해파리의 산업적 이용방안 개발의 필요성
해파리는 성체의 유성색식 및 폴립의 무성생식에 의해 환경이 양호할 경우 기하급수적으로 증가할 수 있는 생물학적 특성을 지니고 있으며, 현재의 해양 생태환경 및 추세를 고려할 때, 지속적인 해파리의 대량발생뿐만 아니라, 종의 다양화 및 대형화가 예상된다. 또한 오염된 환경에도 적응력과 번식력이 강한 해파리류의 다량 출현은 치자어에서 소형 표층성 어류 등 다양한 크기의 어족자원을 포식하여 수산자원 및 해양생태계를 파괴할 것으로 보여진다.
우리나라에서는 1990년대 후반부터 보름달물해파리가 인천 경기만 및 남해 마산만 등에서 대량 출현하였고, 2000년대 들어서는 대형의 노무라입깃해파리가 대량 출현하여 어민 및 해수욕객, 관계기관 등에 경제적·정신적 피해를 유발하였다. 해파리의 대량 발생은 외국에서는 주로 해수욕객에 대한 피부접촉으로 발생하고 이에 대한 의학적인 연구, 특히 응급처치방법 및 해파리 독성물질구명에 많은 연구가 수행되었다. 해파리는 오래전부터 중국 및 한국, 일본 등지에서 식용으로 이용되어 왔으며, 최근에는 해파리로부터 추출한 신물질 또는 천연물질이 산업적으로 각광을 받고 있다.
따라서 이들 한국 연근해 출현 해파리의 종 조성과 출현 양, 시간에 따른 이동 및 분포파악과 이의 효과적인 수산공학적 제어기술을 개발함과 동시에 해파리의 산업적 이용방안 개발을 위해 본 과제가 도출·수행되었다.
트롤어구용 해파리 분리배출장치 개발
트롤용 해파리 분리배출장치는 수조실험과 해상실험을 거쳐 적정 구조가 도출되었으며, 적정구조 기반으로 해파리 분출률은 높고 어획손실률은 낮은 형태로의 개선 개량을 통해 간편한 형태의 분리배출망이 도출되었다. 또한 해파리 배출구에는 해파리 절단망을 부착하여 해파리 구제도 동시에 할 수 있어 어업피해 최소화에 많은 도움이 될 것이며, 이를 상업선에 적용 시험하고 그 성능을 확인, 특허권을 획득했다.
정치망의 길그물에서 해파리 분리망의 설계 및 현장 적용시험은 정치망에서의 해파리 피해저감 연구의 기반이 되고 있으며, 해파리 피해를 입고 있는 정치망 업계의 많은 도움이 될 것으로 보인다. 또한 정치망의 원통내 해파리를 배출하기 위한 해파리 분쇄 배출기 개발은 그동안 인력으로 해오던 작업을 기계화하여 작업의 편리성과 해파리 구제도 동시에 할 수 있으며, 또한 이에 대한 특허권을 획득했다. 안강망용 해파리 분리배출망은 기존 사용 배출망의 문제점을 개선하고 트롤에서 사전 검증된 구조를 적용 시험하여 안강망용 해파리 분리배출망 기술 개방의 기반을 마련했다.
해파리 수분장치장치의 개발
해파리 성분 중 수분함량이 97% 정도로 대부분을 차지하고 있고, 어체의 연약성 및 부피 등으로 인해 선상에서 직접 가공하기는 부적당하며 또한 현재 시판되고 있는 염장해파리로 가공하기에는 가치가 낮고 생산단가가 높아 어획된 상태로 가공하기는 곤란하다.
따라서 해파리 수분분리장치를 개발함으로서 재래식 염장해파리의 제조시 발생하는 문제점과 원료 국내산 원료해파리의 어획, 제조 및 가공시 발생하는 여러 가지 문제점을 해결할 수 있다. 또한 선상에서도 사용가능하여 원료해파리 전체를 사용할 수 있을 뿐만 아니라 제어조건에 따라 단시간에 수분함량의 조절이 가능하며, 수분제거와 함께 염분도 동시에 제거되기 때문에 최종제품의 식염함량이 낮출 수 있다.
뿐만 아니라 수분제거 시 식염이나 명반등과 같은 첨가물을 가하지 않아 2차 가공에 사용하기가 편리하며 또한 열처리를 하지 않아 단백질의 변성이 적어 해파리의 부피와 양을 극소화시킬 수 있는 장점이 있다. 탈수 처리된 해파리는 식품, 화장품 및 고부가가치 소재로의 활용될 수 있어 어민들의 새로운 소득원으로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.
연속식 수분분리장치를 이용한 시제품 개발
-화장품
해파리고형분에서 알카리 및 산처리하여 콜라겐을 얻어 이것을 고부가가치화 하기 위해 화장품을 제조했다. 콜라겐 크림의 품질평가 항목으로 내용물의 상태, 퍼짐성, 흡수성, 사용 후 피부상태, 보습력, 피부 유연감, 지속성, 향취강도, 피부 자극정도, 트러블 제어정도, 종합품질 등을 10명의 관능요원에게 실험 목적 및 평가항목들에 대해 설명하고 5점 척도법으로 검사를 실시한 결과 모든 항목에서 양호한 결과를 얻었다.
-건강기능식품
건강기능성식품으로의 이용가능성을 검토하기 위해 정제 및 음료형태의 제품화를 시도했다. 콜라겐 1000mg 함유한 용액에 농축과즙, 액상과당, 구연산, 비타민C 등의 부재료를 배합하여 충진 및 밀봉한 다음 열탕살균(섭씨 80도, 30분)한 것을 냉각, 건조 공정을 거쳐 제품화했다.
-분말제품
수분분리장치를 이용해 건조한 후 분말로 분쇄하여 얻어진 분말을 다양한 식품소재 또는 첨가제로의 이용가능성이 높은 것으로 판단되었다.
산업적 이용을 위한 연구를 지속적으로 수행
해파리는 식용이외에는 이용할 수 없는 해양생태계 및 수산자원, 인간의 해양활동에 해악을 끼치는 존재로만 인식되어왔다. 최근 대량 출현하여 수산업 및 해수욕개막에 막대한 경제적, 정신적 피해를 입히는 노무라입깃해파리의 성분을 분석하여 인간에 유용한 성분의 존재유무를 파악했다.
그 결과 노무라입깃해파리에는 항산화(항노화) 및 항암(위암)에 대한 활성성분이 있는 것이 확인되었으며 특히 단백질 tyrosine과 isoleucin이 결합한 물질이 혈압강하제로서 효과가 탁월한 것으로 나타났다. 노무라입깃해파리의 식용화를 고려하였으나, 현재 인건비 등을 고려할 때 국내 생산에는 적합하지 않아 해파리의 세포내 수분을 이용한 기능성 천연조미소재로서의 개발가능성을 확인했다. 앞으로도 지속적으로 노무라입깃해파리의 유전자를 분석해 학술적인 자료를 축적하는 동시에 특이 유전자의 산업적 이용을 위한 연구를 지속적으로 수핼할 계획이다.
