KR100429781B1 - 천적을 이용한 녹조방지 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 호수, 저수지, 강 및 어류양식장 등에서 플랑크톤의 이상번식으로 발생하는 녹조 및 적조방지에 관한 것으로서, 패류가 플랑크톤을 먹이로 사용한다는 점을 응용하여 다양한 패류를 이용하여 에너지의 사용을 극소화한 상태에서 담수호에서 발생하는 녹조를 단시간 내(10 일 내)에 제거하는 기술에 관한 것이다. 본 발명에 의한 방법을 반 폐쇄된 만, 육상 수조식 양식장에 적용할 경우 비정상적인 식물플랑크톤의 대량발생을 제어할 수 있다.

Description

천적을 이용한 녹조방지 방법{Method for controlling algal bloom by using natural enemies}

본 발명은 호수, 강, 연못, 상수원, 어류양식장 등에서 플랑크톤의 이상번식으로 발생하는 녹조방지에 관한 것으로, 보다 상세하게는 천적생물을 이용하여 추가적인 에너지 공급 없이도 녹조를 제거하여 플랑크톤의 양을 적정수준으로 유지시키는 환경 친화적인 녹조방지방법에 관한 것이다.

최근 호수, 강, 연못, 상수원, 어류양식장들이 영양염으로 인하여 부영양화되면서 광범위하게 발생하는 녹조현상으로 물의 색이 녹색 카페트를 깔아놓은 것처럼 변하는 녹조가 사회적 문제로 대두되고 있다. 이러한 녹조로 인하여, 수중 산소가 고갈되어 자연에 서식하던 어류가 폐사하며, 양식장에 손해가 발생하고 있고, 특히 상수원의 수질을 악화시킴으로써 수돗물에 대한 과도한 처리비용 및 물맛의 악화를 유발하고, 공업용수로 사용할 경우 제품의 품질악화시킬 뿐 아니라, 축산에 사용할 경우 독성성분의 함유문제와 같은 여러 가지 수질의 문제가 발생하고 있다.

녹조란 플랑크톤이 번식하기에 알맞은 환경을 만나 대량 번식한 결과, 이들이 가지고 있는 다양한 색소로 인하여 담수의 색깔이 변화하는 것을 말한다. 이러한 현상이 바다에서 발생하면, 와편모조류가 흔히 해수의 색깔이 붉게 변화시키므로 적조(赤潮)라고 부르고 있으며, 담수에서는 녹조(綠藻)나 남조(藍藻)가 대량 발생하는 경우 물의 색이 녹색으로 변화하므로 녹조(綠潮)라고 하며, 규조(硅藻)류가 대량 번식하면 갈색으로 변화되는데, 대부분 바다에서 적조가, 담수에서는 녹조가 문제되고 있다.

이러한 녹조는 과다한 영양염류(질소와 인)의 공급과 적절한 수온이 그 발생원인으로 알려져 있다. 영양염류는 생활하수에 다량 함유되어 있으며, 최근에 이들이 담수수계로 유입되면서 녹조현상이 자주 발생하고 있다. 녹조가 주로 발생하는 여름철에는 낮 시간에는 광합성으로 인하여 수중 용존산소의 농도가 증가하지만, 밤이 되면 식물플랑크톤이 호흡으로 용존산소를 소모하고, 대량으로 발생한 식물플랑크톤이 분해되면서 산소가 급격하게 소모되어 용존산소의 농도가 극히 낮아지게 된다. 이로 인하여 하절기 저층의 산소가 고갈하게 되어 어패류의 대량폐사 사건이 발생하기도 한다. 또한 일부 Microcystis와 같은 남조류는 독성물질을 함유하여 이를 마신 소, 양과 같은 동물을 폐사 시킨다는 외국의 사례도 보고된 바 있다.

따라서, 전 세계적으로 녹조를 예방하고 제어하기 위한 다양한 연구와 방법들이 시도되고 있다. 근본적으로는 담수계 내 영양염류의 유입을 방지하기 위하여 하수처리장을 건설하는 등 조치를 취하고 있으나 인구밀도가 증가하는 한 담수계로 유입하는 영양염류를 모두 제거하는 것은 비용의 측면에서 실용적이지 못하다. 또한 하수처리장의 건설에 많은 비용이 소요되며, 발생원과 처리장을 연결하는 관망도 완비되어 있지 못한 현실에서 하수처리장을 무한대로 건설하는 것과 정부가 정한 농도기준을 강력하게 준수하기 위하여 벌칙을 강화하는 것도 한계점이 있다. 그런 이유로 일단 강물이나 호수에 여름철 녹조가 발생하면 대책이 없었다고 보는 것이 현실이었다. 해양에서는 그 피해를 줄이기 위해 해저의 저질토를 개선하는 위해 해저 뻘을 제거하는 준설작업을 실시하고, 적조가 발생하였을 때는 적조방지제나 황토를 뿌리는 정도의 대증적인 방법을 실행하고 있으나 그 효과는 미미하였다. 특히, 이러한 황토 등의 살포가 자연생태계에 또 다른 악영향을 미칠 수 있다는 점이 거론되고 있다.

지금까지의 적조방지제로는 석회와 황토(점토)를 주로 이용하고 있다. 적조발생역에 석회(CaO)를 살포하면 황산이온(SO₄ ^2-)이 석고(CaSO₄·2H₂O)로 생성되기 때문에 적조를 방지할 수 있다. 그러나, 이 방법에서는 반응생성물인 석고가 해저표층에 막을 형성하여 치밀하게 덮어서 수중의 용존산소를 차단하기 때문에 그 석고막 하부의 조개류 및 수생생물이 질식하게되어 어장이 황폐화되는 문제가 있다. 또한 석회는 용해도가 크기 때문에 단시간 내 수중에서 유실되고, 따라서 대량으로 사용해야 하는 문제점이 있다.

이와 마찬가지로, 황토도 적조원인생물을 흡착시켜 바닥으로 침전시키지만, 이 퇴적(침전)물이 막을 형성해서 석회살포로 인한 문제점과 같이 해저 생물을 고사시키는 문제가 있다.

또한 최근에 개발된 적조방지제로는 MgO와 Mg(OH)₂가 있다. 이 방법은 마그네슘이온과 인산이온이 결합하여 불활성침전물을 형성시킨다는 데 착안하였다. 하지만, 이미 발생한 적조에 대한 대책이라고는 볼 수 없다. 이미 대량으로 발생한 적조는 이후 어패류의 호흡장애를 유발할 것이므로 상기한 기술을 동원하여 마그네슘이온으로 인산염을 침전시킨다 하더라도 해결할 수는 없는 문제이다. 따라서 적조가 발생한 현장에서 사용할 수 있는 방법이라기 보다는 적조를 폐쇄된 해역에서 방지하는 방법이 될 수는 있을 뿐이다.

이에 본 발명자들은 담수호에서 녹조발생의 간접적인 원인이 되는 영양염 등을 수중에서 제거하는 종래 기술과는 달리, 녹조 발생의 주체인 각종 식물플랑크톤과 남조류 자체를 제거하는 것을 생각해내게 되었다. 그리하여 본 발명자들은 녹조류들의 천적, 그 중에서도 특히 조개류를 이용하여 녹조를 섭취함으로써 정상적인 수중 플랑크톤의 농도가 유지되도록 할 수 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은 녹조 발생의 주체인 각종 식물플랑크톤과 남조류 자체를 제거하여 녹조를 억제하는 방법을 제고하는 것이다.

또한, 본 발명의 목적은 예방차원에서 뿐만 아니라 녹조가 현재 진행중인 담수지역의 녹조를 제거하는 방법을 제공하는 것이다.

도 1은 실험실에서 민물조개에 의한 녹조 제거 효과를 나타내는 그래프이다.패류를 주입한 경우 가장 좋은 효과가 나타난다.

도 2는 민물조개를 이용하여 실험실 수조에 발생한 녹조를 제거시키는 사진이다. 좌측 수조에는 패류가 투입되었고 우측수조는 대조구이다.

도 3은 실험실에서 민물조개를 이용하여 녹조를 제거하는 것을 보여주는 그래프이다. 수조 1은 패류(Anadonta)가 투입된 수조이고, 수조 2는 대조구이다.

도 4는 Mesocosm에서 패류의 종류에 따라, 남조류의 제거실험을 2회 수행한 결과 얻어진 시간별 남조류 제거율을 나타내는 그래프이다.

도 5는 민물조개인 재첩, 말조개 및 귀이빨대칭이의 단위시간 당 식물플랑크톤 제거율을 나타내는 그래프이다. 도 5a는 재첩의 제거율을, 도 5b는 말조개의 제거율을 나타내며 도 5c는 귀이빨대칭이의 제거율을 나타낸다.

도 6a는 녹조가 발생한 양식장에서 남조류를 제거하기 위해서 패류를 투입하는 사진이다.

도 6b는 녹조가 발생한 양식장에 패류를 투입하기 위한 모형도이다. 도 6b의 윗 그림은 평면도이고 아래의 그림은 단면도이다

도 7은 남조류 녹조가 발생한 양식장(800 m³)에서 녹조가 제거되는 것을 나타내는 그래프이다.

본 발명은 담수에서 녹조발생의 간접적인 원인이 되는 영양염 등을 수중에서 제거하는 것이 아니라, 녹조발생의 주체인 각종 식물플랑크톤과 남조류 자체를 제거하여 녹조를 약화시켜 정상적인 수중 플랑크톤의 농도가 유지되도록 하는 방법을 제공한다.

즉, 본 발명은 담수에서 발생한 녹조를 제거하는 데 있어서, 녹조 수역에 담수 패류를 투여함으로써 녹조발생의 주체인 식물플랑크톤과 남조류 자체를 제거하는 것을 특징으로 하는 녹조 제거 방법을 제공한다.

본 발명에 의한 담수패류로서 바람직하게는 재첩(Corbicula fluminea), 말조개(Unio douglasiae) 및 귀이빨대칭이(Anadonta fucudai)를 사용할 수 있다.

상기 담수패류의 사용량은 녹조가 발생한 수역의 총 부피의 0.1％ 에 해당하는 양만큼인 것이 적당하다.

재첩의 경우, 녹조의 농도가 1∼9 ×10⁶cells/ml의 범위일 경우, 하루만에 녹조 농도를 원래 농도의 10％ 이하로 감소시키는데 필요한 재첩의 육질부 건중량은 ℓ당 0.9/A(g)이 바람직하다. 상기 식에서 "A"값은 본 발명자가 실험에 의해서 찾아낸 값으로서, 녹조의 농도를 N cells/ml 라고 할 때, 하기 수학식 1에 의하여 계산될 수 있다.

(상기 식에서 N은 ml당 녹조세포수)

본 발명은 자연상태에서 패류가 먹이로서 식물플랑크톤을 섭취하고, 성장하는 과정을 이용한 것이다. 따라서 녹조를 발생시키는 플랑크톤을 담수패류를 이용하여 섭취케 함으로써 녹조자체를 제거하며, 이 후 제거된 녹조생물은 담수패류의생체로 전이되어 가축의 유기물 먹이 등으로 사용하면, 녹조가 제거되는 효과와 여기서 얻어진 패류를 식용 혹은 유기질 사료로 확보하여 식용, 어류나 양계용 사료 등 유기질 사료를 확보하는 효과를 동시에 얻을 수 있다. 따라서 본 발명은 자연의 먹이사슬 작용을 이용하는 것으로서, 제한적인 수역에 집중적으로 패류를 투여하지 않는 한 추가적인 에너지 사용이 필요 없다.

본 발명에서는 녹조의 원인이 되는 식물성 플랑크톤의 천적으로서는 담수패류를 사용할 수 있으며, 바람직하게는 재첩(Corbicula fluminea), 말조개(Unio douglasiae), 및 귀이빨대칭이(Anadonta fucudai)이 좋다.

이하, 실시예 및 실험예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다.

<실시예>

본 발명의 패류를 이용하여 녹조를 제거하는 방법은 하기 4단계를 포함하고 있다.

1. 녹조를 발생시키는 플랑크톤을 잘 섭취하고, 환경변화에 적응력이 강한 패류를 찾는 단계

2. 패류를 환경에 적응시키는 단계

3. 식물플랑크톤의 농도 및 수량에 알맞은 패류의 투여량을 계산하는 단계

4. 패류를 담수호 혹은 양식장에 직접 투입 및 수거하는 단계

<실시예 1> 패류에 의한 녹조제거

먼저, 녹조제거에 패류가 어느 정도의 역할을 할 수 있는지 알아보는 실험을 하였다.

도 1은 실험실 수조에서 패류에 의한 녹조 제거 효과를 나타낸 것이다.

실험조건은, 녹조생물로서 남조류(Anabaena)를 사용하여 용량 3ℓ의 비이커에 배양한 후, 패류로서 귀이빨대칭이(각장 길이: 4 cm) 2년생 4 개체를 사용하여 녹조량의 변화를 관찰하였다. 패류를 주입한 경우 우수한 녹조 제거 효과를 나타낸다는 것을 알 수 있다.

도 2는 녹조를 민물조개로서 제거하는 사진이다. 좌측 수조는 패류가 투입된 수조이고, 우측 수조는 대조구로서 패류가 투입되지 않았다.

실험조건:

녹조생물: 남조류(Anabaena)

용량: 80ℓ 수조

패류종류: 귀이빨대칭이(Anadonta) 20년생 3개체(습중량: 0.6 kg)

처음에는 좌측과 우측의 농도가 동일하여 도면의 우측에 보이는 것과 같았으나, 4일 후에는 사진에서 보는바와 같이, 우측 수조에는 아무런 변화가 없지만, 좌측 수조는 녹조가 깨끗하게 제거되어 투명하게 변함을 알 수 있다. 엽록소 농도 변화는 도 3에 도시하였다.

도 3은 민물조개를 이용하여 녹조를 제거하는 상기 실험실에서의 실험에 의한 녹조의 농도 변화를 나타내는 그래프이다.

수조 1은 패류(Anadonta)가 투입된 상기 좌측 수조이고 수조 2는 대조구로서상기 우측 수조이다.

<실시예 2> 녹조제거에 패류를 적용

<단계 1> 녹조를 발생시키는 플랑크톤을 잘 섭취하고, 환경변화에 적응력이 강한 패류를 찾는 단계:

본 발명의 첫 단계로서 적합한 패류를 찾는 것이 우선이다. 녹조제거에 적합한 패류는 단위시간에 녹조 제거율이 높으면서 또한 다양한 환경조건에서 서식할 수 있는 패류이다.

도 4. Mesocosm에서 패류로서 대형 및 소형 귀이빨대칭이(Anadonta)와 재첩(Corbicula)을 이용하여 종류 별로 2회 남조류의 제거율을 시간별로 나타내는 그래프이다.

실험조건:

녹조생물: 남조류(Anabaena)

용량: 20ℓ

패류종류: 귀이빨대칭이(Anadonta) 대형, 소형, 재첩(Corbicula)

소형조개인 재첩(Corbicula)이 대형조개인 귀이빨대칭이(Anadonta)보다 녹조 제거율이 높은 것을 알 수 있다.

도 5에서는 담수패류의 일종인 재첩(Corbicula fluminea), 말조개(Unio douglasiae), 귀이빨대칭이(Anadonta fucudai)의 단위시간 당 식물성 플랑크톤 제거율을 나타낸다. 상기 제거율 실험은 모두 실험실의 20ℓ수조에서 24시간 동안이루어졌다.

도 5a에 나타난 제첩의 경우, 실험조건은 하기와 같다.

Temp. 25 ℃

Salinity 1.5 ‰

pH 7.4

Food :Scenedesmussp.

Food concentration(100%) : 5.68 × 10⁶cells/ml

Size of clams : 18.13 ± 0.14 mm in shell length

도 5b에 나타난 말조개의 경우, 실험조건은 하기와 같다.

Temp. 25 ℃

Salinity 1.4 ‰

pH 7.3

Food :Scenedesmussp.

Food concentration(100%) : 3.57 × 10⁶cells/ml

또한, 도 5c에 나타나나 귀이빨대칭이의 경우, 실험조건은 하기와 같다.

Temp. 20±1 ℃

Salinity 1.5 ‰

pH 7.3

Food :Scenedesmussp.

Food concentration(100%) : 2.9 × 10⁶cells/ml

도 5에서 보는 바와 같이, 단위시간 당, 단위생체량(건조 중량)당 제거율은 소형조개인 재첩이 가장 높고, 대형조개인 귀이빨대칭이가 가장 낮았다.

이어, 환경변화에 적응능력이 우수하여 생명력이 강한 조개를 찾았다. 실험수조에서 1 개월간 농경지 배출수 조건 하에서 가장 저항력이 높은 패류는 귀이빨대칭이(Anadonta fucudai)였다(표 1 참조). 20년생 귀이빨대칭이 약 300마리(습중량 150 kg)를 가장 열악한 조건에 이식하더라도 생존률이 95％를 유지하였다. 반면, 재첩은 약 90％가 폐사하였다. 말조개는 중간정도였다.

따라서, 녹조가 일어난 수역에 용존산소가 풍부하고 물 자체의 유동이 있는 곳은 재첩을 사용하고, 녹조가 일어난 수역에 용존산소가 부족하고, 물 자체가 중금속이나 농약 등 다른 독극물에 어느 정도 오염되었는지 자신할 수 없을 때는 귀이빨대칭이를 사용하는 것이 안전하다. 그러나, 단순히 녹조가 발생하였을 뿐, 다른 독성물질이 없거나, 갯벌을 막아 방조제를 조성한 곳같이 해수의 영향이 다소 있을 것으로 생각되거나 해안에 인접한 방조제 등에서는 재첩을 사용하는 것이 더 효과적이다(표 2 참조).

<단계 2> 패류를 환경에 적응시키는 단계

생물을 다른 환경에 갑자기 투입하면, 새로운 환경에 대한 충격 때문에 처음 약 7일간은 먹이를 섭취하지 않는다. 따라서, 패류를 사용하여 녹조를 제거하기 위하여 녹조가 대량 발생한 저수지에 투입하면, 처음 7일 정도의 적응기간이 필요하며 이 기간 동안은 녹조가 제거되지 않는다. 약 7일 후부터 패류는 녹조를 일으키는 플랑크톤을 왕성하게 섭취하게 된다. 또한 이러한 적응기 동안 환경적응력이 낮은 패류는 폐사하게 되고, 이러한 패류는 제거해야 한다.

여름철 벼재배 농경지 배출수를 이용하여 수조에서 시간 경과에 따른 개체수를 측정하는 실험결과, 적응력이 높은 약 20년생 귀이빨대칭이를 사용하는 경우, 가장 최악의 경우에도, 95％이상의 생존률을 기록하였다. 또한 5년생 말조개는 약 50％의 생존률을 기록하였고, 1∼2년생 재첩은 90％가 폐사하였다(표 1 참조). 이 때 수중에 약간의 해수가 포함되어 있는 경우, 재첩의 생존률은 90％ 이상으로 유지되었다(표 2 참조). 따라서 재첩의 생존에 염수의 존재(약 1％ 이하)가 생존에 도움을 주는 것을 확인할 수 있었다.

요약하면, 녹조발생 현장에 패류를 투입하여 녹조를 제거하기 위하여 약 7일간의 환경 적응기간이 필요하기 때문에, 동일한 수질을 가졌지만 녹조가 발생하지 않은 담수호에서 상기 적응기간동안 패류를 적응시킨 후 녹조 수역에 투여하는 것이 좋다.

환경충격에 대한 담수 패류의 생존률 (％)

패류의 종류	농경지 배출수에서 생존율(％)	실험개체수
	1일 후		7일 후	1개월 후
재첩	100	50	10	5000
말조개	100	90	50	120
귀이빨대칭이	100	100	95	300

염분에 대한 재첩의 생존률 (％)

	1％ 염분농도, 충분한 용존산소 및 깨끗한 담수 조건에서 생존율(％)	개체수
	1 일 후	7 일 후	1 개월후
재첩 (2∼3cm 크기)	100	95	92	5000

<단계; 3> 식물플랑크톤의 농도 및 수량에 알맞은 패류의 투여량을 계산하는 단계

단계 1에서 3종류의 담수패류에 의한 식물플랑크톤의 제거율에 대한 실험을 하였다. 따라서, 해당 수역의 수량과 식물플랑크톤의 농도를 계산한 다음 필요한 패류의 건중량을 계산하고, 그 다음 이 자료를 다시 패류의 습중량으로 환산할 수 있다.

필요한 패류의 환산방법을 재첩의 예를 들어 설명하면, 재첩의 배양실험에서 필요한 재첩의 양을 구하는 식은 다음과 같다.

녹조의 농도가 1∼9 ×10⁶cells/ml의 범위일 경우, 하루만에 녹조 농도를 원래 농도의 10％ 이하로 감소시키는데 필요한 재첩의 육질부 건중량은 ml당 0.9/A (g)이 바람직하다. 상기 수학식 1에서와 같이, 상기 녹조의 농도를 N cells/ml라고 하면,

A = [(-0.00727 ×ln N) + 0.137539] ×1440분

가 되는 결과를 얻었다. 이는 본 발명자들이 구한 실험식으로서, 재첩에 대하여 적용될 수 있으며, 다른 패류에 대하여도 적용이 가능하다.

녹조의 평균농도가 5.68 ×10⁶cells/ml일 때, 1 일 만에 녹조 농도를 원래 농도의 10％ 이하로 감소시키는데 필요한 재첩의 육질부 건중량은 0.9/A g으로서,

A(녹조량 ×단위 시간당 제거율 ×제거 시간) = {[(-0.00727 ×ln(5.68 × 10⁶)) + 0.137539] × 1440분}) = 0.025539 g 이라는 계산이 가능하다.

상기 제첩의 중량은 건조된 제첩의 육질부 중량으로서, 오염수 1 ℓ당 필요한 중량이기 때문에, 상기 식에 의하면 1 ℓ당 0.025539g의 제첩이 필요하게 된다. 상기한 농도의 녹조가 발생한 호수의 수량이 10,000 m³이라면 이러한 호수의 녹조 농도를 하루 내 원래의 10％ 이하로 감소시키는데 필요한 재첩의 육질부 건중량은 10,000 m³×1000ℓ/m³×0.025539 g/ℓ가 된다.

육질부 건조중량의 5 배가 습중량이며, 또한 습중량의 5 배가 패각까지 합한 중량이므로, 조개의 패각까지 합한 전체 습중량은 6.4 톤이 된다.

그러나, 실제 간편하게 사용할 수 있는 계산방법은, 물색이 완전히 녹색 카페트처럼 변화한 담수호수의 경우 녹조의 대부분 농도 범위는 1∼9 ×10⁶cells/ml 이므로, 상기 식에 기초하여 판단하면, 녹조의 농도에 상관없이 담수호의 총 부피의 0.1％ 정도의 중량에 해당하는 살아있는 패류를 사용할 수 있다고 할 수 있다.

상시 예의 계산에서는 호수의 부피가 10,000 m³이었으므로, 0.1％ 정도에 해당하는 살아있는 패류를 계산하면 약 10톤(습중량)이 된다. 따라서 상기 식에 의하여 계산한 6.4 톤과 거의 유사한 값에 도달하므로, 편의상 오염수 총 부피의 0.1％ 정도의 중량에 해당하는 살아있는 패류를 사용할 수 있다고 할 수 있다.

또한 패류를 직접 호수에 투입한 경우 적응기간에 필요한 처음 며칠 동안은 섭식 활동이 없으며, 그동안 재첩이 패사하는 량도 있으므로 여유분을 감안하면, 호수 부피의 약 0.1％ 라고 제시한 편이계산법이 넓게 적용될 수 있다. 이 정도의 량이면, 패사하는 량과 적응기간을 고려하여도 충분한 재첩의 농도로 볼 수 있다. 다른 조개의 경우 다소 섭취율이 낮은 것은 사실이나 생존률이 좋기 때문에 거의 유사하게 계산할 수 있다.

<단계; 4> 패류를 담수호 혹은 양식장에 투입 및 수거하는 단계

단계 3에서 제시한 패류의 양을 녹조가 발생한 담수호나 양식장에 투입하는 방법은 담수호의 크기, 수심, 용존산소의 농도 등에 따라 매우 다양하게 적용할 수 있다. 가장 흔하게 사용하는 방법은 호수의 표층에 부자를 이용하여 매다는 방법이다. 조개는 양파망과 같은 망에 담긴 상태로 양식장인 경우 양식장벽에 고정하여 매다는 방법도 가능하며, 대형 호수인 경우 부자에 의하여 띄운 상태에서 망에 넣어 매달 수 있다. 수심이 매우 얕은 호수인 경우, 적어도 용존산소의 농도가 야간에도 2ppm 이하로 하강하지 않는다면, 직접 호수에 살포하여 바닥에서 서식케 하는 방안도 가능하다. 또한 부자가 불가능할 경우, 약 1 m 이내의 수심에 해당하는 호수의 가장자리 부분을 따라 살포하는 것도 재첩과 같은 소형 패류인 경우 적합하다.

따라서 수거하는 방법도 투입하는 방법에 따라 다르게 된다. 만약 바닥에 직접 살포한 경우, 수거를 위하여 특수한 어구를 사용해야 한다. 갈고리가 달린 바닥을 긁어내는 장비가 필요하다. 그러나 망에 넣어 투입한 경우, 망을 회수하기가 매우 용이하다.

<적용예 1>

2001 년 9월 전라북도 군산시 소룡동에 위치한 군산대학교 해양과학대학 노천양어장(약 800 m³)에 귀이빨대칭이 20 년생을 약 300 개체 (습중량 150 kg)을 투여하여 녹조제거를 실시하였다.

실험조건:

녹조생물: 남조류 + 규조류

용량: 800m³

패류종류: 귀이빨대칭이(Anadonta) 20년생(습중량: 150 kg)

도 6a는 녹조가 발생한 양어지에서 남조류를 제거하기 위해서 패류(Anadonta)를 투입하는 사진이다. 패류를 양파망에 담긴 상태로 줄을 이용하여 고정시키고 있다. 도 6b는 녹조가 발생한 양어장에 패류를 투입하기 위한 모형도이다. 위 그림은 평면도이고 아래의 그림은 단면도이다.

도 7에서 보는 바와 같이, 양어지에 패류를 투입한후 약 1주일 지나서 녹조가 제거되기 시작하였고 약 2주일 후 패류에 의한 녹조제거가 빠르게 진행되고 있다.

실제 이론적으로 필요한 조개의 습중량은 호수 부피의 0.1％인 800kg에 훨씬 부족한 150kg을 투입함에도 불구하고 약 10 일간의 적응기간이 경과한 후 10 일 동안 녹조를 섭취하였으며 따라서 조개 투입이후 약 20 일 후 녹조의 개체수가 원래의 3.3 ×10⁶cells/ml의 농도에서 원래 농도의 20％ 수준인 0.8 ×10⁶cells/ml로 낮아졌으며, 물의 색이 거의 정상으로 회복되었다.

상술한 바와 같이, 본 발명은 생태계의 먹이사슬 자체를 이용하는 것으로 호수의 생태계에 악영향을 전혀 가하지 않는 완전한 친환경적인 처리방법이다. 또한 패류를 투입하여 녹조를 제거하는 동안 패류가 산란과정을 통하여 종자를 퍼트리게 되어 작은 조개들이 향후 담수호에서 서식하게 되고, 장기적으로는 녹조방지효과가 지속적으로 제공된다는 이점이 있다. 따라서 지금까지는 어떤 화공약품을 사용하여 녹조를 제어하는 경우 지속적으로 약품이 소모되어야 하며, 환경에 대한 악영향은 녹조 자체보다 더 심각할 수 도 있다. 또한 지금까지 소형 담수호, 특히 부영양화가 진행된 곳은 농업용수를 저장하는 효과 이외 어떠한 경제적인 이득도 없으면서, 녹조제어를 위하여 비용만 투자해야 한다는 경제적인 딜레마가 있었다. 그러나 담수호에서 패류를 투입함에 따라 녹조도 제어하고, 조개를 대량으로 얻을 수 있기 때문에 이 조개를 식용 혹은 사료용으로 사용이 가능하다. 따라서 수익사업이 될 수 있다는 점이다.

Claims (6)

1. 담수에서 발생한 녹조를 제거하는 데 있어서, 녹조발생 수역에 담수 패류를 투여함으로써 녹조발생의 주체인 식물플랑크톤과 남조류 자체를 제거함으로써 녹조를 제거하는 것을 특징으로 하는 녹조 제거 방법.
2. 제 1항에 있어서, 상기 담수 패류는 재첩(Corbicula fluminea), 말조개(Unio douglasiae) 또는 귀이빨대칭이(Anadonta fucudai)인 것을 특징으로 하는 녹조 제거 방법.
3. 제 1항에 있어서, 상기 담수패류의 사용량은 녹조 수역에 수량의 총 부피의 0.1％에 해당하는 조개를 투입하는 것을 특징으로 하는 녹조 제거 방법.
4. 제 1항에 있어서, 재첩을 이용하여 녹조를 제거하는 경우, 녹조의 농도가 1∼9 ×10⁶cells/ml의 범위일 때, 녹조 수역의 수량 ℓ당 재첩의 육질부 건중량 0.9/A(g)을 투여하여 하루만에 녹조 농도를 원래 농도의 10％ 이하로 감소시키는 것을 특징으로 하는 녹조 제거 방법:

   여기서, 상기 녹조의 농도를 N cells/ml라고 하면, 상기 A는 하기 수학식 1로 표현될 수 있다.

   [수학식 1]

   A = {[(-0.00727 ×ln N) + 0.137539] ×1440분}
5. 제 1항에 있어서, 담수 패류를 양파망에 담아서 부자를 이용하여 수중에서 서식시키는 녹조 제거 방법.
6. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서, 녹조 수역과 유사한 수질을 가졌지만 녹조가 발생하지 않은 담수호에서 상기 패류를 적응시킨 후 녹조 수역에 투여하는 것을 특징으로 하는 녹조 제거 방법.