[논문]동해 참돌고래(Delphinus delphis)의 음향학적 특성 연구

윤영글; 손호선; 박겸준; 최영민; 김선효; 최지웅

doi:10.5657/kfas.2017.0406

동해 참돌고래(Delphinus delphis)의 음향학적 특성 연구
Study of Acoustic Characteristics of Common Dolphins Delphinus delphis in the East Sea 원문보기

한국수산과학회지 = Korean journal of fisheries and aquatic sciences, v.50 no.4, 2017년, pp.406 - 412

윤영글 (국립수산과학원 고래연구센터) , 손호선 (국립수산과학원 고래연구센터) , 박겸준 (국립수산과학원 고래연구센터) , 최영민 (국립수산과학원 고래연구센터) , 김선효 (한양대학교 해양융합공학과) , 최지웅 (한양대학교 해양융합공학과)

Abstract ▼ AI-Helper

Vocalizations of the common dolphin Delphinus Delphis, were recorded from a single hydrophone while coastal visual survey was performed in the East Sea in March 2017. Like most Delphinidae, common dolphins produce whistles, echolocation clicks, and burst-pulsed calls, with repertoires that differ between species and geographically separated populations. This study focuses on using frequency analysis to classify sounds into three categories and to compare them with those of other common dolphin populations. The fundamental frequencies of the whistles were high in the 6 to 14 kHz range, while echolocation clicks were in the 40 to 90 kHz frequency band. These results are similar to high-energy distributions in the same frequency band in other regions. Based on this study of the acoustic characteristics of dolphins off the east coast of Korea, cetacean vocalizations can be classified using a database of cetacean sounds in Korea. In addition, this technique could improve data quality for visual whale surveys and could be applied to various other research subjects.

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

문제 정의

현재 동해에 약 30,000마리의 개체가 서식하는 것으로 알려져 있다(Kim, 2015). 본 연구에서는 국내에 서식하는 고래류들의 음향학적 분류를 위해 참돌고래를 대상으로 수동 음향 탐지 방법을 이용하여 음향학적 특성을 분석하였다.

제안 방법

sec/Hz이며, 파워 스펙트럼 밀도와 동일한 조건으로 계산하였다. 본 논문에서는 3월 5일에 발견된 약 600여 마리의 참돌고래 무리에서 방사되는 음향신호를 분석에 사용하였으며, 측정된 음향신호의 특성에 따라 적합한 분석방법을 적용하였다.

대상 데이터

본 연구에서는 참돌고래의 음향학적 특성을 파악하기 위해 2017년 3월 1일부터 14일까지 우리나라 동해 영덕부터 감포 주변 해역까지 국립수산과학원의 시험조사선 탐구10호를 이용하여 직선횡단(line-transect) 형태의 목시조사(visual surveys)에서 발견한 참돌고래의 무리를 대상으로 조사를 실시하였다. 참돌고래 무리는 3월 4일(35° 47' 20.

데이터처리

데이터 획득은 조사선에 접근한 참돌고래 무리가 선박에서 멀어지는 약 5분간 수신하였다. 수중청음기의 수신음압강도(Receiving Voltage Sensitivity, RVS)는 -165 dB re:1 V/μPa이고, 수신 증폭(Gain)은 0 dB, 샘플링주파수(sampling frequency)는 192 kHz로 설정 후 저장하였고, 수신된 음향 신호는 wav 형태로 저장매체(SD card)에 저장 후 음향자료 프로그램인 MATLAB (Mathworks, USA)을 이용하여 분석하였다.

성능/효과

따라서 5 kHz 이하의 주파수 대역은 고래 소리와 상관없는 선박의 발전기 및 엔진 등의 소음이 우세하다고 볼 수 있다. 광대역 신호인 클릭음은 5 kHz 이상의 주파수 대역에서 신호의 크기가 증가하였으며, 5-15 kHz 대역과 25kHz 주변에는 각각 휘슬음과 휘슬음의 배음성분에 의해 신호의 크기가 강하게 나타났다. time1에 비해 time2에서 고래 무리의 거리가 멀어졌으므로 거리에 따른 전달손실에 의해 신호의 크기가 감소하였다.
2에 나타내었으며, 참돌고래 소리의 전체적인 음향특성에 대한 경향을 파악할 수 있다. 분석결과 광대역 신호인 클릭음과 5-15 kHz 사이에 협대역 형태의 휘슬음이 전체적으로 수신되는 것을 확인하였다.
, 2007). 클릭음은 약 0.1 ms 정도의 매우 짧은 신호이며, 10개의 신호를 에너지 스펙트럼 밀도 분석한 결과 40-90 kHz의 주파수 성분을 가진것으로 파악되었다(Fig. 6). Soldevilla et al.
스펙트로그램을 통하여 다양한 형태의 휘슬음을 확인하였지만, 신호들이 동시에 수신되어 겹쳐진 뭉치휘슬음 구조여서 변조 형태에 따른 분류 및 통계 처리가 어려웠다. 휘슬음의 기본주파수(fundamental frequency)는 6-14 kHz 대역에서 많이 존재하였으며, 배음은 약 27 kHz까지 발생하였다.

후속연구

, 2007), 음향학적 탐지 및 분류를 위해서는 국내에 서식하는 고래류에 대한 데이터베이스 구축이 필요하다. 따라서 본 연구를 통해 분석된 동해의 참돌고래의 음향학적 특성 연구를 바탕으로, 한반도 주변에 서식하는 다양한 고래류의 음향 자료를 획득하고 분석하는 것이 필요하다. 수중청음기의 배열을 적용하여 고래의 정확한 위치탐지 및 시·공간적인 음향 자료를 획득하여 신호 특성을 파악하고, 이를 목시조사, 환경조사, 소음조사 등의 다양한 정보와 결합하여 고래류의 이동, 행동 특성, 생활 패턴에 대한 연구를 진행할 수 있다.
수중청음기의 배열을 적용하여 고래의 정확한 위치탐지 및 시·공간적인 음향 자료를 획득하여 신호 특성을 파악하고, 이를 목시조사, 환경조사, 소음조사 등의 다양한 정보와 결합하여 고래류의 이동, 행동 특성, 생활 패턴에 대한 연구를 진행할 수 있다. 또한 인공 신경망 기술(Convolutional Neural Network) 등을 이용하여 고래 신호를 탐지 및 분류하여 원격 모니터링을 통한 고래의 분포 특성, 개체수 파악 등의 기초자료로 사용될 수 있다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	참돌고래가 섭식하는 먹이는?	, 2012). 먹이는 주로 표층에 서식하는 어군이나 오징어들이며, 서식하는 지역과 계절에 따라 섭식하는 먹이의 종류는 달라진다(Neumann and Orams, 2003; Henderson et al., 2012).
	참돌고래의 분포 및 특징은?	참돌고래(Delphinus delphis)는 전 세계에서 발견되는 종으로 주로 열대나 온대지방에서 많이 분포하고, 약 10-28℃ 사이의 온도를 선호하며 계절적에 따라 먼 바다와 연안을 이동하는 특성을 가진다(MacLeod et al., 2008; Henderson et al.
	수중에서 해양 포유류들의 정보 전달 방법은?	수중에서 가장 효율적인 정보 전달의 방법은 음파이기 때문에 대부분의 해양 포유류들은 다양한 목적으로 음향을 사용하는 것으로 알려져 있다. 특히 고래류는 발성을 통해 무리들과 의사소통을 하고 먹이를 찾거나 장애물을 탐지한다(Nuuttila et al.

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용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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