[논문]제주 북서해역 선박기인 해양폐기물 발생량 분석

김병엽; 주혜민; 이창헌; 김광일

doi:10.7837/kosomes.2021.27.1.081

제주 북서해역 선박기인 해양폐기물 발생량 분석
Analysis of the Generation Amount of Abandoned Marine Waste from Ships in the Northwest Sea of Jeju Island 원문보기

海洋環境安全學會誌 = Journal of the Korean society of marine environment & safety, v.27 no.1, 2021년, pp.81 - 87

김병엽 (제주대학교 해양과학대학) , 주혜민 (제주대학교 해양산업경찰학과) , 이창헌 (제주대학교 해양과학대학) , 김광일 (제주대학교 해양과학대학)

초록
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제주해역은 많은 상선 및 어선들이 항해를 하고, 자망, 트롤 등 다양한 어구를 활용하여 어로활동을 하고 있다. 그 동안 해양폐기물 수집은 주로 제주도 해안 및 연안해역에서 시행되고 있으나, 연근해 해역에서 발생되는 해양폐기물 발생에 대한 수집 및 연구가 미미하였다. 이에 본 연구는 제주대학교 실습선을 이용하여 제주도 북서해역에 침전한 해양폐기물을 수거하고 각 폐기물별로 관련 선박의 항적을 분석하였다. 또한 일정 구역 및 선박 체류시간별로 얼마나 많은 해양폐기물을 투기하고 있는지 분석하기 위해 선박자동식별장치 항적데이터를 활용하여 대상해역에 선박이 체류한 시간을 추출하여, 어선업종별로 1 ㎢ 단위구역에서 시간당 해양폐기물 발생양을 분석하였다. 분석 결과 연근해 해역은 어선기인 폐어구가 대다수였으며, 그중 자망 및 통발 어구가 많은 비율을 차지하고 있었다. 본 연구에서 단위구역에서 시간당 해양폐기물 발생량은 자망어업이 평균 0.94 kg, 통발어업이 3.49 kg, 저인망어업이 0.10 kg, 연승어업이 0.11 kg, 기타어업이 0.02 kg으로 산출되었다. 이 결과를 활용하여 향후 연근해 수중환경 정화시 해양폐기물 발생이 높은 해역위주로 해양폐기물 수거가 가능할 것이다.

Abstract ▼ AI-Helper

Many merchant ships sail in the waters surrounding Jeju Island and many fishing vessels catch fish using gill nets, trolling lines, and so on. Meanwhile, marine waste has collected in the coastal waters of Jeju Island. However, there has been little research on the collection of marine waste in coastal waters. In this study, marine waste deposited in Jeju Island's northwest sea was collected using Jeju National University's training ship, and related vessels were analyzed for each gear type. According to the results, most coastal waters had abandoned fishing grounds, which were from fishing vessels, and a large proportion of them was gill net and trap fishing gear. To analyze how much marine waste is accumulating in a certain area and ship's stay time, we use automatic identification system (AIS) data to extract the time spent in the target sea, and the amount of marine waste per hour was analyzed in a unit distance of 1 ㎢. The average amount of marine waste generated per hour in the unit area was found to be 0.94 kg for gillnet fishing gear, 3.49 kg for trap fishing gear, 0.10 kg for trawl fishing gear, 0.11 kg for longline fishing gear, and 0.02 kg for other fishing gear.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

이에 본 연구는 연근해 해역에서 선박에 의해 무단 투기되는 해양폐기물을 저층 트롤로 수거하고, 각 선박종류별로 해양폐기물 분류를 하였다. 또한 분류된 해양폐기물과 실 해역 선박의 체류 시간을 비교하여 선박 및 구역별로 해양폐기물 발생비율을 추정하여 제시하는데 연구 의의가 있다.
이에 본 연구는 2020년 제주대학교 부설 실습선이 운항 중에 수집한 해양폐기물 데이터를 분석하고, 선박자동식별장치(Automatic Identification System) 데이터를 이용하여 수집해역의 선박운항밀도, 체류시간을 계산하고, 선종별 해양폐기물 발생비율을 추출하고자 한다.

제안 방법

그러므로 개별 어선이 얼마나 해양폐기물을 배출하였는지 분석하기 위해 각 단위발생 해양폐기물(Table 5) 결과를 각 해역에서 단위구역당 체류하는 시간(Table 4)로 나누었다. 그 결과 각 어업 및 구역별로 단위시간동안 발생되는 해양폐기물 양을 추정할 수 있다.
이용하였다. 그리고 해양폐기물과 선박운항간의 관계를 분석하기 위해 전체 AIS 데이터 중 저층 트롤어구 투망 위치 부근 해역에 운항하는 선박의 정보를 추출하였다. 선박 항적 데이터 분석은 해상교통데이터 분석 전문 웹사이트인 vtstechlab.
수집된 해양폐기물 통계와 어선의 조업 및 운항 관련성을 찾기 위해 대상해역과 저층 트롤어구를 사용한 구간 주변에 대하여 선박자동식별장치 항적데이터를 추출하여 각 선박의 대상해역 주변에서 체류하는 시간을 분석하였다.
연안해역 수거 결과는 대부분 육상 기인 해양폐기물이 많고, 어선업종별로 상세한 분류가 되어있지 않아 그 양을 추정하기가 어려웠다. 이에 본 연구는 연근해 해역에서 선박에 의해 무단 투기되는 해양폐기물을 저층 트롤로 수거하고, 각 선박종류별로 해양폐기물 분류를 하였다. 또한 분류된 해양폐기물과 실 해역 선박의 체류 시간을 비교하여 선박 및 구역별로 해양폐기물 발생비율을 추정하여 제시하는데 연구 의의가 있다.
해양폐기물 수거는 실습선의 저층 트롤 어구를 이용하여 최소 14분, 최대 50분동안 약 10knot의 선속으로 조사했다. 매 실험마다 30분 이상으로 조사를 하려했지만, 어구가 암초에 걸리는 등에 따라 트롤시 소요시간이 일정하지 않았다.

대상 데이터

대상해역 선박항적데이터 분석은 제주도 주변 해역에서 조업이 빈번한 연승, 선망, 자망(유자망 포함), 채낚기, 트롤 (저인망 포함), 통발 어선을 대상으로 하였다. Fig.
데이터 분석을 위하여 제주대학교 및 한라산 정상에 선박자동식별장치를 설치하여 1년 동안(2019년) 수집한 자료를 이용하였다. 그리고 해양폐기물과 선박운항간의 관계를 분석하기 위해 전체 AIS 데이터 중 저층 트롤어구 투망 위치 부근 해역에 운항하는 선박의 정보를 추출하였다.
그리고 해양폐기물과 선박운항간의 관계를 분석하기 위해 전체 AIS 데이터 중 저층 트롤어구 투망 위치 부근 해역에 운항하는 선박의 정보를 추출하였다. 선박 항적 데이터 분석은 해상교통데이터 분석 전문 웹사이트인 vtstechlab.com에 항적데이터를 업로드하여 수행하였다(Maritime Traffic Technique Labatory, 2021).
제주대학교 해양과학대학 부설 실습선 아라호(2, 995톤) 를 이용하여 2020년 6월부터 12월까지(8월 제외) 월별로 최소 1회, 총 14회에 걸쳐 제주 북서해역의 침적 해양폐기물을 수거하였다. 해양폐기물 수거는 실습선의 저층 트롤 어구를 이용하여 최소 14분, 최대 50분동안 약 10knot의 선속으로 조사했다.
총 14회 실시한 트롤작업으로 1, 171.33kg의 해양폐기물이 수거되었다.중량에 따른 비율을 살펴보면, 자망류가 706.

성능/효과

2장에서 구역별로 분석한 결과를 각 선박종류 및 해역 그룹별로 해양폐기물 발생량을 보면, 자망 및 통발어업의 해양폐기물이 많이 발생함을 알 수 있었다. 다음 Table 5는 각 그룹에서 발생되는 어업별 해양폐기물이다.
(2010)은 실습선 아라호를 이용하여 제주 북서해역 참조기 어장에서 해양폐기물 수집 및 분석을 하였다. 그 결과 자망류, 예망류, 통방류, 연승류 순으로 폐어구가 발생되었으며, 해역의 평균적인 발생량을 추정하였다. 이러한 선행연구는 연근해 해역 수중 해양폐기물 분포를 파악할 수 있는 중요한 연구가 되었다.
제주 남동쪽 13번 구역은 밀도가 높지는 않으나 통발, 자망, 연승 어선이 조업활동을 하고 있는 구역이다. 그리고 나머지 수집구역 번호는 제주 북쪽 근해 해역으로 연승, 선망, 자망, 채낚기, 통발어선의 조업빈도가 높게 나타났다.
단위구역에서 시간당 해양폐기물 발생량을 보면, 자망어업은 평균 0.94kg, 통발어업은 3.49kg, 저인망어업은 0.10kg, 연승어업은 0.11kg, 기타어업은 0.02kg이 산출되었다. 특히 자망어업은 그룹 1 및 3해역에서 해양폐기물 발생이 많고, 통발어업은 그룹 1~5해역에서 해양폐기물 발생이 많게 나타났다.
산출결과, 대부분의 그룹에서 상선이 어선보다 체류하는 시간이 길게 나타났다. 어업별로 보면 자망어선은 그룹 1~4 번에서 체류시간이 높았으며, 통발어선은 그룹 1, 4, 6번에서 체류 시간이 높았고, 연승어선은 그룹 3~5번에서 체류 시간이 높게 나왔다.
다음으로 문어단지(6%), 저인망류·연승 류(3%), 장어통발·폐로프·기타어구류·기타(2%), 플라스틱류·비닐류(1%) 순이었다. 수집된 어구 대부분은 어선에서 발생된 폐어구 였으며, 그 중에서도 자망어선의 폐어구는 조사지점 14곳 중에서 12곳에서 발견되어 대상 해역에 고루 분포되어 있음을 알 수 있었다. 관련하여 Table 2는 해양폐기물 수집 결과와 폐어구 중량 비율에 대한 정보를 나타낸다.
해양수산부 제출자료와 국회 전문위원 검토보고서 등을 분석한 결과에 따르면 우리나라 연근해 어업 및 양식장에서 어구 사용 권장량은 연간 5만1,000톤이지만 실제로 사용되는 양은 2.5배인 약 13.1만톤으로 추정되고, 실사용량의 23.5%인 4만 4, 000톤이 폐어구로 유실되고 있는 것으로 나타났다. 어업별로 살펴보면 자망어업의 권장사용량은 2만 7, 000 톤인데 실사용량은 8만 1,000톤에 달하며, 여기서 32%인 2만 6, 000톤이 버려지는것으로 확인된다.
해양폐기물 분석결과 제주 북서해역에서 발생되는 해양폐기물은 어선어업에 의해 발생되는 양이 대다수를 차지하였다. 선종별로 보면 자망, 통발 어업 선박들이 해양폐기물을 많이 배출하고 있었다.

후속연구

본 연구 결과는 향후 연근해 해양폐기물 수거사업시에 해양폐기물 배출이 많은 선박의 조업분포를 분석하여, 해당 해역을 집중적으로 수거한다면 많은 해양폐기물 수거가 가능할 것으로 사료된다. 하지만 수행한 연구는 해양폐기물 수거 지점 및 횟수 통계가 적어서 모든 해역에 적용하기에는 한계가 있으며, 또한 선박데이터를 AIS 데이터에만 의존하여 실제적인 어선의 조업종류 산출에 제한이 있었다.
이를 효과적으로 개선하여 활용하기 위해서는 해양폐기물 수거 사업 시 폐어망을 어업 종류별로 분류가 필요하며, 연근해 해역도 정기적으로 조사가 수행이 되어져야 할 것이다.

참고문헌 (9)

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Maritime Traffic Technique Labatory(2021), Website: vtstechlab. com.
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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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