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문제 정의
- 따라서 본 연구에서는 오징어 가공 부산물이 장기간 투기된 해역의 물리화학적 해양환경조사 및 퇴적물 분석과 투기시의 침강특성 추정을 통한 산포 및 어류의 유집특성에 대하여 검토하여, 해양 투기물로서의 해양환경과 주변생물에 대한 영향을 파악하고자 하였다.
- 본 연구에서는 이를 보다 과학적으로 구명하기 위하여 해양의 물리화학적인 환경 요소, 수질, 퇴적물 등을 샘플링하여 분석하였다. 오징어 내장무게의 약 9.
- 오징어 가공 부산물이 투기된 해역의 물리화학적 해양환경조사 및 퇴적물 분석을 실시함과 동시에 침강특성 추정을 통한 산포 및 어류의 유집특성에 대하여 검토하므로서, 해양투기물로서의 해양환경과 주변생물에 대한 영향을 파악하고자 하였다. 정점별 수질조사 결과, 해수수질은 일반 해수와 비슷하였는데, 오징어 내장 투기지역인 저동 앞 해역을 포함한 모든 정점에서 해수의 화학적산소용구량 (COD), 총질소 (TN)는 1등급수에 해당하였다.
제안 방법
- 3). 모형제작을 위하여, 총 60개의 내장샘플을 이용하여 중량과 체적을 측정하였으며 그 관계식는 다음과 같이 추정되었다.
- 어군군집 조사를 위하여 조사선을 울릉도 저동항 방파제 앞 지점 (37°29.988N, 130°55.155E)에 계류시킨 상태에서, 과학어군탐지기 (EK60, SIMRAD Co.) 120kHz를 이용하여 통발 주위에 군집하는 어류들에 대한 음향자료를 기록하였다.
- 울릉도 주변 해역에서의 물리화학적 해양환경은 수온, 탁도, 용존산소 등의 센서를 갖고 있는 8채널의 유향유속계 (RCM－9, Aanderra, Norway)를 사용하여 2009년 11월 6일 (음력 9월 20일)과 2010년 2월 22일 (음력 1월 9일)에 측정하였다. 연속 관측은 유향유속계를 수면하 5m층에 고정하여 약 23시간 동안 측정하였고, 층별 관측은 정선상태에서 로프에 매단 유향유속계를 층별로 내려 관측하였다. 유향유속계가 8개 채널의 정보를 얻는데 필요한 최소시간은 32sec이므로, 층별로 최소한 64sec이상 대기하여 적어도 2set의 데이터가 얻어질 수 있도록 하였다.
- 오징어 내장의 주요부위는 길쭉한 원기둥의 형태를 하고 있으며, 그 조직이 매우 유연하고 얇은 막으로 덮여 있다. 오징어 내장은 자유낙하상태에서 주로 수평방향으로 낙하하였으며, 불규칙한 낙하운동을 보였으므로, 본 연구에서는 오징어 내장의 대표적인 형태와 평균크기를 가지는 3종의 모형물을 제작하여 오징어 내장의 침강속도를 추정하였다 (Fig. 3). 모형제작을 위하여, 총 60개의 내장샘플을 이용하여 중량과 체적을 측정하였으며 그 관계식는 다음과 같이 추정되었다.
- 연속 관측은 유향유속계를 수면하 5m층에 고정하여 약 23시간 동안 측정하였고, 층별 관측은 정선상태에서 로프에 매단 유향유속계를 층별로 내려 관측하였다. 유향유속계가 8개 채널의 정보를 얻는데 필요한 최소시간은 32sec이므로, 층별로 최소한 64sec이상 대기하여 적어도 2set의 데이터가 얻어질 수 있도록 하였다.
- 특히, 낚시에서 오징어 내장을 낚시미끼로 이용하면, 고등어와 전갱이 등이 집중적으로 어획되며 방어 어획에도 매우 뛰어난 효과를 발휘한다. 이러한 오징어 내장의 어군군집효과에 대한 음향조사는 2009년 11월 6일 17:30분부터 19:30분까지 저동항 부근 해역에서 실시하였다.
- 35m의 원형아크릴 수조에서 실시하였다. 좁은 수조에서 안정된 낙하가 가능하도록 모형 내장에 원형의 소형침자를 매달아 총 20회를 반복하여 측정하였는데, 초기의 가속도 영역 (0m－0.6m)을 제외한 1.2m에 대하여 초당 30프레임의 디지털 비디오 카메라로 촬영하고 분석하였다. 모형 내장만의 침강속도는 Lee et al.
- 퇴적물 조사를 위한 퇴적물 채취는 2009년 8월 25일에 그랩 채니기 (7L)를 사용하였다. 채취 위치는 장기간 오징어 내장을 투기해온 해역인 경북 울릉도 저동항 앞 해상과 천부 및 현포 주변 해역이었으며 (Fig. 1), 퇴적물의 조지방 함량 및 멜라닌 함량을 분석하였다.
- 침강속도 측정은 높이 2.08m, 직경 0.35m의 원형아크릴 수조에서 실시하였다. 좁은 수조에서 안정된 낙하가 가능하도록 모형 내장에 원형의 소형침자를 매달아 총 20회를 반복하여 측정하였는데, 초기의 가속도 영역 (0m－0.
대상 데이터
- 수질조사를 위한 채수는 Van-don 채수기를 이용하였는데, 시료는 채수 직후 고정을 요하는 항목은 현장에서 고정하였으며, 냉장 상태로 실험실까지 운반하였다. 모든 화학성분은 기본적으로 해양환경공정시험법 (MLTM, 2005)에 명시된 방법을 바탕으로 분석하였으며, 채수 후 현장에서 측정 가능한 항목은 현장에서 측정하였다.
- 울릉도 주변 해역에서의 물리화학적 해양환경은 수온, 탁도, 용존산소 등의 센서를 갖고 있는 8채널의 유향유속계 (RCM－9, Aanderra, Norway)를 사용하여 2009년 11월 6일 (음력 9월 20일)과 2010년 2월 22일 (음력 1월 9일)에 측정하였다. 연속 관측은 유향유속계를 수면하 5m층에 고정하여 약 23시간 동안 측정하였고, 층별 관측은 정선상태에서 로프에 매단 유향유속계를 층별로 내려 관측하였다.
- 퇴적물 조사를 위한 퇴적물 채취는 2009년 8월 25일에 그랩 채니기 (7L)를 사용하였다. 채취 위치는 장기간 오징어 내장을 투기해온 해역인 경북 울릉도 저동항 앞 해상과 천부 및 현포 주변 해역이었으며 (Fig.
이론/모형
- 수질조사를 위한 채수는 Van-don 채수기를 이용하였는데, 시료는 채수 직후 고정을 요하는 항목은 현장에서 고정하였으며, 냉장 상태로 실험실까지 운반하였다. 모든 화학성분은 기본적으로 해양환경공정시험법 (MLTM, 2005)에 명시된 방법을 바탕으로 분석하였으며, 채수 후 현장에서 측정 가능한 항목은 현장에서 측정하였다.
- 2m에 대하여 초당 30프레임의 디지털 비디오 카메라로 촬영하고 분석하였다. 모형 내장만의 침강속도는 Lee et al. (2010)의 모형미끼에 대한 침강속도 계산법을 이용하여 추정하였는데, 조류에 따른 오징어 내장의 산포 Hd (m)는 다음의 식으로 표현된다.
- ) 120kHz를 이용하여 통발 주위에 군집하는 어류들에 대한 음향자료를 기록하였다. 음향자료는 오징어 내장을 넣은 통발에 수중에 계류시키기 전과 후로 나누어 취득하였으며, 얻어진 음향자료는 어류 Echo분석기법 중의 하나인 개체어 분석 기법 (Single target detection analysis)을 이용하여 분석하였다. 사용된 과학 어군탐지기의 사양 및 개체에코 추정을 위한 시스템의 설정은 Table 2와 같다.
성능/효과
- 3종의 오징어내장 모형으로부터 추정한 오징어내장의 침강속도는 Type A가 0.17 (S.D.〓0.009), Type B가 (S.D.〓0.008), Type C가 0.1 (S.D.〓0.004)로, 오징어 내장의 평균 침강속도는 0.13cm/s (S.D.〓0.0127)이었다 (Table 7). 2009년 11월 6일 (음력 9월 20일)과 2010년 2월 22일 (음력 1월 9일)에 측정한 오징어 내장 투기지점의 유향 및 유속은 Fig.
- 6의 (a)는 오징어 내장 통발을 현수하기 전이고, (b)는 현수한 후를 나타낸 것으로, 위의 Echogram은 분석 전의 Echogram을 나타낸 것이고, 아래는 개체어 분석을 실행하여 개체어로 추정되는 Echogram만을 추출한 것이다. Echogram을 보면, 음향자료를 수집하기 시작하였을 때에는 약 5－10m 수층에 약간의 개체 신호가 탐지되었고, 낚시를 이용한 어획이 시작된 시점 (에코그램의 중반부) 부터는 개체어 신호가 다소 증가하는 현상을 나타내었다.
- 개체에코분석기법을 이용하여, 오징어 내장을 넣은 통발을 현수하기 전에 탐지된 개체어는 약 4.3배의 개체어 신호가 탐지되어 오징어 내장에 의한 어류 군집효과가 있음이 확인되었다. 음향반사강도 빈도분포 120kHz에 대한 전갱이의 평균반사강도와 평균체장과의 관계는 TS(dB)〓20logTL－65.
- 오징어 내장을 넣기 전인 (a)와 비교해보면 Echo신호가 두드러지게 많아진 것을 알 수 있으며, 개체어 분석 결과에서도 개체어로 추정 되는 많은 Echo신호가 기록되어, 오징어 내장에 의한 어류 군집효과가 있음이 확인되었다. 군집된 개체어는 오징어 내장 통발에 주위에 군집하는 개체어 이외에도 전 수층에 걸쳐 개체어가 많아지는 현상을 나타내었고, 수심과 개체어의 음향반사강도 사이에는 특이한 상관관계 없이 전수층에 대하여 고르게 분포하였다.
- 정점별 수질조사 결과, 해수수질은 일반 해수와 비슷하였는데, 오징어 내장 투기지역인 저동 앞 해역을 포함한 모든 정점에서 해수의 화학적산소용구량 (COD), 총질소 (TN)는 1등급수에 해당하였다. 또한, 퇴적물 내에 있는 조지방 함량은 채니 시기와 채니 장소에 따라 약간의 차이를 보이고 있으나, 대체로 오차범위 내에서 비슷한 값을 나타내었고, 멜라닌 함량은 오징어 어기 전과 후로 나누어 비교하였을 경우 비슷하였으며, 타 해역과 비교하였을 경우에도 울릉도 해역이 약간 낮은 값을 나타내었다.
- 조사정점별 수질조사 결과는 Table 5와 같다. 수질조사 결과 조사정점의 해수수질은 일반 해수와 비슷하였으며, 특이점은 발견되지 않았다. 오징어 내장을 투기해 왔던 저동 앞 해역에서 해수의 화학적산소용구량 (COD)은 1m층에서 평균 0.
- 오징어 내장 모형으로부터 추정한 오징어 내장의 평균 침강속도는 0.13cm/s (S.D.〓 0.0127)이었고, 측정일의 최대유속에서는 수심에 대해 약 2배－2.5배의 거리까지 산포하는 것으로 나타났는데, 측정일 조석주기를 고려한다면 대조기에는 좀 더 먼 거리까지 산포될 것으로 판단된다.
- 해저면 가까이에서 진하게 나타나는 Echo는 오징어 내장을 넣은 통발에 의한 것이고, 중층에 복잡하게 나타난 Echo는 군집한 어류에 의한 것이다. 오징어 내장을 넣기 전인 (a)와 비교해보면 Echo신호가 두드러지게 많아진 것을 알 수 있으며, 개체어 분석 결과에서도 개체어로 추정 되는 많은 Echo신호가 기록되어, 오징어 내장에 의한 어류 군집효과가 있음이 확인되었다. 군집된 개체어는 오징어 내장 통발에 주위에 군집하는 개체어 이외에도 전 수층에 걸쳐 개체어가 많아지는 현상을 나타내었고, 수심과 개체어의 음향반사강도 사이에는 특이한 상관관계 없이 전수층에 대하여 고르게 분포하였다.
- 5와 같다. 오징어 내장의 산포는 최저유속에서는 수심에 대하여 약 0.1배 정도 수평으로 이동되어 투기지점에 떨어지는 것으로 나타났으나, 최대유속에서는 수심에 대해 약 2배－2.5배의 거리까지 산포하는 것으로 나타났으며, 유향유속을 측정한 날의 조석주기를 고려한다면 대조기에는 좀 더 먼 거리까지 산포될 것으로 판단된다.
- 옛날부터 오징어 내장의 투기가 이루어졌던 저동항 앞 해역의 수심별 해수환경특성은 Table 4와 같다. 유속은 8.8－41.8cm/s를 나타냈으며, 수면에서의 유속이 가장 약하고 수층의 깊이가 깊어질수록 유속이 증가하는 경향을 보였다. 수온은 8.
- 3배의 개체어 신호가 탐지되어 오징어 내장에 의한 어류 군집효과가 있음이 확인되었다. 음향반사강도 빈도분포 120kHz에 대한 전갱이의 평균반사강도와 평균체장과의 관계는 TS(dB)〓20logTL－65.6이었다. 음향반사강도 분포를 보면약－41dB을 중심으로 모드가 나타났는데, 위 식을 이용하여 음향반사강도 값을 어체장으로 환산하면 군집한 전갱이의 평균체장은 약 17cm로 추정되었다.
- Lee and Shin (2005)은 과학어군 탐지기 50kHz, 70kHz, 75kHz, 120kHz, 200kHz를 이용하여, 한반도 주변에 서식하는 어류에 대한 음향산란특성을 측정하여 보고하였다. 이 연구에 보고된 120kHz에 대한 전갱이의 평균반사강도와 평균체장과의 관계는 TS(dB)〓20logTL－65.6이었다. 음향반사강도 분포를 보면 약 －41dB을 중심으로 모드가 나타났는데, 위 식을 이용하여 음향반사강도 값을 어체장으로 환산하면 군집한 전갱이의 평균체장은 약 17cm로 추정되었다.
- 오징어 가공 부산물이 투기된 해역의 물리화학적 해양환경조사 및 퇴적물 분석을 실시함과 동시에 침강특성 추정을 통한 산포 및 어류의 유집특성에 대하여 검토하므로서, 해양투기물로서의 해양환경과 주변생물에 대한 영향을 파악하고자 하였다. 정점별 수질조사 결과, 해수수질은 일반 해수와 비슷하였는데, 오징어 내장 투기지역인 저동 앞 해역을 포함한 모든 정점에서 해수의 화학적산소용구량 (COD), 총질소 (TN)는 1등급수에 해당하였다. 또한, 퇴적물 내에 있는 조지방 함량은 채니 시기와 채니 장소에 따라 약간의 차이를 보이고 있으나, 대체로 오차범위 내에서 비슷한 값을 나타내었고, 멜라닌 함량은 오징어 어기 전과 후로 나누어 비교하였을 경우 비슷하였으며, 타 해역과 비교하였을 경우에도 울릉도 해역이 약간 낮은 값을 나타내었다.
후속연구
- 그럼에도 불구하고 울릉도 주변의 바다 밑이 썩지 않고 우리나라 해역 기준의 1급수 수질을 유지하는 것을 보면 바다로 배출된 오징어 내장의 대부분이 방어 등 주요어종의 먹이로 그리고 여러 가지 미생물의 먹이로 활용되었음을 의미한다고 볼 수 있다. 따라서 오징어 내장이 저동항 방파제 바깥쪽 수심 40－100m 부근에서 조금씩 뿌려진다면 이 오징어 내장으로 인한 해저 지질 오염은 발생되지 않으며, 이들 오징어 내장은 해양환경에 악영향을 끼치기보다는 어류의 먹이 특히 지방질 공급원으로 사용될 수 있어 어류의 성장에 도움이 될 수 있을 것으로 생각된다.
- 따라서 울릉도에서 최근 3년 정도의 오징어의 평년생산량 수준이 양륙되어 가공처리되고 그 부산물인 오징어 내장이 저동항 방파제 바깥쪽 수심 40－100m 부근에서 조금씩 뿌려진다면 이 오징어 내장으로 인한 해저 지질 오염은 발생되지 않으며, 이들 오징어 내장은 해양환경에 악영향을 끼치기보다는 어류의 먹이 특히 지방질 공급원으로 사용될 수 있어 어류의 성장에 도움이 될 수 있을 것으로 생각된다.
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