)는 시즈히터(Sheath heater: 내식성 금속보호관의 내부에 전기발열선이 절연분말과 함께 삽입된 전기히터)와 같이 수중에서 사용이 가능한 전기히터라면 어떠한 종류의 것을 사용하더라도 무방하며, 각각의 에어공급튜브(21)에도 해당 기포분산기(21a)를 통한 에어공급 여부를 선택할 수 있도록 밸브기구를 설치하는 것이 바람직하다.The heater 25 may be any kind of electric heater that can be used in water, such as a sheath heater (an electric heater in which an electric heating wire is inserted together with an insulating powder) in a corrosion-resistant metal protective tube. It is preferable to install a valve mechanism in the air supply tube 21 so as to select whether or not the air supply through the bubble dispersion (21a).

그리고, 에어공급튜브(21)와 해수공급튜브(16)와 배출튜브(22)가 배양조(20)의 밀폐뚜껑(20a)을 관통하는 부분에도 기밀처리가 이루어져야 하며, 필요시 선출원에서와 같은 해수교반기를 배양조(20)에 적용시킬 수도 있고, 배양조(20)의 내측 바닥부에 다공판을 두어 실험생물(36)은 다공판의 상부에 놓고, 기포분산기(21a)는 다공판의 하부에 두는 것도 가능하다.In addition, the air supply tube 21, the sea water supply tube 16 and the discharge tube 22 should be airtightly treated in a portion that penetrates the airtight lid 20a of the culture tank 20, and if necessary, The seawater stirrer may be applied to the culture tank 20. The porous plate is placed on the inner bottom of the culture tank 20 so that the test organism 36 is placed on the upper portion of the porous plate, and the bubble spreader 21a is formed of the porous plate. It can also be placed at the bottom.

추가적인 사항으로서, 도 1에 도시된 바와 같이 상기 배양조(20)의 하부에 배수탱크(23)를 배치하고, 배양조(20)의 배출튜브(22)가 배수탱크(23)의 내부까지 연장되도록 함으로서, 배양조(20)로부터 배출된 해수를 일정 시간동안 모아서 일괄 처리토록 하거나, 필요시 배양조(20)로부터 배출된 해수를 다른 연구나 실험용도로 사용토록 할 수도 있다.As an additional matter, as shown in FIG. 1, a drain tank 23 is disposed below the culture tank 20, and the discharge tube 22 of the culture tank 20 extends to the inside of the drain tank 23. By so doing, the seawater discharged from the culture tank 20 may be collected for a predetermined time so as to be collectively processed, or, if necessary, the seawater discharged from the culture tank 20 may be used for other research or experimental purposes.

상기 배수탱크(23)의 하단측에는 밸브기구(V)가 구비된 드레인배관(23a)을 설치하는 것이 바람직하고, 상기 보조탱크(24)에도 밸브기구가 구비된 드레인배관을 설치할 수 있으며, 각각의 드레인배관(23a)을 실험실의 배수통로나 하수구 등으로 직접 연장시켜 사용하는 것이 바람직하다.It is preferable to install a drain pipe (23a) having a valve mechanism (V) on the lower side of the drain tank (23), and the auxiliary tank (24) can be provided with a drain pipe with a valve mechanism, respectively It is preferable to extend the drain pipe 23a directly to a laboratory drain passage or sewer.

도 1 및 도 2를 기준으로 하면, MFC(3) 및 MFC조작기(4)와 외기혼합기(5) 및 CO2제거기(6)가 테이블(7)상에 놓여지고, 에어펌프(8)는 해당 테이블(7)의 내측에 비치된 펌프케이스(9)의 내부에 놓여지며, 유량제어기(18)를 포함하는 펌프식 정량토출기(17)는 또 다른 테이블(28)상에 놓여지고, 배양조(20)를 포함하는 보조탱크(24)와 배수탱크(23)는 골조프레임 구조물인 장치선반(27)에 놓여져 있다.1 and 2, the MFC 3 and MFC manipulator 4, the outdoor air mixer 5 and the CO 2 remover 6 are placed on the table 7, and the air pump 8 is The pump type metering discharger 17, which is placed inside the pump case 9 provided inside the table 7, and includes a flow controller 18, is placed on another table 28, and the culture tank Auxiliary tank 24 and drain tank 23 comprising 20 are placed on a device shelf 27 which is a frame frame structure.

그러나, 도 1 및 도 2에 도시된 배치상태 이외에도 본 발명의 실험장치(100)가 설치되는 실내공간에 맞추어 다양한 방식의 배치가 이루어질 수 있고, MFC(3)와 MFC조작기(4) 및 에어펌프(8)와, 산성화탱크(10)의 CO2모니터(12) 및 수위레벨센서(13)와, 펌프식 정량토출기(17)의 유량제어기(18)와, 히터(25)용 온도조절기(26) 등을 컴퓨터 단말기와 접속시키는 자동제어시스템 또한 매우 다양한 형태로 구축이 가능함을 밝혀두는 바이다.However, in addition to the arrangement shown in Figures 1 and 2 can be made in a variety of ways according to the indoor space in which the experimental apparatus 100 of the present invention is installed, MFC (3) and MFC manipulator (4) and air pump (8), the CO 2 monitor 12 and the water level sensor 13 of the acidification tank 10, the flow rate controller 18 of the pump type metering discharger 17, and the temperature controller for the heater 25 ( 26) It can be seen that the automatic control system for connecting the lamp to the computer terminal can also be constructed in various forms.

상기와 같은 본 발명의 실험장치(100)에 의하면, CO2탱크(1)로부터 각각의 기체주입튜브(2)와 에어펌프(8)를 거쳐 산성화탱크(10)로 공급되는 이산화탄소의 유량을 MFC(3)로 제어하고, 이 과정에서 CO2제거기(6)를 거쳐 이산화탄소가 제거된 상태의 외부공기가 외기혼합기(5)에서 이산화탄소와 혼합되도록 함에 따라, 각각의 산성화탱크(10)에 서로 다른 CO2농도의 해수를 저장시킬 수 있으며, 이와 같이 저장된 해수를 펌프식 정량토출기(17)를 거쳐 산성화탱크(10)마다 할당된 실험생물(36)의 배양조(20)로 공급시킬 수 있다.According to the experimental apparatus 100 of the present invention as described above, the MFC flow rate of the carbon dioxide supplied from the CO 2 tank 1 to the acidification tank 10 through each gas injection tube 2 and the air pump 8 (3), and in this process, the outside air in a state where the carbon dioxide is removed via the CO 2 remover (6) is mixed with the carbon dioxide in the air mixer (5), so that each acidification tank (10) The CO 2 concentration may be stored in the seawater, and the stored seawater may be supplied to the culture tank 20 of the test organism 36 assigned to each of the acidification tanks 10 through the pump type metering discharger 17. .

상기와 같은 방식으로 하여, 서로 다른 CO2농도의 해수가 저장된 다수 개의 배양조(20)에서 실험생물(36)을 일정 기간동안 배양시키게 되면, CO2농도별로 해양산성화가 실험생물(36)의 성장이나 산란 또는 질병이나 면역력 등에 미치는 영향을 매우 다양하고 세부적인 데이터로 확보할 수 있음은 물론이고, 이러한 모든 실험을 바다가 아닌 실내에서 안전하고 신속하며 정확하게 수행할 수 있으므로 데이터의 신뢰도 역시 향상시킬 수 있다.In the same manner as described above, when the experimental organisms 36 are cultured for a predetermined period in a plurality of culture tanks 20 in which seawater having different CO 2 concentrations is stored, ocean acidification is performed according to the CO 2 concentrations of the test organisms 36. Not only can the impact on growth, spawning, disease, or immunity be very diverse and detailed, but all these experiments can be performed safely, quickly and accurately, indoors, not at sea, thereby increasing the reliability of the data. Can be.

또한, MFC(3)와 MFC조작기(4) 및 에어펌프(8)와, 산성화탱크(10)의 CO2모니터(12) 및 수위레벨센서(13)와, 펌프식 정량토출기(17)의 유량제어기(18)와, 히터(25)용 온도조절기(26) 등을 컴퓨터 단말기와 접속시킨 제어시스템을 구축하게 되면, 실험장치(100)의 작동이 컴퓨터를 기반으로 하여 자동적으로 수행될 수 있음은 물론이고, 작업자에 의한 현장제어 뿐만 아니라 작업자의 부재시 인터넷을 이용한 원격 모니터링까지 가능하게 된다.In addition, the MFC (3), the MFC manipulator (4) and the air pump (8), the CO 2 monitor 12 and the water level sensor (13) of the acidification tank 10, and the pump type metering discharger (17) When the control system in which the flow controller 18 and the temperature controller 26 for the heater 25 are connected to the computer terminal is constructed, the operation of the experimental apparatus 100 can be automatically performed based on the computer. Of course, not only the site control by the operator but also remote monitoring using the Internet in the absence of the operator is possible.

상기와 같이 컴퓨터를 기반으로 하는 실험장치(100)의 자동제어방식을 적용시킴으로서, 실험데이터의 정확도와 신뢰도를 보다 더 향상시킬 수 있는 한편, 폭기와 가열조건을 배양조(20)마다 추가로 적용시켜 한층 더 세부적인 데이터를 확보할 수 있으며, 이러한 데이터를 배양조(20) 중의 정상대조군과 비교하여 해양산성화에 대한 근본적인 대책을 마련토록 하는 동시에, 해양산성화에 강한 생물학적 유전형질을 찾아내어 미래의 수산자원 확보에 유리한 고지를 점령토록 할 수 있는 것이다.By applying the automatic control method of the computer-based experimental apparatus 100 as described above, it is possible to further improve the accuracy and reliability of the experimental data, while additionally applying aeration and heating conditions to each culture tank (20). More detailed data can be obtained, and this data can be compared with the normal control group in the culture tank 20 to prepare fundamental countermeasures against ocean acidification, and to find a biological genotype that is resistant to ocean acidification. It is possible to occupy the high ground which is advantageous for securing fishery resources.

이와 더불어, 본 발명의 실험장치(100)에 따르면, CO2탱크(1)로부터 MFC(3)를 거쳐 산성화탱크(10) 및 배양조(20)에 이르기까지의 경로를 일련(一連)의 기본라인으로 하고, 상기 기본라인이 하나의 CO2탱크(1)를 기초로 하여 다수 개가 병렬식으로 배치되도록 함으로서, 해양산성화의 주된 요인이 되는 이산화탄소의 농도를 각각의 기본라인별로 직접 제어하여 실험생물(36)의 배양에 필요한 다양한 종류의 산성화 해수를 얻어낼 수 있으며, 이로 인하여 실험장치(100)의 배관구조를 선출원의 경우보다 간소화시켜 실험장치(100)의 설치 및 유지관리 비용을 절감시킬 수 있다.In addition, according to the experimental apparatus 100 of the present invention, the path from the CO 2 tank 1 through the MFC (3) to the acidification tank 10 and the culture tank 20 in a series of basic By making a plurality of lines in parallel on the basis of one CO 2 tank (1), by directly controlling the concentration of carbon dioxide, which is the main factor of ocean acidification, for each basic line, It is possible to obtain various kinds of acidified seawater required for the cultivation of (36), thereby simplifying the piping structure of the experimental apparatus 100 than in the case of a prior application, thereby reducing the installation and maintenance costs of the experimental apparatus 100. have.

특히, 각각의 기본라인을 통하여 유동하는 기체(이산화탄소+외부공기) 및 해수가 서로 혼입되거나 교환됨이 없이 전체적인 실험과정이 일련의 기본라인을 통하여 연속적이고 간단하며 합리적인 방식으로 수행되고, 특정한 기본라인에 문제가 발생할 경우 해당 라인을 통한 실험만을 선택적으로 일시 중지시킨 다음 이에 대한 후속조치를 신속하고 용이하게 수행할 수 있으며, 이로 인하여 실험과정에서 발생할 수 있는 작업자의 실수나 혼선을 최소화시키고, 요구하는 실험결과를 도출하기까지 소요되는 시간 또한 최대한으로 단축시킬 수 있다.In particular, the entire experimental process is carried out in a continuous, simple and rational manner through a series of basic lines without the gas (carbon dioxide + external air) and seawater flowing through each basic line being mixed or exchanged with each other. In the event of a problem, you can selectively pause only the experiment through the line and follow up on it quickly and easily. The time required to derive the experimental results can also be reduced as much as possible.

다른 한편으로, 이산화탄소의 공급경로상에 이산화탄소가 제거된 외부공기를 혼입시킴으로서, 해수의 산성화 작업이 자연적인 조건과 유사하게 되도록 하는 동시에 실험생물(36)의 배양에 필요한 산소 등을 확보하고, 담수가 저장된 보조탱크(24)의 내부에 배양조(20)를 위치시킨 상태에서 보조탱크(24)에 히터(25)를 설치하는 간접가열방식을 채택함으로서, 실험생물(36)이 받는 스트레스와 히터(25)의 적용에 따른 비용상승을 최소화시킬 수 있으며, 이로 인하여 실험데이터의 정확도와 신뢰도 및 실험장치(100)의 사용에 따른 경제성을 선출원과 비교하여 한층 더 향상시킬 수 있는 것이다.On the other hand, by incorporating carbon dioxide removed external air into the supply path of carbon dioxide, the acidification operation of seawater is similar to natural conditions, while at the same time securing oxygen and the like necessary for the cultivation of the experimental organism 36, and fresh water. By adopting an indirect heating method in which the heater 25 is installed in the auxiliary tank 24 in a state where the culture tank 20 is placed inside the auxiliary tank 24 in which the pressure is stored, the stress and the heater that the test organism 36 receives Cost increase according to the application of (25) can be minimized, thereby improving the accuracy and reliability of the experimental data and the economics of the use of the experimental apparatus 100 can be further improved compared to the prior application.

도 1 내지 도 6을 기초로 하여 위에서 설명되어진 내용은 본 발명에 대한 이해의 편의를 돕기 위하여 최적 실시예만이 상세하게 설명되어진 것에 불과하며, 본 발명이 추구하고자 하는 기술적 사상의 범주를 벗어남이 없이 예시된 구조를 기초로 하여 다양한 변형 및 변경이 가능함은 당업자에게 명백한 사항이며, 본 발명은 첨부된 청구항에 기재된 기술적 내용을 기초로 평가되어져야 함은 물론이다.The contents described above based on FIG. 1 to FIG. 6 are merely described in detail in order to facilitate the understanding of the present invention, and are beyond the scope of the technical idea of the present invention. It is apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made based on the illustrated structure without departing from the scope of the present invention.

1 : CO2탱크 2 : 기체주입튜브 2a : 튜브커넥터
2b,11 : 에어분배기 2c,21a : 기포분산기 3 : MFC
4 : MFC조작기 5 : 외기혼합기 6 : CO2제거기
6a : CO2흡착제 6b : 연결튜브 6c : 외기유입구
7,28 : 테이블 8 : 에어펌프 8a : 흡입구
8b : 토출구 9 : 펌프케이스 10 : 산성화탱크
10a : 탱크본체 10b : 탱크커버 10c : 밀폐캡
12 : CO2모니터 12a : CO2센서 13 : 수위레벨센서
14 : 케이블포트 15 : 해수유입관 16 : 해수공급튜브
16a : 스트레이너 17 : 정량토출기 18 : 유량제어기
19 : 튜브카트리지 19a : 조립부 19b : 가이드레일
20 : 배양조 20a,30a : 밀폐뚜껑 20b : 밀폐링
21 : 에어공급튜브 22 : 배출튜브 23 : 배수탱크
23a : 드레인배관 24 : 보조탱크 25 : 히터
26 : 온도조절기 27 : 장치선반 30 : 흡착제케이싱
31 : 피딩롤러바 32 : 토출기베이스 32a : 끼움봉
33 : 구동판 34 : 튜브가압판 34a : 체결부
35 : 위치조정노브 35a : 스크류축 36 : 실험생물
100 : 실험장치 PS : 압력계 F : 유량계
C : 케이블 V : 밸브기구1: CO 2 tank 2: Gas injection tube 2a: Tube connector
2b, 11: Air distributor 2c, 21a: Bubble diffuser 3: MFC
4 MFC Manipulator 5 Outdoor Mixer 6 CO 2 Eliminator
6a: CO 2 adsorbent 6b: connecting tube 6c: outside air inlet
7,28: table 8: air pump 8a: inlet
8b: discharge port 9: pump case 10: acidification tank
10a: tank body 10b: tank cover 10c: sealing cap
12 CO 2 Monitor 12a CO 2 Sensor 13 Water Level Level Sensor
14 cable port 15 seawater inlet pipe 16 seawater supply tube
16a: strainer 17: metering discharger 18: flow controller
19: tube cartridge 19a: assembly portion 19b: guide rail
20: culture tank 20a, 30a: sealing lid 20b: sealing ring
21: air supply tube 22: discharge tube 23: drain tank
23a: drain piping 24: auxiliary tank 25: heater
26: temperature controller 27: device shelf 30: adsorbent casing
31: feeding roller bar 32: ejector base 32a: fitting rod
33: drive plate 34: tube pressure plate 34a: fastening portion
35: Positioning knob 35a: Screw shaft 36: Experimental organism
100: experimental device PS: pressure gauge F: flow meter
C: cable V: valve mechanism

Claims (9)

삭제delete C02탱크(1)로부터 연장되는 기체주입튜브(2)가 에어펌프(8)를 거쳐 해수의 산성화탱크(10)와 연결 설치되고, 상기 산성화탱크(10)로부터 연장되는 해수공급튜브(16)가 펌프식 정량토출기(17)를 거쳐 실험생물(36)의 배양조(20)와 연결 설치되며,
상기 CO2탱크(1)와 에어펌프(8)를 연결하는 기체주입튜브(2)에는 MFC(Mass flow controller: 질량유량계)(3)와 외기혼합기(5)가 순차적으로 설치되고, 상기 외기혼합기(5)는 연결튜브(6b)에 의하여 CO2제거기(6)와 연결 설치되며,
상기 CO2제거기(6)의 내부에는 CO2흡착제(6a)가 충진되고, CO2제거기(6)의 일측에는 외기유입구(6c)가 제공되며,
상기 산성화탱크(10)에는 CO2모니터(12)가 설치되고, 산성화탱크(10)의 내부에는 CO2모니터(12)와 케이블(C)로 접속되는 CO2센서(12a)가 설치되며,
상기 배양조(20)는 기밀(氣密)처리가 이루어진 밀폐용기가 되고, 배양조(20)의 일측 상단에는 해수의 배출튜브(22)가 연결 설치되며,
상기 C02탱크(1)에는 2개 내지 4개의 기체주입튜브(2)가 연결 설치되고, 상기 MFC(3)와, CO2제거기(6)를 포함하는 외기혼합기(5)와, 에어펌프(8)와, 산성화탱크(10)는 각각의 기체주입튜브(2)마다 1개씩 배치되며,
상기 각각의 산성화탱크(10)로부터 2개 내지 4개의 해수공급튜브(16)가 연장되고, 상기 각각의 해수공급튜브(16)가 펌프식 정량토출기(17)를 거쳐 배양조(20)와 연결 설치되며,
상기 배양조(20)는 펌프식 정량토출기(17)를 거쳐 연장되는 각각의 해수공급튜브(16)마다 1개씩 설치되는 것을 특징으로 하는 이산화탄소 농도제어를 이용한 실내용 해양산성화 실험장치.The gas injection tube 2 extending from the C0 2 tank 1 is connected to the acidification tank 10 of seawater via an air pump 8, and the seawater supply tube 16 extending from the acidification tank 10. Is connected to the culture tank 20 of the experimental organism 36 through the pump type metering dispenser 17,
A gas flow tube (2) connecting the CO 2 tank (1) and the air pump (8) is provided with a mass flow controller (MFC) (3) and an outdoor air mixer (5) in sequence, and the outdoor air mixer 5 is connected to the CO 2 remover 6 by a connecting tube 6b,
Inside the CO 2 remover 6 is filled with a CO 2 adsorbent (6a), one side of the CO 2 remover 6 is provided with an outside air inlet (6c),
The CO 2 monitor 12 is installed in the acidification tank 10, and a CO 2 sensor 12a connected to the CO 2 monitor 12 and a cable C is installed in the acidification tank 10.
The culture tank 20 is a hermetically sealed container made airtight (氣密), the discharge tube 22 of the sea water is connected to the top of one side of the culture tank 20,
The C0 2 tank 1 is provided with two to four gas inlet tubes 2 connected thereto, an outdoor air mixer 5 including the MFC 3, a CO 2 remover 6, and an air pump ( 8) and one acidification tank 10 is disposed for each gas injection tube (2),
Two to four seawater supply tubes 16 extend from the respective acidification tanks 10, and each of the seawater supply tubes 16 passes through the pump type metering discharger 17 and the culture tank 20. The connection is installed,
The culture tank 20 is an indoor ocean acidification experiment apparatus using carbon dioxide concentration control, characterized in that one is installed for each seawater supply tube 16 extending through the pump type metering discharger (17). 제 2항에 있어서, 상기 펌프식 정량토출기(17)는 유량제어기(18)에 의하여 회전속도가 제어되는 한 쌍의 구동판(33) 사이에 다수 개의 해수공급용 피딩롤러바(Feeding roller bar)(31)가 원통 형태의 배치를 이루도록 설치된 것이고,
상기 각각의 해수공급튜브(16)는 정량토출기(17)의 토출기베이스(32)와 착탈식으로 조립되는 튜브카트리지(19)에 의하여 피딩롤러바(31)와 밀착 설치되는 것을 특징으로 하는 이산화탄소 농도제어를 이용한 실내용 해양산성화 실험장치.According to claim 2, The pump-type metering dispenser 17 is a feeding roller bar for feeding a plurality of seawater between a pair of drive plate 33, the rotational speed is controlled by the flow controller 18 ) 31 is installed to form a cylindrical arrangement,
Each of the seawater supply tube 16 is installed in close contact with the feeding roller bar 31 by a tube cartridge 19 detachably assembled with the ejector base 32 of the metering discharger 17 Indoor ocean acidification experiment using concentration control. 제 2항 또는 제 3항에 있어서, 상기 에어펌프(8)로부터 산성화탱크(10)로 연장되는 기체주입튜브(2)에는 에어분배기(11)가 설치되고, 상기 에어분배기(11)에는 산성화탱크(10)로 연장되는 기체주입튜브(2)와 배양조(20)로 연장되는 에어공급튜브(21)가 각각 연결 설치되며,
상기 배양조(20)의 내부에는 에어공급튜브(21)와 연결되는 기포분산기(21a)와, 케이블(C)에 의하여 온도조절기(26)와 접속되는 히터(25)가 설치되는 것을 특징으로 하는 이산화탄소 농도제어를 이용한 실내용 해양산성화 실험장치.According to claim 2 or 3, wherein the gas inlet tube 2 extending from the air pump 8 to the acidification tank 10 is provided with an air distributor 11, the air distributor 11 is an acidification tank The gas injection tube 2 extending to 10 and the air supply tube 21 extending to the culture tank 20 are connected to each other,
Inside the culture tank 20 is characterized in that the bubble spreader 21a connected to the air supply tube 21 and the heater 25 is connected to the temperature controller 26 by the cable (C) is installed. Indoor ocean acidification experiment using carbon dioxide concentration control. 제 4항에 있어서, 상기 에어분배기(11)로부터 다수 개의 기체주입튜브(2)가 연장되어 해당 산성화탱크(10)의 내부로 삽입 설치되며,
상기 산성화탱크(10)의 내부로 삽입된 각각의 기체주입튜브(2) 끝단에는 기포분산기(2c)가 설치되는 것을 특징으로 하는 이산화탄소 농도제어를 이용한 실내용 해양산성화 실험장치.According to claim 4, A plurality of gas injection tube (2) is extended from the air distributor 11 is inserted into the inside of the acidification tank 10,
Indoor ocean acidification experiments using carbon dioxide concentration control, characterized in that the bubble disperser (2c) is installed at the end of each gas injection tube (2) inserted into the acidification tank (10). 제 4항에 있어서, 상기 배양조(20)는 담수가 저장된 보조탱크(24)의 내부에 삽입 설치되고, 상기 히터(25)는 보조탱크(24)에 저장된 담수중에 침지(浸漬)되도록 설치되는 것을 특징으로 하는 이산화탄소 농도제어를 이용한 실내용 해양산성화 실험장치.According to claim 4, The culture tank 20 is inserted into the auxiliary tank 24 is stored fresh water, the heater 25 is installed to be immersed in the fresh water stored in the auxiliary tank 24 Indoor ocean acidification experiment apparatus using carbon dioxide concentration control, characterized in that. 제 2항 또는 제 3항에 있어서, 상기 산성화탱크(10)에는 밸브기구(V)가 구비된 해수유입관(15)이 연결 설치되고, 상기 산성화탱크(10)의 내부에는 수위레벨센서(13)가 설치되는 것을 특징으로 하는 이산화탄소 농도제어를 이용한 실내용 해양산성화 실험장치.According to claim 2 or 3, wherein the acidification tank 10 is connected to the seawater inlet pipe 15 is provided with a valve mechanism (V), the water level level sensor (13) inside the acidification tank (10) Indoor ocean acidification apparatus using carbon dioxide concentration control, characterized in that the installation. 제 2항 또는 제 3항에 있어서, 상기 배양조(20)의 하부에 배수탱크(23)가 배치되고, 상기 배출튜브(22)는 배양조(20)로부터 배수탱크(23)의 내부까지 연장 설치되는 것을 특징으로 하는 이산화탄소 농도제어를 이용한 실내용 해양산성화 실험장치.According to claim 2 or 3, wherein the drain tank 23 is disposed in the lower portion of the culture tank 20, the discharge tube 22 extends from the culture tank 20 to the interior of the drain tank (23). Indoor ocean acidification experiment apparatus using carbon dioxide concentration control, characterized in that it is installed. 제 8항에 있어서, 상기 배수탱크(23)의 하단측에는 드레인배관(23a)이 연결 설치되고, 상기 드레인배관(23a)에는 밸브기구(V)가 설치되는 것을 특징으로 하는 이산화탄소 농도제어를 이용한 실내용 해양산성화 실험장치.10. The seal using carbon dioxide concentration control according to claim 8, characterized in that the drain pipe (23a) is connected to the lower end of the drain tank (23), and a valve mechanism (V) is provided on the drain pipe (23a). Marine acidification experiment apparatus.
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