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문제 정의
- 따라서 다수 주파수를 사용하여 포괄적인 어류의 군집 및 공간 분포 특성을 파악하여, 앞으로 수행할 수산음향조사에 기초 자료로 사용하고자 한다. 또한 음향데이터를 시각화하여 조사해역의 전체적인 정황을 신속하게 표현하고, 추가적으로 저층트롤조사와 음향조사의 결과를 비교하고자 한다.
- 이 연구에서 수심적 분포는 전 수층을 대상으로 막대그래프를 이용하여 SV값으로 표현하여 수직 분포 특성은 나타내지 못하였다. 본 조사에서는 수심 10 m 간격으로 나누어 세밀한 수심별 음향생물량을 표현하여 수심 분포 특성을 파악했다고 할 수 있다. 한편, 1998년 7월에는 28 kHz와 200 kHz 주파수를 이용하여 남해연안의 어족자원 분포현황을 조사한 연구 사례가 있다 (Hwang et al.
- 과학어군탐지기의 다수 주파수 (18, 38, 120 kHz)를 사용하여 남해 연안역을 라인 1 (부산 ~ 남해 중앙 하부해역), 라인 2 (남해 중앙 하부 해역 ~ 제주도 북부 해역), 라인 3 (제주도 북부 해역 ~ 부산)으로 구분하여 라인별 및 주파수별 어류의 군집 및 공간 분포 특성을 파악하였다. 이 연구는 어떤 대상 어종을 설정한 것이 아니므로 다수 주파수를 사용하여서 조사해역의 전체적인 수중생물의 분포 특성을 보였다. 먼저, 수심별 어류 분포는 수심 10 m 간격으로 구분한 음향생물량 (Nautical area scattering coefficient, NASC)으로 나타내었는데, 그 결과 120 kHz에서 표층에서 20 m까지 NASC 값이 높았고, 18과 38 kHz에서는 특히 라인 3에 70 ~ 90 m에 매우 높은 NASC 값을 보였다.
- (2014)은 특정 어종을 대상으로 하지 않고 여수 바다 목장 해역에 분포하는 어군 전체를 대상으로 2013년 7월과 8월에 출현한 어군의 특성 및 분포를 조사하여 7월 어군의 길이와 면적은 8월에 비해 컸고, 어군의 높이는 서로 비슷하였으며, 8월 어군의 체적후방산란강도가 7월 어군에 비해 비교적 높은 값을 나타냈으며, 8월 어군이 더 깊은 수심에 분포함을 밝혔다. 이와 같이 대상어종을 선별하지 않았지만, 그 조사해역에 서식하는 어군의 군집 특성을 파악하는데 도움을 주었다고 생각하며, 본 연구도 남해안의 넓은 해역에 분포하는 어군의 군집 특성을 이해하는 데에 의의가 있다고 생각한다.
- 그 결과 일반적으로 어류의 분포를 잘 보여주는 18 kHz의 주파수에서는 남해 동부와 중부 해역의 중층과 저층에 음향생물량의 높은 값을 보였고, 플랑크톤과 같은 부유생물의 분포를 잘 나타내는 120 kHz에서는 남해 동부와 중부 해역의 표층과 중층에서 높은 음향생물량을 나타내었다. 지금까지 남해안에서 음향을 이용하여 어류의 분포를 조사한 연구 중에 본 연구와 같이 남해안 전반을 넓게 다룬 조사들을 살펴보았다. 1996년과 1997년에 38과 120 kHz의 주파수를 이용하여 잠재어업자원 조사를 수행하였다.
제안 방법
- 수심적으로는 앞서 그어진 해저선에서 평균 망고만큼 더한 망고선을 작성하여, 해저선으로부터 망고선까지의 데이터만 선택하였다. 18, 38, 120 kHz 주파수의 에코그램에서 이렇게 선별한 트롤 구간내의 NASC 값을 각각 추출하였다. 트롤 어획 결과와 추출된 NASC 값은 Microsoft Excel (ver.
- 지금까지 남해안에서 음향을 이용하여 어류의 분포를 조사한 연구 중에 본 연구와 같이 남해안 전반을 넓게 다룬 조사들을 살펴보았다. 1996년과 1997년에 38과 120 kHz의 주파수를 이용하여 잠재어업자원 조사를 수행하였다. 5마일 간격으로 어군의 평균 체적후방산란강도 (SV)를 이용하여 수평적 분포를 보였는데, 38과 120 kHz에서 공통적으로 1996년 10월에는 거제도 및 소리도 부근, 1997년 7월에는 거제도 부근, 1997년 9월에는 소리도 부근에서 비교적 농밀한 어군 분포를 나타내었다.
- The flow chart of data analysis for comparing the trawl catch and the acoustic biomass. The analysis was performed by the direction of arrows. The dotted line distinguishes two different analysis software.
- 과학어군탐지기의 다수 주파수 (18, 38, 120 kHz)를 사용하여 남해 연안역을 라인 1 (부산 ~ 남해 중앙 하부해역), 라인 2 (남해 중앙 하부 해역 ~ 제주도 북부 해역), 라인 3 (제주도 북부 해역 ~ 부산)으로 구분하여 라인별 및 주파수별 어류의 군집 및 공간 분포 특성을 파악하였다. 이 연구는 어떤 대상 어종을 설정한 것이 아니므로 다수 주파수를 사용하여서 조사해역의 전체적인 수중생물의 분포 특성을 보였다.
- , 1999). 남해안의 중부와 서부 해역에 출현한 어류의 수평 분포를 28과 200 kHz 주파수의 NASC를 이용하여 5마일 간격으로 나타내었다. 28 kHz의 경우 가막만 외해와 제주도 동북쪽 해역에서 높은 NASC 값을 나타내었고, 200 kHz에서는 제주도 북동쪽, 금오도 남쪽, 남해도 남쪽, 가막만 외해에서 높은 NASC 값을 보였으나, 어류의 수직 분포는 조사하지 않았다.
- 다섯 개의 주파수 중에서 18, 38, 120 kHz의 음향데이터를 Echoview (ver. 7, Echoview Software Pty Ltd.)를 이용하여 분석하였다. 이 세 주파수를 선택한 이유는 남해 연안역의 어류 군집 및 분포 현황을 파악하기 위하여 저주파수인 18과 38 kHz를 선택하였으며, 부유생물의 분포 현황을 조사하기 위해서 고주파수 120 kHz를 선정하였다.
- 트롤 양망 후에는 선상에서 생물종을 식별하고 각 어종별 개체수와 어획중량을 측정하였다. 또한 각 어종에 대하여 개체어의 체장 (cm)과 체중 (g)을 어체측정판과 선박용 정밀저울을 사용하여 측정하였다.
- 5마일 간격으로 어군의 평균 체적후방산란강도 (SV)를 이용하여 수평적 분포를 보였는데, 38과 120 kHz에서 공통적으로 1996년 10월에는 거제도 및 소리도 부근, 1997년 7월에는 거제도 부근, 1997년 9월에는 소리도 부근에서 비교적 농밀한 어군 분포를 나타내었다. 또한 수심적 분포는 전수층의 SV값과 해저 ~ 해저 위 10 m 수심 구간의 SV값을 구하여 1996년 10월, 1997년 7월, 1997년 9월을 비교하였다 (Lee et al., 1998). 이 연구에서 수심적 분포는 전 수층을 대상으로 막대그래프를 이용하여 SV값으로 표현하여 수직 분포 특성은 나타내지 못하였다.
- 먼저 저층 트롤의 착망과 양망 시간을 기준으로 에코그램에서 이 트롤의 수평 구간을 선별하였다. 또한 저층 트롤그물의 위치와 과학어탐의 송수파기 위치 간의 차이를 보정하였다. 이는 트롤 구간의 수심과 선박에서 그물까지의 길이(끌줄, 후릿줄, 목줄 길이의 합)를 피타고라스의 정리에 대입하여 이 그물과 과학어탐의 위치 차이를 보정하였다.
- 음향데이터와 트롤 어획의 직접적인 비교를 위하여, 음향 데이터에 트롤이 실시된 구간과 같은 범위를 설정하였다. 먼저 저층 트롤의 착망과 양망 시간을 기준으로 에코그램에서 이 트롤의 수평 구간을 선별하였다. 또한 저층 트롤그물의 위치와 과학어탐의 송수파기 위치 간의 차이를 보정하였다.
- 모든 주파수에서 1024 μs의 펄스폭을 사용하였으며, 주파수별 (18, 38, 70, 120, 200 kHz) 송신 파워는 2000, 2000, 750, 500, 300 W로 각각 설정하였다.
- 본 연구에서는 음향생물량을 이용하여 남해안에 서식하는 어류의 수평적 분포와 수직적 분포를 18, 38, 120kHz의 주파수별로 살펴보았다. 그 결과 일반적으로 어류의 분포를 잘 보여주는 18 kHz의 주파수에서는 남해 동부와 중부 해역의 중층과 저층에 음향생물량의 높은 값을 보였고, 플랑크톤과 같은 부유생물의 분포를 잘 나타내는 120 kHz에서는 남해 동부와 중부 해역의 표층과 중층에서 높은 음향생물량을 나타내었다.
- 어군의 높이도 펄스폭 (cτ/2)의 영향을 보정하였다.
- 어류의 군집 특성을 파악하기 위하여, 모든 주파수 중에 어류 군집이 가장 잘 나타난 18 kHz의 데이터를 이용하여 어군을 탐지하였다. Echoview 내의 어군 탐지 모듈은 SHAPES 알고리즘 (Coetzee, 2000)을 근거로 개발되었다.
- 주파수별 어류의 공간적인 분포 특징을 조사하기 위하여 3개의 주파수에 NASC값을 추출하였다. 어류의 수직 분포 특성은 Microsoft Excel (ver. 2010, Microsoft Corporation)을 이용하여 수심 10 m 단위로 음향생물량을 표현하여 파악하고, 어류의 수평 분포 특성은 ArcGIS (ver. 10, ESRI)를 이용하여 조사항적선위에 ESDU의 음향생물량을 표현하여 살펴보았다.
- 2와 같다. 음향데이터와 트롤 어획의 직접적인 비교를 위하여, 음향 데이터에 트롤이 실시된 구간과 같은 범위를 설정하였다. 먼저 저층 트롤의 착망과 양망 시간을 기준으로 에코그램에서 이 트롤의 수평 구간을 선별하였다.
- )를 이용하여 분석하였다. 이 세 주파수를 선택한 이유는 남해 연안역의 어류 군집 및 분포 현황을 파악하기 위하여 저주파수인 18과 38 kHz를 선택하였으며, 부유생물의 분포 현황을 조사하기 위해서 고주파수 120 kHz를 선정하였다. 데이터 분석에 앞서, 전체 조사기간에서 묘박 혹은 정박한 데이터는 분석에서 삭제하였다.
- 또한 음향 데이터 내의 다양한 잡음을 수동으로 선별하고 부정 데이터로 지정하고 분석에서 제외시켰다. 전체 조사선에서 부산에서 남해 중앙 하부 해역으로 이어지는 구간을 라인 1, 남해 중앙 하부 해역에서 제주도 북부 해역으로 이어지는 구간을 라인 2, 그리고 제주도 북부 해역에서 다시 부산으로 이어지는 구간을 라인 3으로 구분하여 분석을 수행하였다 (Fig. 1). 이 정의된 구간들은 Echoview의 ping subset 기능을 이용하여 라인별 에코그램으로 작성하였다.
- 1). 조사기간 동안 과학어군탐지기 (이하 과학어탐)를 이용한 음향조사와 저층 트롤어구를 이용한 트롤조사가 수행되었다. 음향조사에는 Simrad사의 과학어탐인 EK60 split beam을 사용하였으며, 5개의 주파수 (18, 38, 70, 120, 200 kHz)를 이용하여 조사선이 항해 및 트롤조사를 하는 동안 데이터를 수집하였다.
- 주파수별 어류의 공간적인 분포 특징을 조사하기 위하여 3개의 주파수에 NASC값을 추출하였다. 어류의 수직 분포 특성은 Microsoft Excel (ver.
- , 2001). 지금까지 남해안을 대상으로 수행했던 연구들은 수평 분포를 조사할 때 5 마일 간격으로 어군의 분포를 분석하였는데 본 조사에서는 1마일 간격을 이용하여 보다 세밀한 어류의 수평적 분포 특성을 살펴보았다. 또한, 본 연구에서는 18, 38 그리고 120 kHz 주파수별 어류의 수평 및 수직 분포특성을 보다 상세하게 파악한 것이 기존의 연구와 다르다고 생각하며, 앞으로 수행할 연구에서는 대상어종을 선정하여 그 어종의 주파수별 수평 및 수직 분포 특징을 세밀하게 살펴보고자 한다.
- 추가적으로 음향 생물량과 트롤 어획 사이의 관계를 살펴보았다. 이 관계를 파악하기 위한 음향 데이터 및 트롤 자료의 분석 흐름도는 Fig.
- 이는 최종 어군 및 어군 후보의 길이와 높이를 최소화하여 소형 어군들도 탐지하도록 하였고, 독립된 어군들이 하나의 어군으로 연결되는 것을 방지하기 위한 설정이었다. 탐지된 어군의 특성을 comma separated value (CSV) 파일 형태로 추출하였다. 추출된 어군의 특성은 SPSS (ver.
- 7 m, 평균 예망 시간은 30분이었다. 트롤 양망 후에는 선상에서 생물종을 식별하고 각 어종별 개체수와 어획중량을 측정하였다. 또한 각 어종에 대하여 개체어의 체장 (cm)과 체중 (g)을 어체측정판과 선박용 정밀저울을 사용하여 측정하였다.
- 트롤조사는 저층트롤을 이용하여 조사기간 중 15회를 주간에만 실시하였다 (Fig. 1, Table 1). 트롤 조사 시의 평균 선속은 3.
대상 데이터
- 과학조사는 국립수산과학원 탐구 20호를 이용하여 우리나라 남해에서 수행되었으며, 조사기간은 2016년 4월 4~12일이었다 (Fig. 1). 조사기간 동안 과학어군탐지기 (이하 과학어탐)를 이용한 음향조사와 저층 트롤어구를 이용한 트롤조사가 수행되었다.
- 이는 트롤 구간의 수심과 선박에서 그물까지의 길이(끌줄, 후릿줄, 목줄 길이의 합)를 피타고라스의 정리에 대입하여 이 그물과 과학어탐의 위치 차이를 보정하였다. 수심적으로는 앞서 그어진 해저선에서 평균 망고만큼 더한 망고선을 작성하여, 해저선으로부터 망고선까지의 데이터만 선택하였다. 18, 38, 120 kHz 주파수의 에코그램에서 이렇게 선별한 트롤 구간내의 NASC 값을 각각 추출하였다.
- 조사기간 동안 과학어군탐지기 (이하 과학어탐)를 이용한 음향조사와 저층 트롤어구를 이용한 트롤조사가 수행되었다. 음향조사에는 Simrad사의 과학어탐인 EK60 split beam을 사용하였으며, 5개의 주파수 (18, 38, 70, 120, 200 kHz)를 이용하여 조사선이 항해 및 트롤조사를 하는 동안 데이터를 수집하였다. 모든 주파수에서 1024 μs의 펄스폭을 사용하였으며, 주파수별 (18, 38, 70, 120, 200 kHz) 송신 파워는 2000, 2000, 750, 500, 300 W로 각각 설정하였다.
- , 2008). 이 연구에서 사용한 구간은 수심 10 m와 elementary sampling distance unit (ESDU, 1 nmi)의 구간에 대한 NASC 값을 추출하였다. NASC는 식 (1)과 같이 나타낼 수 있으며, 여기서 SV는 평균체적후방산란계수 (dB re 1 m2/m3)이며, WL는 수심별 구간으로 이 연구에서는 10 m이다.
- 저층트롤조사의 어획 결과는 Table 1에 나타내었다. 이번 조사에서는 109 종이 어획되었다. 여기서 주요 어획 어종의 정보는 어획률이 높은 3종에 대한 것이다.
데이터처리
- NASC와 트롤 어획결과의 정규성 검정 결과, p < 0.05로 정규성을 보이지 않아 비모수 상관분석인 Kendall의 타우–b 방법을 이용하여 상관관계를 분석하였다.
- 2010, Microsoft Corporation)을 이용하여 결과를 그래프로 작성하였다. 마지막으로 어획량과 NASC 값 사이의 상관관계를 파악하기 위하여 SPSS를 이용하여 분석을 실시하였다. NASC와 트롤 어획결과의 정규성 검정 결과, p < 0.
- 탐지된 어군의 특성을 comma separated value (CSV) 파일 형태로 추출하였다. 추출된 어군의 특성은 SPSS (ver. 21, IBM)를 이용하여 상자그림으로 결과를 표현하였다.
- 18, 38, 120 kHz 주파수의 에코그램에서 이렇게 선별한 트롤 구간내의 NASC 값을 각각 추출하였다. 트롤 어획 결과와 추출된 NASC 값은 Microsoft Excel (ver. 2010, Microsoft Corporation)을 이용하여 결과를 그래프로 작성하였다. 마지막으로 어획량과 NASC 값 사이의 상관관계를 파악하기 위하여 SPSS를 이용하여 분석을 실시하였다.
이론/모형
- 5˚이었다. 과학어탐의 모든 주파수는 주파수에 따른 구리 교정구를 사용하여 표준교정법 (Foote et al., 1987)에 의거하여 조사 전에 실시하였다.
- 형태학적인 특징으로는 어군의 길이, 높이, 면적을, 수심학적인 특징은 어군의 수심분포와 고도 (어군의 하단에서 해저까지의 거리)를 들 수 있다. 마지막으로 에너지적인 특징은 체적후방산란강도를 이용하였다. 여기서 어군의 길이는 식 (2)를 이용하여 확대된 빔폭의 영향을 고려하여 수정된 길이이다.
성능/효과
- 7 m로 낮았으며 조사 해역의 평균 수심이 82 m로 비교적 낮은 수심이므로 부어류들이 저층 부근에도 서식한다고 생각할 수 있다. 11개의 정점 (T1 ~ T4, T6 ~ T11, T13)에서 청멸, 밴댕이, 삼치, 고등어, 멸치, 반지, 전어 등의 부어류들이 높은 어획률을 나타내었다. 이 중에서 210.
- 주파수마다 수심별 NASC 값이 다소 다르게 보이는 것을 알 수 있었다. 18 kHz에서는 모든 라인에 수심 60 ~ 100 m 사이에 높은 NASC 값이 관찰되었고, 특히 라인 3의 이 수심대에 가장 높은 NASC 값이 보였다. 38 kHz에서는 라인 1에서 해수면에서 수심 20 m 사이에 강한 신호를 보였고 수심이 깊어질수록 NASC 값이 점차로 작아지는 경향을 보였다.
- 18 kHz의 음향생물량은 대체로 남해 동부 해역인 부산, 거제, 통영, 남해 연안역에 (라인 1 초반부와 라인 3의 후반부)에 크게 나타났으며, 외해인 라인 2와 라인 3의 남해 서부 연안쪽에는 201 ~ 400 m2/n·mile2의 음향생물량으로 대체로 낮은 값을 나타냈다 (Fig. 5a).
- 남해안의 중부와 서부 해역에 출현한 어류의 수평 분포를 28과 200 kHz 주파수의 NASC를 이용하여 5마일 간격으로 나타내었다. 28 kHz의 경우 가막만 외해와 제주도 동북쪽 해역에서 높은 NASC 값을 나타내었고, 200 kHz에서는 제주도 북동쪽, 금오도 남쪽, 남해도 남쪽, 가막만 외해에서 높은 NASC 값을 보였으나, 어류의 수직 분포는 조사하지 않았다. 또한 2000년 4월과 5월, 2001년 3월에 멸치종을 대상으로 수평 분포를 조사하기 위하여 5마일 간격의 NASC 값을 구하여 남해 동부와 중부 연안에서 높은 값이 관찰되었는데 이 조사에서도 수직 분포에 관한 연구는 수행되지 않았다 (Choi et al.
- 38 kHz 전 해역의 NASC 값은 70 ~ 80 m 범위에서 가장 높았으며 (241.2 m2/n·mile2), 120 kHz는 라인 1의 0 ~ 20 m구간이 가장 높은 NASC 값을 나타내었다.
- 4월 10일 9시에서 11시 사이에 38, 120 kHz의 해수면과 해저 (60 m) 사이에 약한 산란체의 군집이 나타났으며 38 kHz에서 더 강하였다. 4월 12일 9시에서 19시 사이에 모든 주파수에서 음향신호가 관찰되었으나, 10 ~ 14시 사이에 38 kHz에서 해저에 강한 신호가 보였으며, 표층과 30 m 사이에는 120 kHz에서 전반적인 강한 신호가 관찰되었다. 선속이 빨라짐에 따라 해수 전체에 흰 선 (선박주변의 기포로 인해 음향신호가 차단)이 다수 보였다.
- 4월 6일 11시에서 13시 사이에 120 kHz에서 표층과 30 m 수심 사이에 산란체들이 큰 군집을 이루었지만, 38 kHz에서는 11시와 13시에 따로 떨어진 음향신호만이 나타났다. 4월 8일 16시에서 19시 사이에 해저부근에 음향신호가 18 kHz에서 뚜렷하게 나타났지만, 38과 120 kHz에서는 다소 약한 음향신호만 나타났다. 4월 9일 2시경에 해저에 매우 강한 신호가 모든 주파수에서 나타났으며 18 kHz에서 가장 강하고 뚜렷하였다.
- 3 m로 낮았기 때문이라고 판단된다. T1, T2, T13은 통영 연안역으로 수심이 각각 63.0, 81.2, 71.0 m로 깊지 않은 해역으로 부어류들의 어획률이 10% 이상으로 높게 나타났다 (Table 1). 이는 통영 주변의 해역은 멸치와 청멸이 많이 서식하고 있는 것으로 알려져 있으며, 이전에 수행된 멸치 어군의 분포에 관한 조사 (Kim et al.
- 각 라인별 어군의 SV값에 큰 차이는 없었으며, 라인 3 어군의 평균과 표준편차의 SV값이 –47.7 ± 5.3 dB로 가장 높았고 라인 2는 -48.8±4.4 dB, 라인 1은 –50.8 ± 5.2dB이었다.
- 본 연구에서는 음향생물량을 이용하여 남해안에 서식하는 어류의 수평적 분포와 수직적 분포를 18, 38, 120kHz의 주파수별로 살펴보았다. 그 결과 일반적으로 어류의 분포를 잘 보여주는 18 kHz의 주파수에서는 남해 동부와 중부 해역의 중층과 저층에 음향생물량의 높은 값을 보였고, 플랑크톤과 같은 부유생물의 분포를 잘 나타내는 120 kHz에서는 남해 동부와 중부 해역의 표층과 중층에서 높은 음향생물량을 나타내었다. 지금까지 남해안에서 음향을 이용하여 어류의 분포를 조사한 연구 중에 본 연구와 같이 남해안 전반을 넓게 다룬 조사들을 살펴보았다.
- 즉, L2는 작은 어군들이 깊은 수심에서 표층에 서식하는 것을 알 수 있으며, L1과 L3은 대단히 비슷한 군집특징을 가지나, L3이 수심 분포가 낮고 형태적으로는 L1보다 작은 어군임을 알 수 있다. 또한, 음향데이터를 시각화하여 조사해역의 전체적인 정황을 표현하였으며 추가적으로 저층트롤조사와 음향조사의 결과는 상관관계가 없는 결과를 보였다. 이 연구의 결과를 토대로 내년에 수행할 수산음향조사를 설계할 때 보다 남해 동부 연안역을 대상으로 다중 주파수와 중층 트롤을 이용하며 또한 이 연안역의 주요 어종을 선정하고 보다 구체적이고 상세한 수산자원의 자료확보가 가능한 조사를 수행할 예정이다.
- 라인 1 어군의 분포 수심에서 1과 3 사분위수는 각각 38.2와 53.6 m였으며, 분포 수심의 범위 (16.9 ~ 65.7 m)가 가장 넓은 것을 알 수 있었다.
- 라인 2에서는 18 kHz에서 중층의 NASC가 높았고 38과 120 kHz에서는 표층과 중층의 NASC가 높았다. 라인 3의 18과 38 kHz는 저층의 NASC가 높았고, 120 kHz는 표층과 중층의 NASC가 높았다. 전체적으로 살펴보면, 어류의 분포를 잘 보여주는 보다 저주파수인 18kHz의 음향생물량은 주로 중층과 저층에서 높았으며, 플랑크톤과 같은 부유생물의 분포를 잘 보여주는 120kHz에서는 표층과 중층의 음향생물량이 높았다.
- 이 연구는 어떤 대상 어종을 설정한 것이 아니므로 다수 주파수를 사용하여서 조사해역의 전체적인 수중생물의 분포 특성을 보였다. 먼저, 수심별 어류 분포는 수심 10 m 간격으로 구분한 음향생물량 (Nautical area scattering coefficient, NASC)으로 나타내었는데, 그 결과 120 kHz에서 표층에서 20 m까지 NASC 값이 높았고, 18과 38 kHz에서는 특히 라인 3에 70 ~ 90 m에 매우 높은 NASC 값을 보였다. 세 개 라인 중에 라인 2가 가장 낮은 음향생물량을 보였다.
- 본 조사에서 사용된 어구는 저층 트롤 어구로서 망고가 3.7 m로 낮았으며 조사 해역의 평균 수심이 82 m로 비교적 낮은 수심이므로 부어류들이 저층 부근에도 서식한다고 생각할 수 있다. 11개의 정점 (T1 ~ T4, T6 ~ T11, T13)에서 청멸, 밴댕이, 삼치, 고등어, 멸치, 반지, 전어 등의 부어류들이 높은 어획률을 나타내었다.
- 핑율은 2 Hz로 설정하였다. 빔 각도는 18 kHz만 11˚, 다른 주파수는 7˚의 원뿔형태의 빔이지만, 실제 교정을 하여 빔패턴을 추정한 결과 주파수별로 athwartship angle와 alongship angle은 18 kHz에서는 10.7˚와 10.8˚, 38 kHz은 7.1˚와 6.9˚, 70 kHz는 6.5˚와 6.7˚, 120 kHz는 6.3˚와 6.5˚, 200 kHz는 6.9˚와 6.5˚이었다. 과학어탐의 모든 주파수는 주파수에 따른 구리 교정구를 사용하여 표준교정법 (Foote et al.
- 어군의 군집특성으로는 라인 3개의 어군 모두 SV값은 비슷하나, L2의 값의 범위가 가장 좁고 (-53.5 ~ -43.4 dB), 분포 수심의 평균을 보면 L3 (32.8 ± 9.0 m), L1 (45.2 ± 9.5 m), L2 (49.7 ± 5.6 m) 순으로 깊으며, 고도는 L3 (13.4 ± 10.3 m), L1 (17.0 ± 12.6 m), L2 (56.7 ± 5.6 m) 순으로 크며 길이, 폭, 면적은 L1, L3, L2의 순으로 컸다.
- 어군의 평균 길이는 라인 1이 60.8 ± 67.1m, 라인 2는 7.4 ± 6.0 m, 라인 3은 26.7 ± 33.8 m으로, 라인1이 가장 긴 것을 알 수 있었으며, 특히 200 m가 넘는 이상값을 가진 어군들이 다수 관찰되었다.
- 5d). 어류의 분포를 잘 보여주는 저주파수의 18과 38 kHz는 남해 동부와 중부에 높은 음향생물량을 나타내었고, 플랑크톤과 같은 부유생물의 분포를 잘 보여주는 120 kHz에서는 동부 연안에 집중적으로 높은 음향생물량을 나타내었다.
- 9 kg으로 라인 3의 평균 어획량이 가장 많았다. 어획량이 가장 높은 정점은 T11 (210.7 kg)이었으며, 멸치가 가장 높은 어획률을 보였다. 이와 같이 저층 트롤어구를 사용하였음에도 멸치, 청멸, 삼치 등과 같은 부어류 종이 T1, T2, T7, T11에서 높은 어획률을 나타내는 것을 볼 수 있었다.
- 7 kg)이었으며, 멸치가 가장 높은 어획률을 보였다. 이와 같이 저층 트롤어구를 사용하였음에도 멸치, 청멸, 삼치 등과 같은 부어류 종이 T1, T2, T7, T11에서 높은 어획률을 나타내는 것을 볼 수 있었다. 트롤조사의 평균과 표준편차 수심은 71.
- 저층트롤의 어획량과 트롤구간의 음향생물량 사이의 관계를 분석하였으나 유의한 관계가 성립되지 않는다는 결과가 도출되었다. 과학어탐에는 거리분해능에 의한 탐지불가 영역과 시간에 따라 음향빔이 퍼져나가면서 어군을 탐지하지 못하는 영역이 발생한다.
- 라인 3의 18과 38 kHz는 저층의 NASC가 높았고, 120 kHz는 표층과 중층의 NASC가 높았다. 전체적으로 살펴보면, 어류의 분포를 잘 보여주는 보다 저주파수인 18kHz의 음향생물량은 주로 중층과 저층에서 높았으며, 플랑크톤과 같은 부유생물의 분포를 잘 보여주는 120kHz에서는 표층과 중층의 음향생물량이 높았다. 주파수별 전체 라인에 대한 NASC 값의 평균과 표준편차는 18kHz에서 100.
- 주파수 전체를 이용한 어류의 수평적 분포 특징은 401 m2/n·mile2 이상의 높은 값들은 대부분 남해 동부에서 중부해역까지 나타났으며, 부산에서 통영, 거제를 거친 남해에 이르는 연안을 따라 801 ~ 1920 m2/n·mile2 범위의 큰 음향생물량이 관찰되었다.
- 주파수 전체를 이용한 어류의 수평적 분포는 남해 동부에서 중부해역까지 높은 음향생물량이 관찰되었으며, 특히 부산에서 통영, 거제를 거친 남해에 이르는 연안을 따라 801~1920 m2/n·mile2범위의 큰 음향생물량이 관찰되었다.
- 주파수별 NASC 값과 어획량 사이의 상관관계를 Kendall의 타우–b방법을 통하여 구한 결과, 18 kHz는 r =-0.219, p > 0.05 (p = 0.255), 38 kHz는 r = -0.276, p > 0.05 (p = 0.151), 120 kHz는 r = 0.162, p > 0.05 (p = 0.400)으로 나타났으며, 이는 주파수별 NASC 값과 어획량 사이에 유의한 관계가 성립되지 않았다는 것을 의미한다.
- 주파수별 전체 라인에 대한 NASC 값의 평균과 표준편차는 18kHz에서 100.6 ± 110.8 m2/n·mile2, 38kHz는 90.7 ± 89.5m2/n·mile2, 120kHz는 48.3 ± 47.3 m2/n·mile2였으며, 라인별 전체 주파수에 대한 NASC 값의 평균과 표준편차는 라인 1에서 95.1 ± 69.1 m2/n·mile2, 라인 2는 33.3 ± 49.2 m2/n·mile2,라인 3은 128.1 ± 115.5 m2/n·mile2였다.
- 120 kHz에서는 모든 라인의 0~20 m 사이에서 높은 NASC 값을 보였다. 주파수별로 각 라인의 수심별 NASC를 비교했을 때, 라인 1의 18 kHz에서는 중층과 저층의 NASC가 높지만 38과 120 kHz에서는 표층이 높았다. 라인 2에서는 18 kHz에서 중층의 NASC가 높았고 38과 120 kHz에서는 표층과 중층의 NASC가 높았다.
- 여기서 주요 어획 어종의 정보는 어획률이 높은 3종에 대한 것이다. 트롤 전체의 평균 어획량은 65.5 kg이며, 라인별 평균 어획량은 라인 1에서 65.3 kg, 라인 2에서 25.0 kg, 라인 3에서 85.9 kg으로 라인 3의 평균 어획량이 가장 많았다. 어획량이 가장 높은 정점은 T11 (210.
후속연구
- 이 연구는 어떤 대상 어종을 설정한 것이 아니므로 다수의 주파수를 사용하여 조사 해역 전체의 생물에 대한 폭넓고 기초적인 정보가 취득 가능하다. 따라서 다수 주파수를 사용하여 포괄적인 어류의 군집 및 공간 분포 특성을 파악하여, 앞으로 수행할 수산음향조사에 기초 자료로 사용하고자 한다. 또한 음향데이터를 시각화하여 조사해역의 전체적인 정황을 신속하게 표현하고, 추가적으로 저층트롤조사와 음향조사의 결과를 비교하고자 한다.
- 또한, 본 연구에서는 18, 38 그리고 120 kHz 주파수별 어류의 수평 및 수직 분포특성을 보다 상세하게 파악한 것이 기존의 연구와 다르다고 생각하며, 앞으로 수행할 연구에서는 대상어종을 선정하여 그 어종의 주파수별 수평 및 수직 분포 특징을 세밀하게 살펴보고자 한다.
- 따라서 주파수가 높을수록 작은 크기의 플랑크톤 같은 생물에 잘 반응하는 것을 알 수 있다. 이 연구는 어떤 대상 어종을 설정한 것이 아니므로 다수의 주파수를 사용하여 조사 해역 전체의 생물에 대한 폭넓고 기초적인 정보가 취득 가능하다. 따라서 다수 주파수를 사용하여 포괄적인 어류의 군집 및 공간 분포 특성을 파악하여, 앞으로 수행할 수산음향조사에 기초 자료로 사용하고자 한다.
- 또한, 음향데이터를 시각화하여 조사해역의 전체적인 정황을 표현하였으며 추가적으로 저층트롤조사와 음향조사의 결과는 상관관계가 없는 결과를 보였다. 이 연구의 결과를 토대로 내년에 수행할 수산음향조사를 설계할 때 보다 남해 동부 연안역을 대상으로 다중 주파수와 중층 트롤을 이용하며 또한 이 연안역의 주요 어종을 선정하고 보다 구체적이고 상세한 수산자원의 자료확보가 가능한 조사를 수행할 예정이다.
- , 2015)가 수행되었다. 지금까지 과학어탐을 이용한 어군의 군집 특성과 분포를 조사한 것은 멸치어군에 대한 조사가 대부분인데, 앞으로 더 많은 어종을 대상으로 다양하고 광범위한 해역에서 어군의 군집 및 분포 조사가 수행되어, 우리나라 주변 해역의 주요 어종의 지속가능한 어업 및 관리에 유익한 자료를 제공할 수 있다고 생각한다.
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