KR102161896B1 - 바이오플락 사육수를 이용한 수경재배 시스템 - Google Patents

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Abstract

바이오플락 양식시스템이 설치된 바이오플락 양식부; 상기 바이오플락 양식부의 바이오플락 사육수가 배수되어 물리적 정화가 이루어지는 저수조; 상기 저수조에서 사육수를 재배수로 공급하여 수경재배가 이루어지는 식물재배부; 상기 식물재배부로 공급되어 식물재배에 의한 정화가 이루어진 재배수를 저장하고 상기 바이오플락 양식부로 재공급하는 회수조로 이루어지며; 상기 바이오플락 양식부와 저수조는 수조 배수라인을 매개로 연결되고 상기 저수조는 식물재배부와 재배부 공급라인으로 연결되어 바이오플락 사육수가 식물재배부의 재배수로 공급되고; 상기 식물재배부와 회수조는 재배부 배수라인을 매개로 연결되고, 회수조는 바이오플락 양식부와 재공급라인을 매개로 연결되어 식물재배부의 재배수가 바이오플락 양식부로 재공급되는 바이오플락 사육수를 이용한 수경재배 시스템을 제공함으로써, 친환경적인 양식이 가능하고, 무화상태의 재배수를 재배식물에 공급이 가능하여 기존의 유기질이 수경재배 시스템에 공급되는 경우 바이오플락 양식수에 포함되어 있는 유기질이 분사장치를 막아 고장이 되는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 별도의 여과장치를 설치할 필요가 없어 비용을 절감시킬 수 있다.

Description

바이오플락 사육수를 이용한 수경재배 시스템 {Apparatus for biofloc aquaculture and aquaphonic system}
본 발명은 바이오플락 사육수를 이용한 수경재배 시스템에 관한 것으로 보다 상세하게는, 바이오플락 양식수조에서 배수된 바이오플락 사육수를 수경재배의 재배수로 공급되고, 식물재배에 의해 정화된 사육수를 바이오플락 사육수로 재공급할 수 있는 바이오플락 사육수를 이용한 수경재배 시스템에 관한 것이다.
어업의 생산 구조는 잡는 어업에서 기르는 어업으로 전환되어 왔다. 이에 따라, 기르는 어업 중 하나인 양식업이 무분별하게 성장하면서 양식장에서 배출되는 먹이 찌꺼기와 어류 등의 배설물로 바다 생태계 오염이 심화되었고, 이를 방지할 수 있는 지속 가능한 친환경 양식기술의 연구 개발이 활성화되고 있다.
친환경 양식이란 해양 환경오염을 최소화하면서 바다를 지속적으로 이용하여 일반 양식 방법에 비해 생산량을 높일 수 있는 녹색기술을 지칭한다. 친환경 양식기술에는 내병성이 강하여 항생제가 없이도 완전 양식이 가능한 양식 품종 개발, 유익한 미생물을 이용해 사육수 순환 없이 수질을 정화하여 양식하는 방법 및 먹이사슬을 이용하여 다양한 양식어종을 함께 양식하는 방법 등이 있다. 최근에는 오염물 분해 능력이 뛰어나고 어류에 유익한 미생물을 양식 수조에서 어류와 함께 기르는 바이오플락 기술이 호평을 얻고 있다.
바이오플락기술(BioFloc Technology;BFT)은 종속영양세균(heterotrophic bacteria, 타가영양균) 및 독립영양세균(autotrophic bacteria, 자가영양균)의 유용미생물과 양식어종을 함께 양식하면서 세균이 사육수 내의 암모니아 등의 양식어류에 유해한 유기부산물을 분해하여 양식어류가 섭취 가능한 먹이로 전환시키고 아울러 사육수를 정화시킬 수 있다. 미생물은 영양분을 만들어낼 뿐 아니라, 암모니아성 질소를 제거하고 수질정화 기능도 하므로 양식과정에서 환수나 여과과정이 필요가 없다.
바이오플락 기술을 이용하면 조류(algea)에 의한 분해보다 약10~100배 더 빠른 속도로 유기물질을 분해시킬 수 있어 양식에 적합한 수질의 사육수로 유지할 수 있다. 또한, 이 기술은 양식과정 중 환수 등에 의하여 바이러스, 병원균 및 기생충 등이 유입되는 것을 원천적으로 차단할 수 있는 폐쇄 사육시스템을 만들 수 있어, 바이러스 감염 등을 통제할 수 있으며, 이로 인한 항생제 등의 사용을 획기적으로 저감시킬 수 있다. 또한 육상의 사육시설에서 환경조건을 컨트롤하며 양식어류를 사육할 수 있으므로 계절에 상관없이 양식어류를 생산할 수 있다.
친환경적이고 깨끗한 먹거리를 지속적으로 생산할 수 있는 바이오플락 기술은 최근 흰다리새우, 뱀장어, 황복에 이어 미꾸라지, 비단잉어 등으로 그 대상어종을 확대해 가고 있으며, 사시사철 친환경적인 양식어류를 공급할 수 있어 양식농가의 소득증대에도 기여하고 있다.
최근에는 상기 바이오플락 시스템을 식물재배 시스템에 접합하여 폐쇄 순환이 가능한 시스템이 개발될 수 있다. 국내 등록특허번호 제10-1507057호에는 양식생물을 사육하는 데 사용하고 남은 부산물을 포함한 사육수를 미생물에 의해 분해할 수 있도록 한 바이오플락용 수조에서 1차 정화과정을 거친 후, 아쿠아 포닉스 식물재배실로 공급하여 식물재배에 필요한 양분으로 사용하는 2차 정화과정을 거친 사육수를 다시 양식생물을 사육하기 위한 사육수로 재활용하여 친환경적인 정화 뿐만 아니라 동식물 재배를 동시에 효율적으로 할 수 있는 아쿠아포닉을 이용한 도심형 바이오플락 양식시스템에 관하여 개시하고 있다.
그러나 상기 선행 문헌은 본 발명의 바이오플락 양식시스템이 설치된 바이오플락 양식부; 상기 바이오플락 양식부의 바이오플락 사육수가 배수되어 물리적 정화가 이루어지는 저수조; 상기 저수조에서 사육수를 재배수로 공급하여 수경재배가 이루어지는 식물재배부; 상기 식물재배부로 공급되어 식물재배에 의한 정화가 이루어진 재배수를 저장하고 상기 바이오플락 양식부로 재공급하는 회수조로 이루어지며; 상기 바이오플락 양식부와 저수조는 수조 배수라인을 매개로 연결되고 상기 저수조는 식물재배부와 재배부 공급라인으로 연결되어 바이오플락 사육수가 식물재배부의 재배수로 공급되고; 식물재배부와 회수조는 재배부 배수라인을 매개로 연결되고, 회수조는 바이오플락 양식부와 재공급라인을 매개로 연결되어 식물재배부의 재배수가 바이오플락 양식부로 재공급되는 구성은 개시하지 않아 차이를 보인다.
따라서 바이오플락 사육수는 소비되지 않은 사료 찌꺼기, 광합성 박테리아, 부착조류, 타가영양박테리아, 식물성 플랑크톤, 동물성 플랑크톤, 요각류, 선충류 등과 이들의 사체 등이 한데 엉켜있는 덩어리로 80% 이상이 유기물이기 때문에, 기존의 식물재배 시스템으로 바이오플락 사육수를 공급시키는 분사장치는 사육수에 포함되어 있는 유기물이 분사공이 막혀 장치 교체가 지속적으로 이루어져야 하고 공급 전에 여과과정을 거쳐야 하는 문제점이 발생하므로 해결 가능한 장치의 개발이 필요하다.
국내 등록특허번호 제10-1507057호에는 양식생물을 사육하는 데 사용하고 남은 부산물을 포함한 사육수를 미생물에 의해 분해할 수 있도록 한 바이오플락용 수조에서 1차 정화과정을 거친 후, 아쿠아 포닉스 식물재배실로 공급하여 식물재배에 필요한 양분으로 사용하는 2차 정화과정을 거친 사육수를 다시 양식생물을 사육하기 위한 사육수로 재활용하여 친환경적인 정화 뿐만 아니라 동식물 재배를 동시에 효율적으로 할 수 있는 아쿠아포닉을 이용한 도심형 바이오플락 양식시스템에 관하여 개시하고 있다. 국내 등록특허번호 제10-1648479호에는 태양광과 풍력을 이용한 하이브리드 방식으로서 외부의 전원 공급 없는 에너지 독립형 식물공장을 제공하되, 어류 양식(Aquaculture)과 수경 재배(Hydroponics)를 동시에 수행하는 아쿠아포닉(Aquaponics) 타입으로, 어류 양식 배설물의 질소와 인 성분을 식물의 비료로 활용하면서 어류에 유해한 암모니아를 정화시켜 어류에게 돌려주어 서로 상생할 수 있는 환경을 조성하면서 식물재배 및 어류양식을 동시에 수행하는 독립형 신재생에 너지를 활용한 컨테이너형 식물재배 및 어류양식 시스템에 관하여 개시하고 있다. 국내 등록특허번호 제10-1270631호에는 미래 실내 빌딩형 양식을 위한 수조 시스템으로서 좁은 공간 안에서 자연생태계에서 생태학적 위치 (ecological niche)가 다른 생물(어류, 패류, 무척추동물, 식물)을 복합적으로 사육함으로 사료의 절감, 수질의 정화 등을 환경친화적으로 조절하며 생산하고 유지할 수 있는 수조 시스템으로, 어류사육시 잔여 먹이, 배설물 등을 새우류가 섭식하고 어류와 새우에서 배설된 잔류물과 분해된 유기물을 패류 및 무척추동물이 섭취하며 사육수내에 미생물이 유기물을 분해하여 용해된 질소원을 수경재배용 식물이 이용하여 다영양양식(multitropic culture)이 가능한 바이오플락을 이용한 빌딩양식용 복합양식수조에 관하여 개시하고 있다. 국내 등록특허번호 제10-1549217호에는 재배조가 수평축을 중심으로 회전가능하므로 재배조가 연결된 재배조연결축을 수평, 수직, 또는 비스듬히 배치함에 따라 단층, 복층, 또는 계단식재배조를 구성할 수 있으므로 양식장의 환경 및 구조에 따라 공간활용을 극대화할 수 있고, 다층으로 지속적으로 이어 붙일 수 있으며, 부력재를 재배조 외부틀에 구성하여 단층 부유형 재배조를 구성할 수 있어, 양식장에 공간을 따로 마련하지 않아도 식물 재배와 사육수를 여과 및 정화할 수 있는 단층부유형 재배조로의 전환을 용이하게 할 수 있어 빌딩양식 이외에도 육상 양식수조, 야외호지에서도 활용이 가능한 다변형 바이오플락 아쿠아포닉스 식물재배 시스템에 관하여 개시하고 있다.
본 발명은 상기 바이오플락 사육수를 이용한 식물재배시스템에서 대부분이 유기물로 이루어진 바이오플락 사육수가 공급될 경우, 분사장치가 막혀 작동이 원활하게 되지 않거나 여과과정을 실시해야하는 문제점을 해결하기 위하여, 바이오플락 양식수조에서 배수된 바이오플락 사육수를 식물재배의 재배수로 공급되고, 식물재배로 정화된 사육수를 바이오플락 사육수로 재공급할 수 있는 바이오플락 사육수를 이용한 수경재배 시스템을 제공한다.
본 발명은 바이오플락 양식시스템이 설치된 바이오플락 양식부; 상기 바이오플락 양식부의 바이오플락 사육수가 배수되어 물리적 정화가 이루어지는 저수조; 상기 저수조에서 사육수를 재배수로 공급하여 수경재배가 이루어지는 식물재배부; 상기 식물재배부로 공급되어 식물재배에 의한 정화가 이루어진 재배수를 저장하고 상기 바이오플락 양식부로 재공급하는 회수조로 이루어지며; 상기 바이오플락 양식부와 저수조는 수조 배수라인을 매개로 연결되고 상기 저수조는 식물재배부와 재배부 공급라인으로 연결되어 바이오플락 사육수가 식물재배부의 재배수로 공급되고; 상기 식물재배부와 회수조는 재배부 배수라인을 매개로 연결되고, 회수조는 바이오플락 양식부와 재공급라인을 매개로 연결되어 식물재배부의 재배수가 바이오플락 양식부로 재공급되는 바이오플락 사육수를 이용한 수경재배 시스템을 제공한다.
상기 저수조는 상부 및 바닥부를 일정높이의 측면벽이 둘러싸고 내부에는 사육수 저장공간이 형성된 다각기둥 구조로 바닥부에는 저수조 배수파이프가 설치되고, 상기 측면벽의 어느 한 측면에는 수조 배수라인이 수평으로 연결 설치되고 이와 평행하는 타 측면벽에는 재배부 공급라인이 연결 설치되며, 저수조 내부에는 상기 수조배수라인과 재배부 공급라인의 설치 방향과 수직하게 충격판이 일정간격으로 하나 이상 설치되는 것을 특징으로 한다.
상기 충격판은 슬래이트 판구조로 단일의 충격판 상측이 저수조 상부와 맞닿도록 설치하고 후면에 설치되는 타 충격판은 저수조 상부와 이격 설치되어 하나 이상의 충격판이 고 ,저를 반복하면서 지그재그 형태의 사육수 이동통로를 형성하며, 상기 식물 재배부는 재배식물이 안착된 재배조를 하나 이상 설치하고 측면에는 재배부 공급라인과 재배부 배수라인이 설치되는 것을 특징으로 한다.
상기 재배조는 충전재와 재배식물, 식물종묘, 씨앗이 식재되는 공간제공 및 고정시키는 식물고정프레임과, 상부에 식물고정프레임 하부에는 재배식물의 뿌리 수용과 양액 및 무화 상태의 바이오플락 사육수가 분사되어 수집되는 양액수용함이 설치되며, 상기 양액 수용함 하부에는 재배부 공급라인에서 이동한 바이오플락 사육수를 수집하는 재배수 저장부 및 수경재배 시스템을 통제하는 제어부가 설치되며, 상기 양액수용함과 재배수 저장부에 관통 설치되는 재배수 분사장치로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 재배수 분사장치는 진동자에 발진전류를 공급하여 초음파를 발산시키는 제어부 프레임과, 상기 제어부 프레임 상부에는 초음파 전달유체가 충입된 초음파 전달 유체 프레임이 설치되며, 상기 초음파 전달 유체 프레임 상부에는 재배수 저장부로부터 바이오플락 사육수를 유입시켜 내부공간에 일정수위를 유지하며 저장하는 재배수 저장프레임과, 상기 재배수 저장프레임에 저장된 바이오플락 사육수 표층에는 측면에 상,하 방향으로 하나 이상의 이동공이 하나 이상 형성된 진동프레임이 설치되며, 상기 진동프레임 상부에는 무화 공급공이 형성된 덮개가 설치되어 양액 수용함으로 초음파에 의해 증발되어 무화상태의 바이오플락 사육수를 재배수로 공급하는 것을 특징으로 하는 바이오플락 사육수를 이용한 수경재배 시스템을 제공한다.
본 발명은 바이오플락 사육수를 수경재배의 재배수로 공급하여 친환경적인 양식이 가능하고, 무화상태의 재배수를 재배식물에 공급이 가능하여 기존의 유기질이 수경재배 시스템에 공급되는 경우 바이오플락 양식수에 포함되어 있는 유기질이 분사장치를 막아 고장이 되는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 별도의 여과장치를 설치할 필요가 없어 비용을 절감시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 바이오플락 사육수를 이용한 수경재배 시스템의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 바이오플락 사육수를 이용한 수경재배 시스템의 저수조 일부 측면 절개도를 나타낸다.
도 3은 본 발명의 바이오플락 사육수를 이용한 수경재배 시스템의 저수조 측단며도를 나타낸다.
도 4는 본 발명의 바이오플락 사육수를 이용한 수경재배 시스템의 식물재배부를 나타낸다.
도 5는 본 발명의 바이오플락 사육수를 이용한 수경재배 시스템의 재배조이다.
도 6은 본 발명의 바이오플락 사육수를 이용한 수경재배 시스템의 재배수 분사장치 분리도를 나타낸다.
이하, 본 발명의 바이오플락 사육수를 이용한 수경재배 시스템과 관련한 구체적인 구성과 첨부한 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 바이오플락 사육수를 이용한 수경재배 시스템의 개략도를 나타낸다. 본 발명의 바이오플락 사육수를 이용한 수경재배 시스템은 바이오플락 양식시스템이 설치된 바이오플락 양식부(S); 상기 바이오플락 양식부의 바이오플락 사육수가 배수되어 물리적 정화가 이루어지는 저수조(A); 상기 저수조에서 사육수를 재배수로 공급하여 수경재배가 이루어지는 식물재배부(P); 상기 식물재배부로 공급되어 식물재배에 의한 정화가 이루어진 재배수가 회수조(500)로 저장되며 상기 바이오플락 양식부로 재공급될 수 있도록 설치된다.
상기 바이오플락 양식부에서 배수된 바이오플락 사육수는 수조 배수라인(100)을 매개로 저수조로 이동한다. 저수조로 이동한 바이오플락 사육수는 물리적 정화를 통해서 상대적으로 비중이 무거운 양식어종의 배설물 및 사료찌꺼기는 저수조 하부에 설치된 저수조 배수파이프(300)를 통해 외부로 배출되고, 배출된 사육수를 제외한 나머지는 재배부 공급라인(200)을 통해 식물재배부로 이동한다.
상기 재배부 공급라인에서 이동한 사육수는 재배수로서 식용 또는 관상용 식물에 공급되고, 식물재배에 의한 정화가 이루어진 재배수는 재배부 배수라인(400)을 통해 배수되어 회수조로 저장된다. 회수조에 저장된 재배수는 재공급라인(600)을 통해 다시 바이오플락 양식부에 사육수로 공급되거나 외부로 배수될 수 있다.
바이오플락 양식부(S)는 통상적인 바이오플락 기술이 적용된 바이오플락 양식 시스템이 설치될 수 있다. 본 발명의 바이오플락 기술(BioFloc Technology)은 종속영양세균(heterotrophic bacteria, 타가영양균) 및 독립영양세균(autotrophic bacteria, 자가영양균)의 유용미생물과 양식어종을 함께 양식하면서 세균이 사육수 내의 암모니아 등의 양식어류에 유해한 유기부산물을 분해하여 양식어류가 섭취 가능한 먹이로 전환시키면서 아울러 사육수를 정화시킬 수 있고, 이로써 양식과정에서 환수나 여과과정이 필요 없는 양식방법을 지칭한다.
실시예로서 일정 직경과 깊이로 형성된 다각형의 바이오플락 양식 수조가 하나 이상 설치되고, 수조 일측에는 자동사료 공급시스템과 수중펌프 및 산소 공급장치가 설치되어 실시간으로 먹이량 측정, 사육수의 용존산소량 등을 감지하여 입식된 양식 생물에게 적절한 환경을 조절함과 동시에 먹이와 찌꺼기 등의 유기물 등의 유기물이 덩어리가 침전되지 않도록 한다.
바이오플락 양식수조에 입식되는 양식어종은 통상적으로 바이오플락 양식이 가능한 양식어종들로 실시예로서 흰다리새우, 뱀장어, 황복, 미꾸라지, 비단잉어 등을 포함할 수 있다. 양식수조 어느 한 측면에는 바이오플락 사육수가 배수될 수 있도록 수조배수라인과 식물재배부에서 식물재배에 의해 정화된 사육수가 재공급될 수 있는 재공급 라인이 연결 설치된다.
도 2는 본 발명의 바이오플락 사육수를 이용한 수경재배 시스템의 저수조 일부 측면 절개도를 나타낸다. 본 발명의 저수조(A)는 다각형의 상부 및 바닥부를 일정높이의 측면벽이 둘러싸며 다각기둥 구조를 이루고, 내부에는 상기 바이오플락 양식부로부터 배수된 바이오플락 사육수가 저장될 수 있는 공간이 형성된다.
저수조의 어느 한 측면벽에는 수조배수라인이 수평으로 연결 설치되고, 평행하는 타 측면벽에는 재배부 공급라인이 연결 설치되어 바이오플락 양식부에서 배수된 바이오플락 사육수가 식물재배부로 이동할 수 있다. 또한, 저수조의 바닥부에는 저수조 배수파이프(300)가 설치되어 상대적으로 비중이 큰 사료찌꺼기와 양식어종의 노폐물 등이 가라앉아 외부로 배출될 수 있다.
저수조 내부에는 슬래이트 판구조의 충격판(800)이 수평면과 수직하게 일정간 간격으로 다수개 설치된다. 충격판의 측면부는 수조배수라인 및 재배부 공급라인과 평행하게 일정 거리를 형성하며 설치된다. 하나 이상의 충격판을 설치하되, 단일의 충격판 상측이 저수조 상부와 맞닿도록 설치하고 후면에 설치되는 타 충격판은 저수조 상부와 이격되도록 설치하며, 저수조 상부와 맞닿지 않은 충격판은 저수조 하부와 맞닿도록 할 수도 있다. 이에 따라 충격판의 높낮이가 고, 저를 반복하게 되고, 이에 따라 저수조 상부는 지그재그 형태로 사육수가 이동하게 되는 통로를 형성한다.
수조배수라인에서 배수된 바이오플락 사육수는 일정한 배수압을 가지고 있는 것으로 배수 사육수는 저수조 내부 충격판에 부딪히며 파가 분산된다. 이때 바이오플락 사육수에 포함되어 있는 비교적 비중이 크고 큰 입자의 사료찌꺼기와 양식어종의 노폐물 등의 유기질이 사육수와 분리되고 바닥부로 가라앉아 저수조 배수파이프로 배출될 수 있다.
상기 저수조 배수파이프로 배출되지 않은 바이오플락 사육수는 상기 충격판에 의해 형성된 지그재그 형태의 사육수 이동 통로를 따라 흐르면서 지속적으로 슬러지를 분리시킬 수 있다.
상기 충격판 측면에는 도 3에 도시된 바와 같이 판막프레임(800a)이 설치된다. 판막프레임은 단일의 충격판 측면과 마주하는 타 충격판 측면에 한쌍으로 설치되고 상기 이동 통로를 따라 흐르는 사육수 진행방향에 따라 이동통로 폭이 좁아질 수 있도록 경사를 형성하는 판구조로 이루어진다.
충격판에 바이오플락 사육수가 부딪히면서 배수압이 소산될 수 있고, 수압이 약해짐에 따라 바이오플락 양식부로 배수된 사육수가 진행방향과 반대로 역류할 수 있다. 판막프레임은 사육수가 진행방향으로 이동이 원활하도록 돕는 한편, 수압이 약해짐에 따라 역류가 발생하는 것을 방지할 수 있다.
상기 충격판은 기존의 여과재를 설치하여 정화를 실시하던 방법과 비교하여 여과재 교체가 필요없고 배수압을 이용하여 사육수를 이동시킴과 동시에 물리적 정화가 이루어져 별도의 에너지 공급을 생략할 수 있으며, 상기 물리적 정화를 통해 고가의 바이오플락 유용미생물을 제외한 양식 노폐물 및 사료찌꺼기 등을 사육수에서 분리시킬 수 있는 효과가 있다.
도 4는 본 발명의 바이오플락 사육수를 이용한 수경재배 시스템의 식물재배부를 나타낸다. 본 발명의 식물재배부(P)는 재배식물이 안착된 재배조(70)를 하나이상 설치하여 상기 저수조에서 이동한 바이오플락 사육수를 소통시켜 수경 재배할 수 있는 재배대(10)가 설치된다. 재배대 측면에는 재배부 공급라인과 재배부 배수라인이 설치되어 바이오플락 사육수가 재배수로 공급된 후, 배수가 가능하다.
본 발명의 실시예로서 재배대는 다단으로 재배식물을 안착시킬 수 있는 선반구조로 이루어진다. 또한, 재배대는 담액수경(DFT)재배대, 박막수경(NFT)재배대, 육묘재배대, 고형배지 재배대 중에서 하나 이상 선택되어 이루어질 수 있다.
도 5는 본 발명의 바이오플락 사육수를 이용한 수경재배 시스템의 재배조를 나타낸다. 본 발명의 재배조(70)는 충전재와 재배식물, 식물종묘, 씨앗이 식재되는 공간을 제공 및 고정시키는 식물고정프레임(40)과, 상기 식물고정프레임 하부에는 재배식물의 뿌리가 수용되고 양액 및 무화상태의 바이오플락 사육수가 분사되어 저장되는 양액수용함(20)이 설치되며, 상기 양액 수용함 하부에는 재배부 공급라인에서 이동한 바이오플락 사육수를 수집하는 재배수 저장부(30) 및 수경재배 시스템을 통제하는 제어부(50)가 설치되며, 상기 양액 수용함과 재배수 저장부에 관통 설치되는 재배수 분사장치(700)로 이루어질 수 있다.
충전재는 통상적으로 수경재배에 사용되는 암면, 코코피트, 펄라이트 등의 인공토양이나, 스펀지 또는 스티로폼을 사용할 수 있으며 인공토양의 경우 재배 식물의 뿌리를 지지하기에 용이하고 공급수가 되는 바이오플락 사육수의 고형분을 일부 여과할 수 있다. 상기 재배조에는 식물 재배에 적절한 환경을 조성하는 복합환경제어 시스템, 조도제어시스템 양배액 처리시스템으로 이루어질 수 있으며 제어부에 의해 통합적인 제어도 가능하다.
도 6은 본 발명의 바이오플락 사육수를 이용한 수경재배 시스템의 재배수 분사장치 분리도를 나타낸다. 본 발명의 재배수 분사장치(700)는 진동자에 발진전류를 공급하여 초음파를 발산시키는 제어부 프레임(706)과, 상기 제어부 프레임 상부에 설치되어 초음파 전달유체가 충입되어 발산된 초음파를 간접적으로 전달하는 초음파 전달 유체 저장프레임(705)과, 상기 초음파 전달 유체 저장프레임 상부에 설치되고 재배수 저장부로부터 바이오플락 사육수를 유입시켜 내부 공간에 일정 수위를 유지하도록 저장하는 재배수 저장 프레임(704)과, 상기 재배수 저장 프레임에 저장된 사육수 표층에 설치되어 초음파에 의해 진동하여 사육수를 무화상태로 증발시키는 진동프레임(702), 상기 진동프레임 상부에 설치되어 양액 수용함으로 무화 상태의 재배수를 공급하는 덮개(701)로 이루어질 수 있다.
본 발명의 재배수 분사장치는 양액 수용함과 재배수 저장부에 관통 설치하되, 상기 무화 상태의 재배수가 뿌리로 공급되도록 덮개부는 양액 수용함에 설치되고 재배수 저장부로부터 바이오플락 사육수가 채수되는 재배수 저장프레임부는 재배수 저장부에 설치될 수 있도록 하는 것이 적절하다.
제어부 프레임(706)은 방수재질로 형성되어 내부에는 제어부, 발진회로부, 컨트롤러가 설치되고 상부측면에는 진동자(706a)가 설치되어 발진회로부로부터 발진전류를 인가받아 진동자가 초음파를 발산시킬 수 있다. 콘트롤러의 설정값에 따라 제어부는 상기 발진회로부의 구동을 제어하여 초음파를 발산시킨다.
진동자 상부에는 초음파 전달 유체 저장프레임(705)이 설치되고 초음파 전달 유체 저장프레임 상부에는 바이오플락 사육수가 저장되는 재배수 저장프레임(704)이 설치됨으로써, 상기 진동자에서 발산된 초음파가 간접적으로 전달되고, 간접 전달된 초음파에 의해 바이오플락 사육수가 진동하여 무화상태로 증발이 가능하다.
초음파 전달 유체 저장프레임 내부에는 물 등과 같은 초음파 전달유체가 충입되어 재배수 저장 프레임으로 초음파를 간접적으로 전달하는 한편, 진동자를 냉각시킨다. 재배수 저장프레임 측면부에는 바이오플락 사육수와 산소를 유입시킬 수 있는 유입프레임(703)이 설치된다. 바이오플락 사육수 유입부와 산소 유입부는 개별적으로 형성된다.
산소 유입부에는 외부의 공기가 유입되는 공기 유입구가 형성되고 흡기구를 통해 유입된 공기를 덮개 내부로 배출하는 급기구를 형성하며 송풍장치를 설치하여 무화 상태가 된 재배수가 양액 수용함으로 공급될 수 있도록 한다. 바이오플락 사육수 유입부는 재배수 저장프레임에 일정 수위로 바이오플락 사육수가 유입될 수 있도록 하는 것이 적절하고, 상기 일정수위는 후술할 진동프레임이 설치되는 높이를 지칭한다.
재배수 저장프레임 내부에 형성된 거치공간에는 통공 형태의 이동공(702a)이 다수 형성되는 진동프레임(702)이 저장된 바이오플락 사육수 표층부에 설치된다. 진동 프레임의 이동공에는 사육수의 수막이 형성되고 간접 전달되는 초음파에 의해 진동 프레임의 진동에 의해 사육수 수막은 무화상태로 증발된다.
재배수 저장프레임 상부에는 덮개가 설치되고 덮개 측면에는 하나 이상의 무화 공급공(701a)이 형성되어 상기 초음파 진동에 의해 증발되어 무화 상태가 된 바이오플락 사육수는 재배수로서 양액 수용함에 공급될 수 있다.
기존의 바이오플락 사육수를 수경재배 시스템에 공급할 시에 여과과정을 거친 후 공급하여도 다량의 유기질을 포함하는 바이오플락 사육수 특성 상 사육수가 분사되는 분사공이 막혀 다수의 고장의 원인이 되었다. 그러나 본 발명의 재배수 분사장치는 1차적으로 물리적 여과과정을 저수조에서 실시하고, 공급된 사육수를 무화 상태로 공급함으로써 여과재를 이용한 별도의 여과과정을 생략할 수 있음은 물론, 상기 분사공이 막히는 문제점을 해결할 수 있다.
현재 양식산업은 친환경적이고 에너지를 절감할 수 있는 시스템을 요구하고 있고, 본 발명은 바이오플락 양식시스템에서 배수된 사육수를 수경재배 시스템에 재배수로 공급하여 단기간에 고성장이 가능할 뿐만 아니라 친환경적인 양식장 운용이 가능하고, 상기 사육수를 재배수로 공급하는 과정 중에 여과재를 설치하는 정화과정의 생략이 가능함에 따라 여과재의 교체가 필요하지 않아 어업인의 양식장 운용 비용을 절감이 가능하여 양식 기반확대 및 수산 분야의 발전에 이바지함으로 산업상 이용가능성이 있다.
S: 바이오플락 양식부 P: 식물재배부
A: 저수조 10: 재배대
20: 양액수용함 30: 재배수 저장부
40: 식물고정프레임 50: 제어부
70: 재배조 700: 재배수 분사장치
701: 덮개 701a: 무화 공급공
702: 진동프레임 702a: 이동공
703: 유입프레임 704: 재배수 저장프레임
705: 초음파 전달 유체 저장 프레임 706: 제어부 프레임
706a: 진동자 100: 수조 배수라인
200: 재배부 공급라인 300: 저수조 배수파이프
400: 재배부 배수라인 500: 회수조 600: 재공급라인

Claims (3)

  1. 바이오플락 양식부(S)의 바이오플락 사육수가 식물재배부(P)의 재배수로 공급되어 수경재배가 이루어지는 바이오플락 사육수를 이용한 수경재배 시스템에 있어서,
    상기 식물재배부에는 재배식물이 안착되는 재배조(70)가 하나 이상 설치되고, 상기 재배조에는 진동자에 발진전류를 공급하여 초음파를 발산시키는 제어부 프레임(706)과 제어부 프레임 상부에 설치되어 초음파 전달유체가 충입되어 발산된 초음파를 간접적으로 전달하는 초음파 전달 유체 저장프레임(705)과 초음파 전달 유체 저장프레임 상부에 설치되고 재배수 저장부로부터 바이오플락 사육수를 유입시켜 내부 공간에 일정 수위를 유지하도록 저장하는 재배수 저장 프레임(704)과 재배수 저장 프레임에 저장된 사육수 표층에 설치되어 초음파에 의해 진동하여 사육수를 무화상태로 증발시키는 진동프레임(702) 및 진동프레임 상부에 설치되어 양액 수용함으로 무화 상태의 재배수를 공급하는 덮개(701)로 이루어진 재배수 분사장치(700)가 설치되는 것을 특징으로 하는 바이오플락 사육수를 이용한 수경재배 시스템
  2. 제1항에 있어서, 바이오플락 양식부(S)에는 바이오플락 양식장용 저수조(A)가 수조 배수라인을 매개로 연결되고,
    바이오플락 양식장용 저수조에는 식물재배부(P)가 분리수 이동라인을 매개로 연결되어 바이오플락 사육수가 식물재배부의 재배수로 공급되며,
    식물재배부에는 회수조가 식물재배부 배수라인을 매개로 연결되어 식물재배에 사용된 재배수가 회수조로 저장되어 바이오플락 양식부로 재공급되도록 이루어진 것을 특징으로 하는 바이오플락 사육수를 이용한 수경재배 시스템
  3. 제1항에 있어서, 재배조(70)는 충전재와 재배식물, 식물종묘, 씨앗이 식재되는 공간제공 및 고정시키는 식물고정프레임과, 상부에 식물고정프레임 하부에는 재배식물의 뿌리 수용과 양액 및 무화 상태의 바이오플락 사육수가 분사되어 수집되는 양액수용함이 설치되며, 상기 양액 수용함 하부에는 재배부 공급라인에서 이동한 바이오플락 사육수를 수집하는 재배수 저장부 및 수경재배 시스템을 통제하는 제어부가 설치되는 것을 특징으로 하는 바이오플락 사육수를 이용한 수경재배 시스템
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101370075B1 (ko) * 2013-08-13 2014-03-07 농업회사법인 만나씨이에이 주식회사 식물재배 시스템 및 그 작동방법
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Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101370075B1 (ko) * 2013-08-13 2014-03-07 농업회사법인 만나씨이에이 주식회사 식물재배 시스템 및 그 작동방법
KR101585754B1 (ko) * 2014-01-13 2016-01-18 백승희 수경재배 화분
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