양어장
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1. 개요
양어장은 양식 시설로 이송되어 수확 크기에 도달할 유생 및 어린 물고기와 조개류를 생산하는 시설이다. 비수기 생산, 유전적 개선, 야생에서 잡은 어린 개체에 대한 의존도 감소 등의 이점을 제공한다. 생산 단계는 종어 관리, 산란, 수정, 유생 사육, 조개류 부착 단계를 거치며, 양어장 설계는 부지, 생산 어종, 지리적 위치, 자금 지원 등에 따라 유연하게 이루어진다. 양어장 시설은 유전적 문제, 양식장 관련 문제, 비용 문제 등의 문제점을 가지고 있으며, 대한민국에서도 주요 양식 어종, 기술 개발 및 보급, 정책 및 지원 등이 이루어지고 있다.
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| 양어장 | |
|---|---|
| 시설 정보 | |
| 종류 | 수산 양식 시설 |
| 목적 | 어류 양식, 종 보존 |
| 기능 | 인공 부화 초기 사육 종묘 생산 연구 및 교육 |
| 관련 분야 | 양식업 수산학 생물학 |
| 시설 유형 | |
| 주요 시설 | 부화장 사육 시설 (수조, 연못 등) 정수 시설 배수 시설 먹이 공급 시설 |
| 보조 시설 | 연구실 교육 시설 저장 시설 관리 시설 |
| 운영 | |
| 운영 주체 | 정부 기관 지방 자치 단체 민간 양식 업체 연구 기관 |
| 관리 요소 | 수질 관리 온도 관리 질병 관리 먹이 관리 |
| 환경 영향 | |
| 긍정적 영향 | 어족 자원 보존 지역 경제 활성화 연구 및 교육 기회 제공 |
| 부정적 영향 | 수질 오염 가능성 생태계 교란 가능성 질병 확산 가능성 |
2. 부화장의 목적
부화장은 양식 시설로 이송되어 수확할 크기까지 성장할 유생 및 어린 물고기와 조개류를 생산하는 시설이다. 부화장 생산은 업계에 다음과 같은 주요 이점을 제공한다.[18]
- '''비수기 생산''': 어미 개체를 관리하여 자연 산란기를 연장하고, 계절이 반대인 곳에서 조달하여 어린 물고기 공급을 늘릴 수 있다.
- '''유전적 개선''': 선택적 육종, 잡종 교배, 유전자 조작 기술을 통해 양식 품종의 품질과 수율을 개선한다.
- '''야생 치어 의존도 감소''': 야생 치어(어린 물고기) 추출의 지속 가능성 문제와 자연 산란의 변동성 때문에 부화장 생산이 증가하는 추세이다.
2. 1. 비수기 생산
양식 시설에서 지속적인 물고기 공급은 중요한 시장 요구 사항이다.[18] 어미 개체의 관리를 통해 자연적인 산란기를 연장하여 농장에 어린 개체의 공급을 늘릴 수 있다.[18][7] 계절이 반대인 반구, 즉 반대 계절의 부화장에서 조달하여 공급을 더욱 보장할 수 있다.[8]2. 2. 유전적 개선
일부 부화장에서는 양식 품종의 품질과 수율을 개선하기 위해 유전자 변형을 수행한다. 인공 수정은 선택적 육종 프로그램을 용이하게 하여 성장률, 질병 저항성, 생존력, 색상, 산란 능력 증가, 성숙 연령 감소와 같은 생산 특성을 개선한다.[18] 유전적 개선은 선택적 육종, 잡종 교배, 유전자 조작 기술을 통해 이루어질 수 있다.2. 3. 야생 치어 의존도 감소
2008년 양식업은 전체 식용 물고기 공급량의 46%인 약 115000000ton을 차지했다.[2] 야생에서 어린 물고기를 잡아 양식에 활용하기도 하지만, 어린 개체 추출의 지속 가능성에 대한 우려와 자연 산란의 가변적인 시기와 규모 때문에 부화장 생산은 증가하는 양식 수요를 지원하는 매력적인 대안이 되고 있다.[2][18][9]
3. 생산 단계
부화장에서의 생산 과정은 다음과 같다.
- 종어 관리: 성어가 알을 잘 낳을 수 있도록 빛, 온도, 염분, 물의 흐름, 먹이 등을 조절하여 성숙시키는 과정이다. 자연 산란 기간을 늘리거나, 다른 환경에서도 종어를 생산할 수 있다.[18][7] 건강한 종어는 좋은 알을 낳고, 이는 유생(어린 물고기)의 성장과 생존에 중요하다. 특히 어미의 영양 상태가 좋아야 알에 충분한 영양분이 축적되어 유생이 잘 자랄 수 있다.[11][12]
- 산란: 자연 산란을 유도하거나 인위적인 방법을 사용한다.[5]
- 수동 채취: 조개는 생식선(알이나 정자를 만드는 기관)을 제거하여 알과 정자를 얻고, 물고기는 배를 쓰다듬어 짜낸다.[18]
- 환경 조작: 물의 온도나 염도를 바꾸는 등 자연적인 산란 환경을 조성한다.[18][9]
- 화학 물질 주입: 호르몬 등을 주사한다.[9]
- 수정: 알을 깨끗하게 씻어 오염을 막고, 여러 수컷의 정자를 사용하여 다양한 유전자를 가진 물고기를 만든다.[18][9] 수정률을 확인 후 어린 물고기를 키울 곳으로 옮긴다.
- 유생 사육: 알에서 깨어난 어린 물고기(유생)를 키우는 과정으로, 물의 질이 매우 중요하다.[18][9]
- 먹이 공급: 대부분의 유생은 어미에게서 받은 영양분만으로는 부족하므로 먹이를 주어야 한다. 육식성 물고기 유생은 보통 살아있는 먹이를 먹는데, 처음에는 작은 윤충류를 주고, 자라면서 바다새우나 동물플랑크톤을 준다.[5] 살아있는 먹이는 구하기 어렵고 비싸 인공 사료 개발 노력이 진행 중이다.[14][15]
- 조개류 부착: 조개류 유생은 물속을 떠다니다가 적당한 곳에 붙어 자라는 '부착' 과정을 거친다. 물의 흐름, 온도, 먹이 등 다양한 조건에 영향을 받으므로,[18][16] 부착을 잘 유도하고 어린 조개를 잘 다룰 수 있도록 인공적인 환경을 조성한다.[18][17]
3. 1. 종어 (Broodstock) 관리
종묘어 조절은 생식선 발달을 촉진하여 성어를 산란 상태로 만드는 과정이다. 종묘어 조절은 자연 산란 기간을 연장하거나, 자연 지리적 범위 밖에서 다른 환경 조건에서 사육되는 종의 생산을 위해서도 수행될 수 있다.[18][7] 일부 부화장은 야생 성어를 수집하여 조절을 진행하고, 다른 부화장은 영구적인 종어를 유지한다.[5][9]조절은 빛, 온도, 염분, 유속 및 먹이 가용성에 대한 최적의 조건에서 종어를 흐름식 수조에 보관함으로써 달성된다(최적 수준은 종별로 상이함).[10]
종어 조절의 또 다른 중요한 측면은 종어 개체의 건강과 복지를 최적화하여 고품질 알의 생산을 보장함으로써 유생의 성장과 생존을 개선하는 것이다. 알의 품질은 종종 어미의 영양 상태에 의해 결정된다.[11][12] 특히 유생 생존율을 향상시키기 위해서는 높은 수준의 지질 비축량이 필요하다.[12][13]
3. 2. 산란 (Spawning)
자연적으로 산란이 이루어지기도 하지만, 필요한 경우 인위적인 방법으로 산란을 유도할 수 있다.[5] 일반적인 방법은 다음과 같다.- '''수동 채취''': 조개류의 경우, 생식선을 일반적으로 제거하고 생식세포를 추출하거나 씻어낸다.[18] 물고기는 가슴지느러미 아래에서 항문 방향으로 마취된 물고기를 쓰다듬어 알과 정자를 수동으로 채취하여 생식세포가 자유롭게 흘러나오도록 할 수 있다.
- '''환경 조작''': 순환 수조에서 차가운 물과 따뜻한 물을 교대로 사용하여 열 충격을 주면 산란을 유도할 수 있다.[18][9] 또는 자연 산란을 자극하는 환경 신호(예: 이동 행동을 시뮬레이션하기 위해 염도를 변경)가 알려진 경우, 이를 탱크에서 모방할 수 있다.[9] 많은 개체가 이 방식으로 산란하도록 유도될 수 있지만, 이는 통제되지 않은 수정이 발생할 가능성을 높인다.[18]
- '''화학 물질 주입''': 다양한 호르몬을 포함한 여러 화학 물질을 사용하여 산란을 유도할 수 있다.[9]
3. 3. 수정 (Fertilisation)
수정 전에, 배양을 오염시킬 수 있는 폐기물과 박테리아를 제거하기 위해 알을 부드럽게 세척할 수 있다. 부화장에서 생산된 개체의 유전적 다양성을 유지하기 위해서는 다수의 개체 간의 교차수정을 촉진하는 것이 필요하다. 알 묶음을 분리하여 여러 수컷으로부터 얻은 정자로 수정하고, 현미경으로 샘플을 분석하여 높은 수정률을 확인하고 유생 사육 탱크로 옮길 개체 수를 추정하기 전에 한두 시간 동안 방치한다.[18][9]3. 4. 유생 (Larvae) 사육
유생의 초기 생애 단계를 거치는 양성은 어류 양식을 위한 부화장과 밀접하게 연관된 양어장에서 이루어지는 반면, 조개류 양어장은 별도로 존재하는 것이 일반적이다.[1] 유생을 성장에 적합한 크기의 어린 개체로 양성하기 위한 양어는 완전히 육상 기반 시스템에서 수행될 수 있으며, 사료 공급의 필요성을 줄이기 위해 유생을 나중에 해상 양성 시스템으로 이전할 수도 있다.[18] 어린 개체의 생존은 매우 양질의 수질 조건에 달려있다.[18][9]먹이 공급은 양성 과정의 중요한 구성 요소이다. 많은 종이 모체의 저장물만으로도 성장할 수 있지만(난황 영양), 대부분의 상업적으로 생산되는 종은 생존, 성장, 수확량 및 어린 개체의 품질을 최적화하기 위해 먹이 공급이 필요하다. 영양 요구 사항은 종별로 다르며 유생 단계에 따라 다르다. 육식성 어류는 일반적으로 살아있는 먹이로 먹이를 먹으며, 윤충류는 작은 크기 때문에 초기 유생에게 제공되고, 더 큰 바다새우 노플리 또는 동물플랑크톤으로 진행된다.[5] 현장에서 살아있는 먹이를 생산하거나 구매하는 것은 노동 집약적인 과정이므로 부화 시설의 가장 큰 비용 중 하나이다.[14] 인공 사료 개발은 살아있는 먹이 생산과 관련된 비용을 줄이고 영양의 일관성을 높이는 것을 목표로 하지만, 이러한 대안으로 성장과 생존이 감소하는 것으로 나타났다.[15]
3. 5. 조개류 부착 (Settlement of shellfish)
조개류의 종묘 생산에는 자유롭게 헤엄치는 유생이 물에서 기질로 가라앉아 적합한 조건이 발견되면 변태를 겪는 중요한 부착 단계가 포함된다. 일단 변태가 일어나면 어린 개체는 일반적으로 스팻(Spat, 부착 유생)이라고 알려져 있으며, 이 단계에서 성장 시설로 옮겨진다. 부착 행동은 기질 유형, 물의 흐름, 온도, 성체의 존재를 나타내는 화학적 신호 또는 먹이원 등의 다양한 신호에 의해 제어된다.[18][16] 따라서 종묘 배양 시설은 부착을 유도하기 위해 이러한 신호를 이해하고, 손쉽게 취급하고 운송할 수 있도록 인공 기질을 대체하여 최소한의 사망률을 확보해야 한다.[18][17]4. 부화장 설계
양어장 설계는 부지, 생산 어종, 지리적 위치, 자금 지원 및 개인의 선호도에 따라 매우 유연하게 이루어진다.[18] 많은 양어장 시설은 더 큰 성어 사육 시설과 연결되어 있거나, 판매용 치어만을 생산하기도 한다. 동남아시아를 중심으로 가족이나 지역 사회에 공급하기 위한 자급자족형 어업에 매우 소규모 양어장이 자주 활용된다.[3]
4. 1. 시설 구성
일반적인 상업 규모의 양어장은 종어 보관 및 산란 구역, 먹이 배양 시설, 유생 배양 구역, 치어 배양 구역, 펌프 시설, 실험실, 격리 구역 등을 포함한다.[7] 양어장 설계는 부지, 생산 어종, 지리적 위치, 자금 지원 및 개인의 선호도에 따라 매우 유연하게 이루어진다.[18]
많은 양어장 시설은 규모가 작으며, 더 큰 성어 사육 시설과 연결되어 있거나, 판매용 치어만을 생산하기도 한다. 특히 동남아시아에서는 가족이나 지역 사회에 공급하기 위한 자급자족형 어업에 소규모 양어장이 자주 활용된다.[3] 이러한 소규모 양어장은 유생 사육 탱크, 필터, 생먹이 생산 탱크 및 순환식 수질 공급 시설로 구성된다.[3]
4. 2. 비용
노동력은 일반적으로 양어장 생산에서 가장 큰 비용을 차지하며 총 비용의 50% 이상을 차지한다.[19] 양어장은 사업이므로, 경제적 생존 가능성과 생산 규모는 중요한 고려 사항이다.[18][14] 종자 방류 프로그램의 생산 비용은 방류 활동을 통해 야생 개체군에 미치는 이점을 평가하기 어렵다는 점 때문에 더욱 복잡해진다.[4]5. 문제점
양어장에서는 야생에서 잡은 어종으로 만든 사료 공급, 질병 발생, 어류 복지, 환경에 미치는 영향 등 여러 문제가 발생할 수 있으며, 이는 종묘 배양 시설에도 해당한다.[1]
5. 1. 유전적 문제
양어장은 유전학 분야에서 세 가지 주요 문제를 일으킨다. 첫째, 소수의 종어 유지는 근친 교배를 유발하고 잠재적으로 근친 억압으로 이어져 양어장 운영에 영향을 줄 수 있다. 둘째, 양어장에서 사육된 어린 개체는 야생 개체군에 비해 유전적 다양성이 크게 감소할 수 있는데, 이는 창시자 효과와 유사하다. 양식장에서 탈출하거나 재입식 목적으로 방류된 물고기는 야생 개체군의 유전학과 생존력에 부정적인 영향을 줄 수 있다.[4] 특히 탈출한 물고기가 적극적으로 번식되었거나 유전자 변형된 경우 더욱 그렇다.[20] 셋째, 많은 사람들이 식품의 유전자 변형을 바람직하지 않게 생각한다. 유전자 변형 식품 논란을 참고하라.5. 2. 양식장 관련 문제
양식장을 둘러싼 논쟁으로는 야생에서 잡은 어종으로부터의 사료 보충, 질병 발생, 어류 복지 문제, 잠재적인 환경에 미치는 영향 등이 있으며, 이는 종묘 배양 시설에도 해당되는 문제이다.[1]6. 대한민국의 부화장 현황
대한민국은 부화장 기술을 활용하여 다양한 어종을 양식하고 있으며, 특히 넙치, 전복, 김 등의 양식 생산량이 높다.
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