KR101843635B1 - 이매패류의 패각운동을 이용한 양식장 빈산소 환경 모니터링 방법 - Google Patents

이매패류의 패각운동을 이용한 양식장 빈산소 환경 모니터링 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 굴(Crassostrea gigas)의 좌패각 개폐부 말단에 홀소자(Hall element sensor)를, 우패각에 자석(magnet) 블록을 에폭시 레진을 이용하여 부착시키는 단계(1), 홀소자와 상기 자석블록 간의 거리에 따라 변화하는 자기력 값을 이용하여 좌패각과 우패각의 거리(L)를 0.5~2sec당 1회 측정하고, 홀 소자의 출력전압(Vh)으로 변환하는 단계(2), 변환된 출력전압을 기록하여 굴의 패각운동을 측정하는 단계(3) 및 측정된 굴의 패각운동의 개폐 빈도를 측정하여 수계 환경을 판단하는 단계(4)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 이매패류를 이용한 양식장 환경의 염도, 수온변화 및 빈산소 상태를 모니터링 방법을 제공함으로써 적조, 고온이나 저온 해수, 저염분에 의한 대량폐사에 즉각 대응할 수 있다.

Description

이매패류의 패각운동을 이용한 양식장 빈산소 환경 모니터링 방법{COASTAL ENVIRONMENT MONITORING METHOD USING BIVALVE'S MOVEMENT BEHAVIOUR}
본 발명은 이매패류를 이용한 양식장 환경 모니터링 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 이매패류의 패각 외부에 패각운동 감지장치를 연결하고, 수온, 빈산소, 일주기운동 및 염도 변화를 고려한 연안의 이상 해양 환경상태를 감지하여 모니터링함으로서 어민에게 경보할 수 있는 이매패류를 이용한 양식장 환경 모니터링 방법에 관한 것이다.
우리나라는 대부분 연안역에서 이매패류의 양식이 이루어지고 있으며, 매년 양식 어장 확대로 어민들의 소득증대에 기여해 왔지만, 1990년대 초부터 양식생산량이 점차 감소하고 있다. 이는 양식어장의 증가와 밀식에 의한 양식장의 노후화가 주된 이유이나(김 등 2002), 해수교환이 열악한 만에 양식시설이 증가함에 따라 해수교환이 잘 되지 않고 해저에 퇴적된 많은 유기물의 분해로 저층의 빈산소화 및 H2S의 대량 발생도 중요한 원인 중 하나이다. 또한 지금까지 폐쇄성 내만역과 하구역에서 발생한 적조의 대부분은 규조적조이며, 현존량 또한 규조류가 압도적으로 높은 것으로 나타났다. 규조류는 와편모조류보다 성장속도 및 영양염 흡수속도가 빠르기 때문에, 적조를 일으키기 쉽고 사멸 또한 빨라 연안역의 저층의 부영양화 및 빈산소수괴를 형성시키기도 한다.
한편, 해양으로 유입되는 물질의 95%이상이 강을 통해 운반되며, 전세계적으로 매년 200억톤의 퇴적물이 강을 통하여 연안역으로 운반되기 때문에 기초생산자의 영양염 공급원으로 강의 역할은 매우 중요하다. 하지만, 우리나라 대부분의 강에는 댐이 건설되어 있어 연안역으로 유입되는 담수를 차단하며, 저수용량의 한계점 일 때 주로 담수를 방류하고 있다. 특히 남강과 인접한 사천만의 경우, 남강댐의 방류에 따라 사천만이 일시에 염분의 농도변화가 일어나며, 저염수 출현은 조간대 및 조하대의 양식생물들에게도 큰 영향을 미친다.
이러한 연안환경 변화를 미리 감지할 수 있는 이상적인 모니터링 시스템은 다음 3가지 사항을 충족시켜야 할 것이다. 즉, ① 설치 및 유지를 위한 낮은 비용, ② 이상 현상에 대한 빠른 인지 및 높은 감도, 및 ③ 설치 및 유지의 간편성이 그것이다. 이를 위해서 최근에 제안되고 있는 시스템이 생물모니터링시스템(bio-monitoring system; BMS)으로 화학물질에 대하여 정확하고, 민감하게 반응하는 생물을 감지소자로 활용하는 시스템이다. 만약 감지소자로 사용되는 생물을 잘 선택한다면 화학 센서보다 구조가 간단하고, 감지, 계측 성능이 훨씬 우수하다는 장점이 있다.
지금까지 생물모니터링시스템을 구성하는 생물의 종류로는 발광성 박테리아(Photobacterium phosphoreum), 조류(algae), 물벼룩(Daphnia magna), 물고기(Leuciscus idus melanotus; Oryzias latipes) 등이 있으며, 위의 생물을 이용한 오염요소 감지 및 장치의 개량, 현장적용 등에서 지속적 개발 노력이 이루어지고 있다.
그러나, 유럽 및 대만은 하천 중심의 환경변화 모니터링에 집중되어 있으며, 일본의 경우 유해적조조류인 Heterocapsa circularisquama의 적조 및 빈산소수괴 등에 대한 생물모니터링 시스템을 개발하고 있어, 우리나라에서 발생하는 마비성패독을 유발하는 Alexandrium 속 및 어류를 대량으로 폐사시키는 Cochlodinium 속 등에는 아직 적용되지 못하고 있는 실정이다. 또한 여러 수계 오염환경뿐 아니라, 빈산소수괴 및 저염수 등과 같은 해황에 관련된 생물모니터링시스템은 전무한 실정이어서 이에 대한 연구가 필요하며, 우리나라 서해안 및 남해안에 적합한 이매패류를 이용한 양식장 연안환경 모니터링에 대한 연구가 시급한 실정이다.
생물모니터링시스템을 구성하는 생물의 종류로는 발광성 박테리아(Photobacterium phosphoreum), 조류(algae), 물벼룩(Daphnia magna), 물고기(Leuciscus idus melanotus; Oryzias latipes) 등이 있으며, 위의 생물을 이용한 오염요소 감지 및 장치의 개량, 현장적용 등에서 지속적 개발 노력이 이루어지고 있다. (Baldwin and Kramer 1994; Gunatilaka and Diehl 2000). - Baldwin, I.G. and Kramer, J.M., 1994. Biological early warning systems (BEWS). In: Biomonitoring of coastal waters and estuaries. Kramer, J.M. (ed), CRC Press, New York, 1-20. - Gunatilaka, A. and Diehl, P., 2000. A brief review of chemical and biological continuous monitoring of rivers in Europe and Asia. In: Biomonitors and biomarkers as indicators of environmental change. Butterworth, F.M., Gunatilaka, A. and Gonsebatt, M.E. (eds), Kluwer Academic/Plenum, New York, 928. 국내에서는 미세조류, 박테리아 그리고 물벼룩을 이용한 생물모니터링시스템을 개발하기 위해서 노력하고 있으며(윤 등 2004; 2005; 김과 전 2006; 신과 이 2009), 1991년 낙동강 오염사고를 계기로 전국의 주요 하천에 국가수질자동측정망의 일환으로 생물모니터링시스템(물고기, 물벼룩)을 설치하게 되었다. - 윤종철, 윤호균, 조석주, 정의근, 이상열, 이종현, 김린태, 배경석, 2004. Daphnia magna를 이용한 생물경보장치 활용 연구. 보건환경연구보, 40, 474-481. - 윤희정, 이민선, 전숙례, 김상길, 2005. 실시간 쌍방향 생물경보장치(WEMS)를 이용한 녹조류, 반달말(Closterium ehrenbergil)의 단일 및 혼합독성에 대한 반응 연구. 2005년도 한국환경독성학회 추계학술대회, 99-100. - 김상길, 전숙례, 2006. 녹조류를 이용한 생물경보 시스템. 첨단환경기술 14, 4-13. - 신인호, 이준흥, 2009. 막접합전극 미생물 연료전지를 이용한 생물경보장치 적용성 연구. 한국환경분석학회지, 12, 33-37. 하지만, 이러한 노력에도 불구하고 대부분의 생물모니터링시스템은 하천수 중심이며, 해양에 관련한 적조, 빈산소수괴 및 저염수 등과 같은 이상 해황에 관련한 생물모니터링시스템은 전무한 실정이다. 특히 우리나라의 서해안 및 남해안과 같이 이매패류의 양식이 활발한 환경에 적합한 시스템은 찾을 수 없다.
본 발명은 호흡, 섭식, 심박률, 내인성 리듬(circatidal rhythm and circadian rhythm), 포식자의 회피 및 자극 등에 따라 패각의 움직임은 상당히 활발한 이매패류의 패각 개폐운동을 이용하여 수계 환경변화를 모니터링하는 방법을 구축하며, 우리나라의 실정에 적합한 해안, 하구 및 양식장의 모니터링과 특히 수온, 빈산소, 일주기운동 및 염도 변화를 포함한 수계 환경변화를 용이하고 정확하게 모니터링하는 시스템을 제공하는 데에 목적이 있다.
상기의 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 굴(Crassostrea gigas)의 좌패각 개폐부 말단에 홀소자(Hall element sensor)를, 우패각에 자석(magnet) 블록을 에폭시 레진을 이용하여 부착시키는 단계(1), 홀소자와 상기 자석블록 간의 거리에 따라 변화하는 자기력 값을 이용하여 좌패각과 우패각의 거리(L)를 0.5~2sec당 1회 측정하여 홀 소자의 출력값으로 변환하는 단계(2); 변환된 출력값을 기록하여 굴의 패각운동을 측정하는 단계(3) 및 측정된 굴의 패각운동의 개폐 빈도를 측정하여 수계 환경을 판단하는 단계(4)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 이매패류를 이용한 양식장 환경의 염도, 수온변화 및 빈산소 상태를 모니터링 방법을 제공한다.
또한 본원발명은 상기 굴의 패각운동의 빈도가 13~47회/hour인 경우, 해수 내 용존산소가 3 mg/L 보다 낮은 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 이매패류를 이용한 양식장 환경 모니터링 방법을 제공한다.
본 발명에 따른 이매패류를 이용한 양식장 환경 모니터링 방법으로 연안의 이상 해양 환경상태를 감지하여 모니터링함으로서 어민에게 경보할 수 있고, 연안환경관측장비 개발 및 국산화에 많은 경험을 축적하며 저비용으로 기존의 고비용 모니터링 시스템을 대체할 수 있다.
도 1은 A는 본 발명에 따른 이매패류를 이용한 양식장 환경 모니터링 방법의 원리를 나타낸 모식도이며, B는 이의 수조실험을 나타낸 사진이다.
도 2는 굴(Crassostrea gigas)의 정상상태시의 패각운동 및 타종 이매패류의 정상패각운동의 pulse를 나타낸 것이다. A는 굴의 정상시 패각운동을, B는 일본산 참굴, 바지락, 진주담치, 진주조개의 정상시 패각운동을 나타낸 것이다.
도 3는 양식장 표층광량 수하줄광량의 일변화를 나타낸 그래프 및 최솟값과 최댓값을 나타낸 표이다(기상청 국가기후데이터센터).
도 4는 굴의 주간 및 야간의 패각운동 패턴을 나타낸 데이터이다.
도 5은 굴의 염도에 따른 패각운동 패턴을 나타낸 데이터이다.
도 6은 굴의 염도에 따른 패각운동의 패턴을 나타낸 데이터이다.
도 7은 고성 자란만의 최근 5년 수온 현황을 나타낸 표 및 고성자란만 양식장 분포와 고성자란만 정점을 나타낸 지도이다.
도 8은 굴의 온도에 따른 패각운동의 패턴을 나타낸 데이터이다(CASE 1).
도 9는 굴의 1차 수온실험 개체 5의 수온실험 결과를 나타낸 데이터이다.
도 10은 굴의 1차 수온실험 개체 3의 수온실험 결과를 나타낸 데이터이다.
도 11은 굴의 온도에 따른 패각운동의 패턴을 나타낸 데이터이다(CASE 2).
도 12는 굴의 2차 수온실험 개체 5의 수온실험 결과를 나타낸 데이터이다.
도 13은 굴의 2차 수온실험 개체 3의 수온실험 결과를 나타낸 데이터이다.
도 14은 용존산소의 농도를 빈산소 수준(2mg/L)으로 감소시켰을 때의 굴의 패각운동을 나타낸 데이터이다.
본 발명은 이매패류의 패각운동이 수계 환경에 따라 즉각적이고도 다이나믹하게 반응하는 특징을 이용하여 수계 환경변화를 파악하는 수계 환경 모니터링 시스템을 제공하는 데에 그 목적이 있다. 이하 본 발명을 구체적인 실시 예를 들어 자세히 설명한다.
1. 홀 소자를 이용한 굴의 패각운동 측정방법
본 발명에서는 습중량 70 g 이상의 2년생의 굴(Crassostrea gigas)을 이용하여 패각운동을 측정하였다.
도 1은 A는 본 발명에 따른 이매패류를 이용한 양식장 환경 모니터링 방법의 원리를 나타낸 모식도이며, B는 이의 수조실험을 나타낸 사진이다. 홀 소자(Hall element sensor)는 정밀기기 측정과 같은 공업분야에서 많이 사용하고 있는 센서로, 기존의 패각운동 측정 장치인 Kymograph와 Strain-gauge 보다 부착에 따른 스트레스가 없어 자연상태에서 보이는 패각운동을 측정하는 데에 용이하다. 계측원리는 홀 소자와 자석간의 거리에 따라 변화하는 자기력 값을 홀 소자의 출력전압으로 변환하여 패각운동을 측정한다. 여기서 홀 소자는 자기장의 세기에 따라 전압이 변화하는 소자로, 제어전류가 발생할 때 외부자계(자속밀도)의 변화에 따라 출력전압이 발생하고, 출력전압은 제어전류와 외부자계의 합에 비례하게 된다. 따라서 제어전류를 일정하게 하면, 출력전압은 외부자계에 비례하며, 외부자계는 자석블록과 홀 소자의 거리의 제곱에 반비례하므로 출력전압으로부터 두 패각의 거리를 계산할 수 있다. 본 발명에서의 홀소자는 무게 2g 내외의 감도 15ms~1000ms를 가지며, 측정속도는 0.5~2 sec로 조절 가능하다.
2. 수조실험
기본적인 패각운동 측정은 GF/C(1.2 μm pore size) 필터로 여과한 해수에, 섭이 영향을 배제하기 위하여 먹이공급 없이 1주 이상 순치한 굴을 대상으로 수행하였으며, 각 실험조건에 따라 염도, 수온변화 및 빈산소 상태를 독립적으로 적용시키고 그 변화를 측정하였다.
도 2는 굴(Crassostrea gigas)의 정상상태시의 패각운동 및 타종 이매패류의 정상패각운동의 pulse를 나타낸 것이다. A는 굴의 정상시 패각운동을, B는 일본산 참굴, 바지락, 진주담치, 진주조개의 정상시 패각운동을 나타낸 것이다. 온도조건 18±1℃, 염분조건 30 psu 및 130 μmol photons/m2/s 조건하에서 굴은 시간당 평균 5~10회의 개폐운동을 하였다. 이는 일본산 참굴이 개각 횟수가 적고, 바지락의 경우 완전개각 시에도 개각거리가 짧은 것에 비하여 패각의 개패운동을 관찰하기에 적당한 개패운동을 나타내고 있는 것을 알 수 있었으며, 진주담치나 진주조개 등과 같이 생물모니터링에 적합한 것을 확인하였다.
굴의 패각운동의 전형적인 모습은 빠른 폐각운동(close;①), 빠른 개각운동(spike;②), 느린 개각운동(plateau;③), 및 최대개각(open;④)의 단계를 나타내었다. 따라서 이후 패각운동의 개패 횟수, 또는 패각의 열린 정도를 나타내는 개각거리를 비교분석하였다.
3. 주간 및 야간에 따른 굴 패각운동
패각운동이 주간 또는 야간에 따라 달리 나타나는 경우, 이하 실험 및 야외환경에서 주간/야간 변화요소를 제거하여 해석해야 하므로, 굴의 주간 또는 야간에 따른 패각운동의 패턴을 관찰하였다. 온도조건 18±1℃, 염분조건 30 psu에서 조도를 달리하였으며, 일반적인 이매패류 및 굴이 해중 위치하는 수심에 따라 수하연광량을 고려하여 실험하였다.
도 3은 양식장 표층광량 수하줄광량의 일변화를 나타낸 그래프 및 최솟값고 최댓값을 나타낸 표이다(기상청 국가기후데이터센터). 일사량은 북창원을 기준으로, 투명도는 고성 자란만을 기준으로 하여 표층광량과 수하연광량을 나타내었으며, 따라서, 본 발명에서는 기본적으로 실험수조의 수중광량(Quantity of light)을 평균 수하연 광량과 유사한 130 μmol photons/m2/s 의 빛 조건을 LED를 이용해 맞추어 주간 빛 조건을 조절해주었고, 야간의 경우 0 μmol photons/m2/s의 빛 조건에 맞추어 조절해 주었다.
도 4는 굴의 주간 및 야간의 패각운동 패턴을 나타낸 것이다. 개체수 30 패로 실험한 결과, 주간의 패각운동의 횟수는 평균 6.87 회/hour, 야간은 평균 4.78 회/hour로 나타났다.
4. 염도에 따른 굴 패각운동
이매패류 참굴 양식 해역 중에서 대표적으로 천수만과 거제만의 경우, 태풍 및 대량의 담수 유입에 따라 해역의 염분 농도가 낮아져 어업생산에 큰 피해가 발생하고 있다. 2010년 7월에는 진주만에서 저염분(<10 psu)으로 양식중인 돌돈이 18만 마리가 폐사하였다. 이러한 저염분 현상은 장마철의 대량 강우나, 지구 기후변화에 따라 국지성 폭우에 기인하기도 한다. 이러한 저염분에 의한 피해를 예방하기 위하여 저염분 현상 발생 즉시 실시간 관측이 무엇보다 중요하다. 따라서 본 실험은 저염분수에 대한 이매패류의 패각 운동을 측정하여 저염분수에 대한 생물모니터링 체계 구축 가능성을 파악하였다. 해수는 0, 10, 20 30 psu의 환경에서 패각운동을 관찰하였다.
도 5는 굴의 염도에 따른 패각운동 패턴을 나타낸 것이며, 도 6은 이를 확대하여 분석한 것이다. 굴은 30 psu 조건에서 정상 패각운동을 나타내어 평균 13.47 회/hour로 개폐하였고 20 psu 조건에서 패각운동의 횟수는 평균 10.70 회/hour의 패각운동을 나타내어 30 psu에서와 유의하지 않은 패각운동을 보였다. 이후, 10 psu와, 담수인 0 psu 조건에서는 패각운동을 전혀 하지 않은 것을 볼 수 있다. 그리고 도 추가로 실시한 15 psu에서의 24시간 유지실험에서는 폐각 후 개각을 시작하는 시간이 지연되는 경향, 즉 폐각 후 일정시간 멈추고 나서 개각을 하는 형태를 보였다. 패각을 닫고 다시 여는 사이클이 둔해지는 듯한 움직임을 보였다. 24시간 실험 동안 평균 16.6 ± 14.25 회/Day의 패각운동이 관측되었다.
표 1은 30, 20, 10 및 30 psu 조건에서의 굴의 패각운동의 횟수를 나타낸 것으로, 저염도 환경에서 유의한 차이로 개폐운동이 감소한 것을 볼 수 있었으며, 패각운동이 전혀 이루어지지 않는 상태는 해수 염도 환경이 10 psu 이하임을 추측할 수 있음을 확인하였다.
염도에 따른 굴(Crassostrea gigas)의 패각운동
n=35 패각운동 빈도 (회/hour)
30 psu 20 psu 10 psu 0 psu
평균 13.47 10.70 0 0
5. 수온에 따른 굴 패각운동
도 7은 고성 자란만의 최근 5년 수온 현황을 나타낸 표 및 고성자란만 양식장 분포와 고성자란만 정점을 나타낸 지도이다. 굴의 수온에 대한 내성범위는 광온성으로 -1.8∼35℃로 알려져 있다. 따라서 굴 양식장의 1년 중의 수온 변동 범위를 고려하여, 5, 10, 20, 30℃에서의 패각운동을 관찰하였다.
도 8은 굴의 온도에 따른 패각운동의 패턴을 나타낸 데이터(CASE 1)이며, 도 9는 굴의 1차 수온실험 개체 5의 수온실험 결과를, 도 10은 굴의 1차 수온실험 개체 3의 수온실험 결과를 나타낸 데이터이다. 5℃에서는 굴은 패각운동을 나타내지 않고 폐각 상태를 유지하였으며, 일반적으로 배우자 생성이 시작되는 10℃에서 평균 7.05 회/hour의 패각운동 빈도를 나타내었다. 또한 굴이 최고의 성장률을 보이는 20℃(보통은 15~25℃)에서 평균 18.68 회/hour의 패각운동 빈도를 나타내었다. 그러나 30℃ 조건에서는 패각운동을 전혀 나타내지 않았다.
도 11은 굴의 온도에 따른 패각운동의 패턴을 나타낸 데이터이며(CASE 2), 도 12 및 13은 이의 각 구간을 확대한 것이다. 이때 30℃ 온도조건에서 불규칙한 패각운동을 보이며 평균 24.25 회/hour를 나타내었다. 이를 표로 나타내면 표 2와 같다. 이로부터 패각운동값이 0인 경우 여름철이면 수온 30도이상 겨울철이면 수온10도 미만의 이상현상을 갖는 것으로 판단할 수 있다.
수온에 따른 굴(Crassostrea gigas)의 패각운동
패각운동 빈도 (회/hour)
5 10 20 30
CASE 1
(n=11)		 0 7.05 18.68 0
CASE 2
(n =35)		 0 6.375 24.75 24.25
6. 빈산소에 따른 굴 패각운동
연안 및 내만해역은 항만 및 임해시설의 개발이용도가 높을 뿐만 아니라, 육상으로부터 유입되는 생활하수와 산업폐수 등 인간 활동의 영향으로 부영양화와 저층 빈산소수괴 등이 발생하여 환경이 악화되고 있다.
이러한 환경에서 퇴적층내의 물질의 이동과 교환은 간극수를 통하여 이루어지기에 수질에 비하여 극도로 제한되어, 저서생물의 서식을 어렵게 한다. 특히 표층퇴적층 가까이에 형성된 빈산소수괴가 각종 양식이 이루어지는 상층으로 용승할 경우 직접적으로 생물폐사를 일으킬 수 있다. 따라서 수조실험에서 인위적인 산소 감소에 따른 패각운동을 측정하였다.
빈산소수괴의 경우는 N2의 가스를 수조에 투입하여 산소를 2.0 mg/L 이하로 조절하면서 산소의 감소에 따른 이매패류의 패각운동의 변화를 관찰하였으며, 용존산소(DO)의 농도를 8에서 2 mg/L까지 연속적으로 감소시키면서 굴의 패각운동을 관찰하였다. 수조에 질소가스(N2)를 주입하여 용존산소 농도를 연속적으로 감소시켰으며, 실험 시 질소기포에 의해 패각운동에 영향을 주지 않기 위해 실험수조의 중층에 설치하여 기포의 영향을 최소화 하였다. 1 mg/L 이하의 수준에선 4시간 동안 유지를 시켜 패각운동을 관찰했다.
도 14는 용존산소의 농도를 빈산소 수준(2mg/L)으로 감소시켰을 때의 굴의 패각운동을 나타낸 데이터이다. 파란색 선은 해수 내의 용존산소의 농도를 나타낸다. 수조에 질소가스를 주입하여 해수 중 산소 농도를 8 mg/L에서 1 mg/L까지 단계적으로 낮추고 1 mg/L을 4시간 동안 유지했다. 용존산소가 감소하는 동안 패각운동의 횟수가 급격히 증가하였다. 그리고 용존산소가 1 mg/L가 된 후 1시간가량이 경과한 뒤엔 일정시간 폐각을 하였다.
다른 개체에서도 정상상태에서의 패각운동 횟수(5.82 ± 3.06 회/hr)에 비해 용존산소가 빠르게 감소되어 3 mg/L가 되었을 때, 패각운동의 횟수가 평균 30 ± 17.28 회/hr로 증가했다가(p<0.001), 용존산소 농도가 1 mg/L이하로 접어들고 1시간이 경과했을 때 일정기간 폐각을 하는 움직임이 관찰되었다. 일정기간 폐각을 유지하다가 다시 패각의 움직임이 관찰되었는데, 정상적인 패각운동의 패턴에 비해 다소 불안정한 모습을 관찰되었다.
상기 결과를 이용하여 굴(Crassostrea gigas)의 패각운동을 관찰하여, 해수의 수계 환경변화 중, 염도, 수온변화 및 빈산소 상태를 즉각적으로 모니터링할 수 있는 것을 확인함으로써 각 환경 조건의 변화에 따른 빠른 대응이 가능한 이매패류를 이용한 수계 환경 모니터링 방법을 구축하였다.
본 발명은 해수의 수계 환경변화 중, 염도, 수온변화 및 빈산소 상태를 굴(Crassostrea gigas)의 패각운동 관찰을 통하여 저비용으로 즉각적이면서도 정확히 모니터링할 수 있으므로 각 환경 조건의 변화에 따른 빠른 대응이 가능하여 수산 양식 환경 변화의 모니터링을 통해 적조, 고온이나 저온 해수, 저염분에 의한 대량폐사에 즉각 대응할 수 있으며, 해양환경산업 등에도 이용할 수 있으므로 산업상 이용가능성이 있다.

Claims (4)

  1. 굴(Crassostrea gigas)의 좌패각 개폐부 말단에 홀소자(Hall element sensor)를 부착하고, 우패각에 자석(magnet) 블록을 에폭시 레진을 이용하여 부착시키는 단계(1);
    상기 홀소자와 상기 자석블록 간의 거리에 따라 변화하는 자기력 값을 이용하여 좌패각과 우패각의 거리(L)를 0.5~2sec당 1회 측정하여 홀 소자의 출력값으로 변환하는 단계(2);
    변환된 출력값을 기록하여 굴의 패각운동을 측정하는 단계(3); 및
    상기 측정된 굴의 패각운동의 개폐 빈도가 13~47회/hour인 경우, 해수내 용존산소가 3 mg/L 보다 낮은 것으로 양식장 환경을 판단하는 단계(4);로 이루어지는 것을 특징으로 하는 이매패류를 이용한 양식장 빈산소 환경 모니터링 방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
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Decting the shellfish killer Heterocapsa circularisquama(Dinophyceae) by measuring bivalve valve activity with Hall element sensor, Aquaculture, (2005)
가막만 양식 굴, Crassostrea gigas 폐사에 영향을 끼치는 수온의 영향, 한국패류학회지. (2013)
오석진 외 2명, 굴(Crassostrea gigas)의 패각운동을 이용한 생물모니터링시스템 연구 Ⅰ.홀 소자를 이용한 저염분하에서 비정상적인 패각운동 측정, 한국해양환경에너지학회지 16(2) pp.138-142 (2013)*
전진영 외 2명, 참굴(Crassostrea gigas)의 패각운동을 이용한 생물모니터링 시스템 연구(빈산소에서 홀 소자를 이용한 패각운동 측정), 한국해양생명과학회지 1(1):25-30 (2016.04.)

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