[논문]음향조사기법을 이용한 수산자원 관리수면의 어류분포 및 인공어초지역의 어군위집조사

김현영; 황보규; 이유원; 신현옥; 권정노; 이경훈

doi:10.3796/ksft.2011.47.2.139

음향조사기법을 이용한 수산자원 관리수면의 어류분포 및 인공어초지역의 어군위집조사
Hydro-acoustic survey on fish distribution and aggregated fish at artificial reefs in marine ranching area 원문보기

한국어업기술학회지 = Journal of the Korean Society of Fisheries Technology, v.47 no.2, 2011년, pp.139 - 145

김현영 (국립수산과학원 시스템공학과) , 황보규 (부경대학교 해양산업개발연구소) , 이유원 (부경대학교 해양생산시스템관리학부) , 신현옥 (부경대학교 해양생산시스템관리학부) , 권정노 (국립수산과학원 자원관리과) , 이경훈 (국립수산과학원 시스템공학과)

Abstract ▼ AI-Helper

Hydro-acoustic survey was carried out to estimate a fish distribution at marine ranching area and aggregated fish schools at artificial reef area in Oeyeondo, Korea. The survey system was set up with DGPS system, scientific echo sounder (EK60, Simrad Co.), and ECDIS (Mecys. Co. LTD). A track survey and a random survey was respectively applied to the marine ranching area (474.4ha) and to the artificial reef area (within a radius of 300m). As the result, fish distribution and MVBS values in marine ranching area showed that created fisheries resources didn't come to be abundant yet as to appear fish distribution in all of the area. In the artificial reef area, it was, however, able to detect many fish school signals on the top of and around artificial reefs and to confirm the luring effect of artificial reefs.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

본 연구에서는 계량어군탐지기를 이용하여 현재 수산자원 관리수면 해역에 조성된 어류자원의 수준을 평가하기 위하여 어류분포를 추정함과 동시에, 인공어초가 집중적으로 부설된 위치에서 어군의 분포를 추정하여 인공어초에 대한 위집특성을 조사하고 분석하였다.
또한, 탐지된 어류들의 종별 체장조성자료도 필요하다. 본 연구에서는 수산자원 관리수면 내의 어류분포와 어초 시설지역의 어류위집현상을 파악하기 위하여 실시하였기 때문에 부설지역 어류의 자원량은 추정하지 않았다. 또한, 인공어초에 위집된 어군은 인공어초 외부뿐만 아니라 내부에 많이 체류하기 때문에 이와 같은 지역에서 어류 자원량을 추정하기 위해서는 계류식 음향시스템을 설치하여, 장기간에 걸쳐 관찰할 필요가 있으며, 이러한 조사법은 인공어초를 주야로 왕래하는 어류들의 생태습성까지 파악하는 것도 가능할 것이다 (Fabi and Sala, 2002).
이와 더불어, 수산자원 관리수면 내에서 음향에 탐지되는 어류의 종조성을 파악하고자 시험 어획조사를 실시하였다. 관리수면 내에는 인공 어초 부설로 인하여 어구의 운용이나 설치에 제한이 있었기 때문에, 망폭 50m, 망고 2m인 삼중 자망 (내망 Knot NY Td210 3합사 망목 60mm, 외망 Knot NY Td210 9합사 망목 360mm) 5폭을 이용하여, 관리수면과 가까운 위치에서 어획조사를 실시하였다 (Fig.

제안 방법

이와 더불어, 수산자원 관리수면 내에서 음향에 탐지되는 어류의 종조성을 파악하고자 시험 어획조사를 실시하였다. 관리수면 내에는 인공 어초 부설로 인하여 어구의 운용이나 설치에 제한이 있었기 때문에, 망폭 50m, 망고 2m인 삼중 자망 (내망 Knot NY Td210 3합사 망목 60mm, 외망 Knot NY Td210 9합사 망목 360mm) 5폭을 이용하여, 관리수면과 가까운 위치에서 어획조사를 실시하였다 (Fig. 1). 삼중자망을 이용한 어획조사는 음향조사를 실시한 날에 동시에 실시하였으며 투망 후 만 하루가 지난 다음 양망하였다.
또한, 인공어초 부설지점에 분포하고 있는 어류를 조사하기 위하여, ECDIS 상에서 인공어초가 집중적으로 설치된 지점을 중심으로 직경 300m의 원형조사영역을 설정하고, 선박이 조사 영역 내에서 벗어나지 않도록 확인하면서 음향 신호를 수신하였다 (Fig. 3). 이 때, 선속은 3–4knots이었으며, 조사일의 파고는 0.
보령시 외연도 수산자원 관리수면 해역에 조성된 자원의 수준을 평가하기 위하여 계량어군탐지기를 이용하여 현재 어류의 분포를 추정함과 동시에, 인공어초가 집중적으로 부설된 위치에서 어군의 분포를 추정하여 인공어초에 대한어군위집특성을 조사하였다. 음향조사시스템은 측정시스템과 계량어군탐지기 및 ECDIS로 구성하였으며, 관리수면 전체에 대한 정선관측과 어초부설지역에 대한 집중조사를 실시하였다.
1). 삼중자망을 이용한 어획조사는 음향조사를 실시한 날에 동시에 실시하였으며 투망 후 만 하루가 지난 다음 양망하였다. 이후 수집한 음향자료와 함께 관리수면의 어군분포 및 종구성을 추정하고, 이와 더불어 인공어초가 부설된 지역의 인공어초 부설형태와 어초주변에 체류하고 있는 어군의 분포양상을 추정하였다.
0m 아래에 설치하고, 그 상부에 측위센서를 설치하였으며, 조사정선을 따라 5–6knots로 항주하여 음향신호를 수신하였다. 음향자료로부터 관리수면에 서식하는 정착성 어류분포를 추정하기 위하여 해저부터 5m 층에 대해서만 분석하였다.
보령시 외연도 수산자원 관리수면 해역에 조성된 자원의 수준을 평가하기 위하여 계량어군탐지기를 이용하여 현재 어류의 분포를 추정함과 동시에, 인공어초가 집중적으로 부설된 위치에서 어군의 분포를 추정하여 인공어초에 대한어군위집특성을 조사하였다. 음향조사시스템은 측정시스템과 계량어군탐지기 및 ECDIS로 구성하였으며, 관리수면 전체에 대한 정선관측과 어초부설지역에 대한 집중조사를 실시하였다. 조사결과 어류분포는 수산자원 관리수면의 해역 전체에서 많은 어군신호가 탐지될 정도의 조성효과를 나타나지는 않았다.
삼중자망을 이용한 어획조사는 음향조사를 실시한 날에 동시에 실시하였으며 투망 후 만 하루가 지난 다음 양망하였다. 이후 수집한 음향자료와 함께 관리수면의 어군분포 및 종구성을 추정하고, 이와 더불어 인공어초가 부설된 지역의 인공어초 부설형태와 어초주변에 체류하고 있는 어군의 분포양상을 추정하였다.
주파수 38kHz의 송수파기를 Fig. 2와 같이 우현 중앙부 수면으로부터 1.0m 아래에 설치하고, 그 상부에 측위센서를 설치하였으며, 조사정선을 따라 5–6knots로 항주하여 음향신호를 수신하였다.

대상 데이터

조사는 2010년 10월 28일에 실시하였으며, 조사해역은 충남 보령 외연도 소규모 바다목장 해역으로 총 면적은 474.4ha이며, 수산자원 관리수면 내의 어류분포를 조사하기 위하여 조사해역 내에 동서 방향으로 총 5개의 조사정선을 설정하였다 (Simmonds and Maclennan, 2005).

성능/효과

7에 나타내었다. 계량어군탐지기로 추정한 조사 해역의 수심은 약 22m－27m정도 이었으며, 북쪽이 높고 남쪽으로 갈수록 수심이 깊어지는 형태를 보였다. 또한, Fig.
어초에 위집된 어군을 조사에서 사용한 주파수 38kHz는 지향각이 약 12°로 비교적 넓은 지향각을 가지고 있기 때문에 Multi–beam 시스템과 같이 어초의 세세한 형태를 구현하는 것은 불가능하다. 또한, 어군이 어초에 매우 근접하여 있을 때에는 어군의 음향신호를 어초와 분리하는 것은 어려우나, 본 조사에서는 Fig. 4에 나타난 바와 같이 수심이 얕기 때문에 음향빔의 지향 각의 영향이 작아서 그 형태를 비교적 뚜렷하게 관찰할 수 있었다. 왼쪽에 보이는 인공어초의 Echogram과 같이 인공어초의 골격형태로 인하여, 강한 층상 형태의 Echogram이 나타나기 때문에, 해저로부터의 높이와 형태로부터 어떤 종류의 어초임을 판단하는 것이 가능하였다
5에 나타내었다. 어획결과 총 어획된 종수는 11종이었고, 개체수는 67마리이었으며, 이 중 쥐노래미와 조피볼락이 각각 22.4% 삼세기가 7.5%를 차지하였고 이 외에 도다리, 망둥어, 광어 순이었다. 이외에도 회유성 어종으로 삼치가 22.
어초부설위치에 대한어류의 분포 위치를 보면 어류는 어초 상부 또는 어초 사이에서 채류 분포하는 것이 탐지 되었으며, 어초가 부설된 지점을 중심으로 조사 범위 반경 300m 내에서도 어군에 의한 다양한 음향신호가 탐지되었다. 인공어초 주변은 Fig. 3에 나타낸 조사정선 해역에 비해 상대적으로 더 많은 어군신호가 탐지되었으며, 주변부에서도 길고 강한 군형상을 한 대형의 어군이 탐지되었는데, 이것을 시험어획 결과로부터 추정해보면 멸치어군이 형성되면서 멸치를 섭이 하려고 내유한 삼치와 같은 표층성 어종으로 인공어초의 상층에 일시적으로 체류하는 것으로 볼 수 있으며, 낮에는 어초내에 야간에는 밖에서 할동하는 쥐 노래미, 조피볼락 삼세기 어종, 저층성 어종인 도다리, 망둥어, 광어 등의 어군이 어초주변을 둘러싸고 있는 형태로 보아 인공어초와 관련하여 체류하고 있는 것으로 판단된다. 이와 같이 인공어초 상부 또는 측면, 그리고 주변에서 다양한 어군신호가 탐지됨으로서 인공어초의 위집 효과에 대해서 확인이 가능하였다.
일반 적으로 정착성 어류는 섬 가까이의 비교적 얕은 암반지대에서 많이 발견되는데, 본 조사에서는 외연도나 횡견도 및 대청도 주변의 암반지역과 가까운 곳에서 어류의 분포가 높게 나타나지는 않았으며, 횡견도 북쪽으로 –60dB––50dB로 다소의 어군 분포가 탐지되었다.
음향조사시스템은 측정시스템과 계량어군탐지기 및 ECDIS로 구성하였으며, 관리수면 전체에 대한 정선관측과 어초부설지역에 대한 집중조사를 실시하였다. 조사결과 어류분포는 수산자원 관리수면의 해역 전체에서 많은 어군신호가 탐지될 정도의 조성효과를 나타나지는 않았다. 그러나, 어초부설 해역에 대한 집중 조사에서는 어초 상부 또는 어초 사이에서 어군신호가 탐지되었으며, 어초 주변 (반경 300m) 의 범위에서도 상대적으로 강한 어군신호가 탐지되므로서 인공어초에 대한 위집효과를 확인하는 것이 가능하였다.

후속연구

본 연구에서는 수산자원 관리수면 내의 어류분포와 어초 시설지역의 어류위집현상을 파악하기 위하여 실시하였기 때문에 부설지역 어류의 자원량은 추정하지 않았다. 또한, 인공어초에 위집된 어군은 인공어초 외부뿐만 아니라 내부에 많이 체류하기 때문에 이와 같은 지역에서 어류 자원량을 추정하기 위해서는 계류식 음향시스템을 설치하여, 장기간에 걸쳐 관찰할 필요가 있으며, 이러한 조사법은 인공어초를 주야로 왕래하는 어류들의 생태습성까지 파악하는 것도 가능할 것이다 (Fabi and Sala, 2002). 또한, 최근 어류와 같은 수중생물계측분야에서도 활용하기 시작한 Multi-beam 방식의 음향시스템 (Trenkel et al.
바다목장의 효과적인 추진을 위해서는 수산자원 관리수면의 어류자원을 조사하고 평가해 나갈 필요가 있는데, 이를 위해서는 서식종에 대한 지속적인 모니터링이 필요하다. 또한, 인공어초와 같은 부설물을 통하여 해역의 자월을 회복시키기 위해서는 인공어초 부설에 따른 효과를 조사할 필요가 있다.
또한, 인공어초에 위집된 어군은 인공어초 외부뿐만 아니라 내부에 많이 체류하기 때문에 이와 같은 지역에서 어류 자원량을 추정하기 위해서는 계류식 음향시스템을 설치하여, 장기간에 걸쳐 관찰할 필요가 있으며, 이러한 조사법은 인공어초를 주야로 왕래하는 어류들의 생태습성까지 파악하는 것도 가능할 것이다 (Fabi and Sala, 2002). 또한, 최근 어류와 같은 수중생물계측분야에서도 활용하기 시작한 Multi-beam 방식의 음향시스템 (Trenkel et al., 2008)을 적용한다면, 어초의 부설형태뿐만 아니라 이와 관련한 더욱 정밀한 어군의 시공간적 분포형상을 추정할 수 있을 것이다.
그러나, 어초부설 해역에 대한 집중 조사에서는 어초 상부 또는 어초 사이에서 어군신호가 탐지되었으며, 어초 주변 (반경 300m) 의 범위에서도 상대적으로 강한 어군신호가 탐지되므로서 인공어초에 대한 위집효과를 확인하는 것이 가능하였다. 앞으로 여러가지 탐지기법을 동시에 적용하고, 장기적인 관측을 수행하므로서 인공어초에 위집되는 어류의 생태학성 특성뿐만 아니라 조성된 자원량을 정확하게 추정하는 것이 가능할 것으로 판단된다.
현 단계에서 인공어초의 위집효과를 보다 정확 하게 조사하기 위해서는 기존에 수행하고 있는 시험어획 및 잠수조사와 함께 음향기법 및 해양 환경 측정기술 등과 같은 다양한 기법을 동시에 적용할 필요가 있으며, 이를 통하여 위집어류의 분포 및 이동행동을 파악하는 것이 인공어초를 통하여 조성된 자원의 정도를 파악하는데 매우 유용한 정보를 제공할 수 있을 것으로 판단된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	바다목장화 사업의 목적은 무엇인가?	이에 정부는 지난 1970년대부터 인공어초, 인조 해조장, 해중림 등을 부설하여 인위적인 수산 동식물의 서식공간을 조성하고, 해역별 특성에 맞는 수산생물을 방류하여 연안해역의 수산 자원량을 증대시키는 동시에 해양환경을 조사 하면서 지속 가능한 어업과 수산물을 공급하는 바다목장화 사업을 펼치고 있다. 바다목장화 사업은 해양생물자원의 지속 가능한 이용을 위해 바다의 자원을 회복시키고 증진시키는 국가전략사업으로, 전국 연안 5개소에 시범 바다목장을 조성하고, 중·장기적으로는 전 연안을 바다목장화하기 위하여 추진 중에 있다.
	정부는 200해리 경제수역 선포에 따른 연근해 수산업의 위기를 극복하기 위해 어떤 정책들을 펼치고 있는가?	이와 같은 어려움 극복하기 위해서, 연근해 자원을 효율적으로 관리하고 이용해야 할 뿐만 아니라, 연근해의 생산력 증대를 도모할 필요가 있다. 이에 정부는 지난 1970년대부터 인공어초, 인조 해조장, 해중림 등을 부설하여 인위적인 수산 동식물의 서식공간을 조성하고, 해역별 특성에 맞는 수산생물을 방류하여 연안해역의 수산 자원량을 증대시키는 동시에 해양환경을 조사 하면서 지속 가능한 어업과 수산물을 공급하는 바다목장화 사업을 펼치고 있다. 바다목장화 사업은 해양생물자원의 지속 가능한 이용을 위해 바다의 자원을 회복시키고 증진시키는 국가전략사업으로, 전국 연안 5개소에 시범 바다목장을 조성하고, 중·장기적으로는 전 연안을 바다목장화하기 위하여 추진 중에 있다.
	UN해양법협약으로 200해리 경제수역이 선포됨에 따라 우리나라 연근해 수산업은 어떤 어려움을 겪고 있는가?	UN해양법협약으로 200해리 경제수역 선포됨에 따라, 우리나라는 해외어장 축소로 인한 수산물 생산량 감소와 수산물 수입 자유화, 남획에 따른 수산자원의 감소, 연안환경오염의 증가, 어업인구 감소에 따른 연근해어업의 경쟁력 저하로 연근해 수산업은 날이 갈수록 어려워지고 있다. 이와 같은 어려움 극복하기 위해서, 연근해 자원을 효율적으로 관리하고 이용해야 할 뿐만 아니라, 연근해의 생산력 증대를 도모할 필요가 있다.

참고문헌 (7)

Simmonds, E.J. and D.N. MacLennan, 2005. Fisheries acoustics second edition, Blackwell Science Ltd, Fish and Aquatic Resources Series 10. pp. 437.
Akamatsu, T., H. Takahashi and A. Matsuda, 2002. A monitoring system for the aggregated fish group by an acoustic-visual combined method. Bull. Jap. Soc. Sci. Fish., 68 (5), 747-748.
Oh, T.Y., H.G. Cha, D.S. Chang, C.H. Hwang, Y.J. Nam, S.N. Kwak and M.H. Son, 2010. Seasonal variation na species composition of fishes communities in artificial unit at marine ranching area in the coastal waters off Jeju island, Korea. J. Kor. Soc. Fish. Tech., 46 (2), 139-147.

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Lee, J.W. and Y.S. Kang, 1994. Variation of fish community and fish density on artificial reefs. J. Kor. Soc. Fish. Tech., 27 (5), 535-538.
Choi, C.G., 2008. Marine communities around artificial reefs located in Itaka, Shikoku, Japan. J. Kor. Fish. Soc. 41 (3), 208-214.

원문보기 상세보기
Trenkel, V.M., V. Mazauric, and L. Berger, 2008. The new fisheries multibeam echosounder ME70: description and expected contribution to fisheries research. ICES J. Mar. Sci., 65, 645?655.

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Fabi, G. and A. Sala, 2002. An assessment of biomass and diel activity of fish at an artificial reef (Adriatic sea) using a stationary hydroacoustic technique. ICES J. Mar. Sci., 59, 411-420.

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표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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