KR101839314B1 - 쏘가리 초기 양식방법 및 양식장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 수온조절장치를 이용하여 최적수온 25℃ ~ 28℃을 유지하는 수온유지 단계 등을 포함하는 쏘가리의 양식방법에 관한 것으로, 쏘가리 자어 생존율을 높이기 위해 향어 또는 잉어의 자어 부화일자를 일치시켜 제공함으로써 획기적으로 초기 생존율을 높여줄 수 있고, 쏘가리 양식에 최적화된 온도를 정밀하게 확인함으로써 단위비용당 생산성을 획기적으로 증대시킬 수 있을 뿐 아니라 단계별 양식장의 수질을 최적 관리하도록 양식장치 및 단계를 새롭게 설계함에 따라 양식장 배출수에 따른 하천오염을 방지하면서도, 통상 1급수에만 산다고 알려진 2급수(1b급)에서도 쏘가리를 인공 사육할 수 있는 토대를 제공함으로써, 쏘가리 양식 효율을 극대화할 수 있도록 만들어진 맞춤형 양식기술을 제공하고, 지속가능한 완전 쏘가리 양식 기술 완성을 위해 과거와 달리 양식 수단을 전체로 일관하여 연속단계로 재설계함으로써 본격적인 쏘가리 대량생산 기술을 제공할 수 있다.

Description

쏘가리 초기 양식방법 및 양식장치{mandarin fish farming method and the system thereof in early stage}
본 발명은, 양식이 매우 어려운 것으로 알려진 쏘가리에 대해 알 부화 시점부터 양식 안정화단계까지 전 양식 과정에서 쏘가리 자어를 효과적으로 양식하기 위해 수조에 사용되는 물의 최저 수질 및, 생산성이 극대화되는 수온을 탐구하여, 비용대비 효과면에서 최적 생산 조건을 규명하고, 이를 통해 산란, 부화 및 초기단계의 양식 조건에 관해 최적화시키기 위한 기술 및 양식 시설에 관한 것이다. 본 발명을 통해 중국 등 시장 수요가 많지만 천연상태에서 포획하여 공급하기 때문에 공급이 극히 제한된 쏘가리 양식을 가능하게 지원함으로써, 쏘가리 관련 산업의 비약적 발전을 담보할 수 있는, 새로운 쏘가리 양식방법 및 장치에 관한 기술이다.
쏘가리는 대개 강 중류의 수심이 깊고 유속이 완만하며, 수질이 맑고 바위가 많은 곳을 좋아하는 특성이 있는 내수면 어종으로, 자연 생태에서 쏘가리의 산란 시점은 대략 5~7월로 알려져 있다. 국립수산진흥원 기록에 따르면 강에 사는 쏘가리(Siniperca scherzeri)는 농어목(Order Percifonmes) 꺽지과(family Centropomedae) 쏘가리속(Genus Siniperca)으로 분류되는데, 특히 한국에서는 1종, 중국에서는 5종의 쏘가리(Siniperca scherzeri)가 하천 중상류에 서식하고, 서?남해로 흐르는 대형 하천 중상류 자갈이 깔린 소를 중심으로 주로 한강, 대동강 유역과 소양호같은 대규모 댐에서 서식하는 것으로 알려져 있다. 최근 환경문제의 주범으로 취급되는 외래종 배스는 내수면 생태계를 교란하고 있으나, 특이하게도 쏘가리가 사는 곳에서는 배스를 전혀 찾아볼 수 없다고 한다. 이와같이, 본 발명은 실제 국내 하천에서 실시될 경우 내수면 생태계를 확실하게 복원할 수 있는 기술적 해결수단으로도 활용될 수 있을 것으로 기대된다.
그러나 최근 무분별한 어류 남획과 하천 개발 및 오염 등에 따라 본 발명의 쏘가리 서식이 가능했던 자연 서식지가 크게 축소되었으며, 이에 따라 소양호나 춘천댐 등 대형 인공호에서도 서식할 정도로 쏘가리의 자연적 생태 특성이 변화하고 있기도 하다.
쏘가리는 양식이 매우 어렵고 희귀성이 높아 시장에서 공급이 수요를 따라갈 수 없어 내수면 어업에서는 어류 중 기호도가 가장 높은 어류로 경제적으로 그 가치가 매우 높을뿐아니라 낚시꾼들에게도 최고의 인기 어종으로 각광받고 있음에도 산업화에 따른 하천 오염과 생태계 파괴는 자연산 쏘가리의 급격한 감소의 원인이 되어 왔다.
20여년 전부터 국내 연구기관이나 양식어업인들 중심으로 쏘가리 인공종묘 생산이 시도되어 왔는데, 특히, 쏘가리는 다른 담수어와는 다른 육식성 어류로서 부화 직후부터 살아서 움직이는 것만을 잡아먹는 사냥 생태특성 때문에 통상적인 배합사료로는 절대 키울 수가 없었고, 그 성질도 매우 까다로워 배합 사료로 전환시 죽을 때까지 먹지 않아 폐사하는 등 인공 사육은 대단히 어렵다고 알려져 양식 시도에 시행착오만 되풀이되면서 큰 진전을 보지 못하고 있었다.
그런데, 청평내수면연구소는 1970년대 중반에 국내에서는 처음으로 쏘가리 산란시기와 산란장을 연구하였고, 1980년대 중반에는 인공채란 및 부화시험, 자어 사육, 먹이순치 및 양성에 관한 기초연구를 상당 수준까지 실시하여 성과를 거두기도 했으나, 살아있는 먹이 공급이 필요하였기 때문에 경제성 문제로 인해 종묘 대량생산 등 산업화할 수 있는 기술 개발은 보류한 채 연구가 마무리되곤 했다.
이후, 국내에서는 1996년부터 다시 쏘가리 종묘 대량생산 기술개발이 다시 시작되었는데, 특히 친어 관리방법 개선, 인공 호르몬주사에 의한 양질의 수정란 확보 및, 수정란 부화율 대폭 향상 기술이 개발되었고, 쏘가리 자어의 성장 단계별 적정 먹이도 규명하는 등 자어 생존율을 크게 높일 수 있게됨에 따라 이제 어느 정도 양식을 통한 산업화가 가능한 수준까지 일정한 성과를 올리는 수준으로 발전하게 되었다.
이러한 기술발전 속도에 따라 민물고기회 맛을 아는 미식가들은 안심하고 믿을 수 있는 쏘가리 성어 공급을 기대하고 있음에도, 실제 사용되는 쏘가리 양식 기술은 상기 개발된 것들과 달리 여전히 초보적 수준을 벗어나지 못하고 있어 완전 양식 기술개발까지는 심층연구가 더 필요해 보인다. 특히, 안정적 쏘가리 양식을 위해서는 쏘가리 서식처 파괴에 대한 대책, 환경 오염 예방 및 쏘가리 개체 남획 등의 문제가 선결되어야 한다. 즉, 지금까지 쏘가리 양식에 관한 기본 기술과 연구는 많았지만, 실제 양어환경상 완전 양식을 위해서는 더 깊은 심층 연구, 특히 수질 및 수온별 성장이나 적합한 사료 개발 및 효율을 높이기위한 조치 등이 더욱 필요한 실정이다.
경제사회가 발전되고 환경 오염에 대한 민관의 인식이 크게 바뀜에 따라 물고기 양식 장치인 내수면 양식 시설은 수질오염의 주범으로 몰리게 되었다. 이 때문에 어류 양식기술은 새로운 변화를 시도하고 있는 상황에서, 양식 물고기에 대한 항생제 잔류 문제, 방역이 뚫린 수입 활어 및 종묘의 외래종 바이러스 질병발생 등은 전국적으로 산재한 양어장 경영자들의 어려움에 업친데겹친격으로 어려움을 가중시켰으며, 우루과이라운드(IR)협상으로 수산물 개방이 필연적이었으므로 국내 어류 양식산업이 지속적으로 어려운 상황을 맞게 되었다. 2005년 양식 무지개송어에서 발암물질로 알려지기도 한 말라카이트 검출사건을 통해 국내 소비자 사이에 양식어류 소비가 급감하였고, 2008년에는 멜라민 사건이 발생하면서 소비자들은 양식어에 대한 선호도가 점점 떨어지고 소비를 외면당하게 되는 큰 어려움을 겪어 왔다.
이러한 국내외적 사업환경 변화는 우리 내수면 양식산업을 새롭게 재편하게 되었는데, 특히 새로운 양식기술 개발 및 어종 다변화 계기를 제공하면서, 국내 내수면 양식산업은 새로운 어종을 찾기 시작하여, 송어와 뱀장어가 선정되기도 했다.
쏘가리 역시 청평내수면연구소에서 1996년부터 연구하기 시작했는데, 이때도 이미 일부 민간양식장에서 쏘가리 양식을 시도하곤 했다. 한편 하천 생태계에는 불법 어업으로 소규모 강 및 소양댐 등 댐에서 15cm 전후의 작은 쏘가리 자어를 마구 잡아들이는 바람에 국내의 내수면에 서식해 온 쏘가리의 개체 수가 급감하게 되었다. 이는 희귀어종의 멸종에 대한 심각성을 어민들 스스로 잘 인식하지 못한 때문으로 이후 불법 어업은 한동안 계속되었는데, 이들 자생 쏘가리가 내수면에서 사라지게 됨으로써 쏘가리 복원기술을 개발해야 한다는 요구가 높아져 왔다.
그러나, 쏘가리를 양식하는 것은 쏘가리의 까다로운 생태적 특성, 즉, 강에서 먹이사슬의 최상위에 위치하나 살아있는 물고기만 먹는 식성 때문에 매우 어려웠으며, 본 발명은 양식용 쏘가리 자어부터 종묘로 생산하는 기술을 깨끗하게 해결할 수 있게 되었다.
사료 순치를 통한 대량 양식을 1980년대에 시도한 바 있으나 상업적으로 활용하기는 생존율이 너무 낮았고, 살아있는 먹이를 주는 쏘가리와 비교할 때 그 성장속도가 크게 떨어지는 등 살아있는 먹이만 먹는 쏘가리를 사료 순치 후 성장이나 생존율을 높이기 위해서는 쏘가리의 섭식에 맞는 사료개발이 필요했다. 2015년에 들어와서는 쏘가리 사료를 새롭게 개발한 일부 연구소 및 양식업자가 사료를 이용해 양식이 일부 성공했다는 소식이 전해지기도 했고, 특히 충북 내수면연구소는 사료 개발 및 쏘가리 양식시설을 해양수산부로 부터 지원받아 연구동과 양식시설을 설치 중에 있다고 발표하면서 사료 전환하여 양식이 시작되었다고 발표한 바 있다. 양식업자들도 이미 사료 전환하여 쏘가리 양식이 되고 있다고 알려지기 시작하였으며, 경남 산청군은 2013년 해양수산부로부터 사료개발 및 완전 양식시설자금을 지원받아 쏘가리 완전양식 시설을 설치 중에 있고, 충북 청주에서는 사료순치 쏘가리가 개발되었다는 이유로 개발자가 해양수산부로부터 신지식인에 선정되기도 하는 등 쏘가리 완전양식의 길은 최근에서야 하나씩 열리기 시작했다. 그러나 이는 시작일뿐이며 양식 각각의 단계에서 세밀한 기술개발이 필요한 실정이다.
본 발명의 쏘가리 양식방법 및 그 장치와 관련하여, 선행기술로는 공개번호 10-2015-0119562(쏘가리 순치를 통한 양식방법), 10-2013-0066878(쏘가리 부화기술 및 어류 양식방법), 10-2001-0009794(인공 여울을 이용한 쏘가리 양식법 및 그 장치), 10-2006-0015089(쏘가리의 순치를 통한 양식방법), 10-2002-0049680(쏘가리 양식 방법) 등이 있는데, 이들 선행 문헌들에서는 쏘가리의 생태적 특성을 고려하여 부화 및 순치를 통한 양식방법을 제시하고 있으나, 쏘가리 양식에 이용되는 양식수 수질과 온도 관련 기술은 정밀하게 검증되어 설정되지 않았고, 특히 세밀한 급이 방법, 자연상태로의 방류 시점, 간디스토마 또는 바이러스 등 병해충성 질병 예방에 대한 조치, 부화후 양식 초기단계의 생존율을 높이기 위한 조처, 부화후 약 5개월 경과시점 부터의 최적성장 조건 규명, 양식시설에 따른 수질오염 방지를 위한 순환 여과방식 기술 개발 등 면에서는 최적화된 조건과 기술을 제시하고 있지 않아 기술 성숙도가 다소 미흡한 것으로 파악된다.
KR 10-2015-0119562A (쏘가리 순치를 통한 양식방법), KR 10-2013-0066878A (쏘가리 부화기술 및 어류 양식방법), KR 10-2001-0009794A (인공여울을 이용한 쏘가리양식법 및 그장치), KR 10-2006-0015089A (쏘가리의 순치를 통한 양식방법), KR 10-2002-0049680A (쏘가리 양식 방법)
본 발명은, 쏘가리의 부화에서부터 양식을 위한 사료순치단계까지의 각 단계별 중요 조건에 대해 탐구하고, 특히 양식 단계별 온도 및 급이 조건을 세밀하게 개발함으로써 쏘가리 자어의 성장 속도를 극대화함과 동시에, 부화후 초기 생존율도 크게 향상시킬 수 있는 양식 방법을 제공하며, 특히 양식 초기단계에 투입되는 쏘가리 개체의 양식에 관한 정밀한 기술적 조건을 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한 본 발명은 양식단계에서 필요한 다단계 구성된 수 처리장치를 구비함으로써 환경 변화에 매우 민감한 쏘가리가 양식 가능하도록 하는, 수질오염이 없는 순환식 양식 장치를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위하여 본 발명에 따른 쏘가리 양식방법의 특징은 양식 수조, 제1침전조, 드럼필터 여과조, 제2침전조, 유동상 여과조, 제3침전조, 온도조절조, 전기살충장치조, UV 살균조가 연속 설치되어 양식수를 순환시키고 침전조 바닥에 침전된 배설물은 침전물 저장탱크로 보내는 쏘가리 양식방법에 있어서, 상기 제1침전조, 제2침전조 및 제3침전조는 침전단계를 가지되, 제2침전조 및 제3침전조 내부에 설치되는 스틸망 형태의 바이오 망부재 표면에 형성된 바이오필름에 미세 부유물이 흡착되게 하여 흡착된 미세 부유물이 많아지면 자체 분리되어 바닥으로 침전되게 하며, 상기 드럼필터 여과조에는 회전하는 드럼 필터가 장착되어 양식수를 여과하며, 상기 유동상 여과조에는 호기성 미생물을 표면에 코팅한 바이오필터를 다수 수용하고 바닥에는 폭기장치를 설치하여 산소를 공급하며, 상기 온도조절조에는 히터, 수온계 및 온도조절계가 설치되어 온도를 조절하며, 상기 전기살충장치조에는 다수의 전극봉이 설치되어 통전시 해충을 감전시켜 해충 번식을 방지하며, 상기 UV살균조에는 자외선 램프가 설치되어 유해 미생물을 살균 처리하되, 양식수를 23℃ 내지 25℃로 유지하면서, 쏘가리 자어가 부화된 후 최소 2일 경과된 뒤에 부화시킨 잉어 자어를 4주동안 쏘가리 자어 먹이로 공급하는 것을 특징으로 하는, 쏘가리 부화 초기 생존율을 높이는 쏘가리 양식방법을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 상기 양식수의 생물학적 산소요구량(BOD)은 1.5 mg/l 이하이면서 총인(T-P)은 0.11 mg/l 이하로 조절된 것을 특징으로 한다.
삭제
본 발명에 따른 양식 방법은, 쏘가리 자어 생존율을 높이기 위해 향어 또는 잉어의 자어 부화일자를 일치시켜 제공함으로써 획기적으로 초기 생존율을 높여줄 수 있다. 또한, 본 발명은 사료 순치된 쏘가리 양식에 최적화된 수질과 온도조건을 정밀하게 확인함으로써 투입 사료에 따른 단위비용당 생산성을 획기적으로 증대시킬 수 있을 뿐 아니라 단계별 양식장의 수질을 최적 관리하도록 양식장치 및 단계를 새롭게 설계함에 따라 양식장 배출수에 따른 하천오염을 방지할 수 있는 수질오염예방형 양식장치를 제공할 수 있다. 또한, 통상 1급수에만 산다고 알려진 쏘가리를 2급수에서도 인공 사육할 수 있는 기본 장치를 제공함으로써, 쏘가리 양식 효율을 극대화할 수 있도록 만들어진 맞춤형 양식기술을 제공한다. 또한, 지속가능한 완전 쏘가리 양식 기술 완성을 위해 과거와 달리 양식 장치를 전체 일관하여 순환식으로 연속 설계함으로써 본격적인 쏘가리 대량생산 기술을 제공한다.
도1은, 쏘가리 양식장의 시설장치를 보여주는 모식도이다.
도2는, 표1에 기재된 쏘가리 자어에게 부화시점이 각각 다른 잉어 자어를 먹이로 공급한 경우 쏘가리의 생존율을 보여주는 그래프이다.
도3은, 표4의 온도가 각각 다른 양식수조에서 자란 쏘가리 자어의 개체 평균 크기(전장)을 보여주는 그래프이다.
도4는, 표5의 온도가 각각 다른 양식수조에서 자란 쏘가리 자어의 개체 평균 무게를 보여주는 그래프이다.
도5는, 표7의 쏘가리 자어의 성장에 따른 수조별 사료섭취량을 보여주는 그래프이다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 보다 구체적으로 설명한다.
쏘가리는 산란시기가 지역에 따라 다르지만, 자연상태에서는 대개 5월 내지7월경에 주로 산란하는 것으로 알려져 있다. 또한, 쏘가리의 암수 구별은 산란시기에나 확인이 가능한데, 즉, 산란기가 되면 수컷에서는 정액이 나오며, 암컷은 생식기와 복부가 팽창하고 배를 만져보면 말랑말랑한 부드러움이 느껴지므로 이를 통해 암수를 구별할 수 있다. 양식 과정에서는 채란 시기에 물위에서 상기와 같이 암수를 확인한 다음 수조 물의 수위를 낮게 빼낸 후 산소가 부족하지 않게 양식수를 일부를 넣어주면서 산소발생 폭기장치를 통해 만들어지는 산소를 공급하면서 암수를 구별하여 필요한 만큼의 어미를 골라 채란하게 된다. 채란 시기는 인위적으로 조절할 수도 있는데, 관리하기에 따라서는 늦은 9월까지도 지연이 가능하다고 알려져 있다.
양식장의 산란지는 적정한 크기의 FRP 등 수조에서, 자체 순환방식으로 산소를 충분히 공급하면서 쏘가리 친어 kg당 HCG(5,000IU~7,000IU)와 LHRH-a(10 g)호르몬제를 복강이나 근육에 주사하여 시작하게 된다. 이때 수온은 약 23~24℃가 적당하며, 주사 후 30시간~36시간 이후에 채란하는 것이 바람직하다. 채란 시간은 수온에 따라 영향을 받는데 30시간 이내에 채란하게 되는 경우에는 미성숙으로 인해 수정율이 낮으며, HCG를 단독 주사하였을 때도 수정율이 낮은 것으로 알려져 있다. 자연에서 잡은 어미를 산란 직전에 주사하게 되면 호르몬 억제분비물질을 분비하여 채란해도 수정율이 떨어지고 일부는 방출하여 알을 사용하지 못할 수도 있다. 호르몬 물질에 의한 인위적인 스트레스를 받지 않게 하기 위해서는 친어의 상태가 안정되도록 신경써서 관리하면서 채란하여야 실패가 없다.
양식장 친어지에서는 관리 쏘가리의 친어에 대해 5~7월 사이에 수시로 자연채란법 또는 인공채란법을 통해 채란할 수 있다. 만일 인공채란하는 경우라면, 암컷의 배를 압착법으로 채란하고 수컷의 정자를 섞어서 수정시키는 건식법을 사용하며, 채란할 때는 습수건을 만들어 바닥에 놓고 암컷을 수건위에 놓은 후 몸 전체를 수건으로 덮어 움직이지 못하게 하면서 채란 용기에 배를 살며시 압박하여 채란하고 수컷의 정자를 섞는다. 채란의 양은 암컷 500g기준 약 10,000여개 정도이며, 채란시에는 한번에 3~5마리를 같이 채란하는 것이 좋다. 암컷으로부터 채란하기 전에 미리 수컷의 정자를 수컷 3~5마리로부터 미리 확보하여 암컷의 채란과 동시에 채란된 알에 부어 붓이나 깃털로 골고루 섞고, 1~2분정도 방치해 두었다가 깨끗한 물로 알을 3~5회 정도 붓 또는 깃털로 저으면서 세정한다. 세정된 알은 부화판을 이용하여 부화시키는데, 20℃~24℃의 수온에서 4~5일 후에 부화가 시작된다. 부화 후 2~3일이 경과하면 자어는 스스로 난황을 모두 흡수하여 영양분으로 사용하고, 이후에 쏘가리 자어는 외부로부터 먹이를 찾기 시작하는데, 쏘가리 자어의 초기 먹이는 물벼룩과 같은 움직이는 생물을 공급하고, 3일후부터 먹이용 자어를 공급할 수 있다. 먹이용 자어는 금붕어, 떡붕어, 잉어, 향어 또는 비단잉어의 자어를 사용할 수 있다. 본 발명에서는 먹이용 자어로 잉어의 친어용 어미를 수온 20℃이하에 관리하고 있다가 먹이용 잉어 자어 공급시기에 맞추어 쏘가리 부화일자와 먹이용 부화일을 계산하여 산란을 유도(수온을 2~5℃ 더 상승시킴)함으로써 잉어 자어를 먹이용 자어로 양식하여 사용할 수 있었다.
자연 산란하지 않는 어미는 호르몬제 주사를 통해 채란하는데, 이때 성선자극호르몬 HCG를 잉어류 체중당 2,000~3,000 IU로 오후 2시 내지 5시 사이에 주사하고, 수조 수온을 2~5℃ 더 서서히 상승시키게 되면 이후 밤과 새벽 사이에 대부분 자연 산란하게 된다. 이후 채란한 알은 평균 2~4일동안 부화하게 되는데, 부화 후 1~2일 경과시 자어는 난황을 모두 흡수하여 영양분으로 사용하고, 이후 외부에서 먹이를 찾게 된다. 이때 물벼룩이나 배합사료를 이용하여 자어를 키워야 하는데, 배합사료를 공급하는 경우에는 3~4시간 마다 수질 변화가 발생하지 않는지 점검하면서 사료를 적량씩 공급하는 것이 중요하다.
먹이용으로 공급되는 물벼룩은 수심 50cm 이상 1m 이하의 웅덩이나 야외 사육지에 물을 받아 가둔 후, 시비(계분) 300㎡당 양파망 2개 정도를 만들어 넣어주게 되면 생산할 수 있다. 통상 4월 이전에는 물벼룩의 번식이 늦지만, 무더운 7~8월에는 매우 빠르게 생산할 수 있으므로 쏘가리 자어의 양식 시기에 맞춰 그 생산을 미리 조절할 수 있고, 배합사료로 키운 잉어 자어 등을 필요시 생산하여 공급할 수도 있다. 쏘가리 자어에게는 상기 물벼룩 또는 잉어 자어 먹이를 아침 저녁으로 2회 공급하는데, 특히 쏘가리 자어가 부화한 후 18~22일 사이에는 먹이가 부족하면 폐사하는 시기이기 때문에 주의해야 한다. 부화 후 약 25일전후가 되면 쏘가리 자어 개체 크기는 대략 3cm 전후로 성장하게 되는데, 이때부터 쏘가리 자어는 안정적으로 성장할 수 있도록 적응하기 때문에 먹이 공급을 조절하는 방법으로 양식할 수 있게 길들일 수 있다. 이때부터 사람을 따르기 때문에 양식이 가능해 진다.
그런데, 쏘가리 자어를 양식함에 있어서 도중에 대량 폐사하는 주된 원인은 쏘가리가 배합사료가 아닌 살아 있는 먹이를 먹기 때문인 경우이며, 특히 수조 내부에 유입되는 세균이나 기생충, 곰팡이, 바이러스 등 미생물이 들어오게 되면 발병 후 1주일만에도 수조바닥에 사체가 보이기 시작한다. 쏘가리 자어는 부화 후 15일~22일 사이에 가장 많이 질병에 감염되는데, 감염의 경우 자어가 먹이를 잘 먹다가도 빙글빙글 돌거나, 점액이 발생하거나, 수조바닥에 힘없이 누워 숨만 쉬다가 죽는 등 다양한 양상의 증세가 나타난다. 이처럼 쏘가리 자어는 부화일로부터 22일까지는 질병이 많지만 25일 이후부터는 먹이 부족으로 인한 영양장해만 피한다면 이후 성체가 되어 출하될 때까지 성장에 큰 문제가 발생하지 않는 것으로 관찰되었다. 따라서 부화된 쏘가리 자어의 대량생산을 위해서는 부화후 4주 이내에 어떻게 관리하는가 하는 것이 가장 큰 관건이라 할 수 있다. 또한 4주 이내에는 병해충을 막기 위해 최대한 정제된 사료를 사용하는 것이 바람직한 것으로 파악되었다.
쏘가리의 사료전환 시기는 먹이용 자어를 공급하지 않은 상태로 절식했을 때 생존율에 따라 크게 달라지는데, 청평내수면연구소의 자료에 따르면 부화 1주차에 절식시 6일째에 전량 폐사하였고, 부화 2주차 11일만에 전량 폐사하였으며, 부화 3주차에 절식시에는 15일만에 전량 폐사하였고, 부화 4주차 절식시에는 12일 경과시점까지 모두 살아 있어 13일째 먹이공급 시작시 때 먹이를 먹고 모두 적응하게 되었다. 이를 종합하면, 쏘가리 자어의 사료 순치는 부화 4주차에 약 12일간의 절식을 통해 사료 전환할 수 있다는 사실을 확인해 주었다.
쏘가리는 실내 수조에서 2.5cm 정도 크기 자어 때 먹이를 왕성하게 먹고 성장하여 생존율이 높았지만, 양식수 관리가 중간에 잘못되거나 쏘가리 양식 밀도가 높을 때는 폐사하는 경우도 많이 발생하였다. 쏘가리 자어의 개체 크기가 5cm일 때는 질병 폐사가 거의 없었으나 산소 공급이 부족하거나 먹이가 부족한 경우가 원인이 되어 폐사하기도 했다. 쏘가리 자어는 먹이 부족시에 빨리 자란 쏘가리가 작은 개체를 먼저 공격하게 되므로 자주 선별해야 할 필요가 있다. 쏘가리는 자어기에는 수온 24℃조건에서 잘 자랐으며, 양식을 위해서는 사료 순치가 가장 중요한 과제이다. 그러나 사료 순치는 쏘가리 생태 특성상 매우 어려운 일인데, 특히 부상 사료나 떡밥형 사료로는 쏘가리 양식이 어려우며, 쏘가리 장의 길이도 매우 짧아 뱀장어 사료와 같은 사료를 이용해서는 성장이 잘 되지도 않아 양식 초기에 적용했다가 실패하곤 했다.
본 발명의 이해를 위해, 아래와 같이 구체적인 실험예를 기재하였다. 본 실험예는 발명의 이해를 돕기 위한 것으로서 본 발명을 구체적으로 한정하는 것은 아니며, 통상의 기술자가 용이하게 창작하여 변형할 수 있는 기술적 사상을 모두 포함하는 것은 당연하다.
[실험예]
1. 쏘가리 산란과 부화 자어
1) 수온에 따른 산란 방법
부화 후 3년 이상 관리함으로써 수시 채란할 수 있도록 충분한 숫자의 채란용 어미를 확보하고, 산란 시기 조절을 위해 수온 관리장치, 즉 온열히터, 보일러, 온도자동조절기를 갖춘 수조를 구비하고, 지하수와 강물을 동시에 채란시 사용하였다.
2) 쏘가리 알의 부화
채란 후에는 산란을 위해 병부화기에 순환 펌프를 부착하여 사용하였다.
3) 쏘가리 자어 성장과 먹이용 자어 산란
2015년 4월부터 8월까지 부화한 쏘가리 자어를 양식하기 위해 먹이용 잉어와 향어 알을 가진 친어를 확보하고, 채란하고 부화시킨 자어를 쏘가리 먹이로 사용하였다.
2. 쏘가리 성장 실험 장치
1) 실험 준비
자체 제작한 유리 수족관(가로세로 2m×0.60m) 5개를 설치하고 수조당 450L의 물을 넣고 실험하였다. 용존산소 공급을 위해 에어펌프 1개에 각 수조별로 산기관을 각 2개씩 10개 설치하고, 순환펌프로 순환시켰다. 수온은 온도자동조절기와 전기히터를 수조별 1세트씩 설치하여 관리하였다. 사료는 실험자가 개발한 사료를 사용하였으며 실험 수조의 용존산소량과 물의 PH 특성을 체크하기 위해 휴대용 DO Meter와 PH Meter를 사용하였다.
3. 실험방법
1) 실험어종
실험에 사용된 쏘가리는 현지에서 양식하면서 5세대이상 세대를 거친 황금쏘가리(Korea mandarin fish)로서, 채란 후 자어로 성장시키고 사료 전환과정을 거친 쏘가리는 2015년 5월 21일 부화한지 153일 동안 8cm 전후로 성장한 개체이다.
2) 수조별 개체수량과 무게 측정
매 5일마다 수조별로 무작위 선별한 5마리의 평균 크기와 무게를 측정하였으며, 각 수조별 총 50마리에 대한 무게를 매 10일마다 측정하였다.
3) 쏘가리 실험기간 및 대상
실험기간은 2015년 9월 31일부터 2015년 11월 1일까지 33일간이며 사료는 10월 3일부터 10월 31일까지 총 25일간 공급하였다. 수온을 상승시키면서 동시에 사료를 공급하였다. 입수 전 양식수 온도는 21℃였으며, 19℃ 조건은 입수 후 지하수를 추가하여 조성하고, 22℃ 이상은 전기 히터 및 자동온도조절기를 이용하였다.
용존산소는 10월 18일부터 31일까지 14일간 측정하였으며, PH측정기는 10월 23일부터 31일까지 9일간 측정하였다. 실험 황금쏘가리는 3cm이상의 자어를 사료 전환한 것으로서 그 크기는 약 8cm 전후, 오차범위는 ±0.3cm이다.
4) 쏘가리 실험 방법 사료
전체 250마리를 각 수조에 50마리씩 넣고 수온 조건별로 성장상태를 조사하였으며, 사료는 아침, 저녁으로 1일 2회 공급하였고, 5일 공급 후 1일 휴지기를 두고 성장 과정을 관찰하였다.
4. 쏘가리 산란 및 부화
1) 수온에 따른 산란과 방법
쏘가리 채란을 위해 전년도 9월부터 어미에게 충분히 영양을 공급하여 생식소를 발달시키는 등 어미 친어들의 영양 상태를 최상으로 관리하였다.
또한, 겨울에는 수온을 6~10℃로 유지하고 3월에는 강물과 지하수를 병행하면서 수온을 서서히 1일 동안 0.5℃씩 상승시켜 평균 17℃까지 상승시켰으며, 지하수의 수온이 낮으면 보일러 및 온도조절장치로 수온을 조절하였다. 7월~8월까지는 지하수만으로 양식수를 사용하여 20℃이하로 수온을 관리하였고 암컷과 수컷 양식 수조를 별도로 분리하여 관리하였다. 채란 이후에는 하천수를 공급하여 수온을 상승시켰다. 수온이 상승되면서 배란이 유도되었는데, 이때 암컷의 배가 팽창함을 확인하였으므로, 이때 친어 관리지의 물을 빼면서 친어가 죽지 않을 정도로 수심을 유지하면서 동시에 산소를 충분히 공급하면서 생식기가 팽창한 어미 쏘가리만 선별하여 산란장으로 이동시켰다.
채란장에서는 자동온도조절장치를 설치하여 수온을 조절하였고, 이동시킨 어미에게 호르몬제 LHRH-a(10 g) HCG(5,000IU~7,000IU)을 주사하고, 안정을 취하도록 수조를 덮어 빛이 들어가지 않도록 하였다. 산소가 부족하지 않도록 충분히 산소를 공급하고 33시간 경과 전후로 습수건을 이용하여 채란하였다.
호르몬 주사는 오전 10시경 LHRH-a를 1차 주사한 다음 12시간 뒤에 2차로 HCG를 주사하였다. 또한 LHRH-a를 주사한 시간을 기점으로 채란하였는데, 친어지 어미쏘가리는 1차 채란 이후 7일 내외의 시점에 다시 연속하여 인공 채란했다.
2) 쏘가리 알의 부화
채란한 알은 곰팡이와 같은 병원균이 발생하므로 병부화기를 이용하는 방법을 사용하면 안정적으로 곰팡이 발생을 예방할 수 있는데, 이는 자연상태 쏘가리가 여울에 산란하는 환경과 유사한 방법을 응용하기 때문이다. 즉 본 발명의 실험은 채란한 알이 계속 움직이도록 병부화기를 이용했는데, 작은 펌프를 아래에 부착하고, 물이 아래서 위로 회전하여 넘치게 함으로써 산소 공급을 충분히 하도록 조치하였다. 병부화기를 통해 쏘가리 알은 4~5일 후에 부화하게 되는데, 이때 수온은 24℃를 유지할 수 있도록 온도조절기를 사용했다. 또한 수질이 변하지 않도록 신선한 지하수를 천천히 공급해 주었다. 수정된 알은 병부화기 아래에서 회전하고 죽은 알은 2~3일 사이에 부패하면서 떠오르기 때문에 분리하여 폐기하였다.
3) 쏘가리 자어 성장과 먹이용 자어 산란
부화한 쏘가리 자어는 난황을 모두 흡수하고 나면 먹이를 찾게 되므로, 이때 잉어나 향어의 자어를 먹이용으로 공급하였다. 잉어나 향어의 알이 부화하는 일자와 쏘가리 자어가 부화 후 2일이 경과하는 일자와 동일하게 맞춘 향어나 잉어 자어를 먹이로 사용하였는데, 이는 아래 실시예1과 같이 쏘가리 부화 2일 후에 부화된 잉어 자어를 먹이로 사용할 경우 30일 경과시점 생존율이 가장 높게 나타났기 때문이다.
부화한 쏘가리자어의 성장지의 수온이 23℃일 때는 자어의 난황 흡수기간이 2일이었으며, 난황 흡수 후 잉어나 향어의 자어를 바로 잡아먹을 수 있었다. 물벼룩과 같은 먹이를 같이 넣어주면 잉어 자어들이 쏘가리 자어보다 물벼룩을 먼저 잡아먹고 더 빨리 자라기 때문에 잉어 자어들이 쏘가리 자어 먹이로 이용될 수 없기 때문에 시차를 두고 향어나 잉어 자어를 부화시켜 제공하는 것이 중요한 일이었다. 부화한 쏘가리 자어는 원형 수조에 투입하여 양식하게 되는데, 수조가 너무 큰 것보다는 자어에 맞는 작은 것이 양식시 더 좋으며, 대략 지름이 2~2.5m 크기인 것이 가장 적정한 것으로 확인되었다. 쏘가리의 먹이는 아침 저녁 2회가 좋고, 자어들의 배가 부를 정도로 충분히 주어야 하며, 부화 후 18일무렵의 자어는 매우 예민해지는 시기이므로 작은 외부 충격에도 심한 스트레스를 받아 대량 폐사되기 때문에 이 시기에 특히 유의해야 한다. 부화 25일 이후부터는 비교적 안정 성장기에 접어들기 때문에 사료 순치의 최적 시기라 할 수 있다.
실험은 부화 3일차된 황금쏘가리자어 각100마리(평균 무게 g/ea, 평균 신장크기 cm/ea)를 투입한 후, 부화시점이 쏘가리와 다른 잉어자어 공급시 쏘가리자어의 생존율을 매 10일 경과시점에 카운트하여 조사하였다. 또한, 10일 경과 후에는 부화 후 5일 내지 7일정도 키운 잉어 자어를 먹이로 계속 공급하였으며, 쏘가리 자어 양식수의 온도는 24℃±1℃로 안정되게 유지되도록 하였다.
Figure 112018002839241-pat00001
상기 표1과 같이, 쏘가리 자어 생존율은 쏘가리 부화일보다 2일 후 부화한 잉어 자어를 공급했을 때 생존율이 가장 높았을 뿐만 아니라, 10일 경과 이후에서도 동일한 조건의 먹이 공급시 생존율이 매우 높다는 결과를 얻게 되었다.
5. 쏘가리 생장에 수온이 미치는 영향에 대한 결과
1) 수온에 따른 용존산소 변화
아래 표 2를 참조하면, 실험기간 중 1번 내지 5번 수조에서 용존산소는 수온별 편차가 있었으나, 산기관을 청소한 후에는 평균 7.0ppm 이상으로 상승하였고, 용존산소가 가장 높은 농도는 19℃ 1번 수조 29일 오전, 22℃ 2번 수조 28일 오전, 31일 오전에는 8.5ppm으로 조사되었고, 가장 낮은 농도는 31℃ 5번 수조에서 6.5ppm으로 조사되었는데, 이는 생장에 영향을 줄 수 있는 농도 5.0ppm 이하가 아니었기 때문에 수조 내 용존산소가 쏘가리 생장에 미치는 영향은 없었던 것으로 파악되었다. 수온이 낮은 19℃와 22℃ 수조는 용존산소량은 많았지만 사료 섭취량은 낮았고, 수온이 높은 28℃와 31℃에서는 용존산소량은 적었으나 사료 섭취량은 높게 나왔으며, 특히 31℃ 수조는 28℃보다 성장이나 사료섭취량이 더 떨어지는 것으로 나타났다.
Figure 112018002839241-pat00002
*수조별 용존산소농도(단위 : ppm)
2) 수조별 pH 변화
아래 표 3을 참조하면, 실험기간 중 1번 내지 5번 수조는 수온별 편차가 약간 있었으나 pH측정 결과, 가장 낮은 농도는 19℃ 1번 수조 27일 오전과 22℃ 2번 수조 27일 오후에 pH 7.6, 가장 높은 농도는 19℃ 1번 수조 25일 오전과 28℃ 4번 수조 24일 오후에 pH 8.5로 생장에 영향을 줄 수 있는 농도인 pH 6.5 이하 또는 9.0 이상이 아니었기 때문에 쏘가리 양식에 pH가 미치는 영향은 없었던 것으로 확인되었다.
Figure 112018002839241-pat00003
3) 수온에 따른 쏘가리의 성장 속도
쏘가리 성장은 수온에 큰 영향을 받는 것이 확인되었다. 실험기간 중 수조별로 확인된 쏘가리 개체의 평균 크기(전장)는 아래 표 4와 같다. 이 크기는 동일수조 내에 투입된 50마리 중 5마리를 무작위 선발하여 측정한 것이며, 각 개체 크기를 합하여 단순 평균하여 환산하였다. 표4에서와 같이 양식 30일간 성장이 최저인 온도는19℃이며 평균 0.5cm 정도 성장한 것이었으며, 가장 최고의 온도는 28℃로서 평균 3.9cm나 성장한 것으로 나타난바, 부화 4주차 이내의 자어에 있어서는 생산성이 가장 뛰어난 양식수의 온도가 28℃임이 확인되었다. 이 실험기간 중 사료는 25일간 공급되었으며, 크기(전장)는 5일마다 측정되었는데, 수조1번에서는 19℃의 온도를 유지할 경우 30일 후에 0.5cm가 자랐고, 2번수조 22℃ 조건에서는 1.5cm, 3번수조 25℃ 조건에서는 2.5cm, 4번수조 28℃ 조건에서는 3.9cm, 5번수조 31℃ 조건에서는 3.5cm 성장한 것으로 나타났다.
19℃ 조건에 비해 28℃ 조건에서 쏘가리 개체는 약 7.8배나 높은 성장속도를 보여준 것을 확인했지만, 28℃를 초과하는 31℃ 조건에서는 고온에 따른 스트레스로 인해 성장이 오히려 늦어지는 결과가 나타난바, 28℃를 초과하는 경우 수온 유지비용이 급증함에 비해 생산성이 떨어진다는 점을 보여주고 있다.
Figure 112018002839241-pat00004
*수조별 개체의 전장 평균(단위 : cm)
표 5에서 확인할 수 있는 바와 같이, 각 수조에 투입된 50마리 개체 중 5마리를 무작위 선발한 개체 무게 평균은 19℃ 조건에서 5.2g, 28℃ 조건에서 31.5g으로 나타난바 각각 최소 및 최대의 증가치를 보여 주었다. 이는 수온에 따라 개체의 무게가 큰 차이를 보여준 것으로 상기 조건은 6.1배의 생장 차이를 보여준 것이다.
Figure 112018002839241-pat00005
*수조별 개체의 무게 평균(단위 : g)
표 6은 각 수조별 50마리 전체의 무게를 각각 측정한 것이며, 30일간 실험기간중 무게 증가를 계산한 결과, 19℃ 조건에서는 총 48g이, 28℃ 조건에서는 총 31.4g이 증가한 것으로 나타나 각각 최소 및 최대 양식효과를 시현하였다. 이는 수온에 따라 쏘가리 전체의 양식효과가 크게 달라진다는 점을 보여준 것으로, 특히 최소, 최대의 차이가 약 6.5배에 달할 정도의 큰 차이를 보여주었다. 그러나, 31℃ 조건은 너무 높은 온도로 인한 스트레스 때문인지 오히려 28℃ 조건에 비해 그 효과가 크게 떨어졌고 시간이 경과하면서 병든 어체도 늘어나는 결과를 같이 보여주었다. 쏘가리의 사료 섭취행동에 있어서 28℃ 조건에서는 기간 내내 안정적이었지만 31℃ 조건에서는 먹는 양이 줄었다 늘었다 하는 모습이 관찰되기도 하였다.
Figure 112018002839241-pat00006
수조별 개체의 무게(단위 : g)
4) 높은 수온이 쏘가리의 생존에 미치는 영향
수온 31℃ 조건에서는 투입된 50마리 중에서 실험 10일차에 1마리의 등지느러미에서 곰팡이성 질병이 발생하였고, 14일차에는 입가에 빨간 출혈이 생기면서 1마리가 물위를 유영하였고, 15일차에는 입가와 꼬리지느러미에 출혈이 2마리 발생하고, 16일차에는 출혈성과 곰팡이성 질병 개체 2마리가 모두 폐사하였고, 20일차에는 60% 이상의 출혈성 어체가 발생하였다. 31일차에는 1마리가 폐사함으로써 수온 31℃ 조건에서는 총 3마리가 폐사하였다. 그러나, 25℃이하 및 28℃조건에서는 어체에 질병이 전혀 나타나지 않았다.
어미 쏘가리를 1년 관리하는 과정에서 살아있는 자연산 먹이를 먹이거나 어미관리 양식수를 자연수로 사용할 경우 연중 질병이 발생하게 되는데, 이들 질병은 기생충으로 트리코티나, 킬로도넬라, 흡충 등이 대부분이며, 이들 충해를 예방하기 위해 포르마린이나 마소텐이 사용된다. 채란 후에는 곰팡이를 없애기 위해 병부화기를 사용하기도 하는데, 자어기에는 세균, 기생충, 바이러스 발생을 차단하기 위해 지하수를 이용하면서 수온을 23℃이하로 유지하였다.
6. 사료공급량 및 방법이 쏘가리의 생장에 미치는 영향
1) 수조온도와 쏘가리 반응
사료를 수조에 공급했을 경우 쏘가리의 수온 조건에 따라 쏘가리의 반응은 각각 다르게 나타났다. 수조별로 공급되는 사료의 양은 일정하게 1일 2회 공급하였는데, 쏘가리가 충분히 먹고 난후 잔류사료가 1~2개 바닥으로 가라앉을 때까지 계속 공급하는 방식을 사용하였다. 쏘가리의 취식 활동을 관찰한 결과 19℃ 이하의 수온에서는 땅 바닥 쪽에서말 놀고 상층으로 올라오지 않으면서 먹이를 받아 먹었으나, 수온이 상대적으로 높은 수조에서는 쏘가리의 반응이 더 빨라지는 것이 관찰되었다.
2) 사료 공급 방법
쏘가리는 살아있는 먹이를 먹기 때문에 한꺼번에 많이 먹을 수 있으며, 특히 위장에 먹이를 저장하는 방식으로 살아간다. 따라서 사료는 잉어류에게 주는 것과 같이 하루에 몇 번씩 수시로 주는 것이 아니라, 아침저녁 2회 정도로 나누어 수조 전체에 균등하게 뿌려주는 것이 좋다. 수온이 낮은 수조에서는 사료에 대한 반응이 상대적으로 낮았고, 상대적으로 높은 수온 조건에서는 사료 반응도 빠르고 더 많이 먹는 것도 관찰되었다.
또한 섭식활동은 빛의 영향을 많이 받았는데, 아침 해뜨기 직전에 공급하였을 때는 스트레스를 받으면서 먹는 양도 현저히 떨어졌지만 어두운 저녁에 먹이를 공급한 경우에는 스트레스를 적게 받고 섭식 활동도 안정적이고 사료 섭취량도 증가하는 것을 확인하였다.
3) 사료 공급량
표 7은 5일단위의 사료 섭취량을 측정한 것이다. 총 30일 동안 수온 19℃조건에서는 사료 섭취가 가장 적었고, 28℃조건에서는 사료 섭취가 가장 많았다. 또한 31℃조건에서는 섭취량의 변동이 심하게 나타났으며, 19℃조건에서는 섭취량이 적어지면서 자연상태의 월동 준비단계와 비슷한 생태를 보여주기도 했다. 25℃조건 수조에서는 서서히 안정적으로 사료 섭취가 증가하는 것이 관찰되었다.
실험기간 사료 섭취량에서 19℃조건 1번수조는 73.4g, 22℃조건 2번수조는 145.5g, 25℃조건 3번수조는 275.0g, 28℃조건 4번수조는 391.8g, 31℃조건 5번수조는 360.3g으로 나타났는데, 이는 19℃조건에 비해 28℃조건에서 약 5.3배 이상 더 섭취한 것을 보여주었다. 이를 상기 표 4 및 표 5의 온도 조건별 개체 크기(전장) 및 무게 증가 속도(각각 7.8배 및 6.1배)와 대비 판단한 결과, 공급되는 양어용 사료 비용 대비 생산성은 28℃조건이 가장 효과적임을 보여준 것이다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 누적되는 공급 사료를 투입된 비용이라고 볼 때 실험 수조별 개체 중량 또는 개체 무게 평균면에서 28℃ 온도에서의 양식조건이 최적 상태임이 확인된 것이다. 아래 표 7에서 총 사료비용을 19℃조건의 총 사료섭취량(491.7)을 기본 100으로 한다면, 22℃조건은 139, 25℃조건은 236, 28℃조건은 330, 31℃조건은 292에 해당하는 것이며, 수조당 쏘가리 전체의 무게 및 개체 평균 무게를 30일간 성장률로 환산하고 이를 상기 비용으로 나누게 되면 28℃조건에서 각각 35.7, 36.0을 기록하게 되어 25℃조건의 34.7, 35.6 보다 높고, 31℃조건의 30.1, 28.5 보다 훨씬 높다. 22℃ 조건은 26.0, 26.7이고, 19℃조건은 18.9, 20.8에 불과하여 양식 쏘가리자어의 양식온도로는 부적합한 것으로 확인되었다. 따라서, 4주차 이내의 쏘가리 자어에 대한 최적 양식 온도조건은 25℃ 내지 28℃, 바람직하게는 28℃임이 명확하게 밝혀졌다.
한편, 쏘가리 개체의 평균 크기(전장)를 기준으로 환산해 보아도, 아래 표 7의 30일간 총 사료비용을 19℃조건의 총 사료섭취량(491.7)을 기본 100으로 산정할 경우 22℃조건은 139, 25℃조건은 236, 28℃조건은 330, 31℃조건은 292에 해당하여, 개체 평균 크기(전장)를 30일간 성장률로 환산하고 이를 상기 비용으로 나누는 경우, 31℃조건에서 15.1, 28℃조건에서 14.9, 25℃조건에서 13.4, 22℃조건에서 13.6, 19℃조건에서는 6.4로 나타나, 28℃ 내지 31℃가 가장 효과적인 것으로 나타났다. 그러나 어류 거래시 가격은 중량이 기준이라는 점을 감안하고 사료단위당 효율성을 고려한다면 25℃ 내지 28℃가 최적 조건이라 할 수 있다.
Figure 112018002839241-pat00007
*수조별 사료 섭취량(단위 : g)
표 8은 특정 기간동안만(7일간) 사료 섭취량을 측정한 것이다. 실험기간 중 하루 2회 사료가 계속 공급되었고, 10월 26일은 개체들의 측정을 위해 사료가 공급되지 않았다. 10월 27일에 다시 사료를 공급하였을 때는 섭취량이 증가하였다가 이후 다시 떨어지는 것이 확인되었다. 사료는 남김없이 모두 먹을 때까지 계속 공급하였으나, 양식시 어체 중량을 측정하고 일 섭취량을 확인한 다음 어체 중량 증가량에 맞춰 사료를 증가시키는 것이 효과적일 것으로 판단된다.
Figure 112018002839241-pat00008
*수조별 사료 공급량(g)
4) 적정 수온
실험 수조의 쏘가리를 수온에 따라 성장비교 해보았을 때 22℃이하의 낮은 수온에서는 성장이 잘 되지 않았고, 25℃에서는 안정적으로 성장하였으며, 28℃에서 성장이나 섭식이 가장 좋은 것으로 나타났다. 따라서 쏘가리 양식장의 최 적정수온은 25℃ ~ 28℃, 바람직하게는 28℃임이 확인된다. 이를 초과한 31℃ 조건에서는 28℃보다 성장이 오히려 떨어지는 것이 관찰되었고, 고온의 양식수는 가온에 따라 운영경비도 증가하게 되며, 수온이 높으면 용존산소도 떨어져 쏘가리의 스트레스 요인이 될 수도 있다.
7. 쏘가리 양식에 적합한 수질 및 시설 설계
1) 환경부 생활환경기준에 따른 수질
본 실험에서는 쏘가리 양식 수질의 한계를 환경부에서 관리하는 수질 기준에 따라 검사하고, 최적 수질기준을 제시하는 것을 목적으로 한다. 환경정책기본법 시행령에 규정된 수질 기준으로는 수소이온농도(PH), 생물학적산소요구량(BOD), 화학적산소요구량(COD), 총유기탄소량(TOC), 부유물질량(SS), 용존산소량(DO), 총인(T-P) 등을 규정하고 있다.
Figure 112018002839241-pat00009
*환경정책기본법상 생활환경 수질기준 (단위 : mg/l)
2) 수질 실험
표9를 참조하면, 수질 검사 결과는 생활환경기준의‘약간좋음(2급수)’까지도 쏘가리 양식이 가능하다는 점을 밝힘으로써 쏘가리 양식장의 수질 최적화에 필요한 근거를 제시할 수 있게 되었다. 본 연구는 국립경남과학기술대학수질분석센터에서 수질을 분석한 것이며, 아래 실시예2에 사용된 물을 분석한 결과이다. 이를 통해 쏘가리 양식은 최소한 II급수 이상 조건에서 가능하다는 점을 확인하고, 수질 조건을 맞추기 위해 2급수 수질관리수단으로 알려진 여과, 침전, 살균 등의 일반적 정수처리 단계를 거쳐 양식수를 재활용하는 기술을 개발하게 되었다. 본 발명은 일반적 기술을 정밀하게 재설계함으로써 가장 대중적이면서 비용을 획기적으로 줄일 수 있는 방법과 장치를 제공하고자 한다. 본 발명의 장치는 도1에서 예시한 바와 같다.
도 1은 본 발명에 따른 양식시설의 각 구성을 도시하는 개념도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 쏘가리 양식시설은 순환여과방식으로 양식수를 정화하는 것으로서, 크게 양식수조(100), 제1침전조(110), 드럼필터 여과조(120), 제2침전조(130), 유동상 여과조(140a,140b,140c), 제3침전조(150), 온도 조절조(160), 전기살충장치조(170), UV 살균조(180), 침전물 저장탱크(190)로 이루어지는 것을 예시할 수 있다.
본 발명의 양식수조(100)는 바닥이 하부로 갈수록 좁아지며 배설물을 배출하는 제1배출구(101)가 마련되며, 산소를 공급하기 위해 기계식 에어공급장치(103)와, 고농도 산소 용해기(104)가 설치된다.
상기 에어공급장치(103)는 외부 공기를 양식수 내에서 폭기하는 역할을 하는 것으로서, 에어펌프인 것을 예시할 수 있다.
상기 고농도 산소 용해기(104)는 양식수조(100)에서 양식수를 공급받아 상기 공급받은 양식수에 산소를 고농도로 용해시킨 다음, 펌프(105)를 통해 다시 양식수조(100)로 순환시키는 역할을 한다.
이와 같이, 양식수조(100)에서는 기계식 에어공급장치(103)와, 고농도 산소 용해기(104)를 통해 쏘가리 성장에 필요한 산소를 충분히 공급하게 된다.
본 발명의 제1침전조(110)는 상기 양식수조(100)에서 배출한 양식수를 수용하고, 상기 양식수에 함유된 배설물 등을 침전시키는 역할을 하며, 바닥에 침전된 배설물 등은 배출구(111) 또는 펌프 등을 통해 침전물 저장탱크(190)로 보내진다.
본 발명의 드럼필터 여과조(120)는 양식수에 함유된 배설물 내지 부유물 등을 여과하는 역할을 하는 것으로서, 내부에 원통 형상의 드럼필터(121)가 장착되며, 드럼필터(121)의 일측에는 양식수를 공급하는 양식수 유입구(122)와, 드럼필터(121)에서 분리된 슬러지를 배출하는 슬러지 배출구(123)가 마련되고, 드럼필터(121)의 타측에는 여과된 양식수를 배출하는 양식수 배출구(124)가 마련된다.
상기 드럼필터(121)는 회전하면서 양식수를 여과하는데, 내주면에 부착된 슬러지는 드럼필터(121) 상측에서 분사되는 고압의 세척수로 분리시키며, 분리된 슬러지는 슬러지 배출구(123)를 통해 외부로 배출되면서 여과가 이루어진다.
본 발명의 제2침전조(130)는 드럼필터 여과조(120)를 거친 양식수에 함유된 미세 부유물을 침전시키는 역할을 하는 것으로서, 내부에 바이오 망부재(131)가 설치된다.
상기 바이오 망부재(131)는 다수의 튜브가 결합한 구조의 스틸망 표면에 바이오필름이 형성되며, 미세 부유물이 바이오 필름 표면에 흡착되고, 흡착된 미세 부유물이 많아지면 자체적으로 분리되어 바닥으로 침전되면서 미세 부유물을 제거한다.
본 발명의 유동상 여과조(140a,140b,140c)는 내부에 다수의 유동상 바이오 필터(141)가 수용되며, 바닥에는 폭기장치(143)가 설치되어 미생물 서식에 필요한 산소를 공급한다.
상기 유동상 바이오 필터(141)는 표면에 호기성 미생물을 분사하여 코팅되어 있으며, 표면에 부착된 호기성 미생물은 의해 암모니아 또는 아질산 등을 제거하는 역할을 한다.
한편, 상기 유동상 여과조(140a,140b,140c)는 양식수조(100)의 개수 등에 맞추어 다수 개가 직렬 또는 병렬로 설치될 수 있으며, 상기 유동상 여과조(140a,140b,140c)를 거친 양식수는 제3침전조(150)로 공급된다.
본 발명의 제3침전조(150)에서는 유동상 여과조(140a,140b,140c)를 거친 양식수에 함유된 미세 부유물을 최종적으로 흡착 및 침전시키는 역할을 하는 것으로서, 제2침전조(130)와 같이 내부에 바이오 망부재(151)가 설치된다.
본 발명의 온도 조절조(160)는 제3침전조(150)를 거친 양식수의 온도를 양식수조(100)에 수용된 양식수의 온도와 대응하도록 미리 조절하는 역할을 하는 것으로서, 내부에 히터(161)와, 수온계(162)와, 온도조절기(163) 등이 설치된다.
본 발명의 전기살충장치조(170)는 양식수에서 해충이 번식하는 것을 방지하는 역할을 하는 것으로서, 내부에 다수의 전극봉(171)이 설치되며, 각 전극봉(171)에 전압이 인가되면 이웃하는 전극봉 사이에 통전이 이루어져 그 사이를 지나는 해충을 감전시켜 사멸시키게 된다.
본 발명의 UV 살균조(180) 내부에는 다수의 자외선 램프(181)가 설치되어 유해 미생물을 살균 처리하는 역할을 하며, 살균 처리된 양식수는 양식수조(100)로 공급된다.
한편, 양식수조(100)의 하부에서 배출된 양식수는 드럼필터 여과조(120a) 및 유동상 여과조(140a,140b,140c)를 거친 다음, 제3침전조(150)로 순차적으로 이동하면서 정화되고, 상기 드럼필터 여과조(120a)에 침전된 침전물은 침전물 저장탱크(190)로 보내진다.
이와 같이 구성되는 순환여과방식의 양식시설은 양식수조(100)에서 유출된 폐수를 양어장 밖으로 방출하지 않고 물리적 및 생물학적 여과과정을 통해 오염물질을 제거한 후 재사용하는 폐쇄적 시스템으로 양어장이 환경오염의 주범이라는 인식을 불식시킬 수 있는 획기적인 기술이다.
이와 같이 본 발명의 순환여과양식장치를 이용하게 되면 쏘가리를 고밀도로 사육할 경우에 예상되는 수질악화 및 생산성 감소, 질병 저항성 등을 모두 해결할 수 있다는 장점이 있다.
쏘가리 자어 5천여 마리, 13,000여 마리를 1번탱크와 2번탱크에 각각 양식하던 중 2번탱크에서 약 3,000여 마리가 폐사하는 일이 발생하였다. 그 원인으로 산소부족이 추정되었으나 검사 결과, 용존산소량은 7.2mg/L이었고 이는 1급수 기준 7.5mg/L에 다다를 정도여서 적어도 용존산소가 폐사의 직접 원인은 아닌 것으로 조사되었다. 이후, 통일 조건의 양식과정을 재현하면서 폐사의 직접적 원인을 정밀하게 조사하게 되었다.
수질분석을 위해 상기 1번탱크, 2번탱크에 사료공급 전, 후로 나누고, 사료공급 후에는 한 시간 단위로 BOD, COD, SS, TN, TP를 검사하였다. 아래 표 10은 검사 결과를 보여준다
표 10에서, 2번탱크는 사료급여 후 1시간 경과 시점에 생물학적산소요구량(BOD)이 3.5, 총인(T-P) 0.18로 나타났다. 이는 환경부 수질기준 3급수 기준에 해당하는 것이며 이 환경에 노출된 자어의 일부는 폐사하기 시작하는 것이 관찰되었다. 반면에 1번탱크는 생물학적산소요구량이 사료공급후 1시간 경과시점에 1.5(1b급수)였으며, 총인(T-P)은 0.1(2급수) 수준으로 나타났다. 이를 통해 쏘가리 자어의 양식시 수질은 최소 2급수 이상이면 가능하다는 점을 확인하였으며, 이를 통해 양식 수질을 최소비용으로 유지 관리할 수 있는 기준을 제시할 수 있게 되었다.
Figure 112016085397081-pat00010
*사료 공급 이후 상대적 수질오염도 (단위 : mg/l)
상기와 같이 실시예 1 내지 2를 통해 쏘가리 양식에 필요한 최소 수질의 한계를 설정할 수 있었으며, 이를 통해 양식장 최소 설비 기준도 제시할 수 있었다.
또한, 양식장 수온에 따른 생육 조건을 정밀하게 측정, 제시함으로써 난방 및 사료비용 대비 최적화된 양식기술을 제공할 수 있게 됨으로써 시장 수요를 맞추기 어려웠던 쏘가리 공급을 충분히 시현할 수 있는 쏘가리 완전양식 기술을 구현할 수 있게 되었다.
100 : 양식수조 101 : 배출구
103 : 기계식 에어공급장치 104 : 고농도 산소 용해기
105 : 펌프 110 : 제1침전조
111 : 배출구 120 : 드럼필터 여과조
121 : 드럼필터 122 : 양식수 유입구
123 : 슬러지 배출구 124 : 양식수 배출구
130 : 제2침전조 131 : 바이오 망부재
140a, 140b, 140c : 유동상 여과조 141 : 유동상 바이오 필터
143 : 폭기장치 150 : 제3침전조
151 : 바이오 망부재 160 : 온도 조절조
161 : 히터 162 : 수온계
163 : 온도조절기 170 : 전기살충장치조
171 : 전극봉 180 : UV 살균조
181 : 자외선 램프 190 : 침전물 저장탱크
191 : 슬러지 배출펌프

Claims (2)

  1. 양식 수조, 제1침전조, 드럼필터 여과조, 제2침전조, 유동상 여과조, 제3침전조, 온도조절조, 전기살충장치조, UV 살균조가 연속 설치되어 양식수를 순환시키고 침전조 바닥에 침전된 배설물은 침전물 저장탱크로 보내는 쏘가리 양식방법에 있어서,
    상기 제1침전조, 제2침전조 및 제3침전조에서는 침전단계를 가지되, 제2침전조 및 제3침전조 내부에 설치되는 스틸망 형태의 바이오 망부재 표면에 형성된 바이오필름에 미세 부유물이 흡착되게 하여 흡착된 미세 부유물이 많아지면 자체 분리되어 바닥으로 침전되게 하며,
    상기 드럼필터 여과조에는 회전하는 드럼 필터가 장착되어 양식수를 여과하며,
    상기 유동상 여과조에는 호기성 미생물을 표면에 코팅한 바이오필터를 다수 수용하고 바닥에는 폭기장치를 설치하여 산소를 공급하며,
    상기 온도조절조에는 히터, 수온계 및 온도조절계가 설치되어 온도를 조절하며,
    상기 전기살충장치조에는 다수의 전극봉이 설치되어 통전시 해충을 감전시켜 해충 번식을 방지하며,
    상기 UV살균조에는 자외선 램프가 설치되어 유해 미생물을 살균 처리하되,
    양식수를 23℃ 내지 25℃로 유지하면서, 쏘가리 자어가 부화된 후 최소 2일 경과된 뒤에 부화시킨 잉어 자어를 4주동안 쏘가리 자어 먹이로 공급하는 것을 특징으로 하는, 쏘가리 부화 초기 생존율을 높이는 쏘가리 양식방법
  2. 제1항에 있어서,
    상기 양식수의 생물학적 산소요구량(BOD)은 1.5 mg/l 이하이면서 총인(T-P)은 0.11 mg/l 이하로 조절된 것을 특징으로 하는, 쏘가리 부화 초기 생존율을 높이는 쏘가리 양식방법
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