최근 들어 다양한 어종이 이용할 수 있는 자연형 어도가 한국에 다수 건설되고 있지만 건설된 어도에 대한 어류 이용 현황에 대한 모니터링은 제한적으로 이루어지고 있다. 본 연구는 백제보에 건설된 자연형어도에 대해서 어류 이용 현황 및 특징을 파악하기 위해서 2013년 4월부터 10월까지 월 1회 이상 어도 출구부에 일각망을 설치하여 어도를 이용하는 어류를 채집하였다. 또한 어도를 이용할 수 있는 잠재적인 어류를 확인하기 위해서 백제보 하류 (금강 본류)의 어류상을 조사하였다. 조사결과 어도를 이용한 어류는 총 2과 10종으로 본류에서 채집된 어종의 64%가 어도를 이용하는 것으로 나타났다. 어도 주요 이용어종은 됭경모치였으며, 눈불개와 끄리 역시 어도를 다수 이용하였다. 가장 많은 개체가 이용한 시기는 8월로 나타났으며, 이는 수온과의 양의 상관성을 보였다 (Spearman rank correlation, $r_s$=0.743, P=0.035). 어도 이용개체의 전장 범위는 39 mm~550 mm로 다양한 크기의 어류가 어도를 이용하였으며, 시간대별 어도 이용 특성을 분석 한 결과 해가 없는 야간, 일출 시간대 (20:00~08:00)에 어도를 주로 이용하는 것을 확인하였다. 백제보 자연형 어도는 금강에 설치된 다른 어도와 비교하여 이용어종의 다양성 및 개체수가 빈약하게 나타났다. 이는 어도의 구조적인 문제로 인한 유인효과가 부족하기 때문에 나타난 결과로 판단되며, 따라서 유인효과를 증가시킬 수 있는 방안 마련이 필요하다. 이러한 결과는 백제보 자연형 어도의 운영 및 관리에 도움이 될 뿐만 아니라 국내 실정에 적합한 자연형 어도를 개발 및 건설하는 데 있어서 기초자료로 사용 될 수 있을 것이다.
최근 들어 다양한 어종이 이용할 수 있는 자연형 어도가 한국에 다수 건설되고 있지만 건설된 어도에 대한 어류 이용 현황에 대한 모니터링은 제한적으로 이루어지고 있다. 본 연구는 백제보에 건설된 자연형어도에 대해서 어류 이용 현황 및 특징을 파악하기 위해서 2013년 4월부터 10월까지 월 1회 이상 어도 출구부에 일각망을 설치하여 어도를 이용하는 어류를 채집하였다. 또한 어도를 이용할 수 있는 잠재적인 어류를 확인하기 위해서 백제보 하류 (금강 본류)의 어류상을 조사하였다. 조사결과 어도를 이용한 어류는 총 2과 10종으로 본류에서 채집된 어종의 64%가 어도를 이용하는 것으로 나타났다. 어도 주요 이용어종은 됭경모치였으며, 눈불개와 끄리 역시 어도를 다수 이용하였다. 가장 많은 개체가 이용한 시기는 8월로 나타났으며, 이는 수온과의 양의 상관성을 보였다 (Spearman rank correlation, $r_s$=0.743, P=0.035). 어도 이용개체의 전장 범위는 39 mm~550 mm로 다양한 크기의 어류가 어도를 이용하였으며, 시간대별 어도 이용 특성을 분석 한 결과 해가 없는 야간, 일출 시간대 (20:00~08:00)에 어도를 주로 이용하는 것을 확인하였다. 백제보 자연형 어도는 금강에 설치된 다른 어도와 비교하여 이용어종의 다양성 및 개체수가 빈약하게 나타났다. 이는 어도의 구조적인 문제로 인한 유인효과가 부족하기 때문에 나타난 결과로 판단되며, 따라서 유인효과를 증가시킬 수 있는 방안 마련이 필요하다. 이러한 결과는 백제보 자연형 어도의 운영 및 관리에 도움이 될 뿐만 아니라 국내 실정에 적합한 자연형 어도를 개발 및 건설하는 데 있어서 기초자료로 사용 될 수 있을 것이다.
In South Korea, various nature-like fishways recently been installed for use by a wide variety of fish species. However, limited attempts have been made to monitor the fish utilization. The present study was conducted to ascertain the frequencies and patterns of utilization of the fishway installed ...
In South Korea, various nature-like fishways recently been installed for use by a wide variety of fish species. However, limited attempts have been made to monitor the fish utilization. The present study was conducted to ascertain the frequencies and patterns of utilization of the fishway installed at Beakjae Weir. We collected fish species that use the fishway by installing a fyke net at the exit of the fishway at least once a month from April 2013 to October 2013. Additionally, in order to identify all fish species that can potentially use the fishway, we investigated the fish fauna downstream to Beakjae Weir (mainstream of the Geum River). We found that 10 species belonging to 2 families used the fishway; this accounted for 64% of the total species inhabiting the mainstream. The species that used the fishway most frequently were Microphysogobio jeoni, followed by Squaliobarbus curriculus and Opsariichthys uncirostris amurensis. The highest number of fish using the fishway was observed in August, which was positively correlated with the water temperature (Spearman rank correlation, $r_s$=0.743, P=0.035). The sizes of the fish using the fishway varied widely, with the total body length ranging from 39 mm to 550 mm. Analysis of the time-dependent utilization frequency revealed that most fish used the fishway during the night (20:00~08:00). Compared to other fishways installed along the Geum River, the fishway installed at Beakjae Weir was used by fewer species and fish. This may be attributed to the structural inadequacy of the fishway, thereby resulting in a low attraction efficiency. Therefore, measures should be adopted to enhance the fishway attraction and passage efficiency. The results of this study can be used to ensure efficient operation and management of the Beakjae Weir fishway as well as serve as basic data for developing and building nature-like fishways tailored to Korean situations.
In South Korea, various nature-like fishways recently been installed for use by a wide variety of fish species. However, limited attempts have been made to monitor the fish utilization. The present study was conducted to ascertain the frequencies and patterns of utilization of the fishway installed at Beakjae Weir. We collected fish species that use the fishway by installing a fyke net at the exit of the fishway at least once a month from April 2013 to October 2013. Additionally, in order to identify all fish species that can potentially use the fishway, we investigated the fish fauna downstream to Beakjae Weir (mainstream of the Geum River). We found that 10 species belonging to 2 families used the fishway; this accounted for 64% of the total species inhabiting the mainstream. The species that used the fishway most frequently were Microphysogobio jeoni, followed by Squaliobarbus curriculus and Opsariichthys uncirostris amurensis. The highest number of fish using the fishway was observed in August, which was positively correlated with the water temperature (Spearman rank correlation, $r_s$=0.743, P=0.035). The sizes of the fish using the fishway varied widely, with the total body length ranging from 39 mm to 550 mm. Analysis of the time-dependent utilization frequency revealed that most fish used the fishway during the night (20:00~08:00). Compared to other fishways installed along the Geum River, the fishway installed at Beakjae Weir was used by fewer species and fish. This may be attributed to the structural inadequacy of the fishway, thereby resulting in a low attraction efficiency. Therefore, measures should be adopted to enhance the fishway attraction and passage efficiency. The results of this study can be used to ensure efficient operation and management of the Beakjae Weir fishway as well as serve as basic data for developing and building nature-like fishways tailored to Korean situations.
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문제 정의
이를 위해서 어도 출구부에 일각망을 설치하여 어도를 이용하는 어류를 파악하였으며, 시기별·시간별 어도이용 패턴을 파악하였다. 또한 추가로 백제보 자연형 어도의 문제점을 분석하여 어도의 효율을 높일 수 있는 방안을 제시하였다. 이는 백제보 자연형 어도의 관리뿐만 아니라 국내 실정에 적합한 자연형 어도를 건설하는 데 있어서 큰 도움이 될 수 있을 것으로 판단된다.
본 연구는 2012년 신규로 건설된 백제보 자연형 어도의 어류 이용현황 및 특징을 확인하였다. 이를 위해서 어도 출구부에 일각망을 설치하여 어도를 이용하는 어류를 파악하였으며, 시기별·시간별 어도이용 패턴을 파악하였다.
제안 방법
일각망 설치 시 어도 출구부 전체를 가로막아서 소상하는 모든 어류를 채집하고자 하였다. 모니터링은 2013년 4월부터 2013년 10월까지 6개월(7월은 강우로 인하여 모니터링이 이루어지지 않음) 동안 매월 1회 이상 실시되었으며, 일주기 이용 현황을 파악하기 위하여 1회 모니터링(24시간)을 총 4개의 시간대로 구분(일출, 04:00~08:00; 주간, 08:00~16:00; 일몰, 16:00~20:00; 야간, 20:00~04:00)하여 채집된 어류를 확인하였다. 채집된 어류는 Kim and Park (2002)을 이용하여 동정하였으며, Nelson(2006)의 분류체계를 따라 정리하였다.
최근 들어 다양한 어종이 이용할 수 있는 자연형 어도가 한국에 다수 건설되고 있지만 건설된 어도에 대한 어류 이용 현황에 대한 모니터링은 제한적으로 이루어지고 있다. 본 연구는 백제보에 건설된 자연형어도에 대해서 어류 이용 현황 및 특징을 파악하기 위해서 2013년 4월부터 10월 까지 월 1회 이상 어도 출구부에 일각망을 설치하여 어도를 이용하는 어류를 채집하였다. 또한 어도를 이용할 수 있는 잠재적인 어류를 확인하기 위해서 백제보 하류(금강 본류)의 어류상을 조사하였다.
어도를 이용할 수 있는 잠재적인 어종을 파악하기 위하여 금강 본류의 어류군집을 파악하였다. 조사는 백제보 하류 1 km 지점에서 이루어졌으며, 투망(망목, 7 mm; 포획면적, 16.
본 연구는 2012년 신규로 건설된 백제보 자연형 어도의 어류 이용현황 및 특징을 확인하였다. 이를 위해서 어도 출구부에 일각망을 설치하여 어도를 이용하는 어류를 파악하였으며, 시기별·시간별 어도이용 패턴을 파악하였다. 또한 추가로 백제보 자연형 어도의 문제점을 분석하여 어도의 효율을 높일 수 있는 방안을 제시하였다.
매회 조사 시 투망을 15회 투척하였으며, 삼각망은 24시간 이상 정치하였다. 조사는 2013년 동절기를 제외하고 계절별로 총 3회(4월, 7월, 10월) 실시되었다.
어도를 이용할 수 있는 잠재적인 어종을 파악하기 위하여 금강 본류의 어류군집을 파악하였다. 조사는 백제보 하류 1 km 지점에서 이루어졌으며, 투망(망목, 7 mm; 포획면적, 16.6m2)과 삼각망(유인어망 길이, 20m; 높이 2m; 망목, 5 mm)을 이용하여 시행되었다. 매회 조사 시 투망을 15회 투척하였으며, 삼각망은 24시간 이상 정치하였다.
대상 데이터
각 보에는 소수력 발전소 및 보의 건설로 단절된 수생생물의 이동을 도와주기 위한 어도가 1~2 개소 건설되어 있다. 백제보는 금강 본류에 건설된 3개 보 중 가장 하류에 건설된 보로 길이는 331 m, 높이는 5.3 m 이며, 좌안에 소수력 발전소가 우안에 자연형 어도가 건설되어 있다. 연구가 진행된 백제보 자연형 어도의 총 길이는 820 m이며 경사는 1/200이다(Fig.
3 m 이며, 좌안에 소수력 발전소가 우안에 자연형 어도가 건설되어 있다. 연구가 진행된 백제보 자연형 어도의 총 길이는 820 m이며 경사는 1/200이다(Fig. 1).
데이터처리
시기별 어도 이용 특성을 분석하기 위해서 환경요인인 수온(환경부 실시간 수질정보시스템, 부여 측정소)과 어도에서 채집된 종수 및 개체수와의 상관성을 Spearman rank correlation 분석을 통해 확인하였다. 또한 일주기 어도 이용 특성을 파악하기 위해서 4개의 시간대(일출, 주간, 일몰, 야간)별 채집 종수 및 개체수의 차이를 비모수 검정인 Kruskal-Wallis test를 통해 확인하였다. 모든 통계 분석은 SPSS 18.
시기별 어도 이용 특성을 분석하기 위해서 환경요인인 수온(환경부 실시간 수질정보시스템, 부여 측정소)과 어도에서 채집된 종수 및 개체수와의 상관성을 Spearman rank correlation 분석을 통해 확인하였다. 또한 일주기 어도 이용 특성을 파악하기 위해서 4개의 시간대(일출, 주간, 일몰, 야간)별 채집 종수 및 개체수의 차이를 비모수 검정인 Kruskal-Wallis test를 통해 확인하였다.
이론/모형
모니터링은 2013년 4월부터 2013년 10월까지 6개월(7월은 강우로 인하여 모니터링이 이루어지지 않음) 동안 매월 1회 이상 실시되었으며, 일주기 이용 현황을 파악하기 위하여 1회 모니터링(24시간)을 총 4개의 시간대로 구분(일출, 04:00~08:00; 주간, 08:00~16:00; 일몰, 16:00~20:00; 야간, 20:00~04:00)하여 채집된 어류를 확인하였다. 채집된 어류는 Kim and Park (2002)을 이용하여 동정하였으며, Nelson(2006)의 분류체계를 따라 정리하였다. 또한 현장에서 전장(total length, TL)와 체중(body weight, BW)을 측정 후보 상류부에 방류하였다.
성능/효과
, 2005). 백제보 자연형 어도는 경사가 1/200으로 국내에서 현재까지 보고된 어도 중 가장 경사가 완만하다. 또한 조사기간 내 어도의 유입유량이 설계 시 유량인 1.
어도 이용개체의 전장 범위는 39 mm~550 mm로 다양한 크기의 어류가 어도를 이용하였으며, 시간대별 어도 이용 특성을 분석 한 결과 해가 없는 야간, 일출 시간대(20:00~08:00)에 어도를 주로 이용하는 것을 확인하였다. 백제보 자연형 어도는 금강에 설치된 다른 어도와 비교하여 이용어종의 다양성 및 개체수가 빈약하게 나타났다. 이는 어도의 구조적인 문제로 인한 유인효과가 부족하기 때문에 나타난 결과로 판단되며, 따라서 유인효과를 증가시킬 수 있는 방안 마련이 필요하다.
어도의 연구는 해당 어도의 현황 및 문제점을 파악하여 적합한 관리 시스템을 구축하고 차후 어도 건설을 위해 디자인을 향상시키기 위해서 필요하다 (Roscoe and Hinch, 2010). 백제보 자연형 어도의 경우 낮은 유속으로 인하여 다양한 크기의 어류가 이용할 수 있는 것으로 나타났으나 실제로 이용 종수 및 개체수는 국내에 설치된 다른 어도와 비교하여 매우 적은 것으로 확인되었다. 이는 백제보 자연형 어도의 유인효과의 부족이 큰 영향을 미쳤을 것으로 판단된다.
백제보 자연형 어도의 경우 햇빛이 없는 20:00~08:00 시간에 대부분의 어류가 어도를 이용하는 것으로 나타났다. Jonsson (1991)의 연구결과에 의하면 어류가 이동하는 데 있어서 빛이 큰 영향을 주며, 야간에 이동을 함으로써 생존율이 높아진다고 보고하였다.
본 연구에서 백제보 자연형 어도를 이용한 어종은 총 2과 10종으로 나타났으며, 백제보하류의 금강 본류에서 채집된 14종 중 64%가 어도를 이용 하고 있는 것을 확인하였다. 어도의 효율은 어도의 설치 위치, 대상어종, 타입에 따라 달라지기 때문에 다른 어도의 효율과 직접적인 비교가 어렵지만(Bunt et al.
총 125개체가 채집된 8월의 경우 경모치가 118개체 채집되어 개체수가 증가하였으나, 이를 제외한 3종의 경우 1~3개체만이 어도를 이용 한 것으로 나타났다. 수온과 어도 이용 종수(Spearman rank correlation, rs=0.216, P>0.05) 및 개체수(rs=0.743, P=0.035)의 상관성을 분석한 결과 수온이 증가할수록 어도 이용 개체수가 증가하는 것으로 나타났다.
시간대별 어도 이용 특성을 확인한 결과 4개의 시간대별 이용 어류의 종수(Kruskal-Wallis test, P=0.001) 및 개체수(P=0.006)가 통계적으로 유의한 차이가 있는 것으로 나타났다. 가장 많은 종이 이용한 시간대는 일출(10종)과 야간(6종) 시간대였으며, 주간과 일몰 시간대에는 각각 2종과 3종만이 어도를 이용하였다.
이는 우점종인 됭경모치(TL max, 105 mm)를 포함한 몰개(88 mm), 참몰개(99 mm) 등 최대 전장 크기가 작은 종들이 어도를 다수 이용하였기 때문이다. 어도 이용 어류의 종별 크기를 분석한 결과 크기가 작은 밀어(TL mean, 56.0 mm)부터 큰 눈불개(248.0 mm)까지 다양한 크기의 어종들이 어도를 이용함을 확인할 수 있었다.
(2005)이 2012년 공주보에 설치된 아이스하버식 어도를 모니터링 한 결과 총 5회의 모니터링에서 21종 1,114개체가 어도를 이용하였음을 확인하였다. 이를 고려할 때 백제보 자연형 어도의 이용어종의 다양성은 높지 않으며, 이용 개체수 역시 매우 적음을 확인할 수 있다. 또한 금강 본류에 서식하지만 백제보 자연형 어도를 이용하지 않은 5종의 어류 중 붕어, 누치, 강준치의 경우 공주보 아이스하버식 어도를 이용하는 것으로 확인되었다(Lee et al.
백제보 자연형 어도를 이용한 어류의 최소 전장 크기는 39mm로 매우 작다. 이를 고려해 볼 때 백제보 자연형 어도는 유영능력이 좋지 않은 어류가 어도를 충분히 이용할 수 있음을 확인할 수 있다. 일반적으로 경사가 급한 표준형(standard type) 어도의 경우 유속이 빠르며, 자연형 어도의 경우 이와 비교하여 경사가 완만하여 유속이 상대적으로 느리게 유지된다.
또한 어도를 이용할 수 있는 잠재적인 어류를 확인하기 위해서 백제보 하류(금강 본류)의 어류상을 조사하였다. 조사결과 어도를 이용한 어류는 총 2과 10종으로 본류에서 채집된 어종의 64%가 어도를 이용하는 것으로 나타났다. 어도 주요 이용어종은 됭경 모치였으며, 눈불개와 끄리 역시 어도를 다수 이용하였다.
후속연구
어도의 생물학적 주요 목표는 보 아래의 어류 개체군을 보 위로 올려놓아서 둘 사이의 유전적 격리를 피하는 데 있다(Porcher and Travade, 2002). 금강 본류에 서식하는 어류에 대해서 백제보 자연형 어도는 이러한 생물학적 목표를 잘 이행하지 못하고 있는 것으로 나타났으며, 이용 어종 및 개체수를 증가시킬 수 있는 개선방안이 마련되어야 할 것으로 사료된다.
서식처로서의 기능은 구조물 건설로 인하여 변화된 하천의 생태학적 온전성(ecological integrity)을 증가시킬 수 있기 때문에 매우 중요하다. 따라서 백제보 자연형 어도에 대해서도 이동통로로서의 기능을 확인하는 데 그치지 않고 서식처로서의 기능까지 추가로 연구가 이루어질 경우 자연형 어도의 복합적인 기능을 이해하고 관리하는 데 있어서 큰 도움이 될 것이다.
반면 느린 유속이 어도 입구부까지 유지될 경우 어도의 유인효과가 감소될 수 있으며, 이로 인하여 백제보 자연형 어도 어류 이용율이 낮아졌을 가능성이 존재한다. 백제보 자연형 어도의 유인효과의 경우 추가적인 검증을 통해 정확한 평가가 필요하며, 실제로 유인효과 부족으로 인하여 어도의 이용율이 감소되었을 경우 어도의 구조적인 개선을 통해서 유인 효과를 증대시켜 줄 필요성이 있다. 특히 입구부의 경사를 조절하거나, 출구부 수심을 변경하여 유입유량을 증가시키는 등 부분적인 구조 변경을 통해서 직접적으로 입구부 유속을 증가시킬 수 있다.
이는 어도의 구조적인 문제로 인한 유인효과가 부족하기 때문에 나타난 결과로 판단되며, 따라서 유인효과를 증가시킬 수 있는 방안 마련이 필요하다. 이러한 결과는 백제보 자연형 어도의 운영 및 관리에 도움이 될 뿐만 아니라 국내 실정에 적합한 자연형 어도를 개발 및 건설하는 데 있어서 기초자료로 사용 될 수 있을 것이다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
하천에서 수자원의 활용을 위한 구조물 건설이 초래하는 결과는 무엇인가?
하천에서 수자원의 활용을 위한 구조물 건설은 하천의 종적 연결성(longitudinal connectivity)과 유수 생물(lotic organisms)이 이용 가능한 서식처를 감소시킨다 (ReyesGavilán et al., 1996; Rosenberg et al.
4대강 사업을 통해 건설된 자연형 어도는 몇 개인가?
2009~2012년 국내에는 홍수예방과 생태복원을 목표로 “4대강 사업”이 시작되었으며, 사업의 일환으로 한강, 낙동강, 금강, 영산강본류에 16의 대형 보가 건설되었다. 보의 건설로 단절된 연결성을 보완하기 위해서 보별로 1~2개의 어도가 건설되었으며, 이 중 자연형 어도가 8개로 가장 많이 건설되었다.
어도가 건설되는 목적은 무엇인가?
이는 하천에 서식하는 많은 어류에게 부정적인 영향을 미치며, 특히 이동성이 강한 어류 개체군에 있어서 멸종의 원인이 되기도 한다(Northcote, 1998). 따라서 하천의 연결성을 증가시켜 생물의 이동성 및 다양성 확보를 위해, 이동통로의 역할을 하는 어도가 건설되고 있다(Clay, 1994).
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