• 1. 서 론
• 2. 재료 및 방법
• 2.1 대상해역
• 2.2 실험방법
• 2.2 입자물질 침강량
• 2.3 현장배양법(벤틱 챔버법)
• 2.4 실내배양법(코아 배양법)
• 3. 결과 및 토의
• 3.1 해양환경특성
• 3.2 입자물질 침강량
• 3.3 퇴적물 산소요구량
• 3.4 영양염의 용출 플럭스
• 3.5 물질수지
• 4. 결 론
• 감사의 글

1. 서 론

우리나라는 어·패류 및 해조류 양식기술의 급속한 발전에 힘입어 2006년 양식 생산량이 126만 톤으로 연근해어업 생산량 111만 톤을 초과하여 양식의 중요성은 날로 증대되고 있다(MIFAFF, 2012). 하지만 해안선 길이 당 연간 평균 생산량이 500 kg km^-1 yr^-1 이상으로 연안이용률이 매우 높은 집약적 양식이 성행하고 있다(FAO, 2009). 즉, 우리나라 연안어장은 생물생산성이 높고 양식산업에 적합한 지형여건에 위치하고 있기도 하지만, 태풍 등 자연재해로 인한 수산 피해를 방지하기 위하여 주로 반폐쇄성 내만에 위치하고 있어 오염에 취약한 구조적 특성을 가지고 있다(NFRDI, 2009). 일반적으로 양식산업은 두 가지 유형으로 분류되는데, 패류 및 해조류 등 자연의 서식환경에 존재하는 먹이를 이용하는 수하식 및 살포식 양식과 어류 및 전복 등 인위적인 먹이에 의존하는 가두리 양식으로 분류될 수 있으며, 특히 가두리 양식장의 환경악화는 지속적인 생산활동을 저해하고, 연안생태계의 장기악화를 초래할 만큼 심각한 상황에 이르고 있다(NFRDI, 2010). 양식활동으로 인해 야기된 유기물은 많은 부분이 수중에서 분해되지 않고 표층 퇴적물로 퇴적되며, 퇴적층의 미생물들은 산소와 산화형태의 무기물들을 전자수용체(O₂, NO₃^-, Fe(OH)₃, MnO₂, SO₄^2-, CO₂)로 이용하여 유기물을 분해한다(Canfield et al., 2005). 이러한 분해는 표층 퇴적물의 산소를 감소시켜 더욱 혐기화된 상태를 조성하여 높은 황산염 환원율을 나타내게 되며(Kim et al., 2011), 이로 인해 발생하는 황화수소는 생물에게 독성으로 작용하여 저서생태계의 건강성을 악화시킨다. 또한, 유기물 분해에 의한 저층 영양염 플럭스 증가는 일차적으로 기초생산력을 향상시키는 효과도 있으나, 부영양화의 원인이 될 수도 있다(Richard et al, 2007). 어류가두리 양식장은 잉여급이사료와 양식생물의 배설 영향으로 기타 다른 양식장보다 유기물 유입량이 많으며, 이는 저서생태계의 건강성을 악화시켜 지속적인 양식활동을 저해할 가능성을 높인다. 지속적인 양식활동과 어장환경 보호를 위해서는 연안해역과 양식어종마다 각기 다른 연안생태계의 물질순환에 대한 폭넓은 연구가 필요하며, 특히 양식장아래 퇴적물-수층 경계면의 침강 및 용출 플럭스에 관한 정확한 산정이 아주 중요할 것으로 판단된다.

현재까지 국내 양식장의 퇴적물-수층 경계면의 침강 및 용출 플럭스에 관한 연구를 살펴보면, 통영시 저도의 어류 가두리양식장(Shim et al., 1997), 득량만 패류·해조류 양식장(Kim and Park, 1998), 통영시 미륵도의 어류 가두리양식장(Lee et al., 2004), 통영 미륵도 우렁쉥이 양식장(Lee et al., 2012), 진동만 미더덕 양식장(Park, et al., 2012)등의 여러 가지 양식품종에 관한 연구가 있다.

현장배양용 벤틱챔버 개발의 어려움으로 인해 그동안의 연구는 실내배양법의 코아채니를 이용한 퇴적물 산소요구량과 영양염 용출플럭스 측정이 주를 이루었다. 그러나, 최근에 벤틱챔버와 자동측정 장비를 이용한 현장배양법을 활용한 연구결과들이 보고되고 있다(Lee et al., 2010; Lee et al., 2012; Park et al., 2012). 기존 연구 자료들과의 연관성과 정확한 물질수지 산정을 위하여 현장배양법과 실내배양법으로 측정된 퇴적물 산소요구량과 영양염 용출플럭스는 동일한 값을 가지는지 혹은 가감비율에 대한 비교실험이 필요할 것으로 판단된다.

이에 본 연구는 통영 어류 가두리양식장, 여수 어류 가두리양식장, 완도 전복양식장에 대하여 동일시기에 현장배양법과 실내배양법을 적용하여 두 측정방법에 관한 비교측정과 더불어, 각 양식장의 특성에 따른 퇴적물 산소요구량과 침강·용출 플럭스를 살펴봄으로써, 양식장아래 퇴적물-수층 경계면의 물질수지 산정을 시도하였다.

2. 재료 및 방법

2.1 대상해역

통영시 산양읍에 위치한 통영 어류 가두리양식장(34°47'14"N, 128°23'06"E)은 주변에 섬이 많고 반폐쇄성 내만을 점하는 지역적 특성에 의하여 외부로부터 파도의 영향이 작고 수심이 10 m 전후로 나타나며 조피볼락 양식이 행하여지고 있다. 여수시 백야읍에 위치한 여수 어류 가두리양식장(34°34'37"N, 127°41'06"E)은 수심 6 m 전후로 얕고, 주로 돔 양식이 행하여지고 있으며, 주위에 다시마, 미역 등의 해조류 양식이 이루어지고 있다. 완도 전복양식장(34°13'02"N, 126°32'43"E)은 완도군 노화읍에 위치하며 수심은 7 m 전후로 얕고, 주로 전복 양식이 이루어지고 있으며, 전복 양식장의 먹이생물로 공급하기 위하여 주변에 다시마가 양식되고 있다(Fig. 1).

Fig. 1. Maps of the sampling stations ① Tongyeong finfish cage, ② Yeosu finfish cage, and ③ Wando abalone cage.

2.2 실험방법

2010년 11월 대상해역의 해양환경특성을 파악하기 위하여 CTD(19 plus, Seabird electronics)를 이용하여 수온과 염분의 수직 구조를 관측하였다. 다기능 수질측정기(6000, YSI)를 이용하여 용존산소를 관측하였고, 저층수는 Niskin 채수기를 이용하여 해저면 상부 1 m에서 채수하였다. 분석 항목에 따라 전처리 및 GF/F 필터로 여과한 후 -20°C로 냉동보관하여 실험실에서 분석하였다. 수질분석은 해양환경공정시험법(MLTM, 2010)에 준하여 분석하였으며, 영양염류는 영양염 자동분석기(QuAAtro Auto Analyzer, Bran+Luebbe)를 사용하여 분석하였다. 퇴적물 화학적산소요구량은 일정량의 퇴적물 시료를 알칼리성 과망간산 칼륨법으로 정량하였다. 강열감량은 약 5 g의 퇴적물을 110 °C에서 항량으로 될 때까지 건조 전․후의 무게 차이를 측정하였다. 총유기탄소 및 총질소는 퇴적물 시료를 동결건조하여 미세하게 연마한 후, 진한 염산으로 약 30초 동안 훈증하고 50 °C에서 24시간 건조시킨 후, CHN analyzer(US/2400, Perkin Elmer)로 정량하였다.

2.2 입자물질 침강량

입자물질 침강량 조사를 위하여 침강트랩을 24시간 퇴적물 표층에서 포집하였다. 침강입자물질은 GF/F 필터로 시료를 여과한 후 여과지를 105 °C 건조기 속에서 2시간 동안 건조하여, 데시케이터에서 실온으로 식힌 다음 무게를 측정하여 여과하기 전·후의 무게차이로 입자물질의 무게를 정량하였다. 입자 유기탄소 및 입자 유기질소는 CHN analyzer (Flash EA 1112 elemental analyzer, Thermo Finnigan)로 정량하였으며, 침강 플럭스 계산은 트랩입구의 단면적(ID = 10cm)과 트랩용기(2 L)의 부피를 고려하였다.

2.3 현장배양법(벤틱 챔버법)

본 연구에서 사용한 벤틱 챔버는 국립수산과학원에서 개발(Lee et al., 2010)한 현장 배양․측정 장비로서, 퇴적물-수층 경계면에서 일정시간마다 바로 자동측정 및 채수가 가능한 장비이다(Fig. 2). 퇴적물 산소요구량 측정원리는 부피(30.6 L) 및 면적(0.09 m²)을 알고 있는 용기를 퇴적물 표층에 설치한 후 12시간 동안 암소조건으로 배양시키고, 이 시간동안 산소미세전극(OX 25, Unisense)를 이용하여, 챔버내 물질의 농도 변화 기울기를 파악한 후 식(1)에 적용하여 저층 플럭스를 추정하였다(Lee et al., 2010).

Fig. 2. Benthic chamber instrument ① frame with disk feet, ② automatic water sampler, ③ stirring motor casing on lid, ④ stirring device, ⑤ opaque PVC chamber, and ⑥ sedimentation trap (Adapted from Lee et al., 2010).

식(1)에서 Fchamber는 퇴적물-수층 경계면을 통과하는 물질의 순플럭스(mmol m^-2 d^-1), dC/dt는 시간 증가에 따른 물질농도변화 기울기(mmol L^-1 d^-1), V는 용기부피(m³), A는 해저면에 설치한 용기의 면적(m²)이다. 퇴적물에서 용출되는 용존무기질소(NH₄⁺, NO₂^-, NO₃^--N의 합)는 주사기형 자동 채수기를 이용하여 챔버 내부의 해수를 시간별로 채수하였으며, 용출 플럭스 계산 역시 식(1)을 따랐다.

2.4 실내배양법(코아 배양법)

실내배양법은 코아(Core) 배양실험을 통하여 산소소모속 도와 용존무기질소를 관측하였다(Fig. 3). 잠수부가 해저로 잠수하여 퇴적물 코아 샘플을 채취하였으며, 퇴적물 코아(Core) 샘플링은 각 정점당 복수로 하여, 각각 퇴적물 산소 요구량 측정과 영양염 용출 실험용으로 진행하였다. 샘플링 직후 현장 수온에 가까운 상태로 암소에서 보관하고 1일 이내에 실험을 실시하였다. 저층수는 추가로 채수하여 GF/F로 여과한 다음 에어레이터(Aerator)로 포화시킨 후, 실험직전 부유물이 일어나지 않도록 다시 주입하였다. 배양기의 온도를 저층 수온으로 설정 후 암소조건에서 12시간 동안 분석에 필요한 양만큼 코아 샘플 직상수를 채수하였다. 퇴적물산소요구량은 퇴적물의 단위 면적 및 시간당 산소 소모율을 측정하여 구하였고, 영양염 용출량은 시간에 따른 영양염 농도의 변화를 살펴, 식(2)를 따랐다(Cho, 1997).

Fig. 3. Core incubation instrument ① water column, ② sediment, and ③ rubber stopper.

식(2)에서 V는 코아 직상수의 체적(L), C_n은 n회 채수시의 직상수 영양염류 농도(mg L^-1), C₀는 직상수의 초기 영양염 농도(mg L^-1), C_a는 첨가된 저층수의 영영염 농도(mg L^-1), n은 채수횟수, v는 1회의 채수량(L), A는 직상수와 접하는 퇴적물 면적(m²), t는 시간(day)이며, 실험시 암모니아 포집은 고려하지 않았다. 코아의 직경은 8.4 cm, 길이는 56 cm, 코아 샘플링의 퇴적물 두께는 5 cm, 직상수 높이는 40 cm로 동일하게 실험하였다.

3. 결과 및 토의

3.1 해양환경특성

2010년 11월에 통영, 여수, 완도의 어장환경을 살펴보면, 수온은 완도가 지리적으로 원활한 해류 소통과 외해의 직접적인 영향으로 가장 낮은 수온을 나타내었으며, 용존산소는 완도가 가장 높은 분포를 보였다. 퇴적물 조사의 경우 퇴적물 화학적산소요구량, 강열감량, 총유기탄소, 총질소 등의 모든 조사 자료들에서 통영이 가장 높고, 여수, 완도의 순으로 유사한 경향을 보였다(Table 1).

Table 1. Water and Sediment quality in Tongyeong finfish cage, Yeosu finfish cage and Wando abalone cage

3.2 입자물질 침강량

통영, 여수, 완도 양식장에서 24시간 동안 포집한 침강입자물질, 입자유기탄소, 입자유기질소의 분석결과는 다음과 같다(Table 2). 침강입자물질을 살펴보면, 통영 어류 가두리양식장은 109.0 g m^-2 d^-1, 여수 어류 가두리양식장은 101.2 g m^-2 d^-1, 완도 전복양식장은 61.1 g m^-2 d^-1로, 과거 패류양식장에 관한 조사자료인 자란만 굴양식장 57.1 g m^-2 d^-1, 가막만 담치양식장 46.0 g m^-2 d^-1(NFRDI, 2009)보다 높은 수치였다. 이는 가두리양식장 아래에서 패류양식장보다 더 많은 침강물질이 발생함을 보여주는 결과이며, 특히 통영과 여수 어류 가두리양식장의 경우 완도 전복양식장보다 높은 침강량을 보여 양식생물들의 급이사료 및 배설과정에 의한 영향을 잘 반영하는 것으로 판단된다(Tovar et al., 2000). 입자유기탄소의 침강 플럭스는 통영, 여수, 완도가 각각 3.3, 1.7, 1.0 g m^-2 d^-1, 입자유기질소의 침강 플럭스는 0.26, 0.26, 0.13g m^-2 d^-1로 측정되었으며, 입자유기탄소의 침강 플럭스의 경우, 표층 퇴적물의 총유기탄소량과 좋은 상관관계(R² > 0.9)를 보였다.

Table 2. Sedimentation flux of particulate materials (SPM : Sedimentation Particultae Matter; POC : Particulate Organic Carbon; PON : Particulate Organic Nitrogen)

3.3 퇴적물 산소요구량

본 연구는 퇴적물-수층 경계면에서 벤틱 챔버로 12시간 동안 배양한 결과이며, 배양시간 설정에 있어서 3시간(Forja et al., 2004), 6시간(Ferron et al., 2009), 24시간(Pratihary et al., 2009), 48시간(Black et al., 2001) 등 여러 가지 방법이 있으나, 총 배양시간 중 초기 3 ~ 4시간 이내의 최대 농도 기울기 값을 설정하므로 주관적 판단의 개입 가능성은 낮을 것으로 판단된다.

양식장에서 발생하는 유기물은 저층 퇴적물에 쌓여 저층 용존산소 감소(Hargrave et al., 1993)와 같은 생지화학적 변화를 유발하여 퇴적물 산소요구량을 증가시킨다. 벤틱 챔버를 이용한 현장배양법으로 측정한 퇴적물 산소요구량은 통영, 여수, 완도 양식장에서 각각 116 mmol O₂ m^-2 d^-1(y = -0.343 x + 215.199, R² = 0.992, n = 668), 34 mmol O₂ m^-2 d^-1(y = -0.101 x + 246.391, R² = 0.986, n = 664), 31 mmol O₂ m^-2 d^-1(y = -0.091 x + 260.5, R² = 0.945, n = 664)로 나타났다(Table 3, Fig. 4). 반폐쇄성 한국연안 퇴적물의 평균 퇴적물 산소요구량은 16 ± 6 mmol O₂ m^-2 d^-1(Lee et al., 2012)로서 특히 통영 어류 가두리양식장 아래의 퇴적물 오염은 상당히 진행되어 있음을 알 수 있다.

Table 3. Sediment oxygen demands by benthic chamber and core method

Fig. 4. Sediment oxygen demands by benthic chamber and core method.

코아 샘플링을 통한 실내배양법의 경우 통영, 여수, 완도양식장에서 각각 52, 17, 15 mmol O₂ m^-2 d^-1로 나타나 유사한 경향을 보였으며, 현장배양법과 비교하여 약 50 % 낮은 값을 나타내었다. 이는 과거 진해만에 대하여 현장 배양에 의한 산소소모율 83 mmol O₂ m^-2 d^-1, 코아 측정에 의한 산소소모율 27 ~ 32 mmol O₂ m^-2 d^-1로 약 2배 이상 낮아진 수치와 유사한 결과였다(Lee et al., 2010).

실내배양법의 과소평가에 관한 원인을 살펴보면, 첫 번째로 코아 샘플링 이후 실험개시 시간의 지연을 들 수 있다. 실험실로의 운반시간 동안 퇴적물의 생지화학적 변화를 일으키는 미생물의 활동이 시작되어 현장환경과 동일한 실험은 어려울 것이라 판단된다. 두 번째로 선택적인 코아 채집, 코아 채집시 저서 동물의 Burrow 파괴, 대형저서동물의 생리활동 변화에 따른 것으로 설명되며, 연안 퇴적물의 경우 저서동물의 호흡이 벤틱 챔버의 산소소모율 중 약 40 %를 차지한다고 하였다(Glud et al., 2003). 세 번째로 퇴적물은 저층 샘플링 후 해수면 표층으로 운반 및 분석시, 물리적, 화학적, 생물학적으로 변화될 잠재적 가능성을 가진다(Viollier et al., 2003). 특히, 퇴적층에 있는 미생물은 원래의 거주지역에서 이탈시 생활환경에 의한 변화로 정상적인 성장활동에 저해가 나타날 것으로 판단된다. 결과적으로, 이와 같은 실내배양법의 과소평가에 관한 해결책으로 벤틱챔버를 이용한 현장 관측의 시도와 장비 개량이 지속적으로 이루어지고 있다.

3.4 영양염의 용출 플럭스

통영, 여수, 완도 양식장의 용존무기질소 용출 플럭스는 현장배양법으로 측정시 7.18, 7.98, 1.78 mmol m^-2 d^-1, 용존무 기인 용출 플럭스는 0.77, 0.44, 0.22 mmol m^-2 d^-1로 나타났다(Table 4, Fig. 5). 벤틱 챔버를 이용한 현장배양법으로 조사한 과거자료를 살펴보면, 통영시 저도 어류 가두리양식장의 용존무기질소 용출 플럭스는 13.9 mmol m^-2 d^-1로 높게 나타났으며(Shim et al., 1997) , 통영 미륵도 우렁쉥이 양식장은 5.50 mmol m^-2 d^-1로 다소 낮게 나타났다(Lee et al., 2012). 양식장에서 퇴적물로 유입되는 유기물은 분해에 의하여 영양염 용출 플럭스가 높아지고(Holby and Hall, 1991), 저층퇴적물의 혐기성 상태를 가속시켜 저서동물의 출현 종 수나 다양성이 낮아지게 된다(Jung et al., 2007). 즉, 영양염 용출 플럭스는 통영 및 여수에서 높게 나타났으며, 저서동물의 출현 종 수는 통영, 여수, 완도가 90종, 59종, 105종, 다모류군집 다양도지수(H')는 1.89, 2.09, 2.24로 이러한 경향을 잘 보여주었다(NFRDI, 2010).

Table 4. Nutrient efflux by benthic chamber and core method

Fig. 5. Nutrient efflux by benthic chamber and core method.

실내배양법에 의한 통영, 여수, 완도 양식장의 용존무기 질소 용출 플럭스는 3.33, 3.74, 1.96 mmol m^-2 d^-1로, 용존무기인 용출 플럭스는 0.48, 0.18, 0.11 mmol m^-2 d^-1로 전반적으로 약 50 % 낮아진 수치를 보였다. 

3.5 물질수지

퇴적물 표층으로 유입되는 입자상 유기물의 일부는 재생산과정을 거쳐 다시 퇴적물-수층 경계면을 통해 해수로 유출되지만, 미처 분해되지 못하거나 난분해성 물질들은 퇴적층 깊숙이 매몰된다. 본 연구에서는 양식장 주변 퇴적물-수층 경계면에서의 물질흐름이 정상상태라는 가정하에 퇴적물 표층으로 유입하는 물질들의 물질수지를 식(3)으로 구하였다(Klump and Martens, 1987).

여기서, J_in은 표층 퇴적물로 유입되는 플럭스이며, J_out은 유출되는 플럭스, J_bur은 난분해성 잔류물의 퇴적 플럭스이다. 이때, J_in은 침강트랩에 포집된 퇴적물의 양과 성분비를 이용하였으며, J_out은 퇴적물에서 수중으로 용출되는 플럭스, 탄소는 산소소모율로 계산하였다(Rowe et al., 1994). 즉, J_in은 입자유기탄소와 입자유기질소의 침강 플럭스이고, J_out은 탄소의 경우 퇴적물 산소요구량의 유기탄소 산화율(106/138 = 0.78)을, 질소는 용존무기질소 용출 플럭스를 적용하였으며, 침강 플럭스와 용출 플럭스의 차이를 퇴적 플럭스로 보았다. 즉, 통영, 여수, 완도 양식장의 입자유기탄소의 침강 플럭스인 3.3, 1.7, 1.0 g m^-2 d^-1는 표층 퇴적물로 유입되는 입자유기탄소의 플럭스 275.0, 141.7, 83.6 mmol m^-2 d^-1이며, 현장배양법에 따른 퇴적물 산소요구량 116.0, 34.0, 30.5 mmol O₂ m^-2 d^-1는 입자유기탄소의 유출플럭스 J_out인 89.1, 26.1, 23.4 mmol C m^-2 d^-1로 전환할 수 있다. 즉, 현장배양법에 따른 통영, 여수, 완도 양식장의 퇴적 플럭스(J_in - J_out)는 185.9, 115.6, 60.2 mmol C m^-2 d^-1로 나타났다. 그리고, 실내배양법에 따른 퇴적물 산소요구량 51.5, 16.6, 14.6 mmol O₂ m^-2 d^-1는 입자유기탄소의 유출플럭스 J_out인 39.6, 12.8, 11.2 mmol C m^-2 d^-1로 전환할 수 있으며, 실내배양법에 따른 통영, 여수, 완도 양식장의 퇴적 플럭스(J_in - J_out)는 235.4, 128.9, 72.3 mmol C m^-2 d^-1로 나타났다(Table 5, Fig. 6). 현장배양법에서는 약 68 ~ 82 %(평균 74 %)의 입자유기물질이 퇴적물로 퇴적되었으며, 실내배양법은 약 86 ~ 91 %(평균 88 %)로 나타나 더 높게 퇴적되는 결과를 보였다. 이러한 결과의 타당성을 찾기 위하여, 침강 트랩에 포집된 침강 입자유기탄소(POC)와 퇴적물 총유기탄소(TOC)의 비율을 구하여 보았다. (퇴적물 총유기탄소 ÷ 침강 입자유기탄소) × 100을 표층 퇴적물에 퇴적되는 비율로 가정하여 보았을 때, 침강대비 유기탄소 퇴적비율이 통영, 여수, 완도가 각각 60 %, 67 %, 42%로, 유기질소 퇴적비율은 각각 61 %, 55 %, 43 %로 나타났다.

Table 5. Comparison of burial flux between in-situ incubation and laboratory examination at the sediment-water interface below Tongyeong finfish cage, Yeosu finfish cage and Wando abalone cage (BC^* : Benthic chamber method, C^* : Core method)

Fig. 6. Mass balance below Tongyeong finfish cage, Yeosu finfish cage, and Wando abalone cage.

이러한 퇴적비율은 통영, 여수의 가두리 양식장에 대하여 현장배양법으로 산정한 퇴적율과 유사한 결과를 보였다. 완도의 경우 (퇴적물 총유기탄소 ÷ 침강 입자유기탄소) × 100의 퇴적비율에 비하여 현장배양법, 실내배양법 모두 높은 퇴적율을 보여 유사성을 보이진 않았으며, 이는 먹이사료의 성분에 따른 분해율 차이 혹은 완도 전복양식장의 해수유동에 따른 침강 범위 차이인지에 대한 보완연구가 추후 필요할 것으로 판단된다.

4. 결 론

벤틱챔버를 이용한 현장배양법과 코아 샘플링에 의한 실내배양법으로 물질 플럭스 측정결과를 비교하였다. 침강입자물질을 살펴보면, 통영 어류 가두리양식장은 109.0 g m-2 d-1, 여수 어류 가두리양식장은 101.2 g m^-2 d^-1, 완도 전복양식장은 61.1 g m^-2 d^-1로, 입자유기탄소의 침강 플럭스는 통영, 여수, 완도가 각각 3.3, 1.7, 1.0 g m^-2 d^-1, 입자유기질소의 침강 플럭스는 0.26, 0.26, 0.13 g m^-2 d^-1로 측정되었다. 현장배양법으로 측정한 퇴적물 산소요구량은 통영, 여수, 완도 양식장에서 각각 116, 34, 31 mmol O₂ m^-2 d^-1로 나타났다. 실내 배양법의 경우 각각 52, 17, 15 mmol O₂ m^-2 d^-1로 나타나 유사한 경향을 보였으며, 현장배양법과 비교하여 약 50 % 낮은 값을 나타내었다. 용존무기질소 용출 플럭스는 현장배양법으로 측정시 통영, 여수, 완도 양식장의 7.18, 7.98, 1.78 mmol m^-2 d^-1, 용존무기인 용출 플럭스는 각각 0.77, 0.44, 0.22 mmol m^-2 d^-1로 나타났다. 실내배양법에 의한 용존무기질소 용출 플럭스는 3.33, 3.74, 1.96 mmol m^-2 d^-1로, 용존무기인 용출 플럭스는 0.48, 0.18, 0.11 mmol m^-2 d^-1로 전반적으로 약 50 % 낮아진 수치를 보였다.

물질수지 산정에 따른 통영, 여수, 완도 양식장의 현장배양법에 따른 퇴적 플럭스는 185.9, 115.6, 60.2 mmol C m^-2 d^-1로 나타났으며, 실내배양법에 따른 퇴적 플럭스는 각각 235.4, 128.9, 72.3 mmol C m^-2 d^-1로 나타났다. 또한, 통영, 여수, 완도양식장에 대한 물질 플럭스는 유기물 부하정도에 따라 더 높은 용출률을 보였으며, 특히 어류 가두리 양식장이 높게 나타나 어류 가두리양식에 의한 퇴적물 오염이 가중되고 있다고 판단된다. 양식장아래 퇴적물-수층 경계면의 물질수지 산정을 통하여 지속적인 양식활동과 어장환경 보호를 위한 기초자료로 활용하고자 하였으며, 추후 양식생물마다 각기 다양한 양식장 퇴적물에 대한 지속적 조사를 통하여 어장환경 평가에도 활용이 가능할 것으로 판단된다.

감사의 글

이 연구는 국립수산과학원의 사업과제(어항을 활용한 어촌관광형 다영양입체양식 기술개발, RP-2012-ME-062)의 일환으로 수행되었습니다.