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문제 정의
- 따라서 본 연구에서는 원격무선추적 자료를 바탕으로 우리나라의 농촌지역에 서식하는 삵의 행동권, 서식지 선택, 개체군 위협요인을 파악하여 삵의 개체군 및 서식지 보전을 위한 연구와 정책의 수립에 기여하고자 하였다.
- 또한 삵의 행동권 내 서식지 선택 특성을 파악하기 위하여 무선추적 좌표들의 공간분포를 살펴보았다. 이를 위하여 최근린분석법(Nearest Neighbor Distance Method)을 활용하였다.
- , 2001). 본 연구에서는 생태적 공간 구조의 분석을 통해 이를 파악하고자 하였다. 연구 대상지의 삵 행동권 내에는 농촌의 인간 주거지가 다양하게 분포하고 있으며, 이러한 주거지 분포에 따른 삵 서식지의 안정성을 파악하기 위하여 주거지와 삵 위치 간의 공간적 상관관계를 살펴보았다.
- 본 연구에서는 생태적 공간 구조의 분석을 통해 이를 파악하고자 하였다. 연구 대상지의 삵 행동권 내에는 농촌의 인간 주거지가 다양하게 분포하고 있으며, 이러한 주거지 분포에 따른 삵 서식지의 안정성을 파악하기 위하여 주거지와 삵 위치 간의 공간적 상관관계를 살펴보았다. 이를 위하여 두 공간변수 간 서로 배척하거나 응집되는 정도를 나타내는 이변수 점형태 분석(Bivariate Point Pattern Analysis)을 실시하였다.
제안 방법
- 삵의 포획은 2004년 10월부터 2005년 5월까지 8개월 동안 실시하였다. 6곳의 포획 대상지마다 5지점에 트랩을 설치하였으며, 트랩은 Havahart Live Trap(Havahart Inc.)과 Soft Catch Trap(Victor Inc.)을 이용하였다. 포획을 위한 미끼는 닭고기, 돼지고기, 살아있는 메추라기를 이용하였으며, 매일 아침 포획여부를 확인하고 미끼를 교체하였다.
- 또한 원격무선추적 중에 파악된 삵의 사망원인을 분석하고, 서식지 선택 분석 결과, 연구대상지의 도로현황, 연구대상지에서의 로드킬 자료, 국내외의 삵 개체군 위협요인과 관련한 자료를 검토하여 삵의 개체군 위협요인을 고찰하였으며, 이를 통해 농촌지역에 서식하는 삵의 개체군 및 서식지 관리방안을 제시하였다.
- 연구대상지의 서식지 유용성을 파악하기 위해서는 연구 대상지의 경계 설정이 필요하며 이때의 경계는 트랩이 설치되었던 도로로 부터의 버퍼를 형성하여 결정하였다. 버퍼의 폭은 분석 대상 야생동물의 행동권 너비를 적용하였으며(Chamberlain and Leopold, 2000; Chamberlain et al., 2002), 본 연구에서는 포획된 삵의 전체 행동권(MCP 100%) 중 가장 넓은 폭인 3.6km를 적용하였다. 이렇게 설정된 연구대상지의 토지피복은 산림 61.
- 삼각측량을 응용한 방법은 해당 동물이 위치한 곳까지 직접 찾아가기 어려운 경우에 많이 사용되며 추적한 동물의 위치 오차가 큰 단점이 있다. 본 연구에서는 연구 대상지 내에 농로와 임도가 발달되어 있어 차량을 이용해 위치를 계속 추적해 간 후 1/5,000 수치지도와 GPS(GPSⅤ, Garmin Inc.)를 이용해 동물의 위치 좌표를 기록하는 방법을 이용하였다. 또한 차량에서 내려 연구자가 지나치게 동물에 접근할 경우 해당 동물의 행동에 영향을 줄 수 있기 때문에 가능한 한 차량에서 내리지 않고 다른 장소로 곧바로 이동하였다.
- 2010). 이를 통해 주거지 분포에 따른 삵 행동권의 영향을 파악하였다. 주거지 정보는 1:25,000 수치지형도의 주거지 레이어에서 추출하였으며 공간분석을 위하여 ArcGIS10.
- 전파발신기가 부착된 삵의 무선추적을 통해 각 개체별로 일주일에 3~4일간 주간과 야간에 1회씩 위치를 확인하였다. VHF 안테나를 이용한 원격무선추적의 방법은 원거리에서 삼각측량방법을 응용한 방법과 발신기에서 나오는 전파의 각도를 계속 추적하여 해당 동물의 위치까지 찾아가는 방법으로 나뉜다(Mech and Barber, 2002).
- 4km 길이) 주변의 6개 지점에서 시도되었다. 포획 시도 지점은 서로 5km 이상 거리를 두어 연구대상지의 전반적인 환경을 반영하도록 하였다. Figure 1의 북쪽으로부터 남원시 운봉읍 사치재, 남원시 산동면 부절리, 남원시 주천면 초촌리, 구례군 구례읍 대산리, 구례군 구례읍 냉천리, 구례군 간전면 파도리에 해당한다.
- 포획을 위한 미끼는 닭고기, 돼지고기, 살아있는 메추라기를 이용하였으며, 매일 아침 포획여부를 확인하고 미끼를 교체하였다. 포획된 개체 중 2개체는 현장에서 마취를 하여 체중 등 기초 자료를 측정하고, 목에 전파발신기를 부착한 후 즉시 방사하였다. 마취는 Ketamine 0.
- )을 이용하였다. 포획을 위한 미끼는 닭고기, 돼지고기, 살아있는 메추라기를 이용하였으며, 매일 아침 포획여부를 확인하고 미끼를 교체하였다. 포획된 개체 중 2개체는 현장에서 마취를 하여 체중 등 기초 자료를 측정하고, 목에 전파발신기를 부착한 후 즉시 방사하였다.
- 환경부에서 제공하는 중분류토지피복도를 활용하여 산림, 논, 밭, 초지, 개발지역(시가화건조지역), 수역(습지는 초지로 분류)의 6개로 서식지를 구분하였으나 개발지역과 수역에는 삵의 위치좌표가 전혀 포함되지 않아 산림, 논, 밭, 초지 4가지의 분류를 대상으로 삵의 서식지 선택에 대한 선호도를 분석하였다. 이 중 토지피복도 대분류에서 초지, 습지, 나지에 해당되는 지역을 초지로 할당하였으며, 농업 지역의 하우스재배지, 과수원, 기타재배지는 밭으로 할당하였다.
대상 데이터
- 포획된 개체 중 2개체는 현장에서 마취를 하여 체중 등 기초 자료를 측정하고, 목에 전파발신기를 부착한 후 즉시 방사하였다. 마취는 Ketamine 0.10㎖/㎏과 Rompun 0.05㎖/㎏를 혼합하여 사용하였다. 발신기는 VHF용 ATX150AA(Wildsystem Inc.
- 차량에 의한 교통사고는 삵의 주요 사망 원인이 될 수 있을 것으로 판단된다. 본 연구에서 무선추적 된 5개체 중 3개체가 사망하였는데, 사망원인으로서 1개체는 발신기 부착 12일 후에 논 가운데의 볏짚 속에서 사체로 발견되었으나 사망원인은 파악되지 못하였고, 나머지 2개체는 로드킬로 사망하였다. 무선추적 중 왕복 2차선 도로는 5개체 모두 횡단하며 생활하였으며, 이중 ‘A’ 개체는 88고속도로, ‘B’개체는 4차선 산업도로, ‘D’ 개체는 4차선 산업도로와 88고속도로를 모두 횡단하였다.
- 따라서 본 연구대상지가 포함된 지리산권의 도로 3km 당연간 최소 1개체의 삵이 희생되고 있음을 알 수 있다. 본 연구에서 수행한 삵 3개체의 행동권 내에는 총 9.52km의 왕복2차선 이상의 도로가 존재하고 있다. 그러므로 3개체의 행동권 내에서 연간 최소 1개체의 로드킬 가능성이 유추되어서, 본 연구에서 무선추적 한 5개체 중 2개체가 로드킬로 사망한 것이 결코 우연에 의해 과장된 결과라고 보기 어렵다.
- 삵은 국내의 깊은 산림부터 농촌 및 해안에 이르기까지 폭 넓게 분포하지만(Woon et al., 2004; Choi and Choi, 2007), 본 연구에서는 삵의 가장 일반적 서식지인 농촌지역을 대상으로 하였다. 연구대상지는 지리산 인근의 농촌지역으로서 88고속도로(27.
- 삵의 포획은 2004년 10월부터 2005년 5월까지 8개월 동안 실시하였다. 6곳의 포획 대상지마다 5지점에 트랩을 설치하였으며, 트랩은 Havahart Live Trap(Havahart Inc.
- 연구 대상지 내 3곳에서 4개체를 포획하였으며, 이외의 1개체는 포획대상지에서 가까운 88고속도로에서 차량과의 경미한 충돌로 구조되어 총 5개체에 전파발신기를 부착하였다(Table 1). 이 중 1개체는 발신기 부착 12일 후에 원인 미상의 사체로 발견되었으며 수집된 좌표 수가 8개에 불과 하여 분석에서 제외하였다.
- , 2004; Choi and Choi, 2007), 본 연구에서는 삵의 가장 일반적 서식지인 농촌지역을 대상으로 하였다. 연구대상지는 지리산 인근의 농촌지역으로서 88고속도로(27.1km), 19번국도(왕복4차선 30.0km, 왕복2차선 12.3km)가 지나고 있으며, 삵에 전파 발신기를 부착하기 위한 포획작업은 이 세 도로(총 68.4km 길이) 주변의 6개 지점에서 시도되었다. 포획 시도 지점은 서로 5km 이상 거리를 두어 연구대상지의 전반적인 환경을 반영하도록 하였다.
데이터처리
- D 값은 -1에서 +1의 사이 값으로 표현되며-1에 가까울수록 강하게 회피하며 +1에 가까울수록 강하게 선호함을 의미하고, 0에 가까울수록 서식지 가용 비율에 맞게 이용됨을 의미한다. 또한 D 값이 선호도에 차이가 있다고 할 수 있는지를 알기 위해 단일표본 t검정(n = 행동권 분석 개체 수)을 실시하였다.
- 연구 대상지의 삵 행동권 내에는 농촌의 인간 주거지가 다양하게 분포하고 있으며, 이러한 주거지 분포에 따른 삵 서식지의 안정성을 파악하기 위하여 주거지와 삵 위치 간의 공간적 상관관계를 살펴보았다. 이를 위하여 두 공간변수 간 서로 배척하거나 응집되는 정도를 나타내는 이변수 점형태 분석(Bivariate Point Pattern Analysis)을 실시하였다. 이는 주로 두 개체 간이나 하나의 개체군과 다른 공간변수들 간의 상호 공간분포패턴을 분석하기 위하여 주로 활용된다(Haase, 2001; Fortin and Dale, 2005; Jang et al.
- 이를 통해 주거지 분포에 따른 삵 행동권의 영향을 파악하였다. 주거지 정보는 1:25,000 수치지형도의 주거지 레이어에서 추출하였으며 공간분석을 위하여 ArcGIS10.0 (ESRI Inc.)과 SPPA(Spatial Point Pattern Analysis) 2.0.3버전을 사용하였다.
이론/모형
- 또한 kernel 추정량은 평활모수(smoothing parameter)가 매우 중요하며(Worton, 1989), 이때 최소자승 교차검증(least squares cross validation)을 선택하는 것이 최상의 결과를 도출한다(Seaman and Powell, 1996). 따라서 본 연구에서 kernel 방식을 이용해 행동권을 분석함에 있어서 고정 kernel 추정량과 최소자승 교차검증법을 선택하였다. 최소 볼록다각형(MCP, Minimum Convex Polygon)행동권의 계산은 추적된 위치 좌표들 중 가장 바깥에 위치한 점들을 연결시켜 만들어진 다각형의 면적을 계산한다.
- Compositional analysis와 Jacobs index 방식은 결과가 유사하며 단순 비율 비교 보다 효과적이고, Compositional analysis의 경우 분석 되는 개체의 수가 6 이상이고 서식지 분류의 수와 최소한 같아야 하는 제한사항이 있다(Kauhala and Auttila, 2010). 본 연구에서는 Jacobs index 방식을 이용하여 서식지 선호도를 분석하였다.
- 서식지 선택(habitat selection)은 한 동물이 서로 다른 스케일로 서식지를 이용할 때 본능 또는 학습에 따라 연속적으로 행동을 결정하는 계층적 방식이다(Hutto, 1985). 본 연구에서는 Johnson(1980)이 제시한 1~4단계의 서식지 선택 과정을 따랐으며, 원격무선추적에 의한 자료는 이중 2단계와 3단계의 서식지 선택 분석에 활용된다. 경관 내에서 서식지를 선택하는 것은 2단계 선택으로서 본 연구대상지와 행동권의 서식지 구성을 비교함으로써 이루어지며, 행동권 내에서의 서식지 선택은 3단계 선택으로서 행동권과 행동권 내 핵심공간과의 서식지 구성을 비교함으로서 이루어진다.
- 서식지 선택 특성을 파악하기 위한 환경변수별 주제도는 환경부의 토지피복도와 국토지리정보원의 1/25,000 수치지도를 활용하였으며, 주제도의 편집과 분석은 ArcGIS10.0(ESRI Inc.)을 이용하였다.
- Kauhala and Auttila(2010)에 의하면 서식지 선택 연구에서 연구대상지와 행동권을 비교함에 있어서는 kernel 95% 행동권을 활용하며, 행동권과 핵심공간을 비교할 때는 MCP 100%와 kernel 50%를 활용하는 것이 보다 효과적임을 밝혀낸바 있어 본 연구에서도 이를 따랐다. 서식지 선호도 연구에서는 주로 Compositional analysis(Aebischer et al. 1993), 비율 비교(서식지 이용 비율 / 서식지 가용 비율), Jacobs index 방식(Jacobs, 1974)을 사용한다. Compositional analysis와 Jacobs index 방식은 결과가 유사하며 단순 비율 비교 보다 효과적이고, Compositional analysis의 경우 분석 되는 개체의 수가 6 이상이고 서식지 분류의 수와 최소한 같아야 하는 제한사항이 있다(Kauhala and Auttila, 2010).
- 또한 삵의 행동권 내 서식지 선택 특성을 파악하기 위하여 무선추적 좌표들의 공간분포를 살펴보았다. 이를 위하여 최근린분석법(Nearest Neighbor Distance Method)을 활용하였다. 최근린분석법은 공간상의 어느 한 지점으로부터 가장 가까운 지점들 간의 거리를 순차적으로 나타내어, 수집된 위치자료들이 집중되어 있는지 혹은 분산되어 있는지를 나타낸다(Fortin and Dale, 2005).
- 최소 볼록다각형(MCP, Minimum Convex Polygon)행동권의 계산은 추적된 위치 좌표들 중 가장 바깥에 위치한 점들을 연결시켜 만들어진 다각형의 면적을 계산한다. 행동권 계산에는 ArcGIS(ESRI Inc.)용 Extension인 HRT(The Home Range Tools)를 이용하였다.
- 행동권은 Fixed Kernel Method 95%(K 95)(Worton, 1989)와 Minimum Convex Polygon 100%(MCP 100)(Mohr, 1947)에 의해 계산되었으며, 행동권의 다른 공간보다 자주 이용되는 핵심 공간(core area)은 Fixed Kernel Method 50%(K 50)(Kauhala and Auttila, 2010)를 적용하였다. Worton(1995)는 kernel 밀도 추정량을 행동반경 추정량으로 이용하는 것이 조화평균(harmonic mean)보다 유리한 것으로 평가하였으며, Seaman and Powell(1996)은 고정(fixed)과 가변(adaptive) kernel 추정량 중 고정 kernel 추정량이 편향이 거의 없고 추정량의 오차가 가장 적음을 밝혀냈다.
성능/효과
- 3개체의 행동권을 분석한 결과 평균 2.64±1.99㎢(K 95)와 3.69±1.34㎢(MCP 100)를 나타내었으며, 핵심공간은 평균 0.64±0.47㎢(K 50)을 나타내었다.
- 농촌지역의 주거지와 토지피복의 분포가 삵의 행동권에 어떠한 영향을 주는지 파악하기 위해 이변수 점형태 분석을 실시한 결과 ‘A’ 개체만이 주거지역을 유의미하게 회피하는 것으로 나타났으며, 나머지 ‘B’, ‘C’ 개체는 가까운 거리에서 회피하는 경향을 보이지만 유의미한 결과를 내타내지는 않았다(Figure 4, 5).
- 첫째, 삵의 개체군을 지속적으로 외부에 공급하는 공급처(source)와 개체군이 지속적으로 소멸해가는 수용처(sink)를 연결하는 생태축이 보전되어야 한다. 둘째, 로드킬은 삵의 개체군을 직접적으로 감소시킬 수 있는 핵심요인으로 판단되며 이를 효과적으로 예방하기 위해서는 하천변 초지 또는 인근의 개체군 공급처와 연결되는 곳에 건설된 도로에 생태통로 및 로드킬 방지 울타리가 우선적으로 설치되어야 한다. 마지막으로, 논의 토지피복 비율이 높고 산림이 마을주위에만 소규모로 존재하여 삵의 안정적 서식이 어려운 지역에서는 하천변에 있는 억새밭 등의 초지가 생존에 매우 중요한 서식지 구성요소 이므로 들불을 놓아 태우거나 하천 부지 개발 등을 통해 훼손하지 않아야 한다.
- Choi(2007)에 의하면 본 연구 대상지가 포함된 지리산권 119km 도로에서 2년 6개월 동안 103개체의 삵 로드킬이 사체로 확인된 바 있으며, 조사 중 누락이 되거나 도로 밖에서 죽어 확인이 안 된 경우를 더하면 실제는 이보다 많다. 따라서 본 연구대상지가 포함된 지리산권의 도로 3km 당연간 최소 1개체의 삵이 희생되고 있음을 알 수 있다. 본 연구에서 수행한 삵 3개체의 행동권 내에는 총 9.
- 또한 본 연구에서 행동권 분석을 한 삵 3개체의 행동권을 합한 면적이 7.92㎢(K 95)와 11.06㎢(MCP 100)로서 중간 값인 9.49㎢를 3개체의 행동권 면적으로 볼 때, 이 공간 내에 9.52km의 도로가 존재 하므로 1.00km/1㎢의 도로 밀도를 보이고 있다. 한편 우리나라의 도로 밀도가 1.
- 서식지 선택, 토지피복 유형, 주거지 분포와 관련한 분석 결과를 종합해 보면, 삵은 서식지 내에 토지피복 유형이 다양하게 분포하는 경우 인간의 주거지 영향을 효과적으로 회피할 수 있다. 한편 논은 추수 등의 농경활동에 의한 서식지 상황의 급격한 변화로 인하여 안정적 서식지 기능이 어려울 수 있다.
- 6km를 적용하였다. 이렇게 설정된 연구대상지의 토지피복은 산림 61.2%, 논 19.5%, 밭 8.0%, 개발지(주거지, 도로 등) 4.9% 순으로서 일반적인 국내 농촌 지역의 상황과 유사하다고 판단하였다.
- 31)을 회피하는 것으로 나타났다(Table 2). 즉, 서식지 선택의 2단계와 3단계 모두 초지는 삵에게 매우 선호되는 서식지 유형인 반면에 산림과 논은 서식지 선택 단계에 따라 선호와 회피가 달라졌다.
- 결론적으로, 본 연구를 통해 제시하는 농촌지역의 삵 개체군을 안정적으로 유지하기 위한 관리방안은 다음과 같다. 첫째, 삵의 개체군을 지속적으로 외부에 공급하는 공급처(source)와 개체군이 지속적으로 소멸해가는 수용처(sink)를 연결하는 생태축이 보전되어야 한다. 둘째, 로드킬은 삵의 개체군을 직접적으로 감소시킬 수 있는 핵심요인으로 판단되며 이를 효과적으로 예방하기 위해서는 하천변 초지 또는 인근의 개체군 공급처와 연결되는 곳에 건설된 도로에 생태통로 및 로드킬 방지 울타리가 우선적으로 설치되어야 한다.
후속연구
- (2008)에 의해 분류학적 검토 및 지리적 변이 연구, Lee(2008)에 의한 먹이분석 연구, 서식지 적합성 분석(Lee and Song, 2008)과 서식지 모형연구(Rho, 2009) 및 Woo(2010)에 의해 삵 1개체에 대한 원격무선추적 연구가 이루어 진 바 있다. 그러나 이러한 연구를 진행함에 있어서 국내에 서식하는 삵의 생태적 특성에 대한 기초자료가 매우 부족하여 효과적인 연구가 어려웠으며, 특히 GIS 분석을 통한 서식지 적합성 분석과 모형 개발의 진전에 한계가 있었다.
- (1999)은 kernel 방식을 이용해 행동권을 분석할 경우 평균 크기의 편향을 줄이기 위해 샘플의 수를 최소 30개로 제안한바 있다. 또한 차량과 충돌 후 치료된 개체는 원래 서식지로의 회귀 직후 로드킬로 사망함으로서 행동권 분석이 되지 못했다. 따라서 행동권 분석은 3개체(포획 장소 A, B, C 당 1개체)에 한해 이루어 졌다(Table 1).
- 둘째, 로드킬은 삵의 개체군을 직접적으로 감소시킬 수 있는 핵심요인으로 판단되며 이를 효과적으로 예방하기 위해서는 하천변 초지 또는 인근의 개체군 공급처와 연결되는 곳에 건설된 도로에 생태통로 및 로드킬 방지 울타리가 우선적으로 설치되어야 한다. 마지막으로, 논의 토지피복 비율이 높고 산림이 마을주위에만 소규모로 존재하여 삵의 안정적 서식이 어려운 지역에서는 하천변에 있는 억새밭 등의 초지가 생존에 매우 중요한 서식지 구성요소 이므로 들불을 놓아 태우거나 하천 부지 개발 등을 통해 훼손하지 않아야 한다.
- 본 연구에서는 그간 국내에서 부진했던 삵의 원격무선추적 자료를 활용하여 행동권, 서식지 선택, 개체군 위협요인을 파악하였으며, 향후 보다 많은 개체에 대한 자료를 바탕으로 성별, 지역별, 계절별 등의 다양한 분석이 이루어져 보다 세밀하고 효율 높은 관리 및 보호대책이 제시되어야 할 것이다.
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