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학위논문 상세정보

삼중 복합계측 시스템을 이용한 양어장 수질연속 제어 기초연구 및 그의 현장 성능 평가 원문보기
Initial study on process control of water quality in fishery pond by triple monitoring system & its field application

  • 저자

    맹창재

  • 학위수여기관

    水原大學校 大學院

  • 학위구분

    국내석사

  • 학과

    化學工學科

  • 지도교수

  • 발행년도

    1999

  • 총페이지

    x, 80 p.

  • 키워드

  • 언어

    kor

  • 원문 URL

    http://www.riss.kr/link?id=T8954093&outLink=K  

  • 초록

    온도, 용존산소(DO), pH를 동시에 측정하는 삼중 복합계층 시스템을 이용하여 양어장의 수질을 연속 제어하기 위한 기초 연구를 수행하였으며 그의 현장 성능을 평가하였다. 구축된 삼중 복학계측 시스템의 안정성을 평가하기 위한 실험실, 실내 양식장 및 부둣가에 각각 설치하여 시스템의 성능을 평가하였다. 한편 양어장의 수질환경을 제어하기 위해 개별 및 복합 제어 시스템을 구성하여 그의 안정성을 평가하였다. 최종적으로 파밀도로 사육하는 순환여과식 양식장에서 어류 종에 따라 공급되어야 할 최적의 용존산소량을 파악하기 위하여 일차적으로 참붕어의 비산소 소모 속도를 측정하였다. 실험결과, 온도, DO, pH 계측기의 안정성 평가에서 출력전압과 계측값은 99% 이상의 높은 선형성을 보였다. 구축된 복합계측 시스템의 실험실적 평가에서 온도, DO, pH의 연속 측정이 실험범위 내에서 가능하였고, 시스템의 데이터 저장, 표시 및 전송의 안정성을 확인할 수 있었다. 현장 평가를 위해 경기도 화성군에 위치한 활어 중간 하치장을 경영하는 우양수산의 시설을 활용하였으며 바닷가의 평가를 위해 경남 통영에 삼중복합 시스템을 각각 설치하였다. 6월 중순경에 측정한 우양수산에서의 실험결과, 온도, DO 및 pH는 각각 20˚C, 7.5ppm, 6으로 일정한 농도범위를 지속적으로 유지하였으며, 시스템의 데이터 저장, 표시 및 전송의 안정성이 우수하게 나타났다. 통영 해변의 부둣가에 시스템을 설치하여 10월초에서 10월말까지 실험값과 모니터링값을 비교한 결과 온도, DO 및 pH는 각각 96.2, 87,2 및 96.9 %의 높은 선형성을 나타내었다. 9월말에서 12월 초순까지 측정한 결과, 온도는 계절의 영향으로 12.6∼22.8˚C로 감소하는 경향을 보였으며, DO는 4∼5 ppm의 범위를 나타내었으며, pH는 7.4∼8.0의 범위를 나타내었다. 한편, 온도 제어시스템의 경우 설정된 기준값에 대하여 가열기와 냉각기가 정상적으로 작동함을 알 수 있었으며, DO 제어시스템 역시 설정된 DO 농도의 기준값에 따라 공기압축기의 작동을 제어할 수 있었다. pH 제어시스템은 설정된 기준값 이하로 검출될 경우 알칼리 용액조 펌프가 가동되었고 기준값 이상이 될 때 산 용액조의 펌프가 정상적으로 작동하여 개별 제어시스템의 우수한 제어 성능을 확인할 수 있었다. 삼중 복합 시스템의 제어 성능을 동시에 한 결과, 개별 제어 시스템에서와 같이 상호 간섭 없이 우수한 제어의 가능성을 보였다. 어류 비산소 소모속도에서 어류밀도가 증가함에 따라 산소 소모량이 증가되었으며, 참붕어의 경우 0.140 ㎎ O_2 /㎏·min의 일정한 비산소 소모속도를 나타내었다. 이와 같은 비산소 소모속도를 활어수송 차량이나 밀집된 양어 조건에 활용함으로써 공급되어야 할 산소 또는 공기의 양을 산출 가능하므로 보다 효율적인 양식의 가능성을 제시하였다.


    The objectives of present study were to perform initial study of water quality control system at fishery pond and field application of triple monitoring system for the simultaneous measurements of temperature, dissolved oxygen(DO) and pH. System evaluation have been performed at the laboratory and a commercial aquaculture located in HwaSung of Country, Kyonggi Province and at a harbor located in TongYoung of KyongNam Province. To control water quality, individual systems and triple monitoring system have been designed for evalaution of its performance at both laboratory and field application. To find out an optimal oxygen level for overcrowded fish breeding, frequently occurred at recirculating fishery pond system, specific oxygen consumption rate was measured. The linearity between output voltage and temperature, DO, pH were more than 99%. As the results from field test, data logging, displaying and transmission by triple monitoring system at Wooyang aquaculture and TongYoung were showned to be stable within the measured time range. Temperature controlled by both heater and cooler were maintained at a setting value. Do controlled by air compressor was maintained at a set oxygen concentration. pH was controlled by exchange motion of two pumps linked to both an acid solution tank and an alkali solution tank. Triple control system was stable non-interactively as observed by individual systems each control systems. Finally, the oxygen consumption rate has been increased according as fish amounts were increased. In case of Carassius auratus, specific oxygen consumption rate was 0.140 ㎎ O_2 /㎏·min regardless of fish density. The oxygen comsumption rate of a fish can suggest how much of oxygen and/or air has to be supplied and also how large the fishery reservoir has to be for an optical growth of fish. The comsumption rate may be critically important to design a mobile vehicle carrying fishes from one site to another for the duration of several hours, as frequently occured in Korea. The present study thus proposed that tha triple monitoring system can be feasible although further study for the field application is inevitable. Futher study can be the measurements of oxygen comsumption rate for various kinds of fish.


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