[논문]쉐퍼모형 응용을 통한 어로활동수준 검정

이광남

doi:10.4217/opr.2009.31.2.157

문제 정의

본 논문의 목적은 쉐퍼모형을 이용하여 수산자원관리론자들의 주장을 검증하기 위하여 접근하였다. 즉, 쉐퍼모형 확장 및 응용을 통하여 우리나라 수산자원의 어획노력량에 대한 어로활동수준의 추정을 통하여 수산자원의 남획 여부를 판단하는 근거를 도출하기 위하여 분석하였다.
쉐퍼모형에서 최대 지속가능한 생산량(MSY, maximum sustainable yield)을 어획할 수 있는 어획노력량을 기준으로 최대지속가능한 생산량을 어획할 수 있는 어획노력량보다 높은 어획노력량을 투입하고 있으면 남획상태라는 것이 동 모형에서 도출되는 결론이다. 본 연구에서는 우리나라의 생산량 및 어획노력에 대한 자료 등 실증분석에 필요한 자료를 활용하여 수산자원의 어로활동수준에 대해서(남획의 여부) 실증분석을 하였다.

가설 설정

어로활동을 통해서 어획가능한 CPUE는 수산자원의 스톡크기에 비례하며 이러한 비례관계가 모든 어획노력과 스톡수준에 동일하게 적용된다는 전제하에 다음과 같은 어획함수를 가정한다.⁵⁾
쉐퍼모형을 참조하여 어획량과 어획스톡을 결정하는 함수를 다음과 같이 설정하기로 한다. 즉, 어획량은 어획노력량, 어류스톡과 어로기술수준의 증가함수로 가정하고, 어류의 스톡수준은 어획노력량과 어로기술수준의 감소함수로 가정하여 어획함수와 어류스톡의 결정함수를 각각 다음과 같이 설정한다.

제안 방법

계량모형에 이용된 추정식의 형태는 다음과 같이 설정하여 어획노력량과 어로기술수준에 대해서 어획량의 탄력도가 각각 도출될 수 있는 형태로 설정하였다.
본 연구의 구성은 먼저, 쉐퍼모형(Schaefer model)을 이용하여 수산자원의 남획수준에 대한 정의, 수산자원 관리론자들이 남획수준에 있음을 주장하는 근거에 대한 논리적 문제점과 이에 대한 개선방안을 살펴보았다. 그 다음으로 쉐퍼모형을 이용해서 분석된 내용을 근거로 우리나라에서 어로활동수준에 대한 남획여부에 대해서 판단하였고, 마지막으로 주요 내용을 요약하고 결론을 제시하였다.
본 연구의 구성은 먼저, 쉐퍼모형(Schaefer model)을 이용하여 수산자원의 남획수준에 대한 정의, 수산자원 관리론자들이 남획수준에 있음을 주장하는 근거에 대한 논리적 문제점과 이에 대한 개선방안을 살펴보았다. 그 다음으로 쉐퍼모형을 이용해서 분석된 내용을 근거로 우리나라에서 어로활동수준에 대한 남획여부에 대해서 판단하였고, 마지막으로 주요 내용을 요약하고 결론을 제시하였다.
어선어업을 통하여 어획되는 일반해면어업의 수산물을 어류, 갑각류, 패류, 연체동물로 구분하고 다시 이를 합계한 전체수산물로 5개 품종으로 구분하여 분석하였다. 이들 5개 품종 각각에 대하여 α₁과 α₂(즉 (13) 식의 f₁ + f₂g₁과 f₂g₂ + f₃ 값에 해당)를 추정하고, 이를 통해 우리나라에서 수산자원에 대한 어획수준에 대한 여부에 대한 분석결과를 요약하면 다음과 같다.
식 (14)를 추정하기 위해서 필요한 자료는 통계청의 어업생산정보시스템 및 어선등록현황자료를 사용하였다. 어획량의 경우 1990년~2007년간의 연근해 어획량(양식업과내수면 제외)을 사용하고 어획노력량에 대한 자료는 선박척수, 총톤수, 마력수를 적용하고, 어로기술을 나타내는 대용변수로는 어선척당 톤수와 어선척당 마력수를 적용하였다.¹²⁾
전체생산량(독립변수)에 대한 설명변수(척수, 톤수, 마력수, 척당톤수, 척당마력수)에 대한 1차 회귀분석 결과 설명변수간의 다중공선성¹³⁾이 발생하여 이들 변수를 이용주성분 분석¹⁴⁾을 통해 이를 해결한 후 본 분석을 실시하였다.
본 모형에서 설정한 가정은 쉐퍼모형에서 설정하고 있는 가정과 동일하며 어로기술수준을 모형 내에 추가로 도입함으로서 쉐퍼모형을 일반화한 모형이라고 볼 수 있다. 즉, 본 모형에서는 기술수준의 변화로 인한 어획량에 대한 직접효과와 수산자원의 스톡변화를 통한 어획량에 간접효과까지 분석할 수 있다.
본 논문의 목적은 쉐퍼모형을 이용하여 수산자원관리론자들의 주장을 검증하기 위하여 접근하였다. 즉, 쉐퍼모형 확장 및 응용을 통하여 우리나라 수산자원의 어획노력량에 대한 어로활동수준의 추정을 통하여 수산자원의 남획 여부를 판단하는 근거를 도출하기 위하여 분석하였다. 쉐퍼모형에서 최대 지속가능한 생산량(MSY, maximum sustainable yield)을 어획할 수 있는 어획노력량을 기준으로 최대지속가능한 생산량을 어획할 수 있는 어획노력량보다 높은 어획노력량을 투입하고 있으면 남획상태라는 것이 동 모형에서 도출되는 결론이다.

대상 데이터

식 (14)를 추정하기 위해서 필요한 자료는 통계청의 어업생산정보시스템 및 어선등록현황자료를 사용하였다. 어획량의 경우 1990년~2007년간의 연근해 어획량(양식업과내수면 제외)을 사용하고 어획노력량에 대한 자료는 선박척수, 총톤수, 마력수를 적용하고, 어로기술을 나타내는 대용변수로는 어선척당 톤수와 어선척당 마력수를 적용하였다.

성능/효과

1) 이러한 설득력은 수산자원에 대한 현재의 어로활동수준이 남획상태에 있는 경우 더 한층 높아질 수 있다. 즉, 수산자원의 어로활동수준이 현재 남획수준에 있다면 수산자원의 스톡수준은 더 빠르게 감소하게 되고 이는 또한 수산자원의 고갈로 이어질 가능성이 매우 높기 때문이다.
3에서 어획노력이 a/2보다 작은 범위(남획수준이 아닌 구간)에서 조업하더라도 어획노력량이 증가될 경우 어획노력당 평균생산량은 감소하는 것으로 나타나기 때문이다. 구체적으로 Fig. 3에서 어획노력당 평균생산성을 나타내는 직선의 기울기(원점과 지속 산출량과 어획노력량과의 관계를 나타내는 곡선상의 한점을 연결한 직선의 기울기)는 어획노력량이 증가함에 따라 점점 감소한다는 것을 확인할 수 있을 것이다. 모형상의 식을 이용하여 설명하면 즉, 어획노력당 평균어획량에 대한 식은 다음과 같이 표시된다.
구체적으로 보면, 첫째, 어획노력 투입량 증가에 따른 1차적 효과(직접적 어획량 증가)보다 스톡(Stock) 수준의 감소에 따른 2차적 효과(간접적 어획량 감소)가 더 크게 나타남에 따라 점차적으로 자원이 남획되고 있다고 할 수 있다. 둘째, 어획노력량과 더불어 어획기술 발달에 따라 어획량을 증가시키는 1차효과(직접효과)보다 기술개발에 따른 어획자원 감소에 의한 어획량 감소효과인 2차 효과(간접효과)가 높게 나타남에 따라 점차적으로 자원의 고갈이 더욱 심화되고 있다고 할 수 있다(어획노력량 증가에 따른 남획보다 한계 영향력이 다소 높음).
구체적으로 보면, 첫째, 어획노력 투입량 증가에 따른 1차적 효과(직접적 어획량 증가)보다 스톡(Stock) 수준의 감소에 따른 2차적 효과(간접적 어획량 감소)가 더 크게 나타남에 따라 점차적으로 자원이 남획되고 있다고 할 수 있다. 둘째, 어획노력량과 더불어 어획기술 발달에 따라 어획량을 증가시키는 1차효과(직접효과)보다 기술개발에 따른 어획자원 감소에 의한 어획량 감소효과인 2차 효과(간접효과)가 높게 나타남에 따라 점차적으로 자원의 고갈이 더욱 심화되고 있다고 할 수 있다(어획노력량 증가에 따른 남획보다 한계 영향력이 다소 높음).
둘째, 현재의 어획노력수준과 투입되는 노력량으로 지속적으로 어획할 경우, 연안의 물고기 자원은 남획에 따른 고갈의 위기에 직면할 수 있음을 반증한다고 할 수 있다. 따라서, 향후 더 이상 잡는 어업만으로는 우리의 수산업에 대한 미래는 매우 어둡다고 할 수 있으며, 그 해결의 일환을 현재 추진되고 있는 바다목장화, 양식업의 현대화, 자율관리어업 등 자율적 자원관리 및 증식을 위한 정책의 확대 및 강화를 위한 정책을 추진하여야 한다.
분석 결과, 우리나라의 경우 연체동물을 제외한 전 품종(어류, 갑각류, 패류)이 남획수준에 있다고 결론을 내릴 수 있다. 특히, 어획노력량의 증가에 따른 남획효과보다 어획기술의 발전에 따른 남획이 더욱 심각한 것으로 추정되었다(노력량변수의 표준화계수의 절대값보다 어로기술의 표준화계수의 절대값이 높음).
즉, 쉐퍼모형 확장 및 응용을 통하여 우리나라 수산자원의 어획노력량에 대한 어로활동수준의 추정을 통하여 수산자원의 남획 여부를 판단하는 근거를 도출하기 위하여 분석하였다. 쉐퍼모형에서 최대 지속가능한 생산량(MSY, maximum sustainable yield)을 어획할 수 있는 어획노력량을 기준으로 최대지속가능한 생산량을 어획할 수 있는 어획노력량보다 높은 어획노력량을 투입하고 있으면 남획상태라는 것이 동 모형에서 도출되는 결론이다. 본 연구에서는 우리나라의 생산량 및 어획노력에 대한 자료 등 실증분석에 필요한 자료를 활용하여 수산자원의 어로활동수준에 대해서(남획의 여부) 실증분석을 하였다.
자원관리를 통하여 수산자원이 스스로 재생 가능한(Renewable) 수준까지 어획량을 줄인다면 장기적으로 어장에서 지속가능한(Sustainable) 자원량을 확보할 수 있을 뿐만 아니라, 수산자원의 스톡수준도 일정수준으로 유지함으로서 수산자원이 고갈상태에 도달하는 것을 방지할 수 있다.
즉, f2g2 + f3의 값이 양(+)으로 추정되면 어로기술의 발전에 따른 어획량 증가로 나타나는 효과가 어획량 증가에 따른 수산자원의 스톡감소를 통한 어획자원의 감소효과보다 더 크게 나타날 것이라는 것을 추정할 수 있고(즉, |f2g2| < |f3|), f2g2 + f3의 값이 음(−)으로 추정 되면 어로기술의 발전에 따른 수산자원의 스톡감소를 통해서 어획량 감소로 나타나는 효과가 어로기술의 발전에 따른 어획량 증가효과보다 상대적으로 더 크게 나타나고 있다는(즉, |f2g2| < |f3|) 것을 추론할 수 있다.
즉, 어획노력량에 대한 어획량의 한계생산성은 E의 값이 a/2이하이면 양(+), E의 값이 a/2이면 0, E의 값이 a/2보다 크면 음(−)이 됨을 확인할 수 있을 것이다.
즉, 지속산출량-어로활동곡선상에서 보면 어획투입 노력량이 최대지속가능한 생산량까지 증가할 때 탄력도의 절대치는 낮아지다가 그 이상을 초과하면 탄력도의 절대치는 점점 커진다는 것을 확인할 수 있을 것이다.
첫째, 수산자원 관리를 위해 현재 주로 행하고 있는 어선감척 위주의 투입량 관리(Input-control system)시 어획 기술의 수준을 고려하여야 한다는 것이다(어획노력량보다 어획기술 발전에 따른 남획이 더욱 심각하게 나타나고 있음).
분석 결과, 우리나라의 경우 연체동물을 제외한 전 품종(어류, 갑각류, 패류)이 남획수준에 있다고 결론을 내릴 수 있다. 특히, 어획노력량의 증가에 따른 남획효과보다 어획기술의 발전에 따른 남획이 더욱 심각한 것으로 추정되었다(노력량변수의 표준화계수의 절대값보다 어로기술의 표준화계수의 절대값이 높음).

후속연구

둘째, 현재의 어획노력수준과 투입되는 노력량으로 지속적으로 어획할 경우, 연안의 물고기 자원은 남획에 따른 고갈의 위기에 직면할 수 있음을 반증한다고 할 수 있다. 따라서, 향후 더 이상 잡는 어업만으로는 우리의 수산업에 대한 미래는 매우 어둡다고 할 수 있으며, 그 해결의 일환을 현재 추진되고 있는 바다목장화, 양식업의 현대화, 자율관리어업 등 자율적 자원관리 및 증식을 위한 정책의 확대 및 강화를 위한 정책을 추진하여야 한다.
또한, 수산자원을 관리할 수 있는 주체가 여러 가지 정책수단을 동원하여 효율적으로 어장을 관리해 나간다면 수산자원과 같은 공유재산 자원의 고갈을 사전에 방지할 수 있을 것이다.¹⁾ 이러한 설득력은 수산자원에 대한 현재의 어로활동수준이 남획상태에 있는 경우 더 한층 높아질 수 있다.
셋째, 현행의 어업형태를 감안할 경우, 어업관리 방식의 전환(어획기술 수준을 고려한 어업관리 시스템 구축) 및 기르는 어업 등의 확대 등의 실효성 증진을 위해 다양한 대어업 홍보 및 교육 프로그램을 개발함으로써 정책의 실효성 증진방안 모색이 필요할 것이다.
쉐퍼모형을 확장하여 현재의 어로활동수준을 실증분석할 수 있다면(즉, 수산자원의 남획으로 인해 수산자원의 스톡이 감소하고 이러한 수산자원 스톡의 감소로 인해 궁극적으로 어획량이 감소하고 있다는 논리적인 근거를 실증분석할 수 있다면), 어로활동의 남획상태 유무를 판단하는 증거자료로 충분히 활용할 수 있을 뿐만 아니라, 수산자원관리론자들의 주장에 대한 논리적 근거 제시 및 보완하는데 많은 도움이 될 것으로 사료된다.⁴⁾
즉, 최종적으로 어획노력이 과잉으로 투입되거나 어획 기술수준의 발전이 매우 빠르다면 어획량이 과다하게 어획됨으로써 수산자원의 스톡이 줄어들고 이는 다시 어획량을 감소시키는 결과를 초래하게 되어 어획량에 대한 순효과는 이론적으로 명확하게 나타나지 않기 때문에 실증적인 분석에 통해서 확인해 볼 필요가 있을 것이다.

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	수산자원은 어떤 특성을 지니고 있는가?	수산자원은 자율갱신자원(Renewable)과 공유재산자원 (common property resource or open access)이라는 특성을 지니고 있으므로 수산자원의 관리를 소홀이 할 경우 개별 어업종사자의 어로활동은 수산자원을 남획하게 되고 이는 수산자원량(stock)의 감소를 초래하게 되어 궁극적으로 수산자원이 고갈될 것이다.
	수산자원의 관리를 소홀이 할 경우 어떤 현상이 나타날 것인가?	수산자원은 자율갱신자원(Renewable)과 공유재산자원 (common property resource or open access)이라는 특성을 지니고 있으므로 수산자원의 관리를 소홀이 할 경우 개별 어업종사자의 어로활동은 수산자원을 남획하게 되고 이는 수산자원량(stock)의 감소를 초래하게 되어 궁극적으로 수산자원이 고갈될 것이다.
	연체동물을 제외한 전 품종(어류, 갑각류, 패류)이 남획수준에 있고 특히, 어획노력량의 증가에 따른 남획효과보다 어획기술의 발전에 따른 남획이 더욱 심각한 것으로 추정되는 결과에 근거하여 수자원관리에 대하여 어떤 함축적 의미를 제시하였는가?	첫째, 수산자원 관리를 위해 현재 주로 행하고 있는 어선감척 위주의 투입량 관리(Input-control system)시 어획 기술의 수준을 고려하여야 한다는 것이다(어획노력량보다 어획기술 발전에 따른 남획이 더욱 심각하게 나타나고 있음). 둘째, 현재의 어획노력수준과 투입되는 노력량으로 지속적으로 어획할 경우, 연안의 물고기 자원은 남획에 따른 고갈의 위기에 직면할 수 있음을 반증한다고 할 수 있다. 따라서, 향후 더 이상 잡는 어업만으로는 우리의 수산업에 대한 미래는 매우 어둡다고 할 수 있으며, 그 해결의 일환을 현재 추진되고 있는 바다목장화, 양식업의 현대화, 자율관리어업 등 자율적 자원관리 및 증식을 위한 정책의 확대 및 강화를 위한 정책을 추진하여야 한다. 셋째, 현행의 어업형태를 감안할 경우, 어업관리 방식의 전환(어획기술 수준을 고려한 어업관리 시스템 구축) 및 기르는 어업 등의 확대 등의 실효성 증진을 위해 다양한 대어업 홍보 및 교육 프로그램을 개발함으로써 정책의 실효성 증진방안 모색이 필요할 것이다.

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