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우리나라 연안에 서식하는 해조류는 해양의 일차생산자로서 주로 식용으로 이용해왔으며, 현재는 의약품, 비료, 기능성물질 등 다양하게 활용하고 있다. 해조류는 주로 군락을 이루며 서식하는데 대량으로 번식한 해조류 군락지를 해조장이라고 하고, 대형갈조류로 구성된 해조 숲을 해중림 또는 바다숲이라 한다(Oh, 2010).

해조장은 탄소를 고정하고 용존산소를 공급하며, 중금속 제거 및 질소, 인 등 영양물질을 흡수하여 수질을 정화시키는 환경적 가치와 산란장, 성육장, 서식처 및 다양한 생물에게 먹이를 공급하는 생태적 가치(Lindstrom, 2009; Wan et al., 2009; Whitaker et al., 2010), 수중 및 수상에서 경관을 제공하는 심미적 가치(Kang, 2016), 그리고 최근 바이오에너지, 유용기능성물질 등 해조류 자체를 고부가가치로 이용함으로서 크게 주목받고 있다(Vasquez et al., 2014).

근래까지 해조류 군락이 잘 조성되었던 우리나라 연안은 지구온난화, 환경오염, 간척 및 연안개발로 급격히 감소 또는 소멸하고 있으며, 그 자리를 무절석회조류가 차지하여 갯녹음과 해양산성화를 가속함으로서 연안 해역의 생태학적 기능을 저해하고 있다(NFRDI, 2009a). 해조류의 소멸과 연안의 생산력 회복을 위하여 바다숲 조성과 천연해조장복원 등 해양생태계 관리 및 조성이 시행되고 있으며, 주로 다년생 대형갈조류가 이용되고 있다. 우리나라에 서식하는 대형갈조류는 미역(Undaria pinnatifida), 참다시마(Saccharina japonica), 모자반(Sargassum fulvellum), 곰피(Ecklonia stolonifera), 감태(Ecklonia cava) 등이 있으며 양식방법이 확립되어져 있다(NFRDI, 2009b).

그 중 감태는 주로 전복의 먹이원으로 이용되었으나 fucoidan, phlorotannin 등 기능성물질이 밝혀져 산업적 가치가 높아지고 있어 그 수요가 점차 늘고 있다(Athukorala et al., 2006; Hong et al., 2006; Kang, 2013; Chung et al., 2013). 감태는 다시마목 감태과의 다년생 해조류로 남해안, 제주도, 일본 등 수심 2~30m의 조하대 지역에서 분포하고 있으며, 최대 3m까지 자라는 대형종이다(Hayashida, 1977; Kang ＆ Chung, 2015). 감태는 이형세대교번을 하는 종으로 성숙한 엽체에서 방출된 유주자가 착생하여 암ㆍ수배우체로 생장하며, 이후 수정하여 성체로 양성된다. 양식방법은 주로 10월에 채묘하며 아포체의 형성을 확인하면 가이식한 후 양성로프에 끼우기식으로 시설하여 생장시킨다. 본 양성을 거친 감태는 성체로 자라 자원조성을 위한 이식용과 식품 또는 산업적으로 이용되는 양식용으로 관리된다. 현재까지 바다숲 조성을 위한 감태 양성은 상기와 같은 방식으로 행해지고 일반적으로 5~6월, 10~11월에 수중저연승, 모조주머니와 같은 방식으로 이식되고 있다.

한편, 바다숲 조성은 양식과 같이 로프에서 양성하는 것이 아니라 자연암반, 인공어초 등 경성기질에 유주자가 착생하여 생장하는 것으로 현재의 이식방식은 성숙모조의 유주자 방출을 이끌어내 자연착생시키는 방식을 활용하고 있다(Kim, 2006). 현재까지도 바다숲 조성을 위한 이식사업이 전국에서 수행되어 많은 효과를 보고 있으나 감태의 산업적 활용도가 높아짐에 따라 수요가 증가하고 있어 감태종묘의 가격상승, 공급부족 등 사업추진에 따른 비용이 추가될 것으로 예상되므로 효과적인 이식방법이 요구된다.

자연방출된 유주자가 해류의 흐름에 확산되어 넓은 면적에 착생할 수 있는 장점은 있으나 착생밀도가 낮아져 배우체의 수정율을 높이기가 어렵다는 단점도 있다. 유주자의 착생과 배우체의 수정률은 해수온, 해류 등의 물리적 요인, 염분, 영양염류 등 화학적 요인, 그리고 천적생물, 경쟁생물 등 생물적 요인이 복합적으로 작용한다. 해양환경을 인위적으로 장기간 조절하기에는 한계가 있으나 단기간 착생환경을 조성함으로서 착생률을 높일 수 있다면 보다 적은 모조로도 높은 효율을 얻을 수 있을 것으로 예상된다. 따라서 본 연구에서는 감태이식의 효과를 높이기 위해 물리적 환경을 조절하여 초기 착생률의 향상과 착생환경에 대한 기초자료를 제공하고자 한다.

지구온난화와 해양환경변화로 발생하는 갯녹음 현상은 전세계적으로 발생되고 있으며, 국내에서도 발생지역이 급격히 확산되고 있어 해양의 생산력을 감소시키는 주요 원인으로 부상하고 있다(MOMAF, 2002; Kang et al., 2013). 해양수산부를 중심으로 해양환경보전과 건강도 회복을 위하여 해역청소, 조식동물구제, 갯닦이, 자원조성 및 해조류 이식을 시행하여 해역 생산력을 높이기 위한 노력을 하고 있으며, 이러한 수산자원조성사업의 하나가 바다숲조성사업이다(Cho & Hong, 2017).

바다숲조성에 이용되는 해조류는 다년생 갈조류로서 식용 또는 전복먹이용으로 양식한 엽체를 주로 사용하며 일부는 자연산 갈조류를 채취하여 이용하고 있다. 이식방법으로는 수중저연승과 모조주머니가 대표적으로 활용되고 있으며, 뿌리성장이 진행된 성숙한 엽체를 이식하므로 착생 가능한 기질에 이식 후 방출된 유주자가 기질에 착생하여 바다숲을 조성하는 방식으로 이루어진다(Kim et al., 2006; Cho et al., 2007; Park, 2008).

일반적인 감태양식은 성숙한 엽체에 방출자극을 가한 뒤 30분 후부터 방출량이 증가하고 이때 유주자의 활력이 높아 채묘를 실행하는 것이 효과적이라 보고하고 있으나(NFRDI, 2009), 연안에서는 해류와 같은 물리적 외력을 이기지 못하고 확산되기에 착생확률이 낮아진다(Oh, 2010; Cho et al., 2012).

Kim(2006)은 갯녹음 발생지역에 바다숲을 조성하기 위한 연구와 노력이 감태, 모자반류(Sargassum spp.)와 대황(Eisenia bicyclis) 등 대형 갈조류 이식이 주였으며 감태의 경우 씨줄이식보다는 모조이식이 효과적이라고 보고하였다. 씨줄이식은 유엽상태에서 조식성동물에 의한 식해와 물리력에 의한 유엽의 탈락 등으로 효과가 적었다고 하였는데 이는 유엽이 성체에 비하여 뿌리성장은 지속될 수 있으나 재부착하는 과정에 있어 해류, 파랑 등 물리적 힘에 의해 부착과 탈락을 반복하기 때문으로 생각된다. 양식기술을 이용한 엽체 발생 후 이식보다는 자연적 착생을 유도하는 것이 보다 안정적인 이식효과를 얻을 수 있으며, 이러한 과정에서 착생효율을 높일 수 있는 방법을 이용하는 것이 효과적이다.

본 연구에서 해류와 같은 물리적 영향을 배제시켰을 경우 방출된 유주자가 착생과정 중 발생되는 밀도와 성장은 30~120분 침지시킨 실험구에서 비교적 높은 착생밀도와 성장률을 보였으며, 기질별로는 콘크리트 블록과 자연석간에 큰 차이를 보이지 않았다. 이와 같은 결과는 바다숲 조성에 해류와 같은 외력을 고려하는 것과 자연방출보다 유주자액을 직접 활용하는 것이 효과를 높이는 방법이라고 판단된다. 바다숲 조성은 해역에 부분적으로 수행되므로 유주자가 착생할 수 있는 시간동안 유실을 방지하는 막을 이용하는 것도 본 실험과 같은 효과를 이룰 수 있다고 생각된다.

해조류의 생장과 분포는 광량, 수온, 영양염, 해류, 수질 및 부착기질과 경쟁 및 천적생물에 의한 복합적 요인에 영향을 받으며(Sohn et al., 1983; Han, 2012), 이 중, 광량과 수온은 생장과 생식의 제한 요인으로 작용한다(Bolton ＆ Lewitt 1985; Leukart ＆ Lüning 1994). 유주자의 방출시기는 수온에 영향을 받으며, 종마다 특이성을 가지고 있다. 갈조류 중 미역(Undaria pinnatifida)과 다시마(Saccharina japonica)는 6월에 유주자를 방출하며, 감태, 곰피(Ecklonia stolonifera), 대황은 10~11월에 유주자를 방출하는 것으로 알려져 있어(Kawk, 2014) 수온이 생장과 성숙에 밀접한 관계가 있다고 생각된다. NFRDI(2015)는 감태 아포체의 성장을 20, 30, 60 μmol m^-2 s^-1 각각 조도 조건에서 43일간 10~25℃ 까지 5℃ 간격으로 배양한 결과 수온별 성장의 차이는 있으나 15℃ 에서 가장 빠른 성장을 하였고, 20℃ 이상의 실험구에서는 비교적 낮거나 사멸하여 조도보다는 수온에 따른 영향이 큰 것으로 나타냈다. 초기 유주자 방출조건에서만 수온변화를 가한 본 실험과 동일선상에서 비교하기는 어려우나 20℃ 실험구에서 초기 유엽이 발생한 시기가 늦고 성장이 낮은 것으로 미루어 아포체보다 유주자가 수온에 따른 영향을 강하게 받는 것으로 판단되며, 효과적인 바다숲조성을 위해서는 유주자 방출 시기가 해수온 16℃ 전후가 적정할 것으로 추정된다.

본 연구는 바다숲조성에 활용되는 감태의 유주자를 이용하여 착생조건에 대한 기초자료를 제공하고자 하였고, 차후 유주자의 유실방지, 해양 물리력의 부분적 제한 및 현장에 적용실험 등의 연구가 필요하며, 이를 통해 보다 효율적인 바다숲조성에 기여할 것으로 기대된다.