[논문]하계 광양만 주변 해역의 새우조망 어획조사 및 수산자원 음향조사

한인우; 오우석; 박근창; 윤은아; 이경훈

doi:10.5657/kfas.2019.0288

하계 광양만 주변 해역의 새우조망 어획조사 및 수산자원 음향조사
Biomass Estimation with a Hydroacoustic Survey and the Shrimp Beam Trawl Fishery in Gwangyanh Bay in Summer 원문보기

한국수산과학회지 = Korean journal of fisheries and aquatic sciences, v.52 no.3, 2019년, pp.288 - 297

한인우 (전남대학교 수산과학과) , 오우석 (전남대학교 수산과학과) , 박근창 (전남대학교 수산과학과) , 윤은아 (전남대학교 해양기술학부) , 이경훈 (전남대학교 해양기술학부)

Abstract ▼ AI-Helper

This study conducted a survey using a sampling inspection method and acoustic technique for continuous monitoring of useful organisms and non-commercial fish species distributed in the water of Gwangyang Bay, and evaluated the marine resources. In June, 2018, 38 species were caught in the shrimp beam trawl, comprising 3,594 marine organisms with a total weight was 65,415.3g. The acoustic survey showed that the nautical area scattering coefficient (NASC; $m^2/n.mile^2$) for the waters of Gwangyang Bay was highest in Transect 15 ($1,655.5m^2/n.mile^2$) and lowest in Transect 1 ($1.3m^2/n.mile^2$). The biomass was estimated to be 2,634.9 tons in the acoustic survey. This indicates that the acoustic survey method detected more fish shoals than the sampling inspection method.

주제어

표/그림 (11)

그림 Fig. 1. The station in the (a) survey of shrimp beam trawl and the (b) survey line in the acoustic survey in June, 2018.
그림 Fig. 2. The estimation of biomass by acoustic survey of Gwangyang Bay.
표 Table 1. The individuals and biomass of taxon collected had used a shrimp beam trawl in Gwangyang Bay on June 2018
표 Table 2. The number of individuals (N) and weight (g) of fsh species collected using shrimp beam trawl in Gwangyang Bay on June 2018
표 Table 3. The number of individuals (N) and weight (g) of taxon by stations in Gwangyang Bay on June 2018
그림 Fig. 3. The length frequency analysis of White croaker Pennahia argentata and Small yellow croaker Larimichthys polyactis has used a shrimp beam trawl in Gwangyang Bay on June 2018. N, Number of individuals; Avg., Average total length (cm); SD, Standard deviation (cm).
표 Table 4. The density of catch per swept area by station in Gwangyang Bay on June 2018
그림 Fig. 4. The spatio-temporal distribution of fish school in the acoustic survey in Gwangyang Bay on June 2018.
표 Table 5. Mean density of dominant fshes in the acoustic survey area of Gwangyang Bay
표 Table 6. Evaluation of density and biomass by survey line in the acoustic survey of Gwangyang Bay
그림 Fig. 5. The echogram sample of vertical distribution of acoustic survey in Gwangyang Bay on June 2018.

AI 본문요약
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문제 정의

본 연구에서는 새우조망 어구를 이용한 채집조사와 음향기법의 장점을 이용한 조사를 실시하여 하계기간 광양만 주변 해역의 유용생물 및 비상업 어종을 파악하고, 시·공간 분포를 통해 수산생물의 자원량과 밀도를 추정 하고자 한다. 또한, 광양만 주변 해역의 주요 종의 분포 특성을 파악하여 기초 서식 생물상의 데이터 베이스 구축 연구 및 수산자원 평가의 기초 연구 자료로 제공되고자 한다.
본 연구에서는 새우조망 어구를 이용한 채집조사와 음향기법의 장점을 이용한 조사를 실시하여 하계기간 광양만 주변 해역의 유용생물 및 비상업 어종을 파악하고, 시·공간 분포를 통해 수산생물의 자원량과 밀도를 추정 하고자 한다.

제안 방법

음향조사 시스템은 split-beam 방식의 과학어군탐지기(EK60, Simrad, Norway)를 조사선박의 현측에 부착하였다. 38과 120kHz의 두 주파수의 진동자 형식을 각각 ES38B-12, ES120-7C로 설정하였고, 펄스폭은 512 ms, Ping 간격은 1초, 조사지역의 탐지범위는 수심 0-100 m로 설정하였다. 음향시스템은 정량적인 데이터 수집을 위해 교정구(Calibration sphere)를 이용하여 음향 조사 전에 교정을 실시하였으며, 안정된 신호 수신을 위해 선속 약 10 knot로 이하로 항주하였다.
광양만, 여수 주변 해역의 2018년 6월의 어황을 알아보기 위해 4개의 정점에서 실시한 시험조사의 전 어획물에 대한 자원 밀도를 각 정점별로 나타내었다(Table 4). 새우조망 어구를 이용한 예망거리는 7,685.
mile²)로 변환하여 사용한다. 본 연구에서는 모든 음향자료에서 체적산란강도의 데이터를 1 n.mile의 EDSU (elementary distance sampling unit) 간격으로 적분하여 면적산란계수로 변환된 값을 이용하였다. 체적산란강도 값을 NASC 값으로 변환하는 관계식은 식(1)과 (2)에 나타내었다.
5 m, 끝자루 그물코 크기는 16 mm였으며, 선속 2 knot로 4개의 정점에서 30분간 샘플을 채집하였다. 새우조망을 이용하여 채집한 모든 어획물은 양망 후 즉시 아이스박스에 넣어 냉장 보관하였으며, 냉장상태로 실험실로 운반한 어획물은 어류(Kim et al., 2005), 갑각류(Hong et al., 2006), 두족류(Choe et al., 1999)로 동정 및 종 분류를 하였다. 어획물의 체장은 버니어캘리퍼스와 체장판을이용하여 1 mm까지 측정하였으며, 중량은 전자저울을 이용하여 0.
어군 분포의 시·공간 분포 특성은 과학어군탐지기의 38과 120 kHz의 체적산란강도(Sv, volume scattering strength)를 이용하여 분석하였으며, 체적산란강도는 비선형 형태로 인한 이해의 어려움 때문에 최근에는 선형 개념인 면적으로 표시되는 면적산란계수(NASC, nautical area scattering coefficient, m2/n.mile2)로 변환하여 사용한다.
0, Echoview Software Pty Ltd, Australia)를 사용하여 분석하였다. 어군의 분포 밀도 파악을 위해 모든 음향자료에서 잡음을 제거하였고, 에코그램에서 해수면 아래 5 m까지의 수층과 해저면 위 5 m까지의 수층을 제외한 음향 자료를 추출하여 분석하였다. 어군 분포의 시·공간 분포 특성은 과학어군탐지기의 38과 120 kHz의 체적산란강도(Sv, volume scattering strength)를 이용하여 분석하였으며, 체적산란강도는 비선형 형태로 인한 이해의 어려움 때문에 최근에는 선형 개념인 면적으로 표시되는 면적산란계수(NASC, nautical area scattering coefficient, m²/n.
어류의 체장 분포와 어류의 체장과 길이 함수 등을 이용한 변환 계수와 음향조사를 통해 관측한 NASC 값으로부터 어류의 밀도와 조사면적(13.2×106 m2)을 이용하여 광양만 부근의 현존량을 추정하였다(Table 6).
, 1999)로 동정 및 종 분류를 하였다. 어획물의 체장은 버니어캘리퍼스와 체장판을이용하여 1 mm까지 측정하였으며, 중량은 전자저울을 이용하여 0.1 g단위까지 측정하였다. 자원밀도는 소해면적당 어획량으로 나타냈으며, 새우조망 빔의 길이를 B (m), 예망속도는 v(m/sec), 예망시간은 h (sec)일 때, 소해면적 A (m²)=B×v×h를 이용하여 자원밀도 d=g/A (생체량/m²)으로 나타냈다(Cha et al.
38과 120kHz의 두 주파수의 진동자 형식을 각각 ES38B-12, ES120-7C로 설정하였고, 펄스폭은 512 ms, Ping 간격은 1초, 조사지역의 탐지범위는 수심 0-100 m로 설정하였다. 음향시스템은 정량적인 데이터 수집을 위해 교정구(Calibration sphere)를 이용하여 음향 조사 전에 교정을 실시하였으며, 안정된 신호 수신을 위해 선속 약 10 knot로 이하로 항주하였다. 노트북에는 DGPS(SPR-1400, Samyoung, Korea)의 위치정보와 음향자료를 연속적으로 컴퓨터 하드디스크에 총 15개의 정선의 자료를수록 하였다.
음향조사 시스템은 split-beam 방식의 과학어군탐지기(EK60, Simrad, Norway)를 조사선박의 현측에 부착하였다. 38과 120kHz의 두 주파수의 진동자 형식을 각각 ES38B-12, ES120-7C로 설정하였고, 펄스폭은 512 ms, Ping 간격은 1초, 조사지역의 탐지범위는 수심 0-100 m로 설정하였다.
전체 조사 해역의 평균 어군 밀도( ρ̅)와 조사 해역의 면적(A, m2)을 곱하여 현존량을 평가하였다(Jolly and Hampton, 1990) (Fig. 2).

대상 데이터

음향시스템은 정량적인 데이터 수집을 위해 교정구(Calibration sphere)를 이용하여 음향 조사 전에 교정을 실시하였으며, 안정된 신호 수신을 위해 선속 약 10 knot로 이하로 항주하였다. 노트북에는 DGPS(SPR-1400, Samyoung, Korea)의 위치정보와 음향자료를 연속적으로 컴퓨터 하드디스크에 총 15개의 정선의 자료를수록 하였다.
1). 샘플 채집 조사에 사용된 새우 조망 어구의 빔 길이는 8 m, 자루그물 길이 16.5 m, 끝자루 그물코 크기는 16 mm였으며, 선속 2 knot로 4개의 정점에서 30분간 샘플을 채집하였다. 새우조망을 이용하여 채집한 모든 어획물은 양망 후 즉시 아이스박스에 넣어 냉장 보관하였으며, 냉장상태로 실험실로 운반한 어획물은 어류(Kim et al.
조사 기간 및 해역은 2018년 6월 광양만 주변해역에서 총 4정점(광양만 1, 여수 연안 2, 남해연안 1)에서 이루어졌으며, 새우 조망 어업 조사를 통해 어획물을 채집하였다. 조사면적은 132km2, 정선 길이 67 mile이었으며, 조사 정점간 이동 시에는 음향데이터를 수집하였다(Fig.
조사 기간 및 해역은 2018년 6월 광양만 주변해역에서 총 4정점(광양만 1, 여수 연안 2, 남해연안 1)에서 이루어졌으며, 새우 조망 어업 조사를 통해 어획물을 채집하였다. 조사면적은 132km2, 정선 길이 67 mile이었으며, 조사 정점간 이동 시에는 음향데이터를 수집하였다(Fig. 1). 샘플 채집 조사에 사용된 새우 조망 어구의 빔 길이는 8 m, 자루그물 길이 16.

데이터처리

수신된 음향자료와 변환 계수로부터 계산된 밀도 자료를 이용하여 각 정선별 평균밀도를 구하였으며, 전체 조사 해역의 평균 밀도는 정선별 평균 밀도 자료의 가중 평균(weighted mean)으로 계산하고, 식(7)로 나타냈다.
현장에서 취득된 음향자료는 후처리 소프트웨어(Echoview V 8.0, Echoview Software Pty Ltd, Australia)를 사용하여 분석하였다. 어군의 분포 밀도 파악을 위해 모든 음향자료에서 잡음을 제거하였고, 에코그램에서 해수면 아래 5 m까지의 수층과 해저면 위 5 m까지의 수층을 제외한 음향 자료를 추출하여 분석하였다.

이론/모형

TS 특성과 체장-체중 관계식을 어류의 분포밀도로 변환하는 변환계수(CF, conversion factor)로 계산하였다(Kang et al.,2008). 어류의 밀도는 식(6)으로 파악할 수 있다.

성능/효과

9 cm로 나타났다. D정점의 개체수는 32개체에 평균 체장은 13.9 cm로 나타나 A정점에서 가장 많은 개체수와 높은 평균 체장을 보였다.
2%이었다. 갑각류의 생체량 분포는 갯가재(Oratosquilla oratoria)가 10,139.9 g (15.5%)으로 가장 많았으며, 두점박이민꽃게(Charybdis bimaculata)가 4,175.3 g (6.4%), 꽃새우(Trachysalambria curvirostris)가 3,579.3 g (5.5%)의 순으로 많았으며, 갑각류의 생체량 분포는 총 어획량 중 29.1%이었다. 개체수의 경우, 두점박이 민꽃게가 997마리(27.
1%이었다. 개체수의 경우, 두점박이 민꽃게가 997마리(27.7%)로 어류의 우점종 개체수보다 많았으며, 갯가재 698마리(19.4%), 꽃새우 470마리(13.1%) 순으로 갑각류의 개체수 비율은 60.7%로 어류보다 높게 나타났다. 두족류의 경우에는 낙지(Octopus minor)의 생체량이 1,317.
7%로 어류보다 높게 나타났다. 두족류의 경우에는 낙지(Octopus minor)의 생체량이 1,317.1 g (2.0%), 반원니꼴뚜기(Loligo japonica)의 개체수는 68마리(1.9%)의 순으로 나타났으며, 두족류가 차지하는 전체 비율은 개체수와 생체량 각각 약 2%이었다.
새우조망에 의하여 정점별 채집한 결과(Table 3), A정점 갑각류의 개체수가 1,006마리로 가장 많이 어획 되었으며, 어류는 553마리가 어획되었다. 또한, D정점에서는 갑각류가 162마리가 어획되었으며, 어류는 208마리가 어획되어 A정점은 분포 수심이 낮고 저층에 서식하는 갑각류가 우점하여 자원밀도가 높게 나타난 반면, D정점의 경우, 갑각류보다는 보구치와 참조기, 주둥치 등 주요 우점인 어류의 개체수가 높게 어획되는 것으로 나타났으며, 이러한 결과로 인해 시험조사에서는 A정점의 자원밀도가 높고, 음향조사에서는 D정점의 어류의 군집도로 반대의 결과가 나타난 것으로 판단된다.
9 cm로 보고하였다. 본 연구결과, 광양만에서 채집된 보구치는 대부분 1-2년생으로 추정되며, 주로 여름철에 큰 개체가 분포하는 것으로 보아 광양만은 선박 통항구역으로서 어업 활동이 제한되어진 수산 자원 보호 구역의 역할을 하며, 참조기와 보구치 등의 민어과 어류들의 성육장으로 역할을 하는 것으로 사료된다.
또한, 참조기는 1년에 15 cm, 2년에 24 cm, 3년에 29cm, 4년에 33 cm, 5년에 35 cm로 성장하는 것으로 알려져 있다(KORDI, 1993). 본 연구에서 채집된 어류 우점종인 보구치와 참조기의 체장 조성 결과, 보구치는 최소 10.5 cm, 최대 24.2 cm의 범위를 나타내었으며(Fig. 3a), 참조기는 최소 10.5 cm-17.0cm의 범위로 나타났다. Han et al.
본 연구의 시험조사 자원밀도 결과, A정점에서는 1.6 g/m²으로 나타났으며, B정점 1.3 g/m², C정점 0.9 g/m², D정점 0.5 g/m² 순으로 A정점에서 가장 높게 나타났으며, D정점에서 가장 낮았다(Table 4). 반면, 음향조사 결과에서는 A 정점에서 낮고 D 정점에서는 높았는데(Fig.
본 연구의 어류 개체수 결과를 보면 주둥치가 우점종으로 나타났으며(Table 2), 음향조사에서 수직분포 결과, 광양만 묘도 부근에서도 표·중층부근에 어군군집도가 높게 나타났다(Fig. 5).
3 g이었다. 분류군은 어류가 28종, 갑각류 7종, 두족류 3종으로 어류가 가장 많았다. 생체량의 경우 어류가 44,738.
새우조망 조업으로 어획한 생물은 총 38종, 3,594개체, 중량 65,415.3 g이었다. 분류군은 어류가 28종, 갑각류 7종, 두족류 3종으로 어류가 가장 많았다.
, 2002). 새우조망에 의하여 정점별 채집한 결과(Table 3), A정점 갑각류의 개체수가 1,006마리로 가장 많이 어획 되었으며, 어류는 553마리가 어획되었다. 또한, D정점에서는 갑각류가 162마리가 어획되었으며, 어류는 208마리가 어획되어 A정점은 분포 수심이 낮고 저층에 서식하는 갑각류가 우점하여 자원밀도가 높게 나타난 반면, D정점의 경우, 갑각류보다는 보구치와 참조기, 주둥치 등 주요 우점인 어류의 개체수가 높게 어획되는 것으로 나타났으며, 이러한 결과로 인해 시험조사에서는 A정점의 자원밀도가 높고, 음향조사에서는 D정점의 어류의 군집도로 반대의 결과가 나타난 것으로 판단된다.
수평분포 및 수직분포 결과, 여수지역과 남해 지역 사이에 어군이 많이 분포하였고, 강한 어군 신호가 탐지되었으며, 광양항의 선박 통항구역과 묘도 주변 부근에서도 어군이 강하게 탐지되었다. 샘플링 조사에서 정점 A부근에서 가장 많이 채집된 것에 비해 음향조사는 A정점 부근에서는 낮은 밀도를 보였으며, B와 C정점 사이인 음향조사 정점 25-31 사이에서 높은 어군 군집도가 나타났다. 여수해역부근인 D정점과 반대로 남해해역 부근에서 높은 어군 군집도가 나타나 음향조사 결과, 채집조사가 이루어진 부근에서는 어군 군집도가 낮게 나타났으며, 선박 통항구역으로 어업이 제한 되어진 부근에서 많은 어군이 분포하는 것으로 나타났다.
5에 나타내었다. 수평분포 및 수직분포 결과, 여수지역과 남해 지역 사이에 어군이 많이 분포하였고, 강한 어군 신호가 탐지되었으며, 광양항의 선박 통항구역과 묘도 주변 부근에서도 어군이 강하게 탐지되었다. 샘플링 조사에서 정점 A부근에서 가장 많이 채집된 것에 비해 음향조사는 A정점 부근에서는 낮은 밀도를 보였으며, B와 C정점 사이인 음향조사 정점 25-31 사이에서 높은 어군 군집도가 나타났다.
광양만에서 새우조망을 이용하여 채집한 결과, 보구치와 참조기는 모든 정점에서 우점하였으며, 각 정점에 대한 결과를 Table 3에 나타내었다. 어류는 A정점에서 553마리(41.0%), 생체량은 15,685.2 g (35.0%)으로 가장 높은 분포를 나타내었으며, D정점에서 208마리(16.0%), 생체량은 5,547.9 g (12.0%)으로 가장 낮은 분포를 나타내었다. 갑각류도 A정점에서 1,006마리(46.
샘플링 조사에서 정점 A부근에서 가장 많이 채집된 것에 비해 음향조사는 A정점 부근에서는 낮은 밀도를 보였으며, B와 C정점 사이인 음향조사 정점 25-31 사이에서 높은 어군 군집도가 나타났다. 여수해역부근인 D정점과 반대로 남해해역 부근에서 높은 어군 군집도가 나타나 음향조사 결과, 채집조사가 이루어진 부근에서는 어군 군집도가 낮게 나타났으며, 선박 통항구역으로 어업이 제한 되어진 부근에서 많은 어군이 분포하는 것으로 나타났다.
mile²로 가장 낮은 값으로 나타났다. 음향조사의 현존량 추정 결과, 2,634.9톤으로 나타나 채집조사보다 음향조사로 많은 어군이 탐지되는 것을 알 수 있었다. 정점 B, C 부근과 광양만 안쪽의 묘도 근처 부근을 포함하여 광양만은 선박 통항구역으로 어업활동이 제한된 곳이 많아 수산자원 보호 구역의 역할을 하고 있기 때문에 다른 지역에 비해 상대적으로 많은 먹이 생물과 어류가 군집되어 있는 것으로 판단된다.
종별 전체 생체량 및 개체수를 나타낸 Table 2를 보면 총 어획된 개체 중 어류에서는 보구치 (Pennahia argentata)가 15,315.6g (23.4%)로 가장 많았으며, 홍어(Okamejei kenojei) 8,419.7g (12.9%), 주둥치(Nuchequula nuchalis) 4,073.9 g (6.2%), 성대(Chelidonichthys spinosus) 4,016.0 g (6.1%), 참조기(Larimichthys polyactis) 3,493.9 g (5.3%) 순으로 많았으며, 어류의 생체량 분포는 총 어획량 중 68.4%이었다. 개체수의 경우,주둥치 545마리(15.
5%) 순으로 채집되었다. 총어획량에 대한 각 분류군의 어획 비율은 개체수의 경우 어류가 1,337개체로 37.2%를 차지하였으며, 갑각류는 2,180개체(60.7%), 두족류 77개체(2.1%)로 개체수에서는 갑각류의 비율이 가장 높았다(Table 1).
2×106 m²)을 이용하여 광양만 부근의 현존량을 추정하였다(Table 6). 현장에서 실시한 음향조사로 얻은 광양만 주변 해역의 면적산란 계수 값은 Transect 15에서1655.5 m²/n.mile²으로 가장 높게 나타났으며, Transect 1에서 1.3 m²/n.mile²로 가장 낮은 값으로 나타났다. 음향조사의 현존량 추정 결과, 2,634.

후속연구

그러나, 지금까지 이루어진 광양만 묘도 부근의 연구는 2010년 이전에 이루어졌으며, 수중 음향 기법을 이용한 연구는 미비하기 때문에 본 연구의 결과만으로 광양만의 자원량 추정과 수산자원 평가를 하는 것은 어려움이 있다. 광양만 연안 생태계 서식상 데이터 베이스 구축을 위해서는 묘도와 광양만 주변 해역을 대상으로 추가 채집 조사와 음향조사를 시행하여 수중 음향 기법의 장점과 채집조사의 장점을 활용한 지속적, 반복적인 연구가 필요하다고 사료된다.
mile²으로 정점 B, C 부근과 묘도해역 근처 부근에서 어군 군집도가 높게 나타났다. 본 연구에서 묘도해역은 선박 통항상 어업 활동이 제한된 구역으로 본 연구에서 채집조사가 시행되지 못하였다. Yoon (1998)에 의하면 광양만 묘도 부근에서는 주둥치, 전어, 멸치가 주요 우점종으로 나타났다.
8 psu로 보고하였다. 본 조사에서는 과학어탐 조사와 어구를 이용한 자원조사의 결합을 통한 비교 연구 수행으로 인해 해양환경을 관측하지 못하였는데, 광양만 주변해역의 해양환경과 우점종과의 관계 규명을 위해서는 각 계절 및 연간 해양환경 조사를 병행한 장기적인 연구가 필요할 것으로 사료된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	새우조망 어업이란?	, 2013). 새우조망 어업은 자루그물 양쪽에 달린 날개그물 사이에 막대를 부착하여 자루그물의 입구가 일정하게 벌어지게 한 어구를 한척의 어선이 저층을 끌어 갑각류를 어획하는 어업을 말한다. 다른 어업에 비해 그물 망목의 크기가 작아서 어업 시에 목적어인 새우류 보다 부수 어획물의 비율이 높지만(Slavin, 1982; Alverson et al.
	조사 어구를 이용한 방법의 장단점은?	한편, 조사 어구를 이용한 방법은 종을 명확하게 규명할 수 있는 장점이 존재하나 환경적 영향에 따라 어구 설치의 어려움이 있으며, 조사 정점이 불충분 하고 시간적, 경제적으로 어려움이 많다. 수산 자원의 관리 및 평가는 대상으로 하는 수산생물 자원의 현존량을 추정하는 것이 기본인데(Yang et al.
	음향 기법의 시스템과 해석기법의 발전을 통해 얻을 수 있는 것은?	, 2015). 이러한 음향을 이용한 조사방법은 짧은 시간에 넓은 수층에 대한 정보를 얻을 수 있다는 장점이 있으며, 수산생물의 수직 및 수평 분포와 같은 다양한 정보를 얻을 수 있다(Lawson et al., 2008; Cox et al.

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표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

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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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