[논문]서식지 적합지수를 이용한 근소만 갯벌 바지락(Ruditapes philippinarum)의 어장적지평가

최용현; 홍석진; 전승렬; 조윤식

doi:10.5657/kfas.2019.0511

[국내논문] 서식지 적합지수를 이용한 근소만 갯벌 바지락(Ruditapes philippinarum)의 어장적지평가
Site Assessment Using Habitat Suitability Index for Manila Clam Ruditapes philippinarum in Geunso Bay Tidal Flats 원문보기

한국수산과학회지 = Korean journal of fisheries and aquatic sciences, v.52 no.5, 2019년, pp.511 - 518

최용현 (국립수산과학원 갯벌연구센터) , 홍석진 (국립수산과학원 갯벌연구센터) , 전승렬 (국립수산과학원 갯벌연구센터) , 조윤식 (국립수산과학원 해역이용영향평가센터)

Abstract ▼ AI-Helper

Evaluating the habitat suitability of potential aquaculture sites for cultured species is critical to the sustainable use of tidal flats. This study evaluated the habitat suitability index (HSI) of 12 sites in a tidal flat aquaculture farm at Geunso Bay, Taean, in June 2016. The parameters used to model the suitability index were Growth (water temperature, chlorophyll ${\alpha}$, hydrodynamics), Survival (sediment-sand, mean size, air exposure), and Environment (DO, salinity). The HSI was calculated using weighted and No weighted geometric means. The results showed high habitat suitability at the bay's entrance (HIS; No weighted, 0.60-0.70; weighted, 0.60). Hydrodynamics, air exposure, sediment-sand and mean size are thought to have a significant impact on habitat selection by Manila clams Ruditapes philippinarum. This study explored the optimum habitat for Manila clams by calculating the HSI, providing basic data for tidal flat management.

주제어

표/그림 (8)

그림 Fig. 1. Study area and survey sites in Geunso Bay tidal fat, Korea.
표 Table 1. Survey sites in Guenso Bay, Korea
그림 Fig. 2. Suitability index graphs for habitat variables of Manila clam Ruditapes philippinarum.(1) is adapted from mulholland, R. 1984. (3),(4), (5), (7) and (8) are adapted from Vincenzi et al., 2006. (6) is adapted from Yoo et al., 2007.
그림 Fig. 3. Contours of survey site in Geunso Bay. a, water temperature (°C); b, air exposure (hr); c, chlorophyll a (μg/L); d, hydrodynamics (cm/s); e, sand (%); f, mean size (Φ); g, DO (dissolved oxygen, mg/L); h, salinity.
표 Table 2. Environmental characteristics according to survey at Guenso Bay
그림 Fig. 4. Survey site no weight HSI. HSI, habitat suitability index.
그림 Fig. 5. Survey site weight HSI. HSI, habitat suitability index.
표 Table 3. HSI score, density and biomass of survey site in Guenso Bay

AI 본문요약
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문제 정의

따라서 본 연구에서는 바지락 양식이 활발한 근소만 갯벌에 대하여 어장환경조사를 통한 만의 이화학적 환경 특성을 파악하고, 바지락의 생리·생태 연구자료를 활용한 적정 HSI를 가점 하고자 한다.

가설 설정

HS식은 서식지의 생태학적 환경용량과 상관성을 가지며, 서식생물의 생리·생태와 환경 사이에 직·간접적인 관계가 있음을 가정한다.

제안 방법

4 Φ이하의 퇴적물은 전자식 체진동기(Analysette 3 Pro, FRIT- SCH Co., Idar oberstein, Germany)를 이용하여 건식체질법으 로, 4 Φ 초과하는 퇴적물은 입도 분석기기(SediGraph III 5120, Micromeritics Instrument Co., norcross, Jorgia, USA)를 이용 하여 분석하였다.
(2006)는 바지락 서식지 적합지수의 변수 항목을 용존산소, 염분, 해수유동, 사질함량, 수심, 클로로필 α로 선정하였으며, 항목별 기준을 설정하여 가점하였다. 가점의 범위 는 0.0-1.0로 설정하여 0.0에 근접하면 부적합, 1.0에 근접하면 최적서식지로 평가하였다.
각 정점별 해수는 수온, 염분, 용존산소, pH, 클로로필 α를 측정 및 분석하였다.
근소만 갯벌어장 환경모니터링을 통해 조사된 자료를 이용하여, 각 정점별 조사 항목의 적합지수(suitable index)를 계산하였다. 계산된 적합지수는 단순기하평균과 가중기하평균의 HS식을 이용해 각 정점별 가점화하여 평가하고, 결과를 근소한 결과 값은 정점에 따라 차이를 보였지만, 전체적인 경향은 유사하게 나타났다.
따라서 선정된 바지락 서식 적합도 변수를 성장, 생존, 환경으로 분류할 수 있으며(Cho et al., 2012), 성장에 해당하는 인자로 수온, 클로로필 α, 해수유동을 선택하였다.
, 2004), 여름철 높은 온도로 인한 폐사율에도 큰 영향을 미친다. 따라서 온도 상승과 직접적인 영향을 받는 노출시간과 바지락의 폐사율의 관계를 분석하고, 서식적합지수를 설정하였다.
(2007)가 설정한 평균 입도를 선정하였다. 또한 간조시 급격한 온도변화를 유발하여 성장에 영향을 미치는 노출시간을 선정하였다.
산정된 HSI 검증을 위해 본 연구의 정점별 저서생물 서식밀도 및 생체량을 조사하였다. Choi et al.
, 2015). 생존에 해당하는 인자는 갯벌 패류의 서식공간으로 바지락에 직접적인 영향을 미치는 사질함량과 평균입도, 노출시간을 선택하였고, 환경에는 용존산소와 염분을 채택하였다. 바지락에 대한 HSI 변수의 범위는 Vincenzi (2006)의 연구결과를 토대로 클로로필 α 가 2 µg/L 이상, 해수유동은 0.
수온, 염분, 용존산소, pH는 YSI 556 Multiprobe System (YSI, yellow spring, Ohio, USA)으로 현장에서 측정하였으며, 클로로필 α는 정점별 시수를 여과하고 90% 아세톤용액으로 색소를 추출하여, 자외-가시선 분광광 도기(Cary 100, Varian, Burton, Michigan, USA)로 750, 665, 645, 630 nm 흡광도에서 측정 후 계산하였다(MOF, 2013).
정점별 퇴적물 시료는 과산화수소를 이용하여 전처리를 하였고, 4 Φ 표준체(0.0625 mm)로 조립질과 세립질로 분류하였다.

대상 데이터

바지락은 7-8월에 산란을 위하여 6월에 체내에 에너지를 최대한 비축하여, 성장이 왕성하다(NFRDI, 2014a). 따라서 본 연구의 갯벌어장 현장 조사는 2016년 6월 해수와 퇴적물을 채취 하였다. 각 정점별 해수는 수온, 염분, 용존산소, pH, 클로로필 α를 측정 및 분석하였다.
기기에 의해 분석된 자료는 Folk (1954)의 방법을 따라 계산하였다. 정점별 해수유동은 국립해양조사원 (KHOA, 2018)에서 제공하는 해수 유동 시뮬레이션을 이용하여, 2016년 6월 1일부터 6월 30일까지 분석하였다. 해수 유동 시뮬레이션을 이용한 정점별 해수유동과 환경 조사 결과를 근소만 바지락 서식 적지선정 항목에 적용하여 평가하였다.
근소만의 갯벌 어장은 자연발생하는 바지락으로 양식이 이루어지고 있으며, 해수 유동은 만의 모양에 따라 부채꼴 형상으로 이동한다(NFRDI, 2014b). 조사 정점은 바지락 어장이 이루어져 있는 파도(st. 3)와 법산(st. 5)을 포함하여 선정하였고, 각 정점의 위치는 Fig. 1과 Table 1에 나타내었다.

이론/모형

0으로 하였다. 가중치는 Vincenzi (2006)가 현장 조사 및 실험과 전문가의 설문을 통하여 설정한 값을 활 용하였다. 각 항목의 적합지수(suitable index, SI) 가중치 중 해수유동은 영양염 순환 및 용존산소를 공급하고(Vincenzi et al.
, norcross, Jorgia, USA)를 이용 하여 분석하였다. 기기에 의해 분석된 자료는 Folk (1954)의 방법을 따라 계산하였다. 정점별 해수유동은 국립해양조사원 (KHOA, 2018)에서 제공하는 해수 유동 시뮬레이션을 이용하여, 2016년 6월 1일부터 6월 30일까지 분석하였다.
, 2014). 따라서 본 연구에서는 근소만 갯벌 바지락 어장의 서식지 적합지수 변수로 바지락 의 착저와 생존에 영향을 미치는 Yoo et al. (2007)가 설정한 평균 입도를 선정하였다. 또한 간조시 급격한 온도변화를 유발하여 성장에 영향을 미치는 노출시간을 선정하였다.
(2014)에서는 근소만의 지형, 노출시간, 갯골 및 입도 등 물리, 화학적 인자를 활용하여 바지락 서식적합지를 선정을 하였다. 본 연구에서는 바지락 서식에 영향을 주는 물리, 화학, 생물학적 인자를 성장, 생존, 환경으로 분류하여 서식지 적합지수 기법(habitat suitability index, HSI)을 활용하였다. HSI는 미 어류 및 야생동물 관리국(USFWS, 1980)에서 개 발되었으며, HSI 기법을 활용한 적지평가는 생물의 생리·생태 연구를 GIS에 접목하여 나타낼 수 있는 객관적인 연구방법으로 활용될 수 있다(Gibson et al.
이 외에 수온, 용존산소, 염분, 해수유동, 사질함량, 클로로필 α를 선정하였고, 수심은 서해안 갯벌의 특성상 조석의 차가 크 고 조간대의 70%가 대기에 노출되는 근소만 특성을 고려할 때 적합하지 않은 것으로 판단하여 제외하였다. 선정된 인자들은 서식 적합도(habitat suitability, HS)식을 이용하여 가중기하평균(Vincenzi et al., 2006), 단순기하평균으로 계산하였고(Cho et al., 2012), 계산식은 각각 식(1), 식 (2)와 같다.
정점별 해수유동은 국립해양조사원 (KHOA, 2018)에서 제공하는 해수 유동 시뮬레이션을 이용하여, 2016년 6월 1일부터 6월 30일까지 분석하였다. 해수 유동 시뮬레이션을 이용한 정점별 해수유동과 환경 조사 결과를 근소만 바지락 서식 적지선정 항목에 적용하여 평가하였다.

성능/효과

3, 6, 10에서 2,440-3,090 ind./m2으 로 높게 나타났고, 평균 생체량은 바지락이 전체 생체량의 47%의 높은 점유율을 보이며, St. 3 부근에서 1,635.84 gWWt/m2 로 나타났다(Table 3). 대형저서동물의 서식밀도 및 생체량과 본 연구의 HSI 산정 결과 값은 일련의 상관성을 보이고 있음을 알 수 있다.
근소만 갯벌어장 환경모니터링을 통해 조사된 자료를 이용하여, 각 정점별 조사 항목의 적합지수(suitable index)를 계산하였다. 계산된 적합지수는 단순기하평균과 가중기하평균의 HS식을 이용해 각 정점별 가점화하여 평가하고, 결과를 근소한 결과 값은 정점에 따라 차이를 보였지만, 전체적인 경향은 유사하게 나타났다. 단순기하평균 결과는 0.
26)으로 나타났다. 단순기하평균보다 가중기하평균이 평균 0.10 낮게 나타났으며, 가중기하평균 산정 결과 만 입구에 가 까운 St. 6이 0.60로 가장 적합하고, St. 10, St. 3 순으로 적합하게 나타났다. 단순기하평균과 가중기하평균결과 만 입구부근에서 높은 값을 보여 근소만에서 노출시간과 해수유동이 가장 중요한 인자로 판단된다.
84 gWWt/m2 로 나타났다(Table 3). 대형저서동물의 서식밀도 및 생체량과 본 연구의 HSI 산정 결과 값은 일련의 상관성을 보이고 있음을 알 수 있다.
수온이 낮을수록 생존률이 지속되는 시간이 길게 나타났고, 수온 25°C에서 기온 25°C에 노출시켰을 때 12시간 이후부터 생존률이 감소하기 시작했다.
온도차이의 실험 결과로는 30°C에서 72시간이 지나면 70%, 35°C에서 24시간 경과 후 47%의 폐사율을 보였다.
용존산소와 염분도 바지락 서식에 중요한 역할을 하지만 본 연구결과에서는 바지락 서식에 적합한 조건으로 나타났고, 전체적으로 태안 연안의 일반적인 해수 염분 분포와 유사한 값(31.43-31.92)을 보였다(NIFS, 2019).

후속연구

일 최고기온과 일평균 지면온도가 유사한 값을 보이는 것은 최고 지면온도는 더 높은 값을 나타내는 것을 의미한다. 갯벌에 잠입하여 서식하는 패류의 특성을 고려할 때 노출시 급격한 온도 변화를 보이는 지온측정에 관련된 연구가 필요할 것으로 생각된다. 클로로필 α는 0.
이처럼 인위적인 요인으로 근소만 내의 환경변화 가능성 때문에 정기적인 모니터링을 통한 체계적인 어장적지평가 연구 진행이 필요하다. 또한 체계적인 적지선정을 통하여 바지락의 성장기에 스트레스를 극복할 수 있는 고품종 생산을 위한 연구가 필요할 것으로 생각되며, 추후 계절별 적지평가도 이루어져야 할 것으로 생각된다.
15점으로 가점하였 다. 문헌조사를 통해 노출시간에 따른 서식적합지수 설정을 실시하여 체계적인 실험을 통한 노출시간 변화에 따른 서식적합 지수 설정을 하지 않은 한계점이 있으므로, 노출시간에 따른 서식적합지수의 정확한 산정을 위해서는 퇴적물 함수율과 기온, 습도에 따른 열전달률 파악 및 지온변화와 온도 상승에 따른 바지락 생존률을 고려해야 할 것으로 사료된다.
따라서 본 연구에서는 바지락 양식이 활발한 근소만 갯벌에 대하여 어장환경조사를 통한 만의 이화학적 환경 특성을 파악하고, 바지락의 생리·생태 연구자료를 활용한 적정 HSI를 가점 하고자 한다. 산정된 HSI가점 결과는 근소만 갯벌 바지락의 효 율적인 생산성 증대를 위해 양식장의 과학적인 적지선정 자료로 활용될 수 있다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	바지락에 관한 연구로는 어떠한 것들이 있는가?	또한 모니터링을 통한 진단 및 평가를 활용하여, 바지락의 생산성 증대 및 고부가가치화를 위해 바지락의 서식적합지 선정이 필요하다. 바지락에 물리적 영향을 미치는 근소만 특성에 대하여 hydro-hypsographic 분석을 이용한 근소만 해수교환 특성 연구(Choi et al., 2011), 갯골분포와 표층퇴적물 성상의 관계에 대한 연구(Eom et al., 2012), 원격탐사 자료를 이용한 갯벌 퇴적환경분석연구(Choi et al., 2010)가 있다. 바지락의 생리·생태에 관한 연구로 바지락의 온도 및 염분 내성(Shin et al.
	충남 태안군 서쪽에 위치한 근소만은 어떤 지리적 특징을 가지고 있는가?	충남 태안군 서쪽에 위치한 근소만은 약 2 km 정도의 만 입구를 통해 외해와 해수교환이 이루어지고 있는 반폐쇄성만이며, 만 주위에 하천이 없어 육상에서 유입되는 영양염과 유기물 등의 오염물질 유입이 제한적인 특징을 가지고 있다. 조간대 퇴적물은 대부분 사질실트(sandy silt)로 구성되어 있으며, 해면 평균 높이는 약 3.
	바지락이 타 이매패류보다 이용가치가 높은 이유는?	바지락은 웰빙 식품으로 국민 조개로 불릴 만큼 선호도가 높다(NFRDI, 2014a). 또한 온도 및 염분 변화 내성이 높아(Laing and Child, 1996, Kim et al., 2001), 조수간만으로 급격한 환경변화가 발생되는 서해 갯벌에서 타 이매패류보다 이용가치가 높다. 하지만 우리나라 갯벌은 1987년(갯벌면적 3,203.

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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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