초록 ▼

Ⅳ. 연구개발 결과
최근 국제 사회의 논의의 핵심은 어업이 해양생태계에 미치는 직접적인 영향뿐만 아니라 잠재적인 효과까지 고려한 관리로 옮겨가고 있다. 유엔환경 개발회의의 아젠다 21과 유엔의 어류자원협정, FAO의 책임어업회의, WSSD의 이행계획 등의 국제회의에서는 현행 어업관리를 생태계를 고려하는 관리로 강화하도록 권고하고 있다. 따라서 생태계를 대상으로 하는 연구도 점차 활발히 수행되고 있다. 그렇지만 현재 개발되어 있는 생태계 모델의 대부분은 수백 개의 파라미터를 가질 정도로 복잡하여 실용성보다는 이론적인 부분에 치중

Ⅳ. 연구개발 결과
최근 국제 사회의 논의의 핵심은 어업이 해양생태계에 미치는 직접적인 영향뿐만 아니라 잠재적인 효과까지 고려한 관리로 옮겨가고 있다. 유엔환경 개발회의의 아젠다 21과 유엔의 어류자원협정, FAO의 책임어업회의, WSSD의 이행계획 등의 국제회의에서는 현행 어업관리를 생태계를 고려하는 관리로 강화하도록 권고하고 있다. 따라서 생태계를 대상으로 하는 연구도 점차 활발히 수행되고 있다. 그렇지만 현재 개발되어 있는 생태계 모델의 대부분은 수백 개의 파라미터를 가질 정도로 복잡하여 실용성보다는 이론적인 부분에 치중되어 있다.
본 연구에서는 태평양 연안국인 캐나다, 미국, 일본, 중국, 호주에서의 생태계 차원의 수산자원 관리 현황을 분석하였으며, FAO, PICES, CCAMLR, MSC 등 국제기구의 추진현황을 아울러 분석하였다. 생태계 기반 자원관리에 대한 국제적인 관심은 높지만, 이를 실제 해양생태계 관리에 적용한 경우는 호주의 생태학적 위험도 분석 (ERA)만이 대표적인 예로서 매우 드물다.
본 연구에서는 한국에 적합한 생태계 기반 자원평가 및 관리시스템을 구축하기 위하여 생태계 기반 자원관리 목표와 목표별 지표를 설정하고, 자원을 평가하며 평가된 결과를 바탕으로 관리하는 생태계 기반 자원관리시스템을 개발하였다. 생태계 기반 자원평가 및 관리시스템 개발 시 다음의 4가지 사항에 대해 고려하였다. 첫째, 급진적이 아니라 점진적인 방법, 둘째, 개별프로젝트방식이 아닌 단일 통합적 방식에 의한 접근법, 셋째, 예방적이고 환경친화적인 방법, 마지막으로 간편하고 실용적인 방법이다.
또한 생태계 기반 자원평가 및 관리시스템의 기본요소는 평가에서는 2단계 평가 시스템을 구성하고 각 시스템에 대한 지표, 목표, 기준점을 설정하였으며, 위험도지수를 개발하였다. 생태계 기반 자원관리에서는 관리증진도 지수를 개발하였고 생태계 기반 자원관리시스템을 개발하였다. 생태계 기반 자원관리 목표는 자원의 지속성 유지와 목표자원을 둘러싼 생물 및 물리환경의 이해를 고려하여 가능한 자료와 정보를 사용하여 지속성, 생물다양성 및 서식처보호로 설정되었다. 생태계 기반 자원평가는 자료와 정보의 질적 수준에 따라서 두 단계 (tiers)인 tier 1의 정량적 분석과 tier 2의 준정량적 및 정성적 분석으로 구성된다. tier 1의 정량적 분석은 관리목표에 대하여 구체적이고 과학적인 평가를 바탕으로 하고 있다. Tier 2의 준정량적 및 정성적 분석은 tier1에 비하여 요구되는 정보의 수준은 낮지만, 객관적이고 정성적인 정보를 근거로 평가가 이루어지므로, 정보의 수준이 높지 못한 비목표종들에 대해서 평가가 가능하다. Tier 1과 tier 2의 목표는 지속성, 생물다양성, 그리고 서식 처보호로 동일하지만, 각 목표를 구성하는 지표들은 두 단계의 특성에 따라 다르게 설정되었다. Tier 1은 총 20개, tier 2는 총 24개의 지표로 구성되었다. 각각의 지표는 기준점에 의해 정량적으로 평가되는데 위험도 수준에 따라 0,1, 2로 평가된다.
생태계 기반 자원관리시스템은 다섯 단계의 과정을 거쳐 대상 생태계, 어업 또는 종에 적용되어 관리된다. 먼저 평가대상을 선정한 후, 생태계 기반자원평가시스템을 적용하여 평가를 수행한다. 평가된 생태계, 어업 및 종을 지속적으로 관리하기 위한 법률이나 정책, 규칙, 관리방안 등을 만든 후, 설정된 관리방안을 실행하고 실행결과를 바탕으로 미흡한 점들을 피드백 시스템에 의해 재평가하게 된다. 마지막으로 피드백 시스템을 통하여 재평가된관리방안을 보완하여 다시 시행한다.
생태계 기반 자원평가를 한국 근해대형선망어업과 통영바다목장에 적용하였다. 두 어업 모두 많은 어획량을 차지하는 주요 종들을 선정하여 생태계기반 자원평가의 2 단계 분석 후에, 주목표종인 1 종을 1 단계 분석하였다.
평가대상으로는 대형선망어업은 TAC 프로그램을 도입하기 이전과 이후이며, 통영바다목장은 통영바다목장을 설치하기 이전과 이후이다. 대형선망어업과 통영바다목장에 대한 생태계 기반 자원관리시스템을 적용한 결과 1, 2 단계 모두 세 가지 목표에 대하여 위험도가 낮아진 것으로 평가되었다. 이 시스템은 각 위험도지수들을 하나의 그래프로 나타낼 수 있는 장점도 가지고 있다.
생태계 기반 2 단계 자원평가시스템을 통하여 계산되는 여러 위험도지수들을 사용하여 목표, 종, 어업 및 생태계의 시간적 및 공간적인 비교를 하기 위하여 관리증진도를 측정할 수 있다.
현재의 수산자원관리를 위한 수산자원의 평가 목표는 자원량이 어획으로 인해 어떻게 변천해 가는 가를 파악하여 해당 자원에 가해지는 어획의 영향을 알아내는 것이다. 우리나라에서는 총허용어획량 (TAC) 제도를 도입하여 총 10종에 대한 관리를 수행하고 있다. TAC의 산정은 잉여생산량, 가입당생산량, 그리고 재생산 모델 등을 각 생물종에 적용하여 생물학적허용어획량(ABC)을 추정한 결과를 바탕으로 한다. ABC 추정모델은 저어자원과 부어자원에 대해 이용가능한 정보 수준에 따라서 5단계로 나뉘어 적용된다.
그러나 생태계 기반 자원관리를 위해서는 수산자원에 관련된 특성 뿐만아니라 생태계에 관련된 모든 특성을 알아야 한다. 이를 위해서는 다양하게 모니터링된 자료를 사용하여 생태계 기반 자원평가를 위한 지표들을 구하는 연구가 필요하다. 모니터링은 환경의 변화가 얼마나 해양생태계와 수산자원에 영향을 미치는가를 알 수 있는 중요한 과정이다. 모니터링 할 수 있는 항목은 매우 다양하지만, 기본적으로 자원의 지속성, 생물다양성, 서식처의 상태로 구분할 수 있다. 미국 NOAA의 모니터링 프로그램은 기후지수, 대기현상, 해양의 물리적 요소, 주요어업생물, 및 부수어획생물 등에 관한 사항을 시계열자료로 수집하여 다양한 연구를 수행할 수 있도록 통계처리하고 있다. 우리나라에서는 무인기상관측소와 관측선에서 생태계 자료를 고루 수집하고 있다. 이러한 생태계 자료의 모니터링은 생태계 내 생물과 비생물간의 상호 작용에 관한 이해를 높여서 생태계 기반 자원평가에 사용될 수 있다. 그러므로 생태계 기반 관리를 수행하기 위해서는 정규적인 모니터링 시스템의 구축이 필요하다.
해양생태계의 영양관계 분석에 사용되는 실용적인 방법은 중․상위 영양
단계 모델인 Ecopath/Ecosim 모델로서 주어진 시스템에 대한 정보를 요약할 수 있는 효과적인 방법이다. 생태계의 구조를 파악하고 역학적 시뮬레이션을 수행하기 위해 생물군 별로 많은 정보를 필요로 한다. 생태계 모델을 수행하기 위한 정보를 수집하기에 앞서 대상생태계를 구성하는 생물들 중 동일한 생태학적 지위와 역할을 가지는 생물그룹으로 나누게 된다. 그룹을 나누기 위해서 인공신경망을 이용한 SOM을 사용하였다. 그리고 동․식물플랑크톤에 관한 자료는 하위 영양단계 모델인 NEMURO를 사용할 수 있다. 이 모델을 사용하여 동․식물플랑크톤의 생체량 및 생산량을 추정하여 Ecopath/Ecosim의 입력파라미터로 활용하였다. 이 모델은 통영바다목장 생태계에 하나의 예로서 적용되었다.
미국이나 캐나다에서는 생태계 기반 관리를 위한 제도적인 장치를 마련하여 효율적으로 연구를 진행하고 있다. 특히, 미국의 NOAA에서는 생태계 기반 관리를 21세기 전략과제 중 제 1우선과제로 선정하여 활발하게 추진하고 있다. 우리나라에서도 생태계 기반 관리의 중요성을 인식하여 생태계 기반 자원관리시스템의 구축을 위한 체계적인 연구가 수행되어야 한다. 생태계 기반 자원평가를 실시하여 이를 기초로 대상생태계 내 자원을 지속적으로 이용하기 위한 생태계 기반 자원관리 방안을 제시하여야 한다. 생태계 기반 자원관리는 과도어획되고 훼손된 연안생태계를 회복시키기 위해서 더욱 필요하다.

Abstract ▼

Ⅳ. Results of the Study
In this study, we reviewed the development of the fisheries management concept. The topic for the discussion of international communities on fisheries has been changing from considering only the direct effect of fishing on stocks to the potential effect of fishing and mana

Ⅳ. Results of the Study
In this study, we reviewed the development of the fisheries management concept. The topic for the discussion of international communities on fisheries has been changing from considering only the direct effect of fishing on stocks to the potential effect of fishing and management actions on marine ecosystems. A number of international agreements such as, UNCED Agenda 21, Fish Stock Agreement of UN in 1995, Responsible Fisheries of FAO, and Implementation Plan of the WSSD recommended the consideration or adoption of the ecosystem approach. Accordingly, studies at the marine ecosystem level are conducted very actively. But most ecosystem models developed so far have a lot of model parameters and they mainly concentrate on theories, rather than on practical methodologies.
The current status and activities of fisheries resource assessment and management in the context of ecosystem were reviewed for Pacific coastal countries including Canada, U.S.A, Japan, China and Australia, also for some international organizations such as, FAO, PICES, CCAMLR, MSC in this study. The international concern and interest on the ecosystem-based resource management are getting higher, but the actual practice case of the ecosystem-based resource management is rare, and so far the ecological risk assessment (ERA) of Australia is the only one.
For developing a useful and practical method of ecosystem-based resource assessment and management, the management objectives and indicators for each objectives were identified. Also, reference points were determined to conduct resource assessment at the ecosystem level, based on the analysis of updated data and information. Using these processes, an ecosystem-based resource management system was developed.
The objectives of the ecosystem-based resource management were identified by considering the maintenance of sustainability and the understanding of biological and physical environments for the resource organisms using all available data and information, namely, sustainability, biodiversity and habitat protection. The ecosystem-based resourceassessment system is a two-tier system which accommodates the quantity and the quality of the available data. The tier 1 quantitative analysis is conducted based on analytic and scientific assessments for the management objectives. The tier 2 semi-quantitative and qualitative analysis requires only the lower level of information, but the assessment is carried out based on objective information as well as qualitative information. Therefore, non-target species which usually do not have sufficient scientific data or information can be assessed by the tier 2 analysis. Tier 1 and tier 2 have the same objectives as sustainability, biodiversity, and habitat protection, but some of their indicators are different. The number of indicators is 20 for tier 1 and 24 for tier 2. Each indicator is assessed quantitatively as the score of 0, 1 or 2 by the level of risk, based on the evaluation of reference points.
The ecosystem-based resource management system has 5 steps. This
system can be applied to a unit ecosystem, a unit fishery or unit stock or species for the management purpose. First, the management target such as ecosystem, fishery or species should be identified, and then applied to be assessed through the 2 tier system. After the 2 tier assessment, the management plan is made by law/act, policy or regulation. The next step is to implement established management tools and then to evaluate the tools by a feedback system. The final procedure is to revise management tools and to implement them.
The ecosystem-based resource assessment and management system was applied to the Korean large purse seine fishery and the Tongyeong marine ranch. In both cases, the main species was selected to be assessed by the tier 1 analysis, and the other species were assessed by the tier 2 analysis. In the Korean large purse seine fishery, the assessment was conducted to estimate the mean risk index for each species before and after the adoption of the TAC system. In the Tongyeong marine ranch, it was conducted for each species before and after marine ranching activities.
As a result of the assessment, all the risk indices for 3 objectives after the TAC system or after marine ranching activities became lower. The risk indices can be also presented by a summary figure to easily look at the assessment results. Using the risk indices by the 2 tier resource assessment, the management status indices (MSI) can be calculated to evaluate the management practice comparing different ecosystems, fisheries or species, and also comparing different periods for the same ecosystem, fishery or species.
The current fisheries resource assessment is usually conducted to understand the effect of fishing by estimating changes in biomass of the unit stock. In Korea, a total of 10 species are managed by the TAC management system. In the estimation of TACs, ABCs are estimated from surplus production model, yield-per-recruit analysis, or spawning biomass-per-recruit analysis. The 5 tier ABC estimation system is established for demersal fish and pelagic fish differently, based on the level of available information.
However, the ecosystem-based resource management requires not only the population parameters but also all parameters related with ecosystems.
Therefore, it is necessary to conduct research to understand knowledges on all the indicators for the ecosystem-based resource assessment using monitored data for various parts of ecosystems. The monitoring of environmental changes plays an important role to understand how environmental changes affect ocean ecosystems and fisheries resources. The items of monitoring could be diverse, but basically it could be divided into sustainability, biodiversity and habitat protection. The NOAA monitoring program includes collecting time-series data on climate index, atmosphere phenomenon, marine physical factors, target species and by-catch species, and conducting statistical processing for researches. In Korea, various ecosystem data are collected at automatic weather observatories and also at research vessels. The monitored ecosystem data can be used to conduct the ecosystem-based resource assessment by understanding the various interaction mechanisms between abiotic and biotic components and among organisms in an ecosystem. Therefore, it is necessary to establish a regular monitoring system for achieving the ecosystem-based resource management.
A higher trophic level ecosystem model, Ecopath/Ecosim, has been recognized as an effective method for analyzing ecosystem trophodynamics. This model is useful for summarizing available information on a given ecosystem to provide various system properties and to compare these properties with those of other ecosystems. Also, systematic application of Ecopath/Ecosim has enabled a number of generalizations about the structure and function of ecosystem. Using all the information, organisms can be objectively divided into several groups by self organizing mapping (SOM). In this study, the phytoplankton and zooplankton data were obtained from a lower trophic level ecosystem model, NEMURO model. It is a very useful tool to explain dynamics of species in the lower trophic level. Using the model, phytoplankton and zooplankton biomass and productivity were estimated and applied to the upper trophic level ecosystem modeling, which was applied to the Tongyeong marine ranch ecosystem as an example.
In U.S.A and Canada, the subject of the ecosystem-based resource management became a hot national-level issue and a number of organizations are conducting this research actively and efficiently.
Especially, NOAA chose the ecosystem-based resource management as the first priority among the research subjects for the 21st century strategic vision. The Korean government should seriously recognize the importance of the ecosystem-based resource management and consider establishing integrated research programs and adopting an ecosystem-based approach to fisheries management. Such an approach is especially needed to restore depleted fish stocks and degraded coastal ecosystems.

목차 Contents

• 제출문 ... 1
• 요약문 ... 2
• SUMMARY ... 8
• Contents ... 16
• 목차 ... 18
• 표 목차 ... 20
• 그림 목차 ... 22
• List of Tables ... 25
• List of Figures ... 28
• 제 1 장 연구개발과제의 개요 ... 31
• 제 2 장 국내외 기술개발 현황 및 과학기술정보 ... 34
• 제 3 장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 36
• 제 1 절 서 론 ... 36
• 1. 전통적 자원관리의 문제점 ... 36
• 2. 생태계 기반 자원관리의 개념 ... 38
• 3. 연구의 목적 및 필요성 ... 49
• 4. 보고서 내용 및 순서 ... 51
• 제 2 절 생태계 기반 자원관리시스템의 구축 배경 ... 53
• 1. 생태계 기반 자원관리의 발전과정 ... 53
• 2. 외국의 생태계 기반관리 사례분석 ... 59
• 제 3 절 생태계 기반 자원관리시스템의 개발 ... 89
• 1. 우리나라 자원관리 현황과 생태계 기반 자원관리의 필요성 ... 89
• 2. 생태계구분 및 설정기준 ... 93
• 3. 생태계 기반 자원관리의 목표와 지표설정 ... 114
• 4. 단계별 자원평가시스템 ... 128
• 5. 생태계 기반 자원관리시스템 ... 133
• 6. 생태계 기반 자원평가 및 관리시스템의 적용 ... 136
• 제 4 절 생태계 기반 자원관리를 위한 연구체계 ... 182
• 1. 현재의 자원평가 체계 ... 182
• 2. 생태계 기반 자원평가 연구체계 ... 190
• 제 5 절 생태계 모델과 생태계 기반 자원평가 및 관리 ... 200
• 1. 중상위 영양단계 생태계 모델 : Ecopath/Ecosim ... 200
• 2. 하위 영양단계 생태계 모델 : NEMURO ... 216
• 3. 생태계 기반 자원평가 및 관리에의 적용 ... 222
• 제 6 절 고찰 및 결론 ... 240
• 부록 ... 243
• 부록 1. FAO의 ‘The Ecosystem Approach to Fisheries' 번역문 ... 243
• 부록 2. WSSD의 권고사항 원문 및 번역문 ... 311
• 제 4 장 연구개발 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 327
• 제 5 장 연구개발결과의 활용계획 ... 328
• 제 6 장 참고문헌 ... 329
• 끝페이지 ... 336