SCIENCE 미래 양식 기술, 바이오플락
페이지 정보
본문
미래 양식 기술, 바이오플락
수산시장에 가면 우리는 흔하게 ‘양식 수산물’들을 볼 수 있는데요. 양식은 자연적인 자원을 이용하는 어획 수산에 비해 안정적인 공급이 가능하여 빠른 속도로 발전해 왔고, 2013년 기준으로 전 세계 수산물 50.9%가 양식으로부터 생산되고 있습니다.
우리나라 또한 양식 기술이 발전함에 따라 세계 양식업 강국에 들어가게 되었는데요. 환경 문제가 심각한 현시대 상황에 맞게 개발된 친환경 양식 기술인 ‘바이오플락’이 최근 큰 화제가 되고 있습니다. 오늘은 미래 양식 기술, 바이오플락에 대하여 알아보겠습니다.
ⓒpixabay
보편적으로 사용되는 양식 기술은 우리가 흔히 아는 양식장에서 인위적인 사료를 먹이고, 남은 사료 찌꺼기와 배설물을 밖으로 배출하는 방법인데요. 위 방식은 그 퇴적물이 쌓이는 양식장뿐만 아니라 그 주변 어장 및 바다를 오염시킨다는 문제점을 갖고 있습니다. 그렇기에 이러한 문제를 해소하기 위하여 그 오염원을 재사용하는 양식 방법인 ‘바이오플락’이 등장하였습니다.
ⓒpixabay
바이오플락이라는 단어는 매우 생소하게 들리지만, 단어의 뜻을 알면 쉽게 이해할 수 있습니다. Biofloc은 물속의 유기물, 미생물 등의 응집물 덩어리를 뜻하는 말로, 즉 Biofloc technology는 물고기가 배출하는 배설물 및 사료 찌꺼기를 먹는 미생물 군집을 이용하여 사육했던 물을 버리지 않고, 다시 사용하는 친환경 양식 기술을 말합니다. 친환경 바이오플락양식기술 길라잡이ⓒ국립수산과학원 내수면양식연구센터
양식생물이 먹다 남긴 사료나 배설물 등의 질소화합물은 독성이 있어 양식에 지장을 줄 수 있는데요. 바이오플락 기술을 이용하면, 이러한 질소화합물을 탄소원으로 사용하여 세균 단백질을 만들어내는 미생물군을 통해 수질정화와 더불어 양식생물의 보조 먹이원을 생성해낼 수 있습니다. 그렇기에 바이오플락 기술은 오염은 최소화하고, 사료 효율은 극대화할 수 있는 방법으로, 미래 양식 기술로 주목받고 있습니다.
바이오플락 기술 개발은 1990년대 이스라엘에서 시작되어 미국, 브라질 등에서 흰다리새우를 대상으로 양식산업화 단계에 이르렀습니다. 친환경 바이오플락양식기술 길라잡이ⓒ국립수산과학원 내수면양식연구센터
우리나라 또한 새우, 광어 등을 대상으로 활발한 연구가 진행되고 있으며, 특히 2016년에는 메기를 대상으로 한 세계 최초로 담수어류 바이오플락 양식 산업화 기술을 개발하여 기존의 양식장에 비해 약 30배 이상의 높은 생산력을 기록하면서 큰 화제가 되기도 하였습니다.
하지만, 바이오플락도 물론 단점이 존재합니다. 먼저, 기술에 사용되는 미생물의 생존을 위해 산소가 필수적이기에 산소 공급량 및 에너지 소비가 크게 증가하게 됩니다. 또한, pH를 적절하게 유지해야 하기에 매일 수질을 관리해야 하며, 질소화합물을 분해하기 위한 추가적인 유기탄소원을 지속적으로 공급해 주어야 한다는 단점이 있습니다. 그중 가장 큰 단점으로 꼽히는 것은 바로, 질산성 질소가 축적된다는 것입니다. 질산성 질소는 주로 암모니아성 질소가 질화균의 산화 작용을 통해 생성되며, 폐수 오염의 지표로 사용됩니다. 그렇기에 양식업에 있어 치명적인 피해를 줄 수 있는데요. 이러한 점을 보완할 수 있는 기술이 바로 ‘아쿠아포닉스’입니다.
아쿠아포닉스는 담수양식(Aquaculture)과 수경재배(Hydroponics)의 합성어로, 수산 양식장의 오염물인 암모니아(NH3)에 식물이 성장에 필요로 하는 질소가 포함되어 있다는 점에서 아이디어를 얻어 개발되었습니다. 이 기술을 이용하면 바이오플락의 가장 큰 단점인 질산성 질소를 분해하여 식물 재배에 이용할 수 있기에 일석이조의 효과를 얻을 수 있습니다.
수조에 양식생물을 키우면 질소화합물 및 질산성 질소가 발생하고, 이것을 미생물이 식물이 이용할 수 있는 형태로 전환시키고, 그 물을 식물이 흡수하여 정화한 후 다시 수조로 내보내면서 자연스럽게 물의 순환이 일어납니다. 아직 아쿠아포닉스 기술은 상용화되기에는 극복해야 할 제약이 있지만, 바이오플락과 아쿠아포닉스를 이용한 도심형 양식 시스템들이 꾸준하게 연구되고 있기에 기술의 완성이 멀지 않았다고 기대가 됩니다.
ⓒpixabay
지속 가능한 양식업을 위한 노력은 생태통합양식기술(IMTA)에서도 볼 수 있습니다. 바이오플락과 매우 유사하게 보이는 생태통합양식기술은 패류들을 이용합니다. 양식생물이 먹다 남긴 사료나 배설물 등의 유기물을 패류가 섭취하고, 무기물은 어류의 먹이가 되는 시스템입니다. 먹이사슬을 이용하기에 친환경적이며, 오염물질의 확산을 방지할 수 있기에 성장량 및 생산량 또한 높은 수치를 기록하고 있습니다.
오늘은 바이오플락에 대해 알아봤는데요. 우리나라는 수산 양식업 강대국으로, 눈부신 속도로 양식업의 발전을 이끌어왔습니다. 특히, 바이오플락은 환경 오염의 심각성을 체감하고 있는 지금 가장 필요한 기술로, 우리나라를 더 발전시킬 기회가 되리라고 기대가 됩니다. 우리나라 미래의 수산 양식업을 이끌어갈 바이오플락, 기대해도 좋을 것 같습니다!
해양 생물들이 건강한 생태계에서 헤엄칠 수 있도록 돕겠습니다!