KR20010022234A

KR20010022234A - 조개류 및 양식 장치의 오염방지 방법 및 조성물

Info

Publication number: KR20010022234A
Application number: KR1020007000807A
Authority: KR
Inventors: 드니스피터카니시우스; 스타인버그피터; 찰톤티모시스튜어트; 크리스토프빅토르
Original assignee: 추후제출; 아쿠아컬춰 씨알씨 리미티드
Priority date: 1997-07-24
Filing date: 1998-07-03
Publication date: 2001-03-15
Also published as: US6692557B1; EP0998533A1; NO20000315L; CN1202718C; AUPO821197A0; CN1270616A; EP0998533A4; WO1999005227A1; NZ502484A; NO20000315D0; JP2001511465A

Abstract

동물에 적용했을 때 양식된 해양 또는 수중 동물에 실질적으로 무독성인 조성물로서, 이소티아졸론 또는 푸라논 계에 속하는 오염방지제 및 담체를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로하는 조성물; 및 이러한 오염방지 조성물을 해양 또는 수중 동물 및 양식 장치의 오염을 감소 또는 억제시키는 위한 용도.

Description

조개류 및 양식 장치의 오염방지 방법 및 조성물{ANTIFOULING OF SHELLFISH AND AQUACULTURE APPARATUS}

조개류 양식은 진주조개 및 시드니 록 진주조개와 함께 금액적으로 가장 중요한 부문인 호주 양식 산업의 반 이상을 나타낸다. 1994-5년 총 호주 시장 가치는 3억 2백만 달러였다(전세계적으로는 68억달러). 양식 산업의 다른 부문과 마찬가지로 생물 오염-불필요한 해양 유기체의 성장 및 부착-은 산업상 상당한 비용을 요하게한다. 그러나 오염이 단지 장치(로프, 양식장, 트레이 등)문제인 어류 양식장과는 달리, 조개류 양식장에서의 오염은 생물 자체에도 상당한 문제가 된다. 이것은 진주조개, 홍합, 가리비등의 조개류가 오염된 유기체가 부착되는 표면이 되기 때문이다.

조개류 오염은 조개류의 성장, 생존 및 시장성을 감소시킨다. 호주 및 전세계에서 조개류 산업의 오염으로 인한 비용은 상당하다. 지난 십년에 걸쳐 연당 ~2천만달러 내지 5백만달러에 달하는 스테판 항구(호주 뉴사우스웰즈) 후미에서의 시드니 록 진주조개의 생산량 감퇴는 거의 전적으로 태평양 진주조개가 양식된 시드니 록 진주조개 조개류에 "과부착(overcatch)"(오염)함으로 인한 시장성 저하때문이었다. 게다가 생물 오염에 관한 실제 비용은 자주 낮게 어림된다. 예를 들어 록 진주조개에 대한 생물 오염이 저지될 수 있다면, 록 진주조개는 조수 사이에서보다는 조수 밑에서 성장할 수 있다. 성장은 당연히 강화되고, 판매될 수 있기 까지의 시간은 상당히 감소한다. 이러한 이점은 통상적으로 생물 오염과 관련된 비용에는 포함되지 않는다.

일반적으로 조개류 오염은 몇가지 방법으로 제어된다. 한가지 방법은 수작업 방법인데, 매우 비능률적이고 비용이 많이 든다. 예컨데 호주 북부에서 진주조개잡이꾼들이 농장에서 7-14일마다 각각의 진주조개를 옮기고, 청소하는데 흔히 쓰는 방법이다. 이러한 일의 비용은 호주에서 진주의 총 시장 가치의 3-7%를 나타내는 연간 8백 내지 2천만달러이다. 생물 오염을 제어하는 다른 방법은 조개류를 자주 장기간 꺼내 놓거나 또는 거의 끓는 정도의 물에 잠시 침지시키는 것이다(두 방법 모두 시드니 록 진주조개에 사용된다).

생물 오염을 제어하는 이러한 현행 방법들은 명백히 비능률적이고, 비용이 많이 들고 시간 소모적이다. 본 발명자들은, 10주 이상 오염을 억제하고, 처리된 조개류의 생존에 부작용이 없는 조개류 처리 방법을 개발하였다.

본 발명은 해양 및 수중 동물, 특히 조개류 및 양식에 사용되는 장치의 오염을 저하시키는 방법 및 조성물에 관한 것이다.

도 1은 본 발명에 적당한 이소티아졸론 및 푸라논의 예를 도시한 것이다. 도 1B(이소티아졸론)에서, R₁,R₂및R₃는 수소 원자, 메틸기, 알킬기, 히드록실기, 에테르기, 할로겐, 황, 질소 또는 이들의 조합이고; 도 1C(푸라논)에서 R₁,R₂, 및 R₃는 수소 원자, 히드록실기, 알킬기, 에스테르기 또는 할로겐화 알켄이고; 또는 R₁및 R₂는 함께 비치환되거나 할로겐화된 알켄이며; R₄는 수소 또는 할로겐 원자이고; R₅는 수소 또는 알킬기이다.

도 2는 모든 오염 유기체에 의해 덮인 가리비 조개류의 표면 면적 백분율을 도시한 것이다(데이터는 평균 ±SE). 도 2(및 도 3-6)에서 실험 처리는 AI=셸랙 및 "Sea-nine 211"으로, 담체=셸랙만으로 코팅된 가리비이고, 대조=코팅되지 않은 가리비이다.

도 3은 모든 오염 유기체에 의해 피복된 가리비 조개류의 컵 모양 및 평평한 껍질의 표면 백분율을 도시한 것이다(데이터는 평균 ±SE).

도 4는 진주조개에 의해 피복된 가리비 조개류의 표면 면적 백분율을 도시한 것이다(데이터는 평균 ±SE).

도 5는 이끼벌레류(Bryozoans)에 의해 피복된 가리비 조개류의 표면 면적 백분율을 도시한 것이다(데이터는 평균 ±SE).

도 6은 해면에 의해 피복된 가리비 조개류의 표면 면적 백분율을 도시한 것이다(데이터는 평균 ±SE).

도 7은 10주 간에 걸쳐 진주조개 조개류에 오염 유기체가 피복된 백분율을 도시한 것이다(데이터는 평균 ±SE).

도 8은 스테판 항구의 조수밑에서 시간이 경과함에 따라 코팅된 진주조개에 오염물 피복의 백분율(평균 및 S.E.)를 도시한 것이다.

도 9는 스테판 항구의 조수밑에서 18주 후에 코팅된 진주조개에 부착된 진주조개의 부착(bycatch)(평균 및 S.E.)수를 도시한 것이다.

도 10은 30주까지 오염방지 활성을 나타내는 타일의 오염을 도시한 것이다.

도 11은 0-18주에 걸친 셸랙으로부터 "Sea-Nine 211^TM"의 침출을 도시한 것이다.

도 12는 셸랙으로부터의 "Sea-Nine 211^TM"의 방출 속도를 도시한 것이다.

도 13은 패널 크기가 33㎜인 연어 양식장 그물의 메쉬 폐색 레벨을 도시한 것으로서, 각 점은 3개의 시료의 평균이다.

도 14는 패널 크기가 60㎜인 참치 양식장 그물의 메쉬 폐색 레벨을 도시한 것으로서, 각 점은 3개의 시료의 평균이다.

도 15는 패널 크기가 12㎜인 연어 양식장 그물의 메쉬 폐색 레벨을 도시한 것으로서, 각 점은 3개의 시료의 평균이다.

본 발명의 실시 형태

저비스 베이 시험(Jervis Bay Tests)

시험 방법

시험 코팅제는 가구 왁스 및 광택제에 사용되는 활성 오염방지 성분을 넣은 셸랙으로 구성된다. 하기 실시예에서 활성 성분은 "롬 앤 하스"사에서 판매하는 이소티아졸론 오염방지 화합물인 "Sea-Nine 211^TM"이다. 그러나 다른 이소티아졸론형 화합물, 할로겐화 푸라논과 같은 천연 오염방지 신진대사물 또는 다른 살생제들을 포함하는 다양한 활성 성분들은 셸랙에 넣을 수도 있다. 본 명세서에 나오는 이소티아졸론 및 푸란은 도 1에 나타나있다. 그러나 "라크" 딱정벌레("lac" beetle)의 신체 분비물로부터 얻은 셸랙의 많은 변종이 있다. 본 발명의 조제에서, 건조된 딱정벌레 분비물은 에탄올에 용해되고(무게:부피 비율로 25:75), 활성 성분을 함유시키고(무게:부피가 약 15%), 얻어진 용액을 동물의 표면에 페인팅(하기한 바와 같이), 스프레이, 또는 침지시켜 적용시킨다.

조개류 시험

두 조개류에 대한 현장 시험을 아래에 기술한다: 생가리비(Pecten fumatus) 및 진주조개(Pinctada maxima)조개류.

생가리비 코팅 실험

재료 및 방법

식용 가리비 Pecten fumatus의 오염에 대한 현장 시험이 호주 뉴사우스웨일즈의 저비스 베이에 있는 뉴사우스웨일즈 어패류 조사 가리비 양식 시설에서 수행되었다. 이 시험에서는 세가지 처리가 사용되었다.

1)대조 가리비군(무처리)

2)셸랙으로만 코팅된 가리비군(관계 도면에서 "담체"라고 표시함)

3)활성 성분 "Sea-Nine 211^TM"이 첨가된 담체로 처리된 가리비군("AI"이라고 표시함)

각각의 처리군에 15개의 가리비가 사용되었다. 가리비의 크기는 조개류 너비가 1 내지 3㎝ 범위의 것이었다.

코팅 조절(담체 [셸랙]만) 및 활성 성분 처리는 페인트 브러시로 가리비에 코팅되었다. 가리비는 진주 그물 및 물 속에 다시 매달리기 전에 2분 동안 공기 중에서 건조되도록 방치되었다. 대조 가리비는 코팅 조절 및 활성 성분 처리의 경우와 마찬가지로 코팅과 건조 상태에 노출되었다.

현장 배치

양식장은 호주 뉴사우스웨일즈의 저비스 베이에 긴 행렬로 놓여졌다. 양식장은 깊이 3 내지 6m의 일렬로 놓여졌다. 실험은 물 속에 잠겨진채 행해지고, 8주 후에 가리비를 꺼내어, 각 가리비(컵 모양 및 평평한 모양의)의 각각의 껍질에서 가리비의 생존과 오염의 양이 측정되었다.

가리비 조개류의 오염 측정

오염은 표준점 가로채기 방법(Standard Point Intercept Method)을 사용으로 양이 측정되었다. 눈금이 0.5ｘ0.5㎝인 그물을 조개류 위에 올려놓고, 오염 유기체의 존재와 형태를 계산하였다. 결과는 가리비 위의 오염된 유기체의 피복 백분율로 나타내었다. 각 가리비 껍질의 반반이 "컵 모양" 및 "평평한 모양"의 껍질로 갈라져 분석되었다. 그러나 대부분의 경우 개별적인 오염 유기체가 결합된 결과에서 컵 모양 및 평평한 모양의 껍질의 오염에는 차이가 없었다. 가리비의 폐사율 또한 기록되었다. 결과 데이타는 편차 분석(ANOVA)에 이어 터키 배수(Tukey's multiple) 비교 시험에 의해 분석되었다. 데이타는 적절한 극한 변환(arcsin transformations) 후에 분석되었다.

결과

총 오염

셸랙 및 "Sea-Nine 211^TM"(도 2에서 AI)로 처리된 가리비는 오염 유기체의 침전 및 성장이 강력하게 저지되었다(단일 요소 ANOVA, p=0.0001:도 2:플레이트 1-3). 전체 가리비 조개류의 평균 피복 백분율은 무처리 대조 조개류에서 43%인 것에 비하여 처리된 조개류에서 10%였다. 코팅 조절("담체")가리비는 또한 셸랙이 상당히 오염방지 활성인 것을 증명하며, 대조 가리비보다 상당히 적게 오염(28%)되었다(도 2). 폐사율은 단지 대조 가리비에서만 발생했으며, 15개 가리비 중에서 2개가 폐사했다(13%). 대조 가리비(p=0.0001)의 컵 모양 대 평평한 모양 껍질의 오염 집단이 셸랙 또는 셸랙 및 "Sea-Nine 211^TM"로 처리된 가리비에서는 발생하지 않아, 상당한 차이가 있었다(도 3). 오염된 유기체의 분포는 본 시험의 제일의 목표가 아닌 반면, 조개류의 다른 부분에 오염된 유기체가 침적되는 차이는 적절한 오염방지 조제를 디자인함에 있어 중요할 수 있다. 그래서 총 오염의 결과는 컵 모양 및 평평한 모양의 껍질 모두에 대해 나타내지만, 개별적인 종에 대한 결과는 가리비의 두 종류의 껍질에 대해 복합된 데이타로 나타낸다.

오염 유기체의 개별적인 분류군들의 억제

전체 가리비의 주 오염 유기체는 가리비 조개류의 피복 백분율의 순서에 따라 나열하면, 진주조개(Ostrea angasi), 이끼벌레류(Membranipora sp. 및 기타) 및 해면이다. 서관충, 쌍각 조개인 Electroma georgiana, 및 따개비 또한 나타났으나 매우 미량이었고 더 이상 고려되지 않았다.

진주조개

진주조개는 가장 수가 많은 오염 유기체였다. 피복 백분율에서 진주조개에 대한 처리 효과가 상당하였다(단일 요소 ANOVA, p=0.0001). AI(셸랙+"Sea-Nine 211^TM")처리 효과는, 서로 비슷한 효과를 나타낸 담체 처리군 및 대조(Tukey tlgja=0.05)군에 비해 상당히 달랐다. AI처리에서 진주조개의 피복의 평균 백분율은, 담체 처리군에서 22% 및 대조 가리비군에서 19%임에 비하여 4%로 낮았다(도 4).

이끼벌레류

특히 외피로 덮인 종에서 이끼벌레류는 두번째로 가장 흔한 주 오염 유기체였다. 피복 백분율에서 상당한 처리 효과가 나타났다(단일 요소 ANOVA, p=0.0001). 그러나 진주조개와는 대조적으로 담체 처리(셸랙 자체) 및 AI처리 모두 상당히 오염을 방지하였고, 두 처리간에 눈에 띄는 차이는 없었다(Tukey 시험=0.05). AI처리 조개류의 피복 백분율 평균은, 담체 처리에서 3%, 그리고 대조 가리비에서 10%임에 비해 1%였다(도 5).

해면

세번째로 가장 흔한 오염 유기체는 해면이었다. 여기에서도 피복 백분율에서 상당한 처리 효과를 나타내었고(단일 요소 ANOVA, p=0.0001), 이끼벌레류에서와 같이, 담체 처리 및 AI처리 모두 (Tukey 시험=0.05) 눈에 띄는 차이 없이 오염을 상당히 방지하였다. 사실 두 처리는 모두, 대조 조개류가 조개류 면적의 9%의 평균 피복율을 나타낸 것에 비해, 해면의 침적을 완전히 억제했다(도 6).

달링 하버(Darling Harbour) 진주조개 조개류 시험

방법 및 결과

진주조개 조개류를 상기한 바와 같이 셸랙, 또는 부피:부피로 "Sea-Nine 211^TM" 15%를 넣은 셸랙으로 코팅하였다. 대조 가리비는 무처리된 것이다. 이 시험에서는 각각의 처리에 세개씩 조개를 사용하였다. 이들 조개는 호주 뉴사우스웨일즈 시드니의 달링 하버에 있는 물 속에 잠긴 트레이에 놓였고, 일주일 간격으로 오염을 촬영하여 측정하였다. 그리고나서 오염 유기체의 피복 백분율을 사진으로부터 점 가로채기 방법에 의해 평가하였다. 도 7에서 보는 바와 같이, 셸랙+ "Sea-Nine 211^TM"으로 처리된 조개만 10주(시험 기간) 후 괄목할만한 처리 효과를 나타내었다. 대조 가리비 및 셸랙만으로 처리된 것의 오염은 6주 이내에 100% 오염되었다. 대조적으로, 셸랙+ "Sea-Nine 211^TM"으로 처리된 조개는 10주 후에 평균 18%만 피복되었다. 게다가 이렇게 처리된 조개의 오염은 거의 하나의 조개에만 한정되었는 바, 그 조개에 대한 코팅이 적절히 행해지지 않았던 것이라 추측되었다. 오염된 유기체는 주로 조류 및 규조였다.

개요

본 발명자들은 "Sea-Nine 211^TM"을 포함하는 셸랙으로 코팅된 가리비 또는 진주조개가 8-10주 동안 조개류 오염을 상당히 억제한다는 것을 입증하였다. 어떤 예에서는 특히 무척추 동물에 대해 셸랙 자체가 상당히 오염을 억제하였다. 현재 조개류 양식에서 행해지는 양식 형태 및 동물이 성장함에 따라 빈번히 다시 코팅해야 하는 사실을 감안할 때, 이와 같은 장기간의 처리 효과는 매우 유용한 것이다. 게다가 셸랙 및 "Sea-Nine 211^TM"의 가격이 싸다는 점을 고려하면이러한 코팅은 매우 높은 상업성을 갖는다.

스테판 항구에서 생가리비 에의 오염방지 코팅의 현장 생물 오염 시험

방법 및 결과

Ⅰ단계 시험

스테판 항구 어패류 센터에서 생가리비 에의 오염방지 코팅의 현장 생물 오염 시험은 시험 22주만에 끝났다. 이는 도 8에 도시한 바와 같이 처리된 진주조개의 오염 피복은 속도 변화에 따라 약간 증가하는 것으로 확인된다.

이 시험은 두 개의 다른 활성 성분(AI's) 즉, "Sea-Nine 211^TM" 및 푸라논 281을 담체 코팅에 넣은 생가리비에 적용했을 때의 오염방지 효능을 시험하기 위한 것이었다. AI's는 담체 코팅의 무게로 농도 10내지 15%의 범위로 시험하였고, 단일 및 이중코팅 모두 사용하였다. 조수-사이 및 조수-밑에서 모두 시험하였다. 오염 측정만이 아니라, 코팅제 및 사용된 방법이 진주조개에 해로운지 여부를 결정하기 위해 진주조개 폐사율도 측정하였다.

오염 피복은 시험 시작 6주 후에 처음 측정하였고, 그 이후로 3주마다 측정하였다. 코팅된 진주조개는 디지털 카메라를 사용하여 현장에서 촬영하였고, 오염물 피복은 디지털 영상을 이용하여 실험실에서 측정하였다. 오염물 피복은 진주조개 위의 오염된 유기체의 피복 백분율을 평가하여 측정하였다. 관찰된 오염물 피복은 따개비가 주를 이루고, 이끼벌레류와 진주조개는 작은 백분율로 구성되었다. 본 시험에서 대조군과 비교하여 가장 높은 오염방지 효능을 가진 처리군은 평균 오염물 피복이 15%(오염물 피복 억제 85%를 의미함)인 대조군과 비교하여, "Sea-Nine 211^TM" 15%의 단일 및 이중코팅이었다(도 8). "Sea-Nine 211^TM"10%의 단일 및 이중 코팅도 오염물 피복 20%로 오염 진전을 상당히 저지하였다. 이는 무처리 대조군이 오염물 피복 평균 50%를 나타낸 것과 셸랙 대조군이 오염물 피복 35-40%인 것과 비교하여 우수하다(도 8). 푸라논 s2/8/1 15%는 단일 및 이중 코팅 모두에 오염물 피복 25%정도로 효과적이었다(도 8에 도시한 바와 같이 무처리 대조군에 비하여 50% 감소).

전체적으로, 조수-사이 영역에서 오염이 적었다. 대체로 처리군은 오염물 피복의 평균 백분율이 12주 후 5%미만이었다. 22주 후, 오염물 피복은 대조군에서 최대 8%에 도달했고, 처리군에서는 5%미만이었다. 오염 시험 12주 후, 태평양 진주조개 부착작업이 행해졌다. 이는 서로 다른 코팅제가 진주조개 부착(bycatch) 저지에 나타내는 효능을 관찰 가능하게 했다. 도 9는 코팅된 진주조개 위에 부착된 새로운 태평양 진주조개의 수를 나타낸다. 단일 코팅을 포함하여 모든 처리된 조개에서 부착 억제 효과가 강하게 나타났다. "Sea-Nine 211^TM" 또는 푸라논 2/8/1(10또는 15%에서)을 포함하는 이중 코팅 처리가 거의 완전히 부착을 억제한 것으로, 가장 효과적이었다.

진주조개 폐사율에서 코팅의 효과를 결정하기 위한 실험이 시행되었다. 본 실험에서, 각 처리군에서 10개의 진주조개에 꼬리표를 부착시키고, 코팅시켜, 조수 밑에 위치시키고, 폐사율 및 오염을 측정하였다. 2주 후, 총 120개 중 4개의 진주조개만이 폐사했고, 13주 후에는 7개만이 폐사했다. 폐사한 진주조개는 무처리 대조군을 포함하여 많은 다른 처리군에 걸쳐 퍼졌고, 이는 폐사율이 코팅 과정 또는 활성 성분의 결과가 아니라는 것을 증명한다.

Ⅱ단계 시험

셸랙 시험(Ⅱ단계)은 30주 동안 실시되었다. 본 실험은 양식 산업을 위한 새로운 오염방지 기술을 개량하기 위해 수행되었다. 셸랙은 "Sea-Nine 211"과 함께 셸랙이 오염방지 적용에 효과적인가 및 어느 정도 양에서 "Sea-Nine 211^TM"가 셸랙 조제에서 침출하는가를 결정하기 위하여 방풍유리(perspex) 타일에 "Sea-Nine 211^TM"을 코팅하기 위한 담체로 사용되었다. 오염 억제를 위한 처리 결과를 도 10에 도시하였다. 세 개의 가장 효과적인 처리군(10% 이중층 및 15% 단일 및 이중층 모두)은 30주 동안 오염되지 않은 채 남았다. 이는 단지 4주 후에, 단일 및 이중 대조군 모두에서 오염물 피복이 75%인 것과 비교된다.

침출 측정은 도 11에서와 같이 각 처리군에서 "Sea-Nine 211^TM"의 농도 감소를 측정하기 위해 수행되었다. 이는 시험 18주 기간에 걸쳐 같은 농도에서 각 처리에 대한 침출의 정규 속도를 나타낸다. 침출 속도는 화합물 함유 농도가 낮아질수록 감소하는데 "Sea-Nine 211^TM"농도가 15%(단일 및 이중)에서 가장 높았다.

일당 화합물의 방출 속도는 소정의 처리군의 경시 효과를 결정하는데 중요하다(도 12). 5% 단일층, 10% 단일 및 이중층 그리고 15% 이중층 처리에서는 방출 속도가 1- 2㎍/㎠/일로 가장 높은 초기 강하를 나타내었다(도 12). 각각의 처리군에서 16주간에 걸친 방출량은 서로 상이하였으나, 2.0㎍/㎠/일 이하로 유지되었다(도 12).

어류 양식장 그물을 위한 셸랙 코팅-테즈메이니아 현장 시험

그물에 대한 셸랙계 코팅제의 오염방지 효과를 평가하기 위하여 48개의 패널을 침지시켰다. 이들 패널은 각 그물의 마디가 50㎝ X 50㎝로써, 2.5m 깊이로 침지시켰다. 이들 패널은 커다란 구조물의 세 개의 8m짜리 빔에 임의로 선택된 위치에 부착되었다 (각 빔은 평행이고, 2m단위로 분리되었다). 구조물은 연어 양식장 고리(collar)내에 설치되었고, 패널은 해류 흐름에 수직으로 비치되었다.

무코팅 그물 및 셸랙만(오염방지물이 첨가되지 않은)으로 코팅된 그물 및 "Sea-Nine 211^TM"을 포함하는 셸랙으로 코팅된 그물 간에 오염을 비교하였다. 여러가지 조제의 셸랙 및 그물 메쉬의 크기가 다른 총 16가지 처리(표 1)를 대상으로 시험되었다. 각 처리에서 세 개의 복사판 패널을 가라앉혔다.

코팅 준비 및 적용

셸랙 코팅은 표 2에 따라 조제되었다. 그물은 완전히 침지시키고 2분 이상 지속적으로 교반시켜 코팅되었다. 그물은 시험 패널에 부착되기 전에 48시간 동안 공기 중에서 건조되었다. 코팅 전후의 그물 무게의 변화 역시 측정되었다.

시험 패널에서 오염의 정량

각 패널의 클로즈업 수중 촬영은 4주 침지 및 10주 침지로 수행되었다. 촬영은 두 개의 "SB-103" 플래시 라이트를 가진 Nikonos-V 카메라, Nikonos 클로즈업 장비(1:4.5) 및 100 ASA 필름을 사용했다.

각 표본의 경우, 메쉬 차단물의 레벨은 사진의 영상 분석에 의해 정량화되었다. 촬영하는 동안 양호한 배경을 제공하기 위하여 오염 및 그물에 대조되는 청색 시트를 패널 뒤에 매달았다. 모든 촬영은 IBM-pc컴퓨터로 스캔되었고, 그 후 이미지 처리 소프트웨어 IDRISI(V.4.1)를 사용하여 분석하였다. 영상 분석은 각 사진에서 그물 메쉬 의 청색 영역 및 열린 영역을 정량화하기 위하여 사용되었다.

결과

오염 진전 속도

오염은 무코팅 그물 및 셸랙만으로(오염방지물이 첨가되지 않은) 코팅된 모든 그물에서 빠르게 진전되었다(도 13,14,15). 4주 후, 작은 메쉬는 70%이상 폐색되었고, 큰 메쉬는 20%이상 폐색되었다. 10주 후, 작은 메쉬는 70%가 폐색된 채로 남았지만, 큰 메쉬의 폐색은 60%이상 증가했다. 작은 메쉬는 오염 부착이 가능한 표면면적이 더 크기 때문에 통상 더 빠르게 폐색되었다.

"Sea-Nine 211^TM"와 셸랙의 억제 효과

"Sea-Nine 211^TM"을 포함한 모든 셸랙 코팅은 메쉬 폐색에서 상당한 감소의 원인이 되었다. 4주 후, 큰 메쉬에서 그물의 5%미만이 폐색되었다. 10주 후, 33㎜메쉬의 20%미만이 폐색되었고, 60㎜메쉬의 10%미만이 폐색되었다. 12㎜메쉬에서 더 잘된 코팅은 4주 후에는 5%미만, 10주 후에는 30%미만으로 폐색이 억제되었다.

코팅 디자인의 최적조건

셸랙계 코팅의 범위는 12㎜메쉬에서 평가되었다. 가장 효과적인 것은 15% "Sea-Nine 211^TM"를 포함하는 표준 셸랙 이중 코팅이었다. 두번째로 효과적인 것은 10% "Sea-Nine 211^TM"를 포함하는 두꺼운 셸랙이었다. 전술한 두 처리군보다 덜 효과적인 다른 "Sea-Nine 211^TM"사이에는 별 차이가 없었다(도 15).

셸랙으로 코팅한 후 그물 무게의 변화

표준 셸랙으로 단일 코팅된 12㎜ 연어 양식장 그물은 그물 무게가 약 20% 증가했다.

표준 셸랙으로 이중 코팅된 12㎜ 연어 양식장 그물은 그물 무게가 약 45% 증가했다.

표준 셸랙으로 단일 코팅된 33㎜ 연어 양식장 그물은 그물 무게가 약 30% 증가했다.

결과요약

1차적인 결과는 "Sea-Nine 211^TM"과 셸랙이 어류 양식장 그물의 오염을 상당히 감소시켰음을 보여준다. 침지 10주 후, 코팅된 60㎜ 연어 양식장 그물은 무코팅 그물이 70% 폐색된 것에 반해 단지 10% 폐색되었다. 같은 기간 후, 코팅된 33㎜ 연어 양식장 그물은 무코팅 그물이 60% 폐색된 것에 반해 20%미만이 폐색되었다.

코팅의 범위가 평가되었고, 뛰어난 것으로 두 개가 나타났다(오염 억제 조건에서):(1)15% "Sea-Nine 211^TM"를 포함하는 표준 셸랙 이중 코팅 및 (2)10% "Sea-Nine 211^TM"를 포함하는 두꺼운 셸랙의 단일 코팅

셸랙계의 오염방지 조성물로 단일 코팅된 12㎜그물에서는 무게가 20%, 33㎜그물에서는 30%가 증가했다. 이는 구리계 오염방지물에서는 대체로 그물 무게가 100% 증가하는 것보다 상당히 낮은 것이다.

본 기술분야의 당업자에게는, 개괄적으로 설명한 바와 같은 본 발명의 정신 및 범주를 벗어나지 않는 범위내에서, 구체적인 실시예에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 대한 다양한 변형 및/또는 변경이 가능하다는 것이 명백하다. 그러므로, 본 실시예는 모두 설명을 위한 것일뿐, 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다.

오염 방지 코팅 평가를 위해 사용된 처리

12㎜ 연어 양식장 그물	33㎜연어 양식장 그물	60㎜ 연어 양식장 그물
1)무코팅 대조 그물2)표준 셸랙 대조,단일코팅3)표준 셸랙 대조,이중코팅4)두꺼운 셸랙 대조, 단일코팅5)표준 셸랙 단일코팅,10%″Sea-Nine 211^TM″6)표준 셸랙 이중코팅,10%″Sea-Nine 211^TM″7)표준 셸랙 단일코팅,15%″Sea-Nine 211^TM″8)표준 셸랙 이중코팅,15%″Sea-Nine 211^TM″9)두꺼운셸랙 단일코팅,10%″Sea-Nine 211^TM″10)Wattyl^TM셸랙	1)무코팅 대조 그물2)표준 셸랙 대조,이중코팅3)두꺼운 셸랙 단일코팅,10% ″Sea-Nine 211^TM″4)표준 셸랙 이중코팅,15% ″Sea-Nine 211^TM″	1)무코팅 대조 그물2)표준 셸랙 이중코팅,15% "Sea-Nine 211^TM"

셸랙 코팅제의 조제

코팅 내용	조제 방법
(1) 표준 셸랙 대조	유리 용기에서 AR 급 에탄올 2000㎖ 중에셸랙 400g을 녹인다(약 1시간).
(2) 두꺼운 셸랙 대조	유리 용기에서 AR 급 에탄올 2000㎖ 중에셸랙 800g을 녹인다(약 1시간).
(3) ″Sea-Nine 211^TM″함유 표준 셸랙	유리 용기에서 AR 급 에탄올 1200㎖ 중에셸랙 400g을 녹인다(약 1시간).다른 용기에서 AR 급 에탄올 800㎖중에 "Sea-Nine 211^TM"40g을 녹인다. 두 용액을 완전히 혼합한다.
(4) ″Sea-Nine 211^TM″표준 셸랙	유리 용기에서 AR 급 에탄올 1200㎖속에셸랙 400g을 녹인다(약 1시간).다른 용기에서 AR 급 에탄올 800㎖중에 15% "Sea-Nine 211^TM"60g을 녹인다. 두 용액을 완전히 혼합한다.
(5) ″Sea-Nine 211^TM″두꺼운 셸랙	유리 용기에서 AR 급 에탄올 1500㎖속에셸랙 300g을 녹인다(약 1시간).다른 용기에서 AR 급 에탄올 500㎖중에 15% "Sea-Nine 211^TM"80g을 녹인다. 두 용액을 완전히 혼합한다.

셸랙으로 코팅한 후 그물 무게의 변화

그물 형태	표본 크기	코팅	코팅전 무게	코팅후 무게	무게 변화	백분율 변화^a
두살된연어 (12㎜ 바)^b	1㎡	표준단일코팅	461.43g	561.1g	99.67g	21.6%
두살된연어 (12㎜ 바)^b	1㎡	표준단일코팅	448.27g	536.2g	87.93g	19.6%
두살된연어 (12㎜ 바)	1㎡	표준이중코팅	461.76g	677.8g	216.4g	46.8%
다성장한연어 (33㎜ 바)	0.75㎡	표준단일코팅	274.06g	351.5g	77.47g	28.3%
a: 무게 변화/코팅전 무게/100b: 첫 두 표본은 복사본이다(두 표본 사이에 NB 편차는 매우 적다).

본 발명의 개시

제 1실시형태에서, 본 발명은 동물에 적용되었을 경우, 실질적으로 양식된 해양 및 수중 동물에 무독성인, 이소티아졸론 또는 푸라논 계에 속하는 오염방지제및 담체를 포함하는 오염방지 코팅 조성물로 구성된다.

본 발명에 따른 오염방지 조성물은 동물에 적용될 경우, 조성물이 그 동물에 적용되는 기간 동안 그 동물의 성장 또는 생존에 부작용이 없는 무독성으로 생각된다.

적용 동물은 조개류가 바람직하고, 특히 가리비, 전복, 홍합, 대합, 진주조개 또는 식용 진주조개가 더욱 바람직하다.

본 발명에서의 푸라논은 천연 또는 해양 조류에 의해 생긴 변성된 푸라논 또는 합성하여 제조된 푸라논 또는 이의 혼합물이다. 특히 적합한 합성 푸라논 혼합물로는 특히 본 명세서에서 "2/8/1"[2는 (5Z)-3-부틸-4-브로모-5-(브로모메틸리덴)-2(5H)-푸라논; 8은 3-부틸-5-(디브로모메틸리덴)-2(5H)-푸라논; 1은 및 3-부틸-4-브로모-5-(디브로모메틸리덴)-2-(5H)-푸라논]로 표기된 것이 적합하다.

실질적으로 무독성인 담체는 천연, 합성 또는 이들의 혼합물일 수 있다. 이러한 담체는 조개류 등의 표면에 달라붙거나 접착되어, 상당한 기간 동안 수성 환경 하에서 실질적으로 접착된 상태로 유지될 수 있어야 한다. 담체는 또한 오염방지제의 오염방지 활동에 부작용이 없는 오염방지제와 섞일 수 있어야 한다. 적절한 천연 담체는 피타겔(Phytagel)과 같은 하이드로겔(hydrogels)을 형성하거나 또는 바람직하게는 곤충 라시퍼(타카르디아) 라카 케르(Laccifer(Tachardia) lacca Kerr), 동시류(order Homoptera), 콕시다계(family Coccidae)("라크" 딱정벌레 분비물)의 수지 분비물인 셸랙(Shellac)에서 유도된 중합체를 포함한다. 다른 적절한 담체는 라텍스나 카세인(이에 한정되지 않음)을 포함한다. 이들 담체는 이들 담체가 실질적으로 코팅되는 동물에 대해 무독성이어야 한다.

적절한 이오티아졸론과 푸라논의 예는 도 1에 나타난다. 바람직한 이소티아졸론 오염방지제는 는 "Sea-Nine 211^TM"이라는 상품명으로 미국 "롬 앤 하스(Rohm and Haas)"사에서 제조, 판매하는 (4,5-디클로로-2-n-옥틸-4-이소티아졸린-3-온;도 1)이다.

본 발명의 바람직한 제 1 실시형태에서, 오염방지제는 코팅 농도가 약 1내지 40%, 더욱 바람직하게는 약 4내지 20%(w/w)로 사용된다. 특히, 에탄올 내의 건조된 "라크" 딱정벌레 분비물("lac" beetle secretion)(무게:부피 비율로 25:75)과 함께 사용할 때 농도가 15%인 경우 특별히 효과적이라는 것을 밝혀냈다. 오염방지제 혼합물(천연, 합성 또는 시판품)을 본 발명에 따른 코팅제를 제조하기 위하여 사용할 수도 있다.

코팅제는 가소제, 방부제, 용제, 유기 첨가제, 희석제 및 물과 같은 형태의 다른 성분을 더욱 포함할 수도 있다.

제 2 실시형태에서, 본 발명은 이소티아졸론 또는 푸라논 계에 속하는 오염방지제와 담체로 이루어지고, 이들 담체와 오염방지제가 실질적으로 동물에 무독성인 오염방지 코팅제로 동물의 표면의 적어도 일부를 처리하는 단계를 포함하는 해양 또는 수중 동물의 오염 감소 또는 억제 방법을 포함한다.

적용 동물은 조개류가 바람직하고, 특히 가리비, 전복, 진주, 홍합, 대합, 진주조개 또는 식용 진주조개가 더욱 바람직하다.

코팅제는 적절한 방법으로 이들 동물에게 적용할 수 있다. 그 예들은 페인팅, 스프레이, 정전 살포(Electrostatic spraying), 브러싱 및 침지를 포함한다.

제 3 실시형태에서, 본 발명은 해양 또는 수중 동물의 오염을 감소 또는 억제시키기 위한 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 오염방지 조성물의 용도로 구성된다.

제 4 실시형태에서, 본 발명은 양식 장치의 오염의 감소 또는 억제의 방법으로 구성되는데, 그 방법은 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 오염방지 코팅 조성물로 양식 장치의 표면의 적어도 일부를 처리하는 것을 포함한다.

본 발명의 처리에 적절한 양식 장치는 해양 생물 양식 및 양식 산업에서 사용되는 모든 장치일 수 있다. 그 장치의 예들은 그물, 메쉬, 패널, 트레이, 로프, 찌, 펌프 및 측정 장치를 포함한다. 코팅제는 모든 적절한 방법에 의해 장치에 적용될 수 있다. 그 방법의 예들은 페인팅, 스프레이, 정전 살포, 브러싱 및 침지를 포함한다.

본 발명의 이러한 실시형태의 이점은 사용되는 조성물이 장치에 상당히 적은 무게로 첨가되고, 사용에 있어서 해양 및 수중 동물에 독성이 없다는 것이다. 중금속을 함유하는 재래식 오염방지 조성물의 전통적인 사용은 예를 들어 특별한 양식 분야에서 해양 유기체 성장에 잠재적으로 유독할 뿐아니라 장치에 첨가되는 무게 때문에 불만족스러운 것으로 알려져왔다.

제 5 실시형태에서, 본 발명은 양식 장치 오염의 감소 또는 억제를 위한 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 오염방지 조성물의 용도를 제시한다.

본 명세서 전반에 걸쳐 달리 언급이 없는 한, "포함하여 이루어지는" 또는 이의 변형어는, 언급된 요소, 필수성분 또는 단계나, 요소들, 필수성분물들 또는 단계들의 그룹을 포함하는 것을 의미하며, 어떤 다른 요소, 필수성분 또는 단계나, 요소들, 필수성분들 또는 단계들의 그룹을 제외시키는 것은 아니다.

본 발명을 더욱 명확히 이해할 수 있게하기 위하여, 하기 실시예 및 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태를 기술한다.

Claims

동물에 적용했을 때 양식된 해양 또는 수중 동물에 실질적으로 무독성인 조성물로서 이소티아졸론 또는 푸라논계에 속하는 오염방지제 및 담체를 포함하는 것을 특징으로 하는 오염방지 코팅 조성물.
제 1항에 있어서, 상기한 양식된 해양 또는 수중 동물이 조개류인 것을 특징으로하는 조성물.
제 2항에 있어서, 상기 조개류가 가리비, 전복, 홍합, 대합, 진주조개 및 식용 진주조개로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 것임을 특징으로하는 조성물.
제 1항 내지 제 3항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기한 실질적으로 무독성인 담체가 천연, 합성 또는 이들의 혼합물인 것을 특징으로하는 조성물.
제 4항에 있어서, 상기한 천연 담체가 피타겔(Phytagel), 셸랙, 라텍스 및 카세인을 포함하는 하이드로겔(hydrogel) 형성 중합체로 구성된 그룹으로부터 선택된 것임을 특징으로하는 조성물.
제 5항에 있어서, 상기 천연 담체가 셸랙인 것을 특징으로하는 조성물.
제 6항에 있어서, 상기 셸랙이 에탄올에 용해(무게:부피 비율로 25:75)된 것을 특징으로하는 조성물.
제 1항 내지 제 8항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 이소티아졸론이 4,5-디클로로-2-n-옥틸-4-이소티아졸린-3-온인 것을 특징으로하는 조성물.
제 1항 내지 제 8항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 푸라논이 (5Z)-3-부틸-4-브로모-5-(브로모메틸리덴)-2(5H)-푸라논; 8은 3-부틸-5-(디브로모메틸리덴)-2(5H)-푸라논; 및 3-부틸-4-브로모-5-(디브로모메틸리덴)-2-(5H)-푸라논의 혼합물인 것을 특징으로하는 조성물.
제 1항 내지 제 9항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 오염방지제의 농도가 상기 코팅 조성물의 1내지 40%(w/w)로 사용된 것을 특징으로하는 조성물.
제 10항에 있어서, 상기 오염방지제의 농도가 상기 코팅 조성물의 4내지 20%(w/w)로 사용된 것을 특징으로하는 조성물.
제 11항에 있어서, 상기 오염방지제의 농도가 상기 코팅 조성물의 15%(w/w)로 사용된 것을 특징으로하는 조성물.
제 1항 내지 제 12항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 조성물이 가소제, 방부제, 용제, 유기 첨가제, 희석제 및 물과 같은 형태의 다른 성분을 더욱 포함하는 것을 특징으로하는 조성물.
제 1항 내지 제 13항 중의 어느 한 항에 기재된 오염방지 코팅 조성물로 동물 표면의 적어도 일부를 처리하는 단계 포함하는 것을 특징으로하는 해양 또는 수중 동물의 오염 감소 또는 억제 방법.
제 14항에 있어서, 상기한 양식된 해양 또는 수중 동물이 조개류인 것을 특징으로 하는 방법.
제 15항에 있어서, 상기 조개류가 가리비, 전복, 홍합, 대합, 진주조개 및 식용 진주조개로 구성되는 그룹으로부터 선택된 것임을 특징으로하는 방법.
제 14항 내지 제 16항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 코팅이 페인팅, 스프레이,정전 살포, 브러싱 및 침지로 구성된 그룹으로부터 선택된 방법에 의해 동물에게 적용되는 것을 특징으로하는 방법.
해양 또는 수중 동물의 오염을 감소 또는 억제시키기 위한 용도로 사용되는제 1항 내지 제 13항 중의 어느 한 항 기재의 오염방지 코팅 조성물.
제 1항 내지 제 13항 중의 어느 한 항 기재의 오염방지 코팅 조성물을 양식 장치의 적어도 일부의 표면에 처리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로하는 양식 장치의 오염 감소 또는 억제 방법.
제 19항에 있어서, 상기 양식 장치가 그물, 메쉬, 패널, 트레이, 로프, 찌, 펌프 및 측정 장치로 구성된 그룹으로부터 선택된 것임을 특징으로하는 방법.
제 19항 또는 제 20항에 있어서, 상기 코팅이 페인팅, 스프레이, 정전 살포, 브러싱 및 침지로 구성된 그룹으로부터 선택된 방식으로 양식 장치에 적용된 것을 특징으로하는 방법.
양식 장치의 오염을 감소 또는 억제시키기 위한 용도로 사용되는 제 1항 내지 제 13항 중의 어느 한 항 기재의 오염방지 코팅 조성물.