水下载体装置、水体循环装置及利用此的水生态系统活性化系统的制作方法

本发明的实施例涉及一种藻类抑制技术，尤其涉及一种水下载体装置、水体循环装置及利用此的水生态系统活性化系统。

背景技术：

最近，由于家畜和内陆水域养殖渔业等的增加，营养盐类的流入增加，从而导致湖沼的富营养化增加。若湖沼的富营养化导致藻类的异常增殖，则会从水中产生恶臭并导致浊度和色度逐渐增加，最终引起水的腐败。并且，由于富营养化而导致毒性藻类的增殖并减少水下的溶存氧气，从而给其他生物带来危害，并由此破坏水下生态系统的平衡。这种问题会引发针对湖沼上流区域的发展及开发意向的降低、对土地利用的民怨的增加以及针对用于解决问题的政策的替代方案的对立等社会矛盾。湖沼的富营养化导致的藻类增殖的问题在产业的发展与城市化、以及集成农业的发展以后变得更严重，这是在全世界范围内都出现的问题，因此急需应对方案。

[现有技术文献]

韩国授权专利公报第10-0800122号(2008.01.25)

技术实现要素：

技术问题

本发明的实施例的目的在于提供一种能够预先防止藻类在湖沼内增殖的水下载体装置、水体循环装置及利用此的水生态系统活性化系统。

本发明的实施例的目的在于提供一种能够抑制湖沼内的藻类的增殖并维持湖沼内的生态系统的水下载体装置、水体循环装置及利用此的水生态系统活性化系统。

技术方案

根据本发明的一实施例的水生态系统活性化系统包括：水下载体装置，以在湖沼内的预设的水深维持浮力的方式配备，并提供湖沼内的一次捕食生物的栖息地；水体循环装置，与所述水下载体装置相邻地配备，并使所述湖沼的上部水体和所述湖沼的下部水体循环。

所述水下载体装置可以以在所述湖沼内的水深3m以内维持浮力的方式配备。

所述水下载体装置可以以在所述湖沼内的水深1.2m～2m维持浮力的方式配备。

所述水下载体装置可以吸收太阳能并阻断太阳光传递至所述水下载体装置的下部。

所述水下载体装置可以阻碍所述湖沼内的二次捕食生物的视野而抑制对所述一次捕食生物的捕食行为。

所述水下载体装置可以包括：载体框架，设置于所述湖沼内；水平载体，在所述湖沼内水平地连接到所述载体框架；多个垂直载体，在所述湖沼内垂直地连接到所述水平载体，且彼此之间相隔。

所述水体循环装置可以根据所述湖沼的水温、pH浓度、溶氧量、昼间和夜间以及太阳光量中的至少一个而使所述湖沼的上部水体和所述湖沼的下部水体循环。

所述水体循环装置可以使所述湖沼的上部水体流入到所述水体循环装置内，然后使其排出到所述水下载体装置的下部；或者使所述湖沼的下部水体流入到所述水体循环装置内，然后使其排出到所述水下载体装置的上部。

所述水体循环装置在所述湖沼的上部水体的pH浓度和溶氧量中的至少一个为预设上限值以上的情况下，可以使所述湖沼的上部水体循环至所述水下载体装置的下部。

所述水体循环装置在所述湖沼的上部水体的pH浓度和溶氧量中的至少一个为预设下限值以下的情况下，可以使所述湖沼的下部水体循环至所述水下载体装置的上部。

所述水体循环装置可以根据所述湖沼的水温和季节中的至少一个而使循环次数或者循环水体量不同。

所述水体循环装置可以包括：浮标部，浮在所述湖沼的水面上而给所述水体循环装置提供浮力；水体移送部，在所述浮标部的下部向着所述湖沼的水深深度方向配备，且内部具有能够使所述湖沼的水体移动的通道；第一流出流入部，配备于所述水体移送部的上侧，并使所述水体移送部的内部和所述湖沼的内部连通；第二流出流入部，配备于所述水体移送部的下侧，并使所述水体移送部的内部和所述湖沼的内部连通；泵部，配备于所述水体移送部的内部。

所述水生态系统活性化系统还可以包括：控制装置，根据所述湖沼的水温、pH浓度、溶氧量、昼间和夜间、以及太阳光量中的至少一个而远程控制所述水体循环装置，以使所述湖沼的上部水体和所述湖沼的下部水体循环。

根据本发明的一实施例的水下载体装置可以包括：载体框架，配备于湖沼内的预设的水深；水平载体，水平地连接到所述载体框架；多个垂直载体，垂直地连接到所述水平载体，且彼此之间相隔，所述水下载体装置以在所述预设的水深维持浮力的方式配备，并提供所述湖沼内的一次捕食生物的栖息地。

所述水下载体装置还可以包括：浮力浮筒，连接到所述载体框架，并漂浮在所述湖沼的水面上，以给所述水下载体装置提供浮力。

所述载体框架可以包括：中心框架，配备于所述载体框架的中心部；多个臂框架，在所述中心框架的外侧以预定的间距配备；线材，将所述多个臂框架以及所述中心框架与所述多个臂框架中的至少一个连接。

所述臂框架的一侧可以在所述中心框架的外侧折叠和展开。

所述水平载体可以包括：第一网孔部，固定并连接于所述载体框架，并沿着第一方向配备有多个；第二网孔部，沿着与所述第一方向交叉的第二方向而配备有多个。

所述垂直载体可以包括：垂直载体主体，一端连接到所述水平载体；浮力部件，配备于所述垂直载体主体的另一端，并提供浮力而使所述垂直载体主体在所述湖沼内垂直于所述水平载体。

所述载体框架和所述水平载体可以以在所述湖沼内的水深3m以内维持浮力的方式配备。

根据本发明的一实施例的实体循环装置可以包括：浮标部，漂浮在湖沼的水面上而提供浮力；水体移送部，在所述浮标部的下部沿着所述湖沼的水深深度方向而配备，并在内部具有能够使所述湖沼的水体移动的通道；第一流出流入部，配备于所述水体移送部的上侧，并使水体移送部的内部和所述湖沼的内部连通；第二流出流入部，配备于所述水体移送部的下侧，并使所述水体移送部的内部和所述湖沼的内部连通；泵部，配备于所述水体移送部的内部，其中，所述水体循环装置使所述湖沼的上部水体和所述湖沼的下部水体循环。

所述水体循环装置可以以与水下载体装置邻接的方式配备，其中，水下载体装置以在所述湖沼内的预设的水深维持浮力的方式设置，而且所述上部水体和所述下部水体以所述水下载体装置为基准而被区分。

所述泵部可以使所述湖沼的上部水体通过所述第一流出流入部而流入到所述水体移送部的内部，然后使其通过所述第二流出流入部而排出；或者使所述湖沼的下部水体通过所述第二流出流入部而流入到所述水体移送部的内部，然后使其通过所述第一流出流入部排出。

所述水体循环装置还可以包括：至少一个过滤器，配备于所述水体移送部的内部。

所述水体循环装置还可以包括：通信单元，从外部的控制装置接收所述泵部的运行模式控制信号。

所述水体循环装置可以根据所述湖沼的水温、pH浓度、溶氧量、昼间和夜间、以及太阳光量中的至少一个而使所述泵部进行操作，从而使所述湖沼的上部水体和所述湖沼的下部水体循环。

所述水体循环装置可以在所述湖沼的上部水体的pH浓度和溶氧量中的至少一个为预设的上限值以上的情况下，通过使所述泵部进行操作而使所述湖沼的上部水体通过所述第一流出流入部而流入到所述水体移送部的内部，然后使其通过所述第二流出流入部排出。

所述水体循环装置可以在所述湖沼的上部水体的pH浓度和溶氧量中的至少一个为预设的下限值以下的情况下，通过使所述泵部进行操作而使所述湖沼的下部水体通过所述第二流出流入部而流入到所述水体移送部的内部，然后使其通过所述第一流出流入部排出。

所述水体循环装置可以根据所述湖沼的水温和季节中的至少一个而改变循环次数或者循环水体量。

有益效果

根据本发明的实施例，布置于湖沼内的预定水深的水下载体装置可以阻断阳光传递至下部，以抑制浮游植物的光合作用，从而可以防止浮游植物增殖。并且，通过使水下载体装置被应用为湖沼内的一次捕食生物的栖息基质，可以在湖沼内组成新的生态系统。水下载体装置通过限制二次捕食生物的视野而抑制二次捕食生物对一次捕食生物的捕食行为，因此可以在水下载体装置内提供一次捕食生物能够增殖的环境。此时，通过使水下载体装置在水深3m以内维持浮力，使在水下载体装置的内部栖息的一次捕食生物的光合作用所引起的增殖活跃地进行，从而可以抑制水下载体装置下部的浮游植物的光合作用。由于本发明的实施例可以预先防止浮游植物的增殖，所以不会发生与藻类抑制相关的二次污染问题，因此能够利用小成本来有效地防止藻类的增殖。

附图说明

图1是示意性地表示根据本发明的一实施例的水生态系统活性化系统被设置于湖沼的状态的图。

图2是示出根据本发明的一实施例的水生态系统活性化系统中的水下载体装置的立体图。

图3是示出根据本发明的一实施例的载体框架的平面图。

图4是示出根据本发明的一实施例的水下载体装置中，臂框架被折叠的状态的图。

图5是示出根据本发明的一实施例的水下载体装置中，连接水平载体与载体框架的状态的图。

图6是示出根据本发明的一实施例的水下载体装置中，垂直载体连接到水平载体的状态的图。

图7是示出根据本发明的一实施例的水生态系统活性化系统中，湖沼内的水体进行循环的状态的图。

图8是示出连接多个根据本发明的一实施例的水下载体装置的状态的图。

符号说明

100：水生态系统活性化系统 102：水下载体装置

104：水体循环装置 106：控制装置

111：浮力浮筒 113：固定部

114：位置固定锥 115：电源线缆

117：第一通信单元 119：第二通信单元

121：温度传感器 123：pH传感器

125：DO传感器 131：载体框架

134：水平载体 137：垂直载体

137-1：垂直载体主体 137-2：浮力部件

141：中心框架 143：臂框架

145：线材 145-1：第一线材

145-2：第二线材 147：载体固定单元

151：开口部 154：网孔部

154-1：第一网孔部 154-2：第二网孔部

161：连接环 171：浮标部

173：水体移送部 175：第一流出流入部

177：第二流出流入部 179：泵部

具体实施方式

以下，参照图1至图8对本发明的水下载体装置、水体循环装置、以及利用此的水生态系统活性化系统的具体实施例进行说明。但这仅仅是示例性实施例，本发明不限于此。

在对本发明进行说明时，在判断为对本发明的相关公知技术的具体说明会对本发明的主旨带来不必要的混乱的情况下，省略其详细说明。并且，后述的术语为考虑到本发明中的功能而下定义的术语，其可能根据使用者、操作者的意图或惯例等而不同。所以，其定义应基于本说明书全文的内容而确定。

本发明的技术思想根据权利要求书而确定，以下实施例仅仅用于给在本发明所属的技术领域中具有基本知识的人员有效地说明具有进步性的本发明的技术思想。

图1是示意性地表示根据本发明的一实施例的水生态系统活性化系统被设置于湖沼的状态的图。

参照图1，水生态系统活性化(activation)系统100包括：水下载体装置102、水体循环装置104和控制装置106。

水下载体装置102可以设置于湖沼50内的水中。水下载体装置102可以连接到设置于湖沼50的表面的至少一个浮力浮筒(buoy)111。浮力浮筒111给水下载体装置102提供预定的浮力，据此起到防止水下载体装置102下沉的作用。浮力浮筒111可以连接有位置固定锥114。水下载体装置102形成为能够在湖沼50内的预定水深维持浮力的结构。例如，水下载体装置102可以以在水深2～3m内维持浮力的方式形成。

水下载体装置102可以在从湖沼50的边缘隔开预定距离的湖沼带设置于水中。这种湖沼带中没有捕食浮游植物的一次捕食生物能够栖息的基质，一次捕食生物被捕食一次捕食生物的二次捕食生物捕食，因此一次捕食生物的个体数受限，从而会形成浮游植物能够增殖的环境。其中，一次捕食生物例如可以是附生藻类(例如，浮游动物等)、附生微生物、以及微小动物(Microzoon)(例如，轮虫类等)等。并且，二次捕食生物例如可以是鱼类(例如，鱼)等。

水下载体装置102在湖沼50内提供一次捕食生物的栖息地。即，水下载体装置102在湖沼50内成为一次捕食生物的栖息基质。并且，水下载体装置102可以起到抑制二次捕食生物对一次捕食生物的捕食行为的作用。水下载体装置102起到阻碍二次捕食生物的视野的障碍物的功能，从而能够抑制二次捕食生物对一次捕食生物的捕食行为。

并且，水下载体装置102通过吸收太阳能而起到阻断阳光传递至水下载体装置102的下部的作用。即，水下载体装置102通过吸收太阳能而起到使一次捕食生物的增殖维持活跃的作用。相反，水下载体装置102能够通过阻断阳光传递至水下载体装置102的下部而确保抑制浮游植物的光合作用的水域。

水体循环装置104随着控制装置106的控制而起到使湖沼50的水体循环的作用。水体循环装置104的上端部可以在水面上露出。并且，水体循环装置104的上端部的下部可以位于湖沼50内部。水体循环装置104可以连接到设置于湖沼50的底面的至少一个固定部113而固定。水体循环装置104的一侧连接到控制装置106，另一侧可以借助于连接到水体循环装置104的电源线缆115而得到电源供应。本文中，对电源线缆115的一侧连接到控制装置106的情形进行了说明，但不限于此，电源线缆115的一侧可以连接到除此之外的多样的电源供应设施(未示出)。

水体循环装置104可以根据控制装置106的控制而使湖沼50的水体上下循环。例如，水体循环装置104可以使位于水下载体装置102的上部的水体流入，并将其排出到水下载体装置102的下部，并且，水体循环装置104可以使位于水下载体装置102的下部的水体流入，并将其排出到水下载体装置102的上部。其中，将位于水下载体装置102的上部的水体称为“上部水体”，并将位于水下载体装置102的下部的水体称为“下部水体”。在水体循环装置104可以配备有用于进行与控制装置106的通信的第一通信单元117。

控制装置106可以配备在位于湖沼50的附近的地表上。控制装置106可以远程控制水体循环装置104。在控制装置106可以配备有用于与水体循环装置104进行通信的第二通信单元119。第一通信单元117和第二通信单元119以可以能够进行无线通信的方式配备，但是不限于此，可以进行有线通信或者混合无线和有线的形态的通信。控制装置106可以控制水体循环装置104，以使上部水体和下部水体能够根据湖沼50的环境变化而循环。控制装置106例如可以控制水体循环装置104，以使上部水体和下部水体能够根据湖沼50的水温、pH浓度、溶氧量(DO)、风向、风速以及太阳光量等中的至少一个的变化而循环。本文中，对控制装置106位于靠近湖沼50的地表上而远程控制水体循环装置104的情形进行了说明，但不限于此，控制装置106可以配备于水体循环装置104。

水生态系统活性化系统100还可以包括用于测量湖沼50的水温的温度传感器121、用于测量湖沼50的pH浓度的pH传感器123以及用于测量湖沼50的溶氧量的DO(Dissolved Oxygen)传感器125。并且，水生态系统活性化系统100还可以包括用于测量吹向湖沼50的风的风向的风向传感器(未示出)、用于测量吹向湖沼50的风的风速的风速传感器(未示出)、以及用于测量湖沼50的太阳光量的光量传感器(未示出)等。温度传感器121、pH传感器123、DO传感器125、风向传感器(未示出)、风速传感器(未示出)以及光量传感器(未示出)可以周期性地或实时地将测量的传感器值传递给第一通信单元117。此时，第一通信单元117可以将从各个传感器接收的传感器值传送给第二通信单元119。但是不限于此，可以将各个传感器的传感器值直接传送给第二通信单元119。

图2是示出根据本发明的一实施例的水生态系统活性化系统中的水下载体装置的立体图。

参照图2，水下载体装置102可以包括载体框架131、水平载体134以及垂直载体137。载体框架131起到支撑水下载体装置102的作用。参照图3对载体框架131的具体构成进行说明。

图3是示出根据本发明的一实施例的载体框架的平面图。参照图3，载体框架131可以包括：中心框架141、臂(Arm)框架143以及线材145。中心框架141可以形成为中空的圆形态(即，环形态)。水体循环装置104插入到中心框架141的中空的内部。本文中，对中心框架141形成为圆形态的情形进行了说明，但不限于此，中心框架141可以形成为此外的多种形态(例如，椭圆形、三角形、四边形、五边形、六边形等)。

臂框架143可以在中心框架141的外表面以预定的间距形成。例如，臂框架143可以在中心框架141的外表面以60°的间距配备。在此情况下，6个臂框架143在中心框架141的外表面以60°的间距配备。此时，载体框架131成为六边形平面结构物。但是，不限于此，臂框架143可以在中心框架141的外表面以多样的间距(例如，45°、72°、90°、120°等)配备。在各个臂框架143可以以预定的间距配备有多个载体固定单元147。载体固定单元147用于将水平载体134连接到臂框架143而进行固定。载体固定单元147例如可以由U型螺栓形成，但不限于此。

线材145可以包括：在臂框架143之间连接臂框架143的第一线材145-1；以及将中心框架141和臂框架143连接的第二线材145-2。第一线材145-1可以在各个臂框架143的末端一次连接臂框架143。并且，第一线材145-1可以在未到达各个臂框架143的末端的位置二次连接臂框架143。在臂框架143在中心框架141的外表面以60°的间距配备的情况下，第一线材145-1形成六边形形态。第二线材145-2可以将配备于中心框架141的外表面的臂框架143中的以120°的间距配备的臂框架143和中心框架141连接。但是，不限于此，第二线材145-2可以分别连接配备于中心框架141的外表面的所有臂框架143和中心框架141。

载体框架131的外形由六边形结构物形成，内形由6个三角形结构物形成，从而可以使立体载体(即，水平载体134和垂直载体137)稳定地连接而被固定，并且可以将在立体载体和载体框架131之间产生的载荷分散。

另外，臂框架143可以在中心框架141的外表面以能够折叠和展开的方式配备。即，臂框架143的一侧(连接到中心框架141的一侧)可以在中心框架141的外表面可上下旋转地连接到中心框架141。

图4是示出根据本发明的一实施例的水下载体装置中，臂框架被折叠的状态的图。参照图4，在臂框架143在中心框架141的外表面展开的状态下，可以使臂框架143的一侧旋转至下部而将臂框架143折叠。并且，在臂框架143被折叠的状态下，可以将臂框架143的一侧向上部旋转而展开臂框架143。臂框架143的一侧可以铰链结合到中心框架141。但是，不限于此，臂框架143的一侧可以以能够向上下方向旋转的多种方式结合到中心框架141。如上所述，在臂框架143以能够折叠和展开的方式配备的情况下，可以使水下载体装置102的搬运、设置和维护变得容易。

再次参照图2，水平载体34在载体框架131上连接到载体框架131。水平载体134可以在与载体框架131水平地布置的状态下连接到载体框架131。水平载体134可以以对应于载体框架131的形状配备。例如，在载体框架131具有六边形平面结构物的形状的情况下，水平载体134也可以以六边形平面结构物的形状配备。

图5是示出根据本发明的一实施例的水下载体装置中，连接水平载体与载体框架的状态的图。参照图5，在将水平载体134布置在载体框架131的上部的状态下(图5的(a))，将水平载体134放置在载体框架131后连接水平载体134和载体框架131(图5的(b))。此时，可以利用配备于臂框架143的载体固定单元147而将水平载体134连接到载体框架131。

在水平载体134的中心部可以与中心框架141的内部中空的部分对应地配备有开口部151。水平载体134的开口部151的边缘151a和水平载体134的外廓边缘134a之间可以以网孔(Mesh)的形态形成。即，在水平载体134的开口部151的边缘151a和水平载体134的外廓边缘134a之间可以包含网孔部154。例如，在开口部151的边缘151a和水平载体134的外廓边缘134a之间可以沿着第一方向排列有第一网孔部154-1，并且可以沿着与第一方向交叉的第二方向排列有第二网孔部154-2。第一网孔部154-1和第二网孔部154-2可以分别以预定的间距排列有多个。其中，在6个臂框架143在中心框架141的外表面以60°的间距配备的情况下，载体框架131和水平载体134可以被划分成6个扇形部分(Sector)。在以上述结构配备的情况下，在水下也能够良好地维持原有形态，并且可以防止产生结构物的变化或扭曲等现象。

再次参照图2，多个垂直载体137可以连接到水平载体134。垂直载体137可以与水平载体134垂直地连接。图6是示出根据本发明的一实施例的水下载体装置中，垂直载体连接到水平载体的状态的图。参照图6，垂直载体137可以包括垂直载体主体137-1和浮力部件137-2。垂直载体主体137-1可以形成为预定规格的板形态。垂直载体主体137-1的一端连接到水平载体134。此时，垂直载体主体137-1的一端可以利用连接环161等而连接到水平载体134。

浮力部件137-2可以配备于垂直载体主体137-1的另一端。浮力部件137-2可以起到给垂直载体137提供浮力而使垂直载体137在湖沼50内维持竖直状态的作用。即，垂直载体主体137-1的一端为连接并固定于水平载体134的状态，因此浮力部件137-2起到防止垂直载体主体137-1在水中向旁边侧倒下而使其保持竖直状态的作用。垂直载体主体137-1的一端可以为卷曲的状态，在其内部可以插入浮力部件137-2。但是不限于此，浮力部件137-2也可以粘结到垂直载体主体137-1的另一端。

垂直载体137可以以预定间距周期性地排列在水平载体134。例如，垂直载体137可以以预定间距周期性地排列在沿着第一方向排列的第一网孔部154-4。并且，垂直载体137可以以预定的间距周期性的连接到在沿着与第一方向交叉的第二方向排列的第二网孔部154-2。

如上所述，垂直载体137垂直地连接到水平载体134，并以预定间距交叉地连接到水平载体134，据此可以阻断阳光传递至水下载体装置102的下部，从而可以抑制浮游植物的光合作用而防止浮游植物的增殖。并且，水下载体装置102可以被应用为湖沼50内的一次捕食生物的栖息基质。即，可以在自然状态下不存在栖息基质的湖沼50的湖沼带人工地配备栖息基质，从而提供一次捕食生物能够栖息的栖息地。可以借助于水下载体装置102而在湖沼50内组成新的生态系统。此时，因为垂直载体137限制了二次捕食生物的视野，可以抑制二次捕食生物对一次捕食生物的捕食行为，因此可以在水下载体装置102提供能够使一次捕食生物增殖的环境。

水下载体装置102以能够在水深2～3m以内(即，距湖沼50的表面2～3m以内)维持浮力的方式配备，从而可以吸收太阳光能量并使一次捕食生物的增殖保持活跃。即，太阳光呈现从水面随着水深的增加而对数性衰减的倾向。此时，湖沼50内的藻类所产生的光合作用在距水面2～3m的位置呈现最大值。因此，本发明的实施例中通过使水下载体装置102在水深2～3m以内维持浮力，可以使栖息于水下载体装置102的一次捕食生物通过光合作用活跃地进行增殖。优选地，可以使水下载体装置102(更具体为水平载体134)的位置在水深1.2～2m处。更优选地，可以使水下载体装置102(更具体为水平载体134)的位置在水深1.5m处。其中，水下载体装置102可以借助于自身重量所引起的浮力和浮力浮筒111所提供的辅助浮力而在对应的水深不下沉地维持。

根据本发明的实施例，通过阻断阳光传递至水下载体装置102的下部，而抑制浮游植物的增殖。并且，通过维持高的一次捕食生物的个体数而使一次捕食生物摄食浮游植物，从而能够预先防止湖沼50内的浮游植物的增殖。即，本发明的实施例可以借助于水生态系统活性化系统100而预先防止湖沼50内的毒性藻类的产生。

水平载体134和垂直载体137可以由环保材料形成。例如，水平载体134和垂直载体137可以由比重为0.91～0.93的低密度聚乙烯(Low Density PolyEthylene)形成。低密度聚乙烯是如下的对人体无害的环保材料：重量轻，因此容易浮在水中，并且即使温度降至-40℃也不会改变物性，且具有耐水性、耐药品性，且无味、无臭、无毒性等。并且，浮力部件137-2也可以由不含有害成分的聚乙烯材料形成。但是，不限于此，水平载体134和垂直载体137等可以由此外的聚烯烃系列的材质形成。并且，载体框架131可以由环保材料形成。载体框架131可以由不锈钢(例如，SUS 304等)形成。

图7是示出根据本发明的一实施例的水生态系统活性化系统中，湖沼内的水体进行循环的状态的图。

参照图7，水体循环装置104可以包括：浮标部171、水体移送部173、第一流出流入部175、第二流出流入部177和泵部179。

浮标部171配备于水体循环装置104的上端。浮标部171起到给水体循环装置104提供浮力而防止水体循环装置104下沉的作用。浮标部171漂浮在湖沼50的水面上。水体循环装置104可以连接到水下的载体框架131。在此情况下，水体循环装置104可以借助于浮力浮筒111而得到额外的浮力。在浮标部171上可以配备有第一通信单元117。

水体移送部173配备于浮标部171的下部。水体移送部173位于湖沼50内。水体移送部173可以具有从湖沼50的水面到水下载体装置102的下部的长度，并向湖沼50的水深方向配备。水体移送部173在内部配备有能够使湖沼50的水体移动的通道。水体移送部173可以插入到载体框架131的中心框架141和水平载体134的开口部151而位于湖沼50内。

第一流出流入部175可以配备于水体移送部173的上侧。第一流出流入部175连通水体移送部173的内部和湖沼50的内部。可以通过第一流出流入部175而使水体移送部173内部的水体被排出到湖沼50侧。湖沼50内的水体(即，上部水体)可以通过第一流出流入部175而流入到水体移送部173的内部。

第二流出流入部177可以配备于水体移送部173的下侧。第二流出流入部177连通水体移送部173的内部和湖沼50的内部。可以通过第二流出流入部177而使水体移送部173内部的水体被排出到湖沼50侧。湖沼50内的水体(即，下部水体)可以通过第二流出流入部177而流入到水体移送部173的内部。

泵部179可以配备于水体移送部173内。泵部179使湖沼50内的上部水体通过第一流出流入部175而流入到水体移送部173的内部，然后通过第二流出流入部177而排出到湖沼50侧。即，泵部179可以借助于水体移送部173而将湖沼50内的上部水体移送到水下载体装置102的下部。将这种运行模式称为正常运行模式。泵部179使湖沼50内的下部水体通过第二流出流入部177而流入到水体移送部173的内部，然后通过第一流出流入部175而排出到湖沼50侧。即，泵部179可以借助于水体移送部173而将湖沼50内的下部水体移送至水下载体装置102的上部。将这种运行模式称为逆流运行模式。借助于泵部179的这种作用，可以使湖沼50内的上部水体和下部水体进行循环。泵部179例如可以使用螺杆泵(screw pump)，但不限于此。水体循环装置104可以基于控制装置106的控制而使泵部179在正常运行模式或者逆流运行模式下运行。

另外，在水体移送部173的内部通道可以配备有至少一个过滤器(未示出)。在此情况下，当湖沼50内的上部水体和下部水体在水体移送部173的内部通道移动并循环时，使异物被过滤器(未示出)过滤，因此可以逐渐净化湖沼50的水体。

其中，水下载体装置102为如下的结构：在水下载体装置102的内部最大化太阳能的利用率而将一次捕食生物的光合作用同化作用最大化，并阻断阳光传递至水下载体装置102的下部，从而通过光的不足而抑制浮游植物的增殖。因此，在昼间和夜间呈现湖沼50的溶氧量(DO)数值和pH浓度不同的特性。水下载体装置102的内部是布置有水平载体134和垂直载体137的空间，并指一次捕食生物的栖息空间。

参照图7(a)，在昼间，由于水下载体装置102的内部的一次捕食生物的光合作用同化作用，湖沼50内的上部水体的溶氧量和pH浓度将会上升。在湖沼50内的溶氧量和pH浓度上升的情况下，会妨碍在水下载体装置102的内部栖息的一次捕食生物的生长。并且，阳光在昼间集中于水下载体装置102的内部而使表层的水温上升。因此，在昼间，有必要使具有高水温、高溶氧量和高pH浓度的上部水体循环至具有低水温、低溶氧量和低pH浓度的水下载体装置102的下部。即，在昼间，可以通过使水体循环装置104在正常运行模式下运行，来调节湖沼50内的水温和pH浓度，并将过饱和的溶氧量供应至水下载体装置102的下部。

参照图7(b)，在夜间，由于水下载体装置102的内部的一次捕食生物的呼吸异化作用，而使湖沼50内的上部水体的溶氧量减少。在此情况下，在水下载体装置102的内部栖息的动物界(例如，微小动物)的生长发育会产生问题。因此，通过使水体循环装置104在逆流运行模式下运行，可以使在昼间存储溶氧量的湖沼50内的下部水体移动至水下载体装置102的上部，从而使水生态系统维持被活性化的状态。

另外，水下载体装置102内部的生态系由植物界和动物界构成，且各自的最优环境条件不同。对于植物界的生存而言，必要条件为阳光、水温及营养盐的供应；对于动物界的生存而言，必要条件为水温和食物(即，浮游植物的供应)。但是，其中的作为对于植物界和动物界都重要的环境条件的水温因季节的变化而产生较大的差距。因此，需要按季节以及按昼间和夜间来调节水下循环装置104的运行模式。

其中，上向流为存在于水下载体装置102的下部的水体(即，下部水体)的上部循环，并表示水体循环装置104的逆流运行模式，下向流表示存在于水下载体装置102的上部(更具体为水平框架134的上部)的水体(即，上部水体)的下部循环，并表示水体循环装置104的正常运行模式。并且，1级表示一日循环次数为1～2次的情形，2级表示一日循环次数为6～7次的情形，3级表示一日循环次数为8～10次的情形。其中，用一日循环次数区分了等级，但是不限于此，可以根据一日循环水体量而区分。并且，水温表示湖沼50的水面温度。

参照表1，对于冬季而言，当水温在5℃以下时，在昼间使水体循环装置104运行为1级下向流，在夜间使水体循环装置104运行为1级上向流。并且，当水温为5℃以上时，在日间和夜间都可以运行为1级上向流。对于冬季而言，可以以能够维持一次捕食生物的生长并最小化湖沼50的水面冻结的形态运行水体循环装置104。

对于循环季(春和秋)而言，在昼间可以使水体循环装置104运行为2级上向流，在夜间使水体循环装置104运行为2级下向流。对于循环季而言，由于循环季是湖沼50内的水体的营养盐的浓度上升的时期，所以在昼间可以使水体循环装置104在逆流运行模式下运行，从而使湖沼50的下部水体循环至上部，以提高水下载体装置102内的一次捕食生物的活跃度。在此情况下，湖沼50的下部水体的营养盐被供应给水下载体装置102内的一次捕食生物，因此可以有效地去除湖沼50内的营养盐。并且，在夜间，通过使水体循环装置104在正常运行模式下运行，可以使周边的藻类(即，浮游植物)流入到水下载体装置102内，并据此可以使浮游植物的藻类摄食活跃地进行。

对于夏季而言，当水温小于30℃时，在昼间可以使水体循环装置104运行为3级下向流，在夜间使水体循环装置104运行为3级上向流。并且，当水温在30℃以上时，在日间可以使水体循环装置104运行为3级上向流，在夜间使水体循环装置104运行为3级下向流。当表层水的水温在小于30℃时，在表层水出现的浮游藻类相比水下载体装置102内的附生藻类，在光竞争下表现出优势的地位，因此会阻碍附生藻类的生长。因此，在表层水的水温在30℃以上的情况下，可以在昼间使低温和低藻类浓度的下部水体循环至上部而维持水下载体装置102内的浮生藻类的光合作用竞争力。

并且，水体循环装置104可以根据湖沼50内的上部水体的溶氧量数据而调节其运行模式。例如，在上部水体的溶氧量(DO)为10以下的情况下，可以使水体循环装置104在逆流运行模式下运行；在上部水体的溶氧量(DO)为7以下的情况下，使水体循环装置104在正常运行模式下运行。

控制装置106用于通过温度传感器121、pH传感器123、DO传感器125等而监视湖沼50的水温、pH浓度及溶氧量的变化，并据此控制水体循环装置104的运行模式。控制装置106可以将湖沼50的水温、pH浓度及溶氧量存储在数据库中，从而预测其变化状态。

根据本发明的实施例，可以通过在湖沼50内配备一次捕食生物的栖息地，并改变水下载体装置102下部的光利用环境，从而抑制浮游植物的增殖。即，能够借助于由水下载体装置102引起的生态环境的组成而通过生物学的方式防止浮游植物的增殖。如上所述，因为可以通过生物学的方式而预先防止浮游植物的增殖，因此可以防止发生关于藻类抑制的二次污染的问题，并且可以利用小成本防止藻类增殖。即，目前在藻类产生以后通过事后处理的方式而使用了药品等，但是药品的大部分依赖进口，因此需要相当大的成本，并产生由于药品的使用的二次污染问题，相反，本发明的实施例通过生物学(生态学)的方式而防止了浮游植物的增殖，因此不会发生2次污染的问题，并在设置后需要少量的维护费用，从而能够利用小成本来有效地控制藻类的增殖。

图8是示出连接多个根据本发明的一实施例的水下载体装置的状态的图。

参照图8，水下载体装置102可以连接有多个。图8中示出了连接19个水下载体装置102的状态。如上所述，如果连接多个水下载体装置102，则可以大面积地确保借助于水下载体装置102的一次捕食生物的栖息地，并且可以确保较宽的水下载体装置102下部的光合作用阻断区域。水体循环装置104可以设置于各个水下载体装置102，但不限于此，也可以在每若干个水下载体装置102中设置一个。

以上，通过代表性的实施例而对本发明进行了详细的说明，但是在本发明的所属技术领域具有基本知识的人员可以理解到，在不脱离本发明的范围的情况下，可以进行多种变形。所以本发明的权利范围不应局限于说明的实施例，而是应根据权利要求书及其等同概念而被确定。