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볼락 종자생산

추진배경

우리나라의 양식산업은 대상품종이 단순하고 저가의 중국산 수산물 수입으로 인하여 매우 어려운 실정이다. 또한 최근의 산업화 과정으로 야기되는 어장의 오염과 무분별한 남획으로 인한 자원량이 감소하고 있어 효율적인 수산자원 조성을 위해서 수산종자 방류사업의 필요성이 증대되고 있다.

볼락은 남해안에서 연안 어선어업의 중요한 어획대상이 되고 있을 뿐만 아니라 인공어초에 많이 군집하여 출산 및 유어, 성어기까지의 생활사 전반에 걸쳐 연안에서 보내는 연안 정착성 어류로 바다목장화를 비롯한 자원 조성용 어종으로 매우 적합한 어종이다.

연구소에서는 민간업체에서 많이 생산하고 있는 조피볼락을 대체할 품종으로 볼락을 선정하여 대량생산 방류를 추진하였다.

분류학적 위치

볼락
  • 쏨뱅이目 Order Scorpaeniformes
  • 양볼락科 Family Scorpaenidae
  • 볼락 Sebastes inermis

생태적 습성

우리나라 전연안, 일본 북해도 이남에 분포하고, 연안 정착성어류로서 암초가 많은 연안 해역에 주로 산다.

전장 10㎜ 이하의 자치어 기간에는 물밑의 바다풀 사이에서 숨어 지내다가 전장 30㎜ 정도 성장하면 바다표면에 떠다니는 해조류 그늘 아래에서 서식하고, 전장 60㎜로 성장하면 얕은 바다의 암초사이에 저서생활을 한다.

몸 빛깔은 서식장소나 깊이에 따라 변화가 심하나 보통 회갈색이며, 몸 옆구리에는 불분명한 흑색의 가로띠가 5~6줄 희미하게 있다.

몸은 타원형으로 측편되어 있으며, 주둥이는 뾰족하고 눈은 크다. 두 눈 사이는 폭이 좁고 다소 불쑥 나와 있으며, 윗턱의 뒷끝은 눈동자 중앙 아래까지 도달하고 아래턱은 비늘로 덮여있다. 아래턱은 윗턱보다 길며 아래턱 앞끝의 이빨은 입을 다물어도 외부에 노출된다. 눈 앞쪽 아래에는 날카로운 가시가 2개 있다. 꼬리지느러미는 약간 둥글며, 수컷은 항문 바로 뒤에 교미기가 있다.

난태생 어류로서 11월 하순에서 12월 초순경 교미하여 다음해 1~2월경에 크기 4~5㎜ 되는 어린새끼를 물속에 낳는다. 암컷은 체장이 14.7㎝(2년생) 정도되어야 성숙하며, 2년생의 경우 5,000~7,000마리, 3년생의 경우 약 3만마리의 새끼를 낳는다.

성장은 부화 후 만 1년이면 체장 9cm, 2년에 13㎝, 3년에 16㎝, 5년에 19㎝로 자라며, 최대 전장은 42㎝이다. 식성은 어류, 두족류, 새우류, 게류, 갑각류, 갯지렁이류 등을 주로 먹는다.

종자생산

12월에 암수가 교미하여 암컷이 난소내 난모세포들 사이 간질에 정자가 머물러 있다가 1월에 배란과 동시에 난소강에서 수정된다. 수정된 난은 체내에서 난 발생이 진행되고 부화되어 1월 중순에서 2월 사이에 산출된다.

볼락 친어는 주로 경남의 해상가두리에서 양식되고 있는 볼락 중 산출 직전의 어미만을 선별하여 300~400마리 정도 확보하였다. 볼락 친어는 만 3년~4년산이며 복부가 팽만하고 생식공이 부풀어 올라 복부를 약하게 압박하였을 때 자어의 눈이 비쳤다.

  • 성숙한 볼락 친어 - 여러 마리가 몰려 있는 모습
  • 성숙한 볼락 친어 - 측면에서 확대한 모습
  • 성숙한 볼락 친어 - 배부분의 볼록한 부분을 확대한 모습
[그림 1. 성숙한 볼락 친어]

연구소로 수송한 친어는 7m 원형 수조에 수심 1m로 하여 자어 산출용 가두리 4개를 설치하여 각각 75마리씩 수용하여 실내를 어둡게 하여 관리하였다.

  • 구조도 - 7m 원형 수조에 가두리 4개가 설치, 각 가두리는 가로 1.5m 세로 2.5m
  • 실제로 원형수조에 가두리가 설치되어 볼락들이 들어가 있는 모습
[그림 2. 볼락 친어 수용 및 출산유도]

볼락이 산출하여 적정 밀도의 자어가 확보되면 산출한 친어는 잡아내고, 산출하지 않은 친어는 다른 수조로 옮겨 수조에 자어를 확보하였다. 마지막에는 친어의 복부를 절개하여 수조에 수용하였다.

원형수조내 가두리에 수용한 볼락 친어는 해진 후부터 이른 새벽까지 산출하였으며, 난황이 존재하였고 입도 열린 상태였다.

  • 친어 복부 절개 모습
    [A: 친어 복부 절개]
  • 난소내 부화자어 모습
    [B: 난소내 부화자어]
  • 난소 절개후 인위적 산출유도 직후 모습
    [C: 난소 절개후 인위적 산출유도]
[그림 3. 복부 절개후 자어 확보]
볼락 자치어 사육시 수온 및 먹이계열

사육 기간동안 수온은 13.0~18℃로 친어의 산출을 위한 사육초기에는 수온 13℃ 정도로 관리하다가 산출 후에는 사육수를 가온하여 17~18℃를 유지하였다. 사육수조는 직사광선을 피할 수 있도록 창문에 커튼을 설치하여 채광하였고, 수질안정 및 먹이생물의 영양유지를 위하여 농축 해산클로렐라를 넣어주었다.

자어는 산출후 5일까지 소량의 초기 감모가 지속적으로 일어났다. 폐사 개체는 바닥에 누워있다 그대로 폐사하였는데, 이는 장거리 수송에 의한 스트레스와 복부절개에 의한 인위적인 산출 유도로 인해 소형개체가 산출 후 먹이를 섭취하지 못하고 폐사한 것으로 생각된다.

볼락은 난태생 어종으로 어미의 배속에서 부화하여 비교적 큰 자어로 산출되기 때문에 처음부터 먹이 섭취량이 많으므로 로티퍼는 시판되는 영양강화제로 영양강화시켜 2회/일 급이하여 ㎖당 8~10개체를 유지하였으며, 이후 알테미아를 공급하기 시작하면서 로티퍼는 1회/일로 횟수를 줄여 소량 공급하였다. 산출한 자어는 산출 직후부터 비교적 활발히 유영하였고, 산출 다음날부터 로티퍼를 섭이하기 시작하였으며, 산출 후 13일부터 로티퍼와 알테미아를 혼합 급이하였다.

알테미아는 2회/일 급이하고 시판되는 영양강화제로 24시간 영양강화 시켜 급이하였고, 공급량을 극소량으로 한정하여 주었으며, 알테미아를 먹는 개체가 늘어남에 따라 점차적으로 공급량을 증가시켰다. 자어의 활력이 뛰어나고, 섭이 활동이 왕성하여 알테미아의 공급량을 늘였더니 알테미아를 다량으로 포식한 자어가 수면으로 떠올라 힘없이 떠다니며 대량 폐사하였다. 이후 동일한 양의 알테미아를 급이하자 남아있는 섭이 활동이 왕성한 개체들도 과식하여 활력을 잃고 폐사하였다. 따라서 볼락의 종자생산시 알테미아의 급이량을 조절하는 것은 종자생산의 중요한 요인으로 생각된다. 또한 알테미아를 공급하면서 초기미립자 사료(350㎛)를 소량씩 급이하여 먹이붙임이 용이하게 하였다. 사육기간중 폐사는 주로 알테미아를 섭이하는 시기에 대량으로 발생하였으며, 이후 배합사료로 먹이붙임이 완료된 이후 부터는 폐사개체가 거의 없었다.

볼락 자치어 사육시 수온 및 먹이계열 - A.부가설명은 상단 '볼락 자치어 사육시 수온 및 먹이계열' 참고
[그림 4. 볼락 자치어 사육시 수온 및 먹이계열]
자치어 성장 과정

갓 출산한 자어의 전장은 5.95~6.25㎜ (평균 6.12㎜, n=10)로 아직 난황은 완전하게 흡수되지 않았고, 난황 위쪽에 1개의 유구가 있었다. 입과 항문이 열려있었고, 항문장은 전장의 44%로 몸의 중앙보다 앞쪽에 위치하였다. 눈에는 흑색소포가 두정부, 후두부, 복강 위 그리고 꼬리 중앙보다 약간 뒤쪽의 등쪽과 배쪽 가장자리에 출현하며, 모든 지느러미는 막상이었다.

산출 후 7일째 자어는 전장 6.80~7.25㎜ (평균 7.10㎜, n=10)로 난황과 유구가 완전히 흡수되었으며, 이포는 계속 분화되었다. 하미축골 부위가 융기하여 꼬리지느러미의 원기가 분화하기 시작하였다. 흑색소포는 눈에 더욱 짙게 착색되었으며, 두정부, 후두부, 꼬리 중앙부 및 복강 등쪽에서 증가하였다.

산출 후 16일째 자어는 전장 7.50~8.10㎜ (평균 7.80㎜, n=10)로 머리 부분이 더욱 커지고 발달하며, 꼬리지느러미의 줄기가 7~8개가 분화하여 후기자어기로 이행한다. 전새개골의 뒷가장자리에 2개의 극이 나타났다.

산출 후 21일째 자어는 전장 8.20~8.70㎜(평균 8.52㎜, n=10)로 척색말단이 위로 굽어지기 시작하면서 미골부가 발달하였다. 두정부에 한 쌍의 극이 형성되기 시작하였고, 꼬리지느러미가 9~10개로 분화하였지만, 등지느러미와 뒷지느러미는 여전히 막상이었다. 흑색소포는 꼬리의 동쪽과 배쪽 가장자리에서 나뭇가지모양으로 밀집되어 분포하였다.

볼락 자어의 형태발달 1 - A: 산출직후; B: 산출후 7일째; C: 산출후 16일째; D: 산출후 21일째; E: 산출후 26일째. Scale bar : 1.0㎜
[그림 5. 볼락 자어의 형태발달 1 - A: 산출직후; B: 산출후 7일째; C: 산출후 16일째; D: 산출후 21일째; E: 산출후 26일째. Scale bar : 1.0㎜]
  • 산출후 10일째 자어
    [산출후 10일째 자어]
  • 산출후 29일째 자어
    [산출후 29일째 자어]
  • 종자생산한 치어
    [종자생산한 치어]
[그림 6. 자치어 성장 과정]

산출 후 26일째 자어는 전장 8.90~9.10㎜ (평균 8.97㎜, n=10)에 달하였으며, 꼬리지느러미 줄기는 10~12개로 분화하였고, 각 줄기에는 1~2개의 마디가 형성되었으며, 가슴지느러미에도 4~5개의 줄기가 분화하였다. 등지느러미와 뒷지느러미의원기가 분화하기 시작하였고, 배지느러미가 막상으로 출현하였다. 전새개골의 극은 3개로 증가하였고, 안상극 1개와 이극 1개가 형성되었다.

산출 후 35일째 자어는 9.50~10.45㎜ (평균 10.05㎜, n=10)로 아가미뚜껑이 완전히 열리고 두부가 발달하였으며, 꼬리지느러미는 계속 분화하여 줄기가 13~14개로 증가하였고, 등지느러미 줄기는 4~5개가, 뒷지느러미 줄기는 6~7개가 형성되었다. 두정부의 극이 더욱더 날카로워지며, 그 가장자리가 톱니처럼 분화하였고, 전새개골 극은 4개로 증가하였다. 점모양의 담황색 색소포가 새개골 아랫부분과 소화관의 주위에 집중 분포하였고, 별모양의 흑색소포는 꼬리의 중앙부에 출현하였다.

산출 후 45일째 개체는 전장 12.05~14.25㎜ (평균 13.85㎜, n=10)로 처음으로 제1등지느러미가 융기하여 6~7개의 가시가 형성되었고, 제2등지느러미에 12~13개의 줄기, 뒷지느러미에 2개의 가시와 8개의 줄기, 가슴지느러미에 13~14개의 줄기가 형성되었다. 위턱과 아래턱에는 작은 이빨이 발달하기 시작하였다.

산출 후 55~59일째 자어는 전장 14.35~18.25㎜ (평균 16.95㎜, n=10)로 꼬리지느러미의 줄기는 14개로 각 줄기에 5~6개의 마디가 형성되었으며, 가슴지느러미의 줄기는 16~17개로 분화되었고, 등지느러미는 10~11개의 가시와 13개의 줄기, 뒷지느러미는 2개의 가시와 8~9개의 줄기, 배지느러미는 1개의 가시와 4개의 줄기로 각각 분화하였다. 전새개골극은 더욱 날카롭게 발달하였고, 눈 아래에 안하극 2개가 출현하였다.

산출 후 59~69일째 개체는 전장이 18.60~20.80㎜ (평균 19.75㎜, n=10)에 달하였고, 배지느러미 1개의 가시와 5개의 줄기, 가슴지느러미 17~18개의 줄기, 등지느러미 13개의 가시 13~14개의 줄기, 뒷지느러미 3개의 가시, 8개의 줄기 및 꼬리지느러미 7+7개의 줄기에 각 줄기에는 6~7개의 마디가 형성되어 각 지느러미가 정수에 달하였으며, 치어기로 이행하였다. 성어와 체형은 닮아 있었으며, 두부의 발달이 현저해지며, 두부의 극은 두정부에 1쌍, 안전극, 안상극, 노정극 및 전새개골 외연에 5개가 형성되었다.

볼락 자치어의 형태발달 - A: 산출후 35일째; B: 산출후 45일째; C: 산출후 55일째; D: 산출후 69일째. Scale bar : 1.0㎜
[그림 7. 볼락 자치어의 형태발달 2 - A: 산출후 35일째; B: 산출후 45일째; C: 산출후 55일째; D: 산출후 69일째. Scale bar : 1.0㎜]

문제점 및 대책

볼락은 대구와 같은 다른 한해성 어종들과 마찬가지로 알테미아 공급량이 과다하면 포식후 폐사하는 현상이 발생하였다. ’09년부터 ’13년까지 5년간 종자생산에서는 수온을 15~16℃를 유지하여 사육하였는데 매년 알테미아 포식 후 폐사하는 현상이 빈번히 발생하여 생산량이 20만마리 내외로 한정적이었다.

그러나 ’14년에는 수온을 18℃까지 상승시켜 사육한 결과 이러한 현상은 나타나지 않았고 성장도 빨라 40만마리의 치어를 생산했다. 이 결과는 높은 수온이 볼락의 소화효소 분비를 촉진시켜 알테미아의 소화 흡수를 도운 것으로 생각된다.

볼락은 동해안에서 양식하는 곳이 없어 매년 경남의 해상가두리에서 구입하여 사용하므로 자칫 질병에 감염된 친어를 구입할 경우 연구소 내 병원균이 유입될 수 있는 가능성을 가지고 있다. 향후 이러한 문제점을 해결하기 위해서는 사전에 구입할 친어들에 대한 질병검사를 거쳐 건강한 친어를 확보해야 할 것으로 생각된다.

향후계획

먹이생물(로티퍼, 알테미아)의 적절한 공급과 적정 사육환경 유지로 매년 치어 40만마리 생산 예정이며, 군집을 지어 수중에서 경관을 이루는 생태적 특성을 이용하여 바다목장지역에 방류함으로서 수중관광 및 수중테마파크 조성용으로 개발할 계획이다. 또한 고부가 어종인 볼락의 방류를 확대하여 어업인 소득증대에 기여하고 풍요롭고 건강한 해양생태계를 조성할 계획이다.

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