많은 물의 소비를 전제로 하는 대규모양어와 양어의 집약화는 물절약, 로력절약형관리를 요구하며 따라서 탕크에서 물과 양어찌끼의 수송물림새에 대한 포괄적인 리해가 필요하다. 한편 대규모양어와 양어의 집약화는 큰 양어탕크의 산파역을 놀고있다. 그들중의 일부는 이미 체적이 1 000m3에 이르렀다.
일반적으로 물고기관리와 수확, 탕크청소를 비롯한 여러가지 양어작업은 배수구주변에서 진행한다. 탕크가 클수록 중심배수구주변의 작업이 더 힘들게 된다. 날로 커지는 원형양어탕크에서 양어작업을 손쉽고 편리하게 만드는 한가지 방도는 배수구를 벽가까이에 배치하는것이다.
이러한 현실적요구를 반영하여 우리는 필요에 따라 발브로 중심배수탕크(CDT)나 편심배수탕크(EDT)로 변화시킬수 있는 2중바닥배수탕크(DDT)를 제기하였다. 현장운영경험에 의하면 EDT는 물고기를 수확할 때 로동자들이 탕크물안에 들어가지 않으므로 CDT에 비하여 1/3의 로력을 절약할수 있고 탕크대청소시간을 절반이나 단축할수 있으며 특히 거칠고 무거운 생물찌끼의 청소에 유효하다는것을 보여주었다.
연구의 다음 단계에서 우리는 CDT, EDT, DDT의 자체청소성능을 실험과 수값모의를 결합하여 평가하였다.
설정된 물공급조건과 찌끼류형에 대하여 탕크크기에 관계없이 생물찌끼들은 향심력에 의하여 탕크중심으로 수렴하며 따라서 자체청소성능의 순위는 CDT, DDT, EDT였다. 중심배수구보다 훨씬 더 빠른 물흐름구역에 위치한 편심배수구가 더 작은 배출효률을 가지는 기본리유는 생물찌끼의 향심적거동에 있다.
동일한 수력학적체류시간(HRT)하에서 탕크깊이를 증가시킬 때 CDT, EDT, DDT의 자체청소성능의 차이는 줄어든다. HRT=30min에서 소형실험용탕크에서 CDT의 배출효률은 EDT보다 약 4배나 컸으나 1.95m 깊이를 가진 완전크기탕크에서는 약 1.04배로 줄어들었다. HRT=30~55min범위에서 1개의 중심배수구와 3개의 편심배수구를 가진 완전크기탕크에서 가능한 모든 2중, 3중, 4중배수방식들을 수값실험으로 검토한데 의하면 편심배수구개수의 증가는 자체청소성능을 크게 개선하지 못한다. 왜냐하면 그것이 배수속도를 감소시키기때문이다. 다중배수탕크들의 찌기배출성능이 낮은 기본리유는 감소된 배수속도가 물면의 높이까지 수평배수관의 생물찌끼들을 밀어올릴수 있는 운동에네르기를 가지지 못하기때문이다. 이것은 거칠고 무거운 찌끼들을 원만히 배출시키자면 탕크바닥보다 낮은 배출구가 필요하다는것을 보여준다.
총적으로 결과들은 접선입구를 가진 원형탕크들에서 중심배수가 가장 큰 배출효률을 가지며 배수속도를 충분히 증가시키지 않는 경우 다중배수체계가 자체청소성능에 부정적인 영향을 줄수 있다는것을 보여준다.
우리의 연구결과는 잡지 《Aquacultural Engineering》에 《Self-cleaning performance of three bottom drain modes in circular culture tank: Experimental and numerical study》(https://doi.org/10.1016/j.aquaeng.2023.102329)의 제목으로 출판되였다.
