서 론

전 세계에 800여 종이 서식하는 성게는 우리나라 연 안에서 보라성게·분홍성게·말똥성게가 식용으로 주 종을 이룬다. 성게의 배를 갈랐을 때 나오는 황색의 생 식소는 맛과 향이 뛰어난 스태미나 식품으로 단백질과 비타민, 철분이 많아 빈혈환자나 병을 앓은 후 회복기의 환자에게 좋은 것으로 알려져 있다 (Lee, 2008). 제주 연 안어장에서 5,000여명의 잠수 어업인들이 매해 5~8월 사이에 채취하고 있는 성게의 생산량과 판매액은 2010 년 85톤, 3,093백만, 2011년 76톤, 3241만원으로 2011년 전국 생산량의 약 3%로서 주로 분홍성게와 말똥성게를 채포하여 식칼로 껍질을 쪼갠 다음, 스푼으로 껍질 안에 들어 있는 생식소를 채취하여 국거리, 횟감, 젓갈 용도 로 판매하면서 소득을 올리고 있다.

성게의 몸을 이루는 각판은 규칙적으로 배열된 5개의 보대와 5개의 간보대로 구분되며, 보대에는 관족이 있 고 간보대에는 가시가 있으며, 관족과 가시에 의해 움직 인다 (Shin, 2011). 관족이 나오는 곳을 보대 (步帶)라고 하는데, 생식소는 보대와 보대 사이에 있는 간보대 (間 步帶)에 집중되어 있다.

일반적으로 성게 껍질을 분할할 때는 성게의 구기 (口 器)가 위로 오게 한 채 바닥에 놓아 한 손으로 성게를 잡 고, 다른 한 손으로 칼을 잡고 그 칼끝을 성게의 구기에 삽입한 후 칼날로 보대를 가른 채 칼을 옆으로 비트는 방법을 사용하고 있다. 이와 같은 성게 껍질 분할 방법 은 항문과 구기의 구성 물질 및 껍질과 가시가 생식소에 혼합되기 때문에 별도의 선별 작업이 필요하고, 조업 시 간이 길어진다. 또한 칼이 생식소에 닿게 되면 생식소가 나눠져서 품질이 떨어지고, 가시에 손이 찔려서 상처를 입을 수 있으며, 쪼그려 앉아서 작업하기 때문에 허리 통증을 유발하는 등의 많은 문제점이 있다. 또한 칼을 이용하는 성게 껍질 분할 방법은 속도가 느려서 생산성 이 떨어지고, 성게를 대량으로 채포하여 처리할 때 생식 소의 선도가 저하될 수 있으므로 이에 대한 개선 대책이 절실히 요구되고 있는 실정이다. 성게에 관한 연구로 Shin and Bae (2009), Kim et al. (2011) 등의 의학적 효능 에 관한 연구를 포함하여 Hong and Chung (1998)의 보라 성게의 연령과 성장, Yoo et al. (1982)의 보라성게의 산 란과 성장, Lee et al. (1998)의 제주 연안의 해조상과 성 게의 섭식 효과 등 많은 연구 보고가 있으며, 성게의 어 획과 관련한 연구로는 Yoon and Kim(1979)의 성게 어구 어법 개발시험이 있으나, 성게 어획물 처리와 관련된 연 구로는 Park(2011)의 성게 껍질 분할기 시작품을 설계 제조하여 현장에서 수행한 실험 보고 등 매우 적은 실정 이다.

이 연구에서는 실제 현장에서 해녀들의 조업 여건을 개선하고, 성게 생식소를 대량으로 신속하게 채취해서 선도가 높은 상품을 출하하여 소득을 높일 수 있도록 성 게 껍질 분할기를 개발하고 실용화하기 위한 기초자료 를 제공하기 위하여, 성게 껍질 분할기를 시험제작한 후, 어업현장에서의 성게 껍질 분할기의 실제 효과를 측 정하였다.

재료 및 방법

실험에 사용한 성게는 보라성게, Anthocidaris crassipina를 이용하였으며, 분할에 사용한 분할기는 지렛대의 원리를 이용하여 시험ㆍ제작하였다. 성게 껍질 분할 시 해녀들의 조업 공정은 지레를 사용하는 일의 원리를 이 용하여, 칼은 지레, 성게는 물체, 칼의 손잡이는 힘점, 성 게 껍질은 받침점, 칼끝은 작용점으로 대입시킬 수 있 다. 분할기의 제작을 위하여 성게 껍질의 보대에 칼을 삽입하는 단계는 망치로 목표물을 조준하여 내리치는 원리를 적용시켰으며, 껍질을 분할하는 단계는 snap ring plier의 tip에 장착한 한 쌍의 대칭되는 칼이 작업 시 벌어지도록 설계하여 작업이 효율적으로 이루어지게 하였다.

껍질 분할기 제작 및 파지력 측정

Fig. 1에 시험 제작한 성게 껍질 분할기의 모양을 나타 낸 것으로, KIPO (2013)과 같이 손가락을 집어넣어 파지 력을 크게 할 수 있는 손잡이 (힘점)가 부착된 한 쌍의 지 레, 지레의 작용점에 붙인 한 쌍의 칼 (작용점), 지레를 바깥쪽으로 벌어지게 하는 스프링, 고정핀 (받침점)으 로 구성하였다. Fig. 1의 (a)에서 분할기는 총길이 21cm, 손잡이를 포함한 폭은 13cm, 칼의 길이는 4.5cm로 제작 하였는데, 칼은 지레의 작용점 끝에서 서로 마주보게 배 치되고, 작용점에 대해서 직각 방향으로 연결하여 제작 하였다.

Fig. 1의 (b)와 같이 칼의 경사날은 밀착된 상태에서는 ∨형태로 유지되면서 Fig. 1의 (c)처럼 칼의 대각선 방 향으로 경사지게 형성되어 있어서 성게 껍질 안쪽으로 경사날의 끝부분만 들어가면, 나머지 부분도 쉽게 들어 갈 수 있도록 배치하였다. 시험 제작한 성게 껍질 분할 기에 지랫대의 원리를 적용하기 위하여 분할기의 받침 점에서 작용점까지의 길이 5.5cm, 힘점까지의 길이 15.5cm로 구성하였으며, 작용점의 간격은 최소 1.3cm에 서 최대 2.5cm이고, 힘점의 간격은 6cm로 하였다. 또한 한 쌍의 손잡이 사이에 고정된 스프링을 배치하여 작업 자가 파지한 손잡이를 오므리면 탄성 압축되고, 다시 놓 으면 손잡이가 바깥쪽으로 튕겨져 원 위치되도록 설계 하였는데, 성게의 보대를 조준하여 망치를 사용하듯이 살짝 내리쳐서 경사날의 끝부분이 삽입되게 하였다. 그 상태에서 작업자가 손잡이를 오므리면, 받침점을 중심 으로 경사날이 바깥쪽으로 서로 벌어지면서 성게 껍질 을 분할하고, 사용 후 손잡이를 파지하였던 힘을 빼면 스프링의 탄성에 의하여 손잡이와 칼날이 벌어지면서 원상태로 복귀되어 재사용할 수 있도록 하였다.

분할기의 파지력 및 작업 능률 측정

분할기의 파지력은 성게에 껍질에 분할기의 칼날을 삽입한 후 저울을 이용하여 측정하였으며, 총 10회의 성 게의 껍질 분할에 따른 평균 파지력을 측정하였다. 또한 시험제작한 분할기의 작업 능률을 조사하기 위하여, 제 주지역 한림(A), 도두(B), 용운(C)등 3곳의 어촌계를 대 상으로, 채취 후 성게 껍질 분할 작업종사자를 중심으로 작업시간을 측정하였으며, 종사자가 남성인 경우 M을 표시하였다. 성게 껍질 분할기를 이용하는 작업자는 주 로 남성이었으나, 일부 지역의 경우 여성이었으며, 성게 껍질 분할기의 능률 비교를 위하여, 각 어촌계에서 분할 기를 사용하는 작업자를 A, B, C로, 칼을 이용한 성게 분 할 작업에 종사하는 작업자를 무작위로 각 3인을 a1~ a3, b1~b3, c1~c3로 선정하였다. 작업자 모두 일정 이 상의 숙련도를 갖고 있으며, 분할기 및 칼을 이용하여 성게를 분할하는 과정을 녹화한 후, 각 방법에 따른 성 게분할의 처리시간을 비교하였다. 각각에 대한 총 녹화 시간 중 임의의 시간동안을 선택하여 조사하였으며, 성 게를 집은 후 껍질 분할을 완료한 후 다시 성게를 집기 직전까까지의 시간을 1회로 하여, 연속적인 총 10회 동 안의 시간을 서로 비교 분석하였다. 분할기를 이용하는 작업자들 사이, 칼을 이용하는 작업자들 사이 그리고 분 할기와 칼을 사용하는 작업자들 상호간의 집단으로 나 눈 후, 유의수준=0.05의 평균의 차를 이용한 t분포 및 분산분석을 이용하여 검정하였다.

결과 및 고찰

성게 껍질 분할기의 작동 방법은 Fig. 2의 (a)와 같이 한 쌍의 칼이 모아진 상태에서 성게 껍질에 칼을 삽입한 다음 한 쌍의 손잡이를 서로 오므리면 한 쌍의 칼이 서 로 벌어지면서 성게 껍질을 분할하는 것이다. Fig. 2의 (b)와 같이 칼을 이용하는 재래식 사용 방법에 숙달된 잠 수 어업인이 분할기를 사용할 때, 칼을 껍질에 삽입한 다음 분할기를 비트는 습관이 나타나서 껍질 분할 효과 가 나타나지 않는 경우가 나타났으며, 망치처럼 살짝 내 리찍을 때 힘을 주어서 손잡이를 파지하기 때문에 한 쌍 의 칼이 서로 벌어져서 분할에 실패하는 경우도 나타났 지만, 도구의 사용법에 점차 숙련됨에 따라 이러한 문제 는 없어졌다.

이 외에 한 쌍의 칼이 벌어진 상태에서 손잡이를 서로 오므리게 되면, 벌어져 있던 한 쌍의 칼이 서로 밀착하 게 되고, 이 상태에서 성게 껍질에 칼을 삽입한 다음 파 지하였던 손잡이의 힘을 빼면 스프링의 탄성에 의하여 한 쌍의 칼이 서로 벌어지면서 성게 껍질을 분할하도록 고안하였다. 이 방법으로 제작한 분할기를 사용하여 칼 을 껍질에 삽입한 다음 오므렸던 손잡이를 놓으면 스프 링의 탄성에 의하여 성게 껍질이 분할되어야 하지만, 껍 질이 예상하였던 것보다 단단하여 쉽게 분할되지 않았 다. 따라서 제작한 분할기에서 분할 효과를 높이기 위해 서 탄성력이 큰 스프링을 사용하면 가능하지만, 한 쌍의 칼을 서로 오므라들게 하기위해 힘이 요구되기 때문에 첫 번째 방법이 타당한 것으로 판단되었다. 또한, 분할기 의 스프링에 의한 탄성력은 약 0.18kg이고, 성게껍질을 분할하기 위한 파지력은 측정결과 성게에 꽂힌 정도에 따라 다소의 차이는 있지만, 약 1.5~3.5Kg의 범위에 분 포하고 있었다. 평균 50~60대 여성의 악력은 평균 20.4 ~25.4kg의 분포를 나타내고 있으며(KOSIS, 2013), Han et al. (2009)가 50~70대 여성의 악력이 20.8~27.6kg의 분포를 보고하고 있는 것을 감안하면 성게 껍질을 분할 하기 위한 파지력은 작업자의 평균 악력보다 훨씬 낮아 지속적인 작업을 하는 데 무리가 없는 것으로 판단된다.

성게 껍질 분할기를 이용한 작업능률을 분석하기 위 하여, Table 1에 각 어촌계별, 작업자별 소요시간을 나타 내었으며, Fig. 3에 작업시간 평균 및 표준편차를 나타내 었다. 각각 10개의 성게를 분할하는 데 소요된 시간을 분석한 결과, 성게 껍질 분할기를 이용하는 작업자들간 에는 분할기를 이용한 작업시간(○)은 1개당 평균은 2.8±0.6~3.4±0.57초 (n=10)의 시간이 소요되고 있으 나, 칼을 이용한 종래의 방법에서 작업자의 작업시간 (●)은 성게 1개당 평균 3.1±0.57~6.0±1.56초 (n=10) 의 시간이 소요되었다. 각 어촌계별 작업자의 작업능률 을 t분포로 검정한 결과, 각 어촌계에서는 성게 껍질 분 할기를 이용할 때와 칼을 이용하여 작업한 경우 유의수 준에서 차이가 나타나, 성게 껍질 분할기를 이용하였을 때 좀더 작업능률이 좋았다. 도두 어촌계의 경우, 성게 껍질 분할기를 이용한 작업자 B와 칼을 이용하는 b1, b2 작업자와는 유의 수준에서 차이를 나타내고 있었으나 남성 작업자인 b3와는 차이가 없었다. 보통의 경우, 성게 껍질 분할 작업은 연령이 높은 여성이 주로 하고 있어, 칼 을 이용한 성게분할 완료 작업시간이 분할기를 이용하 는 경우보다 높게 나타났으며, 또한 개인별 편차도 높게 나타났다. 특히, 도두의 남성 작업자 b3의 경우와 비교하 면 칼을 이용하여 성게를 분할하는 경우 더욱 편차가 크 게 나타났다. 그러나 성게 껍질 분할기를 사용할 경우, 작업자 A의 작업시간이 B 및 C 보다 적게 나타나 유의한 결과를 나타내었으나, 편차를 이용한 분석분석에서는 유의한 차이가 없어 작업능률의 차이가 없는 것으로 나 타났다. 결과적으로 성게 껍질 분할기에 의한 작업시간 이 칼을 사용하는 작업시간보다 효과적으로 나타났다.

특히, 제작한 성게 껍질 분할기를 사용하면 재래식 방 법에 비하여 처리 속도가 향상되고, 껍질이 반듯하게 깨 지기 때문에 성게 껍질·가시·구기(입) 등의 불순물이 생식소에 혼입되지 않는다. 또한 생식소가 분산되지 않 고 온전한 상태로 채취되기 때문에, 품질이 높은 생식소 를 생산할 수 있어, 어민 소득에 큰 효과가 있을 것으로 판단된다. 또한 작업시 칼을 이용할 경우, 통상적으로 성게를 지면에 위치킨 후 칼 끝에 힘을 가하면서 작업하 므로 허리 통증의 문제를 유발하지만, 분할기를 이용할 경우 살짝 내리쳐서 작업하기 때문에 상대적으로 통증 의 유발이 완화되는 이점이 있어 작업 개선에 효과가 있 다고 판단된다.

결 론

제주 연안 어장에서 생산되는 성게의 생식소 채취의 작업능률 향상 및 어업인의 조업 여건 개선에 관한 기초 적 자료를 제공할 목적으로, 성게 껍질 분할기를 제작하 였다. 손가락을 집어넣어 파지력을 크게 할 수 있는 손 잡이(힘점)가 부착된 한 쌍의 지레, 지레의 작용점에 붙 인 한 쌍의 칼(작용점), 지레를 바깥쪽으로 벌어지게 하 는 스프링, 고정핀으로 구성하였다. 성게 껍질 분할기를 제작한 후, 일부 어촌계의 작업자들을 대상으로 하여 성 게껍질 분할기 사용 전후의 작업능률에 대한 효과를 조 사한 결과,

한 쌍의 칼이 모아진 상태에서 성게 껍질에 칼을 삽입 한 다음 한 쌍의 손잡이를 서로 오므리면 한 쌍의 칼이 서로 벌어지면서 성게 껍질을 분할하는 경우, 재래식 사 용 방법에 숙달된 잠수 어업인이 첫 번째 방법으로 고안 한 분할기를 사용할 때, 칼을 껍질에 삽입한 다음 분할 기를 비트는 습관이 나타나서 껍질 분할 효과가 나타나 지 않는 경우가 나타났다. 또한 망치처럼 살짝 내리찍을 때 힘을 주어서 손잡이를 파지하기 때문에 한 쌍의 칼이 서로 벌어져서 분할에 실패하는 경우도 나타났지만, 도 구의 사용법에 점차 숙련될수록 이러한 문제는 없어졌 다. 각 어촌계별 작업자의 작업시간은 성게 껍질 분할기 를 이용하는 작업자 A, B, C의 경우 2.8±0.6~3.4±0.57 초 (n〓10)이었으며, 칼을 이용하는 작업자 a1~c3의 경 우 3.1±0.57~6.0±1.56초 (n〓10)로 나타났다. 분할기 와 칼을 이용한 작업능률을 t분포로 검정한 결과, 각 어 촌계에서는 성게 껍질 분할기를 이용할 때와 칼을 이용 하여 작업한 경우, 유의수준에서 성게 껍질 분할기를 이 용하였을 때 작업능률이 좋았으며, 작업자 a1~c3와 같 이 칼을 이용하여 성게의 껍질을 분할할 경우에 발생되 는 작업시간 편차의 경우도 작업자 A, B, C와 같이 성게 껍질 분할기를 사용할 경우, 작업시간 편차는 유의수준 범위 안에 포함되어 작업능률의 차이가 없는 것으로 나 타났다.