초록 ▼

Ⅳ. 연구개발 결과
1. 저염분 해수사육 및 양식을 위한 순화방법 구명
가. 염분별, 크기별 성장도 및 생존율 비교
(1) 염분별 치어의 성장도 및 생존율
실험종료시 자연해수, 20, 10, 5 psu에서 실험어의 체장은 각각 143.3±0.9, 146.8±1.0, 143.7±3.3, 146.7±0.3 mm였으며, 체중은 각각 82.63±1.0, 92.7±5.0, 82.6±5.5, 83.5±1.3 g으로 20 psu에서 가장 성장이 빨랐으나, 실험구별 유의차는 인정되지 않았다. 또한 실험종료시 증중률, 사료섭취

Ⅳ. 연구개발 결과
1. 저염분 해수사육 및 양식을 위한 순화방법 구명
가. 염분별, 크기별 성장도 및 생존율 비교
(1) 염분별 치어의 성장도 및 생존율
실험종료시 자연해수, 20, 10, 5 psu에서 실험어의 체장은 각각 143.3±0.9, 146.8±1.0, 143.7±3.3, 146.7±0.3 mm였으며, 체중은 각각 82.63±1.0, 92.7±5.0, 82.6±5.5, 83.5±1.3 g으로 20 psu에서 가장 성장이 빨랐으나, 실험구별 유의차는 인정되지 않았다. 또한 실험종료시 증중률, 사료섭취량, 일간성장률, 사료효율에 서도 염분에 따른 차이를 보이지 않았다. 자연수, 20 psu 및 10 psu의 생존율은 실험종료시까지 100%를 나타내었으며, 5 psu에서는 단 1마리만 폐사하였다.
(2) 염분별 치어의 삼투압조절능력
실험개시시에 혈장 Na⁺ 수준은 10 psu와 5 psu가 자연수와 20 psu에 비하여 유의하게 낮았으나, 20 psu은 자연해수와 차이를 나타내지 않았다. 30일째 역시 10 psu와 5 psu가 자연해수에 비해 낮았다. 실험종료시인 90일째 20 psu와 10psu는 자연수와 차이를 나타내지 않았으나 5 psu는 자연해수에 비해 유의하게 낮았다. 실험개시시에 혈장 Cl- 수준은 Na⁺와 마찬가지로 10 psu와 5 psu가 자연해수와 20 psu에 비하여 유의하게 낮았으나, 20 psu는 자연해수와 차이를 나타내지 않았다. 30일째 역시 5 psu가 자연해수와 20 psu에 비하여 낮았으며, 60일째에는 5 psu가 다른 염분에 비하여 유의하게 낮았다. 그러나 90일째에는 모든 염분사이에서 차이를 나타내지 않았다. 실험개시시부터 30일까지 10 psu와 5psu가 자연해수에 비하여 유의하게 낮았으나, 60일째에는 모든 염분에서 유의한 차이를 보이지 않았다. 그러나 90일째에는 5 psu가 다른 염분에 비하여 유의하게 낮았다.
(3) 염분별 치어의 스트레스 반응
실험개시시와 60일째 혈장 cortisol은 20, 10 및 5 psu가 자연해수에 비하여 유의하게 높았으나, 실험종료시인 90일째에는 모든 염분에서 유의한 차이를 보이지 않았다. 실험개시시에 혈장 glucose 농도는 모든 염분에서 차이가 없었으나, 30일째에는 20, 10 및 5 psu가 자연수에 비하여 유의하게 높았다. 그러나 60일째부터는 모든 염분에서 차이를 보이지 않았다. 실험종료시 자연해수, 20, 10 및 5 psu의 hematocrit (Ht)는 18.9±0.5~21.1±2.4%로 염분별 유의한 차이는 나타나지 않았으며, hemoglobin (Hb) 또한 3.5±0.2~3.7±0.1 g/dL로 서로간의 차이를 보이지 않았다.
(4) 염분별 치어의 면역반응
사육수의 염분이 강도다리의 면역능에 미치는 영향은 혈청 lysozyme 활성을 이용하여 측정하였다. Lysozyme 활성 조사 결과, 자연해수에 비하여 염분이 낮아질수록 lysozyme 활성이 다소 낮아지는 경향을 나타내었으나, 실험구간에 유의적인 차이는 보이지 않았다. 사육수의 염분이 강도다리의 방어능에 미치는 영향을 조사하기 위하여 실험 90일째 Edwardsiella tarda로 복강 주사 후 누적폐사율을 조사하였다. 결과, 실험 6일째 자연해수서 누적폐사율이 85%, 자연해수를 제외한 모든 실험구는 100%를 나타내어, 자연해수가 다소 낮은 폐사율을 나타내었다.
(5) 염분별 성어의 생존율
강도다리의 성어를 해수 및 담수에서 90일간 사육하면서 생존율을 관찰한 결과, 해수 및 담수에서 각각 95%, 90%로 해수사육이 생존율이 다소 높았으나, 두 실험구간 유의한 차이는 인정되지 않았다.
나. 염분변화에 따른 삼투압조절 능력과 스트레스 반응 조사
(1) 삼투압조절 능력
실험 1일째 35, 20, 15, 10, 5 및 0 psu구에서 혈장 Na⁺는 각각 158.0±1.7, 158.5±1.2, 157.5±1.2, 155.5±0.6, 152.0±12.3, 150.8±0.6 mEq/L로 20, 15, 10, 5 psu구는 자연해수와 차이를 보이지 않았으나, 0 psu구는 자연해수보다 유의하게 낮았다. 또한 2일째와 3일째에도 0 psu구는 다른 실험구에 비하여 유의하게 낮았다. 실험 1일째 35, 20, 15, 10, 5 및 0 psu구에서 혈장 K⁺는 각각 2.3±0.3, 2.6±0.1, 2.6±0.2, 2.8±0.1, 2.9±0.2, 3.1±0.2 mEq/L로 20, 15, 10, 5 psu구는 자연해수구와 유의한 차이를 보이지 않았으나, 0 psu구는 자연해수구보다 유의하게 높았다. 그러나 2일째와 3일째에는 모든 실험구에서 유의한 차이를 보이지 않았다. 실험 1일째 35, 20, 15, 10, 5 및 0 psu구에서 혈장 삼투질농도는 각각 328.3±7.6, 316.8±5.3, 314.8±6.0, 312.8±3.1, 299.5±3.3, 293.8±3.9 mOsm/kg으로 20, 15, 10psu구는 자연해수와 차이를 보이지 않았으나, 5, 0 psu구는 자연해수보다 유의하게 낮았다. 그러나 실험 3일째에는 5 psu구가 자연해수구와 차이를 보이지 않았으며, 0 psu구만이 나머지 실험구에 비해 유의하게 낮았다.
(2) 스트레스 반응
각 염분별 어체의 스트레스 반응을 조사하기 위하여 혈장 glucose를 분석한 결과, 1일째 모든 실험구의 glucose 농도는 17.3±2.8~27.8±3.9 mg/dL였으며, 2일째와 3일째에 각각 23.0±2.8~28.5±1.8 mg/dL, 20.0±3.5~28.3±0.5 mg/dL로 염분별 유의한 차이는 인정되지 않았다.
다. 호르몬 처리에 따른 삼투압조절 능력과 스트레스 반응 조사
(1) EXP.Ⅰ(oPRL 처리)
(가) 삼투압조절 능력
실험 3일째 대조구, sham구 및 호르몬 처리구의 혈장 Na⁺는 자연해수구보다 낮았다. 10 ㎍/g구는 대조구와 sham구와 차이를 보이지 않았으나, 30 ㎍/g구는 148.3±2.4 mEq/L로 10 ㎍/g구의 154.7±1.3 mEq/L보다 유의하게 낮았다. 자연해수구, 대조구, sham구 및 호르몬 처리구의 혈장 K⁺는 1.8±0.1~2.2±0.2 mEq/L로 실험구간 유의한 차이를 보이지 않았다. 대조구, sham구 및 호르몬 처리구의 혈장 Cl-은 자연해수구보다 낮았으며, 자연해수구를 제외한 실험구의 Cl-은 136.2±2.2~142.5±1.8 mEq/L로 서로간에 유의차를 보이지 않았다. 대조구, sham구의 혈장 삼투질농도는 자연해수구와 차이를 보이지 않았으나, 모든 호르몬 처리구는 자연해수보다 유의하게 낮았다. 또한 30 ㎍/g구는 293.3±3.0 mOsm/kg으로 sham구의 311.0±4.9 mOsm/kg보다 유의하게 낮았다.
(2) EXP.Ⅱ(T3 처리)
(가) 삼투압조절 능력
실험 3일째 대조구, sham구 및 5 ㎍/g구의 혈장 Na⁺는 각각 146.7±1.5, 146.0±1.9, 148.7±1.6 mEq/L로 자연해수구의 146.7±1.5 mEq/L보다 낮았으나, 5, 10 ㎍/g구는 각각 160.2±3.9, 153.8±2.9 mEq/L로 자연해수구와 차이를 보이지 않았다. 자연해수구, 대조구, sham구 및 호르몬 처리구의 혈장 K⁺는 2.1±0.3~2.3±0.1 mEq/L로 실험구간 유의한 차이를 보이지 않았다. 대조구, sham구 및 5 ㎍/g구의 혈장 Cl-은 각각 132.8±1.6, 130.5±3.1, 132.0±3.0 mEq/L로 자연해수구의 146.8±2.0 mEq/L보다 낮았으나, 5, 10 ㎍/g구는 각각 141.2±3.7,139.0±3.9 mEq/L로 자연해수구와 차이를 보이지 않았다. 대조구, sham구 및 호르몬 처리구의 혈장 삼투질농도는 자연해수구보다 낮았으며, 자연해수구를 제외한 모든 실험구의 삼투질농도는 264.5±4.7~275.7±3.0 mOsm/kg으로 서로간에 차이를 보이지 않았으나, 호르몬 농도가 높을수록 그 수준은 상승하는 것으로 나타났다.
(나) 스트레스 반응
자연해수구, 대조구, sham구 및 호르몬 처리구의 혈장 glucose는 27.0±2.6~32.8±2.5 mg/dL로 실험구간 유의한 차이를 보이지 않았다.
2. 저염분 해수사육에 따른 건강도 및 성 성숙 조사
가. 저염분 해수사육에 따른 어체의 생리조건 및 삼투압조절 능력과 스트레스 반응
(1) 삼투압조절
혈장 Na⁺ 수준은 30일째 0 psu구가 자연해수구에 비해 낮았으나, 저염분 해수인 10, 20 psu는 자연해수구와 차이를 보이지 않았다. 60일째와 종료시인 90일째에 0 psu구는 나머지 실험구에 비해 Na⁺ 수준이 낮았으나, 유의한 차이는 인정되지 않았다. 혈장 K⁺ 수준은 30일 및 60일째 20 psu구가 자연해수구보다 높았으나, 90일째에는 차이를 보이지 않았다. 담수구인 0 psu와 10 psu구는 사육 종료시까지 자연해수구와 차이가 없었다. 사육 개시시를 제외한, 30일째부터 90일째까지 0 psu구의 Cl- 수준은 다른 실험구보다 유의하게 낮았으며, 저염분 해수인 10 psu 및 20 psu구는 사육기간 동안 자연해수구와 차이를 보이지 않았다. 30일째 혈장 0 psu구의 혈장 Ca는 10 psu, 20 psu 및 자연해수구보다 낮았으나, 60일째부터는 모든 실험구에서 유의한 차이를 나타내지 않았다. 사육기간 동안 0psu, 10 psu, 20 psu구는 자연해수구와 유의한 차이는 인정되지 않았으나, 0 psu구에서 상대적으로 가장 낮은 값을 보였다. 혈장 삼투질농도 수준은 30일째 0psu구와 10 psu구가 자연해수구보다 낮았으며, 60일째부터 종료시까지 0 psu구만 나머지 실험구에 비해 유의하게 낮았다. 10 psu는 60일째부터, 20 psu구에서는 실험기간동안 자연해수구와 차이를 보이지 않았다.
(2) 스트레스 반응
혈장 cortisol 수준은 30일째부터 사육 종료시까지 0 psu구가 나머지 실험구보다 유의하게 높았으며, 10 psu 및 20 psu구는 자연해수구와 차이를 보이지 않았다. 혈장 glucose 수준은 실험기간 동안 모든 실험구에서 유의한 차이가 나타나지 않았으나, 90일째 0 psu구가 가장 낮았다. 혈장 total protein 수준 또한 실험기간 동안 염분에 따른 유의한 차이가 나타나지 않았으나, 90일째 0 psu구에서 가장 낮은 값을 보여 glucose와 유사한 변화를 보였다.
(3) 성장 및 생존율
체장 성장은 사육 30일째까지 모든 실험구사이에서 차이를 보이지 않았으나, 60일과 90일째에는 20 psu구에서 가장 성장이 빨라 0 psu보다 유의한 차이를 보였다. 체중은 30일째에 10 psu, 20 psu 및 자연해수구가 0 psu구보다 성장이 빨랐으며, 이러한 결과는 90일째까지 이어졌다. 사육 종료시 자연해수구가 저염분해수실험구보다 체중값이 높았으나 유의한 차이는 인정되지 않았다. 또한 사육종료시 성장관련을 조사한 결과, 증중률은 자연해수구가 0 psu, 10 psu구보다 높았으나 20 psu구와는 유의한 차이가 없었다. 일간성장률은 10 psu, 20 psu구 및 자연해수구사이에서는 차이가 나타나지 않았으나, 0 psu구는 이들보다 낮았다. 사료섭취량은 자연해수구가 가장 많았으며, 20 psu구는 자연해수구와 차이가 없었으나, 0 psu, 10 psu구는 자연해수구부에 비해 유의하게 낮았다. 사료효율은 10psu, 20 psu구 및 자연해수구사이에서는 차이가 나타나지 않았으며, 0 psu구보다 유의하게 높았다. 실험기간 동안 0 psu구에서 단 1마리만 폐사하였으며, 나머지 실험구에서는 모든 실험어가 생존하였다.
(4) 질병 및 면역능 조사
기생충성 질병 검사 결과, 모든 실험구의 강도다리의 아가미와 체표에서 기생충이 검출되지 않았으며, 아가미의 새변도 고르게 관찰되어 자연해수구와 저염분해수구 간에 차이는 보이지 않았다. 세균성 질병 검사 결과, 일반해수구에서는 검사어 5마리 중 Photbacterium damselae (최초에는 Vibrio 속이었으나, 현재 Photobacterium으로 재분류됨)가 40%, Vibrio fluvialis가 40%, E. tarda가 20% 검출 되었으며 0, 10, 20 psu구에서도 세균이 분리되었으나 자연해수구에 비하여 검출율이 다소 낮았다(Table 3). 넙치의 주요 바이러스성 질병을 대상으로 PCR 검사결과, 모든 실험구에서 바이러스는 검출되지 않았다. 사육수의 염분이 강도다리의 면역능에 미치는 영향은 혈청 lysozyme 활성을 이용하여 측정하였다. Lysozyme 활성 조사 결과, 일반해수구에 비하여 염분이 낮아질수록 lysozyme 활성이 다소 낮아지는 경향을 나타내었으나, 실험구사이에 유의적인 차이는 보이지 않았다.
나. 인위적 스트레스 요인에 대한 어체의 생리조건 및 삼투압조절 능력과 스트레스 반응
(1) 삼투압조절
담수와 해수에서 사육한 강도다리 혈장의 Na⁺, K⁺ 및 Cl-는 모두 유의한 차이를 나타내지 않았으며, 온도별 실험에서도 유의한 차이는 나타나지 않았다. 담수와 해수에서 사육한 강도다리의 삼투질농도는 해수에서 장기간 사육한 강도다리에서 337.3±6.3~ 350.4±5.2 mmol/kg으로 280.8±8.3~286.2±11.2 mmol/kg의 담수사육 강도다리보다 높게 나타났다. 그러나 수온별 삼투질농도는 모든 실험구에서 유의한 차이가 없었다.
(2) 스트레스 반응
담수와 해수에서 사육한 강도다리의 수온변화에 따른 스트레스 반응을 조사하기 위해 혈장 cortisol과 glucose를 조사하였다. Cortisol의 경우 담수와 해수사육 강도다리에서 모두 유의한 차이를 나타나지 않았으며, 10~25℃에서도 유의한 차이를 나타내지 않았다. 그러나 30℃ 구간에서 급격하게 cortisol이 담수와 해수에서 모두 증가하는 경향을 나타내었다. Glucose에서는 10, 15℃에서 해수에서 담수에 비해 유의하게 높게 나타났으며 cortisol과는 다르게 담수에서는 10~20℃까지는 유의한 차이가 없었지만 25, 30℃에서 유의하게 증가하는 경향을 나타내었으며, 해수에서는 20℃를 제외한 나머지 수온들에서 모두 유의하게 높게 나타났다.
(3) 단위 체중당 산소소비
20℃에서 10℃까지 1일당 1℃씩 낮추어 10일째까지의 산소소비 리듬은 암기와 명기에서 모두 수온이 낮아질수록 산소소비량이 감소하였다. 명기 실험구에서 18℃부터 유의하게 증가하기 시작하여 14℃까지 유의한 차이가 없다가 13℃부터 산소소비량이 감소하기 시작하는 경향을 나타내었으며, 암기에서도 17℃부터 유의하게 증가하기 시작하여 14℃부터 감소하는 경향을 나타내었다. 20℃에서 30℃까지 1일당 1℃씩 상승시킨 실험에서 명기에서는 담수와 해수에서 모두 유의하게 증가하는 경향을 나타내었으며 암기의 경우에는 해수에서는 29℃까지 유의한 차이가 없다가 30℃에서 급격히 증가하는 경향을 보였으며, 담수의 경우에는 22℃부터 25℃까지 산소소비량이 급격히 증가하여 30℃까지는 유의한 차이를 나타내지 않았다.
다. 장기간 지하해수(저염분 해수) 및 자연해수 사육에 따른 성장 및 건강도(현장실험)
226일간 지하해수(평균 20 psu) 및 자연해수(평균 33 psu)에서 사육한 강도다리의 성장을 조사한 결과, 사육 86일째까지는 체중이 각각 181.8±51.3, 171.2±39.2g로 지하해수구가 자연해수구에 비해 성장이 더 빨랐으며, 실험종료시 체중은 각각 355.8±80.4 361.7±75.7 g로 자연해수구가 다소 성장이 빨랐다. 그러나 실험구 사이에서 유의차는 인정되지 않았다. 사육종료시까지 지하해수 및 자연해수에서 사육한 강도다리의 생존율은 각각 99.6%, 99.7%로 차이를 보이지 않았다. 지하해수 및 자연해수에서 장기간 강도다리를 사육하였을 때, 어체의 삼투압조절 및 스트레스 반응 결과, 두 실험구에서 혈장 Na⁺, Cl-, 삼투질농도, cortisol, glucose 농도는 유의한 차이를 보이지 않았다. 기생충성 질병 검사 결과, 두 실험구의 강도다리의 아가미와 체표에서 기생충이 검출되지 않았다. 세균성 질병검사 결과, 지하해수구에서는 V. fluvialis만 40% 검출되었으며, 자연해수구에서는 검사어 5마리 중 V. fluvialis가 40%, P. damselae가 40% 검출되었다. 넙치의 주요 바이러스성 질병을 대상으로 PCR 검사 결과, 두 실험구에서 바이러스는 검출되지 않았다.
라. 경제성 분석
제주지역 강도다리 양식업의 경제성분석 결과, 향후 10년 기간동안 발생할 이익을 8%의 사회적 이자율로 할인한 순현재가치(NPV)의 값이 평균 522.3백만 원으로 나타났다. 또한 향후 10년 기간동안의 현금흐름에 따른 내부수익률(IRR)은 평균 26.6% 정도로 평가되었다. 그리고 양식기간에 따른 연간 양식이익은 125.4백만 원으로 추정되어, 수익률(매출액이익율)은 약 21.9%로 높게 평가되었다.
생존율에 대한 민감도 분석에 있어서는 생존율이 70%에서 최대 99% 수준까지 변화할 때 IRR과 NPV 변화를 살펴보았다. 분석 결과, 생존율이 현 수준보다 높아질 경우 강도다리 양식업의 경제성은 더욱 높아지는 것으로 나타났지만, 양식환경 등의 변화로 생존율이 하락할 경우 경제성은 크게 저하하는 것으로 평가되었다.
시장가격에 대한 민감도 분석에 있어서는 시장가격이 kg당 최소 14,000원 수준에서 최대 19,000원 수준까지 변화할 때 IRR과 NPV 변화를 살펴보았다. 분석 결과, kg당 시장가격이 현 수준보다 높아질 경우 강도다리 양식업의 경제성은 더 크게 높아지는 것으로 나타났지만, 현 수준보다 시장가격이 떨어질 경우 생존율 의 경우에서와 같이, 강도다리 양식업의 경제성이 크게 하락하는 것으로 평가되었다.
마. 식품 가치 평가
염분별로 사육한 강도다리에 대한 물성테스트 결과 탄력성, 응집성, 강도, 경도 모두 유의적인 차이를 보이지 않았다. 또한 염분별로 사육한 강도다리에 대한 관능조사를 실시 한 결과 향(냄새)과 색택은 염분별로 차이를 보이지 않았으며, 넙치와도 차이가 없었다. 맛은 15 psu구에서 사육한 강도다리가 가장 좋았으며, 질감은 유의한 차이가 없었다.

Abstract ▼

Ⅳ. R&D Results
1. Explore acclimatization method for low-salinity seawater rearing and culture
A. Compare growth and survival rate by salinity and size
(1) Growth and survival rate of juveniles by salinity
When the experiment finished, the lengths of experiment juveniles under natural w

Ⅳ. R&D Results
1. Explore acclimatization method for low-salinity seawater rearing and culture
A. Compare growth and survival rate by salinity and size
(1) Growth and survival rate of juveniles by salinity
When the experiment finished, the lengths of experiment juveniles under natural water, 20, 10, 5 psu were 143.3±0.9, 146.8±1.0, 143.7±3.3, 146.7±0.3 mm, respectively, their weights were 82.63±1.0, 92.7±5.0, 82.6±5.5, 83.5±1.3 g, respectively, showing that growth was fastest at 20 psu. No significant difference was not accepted for each experiment groups. In addition, at the end of experiment, no difference was identified depending on salinity in weight gain rate, feed intake, daily growth rate and feed efficiency. Survival rate of natural water, 20 psu and 10 psu showed 100% until the end of experiment, and only one fish died at 5 psu.
(2) Osmoregulatory ability of juveniles by salinity
At the start of experiment, plasma Na⁺ level was significantly lower at 10 psu and 5 psu than natural water and 20 psu, but no difference from natural seawater was found at 20 psu. On the 30 days, the values at 10 psu and 5 psu were lower than the value under natural seawater. On the 90 days of experiment, the last day, no difference was identified from natural water at 20 psu and 10 psu, but it was significantly lower than natural water at 5 psu. At the commencement of experiment, plasma Cl^- level was significantly lower at 10 psu and 5 psu than natural water and 20 psu like Na⁺, but no difference from natural waster at 20 psu. On the 30 days of experiment, the value at 5 psu was lower than natural waster and 20 psu, and on the 60 days, 5 psu was significantly lower than other salinity. On the 90 days, however, no difference was identified in all salinity levels. From the commencement of experiment to the 30 days, the value was significantly lower at 10 psu and 5 psu than natural water, but no significant difference at all salinities on the 60 days. On the 90 days, however, 5 psu was significantly lower than other salinity.
(3) Stress responses of juveniles by salinity
On the commencement of experiment and 60 days, plasma cortisol was significantly higher in 20, 10 and 5 psu than natural water, but on the 90 days, the last day of experiment, no significant difference was found at all salinities. On the commencement of experiment, plasma glucose concentration showed no difference at all salinities, but on the 30 days, 20, 10 and 5 psu were significant higher than natural water. From the 60 days, however, no difference was identified from the 60 days. At the end of experiment, hematocrit (Ht) at natural seawater, 20, 10 and 5 psu was 18.9±0.5~21.1±2.4%, showing no significant difference by salinity and hemoglobin (Hb) was 3.5±0.2~3.7±0.1 g/dL, showing no difference.
(4) Immunity responses of juveniles by salinity
The effects of salinity of culture water on immunity ability of starry flounder were measured using the activation of plasma lysozyme. As a result of lysozyme activity, lysozyme activity tended to decrease more or less as the salinity gets lower, compared to natural seawater, but no significant difference was identified in experiment groups. To examine the effects of salinity of culture water on defense ability of starry flounder, accumulated death rate was examined after abdominal injection of E. tarda on the 90 days of experiment. As a result, accumulated death rate was 85% under natural waster and all experiment groups except the natural seawater showed 100% on the 6 days of experiment, demonstrating slightly lower death rate at natural seawater.
(5) Survival rate of juveniles by salinity
As a result of observing the survival rate of adult fish of starry flounder reared in seawater and fresh water for 90 days, seawater culture was 95%, 90% at seawater and fresh water respectively, and no significant difference was accepted between two experiment groups.
B. Examine osmoregulatory ability and stress responses according to change in salinity
(1) Osmoregulatory ability
On the first day of experiment, plasma Na⁺ was 158.0±1.7, 158.5±1.2, 157.5±1.2, 155.5±0.6, 152.0±12.3, 150.8±0.6 mEq/L respectively at 35, 20, 15, 10, 5 and 0 psu groups, showing that no difference from natural seawater at 20, 15, 10, 5 psu group, but it was significantly lower at 0 psu group than natural seawater. On the 2 and 3 days, 0 psu group was also significantly lower than other experiment groups. On the first day of experiment, 35, 20, 15, 10, 5 and 0 psu group showed plasma Na⁺ of 2.3±0.3, 2.6±0.1, 2.6±0.2, 2.8±0.1, 2.9±0.2, 3.1±0.2 mEq/L, respectively, showing that 20, 15, 10, 5 psu group had no significant difference from natural seawater, but 0 psu group significantly higher than natural seawater group. On the 2 and 3 days, however, all experiment groups did not show significant difference. On the first day of experiment, 35, 20, 15, 10, 5 and 0 psu group recorded plasma osmolality of 328.3±7.6, 316.8±5.3, 314.8±6.0, 312.8±3.1, 299.5±3.3, 293.8±3.9 mOsm/kg, respectively. 20, 15, 10 psu groups showed no difference from natural seawater, but 5, 0 psu groups were significantly lower than natural seawater. However, on the 3 days of experiment, 5 psu group showed no difference from natural seawater group, and only 0 psu group was significantly lower than other experiment group.
(2) Stress responses
As a result of analyzing plasma glucose to examine the stress responses of juveniles by salinity, glucose concentrations of all experiment groups on the first day were 17.3±2.8~27.8±3.9 mg/dL respectively, and 23.0±2.8~28.5±1.8 mg/dL, 20.0±3.5~28.3±0.5 mg/dL respectively on the 2 and 3 days, showing no significant difference.
C. Examine osmoregulatory ability and stress responses according to hormone treatment
(1) EXP.Ⅰ(Ovine PRL; oPRL treatment)
(A) osmoregulatory ability
On the 3 days of experiment, plasma Na⁺ of control group, sham group and hormone treatment group was lower than natural seawater group. 10 ㎍ /g group showed no difference from control group and sham group; 30 ㎍/g group recorded 148.3±2.4 mEq/L, significantly lower than 154.7±1.3 mEq/L of 10 ㎍/g group. Plasma K⁺ of natural seawater group, control group, sham group and hormone treatment group was 1.8±0.1~2.2±0.2 mEq/L, showing no significant difference between experiment groups. Plasma Cl^- of control group, sham group and hormone treatment group was lower than that of natural seawater group, and Cl^- in all experiment groups except natural seawater group was 136.2±2.2~142.5±1.8 mEq/L, showing no significant difference. Plasma osmolality of control group, sham group showed no difference from natural seawater group, but sall hormone treatment groups were significantly lower than natural seawater. In addition, 30 ㎍/g group was 293.3±3.0 mOsm/kg, significantly lower than 311.0±4.9 mOsm/kg of sham group.
(2) EXP.Ⅱ (T3 treatment)
(A) Osmoregulatory ability
On the 3 days of experiment, Plasma Na⁺ of control group, sham group and 5 ㎍/g group was 146.7±1.5, 146.0±1.9, 148.7±1.6 mEq/L, respectively, lower than 146.7±1.5 mEq/L of natural seawater group, but 5, 10 ㎍/g groups were 160.2±3.9, 153.8±2.9 mEq/L, respectively, showing no difference from natural seawater group. Plasma K⁺ of natural seawater group, control group, sham group and hormone treatment group was 2.1±0.3~2.3±0.1 mEq/L, showing no significant difference between experiment groups.
Plasma Cl^- of control group, sham group and 5 ㎍/g group was 132.8±1.6, 130.5±3.1, 132.0±3.0 mEq/L, respectively, lower than 146.8±2.0 mEq/L of natural seawater group, but 5, 10 ㎍/g groups were 141.2±3.7, 139.0±3.9 mEq/L, no difference from natural seawater group. Plasma osmolality of control group, sham group and hormone treatment group was lower than that of natural seawater group, and osmolality of all experiment groups except natural seawater group was 264.5±4.7~275.7±3.0 mOsm/kg, showing no difference, but is found out that the level increases as the hormone concentration gets higher.
(B) stress responses
Plasma glucose of natural seawater group, control group, sham group and hormone treatment group was 27.0±2.6~32.8±2.5 mg/dL, respectively, showing no significant difference between experiment groups.
2. Examine health level and sexual maturity from low-salinity seawater culture
A. Psychological conditions of fish, osmoregulatory ability and stress responses in case of low-salinity seawater culture
(1) Osmoregulation
With regard to plasma Na⁺ level, 0 psu group was lower than natural seawater group on the 30 days, but low-salinity seawater of 10, 20 psu group showed no difference from natural seawater group. On the 60 days and the 90 days, the last day of experiment, 0 psu group showed lower Na⁺ level than other experiment group, but no significant difference was accepted. Plasma K⁺ level was higher in 20 psu group than in natural seawater group on the 30 days and 60 days, but no difference on the 90 days. Freshwater groups of 0 psu and 10 psu group showed no difference from natural seawater group until the completion of culture. Cl^- level of 0 psu group was significantly lower from the 30 days to 90 days, and 10 psu and 20 psu group of low-salinity seawater showed no difference from natural seawater group during culture period. On the 30 days, Plasma Ca of 0 psu group was lower than 10 psu, 20 psu and natural seawater group, but no significant difference in all experiment group from the 60 days. During the culture period, significant difference of 0 psu, 10 psu, 20 psu group from natural seawater group was not accepted, but it showed the lowest value at 0 psu group. Plasma osmolality level was lower in 0 psu group and 10 psu group than in natural seawater group on the 30 days, and only 0 psu group was significantly lower than other experiment group from the 60 days to the end of experiment. 10 psu showed no difference from natural seawater group from the 60 days and 20 psu group during the experiment group.
(2) Stress responses
Plasma cortisol level was significantly higher in 0 psu group than other experiment groups from the 30 days to the end of culture, 10 psu and 20 psu group showed no difference from natural seawater group. Plasma glucose level showed no significant difference in experiment groups during experiment period, but 0 psu group was lowest on the 90 days. Plasma total protein also showed no significant difference depending on salinity during experiment period, but 0 psu group recorded the lowest value on the 90 days, showing similar change as glucose.
(3) Growth and Survival Rate
Length growth showed no difference in all experiment groups until the 30 days of culture, but 20 psu group showed fasted growth on the 60 days and 90 days, showing significant difference from 0 psu. Weight of 10 psu, 20 psu and natural seawater group showed faster growth than 0 psu group on the 30 days, and this result continued until the 90 days. At the end of culture, natural seawater group recorded higher weight value than low-salinity seawater experiment group, but no significant difference was accepted. In addition, as a result of examining the growth at the end of culture, weight gain rate was higher in natural seawater group than 0 psu and 10 psu group, but no significant difference from 20 psu group. Daily growth rate of 10 psu, 20 psu group and natural seawater group showed no difference, and 0 psu group was lower than those. Feed intake was highest at natural seawater group and 20 psu group showed no difference from natural seawater group. 0 psu and 10 psu group were significantly lower than natural seawater group. Feed efficiency showed no difference between 10 psu, 20 psu group and natural seawater group, and significantly higher than 0 psu group. During the experiment period, only one fish died at 0 psu group and all experiment fishes survived at remaining experiment groups.
(4) Examine Disease and Immunity Ability
As a result of examining parasitic disease, no parasite was detected in branchia and surface of skin of starry flounder in experiment group. Gill filaments of branchia was observed evenly, showing no difference between natural seawater group and low-salinity seawater group. As a result of examining bacterial disease, ordinary seawater group showed 40% of Photbacterium damselae (belonged to Vibrio genus originally but currently reclassified into Photobacterium), 40％ of Vibrio fluvialis and 20% of Edwardsiella tarda detected out of 5 experiment fishes. Bacterial was also separated from 0, 10, 20 psu group, but the detection rate was rather lower than natural seawater group (Table 3). As a result of performing PCR examination on main virus disease of flatfish, no virus was detected in all experiment groups. The effects of salinity of culture waster on the immunity ability of starry flounder were measured using plasma lysozyme activity. As a result of lysozyme activity examination, lysozyme activity tended to get lower with lower salinity than ordinary seawater group, but no significant difference was identified in experiment groups.
B. Psychological conditions of fish, osmoregulatory ability and stress responses against artificial stress factors
(1) Osmoregulatory
No significant difference was identified in Na⁺, K⁺ and Cl^- of starry flounder plasma reared in freshwater and seawater, and no significant difference in experiment by temperature. Osmolality of starry flounder reared in freshwater and seawater was 337.3±6.3~ 350.4±5.2 mmol/kg for starry flounder reared in seawater for long period of time, higher than starry flounder reared in fresh water of 280.8±8.3~286.2±11.2 mmol/kg. However, no significant difference was identified in osmolality by water temperature.
(2) Stress responses
Cortisol and glucose were examined to observe the stress responses of starry flounder reared in freshwater and seawater by change in water temperature. Cortisol showed no significant difference in starry flounder reared in freshwater and seawater, and no significant difference in 10~25℃. However, at 30℃ section, cortisol tended to increase rapidly both in freshwater and seawater. Glucose was significantly higher in seawater than in fresh waster at 10, 15℃, and different from cortisol, no significant difference identified in freshwater at 25, 30℃. It was significantly higher in seawater in all water temperatures except 20℃.
(3) Oxygen Consumption by Unit Weight
With regard to oxygen consumption rhythm up to the 10 days from 20℃ to 10℃ with decrease of 1℃ for one day, oxygen consumption decreased in dark and bright conditions with decrease in water temperature. In bright experiment group, oxygen consumption began to increase significantly from 1 8℃ and no significant difference up to 14℃ and tended to decrease from 1 3℃. Under dark conditions, it began to increase significantly from 17℃ and tended to decrease from 14℃. In the experiment where the temperature increased from 20℃ to 30℃by 1℃ per day, it tended to increase significantly freshwater and seawater under dark conditions, while no significant difference up to 29℃ in seawater and tended to increase rapidly from 30℃ in seawater, and tend to increase rapidly from 22℃ to 25℃ and no significant difference identified up to 30℃ under bright conditions.
C. Growth and health in case of long-term low-salinity seawater and natural seawater culture (Field Experiment)
As a result of examining the growth of starry flounder reared in underground saawater (average 20 psu) and natural seawater (average 33 psu) for 226 days, weight of underground seawater group were 181.8±51.3, 171.2±39.2 g respectively up to 86th day of experiment, showing that underground seawater group showed faster growth than natural seawater group. At the end of experiment, weights of natural seawater group were slightly faster as 355.8±80.4 361.7±75.7 g, respectively. But no significant difference was accepted. Until the end of culture, survival rates of starry flounder reared in underground seawater and natural seawater were 99.6%, 99.7%, respectively, showing no difference. When starry flounder was reared in underground seawater and natural seawater for long period of time, as a result of examining osmoregulatory and stress responses of fish, two experiment groups showed no significant difference in plasma Na⁺, Cl^-, osmolality, cortisol and glucose concentration. As a result of examining parasitic disease, no parasite was detected in branchia and surface of skin of starry flounder in two experiment group. As a result of examining bacterial disease, underground seawater group showed only 40% detection of Vibrio fluvialis, natural seawater group showed 40% detection of Vibrio fluvialis, 40% of detection of Photbacterium damselae out of 5 experiment fishes. As a result of PCR examination on main virus disease of flatfish, no virus was detected in two experiment groups.
D. Economic Analysis
As a result of analyzing the economic analysis of starry flounder culture industry in Jeju area, the value of net present value (NPV), calculated by discounting the profits to be generated for next 10 years by the social interest rate of 8%, was found to be 522.3 million won on the average. In addition, internal rate of return (IRR) according to cash flow for next 10 years was evaluated to be about 26.6% on the average. Annual culture profit for the culture period is estimated to be 125.4 million won and profit rate (sales profit rate) was evaluated to be about 21.9%.
For analysis of sensitivity to survival rate, variation of IRR and NPV were examined while the survival rate changed from 70% up to 99%. As a result of analysis, if the survival rate gets higher than current level, the economioc benefit of starry flounder industry is estimated to increase, but it is expected to drop sharply if the survival rate declines due to change in culture environment.
For analysis of sensitivity to market price, variation of IRR and NPV were examined while the market price changed from 14,000 won per kg to 19,000 won. As a result of analysis, economic benefit of starry flounder culture industry is expected to increase sharply if the market price per kg gets higher, but it is also expected to drop sharply if the market price declines from the current level like the case of survival rate.
E. Evaluation of Food Value
As a result of physical test on starry flounder reared for each salinity, no significant difference was identified, in terms of elasticity, cohesion, strength and hardness. As a result of sensory examination on starry flounder reared for each salinity, no difference of smell and color was identified for each salinity, and no difference from flatfish. starry flounder reared at 15 psu group was the most delicious, and no significant difference in texture.

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 3
• 요약문 ... 4
• SUMMARY ... 16
• 목차 ... 31
• Contents ... 33
• 제 1 장 연구개발 과제의 개요 ... 35
• 제 1 절 연구개발의 필요성 ... 35
• 1. 기술적 측면 ... 35
• 2. 경제.산업적 측면 ... 36
• 3. 사회.문화적 측면 ... 37
• 제 2 절 연구개발의 목표 ... 38
• 제 2 장 국내외 기술개발 현황 및 과학기술정보 ... 39
• 제 3 장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 41
• 제 1 절 저염분 해수사육 및 양식을 위한 적정염분 구명 ... 41
• 1. 염분별, 크기별 성장도 및 생존율 비교 ... 41
• 가. 재료 및 방법 ... 41
• 나. 결과 ... 44
• 2. 염분변화에 따른 삼투압조절 능력과 스트레스 반응 조사 ... 53
• 가. 재료 및 방법 ... 53
• 나. 결과 ... 54
• 3. 호르몬 처리에 따른 삼투압조절 능력과 스트레스 반응 조사 ... 58
• 가. 재료 및 방법 ... 58
• 나. 결과 ... 60
• 제 2 절 저염분 해수사육에 따른 건강도 및 생산성.경제성 분석 ... 67
• 1. 단기간 저염분 해수사육에 따른 어체의 생리조건 및 삼투압조절 능력과 스트레스 반응 ... 67
• 가. 재료 및 방법 ... 67
• 나. 결과 ... 70
• 2. 장기간 지하해수(저염분해수) 및 자연해수 사육에 따른 성장 및 건강도(현장실험) ... 79
• 가. 재료 및 방법 ... 79
• 나. 결과 ... 82
• 3. 인위적 스트레스 요인에 대한 어체의 생리조건 및 삼투압조절 능력과 스트레스 반응 ... 85
• 가. 재료 및 방법 ... 85
• 나. 결과 ... 87
• 4. 저염분 지하해수 사육에 따른 생산성 및 경제성 분석 ... 92
• 가. 분석방법 ... 92
• 나. 분석자료 ... 94
• 다. 결과 ... 96
• 제 3 절 저염분 해수사육에 따른 식품가치 평가와 성 성숙 및 건강도 조사 ... 100
• 1. 저염분 해수사육에 따른 식품가치 평가 ... 100
• 가. 재료 및 방법 ... 100
• 나. 결과 ... 102
• 2. 저염분 해수사육에 따른 성숙 및 건강도 조사 ... 107
• 가. 재료 및 방법 ... 107
• 나. 결과 ... 109
• 제 4 장 참고문헌 ... 122
• [붙임1] 육질 관능평가 설문지 ... 124
• [붙임2] 산학연 공동 현장 워크숍 자료 ... 126
• 끝페이지 ... 238