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문제 정의
- 본 연구에서는 울진바다목장 조성해역 내 강도다리와 넙치의 현존량을 조사하기 위하여 울진바다목장 조성해역 내 6개 트롤조사 정점을 선정하여 2009년 1월부터 12월까지 매월 정점당 1회씩 현존량 조사를 실시하였다. 연령사정에 사용한 강도다리와 넙치 시료는 2009년 1월부터 2009년 12월까지 경상북도 울진군 연안에서 트롤을 사용하여 채집한 개체와 울진바다목장에서 어획된 개체 등 강도다리 163개체, 넙치 189개체를 연령사정에 사용하였다.
- 울진바다목장에서는 자원조성을 위한 어류대상종으로 강도다리와 넙치를 선정하여 2007~2013년 간 강도다리는 76만 마리, 넙치는 76만 마리가 방류되었다 (Yoon, 2014). 이렇게 조성된 강도다리와 넙치가 해당 바다목장 내에서 어떠한 생태학적 특징을 갖고, 울진바다목장 해역내에서 얼마나 분포하고 있으며, 또 조성된 자원의 상태는 어떠한지를 밝히기 위해서 본 연구에서는 연령과 성장 분석, 자원생태학적 특성치와 자원량 추정 및 자원평가를 수행하였으며, 이를 통해 울진바다목장 내 강도다리와 넙치자원 관리를 위한 방안을 과학적인 근거로 수립하여 활용하고자 한다.
제안 방법
- 강도다리의 연령사정에 사용된 이석은 총 163개였고, 이석에 나타나는 윤문들이 연령형질로서 적합한지를 확인하고 확인된 윤문 중 위륜 및 이상형 성륜을 가려내기 위해 이석경과 윤경간의 관계를 비교해 보았다(Fig. 2). 각 윤경간은 거의 중복없이 잘 분리되고 있었고, 이석경이 커짐에 따라 윤경도 커지는 것으로 나타나 이석경과 윤경간에 대응성이 있음을 확인할 수 있었다.
- 본 연구에서는 자원량을 추정함에 있어 직접자원조사에 의한 자원량 추정법과 간접자원조사에 의한 자원량 2가지 방법으로 자원량을 추정하였다. 먼저 직접자원조사에 의한 자원량 추정법은 트롤에 의한 소해면적법으로 추정하였는데, 트롤 조사법은 어종별 자원량의 변화를 쉽게 감지하고 그 결과가 즉각 자원평가에 이용될 수 있어서 어류의 자원량 특히 저서어류의 자원량을 조사하는데 가장 보편적으로 사용되는 방법이다 (Kim, 1991).
- 8 k't)로 약 10~30분간 인망하여 조사를 실시하였다. 어획된 개체는 종별로 개체수 및 중량을 측정하였고, 주요 종에 대해 체장은 0.1 cm까지, 체중은 0.1 g까지 측정하였다. 어류 분류는 Chyung (1977), Choi et al.
- 울진바다목장 조성해역 내 강도다리와 넙치의 현존량을 조사하기 위하여 울진바다목장 조성해역 내 6개 조사 정점을 선정하여 2009년 1월부터 12월까지 매월 정점당 1회씩 오터트롤을 사용하여 현존량 조사를 실시하였다 (Fig. 1). 조사기간 내 선속은 1.
- 울진바다목장 해역에 분포하는 강도다리와 넙치의 직접자원조사에 의한 자원량은 먼저 울진바다목장 6개 조사 정점에서 수행된 트롤조사의 각 어종별 어획중량, 소해면적 및 어획효율로 면적당 생체량을 식 (3)과 같이 추정하였고, 이후 6개 정점에서 추정된 강도다리와 넙치의 면적당 생체량 (kg/km2)을 평균한 평균 면적당 생체량과 울진바다목장해역의 면적 (20 km2) (MIFFAF, 2008)을 곱하여 추정하였다.
- 울진바다목장 해역에 분포하는 강도다리와 넙치의 간접자원조사에 의한 자원량을 추정하기 위해서 Jones 모델 (1981)을 사용하였다. 울진바다목장에서 어획된 강도다리는 가자미류로 통칭되어 어획집계가 이뤄지고 있어, 강도다리의 체장별 어획개체수는 2009년 1~12월까지 후포 수협에서 위판된 가자미류 총 어획량 67,049 kg 중 약 5%가 강도다리의 양이라 가정하고 추정한 강도다리 어획량 3,352 kg을 강도다리의 평균체중 (183 g)으로 나눈 18,254마리를 자원조사에서 추정한 체장별 개체수비율을 고려하여 체장별 어획개체수를 추정하였다. 추정된 어획개체수로부터 자원개체수를 추정하였고, 자원 개체수와 체장별 평균중량을 사용하여 최종적으로 울진 바다목장 강도다리의 자원량을 추정하였다 (MIFFAF, 2010).
- 연령사정에 사용한 강도다리와 넙치 시료는 2009년 1월부터 2009년 12월까지 경상북도 울진군 연안에서 트롤을 사용하여 채집한 개체와 울진바다목장에서 어획된 개체 등 강도다리 163개체, 넙치 189개체였다(Table 2). 채집된 시료는 실험실에서 암컷과 수컷을 구분하여 체장은 0.1 cm까지, 체중은 0.1 g까지 측정하였고, 복부를 절개하여 육안으로 암수를 분리하였으며, 연령사정을 위해 이석을 추출하였다.
- 울진바다목장에서 어획된 강도다리는 가자미류로 통칭되어 어획집계가 이뤄지고 있어, 강도다리의 체장별 어획개체수는 2009년 1~12월까지 후포 수협에서 위판된 가자미류 총 어획량 67,049 kg 중 약 5%가 강도다리의 양이라 가정하고 추정한 강도다리 어획량 3,352 kg을 강도다리의 평균체중 (183 g)으로 나눈 18,254마리를 자원조사에서 추정한 체장별 개체수비율을 고려하여 체장별 어획개체수를 추정하였다. 추정된 어획개체수로부터 자원개체수를 추정하였고, 자원 개체수와 체장별 평균중량을 사용하여 최종적으로 울진 바다목장 강도다리의 자원량을 추정하였다 (MIFFAF, 2010).
대상 데이터
- 사용된 트롤 어구의 망구폭은 약 2.6 m, 망의 길이는 약 10 m, 끝자루의 망목은 약 10 mm였고, 예인속도 1.5~2.5 k't (평균 1.8 k't)로 약 10~30분간 인망하여 조사를 실시하였다.
- 본 연구에서는 울진바다목장 조성해역 내 강도다리와 넙치의 현존량을 조사하기 위하여 울진바다목장 조성해역 내 6개 트롤조사 정점을 선정하여 2009년 1월부터 12월까지 매월 정점당 1회씩 현존량 조사를 실시하였다. 연령사정에 사용한 강도다리와 넙치 시료는 2009년 1월부터 2009년 12월까지 경상북도 울진군 연안에서 트롤을 사용하여 채집한 개체와 울진바다목장에서 어획된 개체 등 강도다리 163개체, 넙치 189개체를 연령사정에 사용하였다. 강도다리와 넙치의 이석분석을 통한 강도다리의 von Bertalanffy 성장 매개변수에서 이론적 최대체장 (L∞)은 48.
- 연령사정에 사용한 강도다리와 넙치 시료는 2009년 1월부터 2009년 12월까지 경상북도 울진군 연안에서 트롤을 사용하여 채집한 개체와 울진바다목장에서 어획된 개체 등 강도다리 163개체, 넙치 189개체였다(Table 2). 채집된 시료는 실험실에서 암컷과 수컷을 구분하여 체장은 0.
이론/모형
- 8 cm로써 (MIFFAF, 2010) 울진바다목장 내에서 강도다리보다 상대적으로 큰 넙치가 많이 서식하고 있는 것으로 판단된다. 간접 자원조사에 의한 자원량 추정법은 Jones 모델 (1981)을 사용하였는데 이 방법은 연령조성 대신 체장조성을 사용하여 연령사정으로 인한 오차없이 비교적 간단한 방법으로 자원량을 추정할 수 있다 (Zhang, 1991). Jones 모델에 의한 강도다리와 넙치의 자원량은 각각 13.
- 윤문형성 시의 연령별 평균체장은 계측된 표본의 평균윤경에서 이석반경과 체장 간의 관계식을 사용하여 역계산하였다. 강도다리와 넙치의 성장은 역계산된 연령별 평균체장을 사용하여 von Bertalanffy (1938) 성장식으로 구하였고, 성장식의 파라미터는 Walford 방법 (1946)으로 구한 파라미터들을 초기값으로 사용하여 비선형 회귀방법에 의해 추정하였다.
- 강도다리와 넙치의 어획개시연령 (tc)과 순간전사망계수 (Z)는 어획물의 체장조성과 von Bertalanffy 성장매개변수를 사용하여 구하는 Pauly의 어획물곡선법 (1984)으로 추정하였다.
- 강도다리와 넙치의 적정어획사망계수와 적정어획개시연령을 구하기 위해서 Beverton and Holt (1957)의 가입당 생산량 모델인 식 (4)를 사용하였다.
- 강도다리의 간접자원량은 2009년 울진바다목장에서 어획된 강도다리의 체장별 개체수로부터 Jones 모델(1981)을 사용하여 자원량을 추정하였다. 체장별 어획 개체수는 Table 7에 나타내었고, 이론적 최대체장은 48.
- 강도다리의 순간자망사망계수 (M)를 추정하기 위해 Zhang and Megrey (2006) 방법을 사용하였으며, 이 방법에 의해 추정된 순간자연사망계수는 0.493/년이었다(Table 3). 따라서 강도다리의 순간어획사망계수 (F)는 순간전사망계수 1.
- 강도다리의 적정어획강도와 적정어획연령을 추정하기 위하여 Beverton and Holt (1957) 모델에서 이론적인 최대체중 (W∞)은 1,527.8 g, 성장계수 (K)는 0.164/년, 체장이 0일 때의 이론적 연령 (t0)은 －1.48세, 어장 가입연령 (tr)은 0.2세, 최대연령 (tL)은 6세를 사용하였다.
- 순간자연사망계수 (M)는 Alverson and Carney (1975) 방법을 개선한 Zhang and Megrey (2006) 방법을 사용하였다. Zhang and Megrey (2006) 방법은 식(1)과 같고,
- 1 g까지 측정하였다. 어류 분류는 Chyung (1977), Choi et al. (2002), Kim et al. (2005), NFRDI (2004)을, 새우류 및 게류는 Kim (1973, 1977)과 NFRDI (2001)을, 연체동물은 Min et al. (2004)을 참고하였다.
- 울진바다목장 해역에 분포하는 강도다리와 넙치의 간접자원조사에 의한 자원량을 추정하기 위해서 Jones 모델 (1981)을 사용하였다. 울진바다목장에서 어획된 강도다리는 가자미류로 통칭되어 어획집계가 이뤄지고 있어, 강도다리의 체장별 어획개체수는 2009년 1~12월까지 후포 수협에서 위판된 가자미류 총 어획량 67,049 kg 중 약 5%가 강도다리의 양이라 가정하고 추정한 강도다리 어획량 3,352 kg을 강도다리의 평균체중 (183 g)으로 나눈 18,254마리를 자원조사에서 추정한 체장별 개체수비율을 고려하여 체장별 어획개체수를 추정하였다.
- 윤문형성 시의 연령별 평균체장은 계측된 표본의 평균윤경에서 이석반경과 체장 간의 관계식을 사용하여 역계산하였다. 강도다리와 넙치의 성장은 역계산된 연령별 평균체장을 사용하여 von Bertalanffy (1938) 성장식으로 구하였고, 성장식의 파라미터는 Walford 방법 (1946)으로 구한 파라미터들을 초기값으로 사용하여 비선형 회귀방법에 의해 추정하였다.
성능/효과
- 1톤으로 추정되어 넙치의 자원량이 강도다리에 비해 약 4배 높았다. 2007~2009년간 울진바다목장에 방류된 강도다리의 방류마리수는 38만 마리였고, 넙치의 방류마리 수는 30만 마리로 (Yoon, 2014) 강도다리의 방류마리수가 더 많았음에도 불구하고 넙치의 자원량이 더 높은 것은 넙치가 강도다리에 비해 상대적으로 울진바다목장 해역내에서 생존율이 더 높은 것으로 판단되고, 또한 2009년에 채집된 강도다리와 넙치의 체장 조성에서도 강도다리의 암컷과 수컷의 평균 체장은 각각 21.1cm, 20.5 cm였고, 넙치의 암컷과 수컷의 평균 체장은 30.8 cm, 수컷 28.8 cm로써 (MIFFAF, 2010) 울진바다목장 내에서 강도다리보다 상대적으로 큰 넙치가 많이 서식하고 있는 것으로 판단된다. 간접 자원조사에 의한 자원량 추정법은 Jones 모델 (1981)을 사용하였는데 이 방법은 연령조성 대신 체장조성을 사용하여 연령사정으로 인한 오차없이 비교적 간단한 방법으로 자원량을 추정할 수 있다 (Zhang, 1991).
- 3톤으로 추정되었다. 가입당생산량 모델로 살펴본 자원평가 결과 강도다리는 현재 어획개시연령은 1.5세로 늦추고, 어획사망계수는 현재의 수준을 유지하는 것이 적합한 것으로 평가되었고, 넙치는 어획개시연령은 2세로 늦추고, 어획사망계수는 현재 1.121/년에서 0.8/년 수준으로 낮추는 것이 가장 적합한 관리방안으로 제시되었다. 따라서, 울진바다목장 내 강도다리와 넙치에 대해 최근 조사결과를 통한 추가적 분석을 통해 대상자원의 적정이용의 이행을 지속적으로 파악해야 할 것이다.
- 2). 각 윤경간은 거의 중복없이 잘 분리되고 있었고, 이석경이 커짐에 따라 윤경도 커지는 것으로 나타나 이석경과 윤경간에 대응성이 있음을 확인할 수 있었다. 윤문별 평균 윤경은 r1=2.
- 강도다리와 넙치의 이석분석을 통한 강도다리의 von Bertalanffy 성장 매개변수에서 이론적 최대체장 (L∞)은 48.25 cm, 성장계수 (K)는 0.16/년, 체장이 0일 때의 이론적 연령(t0)은 －1.48세로 추정되었고, 넙치의 이론적 최대체장 (L∞)은 86.46 cm, 성장계수 (K)는 0.26/년, 체장이 0일 때의 이론적 연령(t0)은 －0.29세로 추정되었다.
- 강도다리의 성장 매개변수에서 이론적 최대체장 (L∞)은 48.25 cm, 성장 계수 (K)는 0.16/년, 체장이 0일 때의 이론적 연령 (t0)은- 1.48세로 추정되었고, 강도다리의 전장-체중 관계식은 BW=0.0202TL2.898로 추정되었으며 (Fig. 4), 전장-체중 관계식으로부터 추정된 이론적 최대체중 (W∞)은 1,527.8 g으로 추정되었다.
- 강도다리의 적정어획강도 및 적정 어획개시연령을 추정한 결과, 강도다리에 대해 최적의 가입당생산량을 얻기 위해서는 현재 어획개시연령은 1.5세로 늦추고, 어획사망계수는 현재의 수준을 유지하는 것이 적합한 것으로 제시되었다. 넙치의 경우 어획개시연령은 2세로 늦추고, 어획사망계수는 현재 1.
- 넙치의 성장 매개변수에서 이론적 최대체장 (L∞)은 86.46 cm, 성장계수 (K)는 0.26/년, 체장이 0일 때의 이론적 연령(t0)은 －0.29세로 추정되었고, 넙치의 전장-체중 관계식은 BW=0.0088TL3.0296로 추정되었으며 (Fig. 7), 전장-체중 관계식으로부터 추정된 이론적 최대체중 (W∞)은 6,490.7g으로 추정되었다.
- 646/년으로 계산되었다. 넙치의 순간자연사망계수는 강도다리와 동일한 방법을 사용하여 0.685/년으로 추정되었고, 순간어획사망계수는 순간전사망계수 1.805/년에서 순간자연사망계수 0.685/년을 제함으로써 1.121/년으로 계산되었다 (Table 5).
- 넙치의 연령사정에 사용된 이석은 총 189개 였고, 이석경과 윤경간의 관계를 비교한 결과 각 윤경간은 거의 중복없이 잘 분리되고 있었으며 이석경이 커짐에 따라 윤경도 커지는 것으로 나타나 이석경과 윤경간에 대응성이 나타났다 (Fig 5).
- 493/년이었다(Table 3). 따라서 강도다리의 순간어획사망계수 (F)는 순간전사망계수 1.139/년에서 순간자연사망계수 0.493/년을 제함으로써 0.646/년으로 계산되었다. 넙치의 순간자연사망계수는 강도다리와 동일한 방법을 사용하여 0.
- 10(b)). 따라서, 따라서, 울진바다목장 넙치의 어획개시 연령과 어획사망계수를 고려하여 최적의 가입당생산량을 얻기 위해서는 현재 어획개시연령은 2세로 늦추고, 어획사망계수는 0.8/년 수준으로 낮추는 것이 가장 적합한 것으로 판단되었다.
- 9(b)). 따라서, 울진바다목장 강도다리의 어획개시연령과 어획사망계수를 고려하여 최적의 가입당 생산량을 얻기 위해서는 현재 어획개시연령은 1.5세로 늦추고, 어획사망계수는 현재의 수준을 유지하는 것이 가장 적합한 것으로 판단되었다.
- 본 연구에서 처음으로 추정된 강도다리의 성장식은 Lt=48.25(1-e-0.15(t+1.48))으로 이론적 최대체장 (L∞)은 48.25 cm, 성장계수 (K) 0.15/년, 체장이 0일 때의 이론적 연령 (t0)은 - 1.48세로 각각 추정되었다.
- 본 연구에서 추정된 강도다리와 넙치의 이론적 최대체장 (L∞)등에서 선행 연구결과와 일부 차이를 나타내었지만 본 연구대상 해역인 바다목장의 특성 상 강도다리와 넙치는 기존 동 해역에 서식하는 종이 아니라 방류에 의한 자원조성 대상종이어서 이들 어종의 방류가 2007년부터 이뤄졌음을 고려할 때 최대체장 개체의 채집에 다소 어려움이 있었다.
- 소해면적법으로 추정된 강도다리의 평균 면적당 생체량 130.8 kg/km2와 울진바다목장 해역의 면적 20 km2를 사용하여 식 (3)으로 계산한 결과 울진바다목장 강도다리의 자원량은 2.6톤 (2,613.3 kg)으로 추정되었고, 동일한 방법으로 넙치의 평균 면적당 생체량 505.5 kg/km2와 울진 바다목장면적을 사용하여 넙치의 자원량은 10.1톤 (10,110. 4kg)으로 추정되었다 (Table 6).
- 여러 어획개시연령에 대한 순간어획사망계수와 가입당생산량간의 관계는 현재의 순간어획사망계수 수준인 0.646/년에서 어획개시연령을 증가시켜도 가입당생산량은 거의 증가하지 않는 것으로 나타났고, 2.0세 이상에서는 오히려 가입당생산량이 감소하는 것으로 나타났다 (Fig. 9(b)).
- 여러 어획개시연령에 대한 순간어획사망계수와 가입당생산량간의 관계는 현재의 순간어획사망계수 수준인 1.121/년에서 어획개시연령을 2세로 증가시키면 가입당생산량은 201.7 g으로 증가하는 것으로 나타났다 (Fig. 10(b)).
- 윤문형성 시의 체장을 역계산하기 위해 이석반경 (R)과 체장 (TL) 간의 관계식을 추정한 결과, TL=5.116R+3.646(R2=0.743)으로 나타났고, 윤문형성 시의 평균윤경을 사용하여 이석반경과 체장 간의 관계식으로부터 역계산된 평균체장은 L1=16.2 cm, L2=20.7 cm, L3=25.4 cm, L4=28.5 cm로 나타났다 (Table 3). 역계산된 연령별 체장과 체중으로부터 비선형회귀분석을 사용하여 추정된 울진바다목장 강도다리에 대한 von Bertalanffy 성장식은 Lt=48.
- 58mm로 나타났다. 윤문형성 시의 체장을 역계산하기 위해 이석반경(R)과 체장 (TL) 간의 관계식을 추정한 결과, TL=9.586R-5.593 (R2=0.858)으로 나타났고, 윤문형성 시의 평균윤경을 사용하여 이석반경과 체장 간의 관계식으로부터 역계산된 평균체장은 L1=25.2cm, L2=38.5cm, L3=51.2cm, L4=58.3cm로 나타났다 (Table 4). 역계산된 연령별 체장과 체중으로부터 비선형회귀분석을 사용하여 추정된 울진바다목장 넙치에 대한 von Bertalanffy 성장식은 Lt=86.
- 먼저 직접자원조사에 의한 자원량 추정법은 트롤에 의한 소해면적법으로 추정하였는데, 트롤 조사법은 어종별 자원량의 변화를 쉽게 감지하고 그 결과가 즉각 자원평가에 이용될 수 있어서 어류의 자원량 특히 저서어류의 자원량을 조사하는데 가장 보편적으로 사용되는 방법이다 (Kim, 1991). 직접자원조사에 의한 강도다리와 넙치의 직접자원량은 각각 2.6톤, 10.1톤으로 추정되어 넙치의 자원량이 강도다리에 비해 약 4배 높았다. 2007~2009년간 울진바다목장에 방류된 강도다리의 방류마리수는 38만 마리였고, 넙치의 방류마리 수는 30만 마리로 (Yoon, 2014) 강도다리의 방류마리수가 더 많았음에도 불구하고 넙치의 자원량이 더 높은 것은 넙치가 강도다리에 비해 상대적으로 울진바다목장 해역내에서 생존율이 더 높은 것으로 판단되고, 또한 2009년에 채집된 강도다리와 넙치의 체장 조성에서도 강도다리의 암컷과 수컷의 평균 체장은 각각 21.
- 2 g임을 나타내고 있다. 현재의 어획개시연령 하에서 최대의 가입당 생산량을 얻기 위해서는 어획사망계수를 1.0/년 수준까지 증가시키면 가입량생산량이 49.5 g으로 증가하나, 증가된 가입당생산량은 현재의 어획사망계수 하의 가입당 생산량인 47.2 g과 큰 차이가 없는 것으로 나타났다.
- 6 g임을 나타내고 있다. 현재의 어획개시연령 하에서 최대의 가입당생산량을 얻기 위해서는 어획사망계수를 0.8/년수준까지 감소시키면 가입량생산량이 169.6 g으로 증가하는 것으로 나타났다.
후속연구
- 29세로 각각 추정되었다. 넙치의 성장에 관한 기존에 연구된 결과에서는 일본 니기타 연안에 서식하는 넙치의 성장매개변수는 이론적 최대체장이 117.0 cm였고, 성장계수는 각각 0.15/년으로 (Fishbase, 2014b) 이론적 최대체장이 본 연구에서 추정된 결과보다 훨씬 컸고, 성장계수는 작은 것으로 연구되었는데, 본 연구에서 채집된 넙치는 종묘 방류에 의한 방류종이어서 자연 상태에서 성장한 넙치와는 성장패턴에 차이가 있을 것으로 판단되고, NFRDI(2013)에 따르면, 넙치의 최대수명은 13세인데 본 연구에서 채집된 넙치의 윤문판독 결과 4세가 가장 큰 개체로서 보다 큰 대형어의 채집에 의한 연령의 추가적인 분석이 요구된다. 또한, 성장 매개변수에서도 NFRDI(2013)에서는 암컷과 수컷의 이론적 최대체장은 각각 187.
- 당초 2012년에 완공키로 한 울진바다목장은 최근에 조성작업이 마무리되어 준공식을 가졌다. 대상자원의 지속적 이용가능성은 대상자원을 이용하는 바다목장 해역에서 직접적으로 자원을 어획하는 어업인과 관광객의 몫이 가장 크겠지만, 지속적인 조사와 대상종의 자원평가를 통해 꾸준히 이를 모니터링하고 자원을 진단하여 적정 이용방안의 지속적 수립과 이행이 반드시 뒤따라야 할 것이다.
- 8/년 수준으로 낮추는 것이 가장 적합한 관리방안으로 제시되었다. 따라서, 울진바다목장 내 강도다리와 넙치에 대해 최근 조사결과를 통한 추가적 분석을 통해 대상자원의 적정이용의 이행을 지속적으로 파악해야 할 것이다.
- 3톤으로 추정되어 직접자원조사에 의한 자원량보다 높게 추정되었다. 따라서, 이러한 직접자원량과 간접자원량 간의 차이를 줄이고 보다 과학적인 자원량을 추정하기 위해서는 지속적인 조사와 분석을 통해 해당 어종의 현존량을 지속적으로 파악하고, 간접자원량 추정에 필수적인 체장조성에 의한 어획개체수를 지속적으로 확보함으로써 연속적인 자원량 비교연구가 필요한 것으로 판단된다.
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