[논문]해양환경 기반 한국 연근해 어장 민감도 평가 기술 개발

주희태; 유만호; 윤상철; 김창신; 이민욱; 김상일; 박경우; 황재동; 오현주; 윤석현

doi:10.5657/kfas.2021.0508

해양환경 기반 한국 연근해 어장 민감도 평가 기술 개발
Development of Evaluation Method of Fisheries Sensitivity to Ocean Environments in Korea Waters 원문보기

한국수산과학회지 = Korean journal of fisheries and aquatic sciences, v.54 no.4, 2021년, pp.508 - 516

주희태 (국립수산과학원) , 유만호 ((주)해랑기술정책연구소) , 윤상철 (기초과학연구원) , 김창신 (국립수산과학원) , 이민욱 (국립수산과학원) , 김상일 (국립수산과학원) , 박경우 (국립수산과학원) , 황재동 (국립수산과학원) , 오현주 (국립수산과학원) , 윤석현 (국립수산과학원)

Abstract ▼ AI-Helper

Although scientist have been reporting recently that changes in ocean environment influence the species composition, movements, and growth of fish in Korea waters. Previous studies on fish vulnerability owing to climate changes are insufficient to explain the effect of fluctuating ocean environments on fisheries ground. In this study, we suggested a method for the assessment of fisheries sensitivity to various factors in ocean environments in Korean waters. To evaluate the fisheries sensitivity, catch data (Chub mackerel, Hairtail, Common squid, small yellow croaker) from National federation of fisheries cooperatives in Korea (1991-2017) and oceanographic data from Korea Ocean Data Center (KODC; 1960-2017) were normalized using the z-score method. Thereafter, the fisheries sensitivity was calculated using the difference between the catch data and the oceanographic data. Finally, the fisheries sensitivity was evaluated based on evaluation grade ratings. Result revealed that in the south sea, variability in catch data was obviously higher than environmental fluctuation (evaluation grade 1), indicating that catch variability in response to environmental change is most sensitive in the south sea among Korean waters in 2017. These results would be helpful for fishery management and policy for sustainable yield in Korean waters.

주제어

표/그림 (8)

그림 Fig. 1. The study area. The dots are KODC stations, the boxes and numbers are area of fish catch. The big boxes are 8 locations, which are dividing by ocean feature in korean waters [a, NES (Northern East Sea); b, SES (Southern East Sea); c, EWS (Eastern West Sea); d, WWS (Western West Sea); e, ESS (Eastern South Sea); f, WSS (Western South Sea); g, EECS (Eastern East China Sea); h, WECS (Western East China Sea)].
그림 Fig. 2. The conceptual model to evaluate the fisheries sensitivity.
그림 Fig. 3. The ratings of evaluation grade.
표 Table 1. The normalized values of fisheries resource and environmental factors using Z-score in Korea waters of 2017
표 Table 2. The fourth quadrant of fisheries resource and environmental factors in Korean waters of 2017
표 Table 3. Fisheries sensitivity of four species in Korean waters of 2017
표 Table 4. The evaluation grade of four species in Korean waters of 2017
표 Table 5. The fisheries sensitivity and evaluation grade in Korean waters of 2017

AI 본문요약
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문제 정의

이번 연구는 정량적인 근해 어장 민감도를 결정하는 제반 요소를 종합한 민감도 지표를 개발하고 지역별 평가를 수행하여 정책적 시사점을 제시하고자 하였다. 연구 범위는 국내 수산부문으로 한정하며, 실질적인 해양환경변화에 따른 어장 민감도를 산정하기 위하여 주요 해양환경 자료의 표준화를 통한 지표개발 및 각 어종의 표준화를 통한 어장변화 지표를 개발하여 환경에 따른 어장의 민감도를 산정하였다.
이번 연구는 정량적인 근해 어장 민감도를 결정하는 제반 요소를 종합한 민감도 지표를 개발하고 지역별 평가를 수행하여 정책적 시사점을 제시하고자 하였다. 연구 범위는 국내 수산부문으로 한정하며, 실질적인 해양환경변화에 따른 어장 민감도를 산정하기 위하여 주요 해양환경 자료의 표준화를 통한 지표개발 및 각 어종의 표준화를 통한 어장변화 지표를 개발하여 환경에 따른 어장의 민감도를 산정하였다.

제안 방법

최종적으로 이번 연구에서는 어장 민감도 산정을 위해 이용한 자료 중 노출요인은 국립수산과학원에서 관측한 정선해양관측자료를 이용하여 장기적인 해양의 물리, 화학, 생물학적 요인을 선정하였으며, 변화 요인은 수협 의총 16개 어종 중 주요 어종이라 판단되는 고등어, 갈치, 살오징어, 참조기로 선정하였다. 결과적으로 어장 민감도는 선정된 지표들 중 환경변수(노출요인)들의 변화율에 따른 어장의 변화( 수산산업에서의 어업활동, 변화 요인)만을 고려하여 산정하였다(Fig. 2).
어선조업정보 시스템에는 일일 조업 시기, 조업 척수, 조업량(kg), 조업 방법(권현망, 복합 어업, 선망, 연승, 인강망, 자망, 저인망, 채낚기, 통발, 트롤, 기타), 조업 위치(소해구)를 총 16개 어종(가자미, 갈치, 고등어, 꽃게, 대구, 멸치, 방어, 붉은대게, 붕장어, 살오징어, 삼치, 아귀, 전갱이, 전어, 참조기, 청어)에 대한 정보를 저장하고 있다. 본 연구에서는 조업 방법은 고려하지 않았으며 시기별 조업 위치의 경우 대해구로 묶고 주요 어종인 고등어(chub mackerel), 갈치(hairtail), 살오징어(common squid), 참조기(small yellow croaker) 총 4종에 대한 연구를 실시하였다.
3에 나타내었다. 산정된 어장 민감도를 4분위 지수를 이용해 기준을 마련하여 총 4개의 등급을 산정하여 어장을 평가하였다(Fig. 3).
어장 민감도를 산정하는 기술을 개발하기 위해 주로 사용되고 있는 NOAA (FAO)의 취약성평가방법을 변형하여 적용하였다. 기존의 취약성 평가는 기후변화 등 환경변화에 따른 우리나라 근해 어장 민감도를 정량적으로 평가하기 위한 목적으로 생물·물리적인 요소와 사회·경제적 요인이 모두 고려되었다.
어장 민감도는 해역 내 대상 어종의 어획량의 변화와 해양환경과의 변화 차이를 이용하여 계산하며 이는 환경변화와 어획량 변화 중 더욱 민감한 변화를 반영할 수 있는 값을 나타낸 것이다. 어장 민감도의 평가는 우리나라 해역을 8개로(남해동부, 남해서부, 동중국해동부, 동중국해서부, 동해 남부, 동해북부, 서해동부, 서해서부) 구분하여 진행하였다. 8개 해역의 구분은 1차적으로 평균 수온을 기준으로 권역별 차이가 보이는 해역들을 구분하고, 2차적으로 우리나라의 주요 어종들의 어획위치를 기준으로 구분하였다.
이외 쿠로시오 해류의 영향권인 해역과 양자강 유입수의 영향을 받는 해역 및 국내 연안수의 영향권을 기준으로 구분하였다. 자료의 분석은 표층 자료를 기반으로 하였다.
동·서·남해는 2개월마다(2월, 4월, 6월, 8월, 10월, 12월) 총 6 번의 조사를 실시하고 있으며 동중국해의 경우 계절별로 2월, 5월, 8월, 11월에 총 4번의 조사를 진행하고 있다. 조사 항목으로는 수온, 염분, 용존산소, 영양염류(암모늄, 질산염, 아질산염, 규산염, 인산염), 투명도, 동물플랑크톤 현존량 등을 조사하고 있다. 이번 연구에서는 1986년부터 2017년까지 자료를 이용하였으며(동중국해의 경우 1995년부터 2017년까지 자료) 우리나라 동·서·남해와 동중국해를 각각 2개의 해역으로 구분하여 총 8개 해역에 대한 조사 자료를 수집 및 분석하였다(Fig.

대상 데이터

이번 연구에서는 1986년부터 2017년까지 자료를 이용하였으며(동중국해의 경우 1995년부터 2017년까지 자료) 우리나라 동·서·남해와 동중국해를 각각 2개의 해역으로 구분하여 총 8개 해역에 대한 조사 자료를 수집 및 분석하였다(Fig
새로운 지표개념은 선행연구와 달리 민감도 지표를 구성하는 변수에 해양환경 자료를 주로 구성하는 것을 목표로 전문가의 논의를 통해 새롭게 지표를 산정하였으며 이는 노출요인과 변화 요인으로 구분된다. 최종적으로 이번 연구에서는 어장 민감도 산정을 위해 이용한 자료 중 노출요인은 국립수산과학원에서 관측한 정선해양관측자료를 이용하여 장기적인 해양의 물리, 화학, 생물학적 요인을 선정하였으며, 변화 요인은 수협 의총 16개 어종 중 주요 어종이라 판단되는 고등어, 갈치, 살오징어, 참조기로 선정하였다. 결과적으로 어장 민감도는 선정된 지표들 중 환경변수(노출요인)들의 변화율에 따른 어장의 변화( 수산산업에서의 어업활동, 변화 요인)만을 고려하여 산정하였다(Fig.

성능/효과

고등어는 남해동부, 갈치는 동해 남부, 살오징어는 서해 서부, 참조기는 남해동부, 수온은 동해남부 염분은 동해남부와 남해 동부, 용존산소는 동중국해 동부, 인산염은 동중국해 동부와 서부, 질산염은 동중국해 동부, 규산염은 남해서부와 동중국해 서부, 투명도는 동중국해 동부, Copepoda는 동해 북부에서 지표가 4로 나타났다. 2017년의 Z-SCORE 값과 4분위 지표를 확인해 보았을 때 환경인자들의 변화는 동해와 동중국해에서 크고 어류 어획량 인자의 변화는 남해와 서해에서 큰 것으로 보인다.
Z-SCORE의 값의 차이는 분명하지만 우리나라 연근해 해역 대부분에서 수온의 증가가 뚜렷하였고 이에 따라 환경변화가 일어나고 있는 것으로 나타났다. 해역별로 차이는 있지만 앞으로의 수온 증가에 따른 어장의 변화가 분명할 것으로 생각된다.
4분위 구분표를 활용하여 환경요인과 어장의 평균 비교를 통해 산정한 어장 민감도 지수와 평가 결과를 Table 5에 나타내었다. 어장 민감도 지수는 남해 동부(-1.5)에서 가장 낮았고, 동중국해 동부(1.5)에서 가장 높은 값을 보였다. 어장 민감도 지수를 기반으로 어장 민감도 평가를 실시한 결과 2017년의 경우 남해동부에서 어장 민감도가 1등급, 남해 서부와 서해 동부 및 서부에서 2등급, 동해 남부에서 3등급, 동해 북부와 동중국해에서 4 등급의 결과를 보였다.
5)에서 가장 높은 값을 보였다. 어장 민감도 지수를 기반으로 어장 민감도 평가를 실시한 결과 2017년의 경우 남해동부에서 어장 민감도가 1등급, 남해 서부와 서해 동부 및 서부에서 2등급, 동해 남부에서 3등급, 동해 북부와 동중국해에서 4 등급의 결과를 보였다. 어장 평가에서 2등급과 4등급의 어장이 가장 많았으며, 1등급과 3등급은 남해 동부와 동해 남부에 해당하였다.
대부분의 어장에서 2-3등급으로 나타났으며 1등급은 남해동부와 서부에서 고등어, 동해 남부와 남해 동부에서 갈치, 서해 서부에서 살오징어, 서해 동부와 남해 동부에서 참조기에 대해 나타났다. 어종별 어장 민감도 평가결과 동해와 동중국해 해역에 비해 서해와 남해에서 어장 민감도가 높은 것으로 보인다.
어장 평가에서 2등급과 4등급의 어장이 가장 많았으며, 1등급과 3등급은 남해 동부와 동해 남부에 해당하였다. 특히 남해 동부는 어장 민감도가 가장 낮은 1등급이었으며, 이는 본 연구에서 개발한 민감도 평가 기준으로 보았을 때 해양환경 변화에 따른 어장의 변화가 가장 크게 나타나는 것으로 판단된다.

후속연구

민감도 평가를 위해 다양한 자료의 변화에 대한 비교를 위해 Z-SCORE를 이용한 표준화 방법을 사용하였으며, 지금까지 있었던 해역별 환경변화를 보여줄 수 있는 좋은 지표로 이용 가능할 것이라 생각된다. 우리나라 주요 해역에 대한 주요 어종(고등어, 갈치, 살오징어, 참조기)과 주요 환경요인(수온, 염분, 용존산소, 인산염인, 질산염, 규산염, 투명도, Copepoda의 양)의 Z-SCORE 값을 Table 1에 제시하였다.

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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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