KR20130110278A - 패각을 이용한 갯벌 양식장의 조성방법 - Google Patents
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Abstract
모래 유실 및 해역에서의 골재채취로 인한 모래 감소 등으로 바지락 양식에 좋지 않은 조건이 형성되고, 연안의 간척사업이 진행됨으로서 패류가 서식할 수 있는 갯벌의 절대적인 면적이 줄어듦에 따라 바지락의 양식이 불가능한 갯벌의 주요 구성이 니질로 이루어진 저질의 구조개선을 통해 새로운 바지락 양식어장으로 조성하는 패류 양식어장의 저질개선 방법을 제공한다.더욱 상세하게는 저질 환경의 구성을 펄 20%, 굴 패각 80%의 구성과 펄 20%, 왕모래(2mm) 30%, 굴 패각 50%로 조성함으로서 굴 패각 투입에 따라 바지락이 서식할 수 있는 적절한 갯벌의 구성, 재질 및 혼합량을 확인하고 현장에서 니질로 이루어진 갯벌의 저질을 개선하여 바지락을 양식할 수 있도록 하는 갯벌의 패류 양식장 저질개선 방법을 제공한다.
이로부터 모래 유실 및 해역에서의 골재채취로 인한 모래 감소 등으로 바지락 양식이 가능한 갯벌의 절대적인 면적이 줄어드는 상황에서 기존의 바지락의 양식이 불가능한 갯벌의 주요 구성이 니질로 이루어진 갯벌의 저질 구조개선을 통해 새로운 바지락 양식어장으로 조성 가능하다.
이로부터 모래 유실 및 해역에서의 골재채취로 인한 모래 감소 등으로 바지락 양식이 가능한 갯벌의 절대적인 면적이 줄어드는 상황에서 기존의 바지락의 양식이 불가능한 갯벌의 주요 구성이 니질로 이루어진 갯벌의 저질 구조개선을 통해 새로운 바지락 양식어장으로 조성 가능하다.
Description
패각을 이용한 갯벌 양식장의 조성방법에 관한 것으로, 바지락이 서식하기 힘든 니질 조간대에서의 굴 패각 등을 투입하여 혼합함으로서 저질 구조개선을 통해 새로운 바지락 양식어장으로 조성하는 방법이 제공된다.
국내의 패류 양식장의 총 면적은 45,352ha이며 2009년 기준으로 패류의 총생산량은 4만톤 정도이다. 패류는 갯벌에서 생산되는 특징으로 인해 생산량의 증대에는 한계를 갖고 있음에도 불구하고 패류에 대한 수요는 지속적으로 증가하고 있다.
이에 따라 농림수산식품부에서는 차세대 수산분야 신성장 전략산업으로 "신갯벌어업 프로젝트"를 추진하고 있으며, 이에 발맞추어 패류양식장 생산성 향상 및 다목적 이용을 위한 구조개선 연구결과를 이용하여 신갯벌어업프로젝트에서 궁극적으로 목표하고 있는 기업화/ 규모화 할 수 있는 갯벌어업단지 조성의 롤 모델이 될 수 있는 정책자료 및 기술자료를 확보해 나가고 있다.
양식대상 생물로서 바지락(Japanese littleneck)은 우리나라 전 연안의 조간대에서부터 수심 20m 정도까지의 진흙모래 또는 모래 바닥에서 흔히 발견되는 식용의 부유물 여과섭식성 조개류이다. 형태적으로 두 가지 형이 존재하는데 조간대에서 분포하는 개체들은 조하대 개체들에 비해 전체적으로 개체의 크기가 작고 각고에 비해 각장이 짧고 통통한 느낌이 나며, 조하대에 분포하는 개체들은 전체적으로 크고 긴 느낌이 난다. 조간대의 개체들은 썰물 때에 호미를 이용하여 어획하는 반면, 조하대 개체들은 선박 위에서 갈쿠리와 같은 도구를 이용하여 건져낸다.
일반적으로 바지락의 서식은 모래 70∼80%, 펄 20∼30%로 이루어진 지역이 좋은 서식저질조건으로 알려져 있으나, 최근의 연안의 양식장은 모래 유실 및 해역에서의 골재채취로 인한 모래 감소 등으로 바지락 양식에 좋지 않은 조건이 형성되어 있다. 또한, 연안의 간척사업이 진행됨으로서 패류가 서식할 수 있는 갯벌의 절대적인 면적이 줄어들고 있고, 남아있는 패류의 양식이 가능한 갯벌조차 육상의 오염물질의 유입으로 인해 패류를 양식할 수 있는 공간이 줄어들고 있는 실정이다.
또한, 갯벌의 고유 기능 중 하나인 패류생산을 활성화시키기 위해서는 무엇보다도 현재 패류양식장의 문제점을 정확히 파악한 후, 기존의 패류양식장 구조를 개선하는 것이 필요하다. 왜냐하면 지난 40년 동안 패류양식장에서는 종패유실, 밀식, 어장의 노후화, 생산성 감소, 종패부족, 집단폐사 등 다양한 문제들이 매년 발생하고 있는데, 아직까지 적절한 대책을 수립하지 못하고 있다.
본 발명은 패류양식장 생산성 향상 및 다목적 이용을 위한 구조개선 연구결과로부터 도출된 것으로, 바지락이 서식하기 힘든 니질 조간대에서의 굴 패각 등을 투입하여 저질구조를 개선하여 패류 양식이 가능한 갯벌 양식장을 조성하는 방법을 제공한다.
본 발명은 상기와 같은 목적에 의해 안출된 것으로서, 모래 유실 및 해역에서의 골재채취로 인한 모래 감소 등으로 바지락 양식에 좋지 않은 조건이 형성되고, 연안의 간척사업이 진행됨으로서 패류가 서식할 수 있는 갯벌의 절대적인 면적이 줄어듦에 따라 바지락의 양식이 불가능한 갯벌의 주요 구성이 니질로 이루어진 저질의 구조개선을 통한 패각을 이용한 갯벌 양식장의 조성방법을 제공한다.
상기 과제를 해결하기 위해, 바지락이 서식하기 힘든 니질 조간대의 저질 구성을 굴패각, 모래와 펄을 일정량으로 혼합하여 바지락이 서식할 수 있는 갯벌의 저질 환경으로 개선하는 패각을 이용한 갯벌 양식어장의 조성 방법을 제공한다. 더욱 상세하게는 바지락의 일반적인 서식은 저질환경이 모래 70∼80%, 펄 20∼30%로 이루어진 지역에서 이루어진다.
따라서, 저질 환경의 구성을 펄 20%, 굴 패각 80%의 구성과 펄 20%, 왕모래(2mm) 30%, 굴 패각 50%로 조성되는 갯벌환경과 상기 갯벌의 대조구로서 펄 20%, 모래 80%로 구성됨 환경에서의 바지락 성장상태 및 폐사율 등을 생물성장환경실험을 통하여, 굴 패각의 투입에 따라 바지락이 서식할 수 있는 적절한 갯벌의 구성, 재질 및 혼합량을 확인하고 현장에서 니질로 이루어진 갯벌의 저질을 개선하여 바지락을 양식할 수 있도록 하는 패각을 이용한 갯벌 양식장의 조성방법을 제공한다.
또한 바지락 양식어장으로 조성된 갯벌의 구획이 해수의 유동에 따라 주변의 니질 구성과 혼합함으로서 원래의 니질이 높은 저질구성으로 환원되지 않도록 하기 위하여 갯벌의 저질구성이 개선된 갯벌지역을 일정 면적으로 구획하고, 정해진 구획의 가장 자리의 둘레를 일정 높이의 경계석으로 쌓아 둑을 만들어 해수유동에 의한 니질이 혼합되지 않도록 하는 패각을 이용한 갯벌 양식장 조성방법을 제공한다.
본 발명에 따르면, 모래 유실 및 해역에서의 골재채취로 인한 모래 감소 등으로 바지락 양식이 가능한 갯벌의 절대적인 면적이 줄어드는 상황에서 기존의 바지락의 양식이 불가능한 갯벌의 주요 구성이 니질로 이루어진 갯벌 저질의 구조를 굴 패각, 모래와 펄 등으로 혼합하여 조성함으로서 기존의 니질로 이루어진 갯벌을 바지락 양식이 가능한 양식어장으로 조성이 가능하다.
도 1은 투수계수 실험장치를 나타낸다.
도 2는 투수계수 실험에 사용된 재료를 나타내며 나타내며 (a) 사석(d50 = 30mm 40mm); (b) 모래(d50=0.18mm); (c) 패각분을 나타낸다.
도 3은 갯벌수조의 시설전경을 나타낸다.
도 4은 대조구 바지락 실험 전(왼쪽) 실험 후(오른쪽)의 각장 및 무게변화를 나타낸다.
도 5 바지락 실험 전(왼쪽) 실험 후(오른쪽)의 각장 평균 및 평균 무게변화를 나타낸다.
도 6은 바지락 양식장 구조물에 사용되는 자재를 나타낸 사진이다.
도 7은 양식장의 경계석을 만드는 과정을 나타낸다.
도 8은 양식장의 경계석을 설치하는 과정을 나타낸다.
도 9은 완성된 바지락 시험포를 나타낸다.
도 10은 바지락 종패 살포 후 각장, 전중량, 생존율(%)을 측정한 결과를 나타낸다.
도 2는 투수계수 실험에 사용된 재료를 나타내며 나타내며 (a) 사석(d50 = 30mm 40mm); (b) 모래(d50=0.18mm); (c) 패각분을 나타낸다.
도 3은 갯벌수조의 시설전경을 나타낸다.
도 4은 대조구 바지락 실험 전(왼쪽) 실험 후(오른쪽)의 각장 및 무게변화를 나타낸다.
도 5 바지락 실험 전(왼쪽) 실험 후(오른쪽)의 각장 평균 및 평균 무게변화를 나타낸다.
도 6은 바지락 양식장 구조물에 사용되는 자재를 나타낸 사진이다.
도 7은 양식장의 경계석을 만드는 과정을 나타낸다.
도 8은 양식장의 경계석을 설치하는 과정을 나타낸다.
도 9은 완성된 바지락 시험포를 나타낸다.
도 10은 바지락 종패 살포 후 각장, 전중량, 생존율(%)을 측정한 결과를 나타낸다.
본 발명에 따른 패각을 이용한 갯벌 양식장의 조성 방법은 갯벌에 일정 면적의 구획을 획정하는 단계; 정해진 구획의 면적 가장자리에 일정 높이의 경계석을 쌓아 둑을 만드는 단계; 굴 패각 또는 굴 패각과 왕모래 혼합물을 경계석 내부 갯벌에 일정 두께로 살포하는 단계; 5-7일 경과하여 패각이 지반에 침하되어 안정화된 후 바지락 종패를 뿌려 성장시키는 단계로 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한, 경계석의 일정 높이는 45-55cm 이고, 갯벌에 살포되어 조성되는 일정두께의 구성은 갯벌과 굴패각의 조성비가 20% : 80%이고, 왕모래와 굴패각의 혼합물과 갯벌의 조성비는 30% : 50% : 20%로 이루어질 수 있다.
해수유동에 의해 니질이 높은 저질구성으로 환원되지 않도록 일정높이로 쌓는 경계석은 그물망에 패각 껍질 또는 사석을 담아 만든 망태를 쌓아 올린 것 또는 일정한 형상을 갖는 거푸집에 사석과 폴리우레탄 접착제를 혼합하여 접착 제작한 상협하광의 육면체 중 선택되는 하나 이상인 것일 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
1. 양식장 저질 조성 매질의
투수계수
실험
1) 매질의 투수실험
본 발명에서 사용된 투수계수 실험장치는 양쪽 높이가 각각 2.0 m, 0.8 m인 정수두 실험장치로 수두가 높은 부분으로부터 낮은 부분으로 일정한 흐름을 가진다 (도 1).
본 발명에서 사용된 매질은 총 3종류로, 모래, 사석, 현장에서 채취된 굴패각이다(도 2). (a) 사석(d 50 = 30mm ∼ 40mm); (b) 모래(d50=0.18mm); (c) 패각분을 나타낸다. 각 매질을 투수계수 실험장치에 설치하여 일정한 유량이 통과한 시간을 측정하였으며, 빈관의 조건에서 유량이 통과한 시간과 비교하여 투수비를 계산하였다.
3) 실험결과
실험결과 투수계수 장치에 설치된 각 매질을 통과한 시간은 빈관, 굴패각, 자갈, 모래의 순으로 빠르게 나타났으며, 빈관에 대한 투수비는 모래의 경우 12.8 %, 자갈의 경우 24.8 %, 굴패각의 경우 37.3 %의 값을 나타내었다.
이러한 결과는 갯벌두렁의 설계시 현장 구조물 전후의 침·퇴적 및 간출시 수위유지를 위한 필수적인 검토요소가 된다. 굴패각 자체의 경우 투수성이 크므로 수위유지에는 한계가 있는 재료로 보이나 다공질 블록 혹은 경계구조물과 조합하여 시설할 경우 저질개선을 위한 굴패각의 역할은 확보할 수 있을 것으로 판단되었다.
매질 | 통과시간(sec) | 유량(m3/sec) | 유속비(/빈관) |
빈관 | 2.5 | 0.00760 | 1.00000 |
모래 | 19.5 | 0.00097 | 0.12821 |
자갈 | 10.1 | 0.00188 | 0.24752 |
굴패각 | 6.7 | 0.00284 | 0.37313 |
2.
패류양식장저질
개선 시험
1) 바지락 양식장 구조개선 실내실험
바지락 서식에는 일반적으로 모래 70∼80%, 펄 20∼30% 지역이 좋은 서식저질조건으로 알려져 있지만, 모래 유실 및 해역에서의 골재채취로 인한 모래 감소 등으로 바지락 양식에 좋지 않은 조건이 형성되어 있다. 따라서 본 발명에서는 바지락이 서식하기 힘든 니질 조간대에서의 굴 패각을 투입한 저질 구조개선을 통해 새로운 바지락 양식어장으로 조성하기 위해 굴 패각 투입에 따른 효과 및 살포량의 실제적인 효과를 직접 관측하기 위하여 실내실험 및 현장 시험구를 만들어 실험을 진행하였다. 실험을 추진하기 위하여 도 3과 같이 갯벌 수조를 제작하였다 <도 3>.
제작된 갯벌 수조의 크기는 35㎝(H)ㅧ30㎝(W)ㅧ50㎝(L)이며, 1시간 노출에 5시간 침수할 수 있도록 컨트롤 장치를 부착하였다. 바닥 2cm 두께로 산호사를 깔고 스펀지로 덮은 후 실험용 저질을 쌓아 올렸다. 실험수는 길이 50cm 중 10cm 부분에 실험사육수를 받아 바닥에서 산호사를 거쳐 물이 차오르도록 하였으며, 물이 모두 차는데 30분이 걸리도록 하고, 배수하는 데 30분 걸리도록 하여 완만하게 유수 흐름을 조절하였다.
저질구성은 부피를 기준으로 실험구 1은 펄 20%, 굴 패각 80%, 실험구 2는 펄 20%, 왕모래(2mm) 30%, 굴 패각 50%로 조성하였으며, 대조구는 펄 20%, 모래 80%로 구성하였다 (도 5).
실험대상종 바지락은 완도에서 채취한 것으로 사용하였으며 평균 각장크기는 23.38mm, 전중량은 2.84g이며, 실험구별 살포량 실험은 대조구에는 5톤/ha 기준으로 30마리를 입식하였다.
실험수온은 18℃를 유지하였으며, 실험기간은 50일이었고, 먹이생물은 차에토세로스 그라시리스(Chaetoceros gracilis), 이소크리시스 갈바나(Isochrysis galbana)를 같은 비율로 홉합하여 10ㅧ104cells/ml/day 농도로 오전(10시)과 저녁(6시)로 분할하여 공급하였다. 초기와 50일 경과 후 실험구 내 바지락에 대하여 생존율, 각장, 전중량을 측정하여 변화량을 살펴보았다.
바지락 실내실험 결과 실험 전보다 바지락의 각장 및 무게가 증가하였으며, 실험 전 바지락의 각장은 대부분의 크기가 고르지 않았으나, 50일 후 바지락의 각장은 대부분 고르게 변화되었다<도 4>.
E2의 실험구에서 실험 전의 바지락의 각장은 20.52mm이었지만, 실험 후에는 27.71mm으로 7.19mm의 큰 변화를 보였으며, 또한 같은 실험구에서 바지락의 무게가 2.00g에서 4.29g으로 2.29g의 큰 변화를 보였고, D2의 실험구에서는 각장이 25.29mm에서 20.73mm로 -4.56mm의 변화를 보였으며, 또한 D2의 실험구에서 3.98g에서 2.45g 으로 -1.53g 감소하는 경향도 있었다. 실험구의 바지락의 생존율은 E2 실험구에서 1마리가 폐사하였으며, 각 실험구에서는 100%의 생존율을 보였다.
실험 전 바지락 각장의 평균 및 표준편차는 23.38±0.10, 실험 후인 50일 이후에는 24.16±0.10이며, 무게는 실험 전 2.87±0.03이고 실험 후인 50일 이후에는 3.44±0.03으로 각 바지락의 각장 크기와 무게에는 변화가 있었지만, 대조구와 저질개선을 한 각 수조의 변화폭은 거의 비슷하였다<도 5>.
또한 통계처리 프로그램인 SPSS를 통한 T-검정의 경우 각장 및 무게의 유의 확률이 대부분 0.05미만으로 결과 값이 크게 차이가 없다고 볼 수 있으며, 이는 바지락의 성장기간이 50일 미만이므로 차이가 없는 것으로 볼 수 있다.
2) 바지락 경계둑 형성에 의한 개선된 저질보존
바지락의 경계둑은 해수의 유통에 의한 파에너지가 소산되는 효과와 경계석에 부딪치면 쇄파가 발생하고 해수의 표면적이 넓어져 용존산소가 높아 질 수 있다는 장점이 있고, 바지락종패 입식 시 종패 유실을 최소화하고, 구조개선 방안 중 저질개선을 위해 모래나 패각을 투입할 시에 이것이 유실되는 것을 방지하는 효과를 갖는다.
경계둑의 경계석은 그물망에 패각 껍질 또는 사석을 담아 만든 망태를 쌓아 올린 것 또는 일정한 형상을 갖는 거푸집에 사석과 폴리우레탄 접착제를 혼합하여 접착 제작한 상협하광의 육면체 중 선택되는 하나이상을 사용하여 시험포를 완공하고, 시험포와 대조구의 생산성 효과 분석과 저질변동 및 수질환경변화 모니터링을 실시하였다.
경계석 설치 작업은 다음과 같이 실시하였다.
가) 경계석 작업
바지락 양식장 구조물에 쓰일 자재들은 <도 6>과 같이 굴패각, 건물 폐자재(자갈), 자갈 및 염료 등을 혼합할 수 있는 기계 및 염료와 경계석의 구조물을 만드는데 쓰이는 합판 등으로 구성된다.
양식장 구조물(경계석)은 <도 7>와 같이 합판으로 경계석의 구조물 틀을 만들고 구조물이 움직이지 않게 고정시키며, 고정시킨 구조물 틀에 염료와 혼합된 자갈을 넣은 후 하루 정도 경화하여 틀을 경계석에서 떼어내어 만들었다.
나) 경계석 투하작업 및 시험포 작업
시험포에서 경계석을 쉽게 운반하기 위하여 경계석 바닥에 두꺼운 천을 감싸고 로프로 경계석을 묶어 철제봉으로 사람들이 운반하기 좋게 만들었다. 경계석을 바지락 양식장 시험포까지 운반하기 위하여, 만조시 배를 이용하여 시험포까지 운반하였으며, 저조시 깃발달린 대나무로 경계석 투하지점을 표시하여 경계석을 투하하였다<도 8>.
경계석의 설치는 만조시 시험포에 운반된 경계석을 저조시 경계석에 묶인 로프에 철제봉을 넣어, 사람들이 경계석을 운반하여 시험포를 설치하였다. 시험포의 조성은 구조물 안전평가 후 높이를 40-50㎝로 만들어 경계석을 설치하여 시험포를 완공하였다<도 9>.
또한 시험포와 함께 먹이생물량에 따른 종패살포량 결정을 위하여 일정규격의 시험구를 설치하고, 바지락 종패의 입식량을 달리하여 적정 살포량을 규정짓기 위하여 새로운 시험구를 설치하였다.
시험구는 바지락의 환경용량을 알아보기 위하여 1.2m X 1.2m로 4개소 설치를 하였으며, 테두리는 목재를 이용하였고. 시험포 1개소에 내부 6칸을 만들어 순차적으로 성장도 및 생존율을 측정하였다. 바지락 시험구 설치를 위하여 1.2m의 목재를 이용하여 정사각형으로 만들고, 시험구 안에는 저질개선을 위해 굴패각을 투입하였다.
3) 바지락 양식장 구조개선 생산성 실험 결과
갯벌에 조성된 시험포 안에 5 x 5 ㎡의 구역을 정하여 굴패각을 뿌린 해역과 뿌리지 않은 해역으로 대조구를 정해 바지락종패를 살포 후 이를 3개월 간격으로 각장, 전중량, 생존율(%)을 측정하였다<도 10>. 이때 굴패각을 뿌린 해역은 굴 패각을 50㎝ 두께로 뿌린 후 일주일이 경과하면 굴 패각이 지반에 침하되어 안정화된 것을 확인 후 10㎜가량의 바지락 종패를 뿌려 실험을 실시하였다.
실험결과, 각장과 전중량은 굴패각을 뿌려 저질을 개선한 시험구보다 대조해역에서 증가하는 것으로 나타났으나, 생존율은 굴패각을 뿌린 시험구에서 6개월 후에도 90% 이상의 높은 생존율을 보였고 10개월 후에도 89%로 높은 생존율을 보였다. 반면, 대조구는 각장과 전중량이 크게 증가한 반면 생존율은 6개월 후 약 53.7%, 10개월 후에는 50%의 생존율을 나타내 굴패각을 이용해 저질을 개선한 해역에 비해 생존율이 매우 낮게 나타났다<도 10>.
이로부터 기존의 니질로 이루어진 저질특성을 갖는 갯벌을 굴 패각 등의 재료를 혼합함으로서 바지락이 서식할 수 있는 양식어장으로 조성이 가능하며 새롭게 조성된 양식어장에서 양식대상식물인 바지락의 성장률은 기존의 사니질의 양식어장과 비교하여 동일 유사한 성장률을 나타내어 패각을 이용한 양식어장의 조성이 가능한 것으로 판단된다.
본 발명은 모래 유실 및 해역에서의 골재채취로 인한 모래 감소 등으로 바지락 양식이 가능한 갯벌의 절대적인 면적이 줄어드는 상황에서 기존의 바지락의 양식이 불가능한 갯벌의 주요 구성이 니질로 이루어진 갯벌의 저질 구조개선을 통해 새로운 바지락 양식어장으로 조성 가능하다.
Claims (4)
- A) 갯벌에 일정 면적의 구획을 획정하는 단계;
B) 정해진 구획의 면적 가장자리에 일정 높이의 경계석을 쌓아 둑을 만드는 단계;
C) 굴패각 또는 굴패각과 왕모래 혼합물을 B) 단계의 경계석 내부 갯벌에 살포하여일정한 두께층으로 형성하는 단계;
D) 5-7일 경과하여 패각이 지반에 침하되어 안정화된 후, 바지락 종패를 뿌려 성장시키는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 패각을 이용한 갯벌 양식장의 조성방법.
- 제1항에 있어서 C) 단계의 일정한 두께층은 45-55cm 이고, 일정 두께층의 굴패각과 갯벌의 혼합조성비는 8:2이고, 왕모래와 굴패각의 혼합물과 갯벌의 조성비는 3:5:2로 이루어진 것을 특징으로 하는 패각을 이용한 갯벌 양식장의 조성방법.
- 제2항에 있어서 일정높이의 경계석은 그물망에 패각 껍질 또는 사석을 담아 만든 망태를 쌓아 올린 것 또는 일정한 형상을 갖는 거푸집에 사석과 폴리우레탄 접착제를 혼합하여 접착 제작한 45-55cm 높이의 상협하광의 육면체 중 선택되는 하나 이상인 것을 특징으로 하는 패각을 이용한 갯벌 양식장의 조성방법
- 제1항 내지 제3항 중의 어느 하나의 방법으로 조성된 갯벌의 패류 양식장
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