This study carried out an experiment to find out the reaction of hairtail, Trichinus lepturus to the colors of LED light as a basic study on the development of the trolling gear and a method to enable the day-night operation. We used hairtails caught around Seongsan-po, Jeju Island by set nets and h...
This study carried out an experiment to find out the reaction of hairtail, Trichinus lepturus to the colors of LED light as a basic study on the development of the trolling gear and a method to enable the day-night operation. We used hairtails caught around Seongsan-po, Jeju Island by set nets and hairtail angling. The seven hairtails of the average length 68.9 cm (SD 9.2 cm) and the average weight 135.9 g (SD 47.9 g) were adapted themselves in the experimental water tank, 15 m Self-Governing 1.7 m in height and 1.5 m in depth, and then they were studied. We conducted experiment at the Ocean and Fisheries Research Institute in Jeju Special Self-Governing Province, from November to December 2015, and the sea surface temperature was between 16.5 and $19.5^{\circ}C$. The four colors of LED light, blue, white, green and red, were set up to transmit downward from the marginal area of tank. The 1 meter depth light intensity of LED colors is as follows: $0.09w/m^2/s$ (blue), $0.18w/m^2/s$ (white), $0.04w/m^2/s$ (green) and $0.007w/m^2/s$(red) To know the optimum LED color light, we selected one with better reaction rate after comparison of two colors simultaneously and the selected color was again compared to the other color in a tournament style two times a day (day and night) and ten times totally. The reaction rates were shown as the frequencies of hairtail appearance for 5 minutes in the lighting zone after turning on the LED lights. The reaction rate of the blue was at 97% unlike the red 3% (p < 0.001). The blue was at 75% unlike the green at 25% (p < 0.001). The blue was at 67% unlike the white at 33% (p < 0.001). Therefore, the color of light source showing the highest reaction rate was the blue.
This study carried out an experiment to find out the reaction of hairtail, Trichinus lepturus to the colors of LED light as a basic study on the development of the trolling gear and a method to enable the day-night operation. We used hairtails caught around Seongsan-po, Jeju Island by set nets and hairtail angling. The seven hairtails of the average length 68.9 cm (SD 9.2 cm) and the average weight 135.9 g (SD 47.9 g) were adapted themselves in the experimental water tank, 15 m Self-Governing 1.7 m in height and 1.5 m in depth, and then they were studied. We conducted experiment at the Ocean and Fisheries Research Institute in Jeju Special Self-Governing Province, from November to December 2015, and the sea surface temperature was between 16.5 and $19.5^{\circ}C$. The four colors of LED light, blue, white, green and red, were set up to transmit downward from the marginal area of tank. The 1 meter depth light intensity of LED colors is as follows: $0.09w/m^2/s$ (blue), $0.18w/m^2/s$ (white), $0.04w/m^2/s$ (green) and $0.007w/m^2/s$(red) To know the optimum LED color light, we selected one with better reaction rate after comparison of two colors simultaneously and the selected color was again compared to the other color in a tournament style two times a day (day and night) and ten times totally. The reaction rates were shown as the frequencies of hairtail appearance for 5 minutes in the lighting zone after turning on the LED lights. The reaction rate of the blue was at 97% unlike the red 3% (p < 0.001). The blue was at 75% unlike the green at 25% (p < 0.001). The blue was at 67% unlike the white at 33% (p < 0.001). Therefore, the color of light source showing the highest reaction rate was the blue.
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문제 정의
본 연구에서는 끌낚시의 주 야간 조업이 가능한 수중 LED 집어등을 개발하기 위한 기초적 연구로서, 대형수조에서 LED 색광에 대한 갈치의 행동반응을 조사·분석하였다.
제안 방법
또한 수조 내는 빛을 완전히 차단하여 암흑 상태를 유지였다. LED 광원은 청색, 백색, 녹색, 적색의 4종이며, 수면상 70 ㎝ 되는 수조 가장자리에서 빛이 하 방향으로 투과하도록 설치하였다. 특히 암실에서 LED 광에 대한 실험어의 행동관찰을 위하여 원격 제어하는 초저조도용 특수 관찰 카메라를 설치하였다.
LED 광원은 청색, 백색, 녹색, 적색의 4종이며, 수면상 70 ㎝ 되는 수조 가장자리에서 빛이 하 방향으로 투과하도록 설치하였다. 특히 암실에서 LED 광에 대한 실험어의 행동관찰을 위하여 원격 제어하는 초저조도용 특수 관찰 카메라를 설치하였다. LED 광원은 0.
1 m이었다. 광의 밝기는 수중 분광 조도계 (J＆C사, JCS-400)를 사용하여 광원으로부터 수직으로 70 ㎝ (수면)와 170 ㎝ (수심 1 m) 떨어진 지점에서 측정하였다.
실험은 LED 광원의 집어효과와 최적의 LED 색광을 찾고자 하였으며, 2종류의 색광을 동시에 비교하여 반응률이 우세한 색광을 다른 색광과 비교하는 토너먼트 식으로 실시하였다. 즉 광원의 조합은 청색과 적색, 청색과 녹색, 청색과 백색으로 하였다.
즉 광원의 조합은 청색과 적색, 청색과 녹색, 청색과 백색으로 하였다. 또한 청색광에 한해서 조명구역의 넓이 차 (광원의 배광각)에 의한 집어효과를 비교 분석하기 위해서 좁은 구역 (직경 0.4 m)과 넓은 구역 (직경 1.5 m)으로 나누고, 각각의 구역에 출현하는 갈치의 빈도를 계수하였다. 실험 순서는 실험어를 실험수조에 넣고 암순응이 된 상태에서 2종류의 LED 광을 동시에 점등하고 5분 이내에 각각의 조명구역에 출현하는 갈치의 빈도를 계수하였고, 총 출현계수에 대한 각각의 빈도율을 구하고 반응률이라고 하였다.
5 m)으로 나누고, 각각의 구역에 출현하는 갈치의 빈도를 계수하였다. 실험 순서는 실험어를 실험수조에 넣고 암순응이 된 상태에서 2종류의 LED 광을 동시에 점등하고 5분 이내에 각각의 조명구역에 출현하는 갈치의 빈도를 계수하였고, 총 출현계수에 대한 각각의 빈도율을 구하고 반응률이라고 하였다. 관찰시간을 5분 이내로 한 것은 본 실험에서 갈치가 LED광에 대해서 1분 이내에 행동반응을 보였고, 갈치 끌낚시의 경우, 선속이 있으므로 짧은 시간에 행동 반응을 보여야 어획에 연결된다고 판단되었기 때문이다.
2종류의 색광을 조합한 실험에서는 광원의 위치를 아침과 저녁에 맞바꾸면서 1일 2회씩 실시하였고, 각 광원의 조합별로 10회씩 반복하였다. 갈치의 행동관찰은 카메라와 함께 3명의 연구원이 동시에 직접 조사하였다.
한편, 갈치는 활어 상태로 바다에서 수조까지 운송, 대형수조에서의 실험 및 갈치의 생태학적 특성으로 인하여 관찰하는데 어려움이 있었지만 다음과 같이 갈치의 행동을 알 수 있었다. LED 광의 점등과 동시에 갈치의 수조 내 분포는 대체로 수조의 벽과 전 구역에 골고루 분포하고 개체행동을 하였다.
대상 데이터
실험은 2015년 11월부터 12월 사이에 제주해양수산연구원의 대형수조에서 실시하였으며, 실험기간의 수온은 16.5~19.5℃였다. 실험어는 제주도 성산포 부근에서 정치망과 채낚기로 어획한 갈치 136마리를 사용하였다.
5℃였다. 실험어는 제주도 성산포 부근에서 정치망과 채낚기로 어획한 갈치 136마리를 사용하였다. 실험어인 갈치의 크기는 평균전장 68.
각 조건별 실험어는 사육수조와 실험수조로 구획하여 실험수조의 개체만을 이용하였으나, 실험어의 관리 어려움 때문에 일부 개체의 이동과 폐사가 발생하여 각 조건별로 실험할 때마다 동일한 마릿수를 설정하지 못하였다. 또한 현장에서 어획된 것을 사육수조에서 장기간 충분하게 순응시킬 수 없었지만 (An et al., 2009; Bae et al., 2011), 본 연구에서는 5일 이상 순응시키고 그 중에서 건강한 4~8마리를 실험에 사용하였다.
수조는 유수식 원형수조 (직경 15 m, 높이 1.7 m)를 Fig. 1과 같이 구획하고 각각 실험수조와 순응수조로 사용하였고, 수심은 1.5 m를 유지하였다. 또한 수조 내는 빛을 완전히 차단하여 암흑 상태를 유지였다.
2종류의 색광을 조합한 실험에서는 광원의 위치를 아침과 저녁에 맞바꾸면서 1일 2회씩 실시하였고, 각 광원의 조합별로 10회씩 반복하였다. 갈치의 행동관찰은 카메라와 함께 3명의 연구원이 동시에 직접 조사하였다. 한편, LED 색광원에 대한 반응결과에 대해서는 t－test를 이용하여 유의성 검증을 실시하였다.
데이터처리
갈치의 행동관찰은 카메라와 함께 3명의 연구원이 동시에 직접 조사하였다. 한편, LED 색광원에 대한 반응결과에 대해서는 t－test를 이용하여 유의성 검증을 실시하였다.
성능/효과
실험어는 제주도 성산포 부근에서 정치망과 채낚기로 어획한 갈치 136마리를 사용하였다. 실험어인 갈치의 크기는 평균전장 68.9 ㎝ (SD 9.2 ㎝), 평균체중 135.9 g (SD 47.9 g)이었다. 각 조건별 실험어는 사육수조와 실험수조로 구획하여 실험수조의 개체만을 이용하였으나, 실험어의 관리 어려움 때문에 일부 개체의 이동과 폐사가 발생하여 각 조건별로 실험할 때마다 동일한 마릿수를 설정하지 못하였다.
2와 같다. 광원의 중심파장은 청색광 462 nm, 녹색광 520 nm, 적색광 625 nm, 백색광은 462~627 nm로 연속 스펙트럼으로 넓은 대역으로 나타났다. 각 색광별 조명구역의 조도와 방사조도는 Table 1과 같다.
또한 청색광과 녹색광에 대한 반응률은 각각 75%와 25% (p<0.001)이고, 청색광과 백색광에서도 67%와 33%로서 (p<0.001) 두 광원간의 반응률의 차이가 컸으며, 모든 경우에 청색광의 반응률이 높게 나타났다.
1%였다. 이상과 같이 색광에 대한 갈치의 반응률은 청색광이 가장 우수하고 다음은 백색광, 녹색광, 적색광 순이었다. 이와 같은 결과는 청색광과 녹색광이 해수의 수중투과 특성에서 우수하고 (Jerlov, 1976), 집어등으로서의 사용 가능성이 높은 LED 색광이며 (Choi, 2006), 어류의 유집하는 효과가 높을 것이라고 한 것 (Imamura, 1968a;b)과 비슷하였다.
청색광과 녹색광이 점등했을 경우의 청색광에 대한 행동 패턴은 다음과 같이 분류할 수 있었다. 광원 밑인 조명구역으로 수평으로 이동하고 계속해서 수직으로 체류하다가 조명구역 밖으로 나가는 행동과 조명구역으로 수평으로 이동하고 조명구역에서 계속해서 수평으로 체류하다가 조명구역 밖으로 나가는 행동, 그리고 조명구역으로 수평적으로 모여들고 체류하다가 녹색광 조명구역으로 이동하는 행동이 있었다. 체류시간은 녹색광원 구역보다는 청색광원구역에서 길었다.
LED 광자극에 대하여 갈치는 1분 이내 반응하였고 조명구역에 체류하기도 하고 경계구역을 왔다 갔다 하는 행동을 하였다. 이와 같이 청색광의 밝기가 백색광보다 어둡고 다른 색광보다 밝음에도 불구하고 청색광에 대하여 갈치가 빠르게 반응하고 반응률이 높게 나타났다는 사실을 알 수 있었다. 또한 조도 5.
이와 같이 청색광의 밝기가 백색광보다 어둡고 다른 색광보다 밝음에도 불구하고 청색광에 대하여 갈치가 빠르게 반응하고 반응률이 높게 나타났다는 사실을 알 수 있었다. 또한 조도 5.87 lx, 방사조도 0.09 w/m2/s의 밝기가 갈치의 호적밝기범위에 포함될 것이라고 생각되었다. 따라서 앞으로 갈치끌낚시 어구에 적합한 수중집어등을 개발하는데 유용하게 활용될 것으로 판단된다.
후속연구
(2008)은 살오징어가 청색광에서 가장 민감한 반응을 보였다고 하였다. 또한 청색광이 백색광보다 어둡고 다른 광보다 밝음에도 불구하고 청색광에 갈치의 반응이 좋은 것은 파장의 영향도 있고, 조도 5.87 lx, 방사조도 0.09 w/m2/s가 갈치의 호적밝기 범위 내에 포함되기 때문이라고도 생각되었다 그러나 앞으로 밝기가 동일한 조건에서 갈치의 반응률을 조사할 필요가 있으며, 또한 호적밝기를 알기 위해서도 좀 더 적절한 광 조건이 필요하다.
앞으로 본 연구의 결과와 관련한 갈치의 유전적 특성규명과 끌낚시에 적용하기 위한 수중집어등에 대한 연구도 필요하다.
09 w/m2/s의 밝기가 갈치의 호적밝기범위에 포함될 것이라고 생각되었다. 따라서 앞으로 갈치끌낚시 어구에 적합한 수중집어등을 개발하는데 유용하게 활용될 것으로 판단된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
대형수조에서 LED 색광에 대한 갈치의 행동관찰의 결과는?
갈치끌낚시의 주야간 조업이 가능한 수중 LED 집어등을 개발하기 위한 기초적 연구로서 대형수조에서 LED 색광에 대한 갈치의 행동반응을 저조도용 카메라 시스템과 연구원에 의한 동시 조사한 결과, 청색광에 대한 반응이 가장 우수하였고 다음은 백색광, 녹색광, 적색광 순이었고 또한 청색광에 대한 조명구역의 넓이 차에 따른 반응률의 차이도 약 1.8배였다. LED 광자극에 대하여 갈치는 1분 이내 반응하였고 조명구역에 체류하기도 하고 경계구역을 왔다 갔다 하는 행동을 하였다. 이와 같이 청색광의 밝기가 백색광보다 어둡고 다른 색광보다 밝음에도 불구하고 청색광에 대하여 갈치가 빠르게 반응하고 반응률이 높게 나타났다는 사실을 알 수 있었다. 또한 조도 5.
갈치는 무엇에 의해 어획되는가?
갈치는 대형트롤, 연근해 안강망, 선망, 채낚기, 정치망 등에 의해서 어획되고 있으나, 노동집약적 조업형태가 많고, 어선어업은 연료 의존도가 매우 높아 유가 상승에 민감한 영향을 받고 있다. 따라서 어업인들은 연료 절감형 어업기술 도입과 인력절감형 자동화 조업시스템 연구수행을 통해서 어업경영의 개선책을 요구하고 있다.
끌낚시 어구는 무엇인가?
따라서 어업인들은 연료 절감형 어업기술 도입과 인력절감형 자동화 조업시스템 연구수행을 통해서 어업경영의 개선책을 요구하고 있다. 한편, 끌낚시 어구는 낚시가 달린 줄을 선박이 끌고 일정한 속도로 전진하면 낚시의 먹이에 유혹된 물고기가 맹렬히 추격하다 걸려들게 하여 잡는 것으로서, 일본의 경우와 같이 갈치 조업에서도 새롭게 도입할 필요가 있다. 즉 1인 조업이 가능하도록 자동화하고 주 · 야간조업이 가능한 집어등을 사용해야 한다.
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