우리나라의 수산 양식의 대부분이 이루어지는 연안과 내만에 최근 빈번한 고수온 현상으로 매년 막대한 양식 피해가 발생하고 있다. 2018년~2021년의 최근 4년간의 7월은 이례적인 고수온, 장마, 태풍 등에 의해 1990년 이후 수온의 연별 변동성이 1994년~1997년에 이 어 두 번째로 크게 나타났다. 동·서·남해의 대표적인 고수온 양식피해 우심해역(천수만, 가막만, 구룡포)에 대한 열속과 열수지 분석을 통 해 여름철 천수만과 가막만의 고수온 발생은 주로 대기로부터 해수면을 통한 열유입에 의한 것임을 확인하였다. 벌크식으로 계산한 순열 속과 수온변화로부터 계산한 해양 열 저장률로부터 4년간(2018년~2021년)의 7월 평균 해양 열 수송률을 추산한 결과, 서산 창리는 순열속 의 13.5 %, 여수 신월은 순열속의 62.3 %가 외부로 유출되는 것으로 계산되었다, 구룡포 하정은 순열속의 22.2 %가 평균적으로 외부로 유출 되는 것으로 평가되었으나, 냉수대 발생 유무에 따라 연도별로 해양 열 수송률이 순열속의 -174.5 %에서 132.5 %까지 큰 차이를 보였다.

잉어, Cyprinus carpio를 대상으로 고수온 스트레스 발생 시 코티졸 호르몬 변화 및 누적 사망 률을 조사하였다. 수온 변화에 따른 20℃, 24℃ 및 28℃ 실험군의 코티졸 변화는 수온 변화 후 6시간에 코티졸 함량이 증가하다가 24시간 이후부터 감소하여 20℃ 및 24℃ 실험군은 실험 전 의 코티졸 함량에 가까운 수치로 감소하였다. 48시간의 28℃ 실험군 코티졸 함량은 실험 전의 코티졸 함량보다 높았으나 24시간의 코티졸 함량보다는 유의한 차이를 보이며 감소하였다. 반면, 32℃ 실험군은 수온 변화 후 6시간부터 코티졸 함량이 증가하여 24시간에 코티졸 함량 이 최대치로 증가하였으며 48시간까지 코티졸 함량이 감소하지 않고 유지되는 경향이 나타났 다. 20℃, 24℃ 및 28℃ 실험군은 수온 변화 후 12시간까지 누적 사망률이 증가하다가 그 이 후부터 사망하는 개체가 발생하지 않았으나, 32℃ 실험군은 실험 종료 시(48시간)까지 지속적 으로 누적 사망률이 증가하는 경향이 나타났다. 본 연구로 도출된 결과를 이용하여 호르몬 분 석을 통해 특정지역의 폐사 위험 정도를 확인할 수 있는 방안으로 활용 가능할 것이다.

본 연구에서는 인공위성 해수면온도 편차(Sea Surface Temperature Anomaly, SSTA)를 이용하여 한반도 연안해역의 고수온 해역을 추출하고, 국립수산과학원의 고수온속보 발령 문서와 비교하였다. 일일 SSTA 이미지를 이용하여 임계값을 적용하는 고수온 탐지 알고리즘을 제안하였으며, 고수온 주의보는 2℃ 이상, 경보는 3℃ 이상인 것으로 가정하였다. 2017~2018년 7~9월의 일평균 SST를 기반으로 한 편차자료를 사용하였으며, 고수온속보에 사용되는 지역을 대상으로 위성기반 탐지 결과를 9개 영역으로 구분하고 비교하였다. 해역별 고수온 발생 횟수 비교 결과, 수온 관측 부이가 고르게 분포한 남해 연안은 고수온속보와 위성 탐지 횟수가 유사하게 나타났다. 반면에 다른 해역은 위성 탐지 횟수가 약 2배 이상 많았으며, 이는 고수온속보 발령이 해역의 일부 위치 수온만을 고려하기 때문인 것으로 판단된다. 본 연구 결과는 향후 위성기반 연안해역 고·저수온 모니터링 체계 개발에 활용하고자 한다.

We examined the characteristics of egg and larval distributions and catch changes of anchovy in relation to abnormally high sea temperature in the South Sea of Korea in summer 2015 and 2016. The densities of anchovy eggs and larvae in the southern coastal region were lower in July-August 2016 than in July-August 2015. In particular, anchovy eggs and larvae (approximately 5 mm TL) were rarely observed in the coastal region in August 2016 due to the abnormally high SST (up to 28°C), which was above the optimum spawning temperature of anchovy. The catch of non-swimming stage (< 2 cm TL) larval anchovy was lower in July-August 2016 than in July-August 2015. The decreased catch of larval anchovy in July-August 2016 could be attributed to decreased spawning density in June-July 2016. In contrast, the catch of swimming stage (> 2 cm TL) anchovy was increased in July-August 2016. In the summer of 2016, prominent sea temperature near the southern coast of Korea and sea temperature higher than 30°C in the offshore region of the South Sea of Korea could greatly enhance the retention of swimming anchovies in the coastal fishing grounds.

이상 고수온을 감지하기 위한 생물모니터링 시스템(BMS) 연구를 위해, 4단계의 수온(5, 10, 20와 30℃)에서 참굴 패각운동을 측정하였다. 모든 참굴은 실험시작 전에 3일 동안 절식을 통하여, 먹이섭이 및 배출에 따른 패각운동의 요인을 제거하였다. 5℃ 실험구에서는 패각운동이 관찰되지 않았지만, 수온의 증가와 함께 패각운동은 증가하였다(10℃ : 6.31±2.18 times/hr, 20℃ : 22.0±10.0 times/hr). 30℃에서는 5℃와 같이 패각운동이 전혀 보이지 않았던 실험구와 20℃와 유사한 패각운동이 실험구가 나타났다. 이는 30℃ 이상에서도 20℃와 같은 신진대사를 보이는 개체군이 있었으나, 대부분이 신진대사의 활력의 감소에 기인하여 폐각상태가 지속되는 것으로 나타났다. 따라서 참굴 양식장에 고수온 감지를 위한 참굴 패각운동 BMS를 설치한다면, 경계단계는 빠른 패각운동(약 30.0회/hr 이상)일 때, 심각단계는 수시간 이상 폐각상태일 때, 조기경보(early warning)를 내릴 수 있을 것이다. 따라서 참굴 패각운동을 활용한 BMS는 이상고수온의 조기경보에 대하여 효과적으로 활용이 가능할 것으로 판단된다.

고수온이 명태 부화자어에 미치는 영향에 대하여 알아보기 위하여, 수온별 사망률과 부화 4일 후까지의 유영행동을 알아보았다. 실험 수조는 Ø 10 cm × h 85 cm 실린더형 실험수조로 상층과 하층의 수온을 독립적으로 조절하여 작은 규모의 수온약층이 형성되도록 하였다. 실험에 사용한 자어는 친어를 실내사육을 통해 자연산란한 수정란을 부화시켜서 사용하였다. 사망률 실험에는 3.1℃ 에서 9.7℃ 까지 4개의 수온 범위에서 실시하였다. 50 % 사망까지의 일수는 3.1℃ 에서 18.7일, 9.7℃ 에서 10.3일로 수온이 높아질수록 짧아졌고, 5.1℃ 에서는 17.9일로 3.1℃ 와 유사하였다. 고수온에 대한 부화 자어의 유영 행동은 성장함에 따라 상층 수온이 올라가면 수온약층 부근으로 분포 위치를 바꾸었다. 부화 2일 후 부터 상층의 고수온을 회피하는 경향을 보여주었으며, 부화 3일 후 부터 뚜렷하게 상층의 고수온을 회피하였다. 이 결과는 산란장의 표층 수온이 상승하면 부화 자어에 부정적인 영향을 미칠 것을 시사한다.

수온은 어류를 포함한 수중동물의 다양한 생물학적 사건에 영향을 미친다. 어류의 번식 및 발생도 수온의 변화와 밀접한 관련이 있다. 어류를 높은 수온에 노출시키면 HSP70 유전자 발현을 유도한다. 따라서, HSP70 유전자 발현을 효과적으로 차단할 수 있는 저해제의 개발은 온도에 민감한 생물학적 사건과 관련된 HSP70의 역할을 연구하는데 크게 기여할 수 있다. 본 연구에서는 고온()에 노출된 틸라피아 자어와 치어(전장 10~13 cm)에서 천연 fla