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문제 정의
- 이를 위해서는 빛공해로 인한 인간과 자연에 미치는 영향에 대한 기초연구가 시급하다. 따라서 본 연구는 빛공해에 의한 생태계 영향을 밝히는 기초연구로 박새를 대상으로 빛공해가 있는 도심지역과 빛공해가 없는 국립공원 내 산림에서 박새의 새벽 울음 시작시간에 차이가 있는지 밝히는데 그 목적이 있다.
제안 방법
- 박새 울음소리 녹음은 Idam PRO U11 Digital voice recorder를 이용하였고, 외부전원과 대용량 SD메모리카드를 장착하여 24시간 녹음을 실시하였다. 녹음기는 비의 영향을 받지 않도록 건물 처마 하부에 녹지를 향하도록 설치하였다.
- 0)을 이용하였다(Ki, 2014). 녹음된 파일의 sonogram을 확인하여 조류가 울기 시작한 구간을 확인한 후 새소리 청취와 sonogram 패턴을 확인하여 박새임을 동정하고 시간을 기록하였다(Figure 2). 새벽 Song는 새들이 일출 전에 영역표시 및 구애를 위해 지속적으로 함께 우는 행위이며 간혹 새벽 Song 이전에 한두차례 울음을 내는 종들이 있었으나 이는 새벽울음소리에서 제외하고 1시간 이상 지속적으로 우는 종을 대상으로 하였다.
- 본 연구에서는 새들의 새벽 울음소리와 환경요인으로 일 출시간, 시민박명(Civil twilight), 항해박명(Nautical twilight), 천문박명(Astronomical twilight), 월출시간, 평균온도, 최고온도, 최저온도, 운량을 박새의 Song 시작시간과 비교 분석하였다. 시민박명은 태양이 지표면 6° 아래에 있을 때 시작되어 해는 보이지 않으나 전체적으로 훤한 상태로 대략 일출 30분전을 뜻한다(Miller, 2006).
- 본 연구에서 빛공해 이외에 어떠한 요인이 새벽 울음 시작에 영향을 미쳤는지 파악하기 위해 일출시간, 시민박명, 항해박명, 천문박명, 평균온도, 최고온도, 최저온도, 월출시간, 운량과 박새의 첫 울음소리와의 상관관계를 분석하였다. 분석 결과 야생조류 울음 시작시간은 월출시간과 운량을 제외한 모든 환경요인과 상관관계가 나타났다(Table 2).
대상 데이터
- 연구대상지는 빛공해 영향 지역으로 원주시 상지대학교 캠퍼스 녹지와 이에 대한 대조구로 치악산국립공원 서측 사면 계곡부 산림으로 설정하였다. 상지대학교 캠퍼스는 북측으로 공업단지, 동측과 남측으로 고밀도심지, 북서측으로 고속도로와 인접해 있는 지역이다.
- 연구 대상종은 박새로 선정하였다. 야생조류 소리를 24시간 녹음하게 되면 각 대상지별로 서식하는 다양한 종들의 울음소리가 녹음된다.
- 이 중 박새는 울음소리가 명확하여 소리로 종식별이 용이하며, 모든 지역에서 서식하고 있었고(Sallabanks and James, 1999), 새들 중에서도 새벽에 먼저 울고, 야간에는 울지 않는 특성이 있었다(Allard, 1930; Leopold and Eynon, 1961; Fisler, 1962). 따라서 울음소리의 식별및 새벽 Song 특징이 명확한 박새를 대상으로 분석을 실시하였다.
- 마이크는 녹음기에 내장된 10㎜ 지향성 마이크 2대를 사용하였고 윈드스크린을 장착하였다(Ki, 2014). 녹음기간은 상지대학교 캠퍼스 녹지는 3월 26일~5월 30일까지, 치악산국립공원은 3월 26일~5월 11일까지 실시하였다.
- kr). 원주지역 일출시간과 시민박명은 천문우주지식정보 사이트(http://astro.kasi.re.kr)을 통해 구하였고, 온도자료는 기상청(http://www.kma.go.kr)의 자료를 이용하였다. 통계분석은 SPSS 프로그램을 이용 하여 Pearson의 상관계수를 이용한 상관관계 분석을 실시 하였다.
데이터처리
- 새벽 Song는 새들이 일출 전에 영역표시 및 구애를 위해 지속적으로 함께 우는 행위이며 간혹 새벽 Song 이전에 한두차례 울음을 내는 종들이 있었으나 이는 새벽울음소리에서 제외하고 1시간 이상 지속적으로 우는 종을 대상으로 하였다. 빛 공해지역과 자연지역의 새벽 울음소리 차이 분석은 SPSS 프로그램을 이용하여 독립표본 T검정을 실시하였다.
- 빛공해지역과 자연지역 박새 울음 시작시간에 대한 평균 비교 결과 유의한차이를 나타냈다(t-test. p<0.05, Figure 3, Table 1).
- kr)의 자료를 이용하였다. 통계분석은 SPSS 프로그램을 이용 하여 Pearson의 상관계수를 이용한 상관관계 분석을 실시 하였다.
이론/모형
- 야생조류 울음 분석 프로그램은 Adobe Audition CC (version 6.0)을 이용하였다(Ki, 2014). 녹음된 파일의 sonogram을 확인하여 조류가 울기 시작한 구간을 확인한 후 새소리 청취와 sonogram 패턴을 확인하여 박새임을 동정하고 시간을 기록하였다(Figure 2).
성능/효과
- 도심 내 입지하고 있는 빛공해지역(상지대학교 캠퍼스) 과 자연지역(치악산국립공원)을 대상으로 박새의 새벽 울음 시작 시간을 분석한 결과 빛공해지역이 자연지역보다 먼저 울음을 시작하는 경향이 뚜렷하였다. 박새는 주로 일출 전에 첫 울음을 시작하였는데, 대부분의 조사일에서 상지대학교의 박새가 먼적 울기 시작하였다.
- 기존의 연구를 토대로 본 연구결과를 분석해 보면 빛공해로 인해 새벽에 먼저 울기 시작한 수컷 박새는 상대적으로 자연지역의 수컷 박새보다 암컷과 먼저 교미하여 암컷들이 자연지역보다 더 빨리 알을 낳게 될 가능성이 높다. 이는 적정 번식기보다 일찍 새끼가 부화함으로 해서 자연지역보다 먹이자원이 부족할 가능성이 높아 새끼를 건강하게 키우는데 제약조건이 될 수 있다.
- 본 연구는 빛공해가 야생조류의 Song에 영향을 미치는지에 대한 첫 번째 국내연구로서 의의가 있다. 본 연구 결과는 기존 해외 사례와 유사한 결과가 도출되어 국내에도 빛공해에 의해 야생조류가 영향을 받고 있음을 입증한 것이다. 한국의 경우 아직까지 빛공해에 대한 생태계 영향 연구가 미흡하며 이로 인해 빛공해라고 정의하기 위한 정확한 기준이 마련되지 못한 실정이다.
- 본 연구에서 빛공해 이외에 어떠한 요인이 새벽 울음 시작에 영향을 미쳤는지 파악하기 위해 일출시간, 시민박명, 항해박명, 천문박명, 평균온도, 최고온도, 최저온도, 월출시간, 운량과 박새의 첫 울음소리와의 상관관계를 분석하였다. 분석 결과 야생조류 울음 시작시간은 월출시간과 운량을 제외한 모든 환경요인과 상관관계가 나타났다(Table 2).
- 온도와 새벽 울음소리의 상관관계는 평균, 최고, 최저온도에서 모두 고도의 유의차가 나타났다(Table 2, Figure 5). 이는 주변 온도가 신진대사에 영향을 미치는 인자이며, 이를 통해 새벽 Song 성능에 영향을 미친다고 한 연구결과와 일치하였다(Thomas, 1999).
- 본 연구에서 월출시간은 새벽 울음과 상관관계가 인정되지 않았다. 그러나 Leopold and Eynon(1961)의 연구에 의하면 달빛도 야생조류의 새벽 합창에 영향을 미칠 수 있다고 하였고, 최근 연구에서 White-browed sparrow weaver는 보름달이면서 지평면에서 여명이 밝아올 때 더 일찍 노래한다는 결과도 있었다(York et al,.
후속연구
- 한국의 경우 아직까지 빛공해에 대한 생태계 영향 연구가 미흡하며 이로 인해 빛공해라고 정의하기 위한 정확한 기준이 마련되지 못한 실정이다. 따라서, 향후 원주시 이외에도 서울특별시, 부산광역시와 같은 대규모 도시를 대상으로 빛공해에 의한 생태계 영향을 규명하여, 기준을 설정하고 빛공해 영향 저감을 위한 대책을 수립해 나가야 한다.
- 2014). 따라서 향후 월출시간 이외에 달주기 및 달빛이 야생조류의 새벽 울음에 어떠한 영향을 미치는지에 대한 추가 연구가 필요한 것으로 보인다.
- 본 연구에서는 일일 평균 운량을 나타낸 것으로 새벽 여명기의 구름양을 정확히 나타내지 못한 측면이 있다. 따라서 운량과 새벽 울음과의 상관관계 분석은 장기간에 걸친 추가 연구가 필요한 것으로 보인다.
- 이는 연구대상지를 선정함에 있어 빛공해가 있는 지역과 없는 지역으로 구분하여 선정하였기 때문에 두 대상지가 지역적으로 인접해 있어 환경적으로 유사한 조건이기 때문이다. 환경요인에 의한 차이를 규명하기 위해서는 광역지역에서 다양한 지점을 선정하여 연구를 진행해야 할 것이다.
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