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문제 정의
- 고라니는 한반도 전역에 많은 수가 고루 분포하는 것으로 알려져 있지만 고라니의 행동 및 생태에 대한 연구는 매우 미흡한 실정이며, 환경 요소에 따른 행동 특성에 대한 연구는 극히 미비하다. 따라서 고라니의 행동권에 관한 모니터링을 위해 무천위치추적 장치를 부착한 연구를 실시하였다. 고라니는 야간보다는 주간에 그리고 겨울과 봄이 여름과 가을보다 행동반경이 훨씬 더 큰 것을 알 수 있었다.
- 지금까지 고라니 행동권 분석을 위해 원격무선추적(Radio telemetry technique)을 시행한 연구는 극히 일부이며(Kim and Lee, 2011), 4계절의 위치데이터를 이용한 자료는 전무한 상태이다. 따라서 본 연구는 우리나라 고유종인 고라니를 대상으로 시간과 계절에 따른 행동권의 변화를 파악하고, 고라니의 토지 이용 형태를 분석하여 향후 고라니에 대한 생태학적 연구 및 서식지 관리에 필요한 연구 자료를 확보하고자 실시하였다.
제안 방법
- 고라니는 야간보다는 주간에 그리고 겨울과 봄이 여름과 가을보다 행동반경이 훨씬 더 큰 것을 알 수 있었다. 또한 고라니의 행동반경은 지역적인 특성을 나타내었으며, 토지피복도 분석결과 산림지역, 습지, 농경지역, 수역의 순으로 이용하였다. 이는 고라니의 먹이습성과 밀접한 관련이 있는 것으로 생각된다.
- 행동권 분석은 시간(주간 및 야간)과 계절 별로 나누어 분석하였다. 시간대별 활동을 분석하기 위하여 수집된 고라니의 GPS좌표 데이터를 주간(06:00~18:00)과 야간(18:00~06:00)으로 나누었으며 계절별 행동권은 겨울(1-2월), 봄(3-5월), 여름(6-8월), 가을(9-10월)로 구분하였다.
- 최소볼록다각형 방법을 이용하여 고라니의 주간 행동권(06:00-18:00)과 야간 행동권(18:00-06:00시)를 분석하였다. 그 결과 충청남도 보령시의 고라니 주간 행동권 면적은 44.
- 데이터 수집을 위해 포획된 고라니는 총 4마리로 2011년 8월, 2011년 12월, 2012년 10월, 2012년 1월에 생포용 안전올무와 마취총을 이용하여 포획하였다. 포획된 개체는 마취약으로 처리한 후 목 부분에GPS 원격무선장치를 고정시킨 후 방사하였다. 모니터링 장치는 휴대전화장치와 GPS를 기반으로 한 Telemetry이며 이를 기본으로 하여 만들어진 GPS-mobile 부착기를 연구 대상종인 고라니에 부착하였다.
- 행동권 분석은 시간(주간 및 야간)과 계절 별로 나누어 분석하였다. 시간대별 활동을 분석하기 위하여 수집된 고라니의 GPS좌표 데이터를 주간(06:00~18:00)과 야간(18:00~06:00)으로 나누었으며 계절별 행동권은 겨울(1-2월), 봄(3-5월), 여름(6-8월), 가을(9-10월)로 구분하였다.
대상 데이터
- 데이터 수집을 위해 포획된 고라니는 총 4마리로 2011년 8월, 2011년 12월, 2012년 10월, 2012년 1월에 생포용 안전올무와 마취총을 이용하여 포획하였다. 포획된 개체는 마취약으로 처리한 후 목 부분에GPS 원격무선장치를 고정시킨 후 방사하였다.
- 포획된 개체는 마취약으로 처리한 후 목 부분에GPS 원격무선장치를 고정시킨 후 방사하였다. 모니터링 장치는 휴대전화장치와 GPS를 기반으로 한 Telemetry이며 이를 기본으로 하여 만들어진 GPS-mobile 부착기를 연구 대상종인 고라니에 부착하였다. 이 장비는 750mA 리튬이온 배터리를 이용하여 전원이 공급되며 리튬이온 배터리를 포함한 추적장치의 총 무게는 50g이다.
- 본 연구는 충청남도 보령시에서 실시되었다. 충청남도 보령시는 우리나라 서해안에 위치한 지역으로 동경 125°32’~127°38’, 북위 36°10’~36°31’에 위치하고 있으며 면적은 569㎢로 충청남도 전체 면적의 6.
- 200,000회의 위치정보 저장이 가능한 32bit의 메모리를 가지고 있으며, 야생동물이 CDMA 통신이 어려운 지역에 머무를 경우에는 위치정보가 자동으로 저장이 되고 통신 가능한 지역으로 동물이 이동했을 때 저장된 위치정보가 이동 통신망으로 송신이 된다. 포획된 고라니의 GPS자료는 2011년 8월부터 2012년 10월까지 수집되었다. 하루에 2시간 간격으로 수집된 고라니의 GPS 좌표 데이터 3124개를 분석하였다(Table 1).
- 포획된 고라니의 GPS자료는 2011년 8월부터 2012년 10월까지 수집되었다. 하루에 2시간 간격으로 수집된 고라니의 GPS 좌표 데이터 3124개를 분석하였다(Table 1).
이론/모형
- 고라니의 행동권 분석은 추정된 위치 지점들 중 최외각 점들을 연결시켜 다각형을 형성하여 행동권 범위를 측정하는 최소볼록다각형(MCP: Minimum Convex Polygons) 방법과 선택한 위치데이터들의 밀도함수를 통해 밀도추정치를 구하는 커넬 방법(Kernel method)을 이용하여 분석하였다. 고라니 서식지 분석을 위하여 이용되는 토지피복도는 1:25,000 축척의 중분류 토지 피복도(환경부, 2001)를 이용하였으며, 자료에 대한 분석은 Arcview GIS 소프트웨어(ver. 3.1) 및 Spatial Extension for Arcview, ArcGIS 9.3.1, ArcGIS 10.0을 사용하였다.
- 고라니의 행동권 분석은 추정된 위치 지점들 중 최외각 점들을 연결시켜 다각형을 형성하여 행동권 범위를 측정하는 최소볼록다각형(MCP: Minimum Convex Polygons) 방법과 선택한 위치데이터들의 밀도함수를 통해 밀도추정치를 구하는 커넬 방법(Kernel method)을 이용하여 분석하였다. 고라니 서식지 분석을 위하여 이용되는 토지피복도는 1:25,000 축척의 중분류 토지 피복도(환경부, 2001)를 이용하였으며, 자료에 대한 분석은 Arcview GIS 소프트웨어(ver.
성능/효과
- 02㎢로 나타났으며 주간의 행동권이 야간보다 더 큰 것으로 나타났다. Kernel 밀도 추정함수의 95%, 50%를 구한 결과 주간은 0.24㎢, 0.05㎢였고, 야간은 0.26㎢, 0.05㎢로 Kernel 밀도 추정 함수의 95%에서는 야간의 행동반경이 더 컸으며 50%밀도 추정함수에서는 주간의 행동반경이 더 큰 것으로 나타났다. 한국에 서식하는 고라니의 주된 활동시간(activity time)은 저녁 6시부터 오전 6시까지 활발한 움직임을 보이며 새벽 3시와 4시 사이에 가장 활동성이 높고 낮에도 번번히 움직인다(손성원 등, 1999)는 기존의 결과와 일치함을 확인 할 수 있었다.
- Kernel 밀도추정함수95%의 면적은1.06㎢ 였으며 토지 이용빈도는 산림지역(0.97㎢, 91.9%), 습지, 농업지역, 초지, 수역의 순서대로 이용빈도가 나타났으며 시가화·건조지역과 나지는 이용빈도가 나타나지 않았다.
- 따라서 고라니의 행동권에 관한 모니터링을 위해 무천위치추적 장치를 부착한 연구를 실시하였다. 고라니는 야간보다는 주간에 그리고 겨울과 봄이 여름과 가을보다 행동반경이 훨씬 더 큰 것을 알 수 있었다. 또한 고라니의 행동반경은 지역적인 특성을 나타내었으며, 토지피복도 분석결과 산림지역, 습지, 농경지역, 수역의 순으로 이용하였다.
- 고라니의 계절별 행동권을 최소볼록다각형(MCP)방법으로 분석한 결과 봄은 44.15㎢, 여름은 0.04㎢, 가을은 0.01㎢ 겨울은 3.69㎢로 나타났으며 Kernel 밀도 추정함수의 95%를 구한 결과, 봄은 1.06㎢, 여름은 0.001㎢, 가을은 0.01㎢, 겨울은 1.41㎢로 나타났다.
- 고라니의 봄철 행동권의 면적을 구한 결과 44.15㎢로 나타났으며 산림지역의 면적이29.47 ㎢로 전체 토지 이용의 66.7%의 비율을 나타냈으며 습지(7.21㎢, 15.9%), 수역(2.96㎢, 6.7%), 농업지역(2.74㎢, 6.2%) 순으로 이용빈도가 나타났다. Kernel 밀도추정함수95%의 면적은1.
- 고라니의 야간 행동권(18:00~06:00)을 Kernel 밀도추정 함수를 이용하여50%과 95%인 구간을 분석한 결과 Kernel method 95%에 해당하는 총 면적은 0.26㎢로 산림지역(0.25㎢, 97.2%), 농업지역(0.01㎢, 2.1%), 습지지역(0.002㎢, 0.7%)이었다. Kernel 밀도추정치 50%에 해당하는 지역은 모두 산림지역이었으며 해당 지역의 면적은 0.
- 고라니의 주‧야간 행동권은 MCP방법으로 분석한 결과 주간은 44.10㎢, 야간은 30.02㎢로 나타났으며 주간의 행동권이 야간보다 더 큰 것으로 나타났다. Kernel 밀도 추정함수의 95%, 50%를 구한 결과 주간은 0.
- 10㎢로 나타났다(Table 4). 고라니의 주간 행동권 레이어에 중분류 토지피복을 중첩시켜 고라니의 주간 토지 이용상태를 분석한 결과 산림지역이 30.99㎢(70.3%)로 가장 높게 나타났으며 습지, 수역, 농업지역 순으로 이용 빈도가 나타났다.
- 고라니의 주간 행동권 레이어와 고라니의 야간 행동권을 중첩시켜 비교한 결과 주간보다 야간의 행동권 면적이 더 작았으며 주간과 야간의 행동권 면적의 차이는 14.08㎢로 나타났다.
- 고라니의 주간 행동권을 고정 Kernel 밀도추정함수를 이용하여 공간적으로 발견될 확률이 50%와 95%인 구간을 분석한 결과, 고라니가 발견될 95% 확률 지역은 산림지역(0.28㎢, 94.5%), 습지지역(0.01㎢, 3.1%), 농업지역(0.01㎢, 2.5%)이며 면적은 0.23㎢로 추정되었고 Kernel method 50%에 해당하는 지역은 0.05㎢로 산림지역으로 나타났다.
-
4. 고찰
고라니의 행동권을 최소볼록다각형(MCP) 방법을 이용하여 분석한 결과, 100%의 면적에서 총 행동권은 44.70㎢로 나타났으며 Kernel 밀도추정함수95%로 구한 면적은 0.28㎢, Kernel 밀도추정함수 50%로 구한 면적은 0.05㎢였다. Cooke and Farrell (1998)에 따르면 영국의 Whipsnade에서 연구된 고라니의 평균 행동권은 21ha(0.
- 8 %), 습지, 농업지역, 수역의 순으로 나타났다. 고정 Kernel 밀도추정함수 95% 해당하는 이용 면적은1.408㎢로 토지 이용상태를 분석한 결과 산림지역의 이용 면적은 1.08㎢(76.7%)였으며 습지(0.22㎢, 15.9%), 농업지역(0.07㎢, 5.2%), 수역, 나지의 순으로 이용빈도가 나타났다(Table 3).
- 최소볼록다각형 방법을 이용하여 고라니의 주간 행동권(06:00-18:00)과 야간 행동권(18:00-06:00시)를 분석하였다. 그 결과 충청남도 보령시의 고라니 주간 행동권 면적은 44.10㎢로 나타났다(Table 4). 고라니의 주간 행동권 레이어에 중분류 토지피복을 중첩시켜 고라니의 주간 토지 이용상태를 분석한 결과 산림지역이 30.
- 본 연구에서 총 행동권을 Kernel 밀도추정함수 95%로 구한 면적은 0.28㎢, Kernel 밀도추정함수 50%로 구한 면적은 0.05㎢였다. 대부도에서 연구된 고라니의 Kernel 밀도추정함수 50%에서 0.
- 04㎢)에 해당하였다. 여름철 행동권을 Kernel method 95%를 이용하여 분석한 결과 총 이용면적은 산림지역(0.001 ㎢)로 으로 나타났다.
- 최소볼록다각형(MCP)방법으로 추정한 계절별 행동권 크기는 봄>겨울>여름>가을의 순서대로 나타났으며 Kernel 밀도 추정함수의 95%로 추정한 행동권의 크기는 겨울> 봄>여름>가을의 순서로 나타났다.
- 최소볼록다각형방법을 이용하여 고라니의 4계절 행동반경을 나타낸 결과 봄>겨울>여름>가을 순으로 행동반경이 나타났으며, 여름과 가을철의 행동반경은 봄철과 겨울철에 비하여 움직임이 작은 것을 알 수 있다.
- 봄, 겨울의 행동권이 크게 나타난 것은 11월 이른 겨울철 번식기가 시작되어 봄철에 출산하기 때문이다(Cook and Farrell, 1998). 하지만 겨울의 행동권이 작다는 것을 감안한다면 본 연구의 고라니 행동반경은 기존의 연구보다 훨씬 큰 행동권을 가지고 있음을 알 수 있었다. 하지만 최소볼록다각형(MCP)방법은 최외각점들을 연결시켜 다각형을 형성한 것이기 때문에 행동권이 너무 넓게 설정될 수 있다는 단점이 있으므로 고라니의 실제 행동반경은 MCP방법으로 추정한 수치 보다 더 작을 것이라고 예상된다.
후속연구
- 이는 고라니의 먹이습성과 밀접한 관련이 있는 것으로 생각된다. 하지만 장비의 한계 및 포획의 어려움으로 제한된 연구결과를 도출하였으며 이에 대한 개선이 필요하다. 그러나 기존 연구 중 4계절의 행동반경에 대해 수행된 연구는 전무한 실정이므로 향후 고라니의 행동생태에 관한 연구에 있어서 바탕이 될 수 있는 점에서 의미가 있는 연구이다.
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