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문제 정의
- , 2020a, 2020b), 수온이 인공 1세대 명태의 종자생산에 미치는 영향에 관한 연구는 이루어진 바 없 다. 따라서 본 연구에서는 수온이 인공 1세대 명태 수정란의 부화와 자어의 성장에 미치는 영향에 대하여 조사하였다.
- 수온은 양식 대상어의 종자생산에 영향을 미치는 중요한 환경 요인이다. 본 연구는 최근 급격한 자원 감소를 보이고 있는 한해성 어종인 명태의 안정적인 종자생산을 위한 기초자료로 활용하기 위해 수온이 명태의 부화 및 초기 자어 성장에 미치는 영향을 조사하였다. 수정란의 생존율은 5℃가 8℃와 11℃에 비 하여 높게 나타났으며, 부화율은 8℃에서 가장 우수하게 나타났다.
제안 방법
- 수온별 명태 자어의 성장을 조사하기 위하여 2019년 1월에 인공 1세대 명태가 자연 산란한 수정란을 12개의 300 L FRP 원형수조(수량: 200 L)에 동일한 양(1,000립)의 수정란을 각 수조에 수용한 후 살균 및 여과한 8℃의 해수에서 부화시켰다. 부 화 직후 자어의 설정한 수온구로의 수용은 폐사가 심하기 때문에 부화 후 2주간 8℃에서 각 수온별(5, 8 및 11℃) 사육 수온에 맞게끔 점차적으로 수온을 조절하여 3반복구로 실험을 진행하였다. 사육실험 개시 전 각 수온별 실험수조의 자어의 개체 수를 카운팅하여 동일한 사육밀도(500마리/수조)로 조절한 뒤 사육실험을 진행하였다.
- 수정란의 생존율 조사는 1일 1회 폐사를 관찰하고 비이커내 사육수의 50%를 살균 및 여과한 해수 (33 psu)로 환수하였으며, 총 관찰기간은 12일간이었다. 부화율 조사는 첫 부화시점부터 완전(100%) 부화시점까지 6시간 간격으로 28일간 조사하였다.
- presso (INVE, Dendermonde, Belgium)로 영양강화한 rotifer를 공급하였고, 공급 밀도는 사육이 진행됨에 따라 3개체/mL에 서 10개체/mL로 증가시키면서 모든 실험수조에 동일하게 1일 2회 공급하였다. 사육 8주차부터 12주차까지는 S. presso로 영 양강화한 rotifer와 Artemia nauplii를 각각 10개체/mL와 1.5개체/mL의 밀도로 모든 실험수조에 1일 2회 공급하였다. 사육시험 기간 동안의 평균 염분은 33.
- 부 화 직후 자어의 설정한 수온구로의 수용은 폐사가 심하기 때문에 부화 후 2주간 8℃에서 각 수온별(5, 8 및 11℃) 사육 수온에 맞게끔 점차적으로 수온을 조절하여 3반복구로 실험을 진행하였다. 사육실험 개시 전 각 수온별 실험수조의 자어의 개체 수를 카운팅하여 동일한 사육밀도(500마리/수조)로 조절한 뒤 사육실험을 진행하였다. 총 사육기간은 12주였으며 사육실험 개시(부화 후 14일령)부터 8주차까지는 상업용 영양강화제인 S.
- 수온별 명태 자어의 성장을 조사하기 위하여 2019년 1월에 인공 1세대 명태가 자연 산란한 수정란을 12개의 300 L FRP 원형수조(수량: 200 L)에 동일한 양(1,000립)의 수정란을 각 수조에 수용한 후 살균 및 여과한 8℃의 해수에서 부화시켰다.
- 3 kg)의 자연 방란과 방정을 통하여 수정된 수정란을 확보하였다. 수정란은 수온별 부화율을 평가하기 위하여 300 L 원형 fiberreinforced plastic (FRP) 수조(수량: 200 L)에 히트펌프를 이용 하여 5, 8 및 11℃를 실험구로 설정하고 수온을 유지하였다. 실 험에 이용된 수온 실험구(5, 8 및 11℃)는 Yoo et al.
- 실험에 이용된 각 수정란은 자 외선살균기와 마이크로필터(ø 50 μm)로 살균 및 여과한 자연 해수(33 psu)가 담긴 실험구별 3개의 1 L 비이커에 각각 600립씩 수용한 후 수온이 유지되고 있는 원형 FRP 수조에 두고 3반 복구로 실험을 진행하였다. 수정란의 생존율 조사는 1일 1회 폐사를 관찰하고 비이커내 사육수의 50%를 살균 및 여과한 해수 (33 psu)로 환수하였으며, 총 관찰기간은 12일간이었다. 부화율 조사는 첫 부화시점부터 완전(100%) 부화시점까지 6시간 간격으로 28일간 조사하였다.
- 수정란은 수온별 부화율을 평가하기 위하여 300 L 원형 fiberreinforced plastic (FRP) 수조(수량: 200 L)에 히트펌프를 이용 하여 5, 8 및 11℃를 실험구로 설정하고 수온을 유지하였다. 실 험에 이용된 수온 실험구(5, 8 및 11℃)는 Yoo et al. (2015)와 Koenker et al. (2018)의 연구결과를 고려하여 국내에서 겨울철 을 제외한 다른 계절에는 3℃ 이하의 사육수로 냉각하기에는 많은 비용이 지출되는 점을 감안하여 3℃보다 높은 수온 구간 을 설정하여 실험을 진행하였다. 실험에 이용된 각 수정란은 자 외선살균기와 마이크로필터(ø 50 μm)로 살균 및 여과한 자연 해수(33 psu)가 담긴 실험구별 3개의 1 L 비이커에 각각 600립씩 수용한 후 수온이 유지되고 있는 원형 FRP 수조에 두고 3반 복구로 실험을 진행하였다.
- 실험에 이용된 각 수정란은 자 외선살균기와 마이크로필터(ø 50 μm)로 살균 및 여과한 자연 해수(33 psu)가 담긴 실험구별 3개의 1 L 비이커에 각각 600립씩 수용한 후 수온이 유지되고 있는 원형 FRP 수조에 두고 3반 복구로 실험을 진행하였다.
- 38 mg/L였으며, 광주기는 형광등을 이용하여 12 L (light): 12 D (dark) 조건으로 유지하였다. 자어의 사육기간 동안의 성장 정도를 평가하기 위하여 4주 간격(4, 8 및 12주)으로 각 실험수조 당 20마리를 무작위로 샘플하여 전장(mm)과 체중(mg)을 각각 측정하였다.
- 사육실험 개시 전 각 수온별 실험수조의 자어의 개체 수를 카운팅하여 동일한 사육밀도(500마리/수조)로 조절한 뒤 사육실험을 진행하였다. 총 사육기간은 12주였으며 사육실험 개시(부화 후 14일령)부터 8주차까지는 상업용 영양강화제인 S. presso (INVE, Dendermonde, Belgium)로 영양강화한 rotifer를 공급하였고, 공급 밀도는 사육이 진행됨에 따라 3개체/mL에 서 10개체/mL로 증가시키면서 모든 실험수조에 동일하게 1일 2회 공급하였다. 사육 8주차부터 12주차까지는 S.
대상 데이터
- 수온별 수정란 부화율을 조사하기 위하여 2018년 12월에 국립수산과학원 동해수산연구소에서 20 ton 사각 콘크리트 수조 에서 8℃에 사육 중인 인공 1세대 명태 친어(마리당 평균 2.3 kg)의 자연 방란과 방정을 통하여 수정된 수정란을 확보하였다. 수정란은 수온별 부화율을 평가하기 위하여 300 L 원형 fiberreinforced plastic (FRP) 수조(수량: 200 L)에 히트펌프를 이용 하여 5, 8 및 11℃를 실험구로 설정하고 수온을 유지하였다.
데이터처리
- Different letters in the same days of rearing indicated significant differences(P<0.05) by Duncan’s multiple range test.
- SPSS program version 25.0 (SPSS Michigan Avenue, Chicago, IL, USA)를 이용하여 One-way ANOVA와 Duncan’s multiple range test (Duncan, 1955)로서 각 실험구간의 유의성을 검증하였으며, 자어의 사육기간 간 생존율 및 성장 결과는 반복측정 분산분석(Repeated Measures ANOVA)을 실시하여 사육기간과 수온 사이의 교호작용을 검토하였다.
이론/모형
- 이처럼 종에 따라 주어진 수온에 따른 난 발생과 부화 시간의 변이는 큰 것으로 사료된다. 또한 본 연구에서 수온이 높아질수록 완전 부화까지의 소요시간이 짧아지는 것으로 보아 수온이 증가할수록 난 발생 속도가 짧아지는 정상관계를 가지므로, 생체 반응의 온도 의존성 에 관한 지표인 Q10의 법칙에 부합하였다(Lee et al., 1997).
성능/효과
- 5 및 10℃) 중 10℃에서 가장 높은 폐사율을 보였고, 수온이 낮아질수록 우수한 생존율 보였다. 그러나 본 연구에서 부화 14일령 명태 자어의 11℃에서의 사육 은 생존에 있어 부정적인 영향을 미치는 것으로 나타났지만, 성장(전장 및 체중)은 다른 수온 실험구에 비하여 우수하게 나타났다. Koenker et al.
- 그러나 수온별 자어의 사육실험 종료시 전장은 11℃ 실험구가 5℃와 8℃ 실험구보다 유의적으로 길게 나타났으며(P<0.05), 전중은 11℃ 실험구가 5℃와 8℃ 실험구에 비해 유의적으로 무겁게 나타났다(P<0.05).
- 본 연구에서도 명태 자어 사육에 있어 생존율과 성장은 수온과 매우 밀접한 관계를 보였다. 본 연구 조건에서 명태 자어는 전체 사육기간 동안 5℃에서 가장 안정적인 생존율을 보였으며, 8℃ 와 11℃ 순으로 낮은 생존율을 보였다. Yoo et al.
- , 2018). 본 연구에서 11℃에서 수정란의 첫 부화까지의 시간은 약 8일로 실험구 중 가장 빨랐고, 50% 부화 까지는 10일이었으며, 완전 부화까지는 약 13일인 것으로 나타 났다. 본 연구결과와 유사하게 lesser sandeel은 실험구(6, 7, 8, 9, 10℃ 및 11℃) 중 11℃에서 첫 부화까지의 시간은 19일, 50% 부화까지는 22일 및 완전 부화까지 걸리는 시간은 28일로 실험구 중 가장 빠른 부화 시간을 보였다(Régnier et al.
- , 1994). 본 연구에서는 명태 수정란 의 생존율은 수온이 낮은 5℃에서 가장 우수한 생존율을 보였으나, 부화율은 8℃에서 가장 높게 나타났다. 이는 명태 인공 수정란의 부화율 향상을 위해서는 자연에서의 부화 수온보다 약 3℃ 높은 8℃가 적합한 것으로 판단된다.
- 해산어류 종자생산에 있어 자어의 생존과 성장은 수온, 성장 단계 및 영양적 측면과 밀접한 관계가 있다(Hurst, 2007). 본 연구에서도 명태 자어 사육에 있어 생존율과 성장은 수온과 매우 밀접한 관계를 보였다. 본 연구 조건에서 명태 자어는 전체 사육기간 동안 5℃에서 가장 안정적인 생존율을 보였으며, 8℃ 와 11℃ 순으로 낮은 생존율을 보였다.
- 사육 4주, 8주 및 12주째 수온별 자어의 생 존율은 전체 사육기간 동안 5℃ 실험구가 8℃와 11℃ 실험구 보다 유의적으로 높은 생존율을 보였다(P<0.05).
- 본 연구는 최근 급격한 자원 감소를 보이고 있는 한해성 어종인 명태의 안정적인 종자생산을 위한 기초자료로 활용하기 위해 수온이 명태의 부화 및 초기 자어 성장에 미치는 영향을 조사하였다. 수정란의 생존율은 5℃가 8℃와 11℃에 비 하여 높게 나타났으며, 부화율은 8℃에서 가장 우수하게 나타났다. 그러나 첫 부화, 50% 부화 및 완전 부화까지의 소요 시간은 11℃가 5℃와 8℃에 비하여 빠르게 나타났다.
- 이상의 결과를 고려하면 8℃ 이하에서 냉수성 어종인 명태의 안정적인 종자생산이 가능할 것으로 판단된다. 또한 본 연구는 동해 특산품종인 명태의 종자를 생산하는 데 있어 기초자료로 활용될 것으로 기대되며, 앞으로 명태 종자의 안정적인 생산성 향상을 위한 최적의 사육환경(염분, 사육밀도, 먹이생물, 광주기 등)에 대한 다양한 연구 수행이 필요하다고 판단된다.
- 이후에도 비교적 낮은 수온인 5℃ 실험구가 가장 우수한 생존율을 보였으며(P<0.05), 다음으로 8℃와 11℃ 순으 로 높은 생존율을 보였다.
- 자어의 생존율, 전장 및 체중은 사육기간이 진행됨에 따 라 유의하게(P<0.05) 변하는 것으로 나타났고, 수온과 사육 기간 사이(water temperature ×week)에 교호작용이 유의하게 (P<0.05) 나타났다.
후속연구
- 그러나 본 연구에서 명태 수정란의 생산에 있어 부화율 결과만을 바탕으로 적정 수온을 구명하기에는 다소 부족한 부분이 있는 것으로 사료되며, 추후 기형율 등을 포함한 발생·생리학적 분석을 바탕으로 한 적정 수온 구명 연구가 수행될 필요가 있다.
- 이상의 결과를 고려하면 8℃ 이하에서 냉수성 어종인 명태의 안정적인 종자생산이 가능할 것으로 판단된다. 또한 본 연구는 동해 특산품종인 명태의 종자를 생산하는 데 있어 기초자료로 활용될 것으로 기대되며, 앞으로 명태 종자의 안정적인 생산성 향상을 위한 최적의 사육환경(염분, 사육밀도, 먹이생물, 광주기 등)에 대한 다양한 연구 수행이 필요하다고 판단된다.
- 이와 같이 수온이 증가함에 따라 생존율은 감소되나 성장은 증가하는 경향은 다른 어류에서도 보고된 바 있으나 (Luczynski, 1991; Matoušek et al., 2017), 이에 대한 정확한 원인을 파악하기 위한 사육환경, 먹이의 질, 먹이공급전략 등을 고려한 추가적인 연구가 수행되어야 한다.
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