서 론

양식산업의 지속 가능한 발전을 위하여 양식장 배출 수 관리에 대한 중요성은 점차 커지고 있으나 양식장 밀집지역 연안의 수질 오염은 점차 가속화되고 있다. 해산어류의 육상수조식에서 주로 이용되는 유수식 양식 방법의 특성상 연안 수질환경 악화는 양식장 사육 환경 악화로 이어져 많은 양식장들은 어려움을 겪고 있다. 제주지역의 육상 넙치 양식장은 지하해수를 개발하여 사용할 수 있는 지역을 따라 주로 집중적으로 분포되어 있으며 특히, 남제주군, 북제주군 서귀포시, 제주시에 많이 위치하고 있으며, 이 지역 넙치 생산량은 전체의 약 60%를 차지하고 있다(Kang et al., 2015a). 제주도 남부 지역 양식장은 양식용수로 연안해수와 지하해수를 함께 이용하고 있는데, 이는 하절기의 고수온과 오염된 연안해수 문제를 적은 비용만으로 일정수준 이상의 수 질을 보장할 수 있었기 때문이다. 그러나 생활 오폐수, 축산폐수, 화학비료 등으로 유발된 오염은 시기별로 다 소 차이는 있으나 양식수원인 지하해수나 연안해수의 오염 증가에 영향을 미치고 있다(Oh et al., 2006;Roh et al., 2018). 따라서 장기적인 면에서는 양식장 배출수 의 처리 또는 재사용 등을 통해서 연안의 오염부하를 줄이고, 양식장 사육수의 재사용시 문제가 되는 양식생 물 질병 감염원의 관리와 통제가 필요하다. 지속가능한 양식을 위해서도 양식용수로 사용하는 연안해수나 지하 해수를 통해 양식장 시설내로 유입되는 병원성 생물, 즉 바이러스, 세균 및 기생충 등의 시설내 유입을 차단하 는 UV 등과 오존 살균 시설과 같은 생물보안 (biosecurity system) 사육 시스템의 운용이 필요하다. 대 표적인 친환경양식시스템인 순환여과식사육시설에서 안정적인 양식생물의 생산과 질병으로 인한 피해를 줄 이기 위해 수처리 시설 외에 생물보안 시스템 도입을 시도하고 있다(Tanaka and Matsumura, 2002;Tango and Gangon, 2003;Schroeder et al., 2015;Park et al., 2018;Jung et al., 2021). 외부에서 유입하는 병원체를 엄격히 차단할 수 있으며, 질병 발생율 감소로 식품안전의 위해 요소가 될 수 있는 항생제, 백신, 포르말린 등의 여러가 지 화학약품 사용을 줄여 식품안전성을 확보된 양식 생 산품을 소비자들에게 공급할 수 있다. 또한 양식장 운영 의 많은 부분을 차지하는 질병예방 비용의 감소로 생산 원가 절감하게 되고 안정적인 양식장 운영이 가능할 수 있다. 따라서 넙치 생산시설이 밀집되어 있는 제주도에 적합한 생물안전시스템의 규모와 운영 방식을 정하기 위한 사전 연구로 질병발생 비율이 높은 고수온기인 하 절기(2015~2017년)를 중심으로 육상 수조식 넙치 양식 용수 오염 실태를 파악하고자 양식장에 유입되는 연안 해수와 지하해수 그리고 양식장 배출수를 대상으로 수 질 및 미생물의 오염도를 비교 검토하였다.

재료 및 방법

실험구 선정 및 채수시기

하절기 오염 실태를 파악하고자 제주특별자치도에 위 치한 넙치 양식장 중 양식장이 밀집된 양식단지에 위치 하고 양식용수로 연안해수와 지하해수를 50:50 비율로 섞어 사용하는 양식장 3 개소(A, B, C, 서귀포시 남원읍 태흥리의 반경 6 km 이내에 위치)과 상대적으로 독립된 지역에 위치하면서 연안해수만을 양식용수로 사용하는 양식장 1개소(D, 제주시 구좌읍 하도리 지역)를 선정하 여 비교하였다(Fig. 1). D 양식장은 육지 연안의 육상수 조식 넙치양식장의 양식용수는 주로 연안 해수만을 이 용하고 있어 이를 기준으로 선정하였다.

양식장으로 유입되는 연안해수와 지하해수 그리고 양식장 배출수를 채수하여 수질과 미생물 변화를 조사 하였다. 채수는 2015년부터 2017년까지 매년 하절기(8 월말~9월초의 고수온기)에 조사 양식장을 대상으로 채 수하여 실시하였다.

대상 넙치 양식장의 사육 시설 및 사육환경

조사 대상 양식장의 사육 시설 환경은 Table 1에 나타 내었다.

A 양식장은 총 수면적이 10,314 ㎡으로 11.5 m×11.5 m 크기의 사육수조 78개를 보유하고 있었고, 사육밀도는 22.7 kg/㎡ 정도로 비교적 높은 밀도로 운영하고 있었 다. 그리고 양식용수는 연안해수와 지하해수를 혼합하 여 사용하였다. B 양식장은 총 수면적이 7,800 ㎡으로 10 m×10 m 크기의 사육수조 78개를 보유하고 있었고, 사육밀도는 6.0 kg/㎡ 수준으로 매우 낮았으며, 양식용 수는 연안해수와 지하해수를 혼합하여 사용하였다. C 양식장은 총 수면적이 4,917 ㎡으로 7 m×7 m 크기의 사육수조 21개와 8 m×9 m 크기의 사육수조 54개를 보 유하고 있었다. 사육밀도는 14.2 kg/㎡를 유지하고 양식 용수는 연안해수와 지하해수를 혼합하여 사용하였다. D 양식장은 총 수면적이 2,678 ㎡으로 8 m×8 m 크기의 사육수조 12개와 15 m×20 m 크기의 사육수조 8개를 보유하고 있었으며, 사육밀도는 16.2 kg/㎡, 양식용수는 연안해수만 사용하고 지하해수는 사용하지 않았다. 양 식장 4곳의 수조 수심은 0.6 m이었으며, 각 양식장의 순환율은 Table 1과 같이 연안해수만을 사용하는 D 양 식장이 다른 3개소(A~C) 보다 낮았다.

수질항목 측정방법

수질은 해양환경공정시험기준(MOMAF, 2013)과 APHA (2005)를 기준으로 측정하였다. 총 암모니아성 질소 (TAN)와 질산성 질소(NO₃-N)는 각각 Phenate Method와 Cadmium Reduction Method를 채택한 연속흐름분석기 (SAN⁺⁺ Continuous Flow Analyzer, Skalar, Holland)로 측 정하였으며, 아질산성 질소(NO² -N)는 Diazotization Method 로 분광광도계(GENESYS 5 UV-Vis Spectrophotometer, Thermo, USA)를 이용하여 측정하였다. 미생물 배양은 APHA (2005)의 방법을 이용하였으며, 배지는 상업적으 로 판매되는 제품을 사용하였다. Heterotrophic marine bacteria는 Difco^TM Marine Agar 2216, Gram-negative strain은 Difco^TM MacConkey Sorbitol Agar 그리고 Vibrio spp.은 Difco^TM TCBS Agar를 사용하였다. 배양배 지에 콜로니 형성단위(colony-forming unit, CFU)가 10~300 CFU가 배양되도록 희석하여 조정하였으며, 희 석수는 깨끗한 자연해수를 고압멸균(J-AK4, JEIL Science, Korea) 처리 후 사용하였다. 이후 시료와 동일한 배양과 정으로 멸균 여부를 확인하였다. 시료의 희석액 0.1 ml을 각각의 배지에 접종하였고 Marine Agar 배지는 30℃에 서 5일 동안 배양하였으며, MacConkey Sorbitol Agar와 TCBS Agar는 35℃에서 3일 동안 배양하였다.

통계처리

본 실험에 대한 결과는 평균±표준편차로 나타내었고, 양식장 간의 유입수, 배출수 그리고 지하해수는 SPSS Ver. 16.0 프로그램을 사용해 ANOVA로 검증한 후, P<0.05 수준에서 Duncan's multiple range test로 유의성 을 비교하였으며, 연안해수 유입수와 지하해수는 t-Test 를 통하여 비교 검증하였다.

결과 및 고찰

양식원수로 연안해수와 지하해수 비교

조사기간 동안 지하해수의 수온은 18.7±0.4℃, 염분 도는 27.1±2.7 PSU, pH는 7.2±0.8 그리고 용존산소는 7.0±1.7 mg/L를, 연안해수는 수온은 26.0±1.2℃, 염분도 는 31.3±1.0 PSU, pH는 7.9±0.2 그리고 용존산소는 6.8±0.9 mg/L를 유지하였다.

연안해수와 지하해수의 수질과 미생물 오염 수준을 비 교한 결과는 Fig. 2와 같다. 연안해수와 지하해수를 혼합 하여 사용하는 3개 양식장(A~C)을 대상으로 조사하였다. A 양식장의 경우, 연안해수의 TAN은 0.301±0.022 mg/L as N, 지하해수는 0.387±0.410 mg/L as N으로 나타났으 며, B 양식장은 연안해수의 TAN이 0.666±0.595 mg/L as N, 지하해수는 0.614±0.814 mg/L as N으로, C 양식장 은 연안해수의 TAN이 0.898±1.024 mg/L as N으로, 지 하해수는 0.535±0.624 mg/L as N으로 나타났다.

NO₂-N는 실험구 A 양식장의 경우, 연안해수는 0.003±0.002 mg/L as N, 지하해수는 0.001±0.001 mg/L as N으로, B 양식장은 연안해수 0.003±0.002 mg/L as N, 지하해수 0.001±0.001 mg/L as N으로, C 양식장은 연안해수는 0.003±0.002 mg/L as N, 지하해수는 0.004±0.001 mg/L as N으로 각각 나타났다.

NO₃-N는 A 양식장의 경우, 연안해수는 0.145±0.081 mg/L as N, 지하해수는 1.182±0.420 mg/L as N으로, B 양식장은 연안해수는 0.372±0.125 mg/L as N, 지하해 수는 0.531±0.591 mg/L as N으로, C 양식장은 연안해수 에서 0.338±0.160 mg/L as N으로 나타난 반면 지하해수 는 1.646±1.328 mg/L as N으로 높았다. 미생물 지표항목 을 조사한 결과, Heterotrophic marine bacteria는 A 양식장 에서 취수된 연안해수와 지하해수에서 3.5×10³ ±1.7×10³ CFU/mL와 1.7×10² ±1.1×10² CFU/mL, B 양식장에서 취수 된 연안해수와 지하해수에서 7.2×10³ ±4.4×10³ CFU/mL와 3.4×10³ ±1.3×10³ CFU/mL, C 양식장은 연안해수와 지하해 수에서 4.1×10³ ±2.2×10³ CFU/mL와 2.1×10³ ±2.0×10³ CFU/mL으로 A~C 양식장 보다 연안해수에서 더 높은 값을 보였다(P<0.05).

연안해수와 지하해수의 Gram-negative strain는 A 양 식장은 3.0×10¹ ±2.1×10¹ CFU/mL와 1.4±3.7 CFU/mL, B 양식장은 2.7×10² ±2.6×10² CFU/mL과 3.5×10¹ ±2.0×10¹ CFU/mL 그리고 C 양식장은 1.9×10² ±2.3×10² CFU/mL 과 3.5×10¹ ±2.0×10¹ CFU/mL로 각각 나타났으며, A양식 장에서만 연안해수가 지하해수보다 유의적으로 높은 값 을 보였지만(P<0.05), B와 C 양식장에서는 연안해수와 지 하해수간의 유의적인 차이가 없었다(P>0.05).

Vibrio spp.의 경우, A 양식장에서 취수는 되는 연안해 수에서 4.0×10¹ ±2.4×10¹ CFU/mL, 지하해수의 1.1±2.0 CFU/mL 보다 유의적으로 높았고(P<0.05), B 양식장에 서 취수는 되는 연안해수에서 1.4×10² ±4.6×10¹ CFU/mL 이었으며, 지하해수에서 1.6×10¹ ±3.0×10¹ CFU/mL으로 연안해수에서 유의적으로 높은 값을 보였으며(P<0.05), C 양식장에서 취수된 연안해수에서 9.1×10¹ ±1.3×10² CFU/mL 이었으며, 지하해수에서 7.8×10¹ ±5.4×10¹ CFU/mL으로 두 양식용수간의 유의적인 차이는 없었다(P>0.05).

이상과 같이 수질 조사 결과 지하해수의 질소화합물 함유량이 연안해수보다 오히려 높은 항목이 있었다. 양 식생물을 고밀도로 양식할 경우 TAN은 그 독성이 커 종종 제한요인이 된다. 3개소(A~C)의 TAN 값을 평균 할 경우 연안해수는 0.898±1.024 mg/L as N으로 수질관 리 목표에 근접하고 있었고, 지하해수도 0.535±0.624 mg/L as N으로 실험구의 82% 수준으로 오염이 진행되 었다. NO₂-N은 지하해수가 0.004±0.001 mg/L as N으로 연안해수의 0.003±0.002 mg/L as N보다 높았고, NO₃-N 도 지하해수가 1.646±1.328 mg/L as N으로 연안해수의 0.338±0.160 mg/L as N보다 높았다. 이와 같이 NO₂-N 과 NO₃-N는 지하해수가 비교적 높게 나타났으나 검출 수준이 양식생물에게 해가 될 수준이 아니어서 문제가 없었다(Bregnballe, 2015).

본 연구에서 수질 분석을 수행한 양식장은 넙치의 겨 울 월동을 위해 지하해수를 장기간 사용하지만 연안해 수에 대한 의존도가 높을수록 시설내로 유입되는 양식 용수의 질소화합물의 농도가 상승하는 경향을 보였다. 이것은 지하해수의 자정 기간이 충분하지 못하거나 일 부 연안해수의 혼입으로 미생물이 오염된 것으로 판단 할 수 있으나 장기적으로 지하해수 수질 및 미생물의 모니터링을 통해서 지하해수의 관정을 관리할 필요있는 것으로 보인다. 지하해수의 TAN은 연안해수에 의존적 인 값을 보이지만 하절기 지하해수가 수온 낮은 것을 감안하면 넙치 사육 적수온을 유지하거나 생존율이 높 이는데 큰 장점이 있는 것으로 나타났다. 지하해수를 양식용수로 사용할 경우 하절기 수온 조절을 위한 유류 비와 전기사용비의 절감으로 생산성 향상에 크게 기여 할 수 있으며, 연안 냉수대 출현이나 연안지역에서 주기 적으로 발생하는 적조에 대응하는 용도로 활용이 가능 할 것으로 판단된다(Lee, 2015). 나아가 지하해수로 하 절기 육상양식장의 적정 수온을 유지하면 폐사율 감소 로 약품사용을 줄일 수 있어 양식생물의 품질 개선 효과 를 기대할 수 있다(Lee, 2015).

제주도의 육상양식장은 남제주군, 북제주군 서귀포 시, 제주시 순으로 많이 분포하고 있으며, 특히 제주지역 어류 양식장 중 남제주군 지역이 전체의 약 60%를 차지 하는데(Park and Oh, 1996), 이 지역이 하절기나 동절기 에 지하해수를 이용할 수 있는 지역이므로 주요 넙치 생산지역이 될 수 있었다. Park and Oh (1996)는 지하해 수 개발 지역의 지질 특성이 각각 다르고, 경우에 따라 지하해수원이 조석과 강수에 영향을 받을 수 있다고 하 였다. 본 연구의 경우도 지하해수의 TAN이 연안해수 값의 82% 수준으로 높았던 것은 조석의 영향으로 연안 해수가 영향을 주었을 것으로 판단된다. 따라서 지하수 원의 활용도를 높이기 위해서는 장기적인 모니터링을 통한 수질 변화 예측이 필요하며, 대응할 수 있다면 양식 장의 하절기 고수온으로 인한 재해나 질병예방에 도움 이 될 것으로 판단된다. Park and Oh (1996)은 제주 남동 부지역은 표고에 비해 대수층의 두께가 얇으며, 자연 수위가 해수면과 가까워 해안 가까운 곳에서 착정 심도 를 깊게 하여 해수가 올라오는 유형의 지하해수를 개발 하는 것이 타 지역에 비해 훨씬 쉬워 제주도 동부 및 남동부지역에 육상양식장들이 밀집되어 있다고 하였다.

양식장 유입수와 배출수의 수질 비교

연안해수와 지하해수를 50:50 비율로 혼합하여 사용 하는 양식장(A~C)의 사육수조 유입수와 배출수 그리고 연안해수만을 사용하는 양식장(D)의 사육조 유입수와 배출수의 수질과 미생물 환경을 비교하였다(Fig. 3). 유 입수의 TAN 양은 A는 0.301±0.022 mg/L as N, B는 0.666±0.595 mg/L as N, C는 0.898±1.025 mg/L as N 그리고 D는 0.317±0.067 mg/L as N으로 나타났고, 배출 수의 TAN 양은 A는 1.407±1.425 mg/L as N, B는 2.580±2.434 mg/L as N, C는 2.473±2.954 mg/L as N 그리고 D는 0.660±0.444 mg/L as N으로 나타났다. 연안 해수 유입수의 TAN은 D 양식장과 비교하였을 때 A~C 양어장이 3배 이상 높았다. 또한, 배출수의 TAN 농도는 A 양식장에서는 467.4%, B는 387.3%, C는 275.3%로 증가하였고, D는 208.2% 증가해 수조내의 자가오염으 로 최대 4.6배 증가하였다(P<0.05).

유입수의 NO₂-N 양은 A는 0.004±0.002 mg/L as N, B는 0.003±0.003 mg/L as N, C는 0.003±0.003 mg/L as N이었으며, 대조구인 D는 0.001±0.001 mg/L as N으로 각각의 실험구간의 유의적인 차이는 없었다(P>0.05). 배 출수의 NO₂-N 양은 A는 0.006±0.002 mg/L as N, B는 0.006±0.008 mg/L as N, C는 0.005±0.003 mg/L as N으 로 나타났다. D는 0.006±0.001 mg/L as N으로 나타났으 며 유의성은 나타나지 않았다(P>0.05).

유입수의 NO₃-N 양은 A는 0.145±0.081 mg/L as N, B는 0.372±0.125 mg/L as N, C는 0.338±0.160 mg/L as N 그리고 D는 0.266±0.121 mg/L as N이었으며 각 실험 구간 유의적인 차이는 나타나지 않았다(P>0.05). 배출수 의 NO₃-N 양은 A는 0.656±0.064 mg/L as N, B는 0.486±0.124 mg/L as N, C는 0.757±0.601 mg/L as N으 로 나타났다. 그리고 D는 0.321±0.165 mg/L as N이었으 며 각 실험구간 유의성은 없었다(P>0.05). 유입수와 배 출수 간의 농도 변화율은 평균을 기준으로 밀집지역 양 식장 A, B, C 각각 452.4%, 130.6%, 223.9%로 나타났으 며, 그리고 독립된 지역에 위치한 양식장 D는 120.6%으 로 모두 증가하는 것으로 나타났다.

Heterotrophic marine bacteria 경우, 유입수는 A는 3.5×10³ ±1.7×10³ CFU/mL, B는 7.2×10³ ±4.4×10³ CFU/mL, C는 4.1×10³ ±2.2×10³ CFU/mL 그리고 D는 1.2×10¹ ±5 CFU/mL으로 양식장 밀집지역인 실험구 양식장들은 대조 구의 최대 약 600배 수준으로 높은 값을 보였다(P<0.05). 반면, 배출수는 A는 1.1×10⁵ ±1.3×10⁵ CFU/mL, B는 1.2×10⁵ ±1.4×10³ CFU/mL, C는 4.2×10 4 ±2.4×10 4 CFU/mL 그리고 D는 6.0×10⁵ ±2.1×10⁵ CFU/mL으로 나타나 배출 수 또한 각 실험구에서는 유의적인 차이가 없었으나, 연안해수만을 양식용수로 사용하는 D에서 유의적으로 높은 값을 유지하였다(P<0.05). 밀집지역에 위치한 양식 장에서 유입수 대비 배출수가 10.2~31.0배 증가하였으 나 D 양식장은 50,000배 가량 증가하였다.

어류의 병원성 미생물과 관련이 깊은 Gram-negative strain 경우, 사육 시설내 유입수는 연안해수와 지 하해수를 혼합해서 사용하는 A, B, C 양식장은 3.0×10¹ ±2.1×10¹ CFU/mL, 2.7×10² ±2.6×10² CFU/mL, 1.9×10² ±2.3×10² CFU/mL 그리고 D 양식장은 24 CFU/mL 으로 양식장 밀집지역인 위치한 양식장(A~C)는 D 양식 장 보다 15.0-135.0배 높아 유의적인 차이가 있었다 (P<0.05). 반면, 배출수의 경우, A, B, C 양식장에서 1.0×10³ ±1.0×10³ CFU/mL, 9.4×10² ±9.7×10² CFU/mL 및 4.2×10³ ±4.4×10³ CFU/mL로 각각 나타났으며, 유입 수 대비 3.4~33.3배 증가하였고, 그리고 D 양식장에서는 2.4×10³ ±4.9×10² CFU/mL로 넙치 사육조를 통과한 후 1,200배 증가하여 양식장 A~C와 유의적인 차이가 있었 다(P<0.05).

Vibrio spp.의 경우, 사육 시설내 유입수는 A, B 및 C는 4.0×10¹ ±2.4×10¹ CFU/mL, 1.4×10² ±4.6×10¹ CFU/mL 및 1.8×10² ±1.38×10² CFU/mL 그리고 D는 21 CFU/mL를 나타내어 D보다 A~C에서 20.0-90.0배 증가하여 유의적 으로 높은 수치를 보였다(P<0.05). 배출수는 A는 2.7×10³ ±1.9×10³ CFU/mL, B는 6.3×10³ ±7.6×10³ CFU/mL, C는 6.1×10³ ±8.4×10³ CFU/mL로 유입수보다 33.8~67.5 배 증가하였으며, 그리고 D는 7.0×10³ ±8.1×10³ CFU/mL 으로 유입수보다 3,500배 증가하였으나 유의적인 차이는 나타나지 않았다(P>0.05).

MOF (2021)의 제주연안 환경 측정자료와 본 연구에 서 조사한 A, B, C 및 D 양식장이 위치한 서귀포와 성산 연안의 수질 자료를 비교한 결과 본 연구의 질소화합물 농도가 더 높았다. NRFD (2019) 보고에 따르면, 양식장 배출구로부터 300 m 이내의 연안에서 영양염의 농도가 외측 지역의 농도보다 2~5배 높게 측정된다고 보고한 것으로 보아 양식장 밀집지역의 취수 구역과 배출 지역 에 국한하여 질소화합물과 미생물의 농도가 크게 상승 하고, 지속적으로 영향을 미치는 것으로 나타났다. 본 연구에서 양식장 밀집 지역의 유입수는 TAN 기준으로 대조구보다 최대 약 3배 높아 밀집 지역의 양식장 배출 수가 넓은 지역으로 확산되지 못하고 지속적으로 유입 수에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 본 조사 시기인 8월말~9월초에 집중호우가 있었던 경우가 있어 강우로 인한 담수의 유입과 주관광 시즌인 하절기 제주도 특성 등도 연안해수의 질소화합물 및 미생물 측정값에 영향 을 준 것으로 판단된다. 그러나, 실험구 및 대조구 양식 장의 NO₂-N 및 NO₃-N 농도는 유의적인 차이가 있었지 만 수질 관리범위 이내의 수준이어서 문제없는 것으로 판단되며 TAN은 실험구나 대조구의 유입수나 배출수 모두 관리범위를 넘어선 농도를 보여 양식생물의 하절 기 생존율에 영향을 주었을 가능성이 있었다.

Moon et al. (2007)은 제주 지역은 육상수조직 양식장 이 연안에 집중되어 있고 대부분 양식장에서 MP 사료를 공급하므로 연안역 오염 증가의 원인으로 보고하고 있 으며, Oh et al. (2006)의 연구에서도 유사한 결과를 보고 하였다. 그러나, Roh et al. (2018)에 따르면 제주 연안의 해수오염 정도는 양식장 밀집지역 보다 다른 지역에서 미생물의 오염도가 높은 것으로 나타나 연안 해역의 오 염의 주 원인이 양식장 배출수가 아니라는 것을 보고하 였다. 본 연구에서는 하절기를 중심으로 양식장 밀집지 역의 유입수와 배출수 지역에 한정하여 미생물을 조사 한 결과로서 Table 1과 같이 대부분의 양식장에서 MP사 료를 공급하고 있어 사료섭취시 허실의 가능성이 커 하 절기 수조내 미생물의 증식에 영향을 주었을 가능성이 높으며, 넙치의 분은 사육수에 쉽게 풀리는 특성 때문에 수조내 미생물량에 영향을 주었을 가능성이 높다.

넙치 수조식 양식개발 초기단계인 1990년대 초반에 는 어류 질병 발병율이 5% 미만으로 주로 고수온기 전 후에서 주로 발생하였으나 1990년대 후반부터 어류질 병 발병율은 25~30%까지 증가하였으며, 계절과 관계없 이 질병 발생지역과 발병 어종은 점차 확대되었다(Roh, 2003). Kim et al. (2008) 은 2007년 하절기(6~10월)에 제주도 동부 연안에 위치한 양식장 4개소를 대상으로 사육 용수 등의 미생물학적 오염도를 조사한 결과 Vibrio parahaemolyticus, Salmonella spp., S. aureus, Bacillus cereus가 빈번하게 검출된 것으로 보고하였다. 또한, Jin et al. (2007)은 양식 넙치에게 기생충이 감염된 후 수중에 널리 분포하는 비브리오균이 손상된 조직을 통해서 쉽게 2차 감염되며, 제주도 지역내 양식장의 초 여름 사육수온인 22~23℃가 스쿠치카의 증식 적수온과 일치하여 큰 문제를 일으킨다고 보고하였다. 그리고, Kang et al. (2015a)는 넙치 10-30 cm 크기가 하절기 스쿠치카의 대번식으로 피해가 가장 컸다고 보고하였 다. 그러므로 하절기를 중심으로 병원성 미생물의 대번 식으로 양식 생물과 양식어민의 경제적 피해가 커지고 있어 사육수의 순환율 증가만으로 이 문제를 해결하기 보다는 적절한 미생물 제어 수단인 생물보안 시스템 강 구될 필요가 있었다.

양식용수의 미생물학적 위해 요소가 생산성에 큰 영 향을 미치므로 육상수조식 양식장의 양식용수를 UV를 활용하여 99.27%의 살균효율과 넙치 폐사율을 20~30% 낮출 수 있다(Kim et al. , 2008;Kang et al., 2015b). 또한, Park et al. (2018)은 오존처리로 병원미생물을 효 율적으로 제거할 수 있다는 보고하고 있어, 다양한 살균 처리 시스템을 제주도 지역의 넙치 양식장에 잘 활용한 다면 생존율과 생산성 향상에 기여할 것으로 생각된다.

연안 오염 부하에 영향을 주는 요인은 N과 P의 양이 라고 볼 수 있다. 배출수를 통해 버려지는 용존 질소화합 물은 연안에 서식하는 플랑크톤 등이 바로 이용하는 등 연안의 환경 오염부하량 증가에 기여할 수 있다. 본 연구 에서 조사한 양식장의 사육환경과 실험을 통해 얻은 유 입수와 배출수의 TAN, NO₂-N, NO₃-N 측정값을 사용 하여 제주지역 넙치양식장에서 버려지는 용존 질소화합 물의 양을 추정하여 Table 2에 나타내었다.

사육밀도가 높고 방양량이 많은 양식장에서 배출되는 질소화합물의 양이 많았지만, 환수량이 높고 사육밀도 가 낮더라도 양식장의 시설 운영이나 관리 방법에 따라 서도 배출되는 질소화합물의 양은 많았다. 대부분의 양 식장에서 주먹이원으로 MP 사료를 공급하고 있었으며, 사료원료, 사료 공급 방법 및 공급 횟수 등도 배출수의 수질에 영향을 줄 수 있어 양식장 연안해수 유입수와 배출수의 미생물 군집의 차이를 유발할 수 있으며, 배출 수의 오염 정도도 크게 달라질 것으로 판단된다.

현재 수준에서 넙치의 생산성 향상을 위하여 하절기 에 유수식의 순환율을 높인다 하더라도 자가오염으로 Bregnballe (2015)나 Meade (1989)의 양식생물 관리기 준을 크게 상회한 농도를 나타낼 수 밖에 없어 문제가 있었다. 따라서 생산성을 높이기 위해서는 단순히 지하 수를 병용하는 수준을 넘어서 순환여과시스템과 같은 방식을 활용하여 사육수를 처리할 필요성이 있는 것으 로 나타났다.

결 론

제주지역에서 양식용수로 지하해수와 연안해수를 혼 합하여 사용하는 양식장 밀집지역에 위치한 3개 양식장 (A, B, C)과 양식용수로 연안해수만을 사용하는 양식장 (밀집지역에서 독립된 양식장 D)의 유입수와 배출수를 대상으로 질소성 화합물과 미생물의 변동을 조사하였 다. TAN 기준으로 A~C 양식장의 연안해수는 최대 0.898±1.024 mg/L as N 수준으로 양식장 수질관리 목표 의 한계에 근접하였고, 지하해수는 연안해수의 82% 수 준으로 오염이 진행되었으나 하절기 지하해수의 저수온 특성으로 넙치의 적수온을 유지하거나 생존율이 높이는 데 큰 장점이 있었다. 하절기 양식장 유입수의 TAN 양 은 D 양식장보다 A~C 양식장에서 최대 약 3배 높아 배출수가 연안의 넓은 지역으로 확산되지 못해 지속적 으로 양식장 유입수에 영향을 주었다. 배출수의 TAN 양은 A~C 양식장에서 유입수 대비 2.7~4.6배 증가하여 양식장내 자가오염이 심각하였다. Heterotrophic marine bacteria는 양식장 밀집지역의 유입수가 독립된 곳에 위 치한 D 양식장보다 약 600배 높았고, A~C 양식장 배출 수를 조사한 결과 유입수 대비 약 30배 증가하여 수조 내에서 자가오염이 심각하였다. 이를 해결하기 위해 육 상수조식 양식장의 사육수의 순환율을 높인다 하더라도 양식생물 관리기준을 크게 상회하는 수질 농도를 보였 다. 그러므로 양식생물의 생산성을 높이고 양식어민들 의 경제적 손실을 줄이기 위해서는 친환경 순환여과시 스템과 같은 방식으로 양식장 주변 해역에 대한 오염 정도를 조사한 자료를 이용한 양식장의 생물보안 시스 템 활용 연구들이 앞으로 필요하다.