지속 가능한 양식업 위해 4차 산업혁명 기술 활용은 필수
스마트양식, 양식생물 안정적으로 기르고 환경오염 최소화
수과원, 뱀장어·메기 등 담수 스마트양식 테스트베드 구축
지난해부터 넙치 대상으로 육상 해수 스마트양식 개발 중
2025년엔 순환여과양식 시스템 모델 개발해 기술 보급키로
최근 우리나라 국민소득 수준이 높아지면서 식품 안전에 대한 관심이 높아지고 있고, 이와 함께 초연결, 초지능, 초융합으로 대표되는 4차 산업혁명 기술 등 과학기술이 발전해 낯설게 느껴졌던 친환경과 스마트라는 용어가 이제는 익숙한 단어가 됐다.
과학기술은 인류에게 삶의 윤택함과 편리함을 가져다줬고, 모든 산업과 경제사회 구조는 물론 인류 삶의 변화에도 큰 영향을 미치고 있다. 특히 코로나19 사태로 비대면 문화가 일상화됨에 따라 인공지능(AI), 사물인터넷(IoT), 정보통신기술(ICT) 등의 과학기술이 사회의 각 영역에 적용되는 속도가 더욱 빨라지고 있다.
이러한 시대를 반영해 긴 시간 동안 느리게 발전해왔던 1차 산업인 수산업도 고도화된 과학기술의 적용에 힘입어 미래 성장산업으로 발돋움하고 있으며, 전통 양식업에 4차 산업혁명 기술을 접목하는 스마트양식에 관심이 집중되고 있다. 또한 코로나19 팬데믹 이후 수산물을 온라인, 비대면으로 구매하고, 동시에 신뢰할 수 있는 검증된 수산물을 선호하는 경향이 증가하고 있는데, 이러한 요구를 충족시키기 위해 친환경적인 양식의 필요성도 높아지고 있다.
친환경 양식은 해양과 호소의 환경오염을 줄이고 양식생물의 사육수와 양성 과정에서 사용되는 에너지를 감소시켜 환경 친화적으로 수산생물을 생산하는 행위를 말한다. 이러한 친환경 양식의 대표적인 방법으로는 순환여과양식(RAS), 바이오플락기술(BFT), 아쿠아포닉스 등에 더해 스마트양식을 들 수 있다. 순환여과양식은 물리·생물학적 여과 과정을 거쳐, 바이오플락기술은 미생물이, 그리고 아쿠아포닉스는 식물이 물을 깨끗하게 해 물고기를 길러내기 때문에 물 사용을 획기적으로 줄일 수 있으므로 친환경적인 양식방법이라고 할 수 있다.
그러나 이들 방법과 달리 스마트양식은 친환경 양식의 범주에 포함되는가에 대한 의구심을 갖게 된다. 그 의구심을 해소할 수 있는 방편 중의 하나는 스마트양식 기술에 환경오염을 줄이는 친환경 기술이 포함돼 있는지를 확인하는 것이다.
스마트양식은 수질 변화, 사료 섭취량 등 예측 정보를 활용해 양식생물의 성장단계별로 최적의 수질환경에 맞추도록 제어하고 적정 사료량을 공급하는 기술을 구현하고 있다. 따라서 스마트양식은 양식생물을 안정적으로 기를 수 있을 뿐만 아니라 사용되는 물, 에너지, 사료 절감을 통해 환경오염을 최소화할 수 있으므로 환경 친화적인 양식이라고 할 수 있다.
앞으로 스마트양식은 친환경 수산물 인증제도 정착과 확산에도 긍정적 효과를 이끌 것으로 기대된다. 최근 국민들은 ‘친환경적인 소비’를 대표적인 ‘착한 소비(환경과 사회에 미치는 영향까지 충분히 고려해 상품이나 서비스를 구매하는 현상)’라고 생각하고 있으며, 이러한 소비 트렌드 변화에 따라 국내 양식어가는 안전한 먹거리 생산과 관련 있는 친환경 수산물 인증에 대해 관심을 기울이고 있다.
그러나 안타깝게도 친환경 수산물 인증을 받기 위해서는 기존 양식방법보다 상대적으로 엄격한 양식생물 관리가 필요하고 많은 시간과 노력이 수반돼야 한다. 특히 친환경 수산물 인증기준의 적합 여부를 판단하기 위해서는 양식장 환경, 종자, 사료, 질병 관리 등 객관적인 자료 증빙이 필요하다. 그런데 이 모든 문제를 한 번에 해결하는 방법이 있는데, 바로 스마트양식이다. 왜냐하면 스마트양식은 양식생물의 생산 과정에서 수집된 수질환경과 양성데이터의 추적이 가능해 친환경 수산물 인증을 쉽게 받을 수 있기 때문이다.
지난 3월 31일 윤석열 대통령은 ‘제12회 수산인의 날’ 기념식에서 수산업의 스마트화가 절실함을 강조하면서 스마트양식 등 수산업의 미래 성장산업화를 적극 추진하겠다고 밝혔다. 올해 해양수산부 업무보고에서도 지역대학, 기업, 청년 창업인 등이 함께 기술을 개발하는 테스트베드 구성 등 대규모 스마트양식 클러스터 6개소를 조성하겠다고 계획했다. 특히 스마트양식과 관련된 기술 개발, 개발 기술의 실증시험과 현장 보급·확산, 전문인력 양성 등에도 많은 노력을 기울이겠다고 했다.
국립수산과학원에서는 지난 2019년부터 뱀장어, 메기 등 담수어류 대상의 육상 담수 스마트양식 테스트베드 구축에 이어, 지난해부터는 넙치 대상의 육상 해수 스마트양식 테스트베드를 구축하고 있다. 주요 개발 기술로는 △담수 및 해수 수처리 기술 △스마트양식 운영 소프트웨어 △수온, 용존산소 등 수질환경 실시간 모니터링, 제어 및 예측 기술 △어류의 사료 섭취행동 관찰을 통한 적정 사료공급 기술 △성장 측정 기술 등이 포함된다. 앞으로 스마트양식 테스트베드를 최적화한 다음, 현장 적용 시 재현율을 높이기 위해 실증시험을 수행할 계획이며, 다양한 실증시험을 통해 기존의 양식방법과 스마트양식의 실질적인 생산성, 효율성, 경제성 등에 대한 차이를 구명할 수 있을 것으로 기대된다.
현재 스마트양식을 위해 우선적으로 개발하고 있는 핵심적인 기술은 사육수를 재사용하는 수처리 기술이며, 주로 순환여과양식, 바이오플락기술 등 친환경 양식방법에 기반을 두고 있다. 국립수산과학원에서는 무지개송어 순환여과양식장 2개소에서 고형오물 제거, 생물 여과, 살균·탈기 등 개발한 수처리 공정의 요소 기술에 대해 현장적용 연구를 추진하고 있으며, 2025년에는 순환여과양식 시스템 산업화 모델을 개발해 운용매뉴얼과 함께 기술을 보급할 계획이다.
해수용 순환여과양식에 대해서는 넙치를 대상으로 테스트베드와 양식장에서 파일럿 시스템 제작과 현장적용 연구를 추진하고 있으며, 앞으로 상업적 이용성을 높일 수 있는 한국형 순환여과양식 시스템 개발을 목표로 하고 있다.
한편 바이오플락기술에 대해선 주로 새우류와 담수어류에 적용되고 있는데, 특히 흰다리새우의 경우 지난 2003년 대하 대체 품종으로 도입하면서 우리나라 실정에 맞는 바이오플락기술을 연구해 2010년부터 대규모 생산을 시작했다. 현재 바이오플락 새우양식장은 약 100개소로 늘어나면서 향후 간척지 수산단지를 활용한 대단위 새우 양식단지 조성 등 산업적 확산이 기대된다.
담수어류의 경우는 2012년부터 바이오플락기술 연구를 시작해 현재 바이오플락 양식장에서 뱀장어와 동자개를 생산해 출하하고 있을 정도로 새로운 양식 아이템으로 부상하고 있다. 특히 국립수산과학원에서는 담수어류 바이오플락기술을 아쿠아포닉스에 적용해 물고기와 채소를 같이 키우는 기술도 개발했는데, 이를 통해 현재 양식장 2개소에서 물고기(뱀장어, 메기, 향어 등)와 채소(유럽형 상추, 바질 등) 생산시험을 추진하고 있으며, 앞으로 성공 사례 도출을 통해 우리 현장에 맞는 산업화 방안을 강구할 계획이다.
올해 1월 4일 해양수산부 업무보고에서 수산업, 특히 양식업에서 4차 산업혁명 기술을 활용하는 것은 선택이 아닌 필수임을 강조하며, 그간 경험과 노동에 의존해왔던 기존의 양식업에서 4차 산업혁명 기술을 활용한 스마트양식으로의 전환을 적극적으로 추진하겠다고 밝혔다.
또한 이 자리에서 바이오플락기술을 이용한 알제리 사하라사막의 흰다리새우 양식 성공사례를 소개하면서, 바이오플락기술은 물을 재사용하는 기술로서 물이 부족한 국가에 적합한 환경 친화적인 양식 기술로 평가했다.
궁극적으로 스마트·친환경 양식은 생물을 최적 조건하에서 안정적으로 사육해 사용되는 에너지를 최소화함으로써 환경보호 측면에서 좋은 영향을 주고, 이뿐만 아니라 생산단가를 절감해 가격 경쟁력 확보에도 유리할 것으로 판단된다. 따라서 지속 가능한 양식업을 영위하기 위해 스마트·친환경 양식 기술을 조기에 산업화해야 할 것이며, 이를 통해 어업인의 소득 창출은 물론 양식업이 미래 성장산업으로 자리 잡기를 기대한다.
