AIS data 분석에 의한 제주도 주변 해역에서의 저속 어선의 출현빈도와 어장탐색 A study on appearance frequencies and fishing ground exploration of low-run fishing obtained by analyzing AIS data of vessels in the sea around Jeju Island원문보기
In the area around Jeju Island, the squid jigging fishery and the hair-tail angling are popular. Therefore, the study on the characteristics of the formation and shift of fishing grounds is very important. We have received and analyzed AIS data of all vessels around Jeju Island from October 16, 2016...
In the area around Jeju Island, the squid jigging fishery and the hair-tail angling are popular. Therefore, the study on the characteristics of the formation and shift of fishing grounds is very important. We have received and analyzed AIS data of all vessels around Jeju Island from October 16, 2016 to October 16, 2017, and extracted the positions of the fishing vessels with the same operational characteristics as the fishing vessels of their fisheries. The distribution chart of the frequency of fishing vessels appearing in each predefined fishing grid ($1NM{\times}1NM$) was analyzed. So we took a analogy with the monthly shift of fishing grounds. Many fishing vessels appeared in the seas around Jeju Island from November 2016 to January 2017, and the frequency of their appearance was maintained. In November, however, fishing vessels were mostly concentrated in coastal waters. Yet, the density gradually weakened as they moved into January. From February, the frequency itself began to decline, making it the worst in April. The high concentration of fishing vessels in the waters leading from Jeju Island's northwest coast to south coast in November is believed to be related to the yellowtail fishery that are formed annually in the coastal waters off the island of Marado. In May 2017, the appearance frequency of fishing vessels increased and began to show a concentration in coastal waters around Jeju Island. Fishing vessels began to flock in waters northwest of Jeju Island beginning in July and peaked in August, and by September, fishing vessels were moving south along the coast of Jeju Island, weakening the density and spreading out. Between July and August, fishing vessels were concentrated in waters surrounding Jeju Island, which is believed to be related to the operations of fishing vessels for the squid jigging fishery and the hair-tail angling.
In the area around Jeju Island, the squid jigging fishery and the hair-tail angling are popular. Therefore, the study on the characteristics of the formation and shift of fishing grounds is very important. We have received and analyzed AIS data of all vessels around Jeju Island from October 16, 2016 to October 16, 2017, and extracted the positions of the fishing vessels with the same operational characteristics as the fishing vessels of their fisheries. The distribution chart of the frequency of fishing vessels appearing in each predefined fishing grid ($1NM{\times}1NM$) was analyzed. So we took a analogy with the monthly shift of fishing grounds. Many fishing vessels appeared in the seas around Jeju Island from November 2016 to January 2017, and the frequency of their appearance was maintained. In November, however, fishing vessels were mostly concentrated in coastal waters. Yet, the density gradually weakened as they moved into January. From February, the frequency itself began to decline, making it the worst in April. The high concentration of fishing vessels in the waters leading from Jeju Island's northwest coast to south coast in November is believed to be related to the yellowtail fishery that are formed annually in the coastal waters off the island of Marado. In May 2017, the appearance frequency of fishing vessels increased and began to show a concentration in coastal waters around Jeju Island. Fishing vessels began to flock in waters northwest of Jeju Island beginning in July and peaked in August, and by September, fishing vessels were moving south along the coast of Jeju Island, weakening the density and spreading out. Between July and August, fishing vessels were concentrated in waters surrounding Jeju Island, which is believed to be related to the operations of fishing vessels for the squid jigging fishery and the hair-tail angling.
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문제 정의
이 논문은 제주도 주변해역에서 성행하고 있는 갈치 및 오징어 등의 채낚기조업 어장의 월별 이동변화를 규명하기 위한 기초적 자료를 제공하기 위하여, 제주도 주변해역을 운항중인 어선들의 AIS 정보를 수집·분석하여 채낚기조업 어선과 동일한 운항특성을 가진 어선들의 위치를 추출한 다음, 이 어선들이 나타나는 출현밀도의 분포도를 구하여 분석함으로써 어장의 이동변화를 유추해 보았다.
1과 같이, 0~4번(바탕색), 5~9번(청색), 10~14번(검청색), 15~19번(연두색), 20~24번(주황색), 25~29번(주홍색), 30~34번(홍색), 35번 이상(검홍색)으로 8단계로 나누어 그리드의 색을 달리하였으며, 각 그리드의 상대위치를 알 수 있도록 조사해역을 Google Maps의 프로그램상 위치도에 표시되게 하였다. 이렇게 분석된 어선의 월별 출현빈도를 나타내는 분포도를 상호 비교하여 어선의 위치이동에 따른 어장변동 특성을 유추해 보았다.
제안 방법
AIS 정보 분석은 Message Type별로 구성된 포맷에 따라 선종 및 화물에 관한 정보로써 어선임을, MMSI(Maritime Mobile Service Identity)로써 선박식별을 하였다. 또 측정시각, 선박위치, 대지속력에 관한 동적 정보도 동시에 추출하였는데, 추출어선의 위치범위는 Fig.
1과 같이 제주도를 중심으로 한 주변해역으로 104, 110, 113, 115, 210~214의 일부 해구와, 220~224, 230~234, 240~244 해구가 포함되도록 위도범위를 32°30′N~ 34°12′125°E~128°E로 하였다. 그리고 채낚기 어선의 운항특성에 맞게 조업시간은 18시~익일 8시로 설정하였고, 대지속력은 0~1.5 knot 설정하였다. 이렇게 설정된 조건을 모두 만족하는 어선들의 위치만을 추출하여 출현밀도 분석에 활용하였다.
또 측정시각, 선박위치, 대지속력에 관한 동적 정보도 동시에 추출하였는데, 추출어선의 위치범위는 Fig. 1과 같이 제주도를 중심으로 한 주변해역으로 104, 110, 113, 115, 210~214의 일부 해구와, 220~224, 230~234, 240~244 해구가 포함되도록 위도범위를 32°30′N~ 34°12′125°E~128°E로 하였다.
이 자료는 다시 재생·분석을 통하여 Table 1의 조건에 맞는 어선을 추출한 다음, 그 어선들의 위치정보를 제반 분석에 활용하였다.
이렇게 관찰된 각 그리드마다의 어선들의 출현빈도를 시각적으로 쉽게 구별하기 위하여 Fig. 1과 같이, 0~4번(바탕색), 5~9번(청색), 10~14번(검청색), 15~19번(연두색), 20~24번(주황색), 25~29번(주홍색), 30~34번(홍색), 35번 이상(검홍색)으로 8단계로 나누어 그리드의 색을 달리하였으며, 각 그리드의 상대위치를 알 수 있도록 조사해역을 Google Maps의 프로그램상 위치도에 표시되게 하였다. 이렇게 분석된 어선의 월별 출현빈도를 나타내는 분포도를 상호 비교하여 어선의 위치이동에 따른 어장변동 특성을 유추해 보았다.
5 knot 설정하였다. 이렇게 설정된 조건을 모두 만족하는 어선들의 위치만을 추출하여 출현밀도 분석에 활용하였다. 추출한 어선들이 어느 위치에 많이 출현하는지를 조사하기 위한 출현밀도 분석은, 우선 전 추출범위를 가로 및 세로로 각각 1해리가 되도록 총 18,360개의 그리드로 분할한 다음, 동일 그리드에 출현하는 어선수를 1개월 단위로 카운터하는 방법으로 실시하였다.
제주도 주변해역에서 성행하고 있는 갈치 및 오징어 등의 채낚기조업 어장의 월별 이동변화를 규명하기 위한 기초적 자료를 제공하기 위하여, 2016년 10월 16일부터 2017년 10월 16일까지 1년 동안의 제주도 주변해역을 운항중인 어선들의 AIS 정보를 수집·분석하여 채낚기조업 어선과 동일한 운항특성을 가진 어선들의 위치를 추출한 다음, 이 어선들이 나타나는 출현빈도의 분포도를 구하여 분석함으로써 월별 어장변화를 유추해 보았다.
이렇게 설정된 조건을 모두 만족하는 어선들의 위치만을 추출하여 출현밀도 분석에 활용하였다. 추출한 어선들이 어느 위치에 많이 출현하는지를 조사하기 위한 출현밀도 분석은, 우선 전 추출범위를 가로 및 세로로 각각 1해리가 되도록 총 18,360개의 그리드로 분할한 다음, 동일 그리드에 출현하는 어선수를 1개월 단위로 카운터하는 방법으로 실시하였다. 이 과정에서 동일 그리드 내에 동일어선이 여러번 출현하더라도 24시간 이내는 1회만 카운트하였다.
대상 데이터
제주도 주변해역에서 조업하는 어선들의 AIS 정보는, 2016년 10월 16일부터 2017년 10월 16일까지 해발 약 305 m의 제주대학교 건물 옥상에 AIS(SLR200, UK)수신기의 안테나를 설치하여 수신하였으며, 수신된 정보는 AisDecoder (NA, 2018)라는 프로그램을 통하여 하드디스크에 저장하였다. 이 자료는 다시 재생·분석을 통하여 Table 1의 조건에 맞는 어선을 추출한 다음, 그 어선들의 위치정보를 제반 분석에 활용하였다.
후속연구
이상의 결과는 제주도 주변해역에서 AIS를 장착하고 조업하는 채낚기 어선들을 표본추출하여 출어어장으로 검증이 된다면 객관적인 어장정보로서 활용이 가능하고, 월별 및 계절별 어장의 이동변화도 예측할 수 있을 뿐 아니라, 어선들은 어장 변화에 미리 대응할 수도 있어 아주 유익한 정보로서 활용을 될 수 있기를 기대해 본다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
어선설비 기준 제188조 1항에서 10톤 이상 어선에 설치하도록 규정하고 있는 것은?
어선위치 발신장치에는 여러 가지가 있으나, 어선설비 기준 제188조 1항에는 총톤수 10톤 이상의 어선에 “자동식별장치(AIS)”를 설치하도록 규정하고 있어서, 상당수의 어선들도 AIS를 탑재하고 있다고 볼 수 있다. 그런데 어선들은 개개인의 조업어장에 대한 정보노출을 기피할 뿐 아니라 정보보호를 위해 일부 어선들은 조업 시에 어선위치 발신장치의 작동을 정지시키는 경우도 가끔 일어나고 있다.
제주도 주변해역에서 성행하는 조업은?
이 논문은 제주도 주변해역에서 성행하고 있는 갈치 및 오징어 등의 채낚기조업 어장의 월별 이동변화를 규명하기 위한 기초적 자료를 제공하기 위하여, 제주도 주변해역을 운항중인 어선들의 AIS 정보를 수집·분석하여 채낚기조업 어선과 동일한 운항특성을 가진 어선들의 위치를 추출한 다음, 이 어선들이 나타나는 출현밀도의 분포도를 구하여 분석함으로써 어장의 이동변화를 유추해 보았다.
어장정보 얻는 것이 어려운 이유?
어선위치 발신장치에는 여러 가지가 있으나, 어선설비 기준 제188조 1항에는 총톤수 10톤 이상의 어선에 “자동식별장치(AIS)”를 설치하도록 규정하고 있어서, 상당수의 어선들도 AIS를 탑재하고 있다고 볼 수 있다. 그런데 어선들은 개개인의 조업어장에 대한 정보노출을 기피할 뿐 아니라 정보보호를 위해 일부 어선들은 조업 시에 어선위치 발신장치의 작동을 정지시키는 경우도 가끔 일어나고 있다. 그만큼 어장정보는 얻는 것이 어렵기 때문에 국립수산과학원에서는 수치모델을 기반으로 하여 해양변동예측시스템의 결과로서 어황예측(NIFS, 2018)을 하고 있고, 어선의 소속회사나 감독기관에서 조업일지를 받아 해구별로 통계처리하는 방법으로 어장정보가 비공개적으로 유출되어 나오는 경우가 있다.
참고문헌 (9)
Chang DS, Yoo JT, Kim BY, Lee SJ, Kwon DH, Koo JH, Ahn GM and Oh IY. 2010. A characteristics on the forming of fishing ground and population ecological study of Yellow tail, Seriola quinqueradiata, in the coastal waters off Gim-nyeong of Jeju Island, Korea. J Korean Soc Fish Technol 46(4). (DOI : https://doi.org/10.3796 /ksft.2010.46.4.406)
Jung CY. 2013. An empirical study on the functional reinforcement of coastal vessel traffic services. ME. Thesis, Mokpo Maritime University, Korea, 1-79.
Kim BH and Park YS. 2016. A study on the effective VTS communications analysis by the method of VCDF in Busan Port. J KOSOMES, 22(4), 311-318. (DOI : https://doi.org/10.7837/kosomes.2016.22.4.311)
Kim KI, Jung JS and Park GK. 2013. Assessment of external force acting on ship using big data in maritime traffic. J KIIS 23(5), 379-384. (DOI : http://dx.doi.org/10.5391/JKIIS.2013.23.5.379)
Lee SH, Kim KI, Ahn JY, Lee CH and Choi CM. 2017. A study on installation location of radar for minimizing blind area in the construction of VTS system of Kangjeong Port. J Korean Soc Fish Technol 53(2), 187-195. (DOI : https://doi.org/10.3796/ksft.2017.53.2.195)
MoPSS. 2017. Retrieved from http://www.vtskorea.go.kr/Service.do?idintro02, Accessed 10 Jan. 2017.
Neal Arundale. 2018. Retrieved from http://arundale.com/docs/ ais/ais_decoder_v3_downloads.html, Accessed 28 Mar. 2018.
NIFS. 2018. http://www.nifs.go.kr/bbs?idwforecast, Accessed 20 Mar. 2018.
Ryu KJ, Kim HS, Lee YW and An YS. 2018. A basic study on the introduction of safety management system for the coastal/offshore fishing vessels in Korea. J Korean Soc Fish Ocean Technol 54(1), 65-72. (DOI : http://dx.doi.org/10.3796/ksfot.2018.54.1.065)
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