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문제 정의
- 따라서 본 연구에서는 새로운 어장인 북서태평양 해산어장에서 조업 중에 트롤감시 시스템으로 얻어진 자료와 컴퓨터 시뮬레이션를 통해 얻어진 트롤그물의 수치와 모형 트롤그물의 수조 실험에서 얻어진 수치를 서로 비교·분석하여 새로운 어 장에 적 합한트롤그물을 설계 제작하는데 기여하고자 한다.
- 북태평양 해산어장에서 트롤감시 시스템으로 얻어진 자료와 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 얻어진 트롤그물의 수치, 그리고 모형 트롤그물의 수조 실험에서 얻어진 수치를 서로 비교·분석하여 새로운 어장에 적합한 트롤그물을 설계 제작하는데 기여하고자 실험을 실시하였다. 트롤그물의 예 망속도별 유체 저항은 예망속도가 빨라지면 저항이 증가하는 경향을 보였고, 평균 예망속도에서의 트롤그물 입구 망폭은 시뮬레이션 보다는 2.
제안 방법
- 그리고 실험실에서 다운 받은 자료를 컴퓨터로 재생 하여 전개판의 전개간격과 트롤그물 입구의 망고가 안정되었을 때, 매 조업시 마다 풍향과 예 망방향을 무시하고 5회씩 예 망속도, 전개판의 전개간격, 망고를 조사하였다. 예망속도는 20초 동안의 예망속도를 평균하였으며, 트롤그물 입구의 망폭은 전개판 간격에서 환산하여 사용하였다.
- Systech)를 사용하여 측정하였다. 망구면적은 그물 입구에서 망고를 단축으로, 망폭을 장축으로 타원 면적으로 계산하였다.
- 모형 그물의 저항측정에는 수중장력계(DHS- 5K, D.H. Systech)를 이용하였고, 망고 및 망폭은 회 류수조용 디지타이저 (DHSM-A, D.H. Systech)를 사용하여 측정하였다. 망구면적은 그물 입구에서 망고를 단축으로, 망폭을 장축으로 타원 면적으로 계산하였다.
- 모형실험에서는 모형그물의 크기가 클수록 모형 그물의 역학적 특성 파악에 유리하다는 점을 고려하여 모형트롤그물과 그물목줄 만으로 실험하였다.
- 본 모형실험에 사용한 모형 어구는 Tauti의 어구상사법칙에 맞추어 제작하였다. 축소비 A는 수조의 규모, Scale effect 등을 고려하여 1/30로 하였다.
- 전개간격, 망고를 조사하였다. 예망속도는 20초 동안의 예망속도를 평균하였으며, 트롤그물 입구의 망폭은 전개판 간격에서 환산하여 사용하였다.
- 170° -180° E에서 평균 수심 360m, 평균 끌줄 길이 756m 사용하였다. 이들의 수치를 입력하여 시뮬레이션에 의해 예망속도별로 트롤그물의 유체저항, 망고 및 망폭을 산출하였다.
- 1 배)를 사용하였다. 이때 측심을 위한 깊이 센서 (HA4-21/D1500, Scanmar Co.)와 전개판 간격을 측정하기 위한 거리센서 (HA4-A144, Scanmar Co.), 망고를 측정 하기 위한 Trawl eye (TE40 -1, Scanmar Co.)를 어구에 부착하여 매 조업시 마다 전개판 간격과 망고 등을 트롤어 획감시 장치(SRU-M401, Scanmar Co.)로 다운 받아 컴퓨터에 저장하였다(Fig. 3).
대상 데이터
- 27° -45°N, Long. 170° -180° E에서 평균 수심 360m, 평균 끌줄 길이 756m 사용하였다. 이들의 수치를 입력하여 시뮬레이션에 의해 예망속도별로 트롤그물의 유체저항, 망고 및 망폭을 산출하였다.
- 7kg이다. 그물목줄 부분은 그물목줄 70m, 핸드로프 50m, 오타 보드 팬던트 14m로 제작하였다.
- 8-2배 정도 강한 Super PE 2중 브레이드로프로 편망하였다. 끝자루는 Super PE 2중 브레이드를 사용하였으며 , 망사의 직경은 6mm, 망목은 120mm와 240mm의 망지를 두겹으로 하여 제작하였다.
- 2kg이다. 발줄은 Fig.3에 나타낸 것과 같이 길이가 42.3m이고, 재질은 700mm SARA형 보빈과 Tire disk를 조합하여 제작하였고, 수중중량은 875.7kg이다. 그물목줄 부분은 그물목줄 70m, 핸드로프 50m, 오타 보드 팬던트 14m로 제작하였다.
- 본 수조실험에 사용할 모형 그물은 Fig. 2에 나타낸 것과 같이 전체길이가 2,097mm이고, 뜸의 부력은 50g, 발돌의 침강력은 64g이며, 뜸과 발돌의 배치는 실물어구의 배치와 유사하도록 제작하였다.
- 본 실험에서 사용한 트롤그물은 조사선 탐구1호(G.T. 2,550ton, H.P. 7,500ps)에서 수심 변동이 심한 해산어장의 지리적 특성과 어획물의 분포 특성을 고려하여 제작한 6매식 저층 트롤그물이다(Fig. 1). 이 저층트롤그물은 총 길이 62.
- 실험 수조는 국립수산과학원의 수직 순환형 회류 수조로서, 수조의 크기는 25.1×4.5×8.3m 이고, 설정 가능한 유속은 0.1-3.0 m/s이며, 단면 유속분포는 1.04 m/s에서 ±2.0%, 2.05 m/s에서 ±1.0%이내이다.
-
트롤그물의 어획실험
어획시험조사는 2004년 7월부터 9월까지 북태평양 중부 공해어장 Lat. 27°-45°N, Long.
- 1). 이 저층트롤그물은 총 길이 62.92m이고 몸통그물 52.92m, 끝자루 그물은 10.0m이며, 망목은 어획 목표종의 어체 크기를 고려 하여 120mm-240mm의 크기로 Fig. 1과 같이 각부에 배치하였다. 몸통 그물은 망지 파손을 우려하여 인장강도가 PE 보다 1.
- 전개판은 WD형으로 크기가 2,620mm × 3,930mm 이고, 단위면적 당 수중중량이 260kg/m2 이고, 예행점을 54%로 제작하였다.
- 힘줄은 PP 50mm 로프를 사용하였으며, 뜸줄은 길이가 50.2m이고, 직경 270mm인 2,000m용 뜸 116개를 Fig. 2와 같이 배치 하였고, 수중 부력은 690.2kg이다. 발줄은 Fig.
이론/모형
- 유속의 설정은 Tauti의 상사법칙에 따라 속도비를 0.256으로 하였으며, 실험 수조에서의 유속은 그물의 실제 평균 예망속도 구간인 3.5kt's를 환산하여 측정하였다. 해상에서의 예망 속도의 상사비에 의한 실험유속은 0.
성능/효과
- 1 배로 짧게 사용함으로서 빠른 예망속도에서는 트롤그물이 부상한 것으로 추정된다. 그리고 트롤그물 어획실험에서 평균 예망속도인 3.5kt's에서 A 그룹의 평균 망고는 28.8m로 모형실험 보다 423.5%, 시뮬레이션 보다 457.1% 크게 나타났으며, B 그룹은 평균 망고가 19.3m로 모형실험 보다 283.8%, 시뮬레이션 보다는 306.3% 크게 나타났다. 이 와같이 어획실험의 망고가 모형실험이나 시뮬레이션 보다 크게 나타난 것은 첫째, 전개판에서 발생된 양쪽 날개 그물에 집중적으로 작용하는데 반하여, 부자줄의 부력은 뜸줄 중앙에 집중되고, 발줄의 중량도 발줄 중앙에 집중됨으로서 나타날 수 있고, 둘째는 짧은 끌줄을 사용함으로서 낮은 속도에서도 트롤그물이 해저 바닥에서 부상하면서 트롤그물의 주름률이 커짐에 따라서 망고가 커지는 것으로 추정된다.
- 8m로 해류나 바람을 역방향으로 받고 예망한 것이다. 그물 입구 망고의 크기는 최소 13.5m에서 최대 34.2m 이었으며, 평균 망고는 22.m로 나타났다. 이와 같이 같은 예망속도에서도 망고의 차이가 약 2배가 되는 것은 수조 모형실험이나 시뮬레이션에서 발생 하지 않는 해류와 바람과 같은 외력의 영향 때문에 발생한 것으로 추정 된다.
- 3°로 추정되었다. 또한 트롤그물의 망폭은 최소 24.8m에서 최대 35.2m 이었으며, 평균 전개 간격은 29.8m로 나타났다. 예망속도에 따라서 O.
- 그리고 Koyama 저항식(1971), R = #으로 구한 유체저 항은 8,123 -50,774kgf 범위로 계산되었다. 모형실험의 유체저항 값이 시뮬레이션에 의한 유체저항 값 보다 0.2%-18.6% 높게 나타났고, 평균 예망 속도(3.5kt's)에서의 Koyama 저항식에 따른 유체저항은 시뮬레이션의 2.1 배, 모형실험의 2.4배 높게 나타났다.
- 3과 같다. 유체저항은 예망속도 2kt's에서 3,862kgf, 2.5kt's에서 5,641kgf, 3.0kt's에서 7, 806kgf, 3.5kt's에서 10,605kgf, 4kt's에서 13,509kgf, 4.5kt's에서 17,076kgf, 5kt's에서 20,911kgf로 예 망속도가 증가함에 지수적으로 증가하는 경향을 보였다. 이와 같이 예망속도가 빨라지면 저항이 증가하는 경향을 Jang and Lee( 1996a), Yae and Lee(1993) 그리고 Fujiishi (1990)의 모형 실험에서도 보고하고, Cho and Cho(2000)의 실물실험에서도 보고하고 있다.
- 트롤그물의 예 망속도별 유체 저항은 예망속도가 빨라지면 저항이 증가하는 경향을 보였고, 평균 예망속도에서의 트롤그물 입구 망폭은 시뮬레이션 보다는 2.5% 작았고 모형실험보다 8.2% 크게 나타났으며, 평균 예망속도에서 망고는 외력(해류나 바람)이 순방향 일 때는 모형 실험 보다 4.2배, 시뮬레이션 보다 4.5배 크게 나타났으며, 외력의 역방향일 때는 모형실험 보다 2.8배, 시뮬레이션 보다는 3.0배 크게 나타났다. 이와 같이 망고에서 실험방법, 외력의 방향에 따라 큰 차이가 보이는 것은 어구를 운용하는 조업선의 특성에 따라 발생될수 있지만, 그것 보다는 어구를 운용하는 어로기술에 의한 차이로 판단된다.
- 트롤그물의 예망속도별 시뮬레이션에서는 3.5kt's 이상에서는 전개판과 트롤그물이 해저에서 부상하는 것으로 나타났다. 이와 같은 부상한 것은 끌줄의 길이가 수심의 2.
- 평균 예 망속도(3.5kt's)에서의 트롤그물 망폭은 시뮬레이션에서 28.3m, 모형실험 25.5m, 그리고 어획실험에서 27.6m로 어획실험시 망폭이 시뮬레이션 보다는 2.5% 작았고 모형실험 8.2% 크게 나타났다.
후속연구
- 이와 같이 망고에서 실험방법, 외력의 방향에 따라 큰 차이가 보이는 것은 어구를 운용하는 조업선의 특성에 따라 발생될수 있지만, 그것 보다는 어구를 운용하는 어로기술에 의한 차이로 판단된다. 따라서 새로운 어장에 적합한 트롤그물을 설계 제작하는데 어획 대상종의 어군행동 특성, 어장의 해황, 어장의 저질 상태뿐만 아니라 그 어구 운용하는 선장의 어로기술을 고려하여 제작하여 야 할 것으로 판단된다.
- 실험에 사용한 트롤그물은 해산어장에서 일반적인 저층트롤그물처럼 장기간 해저 바닥을 인망하지 않고, 해산에 붙이 있는 어군을 찾아 퍼올리는 중층트롤 형태의 조업을 함으로 시험결과를 고려하여 트롤그물의 성형률 등을 검토하여야 할 것으로 판단되었다.
- (1991) 등이 있다.이와같은모형그물의 수조실험과 프로그램에 의한 시뮬레이션 그리고 조업 중에 얻어진 자료를 비교·검토한다면, 어구 개발 초기에 발생할 수 있는 시행착오를 감소시킬 수 있을 것이다.
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