[논문]태백산국립공원에 서식하는 매미류의 생물음향 및 서식환경 분석

김윤재; 정태준; 기경석

doi:10.13047/kjee.2019.33.6.664

태백산국립공원에 서식하는 매미류의 생물음향 및 서식환경 분석
Bioacoustics and Habitat Environment Analysis of Cicadas in Taebaeksan National Park 원문보기

한국환경생태학회지 = Korean journal of environment and ecology, v.33 no.6, 2019년, pp.664 - 676

김윤재 (상지대학교 대학원 응용식물과학과 원예조경학전공) , 정태준 (상지대학교 대학원 응용식물과학과 원예조경학전공) , 기경석 (상지대학교 친환경식물학부 원예조경학전공)

초록
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본 연구는 국내 고산지대인 태백산국립공원에 서식하는 매미류의 생물음향 및 서식환경 분석에 목적이 있다. 매미 번식울음 녹음 데이터는 2018년 7월부터 9월까지 약 3개월간 태백산국립공원 내 대덕산계곡과 백천계곡에 녹음장치를 설치하여 24시간 매일 녹음하였다. 매미 서식분포 데이터는 2018년 8월에 태백산국립공원 탐방로에 위치한 111개소에서 소리를 녹음하였다. 기상 데이터는 기상청 태백시 기상 자료를 활용하였다. 연구 결과, 태백산국립공원에 출현한 매미류는 소요산매미, 참깽깽매미, 호좀매미, 참매미, 애매미 5종이었다. 매미별 출현 시기는 소요산매미는 7월 초순부터 7월 중순까지 울었으며, 참깽깽매미, 호좀매미, 참매미, 애매미는 7월 중순부터 9월 초순까지 울었다. 매미별 일주기 패턴은 참깽깽매미, 호좀매미, 참매미가 06~07시에 번식울음을 시작하였고, 울음 종료 시각은 3종 모두 19시 전후로 나타났다. 울음 피크 시간대는 참깽깽매미 11시, 참매미 12시, 호좀매미 13~14시경으로 나타났다. 태백산국립공원에 서식하는 매미 번식울음에 영향을 미치는 환경요인을 로지스틱 회귀분석으로 분석하였다. 분석 결과, 참깽깽매미, 호좀매미는 평균기온이 1도 높아질수록 울 가능성이 1.192배, 1.279배 높아졌다. 참깽깽매미, 참매미는 일조량이 1시간 길어질수록 울 가능성이 4.366배, 2.624배 높아졌다. 종간영향은 참깽깽매미는 참매미가 1번 울면 울 가능성이 14.620배 증가하며, 호좀매미는 참매미가 1번 울면 울 가능성이 2.784배 증가하였다. 참매미는 참깽깽매미가 울면 울 가능성이 11.301배 증가하며 호좀매미가 울면 울 가능성이 2.474배 증가하였다. 참깽깽매미와 호좀매미는 서로 영향을 주고받지 않았다. 종별 서식환경 분석 결과, 각 매미가 서식하는 지점의 평균 해발고도(Altitude)는 참깽깽매미 1,046m(780~1,315m), 호좀매미 1,072m(762~1,361m), 참매미 976m(686~1,245m)으로 나타났다. 호좀매미와 참깽깽매미는 낮은 고도에서 발견되는 참매미와 달리 700m 이하 해발고도에서 확인되지 않았다. 각 매미가 서식하는 평균 방향(Aspect)는 참깽깽매미가 166°(125~207°) 방향에서 발견되었고, 호좀매미가 100°(72~128°) 방향에서 발견되었으며, 참매미가 173°(118~228°) 방향에서 발견되었다. 매미별 분포도를 확인하였을 때, 태백산 문수봉을 기준으로 동남향 능선 밑 경사지에서 매미가 주로 분포하고 있었다. 결과를 종합하면, 태백산국립공원에 서식하는 참깽깽매미와 호좀매미는 한반도 전역에서 서식하는 참매미보다 높은 해발고도에서 서식하였다. 또한 매미가 주로 서식하는 방향은 일조량 확보가 용이한 동남쪽(100~173°) 지형으로 확인되었다.

Abstract ▼ AI-Helper

This study aimed to analyze the bioacoustics and habitat environment of the cicadas inhabiting Taebaeksan National Park, an sub-alpine region in Korea. The mating calls of the cicadas were recorded for approximately 3 months, between July and September of 2018. The recording devices were installed in Daedeoksan valley and Baekcheon valley, inside Taebaeksan National Park, and the sounds were recorded 24 hours a day. In order to obtain the habitat distribution data of the cicadas, the sounds were recorded from 111 spots located in the Taebaeksan National Park trail in August 2018. The daily weather data was obtained from the Taebaek city weather center. The results of the study demonstrated that 5 species of cicadas inhabit Taebaeksan National Park, namely, Leptosemia takanonis, Lyristes intermedius, Kosemia yezoensis, Hyalessa fuscata, and Meimuna opalifera. The time of appearance for L. takanonis was early July to mid-July, and that for L. intermedius, K. yezoensis, H. fuscata, and M. opalifera was mid-July to early September. Analysis of the circadian rhythm revealed that L. intermedius, K. yezoensis, and H. fuscata started producing mating calls between 6:00 and 7:00, which ended at around 19:00 for all the three species. The peak time for producing mating calls was 11:00 for L. intermedius, 12:00 for H. fuscata, and around 13:00 to 14:00 for K. yezoensis. The environmental factors influencing the mating calls of the cicadas inhabiting Taebaeksan National Park were analyzed by logistic regression. The results showed that the probability of producing mating calls increased by 1.192 and 1.279 times in L. intermedius and K. yezoensis, respectively, when the average temperature increased by one degree. When the duration of sunlight increased by one hour, the probability of producing mating calls increased by 4.366 and 2.624 times in L. intermedius and H. fuscata, respectively. Analysis of the interspecific effects revealed that when H. fuscata produced a single mating call, the probability of producing mating calls increased by 14.620 and 2.784 times in L. intermedius and K. yezoensis, respectively. When K. yezoensis and L. intermedius produced mating calls, the probability of producing mating calls in H. fuscata increased by 11.301 and 2.474 times, respectively. L. intermedius and K. yezoensis did not have any effects on each other with respect to the production of mating calls. Analysis of the habitat environment of each species revealed that their habitats were located at altitudes of 1,046 m (780~1,315 m) for L. intermedius, 1,072 m (762~1,361 m) for K. yezoensis, and 976 m (686~1,245 m) for H. fuscata. Unlike H. fuscata, which was found at a low altitude, K. yezoensis and L. intermedius were not found at altitudes lower than 700 m. Analysis of the average aspect of the habitats of each of the cicada species revealed that L. intermedius was found at 166° (125~207°), K. yezoensis was found at 100° (72~128°), and H. fuscata was found at 173° (118~228°). Examination of the distribution of each of the cicada species revealed that they were predominantly distributed in the ridges and slopes located in the southeastern region of Munsubong in Taebaeksan. In summary, L. intermedius and K. yezoensis was found to inhabit higher altitudes in Taebacksan National Park than H. fuscata, which was found throughout the Korean peninsula. Additionally, the main aspect of the cicada habitat was found to be the southeastern region (100~173°), which has good access to daylight.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

따라서 본 연구는 한국 중부지방 고산지대인 태백산국립공원에 서식하는 매미의 번식울음을 분석하여 태백산 내 출현 매미종을 규명하는데 목적이 있다. 또한 태백산에 서식하는 매미종의 계절학적 출현 시기 및 번식울음 일주기, 매미종이 받는 기상요인영향과 종간영향의 통계학적 분석 등 매미별 번식울음 특성을 분석하고, 태백산국립공원 등산로의 녹음 데이터를 분석하여 매미종의 해발고도, 서식방향 등 서식환경을 분석하는데 목적이 있다.
따라서 본 연구는 한국 중부지방 고산지대인 태백산국립공원에 서식하는 매미의 번식울음을 분석하여 태백산 내 출현 매미종을 규명하는데 목적이 있다. 또한 태백산에 서식하는 매미종의 계절학적 출현 시기 및 번식울음 일주기, 매미종이 받는 기상요인영향과 종간영향의 통계학적 분석 등 매미별 번식울음 특성을 분석하고, 태백산국립공원 등산로의 녹음 데이터를 분석하여 매미종의 해발고도, 서식방향 등 서식환경을 분석하는데 목적이 있다.
본 연구는 매미 울음소리를 분석하여 태백산에 서식하는 매미의 생태환경 및 울음특성을 규명하였다. 또한 서식환경 분석을 통해 한반도 중부 고산지대에 위치한 태백산국립공원 내 분포하는 매미가 번식울음에 용이한 환경이 동남향에 위치함을 규명하였다.
본 연구의 목적은 태백산국립공원에 서식하는 매미 번식울음 데이터를 분석하여 출현시기, 일주기, 환경요인영향, 서식환경을 규명하는 것이었다. 연구 결과, 태백산에서 서식하는 매미는 소요산매미, 참매미, 애매미, 참깽깽매미, 호좀매미 5종이었으며, 이중 참깽깽매미와 호좀매미는 기존 도심지, 저산지 연구 결과와 달리 고산지에서만 우는 매미종임을 확인하였다.

제안 방법

각 매미 출현시기와 태백산국립공원의 연간 기온변화(평균기온, 최저기온, 최고기온), 강수량 변화, 일조시간 변화 사이의 영향을 살펴보기 위하여 그래프로 각각 작성하여 비교하였다(Figure 2). 그 결과 소요산매미는 6월말~7월초 평균기온이 20도 이상 높아지는 시기에 출현하여, 7월 중순 최고기온이 급격히 올라가는 시점에 울음을 멈추었다.
본 연구는 매미 울음소리를 분석하여 태백산에 서식하는 매미의 생태환경 및 울음특성을 규명하였다. 또한 서식환경 분석을 통해 한반도 중부 고산지대에 위치한 태백산국립공원 내 분포하는 매미가 번식울음에 용이한 환경이 동남향에 위치함을 규명하였다. 연구 사례가 부족한 참깽깽매미와 호좀매미의 출현시기, 일주기, 기상요인 및 종간영향, 서식특성 등을 제시하여 매미 연구에 추가적인 정보를 제공하였다.
하루 매미 울음 시작 시각은 새벽에 울음 빈도가 상승하는 시각으로, 종료 시각은 저녁 이후 울음 빈도가 낮아져 0에 수렴하는 시각으로 판단하여 분석하였다. 또한 울음 빈도가 가장 높게 나타난 시간대는 울음 피크 시간대로 파악하였다. 산출된 매미 울음 일주기 데이터는 대상지 별 일주기 차이를 분석하고 매미 간 종간영향이 있는지 파악하였다.
녹음장치는 환경이 양호하고 청취가 용이한 장소의 관목류에 약 1m 높이에 설치하였다. 매미 울음 녹음은 매일 24시간(매 시간당 10분) 연속으로 진행하였고, 녹음 파일은 WAV 포맷 192kpbs, 주파수 영역은 20kHz으로 설정하였다. 연구기간은 2018년 6월 1일부터 녹음이 끝난 9월 7일까지 약 3개월간 진행하였다.
매미 일주기 분석은 우선 각 대상지(대덕산계곡, 백천계곡)별로 서식 매미종의 일주기를 함께 분석하고 비교하였으며(Figure 3), 같은 매미종(참깽깽매미, 호좀매미, 참매미)가 두 대상지에서 어떤 일주기 차이를 보이는지 비교하였다(Figure 4). 울음빈도가 낮아 정확한 일주기 패턴 분석이 불가능한 소요산매미와 애미미는 일주기 분석에서 제외하였다.
또한 울음 빈도가 가장 높게 나타난 시간대는 울음 피크 시간대로 파악하였다. 산출된 매미 울음 일주기 데이터는 대상지 별 일주기 차이를 분석하고 매미 간 종간영향이 있는지 파악하였다.
매미종별 서식환경 분석은 태백산국립공원 탐방로 111개 지점을 대상으로 지점별 녹음 데이터를 분석하여 종을 식별하였다. 서식환경 분석은 매미가 식별된 각 녹음지역의 해발고도와서식방향(각도)의 최대, 최소, 평균과 분석하여 그래프를 작성하고 GIS 프로그램으로 서식 분포도를 작성하여 분석하였다. GIS 프로그램은 Qgis 9.
우선 녹음대상지의 시간별 녹음 파일을 각 매미 별 울음 유무를 점수화(울음 1점, 울지 않음 0점 부여)하여 분석해 어떤 매미종이 출현하였는지 식별하였다. 식별된 매미별로 첫 번째 울음소리가 기록된 시점을 파악하여 첫 출현 시기로 판단하고, 마지막 울음소리가 기록된 시점을 출현 종료 시기로 판단하여 매미의 2018년 출현 시기를 분석하였다.
또한 서식환경 분석을 통해 한반도 중부 고산지대에 위치한 태백산국립공원 내 분포하는 매미가 번식울음에 용이한 환경이 동남향에 위치함을 규명하였다. 연구 사례가 부족한 참깽깽매미와 호좀매미의 출현시기, 일주기, 기상요인 및 종간영향, 서식특성 등을 제시하여 매미 연구에 추가적인 정보를 제공하였다.
매미 울음은 청음분석과 스펙트로그램을 활용한 시각분석을 동시에 실시하여 분석하였다. 우선 녹음대상지의 시간별 녹음 파일을 각 매미 별 울음 유무를 점수화(울음 1점, 울지 않음 0점 부여)하여 분석해 어떤 매미종이 출현하였는지 식별하였다. 식별된 매미별로 첫 번째 울음소리가 기록된 시점을 파악하여 첫 출현 시기로 판단하고, 마지막 울음소리가 기록된 시점을 출현 종료 시기로 판단하여 매미의 2018년 출현 시기를 분석하였다.
연구기간은 2018년 6월 1일부터 녹음이 끝난 9월 7일까지 약 3개월간 진행하였다. 태백산에 서식하는 매미의 서식환경 분석을 위한 태백산 111개소 녹음은 휴대성이 좋은 녹음장치 Idam PRO U11 Digital voice recorder를 활용해 각 지점에서 삼각대를 사용해 녹음기를 설치하여 5분씩 녹음을 진행하였다. 녹음 파일은 Songmeter SM4와 동일하도록 WAV 포맷 192kpbs, 주파수 영역은 20kHz으로 설정하였다.
매미 울음 일주기는 점수화된 울음 유무 데이터를 누적한 울음 빈도 데이터를 이용해 분석하였다. 하루 매미 울음 시작 시각은 새벽에 울음 빈도가 상승하는 시각으로, 종료 시각은 저녁 이후 울음 빈도가 낮아져 0에 수렴하는 시각으로 판단하여 분석하였다. 또한 울음 빈도가 가장 높게 나타난 시간대는 울음 피크 시간대로 파악하였다.

대상 데이터

00" 해발고도 약 800m)로 선정하였다. 그리고 태백산국립공원에 서식하는 매미의 서식환경분석을 위하여 태백산 탐방로 111개소 위치(약 500m 간격, 해발고도 686~1,587m)에서 개별 녹음 데이터를 수집하였다. 연구대상종은 녹음 데이터에서 식별된 매미종으로 선정하였다.
녹음 파일은 Songmeter SM4와 동일하도록 WAV 포맷 192kpbs, 주파수 영역은 20kHz으로 설정하였다. 기상요인은 기상요인이 각 매미의 출연시기와 번식울음에 영향을 주는지 파악하기 위하여 대상지 별 평균기온, 강수량, 풍속, 습도, 일조, 일사 데이터를 기상자료개방포털(https://data.kma.go.kr/)을 활용하여 연구대상지에서 가까운 태백시 데이터를 수집하였다.
태백산에 서식하는 매미의 서식환경 분석을 위한 태백산 111개소 녹음은 휴대성이 좋은 녹음장치 Idam PRO U11 Digital voice recorder를 활용해 각 지점에서 삼각대를 사용해 녹음기를 설치하여 5분씩 녹음을 진행하였다. 녹음 파일은 Songmeter SM4와 동일하도록 WAV 포맷 192kpbs, 주파수 영역은 20kHz으로 설정하였다. 기상요인은 기상요인이 각 매미의 출연시기와 번식울음에 영향을 주는지 파악하기 위하여 대상지 별 평균기온, 강수량, 풍속, 습도, 일조, 일사 데이터를 기상자료개방포털(https://data.
매미 울음 일주기는 점수화된 울음 유무 데이터를 누적한 울음 빈도 데이터를 이용해 분석하였다. 하루 매미 울음 시작 시각은 새벽에 울음 빈도가 상승하는 시각으로, 종료 시각은 저녁 이후 울음 빈도가 낮아져 0에 수렴하는 시각으로 판단하여 분석하였다.
매미종별 서식환경 분석은 태백산국립공원 탐방로 111개 지점을 대상으로 지점별 녹음 데이터를 분석하여 종을 식별하였다. 서식환경 분석은 매미가 식별된 각 녹음지역의 해발고도와서식방향(각도)의 최대, 최소, 평균과 분석하여 그래프를 작성하고 GIS 프로그램으로 서식 분포도를 작성하여 분석하였다.
태백산국립공원 내 서식하는 매미 번식울음과 환경요인 영향을 분석하기 위하여 로지스틱 회귀분석을 실시하였다(Table 2). 분석 대상지는 기상청 태백시 기후 데이터 측정지에 가깝고, 분석 결과가 명확한 대덕산계곡을 선정하였다. 또한 일주기와 마찬가지로 울음빈도가 낮은 소요산매미와 애매미는 분석에서 제외하였다.
매미 울음 녹음은 매일 24시간(매 시간당 10분) 연속으로 진행하였고, 녹음 파일은 WAV 포맷 192kpbs, 주파수 영역은 20kHz으로 설정하였다. 연구기간은 2018년 6월 1일부터 녹음이 끝난 9월 7일까지 약 3개월간 진행하였다. 태백산에 서식하는 매미의 서식환경 분석을 위한 태백산 111개소 녹음은 휴대성이 좋은 녹음장치 Idam PRO U11 Digital voice recorder를 활용해 각 지점에서 삼각대를 사용해 녹음기를 설치하여 5분씩 녹음을 진행하였다.
그리고 태백산국립공원에 서식하는 매미의 서식환경분석을 위하여 태백산 탐방로 111개소 위치(약 500m 간격, 해발고도 686~1,587m)에서 개별 녹음 데이터를 수집하였다. 연구대상종은 녹음 데이터에서 식별된 매미종으로 선정하였다. 매미종 학명은 국내 매미 도감 『The Encyclopedia of korean Cicadas』(2017)을 참고하였고, 매미종 울음소리는『The Sounds of korean Cicadas』(2015)에 수록된 울음소리 스펙트로그램에 따라 구분하였다.
연구대상지는 강원도 태백시에 인근한 태백산국립공원을 선정하였다(Figure 1). 태백산국립공원은 백두대간에 위치한 우리나라의 대표적인 고산지대로써, 1989년 도립공원으로 지정되었으며, 2016년 대한민국의 22번째 국립공원으로 지정되었다.
현장측정 녹음장치 설치 지역은 태백산 내에서도 양호한 서식 환경을 갖춘 대덕산계곡(N37°24'09.69", E128°92'94.44", 해발고도 약 1000m)와 백천계곡(N37°06'73.34", E128°98'32.00" 해발고도 약 800m)로 선정하였다.
현장측정은 태백산국립공원의 대덕산계곡과 백천계곡에 녹음장치 Songmeter SM4를 설치하여 녹음하였다. 녹음장치는 환경이 양호하고 청취가 용이한 장소의 관목류에 약 1m 높이에 설치하였다.

데이터처리

매미 울음에 영향을 미치는 요인 간 통계분석은 로지스틱 회귀분석을 통해 각 대상지 별 매미 울음소리 여부에 대한 종간 영향과 기상요인이 미치는 가능성을 분석하였다. 로지스틱 회귀분석은 독립 변수가 종속 변수에 미치는 영향력을 분석하여 사건 가능성을 예측하는데 사용되는 통계 기법이다(Cox,1958).
태백산국립공원 내 서식하는 매미 번식울음과 환경요인 영향을 분석하기 위하여 로지스틱 회귀분석을 실시하였다(Table 2). 분석 대상지는 기상청 태백시 기후 데이터 측정지에 가깝고, 분석 결과가 명확한 대덕산계곡을 선정하였다.
현장에서 측정된 파일의 매미 울음 분석은 Microsoft Excel 2014와 소리 시각화 프로그램 Adobe Audition CC로 분석하였다. 매미 울음은 청음분석과 스펙트로그램을 활용한 시각분석을 동시에 실시하여 분석하였다.

이론/모형

연구대상종은 녹음 데이터에서 식별된 매미종으로 선정하였다. 매미종 학명은 국내 매미 도감 『The Encyclopedia of korean Cicadas』(2017)을 참고하였고, 매미종 울음소리는『The Sounds of korean Cicadas』(2015)에 수록된 울음소리 스펙트로그램에 따라 구분하였다.

성능/효과

각 매미 출현시기와 태백산국립공원의 연간 기온변화(평균기온, 최저기온, 최고기온), 강수량 변화, 일조시간 변화 사이의 영향을 살펴보기 위하여 그래프로 각각 작성하여 비교하였다(Figure 2). 그 결과 소요산매미는 6월말~7월초 평균기온이 20도 이상 높아지는 시기에 출현하여, 7월 중순 최고기온이 급격히 올라가는 시점에 울음을 멈추었다. 강수량 그래프로 보았을 때, 소요산매미는 비가 오는 기간에도 울음을 울었으며, 장마 기간이 종료되는 시점에 울음을 멈추었다.
또한 참매미는 전국에 분포하고 있다는 점과 두 산지형 매미보다 낮은 고도에서 서식하고 있음을 확인하였다. 그리고 매미종은 대체로 동남쪽 방향을 선호하는 것을 확인하였다.
울음피크 시간대는 참깽깽매미는 11시, 참매미는 12시, 호좀매미 13~14시경이었고 두 대상지에서 큰 차이를 보이지 않았다. 두 대상지 내 같은 매미종의 일주기 그래프를 작성한 결과, 참깽깽매미는 울음빈도에서 두 대상지에 큰 차이점을 보이지 않았다. 호좀매미와 참매미는 대덕산계곡보다 백천계곡에서 울음빈도가 높았다.
참매미는 700m 이하 고도와 1200m 이상 고도까지는 발견되었으나, 1300m 이상 고도에서는 없었다. 따라서 참깽깽매미와 호좀매미가 700m에 해당하는 높은 해발고도를 가진 고산지대에서 주로 서식한다는 기존 결과를 확인하였다. 또한 참매미는 도심지는 물론 고산지대에서도 발견되었으므로 전국적으로 분포한다는 기존 도감 내용과도 일치하였다.
매미 종간영향 분석 결과, 참깽깽매미, 호좀매미는 참매미와 영향을 주고받았지만, 참깽깽매미와 호좀매미는 서로 울음빈도에 영향을 주고받지 않았다. 따라서 태백산에 서식하는 매미의 번식울음에는 기상요인과 종간영향이 큰 영향을 미치고 있음을 확인하였다.
따라서 대부분의 매미종은 서식방향을 보았을 때 능선 밑 경사로와 동남향을 선호하는 경향을 보였다. 또한 매미는 빛을 선호한다는 기존 연구 결과와 로지스틱 회귀분석에서 참매미와 참깽깽매미는 일조시간에 영향을 받는다는 결과에 따라서, 그늘지지 않은 동남쪽 능선 밑 경사로를 선호하는 것으로 보인다.
로지스틱 회귀분석 결과에 따르면, 매미들은 서로의 번식울음에 영향을 끼치는 종간영향을 받고 있으며, 태백산에서는 참매미의 영향력이 높다고 판단된다. 또한 매미들은 대체로 평균기온와 일조시간에 양의 영향을 받을 받았으며, 특히 일조시간이 영향력이 높았다. 따라서 매미의 번식울음은 종간영향과 기상환경에 모두 유의미한 영향을 받는다.
연구 결과, 태백산에서 서식하는 매미는 소요산매미, 참매미, 애매미, 참깽깽매미, 호좀매미 5종이었으며, 이중 참깽깽매미와 호좀매미는 기존 도심지, 저산지 연구 결과와 달리 고산지에서만 우는 매미종임을 확인하였다. 또한 매미종은 종별로 출현시기와 일주기에 차이가 나고 있음을 확인하였고, 같은 태백산이지만 대덕산계곡과 백천계곡 등 지역적 차이에 따라 출현시기 및 일주기, 울음빈도에도 차이가 나는 것을 확인하였다.
이러한 차이는 두 지역의 해발고도 및 환경적 차이로 인해 나타난 현상으로 판단된다. 또한 소요산매미는 다른 매미종에 비해서 강수량과 일조시간에 출현시기가 크게 영향 받지 않으며, 온도가 급격히 상승하고 다른 매미들이 출현하는 시기에 울음을 그치는 것으로 보아 타종과 울음시기를 달리하여 경쟁을 피하려는 것으로 판단된다. 또한 전체 출현 매미종은 최저기온이 떨어지고 가을비가 내리는 초가을에 울음을 그치는 경향을 보였다.
또한 소요산매미는 다른 매미종에 비해서 강수량과 일조시간에 출현시기가 크게 영향 받지 않으며, 온도가 급격히 상승하고 다른 매미들이 출현하는 시기에 울음을 그치는 것으로 보아 타종과 울음시기를 달리하여 경쟁을 피하려는 것으로 판단된다. 또한 전체 출현 매미종은 최저기온이 떨어지고 가을비가 내리는 초가을에 울음을 그치는 경향을 보였다. 또한 참깽깽매미를 제외한 매미종은 동일 매미종도 지역에 따라서 울음빈도에 차이를 보여 일주기에도 차이를 보였다.
연구결과를 종합하면, 참깽깽매미와 호좀매미는 산지형 매미로서 해발고도 700m 이상의 고산지대에서만 서식하는 매미종임을 확인하였다. 또한 참매미는 전국에 분포하고 있다는 점과 두 산지형 매미보다 낮은 고도에서 서식하고 있음을 확인하였다. 그리고 매미종은 대체로 동남쪽 방향을 선호하는 것을 확인하였다.
태백산국립공원을 대상으로 로지스틱회귀분석을 실시하여 매미 번식울음에 대한 종간영향과 기상요인영향을 분석한 결과, 연구대상지에서 매미에게 양의 영향을 끼쳐 울 가능성을 높힌 주요 환경요인은 평균기온과 태양광(일조시간)으로 나타났다. 매미 종간영향 분석 결과, 참깽깽매미, 호좀매미는 참매미와 영향을 주고받았지만, 참깽깽매미와 호좀매미는 서로 울음빈도에 영향을 주고받지 않았다. 따라서 태백산에 서식하는 매미의 번식울음에는 기상요인과 종간영향이 큰 영향을 미치고 있음을 확인하였다.
산지매미 3종(참깽깽매미, 호좀매미, 참매미)의 생물분포도를 작성한 결과(Figure 8), 매미 3종은 태백산 111개소 중 태백산 북쪽 검룡소 부근에서는 거의 관측되지 않았고 태백산 남쪽부쇠봉, 문수봉 능선 밑 경사로에 주로 위치하고 있었다. 참깽깽매미, 호좀매미, 참매미의 서식방향을 원형 그래프로 나타낸 결과(Figure 7)와 분포도를 살펴보았을 때, 매미 3종은 태백산 문수봉 기준 동남향 능선 밑 경사로에 서식지가 주로 분포하고 있었고, 산지매미의 서식 방향은 동남향(100∼173°)에 분포하고 있었다.
참깽깽매미와 호좀매미는 소요산매미에 이어서 7월 중순부터 번식울음을 시작하였고, 참매미와 애매미는 온도가 최고로 높아지는 시기인 7월말, 8월초에 울음을 시작하였다. 소요산매미와 참매미는 대덕산계곡에 비해서 백천계곡 쪽의 출현 시기가 더 길고 명확하게 나타났으며, 참매미와 참깽깽매미, 호좀매미는 두 지역이 비슷하게 나타났다. 이러한 차이는 두 지역의 해발고도 및 환경적 차이로 인해 나타난 현상으로 판단된다.
확인된 매미종의 출현 시기를 정리한 결과(Table 1), 매미별 출현 시기는 소요산매미는 7월 초순에 출현하여 7월 중순까지 울었고, 참깽깽매미, 호좀매미, 참매미는 7월 중순에 출현하여 9월 초순까지 울었다. 애매미를 제외한 매미종의 번식울음 시작 및 종료 시기는 거의 비슷하였으며, 대덕산계곡보다 백천계곡에서 매미의 울음기간이 좀 더 길게 나타났다.
본 연구의 목적은 태백산국립공원에 서식하는 매미 번식울음 데이터를 분석하여 출현시기, 일주기, 환경요인영향, 서식환경을 규명하는 것이었다. 연구 결과, 태백산에서 서식하는 매미는 소요산매미, 참매미, 애매미, 참깽깽매미, 호좀매미 5종이었으며, 이중 참깽깽매미와 호좀매미는 기존 도심지, 저산지 연구 결과와 달리 고산지에서만 우는 매미종임을 확인하였다. 또한 매미종은 종별로 출현시기와 일주기에 차이가 나고 있음을 확인하였고, 같은 태백산이지만 대덕산계곡과 백천계곡 등 지역적 차이에 따라 출현시기 및 일주기, 울음빈도에도 차이가 나는 것을 확인하였다.
원형 그래프(Figure 7)에나타난 서식 방향을 보았을 때 산지 매미들은 대체로 동쪽과 남쪽 사이 방향에 위치하는 경향을 보였다. 연구결과를 종합하면, 참깽깽매미와 호좀매미는 산지형 매미로서 해발고도 700m 이상의 고산지대에서만 서식하는 매미종임을 확인하였다. 또한 참매미는 전국에 분포하고 있다는 점과 두 산지형 매미보다 낮은 고도에서 서식하고 있음을 확인하였다.
대덕산계곡 매미들이 비슷한 시기에 울음을 시작하였지만, 백천계곡에서는 참매미가 보다 이른 시기에 울음을 시작하고, 참깽깽매미가 더 늦게 울음을 시작하였다. 울음종료는 3종 모두 19시 전후로 나타났으며, 참깽깽매미, 참매미, 호좀매미 순으로 울음을 종료하였고 대적산계곡보가 백천계곡이 더 울음을 늦게 종료하였다. 울음피크 시간대는 참깽깽매미는 11시, 참매미는 12시, 호좀매미 13~14시경이었고 두 대상지에서 큰 차이를 보이지 않았다.
279배 높아졌다. 일조시간은 호좀매미를 제외한 대부분의 매미에게 양의 영향을 주어서 일조시간이 1시간 길어질수록 참깽깽매미와 참매미가 울 가능성이 각각 4.366배, 2.624배 높아졌다. 습도는 태백산 매미종에 유의미한 영향을 미칠 가능성이 나타나지 않았다.
일주기 분석 결과를 정리하면, 대덕산계곡보다 해발고도가 낮은 백천계곡 쪽이 매미가 서식하기 용이한 환경으로 보이며, 참깽깽매미는 두 대상지에서도 비슷한 빈도를 보였다. 또한 참매미는 새벽에 울음을 시작하는 점과, 다른 매미들이 울음빈도가 오를 때 잠깐 빈도가 줄어드는 경향을 보아 다른 매미들과 울음시기를 피하려는 것으로 보인다.
참깽깽매미, 호좀매미, 참매미의 서식방향을 원형 그래프로 나타낸 결과(Figure 7)와 분포도를 살펴보았을 때, 매미 3종은 태백산 문수봉 기준 동남향 능선 밑 경사로에 서식지가 주로 분포하고 있었고, 산지매미의 서식 방향은 동남향(100∼173°)에 분포하고 있었다.
태백산 기상요인과 매미의 영향력 분석 결과, 평균기온이 1도 높아질수록 참깽깽매미와 호좀매미가 울 가능성이 각각 1.192배, 1.279배 높아졌다. 일조시간은 호좀매미를 제외한 대부분의 매미에게 양의 영향을 주어서 일조시간이 1시간 길어질수록 참깽깽매미와 참매미가 울 가능성이 각각 4.
태백산 내 서식하는 매미 번식울음의 출현시기는 대체로 온도와 강우량, 일조시간에 영향을 받고 있는 것으로 나타났다. 소요산매미는 시기적으로 먼저 20도가 넘어가는 장마철인 7월 초에 번식울음을 시작하고 온도가 크게 오르는 시기에 울음을 그쳤다.
태백산 서식환경 분석 결과, 고산지 매미인 호좀매미와 참깽깽매미는 해발고도 700m 이상 고도부터 발견되었고, 1300m 이상 높은 고도에서도 발견되었다. 참매미는 700m 이하 고도와 1200m 이상 고도까지는 발견되었으나, 1300m 이상 고도에서는 없었다.
태백산국립공원 111개소를 대상으로 한 녹음 데이터에서 매미 번식울음을 분석하여 서식 해발고도와 서식방향을 분석한 결과(Table 3), 호좀매미와 참깽깽매미는 평균 해발고도 약 1000m에서 발견되었으며, 750m 이상에서만 발견되었고,1300m 이상 고도에서도 발견되었다. 참매미는 평균 976m,최저 686m에서도 발견되었으나, 1300m 고지에서는 발견되지 않았다.
태백산국립공원 백천계곡과 대덕산계곡에서 서식하는 매미 종은 소요산매미(L. takanonis), 참매미(H. fuscata), 애매미(M. opalifera), 참깽깽매미(L. intermedius), 호좀매미(K.yezoensis) 5종으로 확인되었다. 확인된 매미종의 출현 시기를 정리한 결과(Table 1), 매미별 출현 시기는 소요산매미는 7월 초순에 출현하여 7월 중순까지 울었고, 참깽깽매미, 호좀매미, 참매미는 7월 중순에 출현하여 9월 초순까지 울었다.
태백산국립공원을 대상으로 로지스틱회귀분석을 실시하여 매미 번식울음에 대한 종간영향과 기상요인영향을 분석한 결과, 연구대상지에서 매미에게 양의 영향을 끼쳐 울 가능성을 높힌 주요 환경요인은 평균기온과 태양광(일조시간)으로 나타났다. 매미 종간영향 분석 결과, 참깽깽매미, 호좀매미는 참매미와 영향을 주고받았지만, 참깽깽매미와 호좀매미는 서로 울음빈도에 영향을 주고받지 않았다.
또한 일주기와 마찬가지로 울음빈도가 낮은 소요산매미와 애매미는 분석에서 제외하였다. 태백산에 서식하는 매미 간 종간영향 분석 결과,참매미가 1번 울 때마다 참깽깽매미와 호좀매미가 울 가능성이 각각 14.63배, 2.784배 증가하는 것으로 나타났으며, 참깽깽매미와 호좀매미가 울 때마다 참매미가 울 가능성이 각각 11.301배, 2.474배 증가하는 것으로 나타났다. 참깽깽매미와 호좀매미는 서로 영향을 끼치지 않는 것으로 판단되었다(Figure 5).
두 대상지 내 같은 매미종의 일주기 그래프를 작성한 결과, 참깽깽매미는 울음빈도에서 두 대상지에 큰 차이점을 보이지 않았다. 호좀매미와 참매미는 대덕산계곡보다 백천계곡에서 울음빈도가 높았다.
yezoensis) 5종으로 확인되었다. 확인된 매미종의 출현 시기를 정리한 결과(Table 1), 매미별 출현 시기는 소요산매미는 7월 초순에 출현하여 7월 중순까지 울었고, 참깽깽매미, 호좀매미, 참매미는 7월 중순에 출현하여 9월 초순까지 울었다. 애매미를 제외한 매미종의 번식울음 시작 및 종료 시기는 거의 비슷하였으며, 대덕산계곡보다 백천계곡에서 매미의 울음기간이 좀 더 길게 나타났다.

후속연구

본 연구의 한계를 극복하기 위하여, 정확한 결과를 위해 각 연구대상지에서 기상환경을 직접 측정할 필요가 있으며, 비교군에 태백시 등 주변 저지대 및 도심지 환경 등 다양한 대상지 선정해야 할 것으로 보인다. 또한 소요산매미, 애매미 등 소수 발견종에 대한 심도 있는 연구가 필요하며, 토양 상태, 식생조사 등 종간영향 및 기상요인 외 매미울음 영향요인에 대한 접근이 필요하다.
본 연구의 한계를 극복하기 위하여, 정확한 결과를 위해 각 연구대상지에서 기상환경을 직접 측정할 필요가 있으며, 비교군에 태백시 등 주변 저지대 및 도심지 환경 등 다양한 대상지 선정해야 할 것으로 보인다. 또한 소요산매미, 애매미 등 소수 발견종에 대한 심도 있는 연구가 필요하며, 토양 상태, 식생조사 등 종간영향 및 기상요인 외 매미울음 영향요인에 대한 접근이 필요하다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	매미란 무엇인가?	매미는 번식울음을 우는 노린재목 곤충으로써, 여름철 대한민국 전 지역에서 발견되는 흔한 곤충이다. 한국에 서식하는 매미는 현재까지 총 12종이 관찰되어 분류되었고(Lee, 2008;Kim and Song, 2017), 매미는 서식지 환경에 따라 출현종과 연간 출현시기, 하루 울음 일주기에도 유의미한 차이를 보인다(Kang, 2017; Kim, 2018).
	한국에 서식하는 매미는 몇 종인가?	매미는 번식울음을 우는 노린재목 곤충으로써, 여름철 대한민국 전 지역에서 발견되는 흔한 곤충이다. 한국에 서식하는 매미는 현재까지 총 12종이 관찰되어 분류되었고(Lee, 2008;Kim and Song, 2017), 매미는 서식지 환경에 따라 출현종과 연간 출현시기, 하루 울음 일주기에도 유의미한 차이를 보인다(Kang, 2017; Kim, 2018). 여름 매미가 우는 것은 발성기관이발달된 수컷이 암컷을 유혹하여 짝짓기를 통해 번식하기 위함이다(Young, 1981; Kim et al.
	매미종의 일주기는 거의 비슷하지만, 환경에 따라 차이를 보이는 것으로 판단할 수 있는 근거는?	일주기 분석 결과를 정리하면, 대덕산계곡보다 해발고도가 낮은 백천계곡 쪽이 매미가 서식하기 용이한 환경으로 보이며,참깽깽매미는 두 대상지에서도 비슷한 빈도를 보였다. 또한 참매미는 새벽에 울음을 시작하는 점과, 다른 매미들이 울음빈도가 오를 때 잠깐 빈도가 줄어드는 경향을 보아 다른 매미들과 울음시기를 피하려는 것으로 보인다. 호좀매미는 다른 매미에 비해서도 저녁시간까지 우는 모습을 보였다. 따라서 매미종의 일주기는 거의 비슷하지만, 환경에 따라 차이를 보이는 것으로 판단된다.

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https://data.kma.go.kr
http://taebaek.knps.or.kr

저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

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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