[논문]바이오플락 기술을 활용한 순환침전시스템에 따른 넙치(Paralichthys olivaceus)의 양성

조영록; 김현수; 김수경; 김수경; 김석렬; 허영백; 김준환

doi:10.11626/kjeb.2019.37.2.129

[국내논문] 바이오플락 기술을 활용한 순환침전시스템에 따른 넙치(Paralichthys olivaceus)의 양성
Bio-floc technology application in olive flounder, Paralichthys olivaceus aquaculture according to the difference of closed recirculating systems 원문보기

환경생물 = Korean journal of environmental biology, v.37 no.2, 2019년, pp.129 - 135

조영록 (국립수산과학원 서해수산연구소) , 김현수 (국립수산과학원 서해수산연구소) , 김수경 (국립수산과학원 서해수산연구소) , 김수경 (국립수산과학원 서해수산연구소) , 김석렬 (국립수산과학원 서해수산연구소) , 허영백 (국립수산과학원 서해수산연구소) , 김준환 (국립수산과학원 서해수산연구소)

초록
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이 연구는 초기 넙치종묘(2.69±0.35 g)를 바이오플락으로 6개월간 1차 양성한 넙치를 이용하여, 침전조 매질(대조구, 바이어볼, 파판)별 7개월간 사육양성을 수행하였다. 7개월간 모니터링 결과 수질은 초기 이후, 주요 독성물질인 암모니아 및 아질산 1 mg L^-1 이하로 안정적으로 유지되었다. 사료계수(FCR)는 사육 5~6개월에 대조구에서 유의적으로 낮게 나타났지만, 사육 7개월에는 높은 성장을 나타내며 다른 구간과 비슷한 사료계수를 나타내었다. 본 실험에서 모든 시스템에서 안정적인 성장과 수질환경이 유지되었으며, 본 실험 모니터링 결과는 최근 환경오염으로 문제가 되고 있는 유수식 넙치양식에서 친환경 미래양식인 바이오플락으로의 전환을 위한 기초자료로 활용될 수 있을 것이다.

Abstract ▼ AI-Helper

Juvenile Paralichthys olivaceus (mean weight 685.3±36.7 g) were raised in different and closed recirculating bio-floc system (control, bio-ball, and shelter) for 7 months. The water environment such as water temperature, dissolved oxygen, salinity, pH, and alkalinity according to the difference of closed recirculating system remained stable during the rearing period. No significant changes were observed in dissolved inorganic nitrogen such as ammonia, nitrite, and nitrate were observed in different closed recirculation system. The final weights according to the difference of closed recirculating were 1,524 g (control), 1,674 g (bio-ball), and 1,630 g (shelter). The survival rate was higher than 98%, and the final FCRs (Feed coefficient ratio) were 1.2, 1.1, and 1.2. The results of this study indicated high growth and survival rate in all systems.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

2018a). 따라서 본 실험의 목적은 바이오플락을 이용한 넙치양식에서 시스템을 안정화하기 위해 순환침전시스템 차이에 따른 사육 수질환경 및 성장의 모니터링을 통해 바이오플락 넙치 양식가능성 확인 및 시스템 탐색에 있다.

제안 방법

2mgL^-1, 질산 100mgL^-1)를 이용하였으며, 접종 초기 수질조건은 Table 1과 같다. 사육 실험은 수조(5 ton) 당 50마리씩 입식하여, 실험구간 당 2반복으로 총 6개 수조 300마리로 사육양성하며 모니터링을 실시하였다.
7 g의 미성어(300마리)를 실험에 이용하였다. 침전시스템은 사육수조에서 침전조와 포기조를 거처 다시 사육수조로 흐르는 방식으로, 침전조의 매질은 바이어볼(Ø 25mm 크기의 3m³의 양), 파판(54×32cm 파판 전복 종묘 부착 틀에 30개씩 끼워서 총 140개 수용)을 이용하였으며, 매질이 없는 대조구를 포함하여 3종류의 시스템을 구축하였다(Fig. 1). 바이오플락 사육수는 기존에 넙치를 사육하면서 조성된 안정적 수질의 바이오플락 사육수(암모니아 0.

대상 데이터

본 실험에 사용한 실험어인 넙치는 평균 무게 2.69±0.35 g의 치어를 받아 바이오플락으로 6개월간 양성한 평균 무게 685.3±36.7 g의 미성어(300마리)를 실험에 이용하였다. 침전시스템은 사육수조에서 침전조와 포기조를 거처 다시 사육수조로 흐르는 방식으로, 침전조의 매질은 바이어볼(Ø 25mm 크기의 3m³의 양), 파판(54×32cm 파판 전복 종묘 부착 틀에 30개씩 끼워서 총 140개 수용)을 이용하였으며, 매질이 없는 대조구를 포함하여 3종류의 시스템을 구축하였다(Fig.

데이터처리

성장은 주간 측정을 실시하여 성장률을 분석하였으며, 침전시스템(대조구, 바이어볼, 파판) 차이에 따른 월별 유의성 검정에서 이를 활용하였다(n=60). 실험 분석 결과에 대한 통계학적 유의성은 SPSS 통계 프로그램(SPSS Inc.)을 이용하여 ANOVA test를 실시하여 Tukey’s multiple range test를 통해 p<0.05 일 때 유의성이 있는 것으로 간주하였다.

이론/모형

수온, 염분, 용존산소 및 pH는 휴대용 수질분석기(YSIEXO2, YSI Inc., USA)를 이용하여, 일일 2회 측정하여 모니터링 하였다. 수온은 겨울철 보일러 및 여름철 냉각기를 이용하여 적정 사육수온을 유지해 주었다.
암모니아, 아질산 및 질산 측정은 암모니아, 아질산 및 질산 분석용 키트(Merck & Co., Inc., USA)를 이용하여 매일 측정하였다. 포도당을 탄소원으로 이용하여 암모니아 수준을 안정적으로 유지했으며, 아질산 증가 시 배양하는 아질산분해미생물을 이용하였다.

성능/효과

본 연구 결과 모든 순환침전매질에서 수질환경 및 성장에서 유의적 변화 없이 안정적인 성장을 이루어냈다. 본 연구를 통해 순환침전시스템을 이용해 안정적인 바이오플락 넙치 사육양성을 성공적으로 이루어, 순환침전시스템을 적용한 바이오플락 넙치양식 가능성을 확인했다. 본 연구의 결과는 향후 넙치양식에서 유수식에서 바이오플락으로의 전환을 위한 기초자료로 활용될 수 있을 것이다.
본 연구결과 시스템에 따른 최종 생존율은 100% (대조구), 99% (bio-ball), 그리고 98%(shelter)의 높은 생존율을 나타내었으며, 월별 시스템에 따른 생존율의 유의적 차이는 나타나지 않았다. 본 연구에서 시스템별 최종 FCR(Feed coefficient ratio)은 1.2 (대조구), 1.2 (bio-ball), 그리고 1.1 (shelter)을 나타내었다. 대조구의 경우 4월과 5월의 경우 bio-ball 및 shelter 구간에 비해 낮은 사료효율이 나타났지만, 이후 5월 비슷한 수준으로 돌아왔다.
암모니아 및 아질산의 질산화과정에 의해 사육기간에 따른 질산염 수치는 높아졌지만, 생물에게 영향을 미치는 수준은 아니었다. 전반적으로 시스템별 12월부터 6월까지 7개월간 사육수질환경은 안정적으로 유지되었다.

후속연구

본 연구를 통해 순환침전시스템을 이용해 안정적인 바이오플락 넙치 사육양성을 성공적으로 이루어, 순환침전시스템을 적용한 바이오플락 넙치양식 가능성을 확인했다. 본 연구의 결과는 향후 넙치양식에서 유수식에서 바이오플락으로의 전환을 위한 기초자료로 활용될 수 있을 것이다. 지속 가능한 어류양식산업을 위해, 환경-생태친화적인 양식기법의 도입 및 이용은 선택이 아닌 필수가 되고 있다.
지속 가능한 어류양식산업을 위해, 환경-생태친화적인 양식기법의 도입 및 이용은 선택이 아닌 필수가 되고 있다. 향후 바이오플락기술을 이용한 넙치 양성기술개발을 위한 다양한 연구를 통해 고찰이 이루어져야 할 것이다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	바이오플락 시스템을 적용한 양식의 단점은 무엇인가?	수질환경은 양식에서 안정적인 사육양성을 위한 필수적인 요소이다. 바이오플락은 환경독립적 운영을 통해 외부환경에 영향을 받지 않는 장점은 있지만, 수질 안정화가 이루어지지 않을 시 암모니아 쇼크 및 아질산 중독 등 양식생물에게 악영향을 줄 수도 있다(Kim et al. 2018b).
	양식에 사용되는 바이오플락 시스템이란 무엇인가?	바이오플락 시스템(Bio-floc system)은 대표적인 친환경 양식 기법 중 하나로, 유용미생물을 이용하여 수중의 암모니아와 아질산질소를 효과적으로 제거함으로써 사육수 를 교환하지 않고, 외부 바이러스 및 세균의 침입에 영향을 받지 않는다(Kim et al. 2018a).
	양식에서 바이오플락 기술은 어떤 장점을 가지고 있는가?	2018a). 또한 바이오플락 기술(Bio-floc technology)은 양식용수를 재사용함에 따라 높은 양식효율, 낮은 운영비용 및 환경영향 최소화 등의 장점을 가진 획기적인 기술이다(Azim and Little 2008; Hargreaves 2013; Luo et al. 2014; Day et al.

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용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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