KR102543743B1 - 가리비 개체종묘 생산을 위한 챔버 구조 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 가리비의 부착특성을 이용한 미세부착기질(micro-cultch)과 이를 전개한 가리비 개체종묘 생산을 위한 챔버 구조 및 생산 방법에 관한 것으로, 본 발명에 의한 가리비 개체종묘 생산을 위한 다운웰러 싸일로는, 가리비 개체종묘 생산을 위한 다운웰러 챔버를 구성하는 싸일로에 있어서, 상부는 개방되고, 하부는 망사가 형성된 원통형 본체; 및 망사 위에 3~5㎜의 두께로 쌓인 입자크기가 1~2㎜인 미세부착기질;을 포함하여 구성된다.
Description
본 발명은 미세부착기질을 통해 개별 채묘를 하여 개체종묘를 생산하기 위한 기술에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 가리비의 부착특성을 이용한 미세부착기질(micro-cultch)과 이를 전개한 가리비 개체종묘 생산을 위한 챔버 구조 및 생산 방법에 관한 것이다.
패류는 초기에 부유생활에서 저서생활로 생활환경을 변경하는 시기가 있다. 이 시기의 유생을 변태기 유생이라고 한다. 변태기 유생은 일부 종에서 곧바로 자유생활을 하지만, 다른 많은 종에서는 최소한 어느 시기는 고형물에 부착하여 생활한다.
대한민국에서 인공종묘생산을 하는 대표적인 패류는 굴과 가리비인데, 이 두 종은 모두 변태기 이후 고형물에 부착을 한다. 이들 종의 인공종묘생산에서는 변태기 유생의 부착 특성을 이용하는데, 종래기술에 의한 가리비 인공종묘생산의 주요 단계는 다음과 같이 요약된다([비특허문헌 6] 참조).
1) 성숙한 모패에서 난을 받아 변태기 유생까지 사육한다
2) 변태기 유생을 수집하여 고형물(채묘기)이 준비된 부착조에 뿌려준다(50∼100마리/cm2)
3) 10∼15일 실내에서 부착적응 시킨다.
4) 유생이 부착된 채묘기를 망사백(net bag, 망목 약 500㎛)에 넣고, 유생을 중간육성장에서 약 1∼2개월 성장시킨 후 분리하여 종묘로 사용한다.
이때 사용하는 채묘기는 주로 팜사(palm 나무에서 실을 뽑아 엮은 것)인데, 팜사는 부착기질로서는 좋으나 부착 후 여러 문제를 유발한다. 팜사는 근본적으로 유기물인 관계로 부착 적응시 부착조의 수질에 영향을 주고, 또한 다양한 유해생물의 발생을 유발하여 종종 부착 가리비가 부착적응이 끝나기 전에 대량폐사를 유발하는 요인이 되어왔다. 또한 4)의 단계에서 많은 부착치패의 유실이 있었다. 하지만, 종래기술은 이와 같은 문제점을 내포한 채 사용되어 왔다.
이러한 문제를 해결하는 가장 합리적이고 적극적인 수단은 채묘기를 사용하지 않고 미세부착기질(micro-cultch)을 이용하는 방법이다. 다시 말해, 팜사에 다량의 유생을 부착시키는 방법 대신 미세부착기질에 한 마리 또는 수 마리의 가리비 변태기 유생을 부착시켜 채묘하는 방법이다. 이 방법의 핵심 기술은 개체 채묘 기술과 채묘 후 안정화를 위한 다운웰러(down-weller) 기술 그리고 안정화 대량생산을 위한 업웰러(up-weller) 기술이다. 개체 채묘 기술, 다운웰러 기술, 그리고 업웰러 기술은 굴을 대상으로 개발된 것으로 이미 상용화가 되어있다. 그러나 가리비에 대해서는 아직 시도된 바 없다.
가리비와 굴의 부착기 유생은 크기는 비슷하나 부착관련 생물학이 매우 다르다. 가리비 개체종묘생산을 어렵게 한 것은 부착방식과 부착 민감도의 차이([비특허문헌 3,4] 참조) 때문이다. 다시 말해, 굴은 부착물질인 시멘트(cement)를 분비하여 곧바로 부착하는 반면, 가리비는 부착사(byssal threads)를 매개로 하여 부착(byssal attachment)하는 차이가 있다. 가리비의 부착사는 부착사 뿌리(byssal root)를 형성하고, 여기에서 리본형태의 섬유질 족사가 뻗쳐 부착을 하는데, 뿌리를 구성하는 섬유질 리본은 가리비의 종에 따라 30∼50개 정도이다([비특허문헌 1,2] 참조). 가리비가 가지는 이러한 부착구조는 굴에서처럼 미세부착기질을 이용한 개체 채묘를 어렵게 하는 요인이 된다. 즉, 굴에서 사용하는 미세부착기질의 크기는 250∼300㎛인데([비특허문헌 5] 참조), 이 크기는 30∼50개의 섬유질 리본을 가지는 가리비 개체종묘에게 불안전한 기질이 될 수 있다.
가리비와 굴은 부착 후 민감도에서도 뚜렷한 차이가 있다. 굴은 일단 부착이 완료되면 부착 생물학은 종료되지만, 가리비는 안정화가 완성되기 전까지 부착관련 생물학은 활성화가 유지된다. 이것은 부착 후 기질이 부적합하거나, 환경이 좋지 않을 경우 족사를 끊고 다른 기질을 찾는 특성이 있다([비특허문헌 4] 참조). 즉, 가리비 개체종묘생산은 보다 표면적이 넓은 미세부착기질과 초기 안정화 기술이 특별히 요구됨을 의미한다.
본 발명에서는 가리비의 부착특성과 부착후 생태적 특성을 감안하여 보다 안정감을 주는 미세부착기질을 선정하여 부착시키고, 다운웰러(down-weller)에서 안정된 환경을 제공하기 위한 관리방법을 제시하고 있다. 이후 업웰러(up-weller)에서는 먹이배양시설과 연계된 실내 대량 개체종묘생산 방식을 제시하고 있다.
[비특허문헌 1] Gruffydd, LD. 1978. The byssus and byssus glands in Chlamys islandica and other scallops (Lamellibranchia). Zool. Scr. 7: 277-285.
[비특허문헌 2] Gruffydd et al., 1979. The ultrastructure of the byssus and byssus glands in Chlamys varia L. (Lamellibranchia). J. Mar. Biol. Assoc. UK 59: 597-603.
[비특허문헌 3] FAO, 2004.FAO Fisheries Technical Paper 471. Hatchery culture of bivalves - A practical manual, FAO, Rome.
[비특허문헌 4] Shumway, S. & G.J. Parsons. 2006. Scallops: Biology, Ecology and Aquaculture. Elsevier. pp. 1460.
[비특허문헌 5] Wallace et al., 2008. Oyster Hatchery Techniques. SRAC Publication No. 4302, pp.6
[비특허문헌 6] 조규태, 김수경, 이채성, 안명모. 2010. 패류인공종묘생산기술-참가리비 중심. 국립수산과학원 ED-2010-AQ-02. pp. 170.
본 발명은 가리비에게 적합한 미세부착기질을 개발하고, 미세부착기질에 가리비 유생을 부착시키고, 그리고 최종 인공종묘까지 대량으로 생산하기 위한 가리비 개체종묘 생산을 위한 챔버 구조 및 생산 방법을 제공함을 그 목적으로 한다.
상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 의한 가리비 개체종묘 생산을 위한 다운웰러 싸일로는, 가리비 개체종묘 생산을 위한 다운웰러 챔버를 구성하는 싸일로에 있어서, 상부는 개방되고, 하부는 망사가 형성된 원통형 본체; 및 상기 망사 위에 3~5㎜의 두께로 쌓인 입자크기가 1~2㎜인 미세부착기질;을 포함하여 구성된다.
상기의 가리비 개체종묘 생산을 위한 다운웰러 싸일로에 있어서, 상기 망사의 공극크기는 400~600㎛이다.
상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 의한 가리비 개체종묘 생산을 위한 다운웰러 챔버는, 상부가 개방된 수조; 상기 수조 내에 배열되고, 상기 수조 바닥으로부터 이격되어 설치되는 다수 개의 다운웰러 싸일로; 및 상기 다운웰러 싸일로의 상부로 사육수를 공급하는 사육수 공급수단;를 포함하고, 상기 다운웰러 싸일로는 상부는 개방되고 하부는 망사가 형성된 원통형 본체와 상기 망사 위에 3~5㎜의 두께로 쌓인 입자크기가 1~2㎜인 미세부착기질을 구비하고, 상기 수조에는 상기 다운웰러 싸일로의 높이보다 낮은 측면에 배수구를 구비한다.
상기의 가리비 개체종묘 생산을 위한 다운웰러 챔버에 있어서, 상기 망사의 공극크기는 400~600㎛이다.
상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 의한 가리비 개체종묘 생산을 위한 업웰러 챔버는, 상부가 개방되고, 격벽에 의해 사육수 서브챔버와 배출수 서브챔버로 분리되는 수조; 및 상기 수조의 사육수 서브챔버 내에 배열되고, 상기 사육수 서브챔버의 바닥으로부터 이격되어 설치되는 다수 개의 업웰러 싸일로;를 포함하고, 상기 업웰러 싸일로는 상부는 개방되고 하부는 망사가 형성된 원통형으로 구성되고, 측면에 내부의 사육수를 상기 배출수 서브챔버로 배출시키는 배출관이 연결되고, 상기 사육수 서브챔버는 펌프를 사용하여 사육수를 공급하는 사육수 공급수단을 구비하고, 상기 배출수 서브챔버는 배출수를 배출하는 배출구를 구비한다.
상기의 가리비 개체종묘 생산을 위한 업웰러 챔버에 있어서, 상기 격벽은 요철 형태로 이루어진다.
상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 의한 가리비 개체종묘 생산 방법은, (a) 상부는 개방되고, 하부는 망사가 형성된 원통형 본체와 상기 망사 위에 3~5㎜의 두께로 쌓인 입자크기가 1~2㎜인 미세부착기질을 구비한 다운웰러 싸일로를 설치하는 단계; (b) 상기 다운웰러 싸일러에 가리비 부착기 유생을 투입하고, 다운웰러 방식으로 사육수를 공급하여 일정 기간 사육하는 단계; 및 (c) 다운웰러 싸일로 1 또는 2세트에 수용된 치패가 부착된 미세부착기질을 업웰러 싸일로로 옮기고, 업웰러 방식으로 사육수를 공급하여 다른 일정 기간 사육하는 단계;를 포함한다.
상기의 가리비 개체종묘 생산 방법에 있어서, 상기 망사의 공극크기는 400~600㎛이다.
가리비류 인공종묘생산에서 변태기 유생 부착과 부착 이후의 중간육성 기간은 기술적으로 가장 어렵고, 많은 노동력이 필요하며, 또한 폐사(유실 포함)가 가장 많은 시기이다. 이러한 문제는 대형부착기질을 이용하여 실내에서 채묘와 부착적응을 거친 후 바다로 이동시켜 중간육성 과정을 거치는 가운데 일어나는 결과이다.
본 발명에 의하면, 미세부착기질 기술을 이용함으로써 대형부착기질을 이용한 채묘와 부착적응의 과정이 불필요하므로, 가리비류 인공종묘생산의 효율을 획기적으로 제고할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명에 의한 다운웰러 싸일로의 구조와 바닥의 망사 위에 미세부착기질을 전개한 것을 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명에 의한 다운웰러 챔버의 일 실시예를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명에 의한 업웰러 싸일로의 구조를 도시한 것이다.
도 4는 본 발명에 의한 업웰러 챔버의 일 실시예의 평면도이다.
도 5는 도 4의 업웰러 챔버의 일 실시예의 측면도이다.
도 2는 본 발명에 의한 다운웰러 챔버의 일 실시예를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명에 의한 업웰러 싸일로의 구조를 도시한 것이다.
도 4는 본 발명에 의한 업웰러 챔버의 일 실시예의 평면도이다.
도 5는 도 4의 업웰러 챔버의 일 실시예의 측면도이다.
이하에서는 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명한다.
본 발명은 가리비 개체종묘 생산을 위한 챔버 구조에 관한 것으로, 가리비 부착기 유생을 사육하기 위한 다운웰러 챔버(down-weller chamber)(1)와 다운웰러 챔버(1)에서 대략 5일간 사육된 가리비 치패를 사육하기 위한 업웰러 챔버(up-weller chamber)(2)를 포함한다.
도 1은 가리비(큰가리비(Patinopecten yessoensis), 해만가리비(Argopecten irradians)) 개체종묘 생산 과정 중 초기부착을 위한 다운웰러 싸일로(down-weller silo)(10)의 구조와 바닥의 망사(11) 위에 미세부착기질(12)을 전개한 것을 보여주고 있다.
도 1의 (a)는 다운웰러 싸일로의 평면도, (b)는 다운웰러 싸일로 측면도, 그리고 (c)는 다운웰러 싸일로의 바닥부분을 확대한 그림이다. 다운웰러 싸일로(10)는 지름(X1) 45cm, 높이(X2) 25cm의 상부가 개방된 원통형 구조이며, 바닥에는 PE(Polyethylene) 재질의 망사(공극크기가 바람직하게는 400~600㎛, 더욱 바람직하게는 대략 500㎛인 메쉬)(11)로 고정하고, 그 위에 1∼2mm의 미세부착기질(12)을 약 3∼5mm 높이(X3)로 전개한다. 이때 사용하는 미세부착기질(12)은 약간의 공극이 있는 모래기질을 걸러 사용할 수도 있고, 모래기질과 유사한 부력을 가진 대용품을 제작하여 사용할 수도 있다.
즉, 가리비 변태기 유생의 부착생물학은 단순부착이 아닌 부착사를 매개한 부착이며, 세부적으로는 30∼50개로 된 족사뿌리를 가지고 부착하는 특성이 있다. 이러한 생물학적 특성은 가리비 부착유생이 굴의 부착유생과 크기가 유사함에도 더 넓은 부착 공간을 요구하며, 따라서 본 발명에 의한 다운웰러 싸일로(10)에서는 굴의 미세부착기질 입자크기인 250∼300㎛와 달리, 미세부착기질 입자크기를 1∼2mm까지 크게 하여 변태기 유생의 기질 선호도를 높였다.
또한, 가리비는 굴에 비해 부착 후에도 매우 민감하여, 종종 부착기질을 끊고 다시 부착을 하려는 특성이 있다. 따라서 부착 후 다운웰러의 원활한 유통을 위해, 본 발명에 의한 다운웰러 싸일로(10)에서는 망사(11)의 공극을 약 500㎛까지 크게 하고, 이를 보완하기 위해 미세부착기질 층을 3∼5mm까지 두껍게 하였다.
도 2는 본 발명에 의한 가리비 개체종묘 생산을 위한 다운웰러 챔버(1)의 구조에 관한 것으로, 도 2의 (a)는 평면도이고, (b)는 측면도이다. 다운웰러 챔버(1)는 상부가 개방된 수조(13)와, 수조 내에 배열되고, 수조 바닥으로부터 이격되어 설치되는 다수 개의 다운웰러 싸일로(10)와, 다운웰러 싸일로(10)의 상부로 사육수를 공급하는 사육수 공급수단(14,15,16)을 포함하여 구성된다.
본 발명의 실시예에서 수조(13)는 12개의 다운웰러 싸일로(10)를 수용하고 높이(X4)가 약 30cm인 밑이 평평한 구조물인데, 측면에는 약 20cm 높이에 배수구(17)가 설치되어 있다. 따라서 외부로부터 사육수 공급수단(공급관(14,15), 노즐(16))을 통해 다운웰러 싸일로(10)로 사육수(사육수 + 먹이생물)가 지속적으로 공급되더라고, 수조(13)의 수위는 항상 20cm(18)가 되도록 한다.
다운웰러 챔버(1)에서 물의 흐름은 먹이생물을 함유한 사육수가 사육수 공급수단(14,15,16)을 통해 각각의 다운웰러 싸일로(10)로 들어가면, 미세부착기질(12)과 망사(11)를 통해 다운웰러 싸일로(10) 밖으로 나온다. 다운웰러 싸일로(10) 밖의 수조(13)에 채워진 물은 배수구(17)를 통해 배출된다. 먹이를 함유한 사육수가 미세부착기질(12)과 망사(11) 통해 빠져나갈 때, 미세부착기질(12)에 부착한 가리비 치패가 먹이를 걸러 먹는다.
도 3은 다운웰러 싸일로(10) 1세트(12개) 또는 2세트(24개)를 수용할 수 있는 업웰러 싸일로(20)의 구조를 보여주고 있다.
업웰러 싸일로(20)는 먹이를 함유한 사육수가 망사(21)의 아래에서 위로 통과하여 측면에 연결된 배출관(28)으로 배수되는 구조를 하고 있다. 이 단계의 치패는 크기가 크고, 양이 많고, 상당수가 미세부착기질에 붙어있다. 따라서 치패층(22)이 두껍기 때문에 사육수의 수류는 강하고, 또한 더 많은 양의 먹이를 포함하고 있어야 한다. 업웰러 싸일로(20)의 높이(X5)는 50∼70cm 범위가 적당하다.
도 4는 본 발명에 의한 가리비 개체종묘 생산을 위한 업웰러 챔버(2)의 평면구조를 보여주고 있다. 업웰러 챔버(2)는 상부가 개방되고 격벽(24)에 의해 사육수 서버챔버(25)와 배출수 서브챔버(26)로 분리된 수조(23)와, 사육수 서브챔버(25) 내에 배열되고 사육수 서브챔버(25) 바닥으로부터 이격되어 설치되는 다수 개의 업웰러 싸일로(20)를 포함하여 구성된다.
본 발명의 실시예에서 수조(23)는 20개의 업웰러 싸일로(20)를 수용한다. 수조(23)는 요철형의 격벽(24)에 의해 2개의 서브챔버(sub-chamber) 즉, 사육수 서브챔버(25)와 배출수 서브챔버(26)로 분리되어 있다. 사육수 서버챔버(25)로 공급되는 사육수에는 먹이생물이 다량 함유되어 있고, 따라서 업웰러 싸일로(20)는 사육수 서버챔버(25)에 위치해 있다. 사육수 서브챔버(25)는 펌프를 사용하여 사육수를 공급하는 사육수 공급수단(27)을 구비하고, 배출수 서브챔버(26)는 배출수를 배출하는 배출구(29)를 구비한다.
이러한 구조는 업웰러 싸일로(20)에 있는 가리비가 먹이생물을 지속적으로 섭취할 수 있게 하기 위한 것이다. 원리는 먹이가 함유되어 있는 사육수가 사육수 공급수단(27)에 의해 사육수 서브챔버(25)에 들어오면, 수위차에 의해 배출수 서버챔버(26)로 이동하고, 최종적으로 배출구(29)에 의해 밖으로 배출된다.
업웰러 싸일로(20)는 2개의 막대기(30)에 의해 얹혀 있다. 사육수 서브챔버(25)로 공급되는 사육수는 업웰러 싸일로(20) 밑부분을 통과하여 내부로 들어오고, 업웰러 싸일로(20) 내부로 들어온 사육수는 업웰러 싸일로(20)의 측면에 연결된 배출관(28)을 통해 배출수 서브챔버(26)로 이동한다. 사육수가 업웰러 싸일로(20) 밑부분을 통과할 때, 미세부착기질 위의 치패층(22)을 통과하고, 이때 치패는 먹이를 걸러 먹는다.
도 5는 업웰러 싸일로(20)가 수용된 업웰러 챔버(2)의 측면 구조를 보여주고 있다. 수조(23)의 높이(X6)는 지지막대기(30)를 기준으로 해서 싸일로 전체 높이보다 약간 높게(약 5cm) 한다. 사육수 서버챔버(25) 내의 사육수는 업웰러 싸일로(20)를 통과해 배출수 서브챔버(14)로 이동한 후 배출되는데, 수류의 동력은 사육수 공급수단(27)의 펌프이다. 펌프에 의한 사육수 서버챔버(25)와 배출수 서버챔버(26)의 수위 차는 수면 32와 33의 차이이다. 이때 업웰러 싸일로(20)의 수위는 항상 일정하게 유지하여야 한다는 것이 중요하다. 따라서 배출관(28)으로 배출되는 수량은 업웰러 싸일로(20) 밑부분(31)을 통해 들어오는 수량보다 항상 커야 한다. 이러한 구조에서는 이상 흐름이나 역류를 막을 수 있다. 사육관리 중 업웰러 싸일로(20) 밑부분(31)을 통과하는 수량을 조절하고자 할 때는 펌프의 수량을 통해 할 수 있다,
이하에서 본 발명에 의한 다운웰러 챔버(down-weller chamber)(1) 및 업웰러 챔버(up-weller chamber)(2)를 사용한 가리비 개체종묘 생산 방법에 대하여 살펴보기로 한다.
먼저, 도 2에 도시된 바와 같은 다운웰러 챔버(down-weller chamber)(1)를 설치한다. 다운웰러 챔버(1)를 구성하는 다운웰러 싸일로(10)를 도 1에 도시된 바와 같이 전개한다. 즉, 상부는 개방되고 하부는 망사가 형성된 원통형 본체에서, 망사(11)위에 미세부착기질(12)을 X3의 높이로 전개해 준다.
전개가 완료되면, 부착기 유생(안점출현 기준 약 70∼80%)을 스포이드로 다운웰러 싸일로(10) 내에 뿌린다. 이 때 유생이 다운웰러 싸일로(10) 바닥 전면에 골고루 분포하도록 하며, 분포밀도는 100마리/cm2로 한다. 이렇게 할 때 다운웰러 싸일로(10) 하나에 약 16,000마리의 유생을 수용할 수 있고, 다운웰러 방식으로 사육수를 공급하여 약 5일간 사육 후 업웰러 싸일로(20)로 이동한다,
업웰러 챔버(up-weller chamber)(2)는 도 4에 도시된 바와 같아 설치한다.
업웰러 챔버(2)를 구성하는 업웰러 싸일로(20)를 도 3에 도시된 바와 같이 설치한다.
이후, 다운웰러 싸일로(10) 1 또는 2세트에 수용된 치패가 부착된 미세부착기질을 하나의 업웰러 싸일로(20)로 옮기고, 업웰러 방식으로 사육수와 먹이를 공급하여 보통 1~2개월 사육한다.
이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예를 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예는 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
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- 상부가 개방되고, 격벽에 의해 사육수 서브챔버와 배출수 서브챔버로 분리되는 수조; 및
상기 수조의 사육수 서브챔버 내에 배열되고, 상기 사육수 서브챔버의 바닥으로부터 이격되어 설치되는 다수 개의 업웰러 싸일로;를 포함하고,
상기 업웰러 싸일로는 상부는 개방되고 하부는 망사가 형성된 원통형으로 구성되고, 측면에 내부의 사육수를 상기 배출수 서브챔버로 배출시키는 배출관이 연결되고,
상기 사육수 서브챔버는 펌프를 사용하여 사육수를 공급하는 사육수 공급수단을 구비하고,
상기 배출수 서브챔버는 배출수를 배출하는 배출구를 구비하는 것을 특징으로 하는 가리비 개체종묘 생산을 위한 업웰러 챔버. - 제5항에 있어서, 상기 격벽은
요철 형태로 이루어짐을 특징으로 하는 가리비 개체종묘 생산을 위한 업웰러 챔버. - 삭제
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