패류양식장에서 패류는 먹이 공급 능력과 먹이의 크기에 따라 성장에 차이가 발생할 수 있다. 특히 패류가 소형식물플랑크톤 (>20μm)인 규조류를 섭식할 때 높은 성장을 보인다. 본 연구는 가막만 패류양식장의 먹이 자원 변화를 파악하기 위해 크기별 Chlorophyll a와 기초생산력을 계절별로 조사했다. 크기별 Chl.a 비율은 모든 계절의 GM5정점에서 소형식물플랑크톤 비율이 높게 나타났다. 2월 가막 만 내 낮은 미소식물플랑크톤(2-20μm) 비율은 11월에 증가하는 경향을 보였으며, 이러한 변화는 패류의 섭식 활동과 수온 상승의 영향으 로 판단된다. 이와 더불어 POC/Chl.a ratio가 100 이상으로 나타나 식물플랑크톤 외 유기물 기여가 크게 나타났다. 기초생산력은 광량과 수 온이 높은 8월과 11월에 각각 평균 614±384, 387±439mgC m-2 d-1로 높게 나타났다. 이는 높은 광량과 수온으로 인해 식물플랑크톤의 탄소 흡수율이 증가했기 때문으로 해석된다. 가막만의 기초생산력은 영양염보다 수온과 Chl.a의 영향이 더 크게 작용한 것으로 나타났으며, 패 류에게 공급 가능한 먹이원은 식물플랑크톤 외 유기물이 비교적 크다고 판단된다.

완도 지역 전복 양식장 주변 표층퇴적물을 대상으로 퇴적물의 입도, 총유기탄소(TOC), 중금속(Fe, Li, Cu, Zn, Pb, Cd, Cr, As, Ni, Hg) 분포와 조절요인을 분석하고, 생태학적 위험성을 평가하였다. 퇴적물은 주로 실트와 점토로 구성되었으며 일부 지역에서는 모래와 자갈이 혼합된 퇴적물이 확인되었다. TOC 함량은 평균입도와 높은 상관성을 보였으며, 평균값은 0.76%로 나타나 양식 과정에서 발생한 유기물과의 연관성을 제시하였다. 퇴적물 내 Ni, Cd, Zn, Cu는 양식장 활동 및 유기물 축적의 영향을 받으며, Cd는 가장 높은 농축을 보임 으로써 주요 오염원으로 확인되었다. 특히, Cd의 축적은 잔류 해조류 침전과 CaCO3 침전 과정에서 치환작용과 연관이 있는 것으로 해석 되었다. 생태학적 위해도 평가에서는 연구지역 대부분이 중간 위험 수준으로 나타났으며, Cd는 주요 생태학적 위해 요인으로 확인되었다.

This study aims to establish the concept of fish welfare and develop guidelines for its implementation in South Korean aquaculture. As global awareness of animal welfare grows, scientific evidence shows that fish are sentient beings capable of experiencing pain and that stress has led to increased demand for welfare standards in aquaculture. International organizations like WOAH and the EU have set welfare standards for farmed fish, emphasizing their importance for health, productivity, and food safety. However, in South Korea, fish welfare is still an emerging concept with limited research. This study systematically defines fish welfare, assesses its feasibility in domestic aquaculture, and proposes guidelines tailored to local conditions. The findings highlight the need for gradual implementation, considering the unique biological and environmental factors in fish farming.

본 연구는 흰다리새우 양식장 양식수를 대상으로 수질 분석(수온, 염분, 용존산소, pH) 및 16SrRNA 유전자 발현을 이용하여 양식수에 존재하는 유용 미생물을 확인하였다. 연구 결과 수질이 양호한 양식수에서 Nitrosomonas, Nitrospina, Nitrospira 등의 질소 순환 과정에 관여하는 미생물 및 유기화합물의 분해에 관여하는 미생물들을 확인하였다. 본 연구 결과는 양식수 수질의 정화에 관여하는 미생물의 확인 및 적용을 통한 지속적인 환경 친화적 양식 시스템의 개발에 활용 가능하리라 생각된다.

This study focuses on analyzing the energy-saving effects of the recirculation aquaculture system using seawater source heat pumps and solar power generation. Based on the thermal load analysis conducted using the transient system simulation tool, the annual energy consumption of the recirculation aquaculture system was analyzed and the energy-saving effects of utilizing the photovoltaic system was evaluated. When analyzing the heat load, the sea areas where the fish farms are located, the type of breeding tank, and the circulation rate of breeding water were taken into consideration. In addition, a method for determining the appropriate capacity for each operation time was examined when applying the energy storage system instead of the existing diesel generator as an emergency power, which is required to maintain the water temperature of breeding water during power outage. The results suggest that, among the four seas considered, Jeju should be estimated to achieve the highest energy-saving performance using the solar power generation, with approximately 45% energy savings.

This study deals with the application of an artificial neural network (ANN) model to predict power consumption for utilizing seawater source heat pumps of recirculating aquaculture system. An integrated dynamic simulation model was constructed using the TRNSYS program to obtain input and output data for the ANN model to predict the power consumption of the recirculating aquaculture system with a heat pump system. Data obtained from the TRNSYS program were analyzed using linear regression, and converted into optimal data necessary for the ANN model through normalization. To optimize the ANN-based power consumption prediction model, the hyper parameters of ANN were determined using the Bayesian optimization. ANN simulation results showed that ANN models with optimized hyper parameters exhibited acceptably high predictive accuracy conforming to ASHRAE standards.

본 연구는 패류양식업이 밀집한 남해 강진만 해역에서 수하식 및 살포식 양식해역과 비양식해역을 구분하여 양식활동으로 인한 유기물 축적과 저서다모류군집 변화를 파악하고, 어장환경평가 기법을 활용하여 건강도를 평가하고자 수행되었다. 남해 강진만 해역의 평균 입도, 수온, 염분농도, 총유기탄소 등의 시·공간 분포는 정점간에 큰 차이가 없었던 반면, 출현 종수, 개체밀도와 종다양도 등은 살포식 양식 해역의 정점이 다른 해역의 정점과 비교해 상대적으로 낮은 경향을 보였다. 한편 집괴분석과 주요좌표분석 결과에서도 살포식 양식해역 정 점의 저서다모류군집이 나머지 정점의 군집과 뚜렷하게 구분되었다. 수하식 양식해역의 정점과 비양식해역 정점에서는 오염지시종인 Scolectoma longifolia와 Sigambra tentaculata가 우점종으로 출현하였으나, 수심과 해수 유통 등의 물리적인 요인에 의한 영향을 받는 일부 정점 을 제외하면 점유율이 높지 않았다. 강진만 해역의 저서생태계 건강도는 1~2등급으로 양호한 상태였다. 그러나, 다모류군집구조의 시·공간 분 포와 저서생태계 건강도지수를 고려하면 살포식 양식해역의 퇴적환경은 양식으로 인한 물리적인 교란에 영향을 받는 것으로 보여진다.

Laver aquaculture, which occupies a large proportion in the aquaculture industry in Korea, is still highly dependent on human labor. Therefore, it is necessary to study the development of an automatic system to improve the working environment and increase the efficiency of aquaculture production systems. The purpose of this study is to evaluate the economic feasibility of an improved system in a study for the loading-unloading and automatic weighing systems in laver aquaculture industry. Economic analysis of the developed unloading and automatic weighing system were implemented under various conditions to calculate more accurate benefits and costs. As a result of this study, the economic feasibility was found to be very high in the three models: net present value (NPV), benefit-cost ratio (B/C), internal rate of return (IRR). Moreover, the results of sensitivity analysis showed that the economical efficiency of the automatic loading, unloading, and weighing system in laver aquaculture was very high.

This study deals with the maximum thermal load analysis and optimal capacity determination method of tank culture system for applying seawater source heat pump to save energy and realize zero energy. The location of the fish farm was divided into four sea areas, and the heat load in summer and winter was analyzed, respectively. In addition, two representative methods, the flow-through aquaculture system and the recirculation aquaculture system were reviewed as water treatment methods for fish farms. In addition, the concept of the exchange rate was introduced to obtain the maximum heat load of the fish farms. Finally, power consumption for heat pumps was analyzed in the view point of sea areas, tank capacity, and exchange rate based on the calculated maximum thermal load.

The purpose of this study was to compare the efficiency of air and oxygen injected into the underwater non-thermal dielectric barrier discharge plasma (DBD plasma) device used to remove five types of antibiotics (tetracycline, doxycycline, oxytetracycline, clindamycin, and erythromycin) artificially contained in the fish farm discharge water. The voltage given to generate DBD plasma was 27.8 kV, and the measurement intervals were 0, 0.5, 1, 2, 4, 8, 16 and 32 minutes. Tetracycline antibiotics significantly decreased in 4 minutes when air was injected and were reduced in 30 seconds when oxygen was injected. After the introduction of air and oxygen at 32 minutes, 78.1% and 95.8% of tetracycline were removed, 77.1% and 96.3% of doxycycline were removed, and 77.1% and 95.5% of oxytetracycline were removed, respectively. In air and oxygen, 59.6% and 83.0% of clindamycin and 53.3% and 74.3% of erythromycin were removed, respectively. The two antibiotics showed lower removal efficiency than tetracyclines. In conclusion, fish farm discharge water contains five different types of antibiotics that can be reduced using underwater DBD plasma, and oxygen gas injection outperformed air in terms of removal efficiency.

본 연구에서는 어장환경평가가 수행된 어류가두리 양식장의 조사 결과 중 일부를 대상으로 저서동물지수(Benthic Health Index, BHI)를 이용하여 양식장의 건강도를 평가하였으며, 평가 결과로 산출된 각 등급의 양식장 환경 특성을 파악하였다. 평가대상 어류가두리 양식장은 동해, 서해, 남해에 위치한 43개 양식장으로, BHI 1등급은 8개 양식장, 2등급은 4개 양식장, 3등급은 12개 양식장, 4등급은 19개 양식장이 포함되었다. 1등급 어류가두리양식장은 사질 퇴적상, 양식강도가 낮은 양식장이 포함되었으며, 2등급 어류가두리양식장은 해수 유통이 원활한 해역에 위치한 양식장이 속하였다. 3, 4등급이 속한 어류가두리양식장은 높은 강도로 양식 활동이 진행되고 있는 대다수의 양식장이 포함되었다. 3등급과 4등급의 양식장은 총유기탄소는 큰 차이가 없었으나, 다모류 군집분석의 결과는 4등급의 양식장에서의 유 기물 농축이 더 높은 것으로 나타났다.

We investigated physicochemical properties and isotopic compositions of organic matter (δ13CTOC and δ15NTN) in the old fish farming (OFF) site after the cessation of aquaculture farming. Based on this approach, our objective is to determine the organic matter origin and their relative contributions preserved at sediments of fish farming. Temporal and spatial distribution of particulate and sinking organic matter (OFF sites: 2.0 to 3.3 mg L-1 for particulate matter concentration, 18.8 to 246.6 g m-2 day-1 for sinking organic matter rate, control sites: 2.0 to 3.5 mg L-1 for particulate matter concentration, 25.5 to 129.4 g m-2 day-1 for sinking organic matter rate) between both sites showed significant difference along seasonal precipitations. In contrast to variations of δ13CTOC and δ15NTN values at water columns, these isotopic compositions (OFF sites: -21.5‰ to - 20.4‰ for δ13CTOC, 6.0‰ to 7.6‰ for δ15NTN, control sites: - 21.6‰ to - 21.0‰ for δ13CTOC, 6.6‰ to 8.0‰ for δ15NTN) investigated at sediments have distinctive isotopic patterns (p<0.05) for seawater-derived nitrogen sources, indicating the increased input of aquaculture-derived sources (e.g., fish fecal). With respect to past fish farming activities, representative sources (e.g., fish fecal and algae) between both sites showed significant difference (p<0.05), confirming predominant contribution (55.9±4.6%) of fish fecal within OFF sites. Thus, our results may determine specific controlling factor for sustainable use of fish farming sites by estimating the discriminative contributions of organic matter between both sites.