미래양식기술대안인 Vertical Aquaculture(수직양식) 전망

[수철사랑]

Vertical Aquaculture(수직양식)정의

1.Vertical Aquaculture(수직양식)은 Vertical Farm(수직농장)의 시스템에서 도입됐다고 사료된다.

  수직농장의 개념은

컴럼비아대학교 딕슨데포미어(Dickson Despommier)교수가 1999년에 식량난과 농경지 부족문제를 해결하기 위한 대안으로서 도입된 개념이다.

다시말해서 수직농장은 인구가 밀집된 도시의 고층건물농장인 수직농장에서 다양한 농산물을 재배하는 것을 의미하는 것이다. 

고층건물에서 수직으로 입체식으로 수경재배하여 다양한 농작물을 재배할수 있고, 태양과 풍력등 재생에너지을 이용하여

농작물재배에 필요한 에너지인 온도, 습도, 빛, 농업용수등을 이용하여 성장에 따라 제어하는 기술을 이용하는 것이다.

기후 온난화에 대비할수 있으며 산림보전과 장기적으로는 재배비용을 줄일수 있으며 도시형수직농장은

물류비을 절감할수 있으며 병해충방지을 위한 친환경재배가 가능하는 이점이 있는 것이다.

2. 수직농장 장점

1). 지속적이며 안정적 생산이 가능하며 기존농업에 대비하여 생산성이 높다.

2). 자연재해인 가뭄, 홍수, 해충등을 부터 회피할수 있어 안정적인 샐산이 가능하다.

3). 무농약, 무제초제, 비료사용을 최소화하여 유기농법으로 재배가 가능하다.

4). 기존의 토지를 자연으로 환원함으로써 자연생태계를 복원하는 기능을 할수 있다.

5). 기존논업에서의 트렉터, 쟁기등 농기계사용이 불필요하여 탄소배출을 줄임므로서 저탄소 녹색농업이 될수 있다.

6). 기존농업은 수자원, 토지등의 확보을 위한 국가간 또는 농업인간의 갈등이나 분쟁을 줄일수 있다.등등의 장점이라고

 데포미어교수는 주장하고 있는 것이다.

수직농장은 층간에너지 및 자원순환을 처리할 통합생태계 제어기술개발이 이루워져야 할 것이며 현재는 IT기술발전으로

우리나라에서도 도시에서 수직농장 또는 빌딩농장이 시범적으로 시도하여 농작물을 재배하고 있는 현실에 있는 것이다.

(참고자료, WWW. VerticalFarm.com, "The Vertical Farming Business in 2011"Concise Conferences February 28th 2011, 

Dickson Despommier )

3. Vertical Aquaculture(수직양식)개념은 Vertical Farm(수직농장)기술에서 도입된 개념으로서

 빌딩형양식(Building type Aquaculture)이라고 달리 표현할수 있을 것이다.

Vertical Incubators(수직배양), Vertical Aquaponics, Vertical Aquaponics Farms 등등의 시스템으로 발전하고 있는 것이다.  

그러나 수직농장( Vertical Farming )기술에서 Vertical Aquaculture(수직양식)로 도입은 여러가지의 기술적인 문제점을 해결해야 할 것이다.

1)  농작물(육상)에서 다양한 수산동(식)물(바다, 수중)이라는 대상이 다르다는 것이다.

기술의 발달로 민물고기를 사육하면서 민물고기가 배설된 유기물과 무기물을 이용하여 수경재배하는 기술을 시도하기도 하지만은

수산동물인 어류기타을 양식함에 있어서 수질환경인 염분(Salinity, psu), 수온(Temp. C), 수소이온농도"PH",

용존산소" DO(mg/L)", 부유물질"SS(mg/L)", 총질소"T-N(ug-at/L)", 총인"T-P(ug-at/L)"등 서식환경특성이 있다는 것이다. 

 육상양식장에서 어류등의 양식을 함에 있어서 서식환경특성을 인위적으로 만들어 주거나

수중에서의 생태학적인 또는 물리적특성을 유사하게 조성하는 기술개발이 중요하는 것이다.

2) 특히 육상과는 달리 바닷물 즉 해수라는 염분이 존재하기 때문에 육상의 구조물 또는

수조가 빠르게 부식이 진행된다는 것이다. 

수조의 재질을 선택하는 것과 수조의 형상에 대해서 융합하는 기술개발이 전제되어야 할 것이다.

3)  해수을 약 10톤이상을 저장할수 있는 수조을 수직으로 적층할수 없다는 문제점과   수조의 구조상 어느방향이든

해수의 공급과 배출문제가 발생할수 있을 것이다. 현재기술로는 평면적인 육상수조는

 수조상단에서 공급하여 수조중앙 한지점에서 배출하는 기술을 탈피해야 할 것이다.

4)  기존의 수조을 단지 수직으로 적층 또는 빌딩식(building Type)으로 하는 경우에는 양식량을 증가할수 있으나

해수의 공급과 배출의 문제발생으로  배설물의 적층등으로 어병이 발생할수 있으며, 관리비의 증가요인이 될수 있을 것이다.

5) 상기와 같은 기술은 포르투칼에서의 빌딩형양식시스템(building type Aquaculture System) 이며

순환식양식시스템(Recirculation Aquaculture System)으로 극복하고 있으나 이러한 기술도 단지 유럽산 넙치나 가자미에 한에서

양식하기 때문에 다양한 수산동물을 선택적으로 양식할수 없다는 문제점이 있는 것이다. 

다시 말해서 복합양식을 할수 없다는 구조적 수조의 형상인 것이다.

6) 현재 육상양식장이나 빌딩형양식시스템의 또 하나의 문제점은 배설물이 쌓이면서 청소하는 관리문제을 해결하는 기술적과제인 것이다.

육상의 가축사육인 소, 돼지, 닭등을 사육하는 제일 해결해야 문제점은 분뇨처리일 것이다. 분뇨나 배설물의 처리하는

기술적인 문제해결은 많은 진전이 있으나 여전히 종속된 문제인 것이다. 더욱 더 중요시해야하는 육상수조양식에 있어서의 잉어사료나

어류기타의 배설물을  침전과 동시에 사육수조에서 즉시 배출되는 정화시스템이나

다영양입체양식기술(Intergrated Multi-tropic Aquaculture)  로 소멸하는 기술을 개발하는 것이 우선돼야 할 것이다.

7) 상기와 같은 기술극복은 다영양입체 빌딩형양식(Intergrated Multi-tropic & Building type Aquaculture) 또는 

 Vertical Aquaculture(수직양식)기술인 "해삼양식사육기"특허기술이다.

현재까지의 수산양식의 문제점을 해결할수 있는 기술이 개발이 되어 곧 상용화에 실현이 될것이다.

4. 결론

세계온라인상에 Vertical Aquaculture(수직양식)기술을 살펴보면 수조을 적층하거나 빌딩형 처럼 수직으로 형성되는 것이

일반적인 형태로서 단지 현재의 양식시스템인 수조을 적층하는 형태로는 양식량을 증가할수 있으나 아직도 기술적오류을 극복할수 없다고 사료된다.

 특히 수직농장( Vertical Farming )처럼 도시에서의 빌딩양식(Building Aquaculture)은 먼 미래의 제안으로 볼수는 있으나

기술을 극복해야 할 문제점이 많으며 생산단가에 비해 도시에서의 빌딩임대사업 또는 주거지로서의 효용가치가 크기 때문에 시기상조인 기술인 것이다.

어떠한 기술도 경제성이 우선시 되어야 하며 기술개발도 이루어 지지 않는 상태에서의 사업은 무모한 도전일 것이다

작성; 김수철(수철사랑)

[매화]

바다내음이 물씬납니다.
바다의 식량 개발에 있어서 난관이 쫙~~~~~~ 이겨내시고~~~
수철사랑님의 업력은 따라서 누군가 쉽게 접근하지 못하는 경험이 가장 큰 자산일 것이며 실험과 열정의 축적에서 쌓아졌으리라.......
바다와 싸우면서 바다와 동거해야만 하는 운명~~~~~ 새로운 공법 인류 먹거리 창출에 이바지 한다면~~~~~ 자손대대 복이 저절로~~~~~
발명카페 방파제에 철~~썩 파도가 칩니다~~~

[빛나리]

지구촌 인류의 미래 먹거리 생산은 해양의 효율적 이용에 달렸다는 보고는 이미 고전된지 오래.
눈치가 빨라야 합니다. 너무 시기상조면.. 봄 오기전에 꽃 피어 벌 나비 맞이도 못하고 시든다는 고사를 들먹일 필요도 없을만치 다 아는 얘기.
하지만 또 내 주특기처럼 매사에 미적거리다 보면 버스 떠난 후에 손 흔들 듯.. 만시지탄으로 골목 스맛폰 게임하는 꼬맹이들 붙들고 신세타령
늘어놓는 꼬라지. 아무짝에도 쓸모가 없죠.

우리 수철사랑님께서 노리시는 3차원 양식기술. 참 절묘합니다. 난 서울촌놈이라 농사일도 잘 모릅니다.
하지만.. 미래양식 걱정땜에 한 때는 육지 도심에서의 3차원농사법을 연구하기도 했지만.. 결국 개뿔.

[renew]

수철사랑님의 글에 뭔가 댓글 하나를 올려드리고 싶었는데.....
댓글을 위한 댓글은 싫고....
사실은 제가 최근 저지른 일 하나가 수철사랑님의 수직양식과도 (아주 조금은) 관련이 있는 일입니다.
그 일때문에 지난달 외국에도 다녀 왔구요.....
논문에 가까운 수철사랑님의 글 전체를 세심히 읽을 상황은 못되는지라 대충 훑어 보는 정도에 불과하지만, 이 분야의 전문가이심을 인정하기에는 부족함이 없어 보이십니다.
인류의 장기적 생존을 위해서도 수직 양식 기술의 실용화는 꼭 필요하리라는 생각입니다.
다만, (저의 항공기 기술도 그러하듯이) 지금 당장 적용이 가능한지 아닌지에 대한....

[renew]

즉, 경제성과 효율성의 원칙이 이 분야에도 어쩔 수 없이 고려될 수밖에 없는 현실이 문제인 것으로 생각됩니다.
결국은 요소 투입 비용대 결과물의 화폐적 가치가 커질수록 수철사랑님의 아이디어가 진정 인정받을 수 있을것인데, 수직형 빌딩 건축 및 제반 설비를 갖추는데 투입되는 비용, 양식 비용 등의 총괄 투입 비용 대비 안정적인 수익 구조를 가질 수 있는 어종의 선택과, 먹거리이니만큼의 식품안전성, 내 질병성 등의 제반 요소가 충분한 경쟁력을 가질때 빛을 볼수 있으리라는 생각입니다.
지난번 다녀온 베트남 남부의 새우 양식장을 보면서 많은 생각을 하였는데, 우연인지는 몰라도, 수철사랑님의 수직 양식 글과 오버랩되면서

[renew]

많은 생각을 하게 되었읍니다.
우리나라가 과거 경공업 위주의 제품에서 중화학 공업으로...다시 IT 등의 첨단 제품으로 주력 제품군을 바꾸어 온것은 다름 아닌 경쟁력 때문이었을 것입니다.
즉, 어느 사이에 우리나라가 경쟁력을 갖던 경공업 제품군을 우리보다 상대적으로 경쟁 비교 우위에 있는 국가에게 빼앗기게 되었기 때문에 자연스럽게 경공업 제품들의 생산 기지가 그들 나라로 이전되었듯이....
수철사랑님의 기술에 의하여 일부 경쟁력 있는 어종 중심으로 일정 기간은 우리나라가 경쟁력을 가진다고 할지라도 또 일정 시간이 경과하면, 우리의 기술을 모방하거나 그들 자체의 기술을 개발하여 그들 역시 경쟁력을 갖게 되는 시점이

[renew]

올것이고, 수산물의 특성상 (경쟁력을 갖는) 새로운 어종이 출현할 수는 없다는 한계가 있는것도 사실일 것입니다.
물론 그러하기에 더욱 부단한...경쟁력을 갖는 기술 개발의 노력이 필요하겠지만요.
결론도 못내는 얘기를 공연히 꺼낸것이 아닌가 싶읍니다.
아무튼 수철사랑님의 수산물 양식 기술 개발에 대한 집념에 경의를 표하며, 노력의 결과가 꼭 성공으로 보답 받으시기를 기원합니다.
감사합니다.

[수철사랑]

renew님의 관심에 감사드리며, 여러가지의 문제점에 대해서 견해를 피력해보자 합니다.
첫째, 기술의 모방은 어느나라에서도 가능한 일이며 그러한 문제는 걱정할 필요가 없는 시대가 올것입니다.
그 이유는 각국의 FTA협정체결로 인하여 관세철폐와 기술개방이라는 무역개방이라는 이유로 인하여 문제해결이 될 것이며,
둘째는 원유, 광물등만이 자원이라고 보는 시각에서 좀 더 확대하여 일정한 수온을 유지하는 해양심층수, 해수지하수등도 자원이라고 보는 시각입니다.
공기 1도씨을 냉각시키는 기술과 비용이 수온1도씨를 냉각시키는 기술과비용의 대비는 하늘과 땅사이라는 것입니다.

[수철사랑]

이러한 이유로 인하여 해양심층수나 해수지하수인 자원을 보유하는 나라는 그리 많지 않다는 것입니다. 앞으로는 이러한 자원을 이용하여 수산양식이 이루워 질것이라는 안목을 갖추다는 것도 필요하겠죠.
셋째로는 현재의 양식수조가 다양한 어종을 양식할수 없는 구조이며, 다양한 어종과 복합양식이 가능한 수조의 형상과 해수의 공급과 배출의 구조의 방법을 해결하는 것입니다.
넷째로는 현재의 양식장은 주로 바닷가 또는 연안이므로 이 기술의 사용의 주 고객은 양식장을 운영하는 양식어가인 것입니다.

[수철사랑]

건축법상 빌딩양식은 제한적 토지이용에 관한 법률적용으로 가령 허가된 양식장면허이라도 하더라도 고도제한과 건축으로으로 인한 과다비용과 내부의; 별도 수조을 설치해야하는 비용의 증대로 양식어가가 수용할수 없는 부분입니다. 그렇다면 펜션사업으로 변경하는 것이 더 좋은 사업이라고 사료되며,
다섯째로는 식품안전성과 질병발명으로인한 수익악화에 대한 대비에 대해서는....질병의 발명의 원인은 수중에서의 해충의 유입과 어류등의 배설물과 잉어사료의 적층으로 인한 부폐의 원인, 고수온으로 인하여 질병발생이 원인이라 볼수 있으며 이러한 현상을 순환식양식시스템과 다영양입체양식으로 극복할수 가 있으며

[수철사랑]

상기 해양심층수나 해수지하수을 이용한 양식이 가능할때 극복할수 있으리라 봅니다.
여섯째로는 경제성이라는 이유인 것입니다. 현재의 수산양식은 평면양식으로서 경제성이 약 총매출액에 20%인 이익이;라고 추정할수 있습니다. 그러나 수직양식 또는 빌딩형양식은 양식량을 3~10배이상의 증대할수 있다는 결과보고는 유럽에서의 빌딩형양식기술에서 보여주고 있다는 사실입니다.
융합기술은 개인이 하기에는 그리 쉽지 않은 기술이거나 국가R&D사업일 것입니다.
또하나의 중요한점은 이러한 기술이 인류가 필요로 하는 기술이라는 것입니다. 그러기에 이 기술을 개발한 발명가로서 긍지을 가져도 돼지 않을까요~~

[수철사랑]

이 기술이 적용은 특허기술"해삼양식사육기"로서 한국특허청, PCT, 중국특허청, 미국특허청에 정식으로 특허등록이 됐으며 일본특허청은 심사중입니다.
등록된 기술에 있어서 청구항 전체가 등록이 됐는가에 따라 기술평가가 이루워져야 하겠죠. 관심과 격려에 모든분들에게 감사드립니다.

[매화]

수철사랑님 현재 구조물을 직접 바다에 설치하여 실험중에 있습니까?

[수철사랑]

제가 창업넷에 신청하여 심사도중 어느 심사관이 똑 같은 질문을 하더이다. ㅎㅎ
현재 육상양식장에서의 넙치, 가자미, 돔류등을 양식하는 방법인데 기존의 양식은 평면양식이라는 것이죠
육상에서의 평면양식을 ~ 빌딩형양식(적층) 또는 수직양식으로 전환하는 기술입니다. 바다속 또는 수중에서의 양식은 아닙니다. 수중에서의 양식은
기후온난화,적조현상, 태풍등 인위적인 영향으로 불안전한 요인이 발생하기에 안전한 양식으로 전환한다는 양식기술이죠, 새로운 글인
세계양식 신기술 개발과 전망이라는 논문을 참조하시면 이해하리라 믿습니다.

[수철사랑]

매화님이 질문에 대하여 기회가 되면 또 다른 기술을 설명할때가 있을 것입니다.
바다 즉 수중에서의 바다목장화 또는 다 복합기능인 인공어초기술발에 대해서 제가 기술개발한
"일체형 수중구조물및 이의 시공방법과 이를 위한 융착히터"에 대해서 설명하고자 합니다.
이 기술은 현재 심사중인 특허기술(공개된 기술)입니다.

[매화]

여러 알맹이 건(?)을 갖고 계시는 다크호스시군요...
잘 봐주이소~~~~ 아부~~~~ 짜리~~~~~