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ISSN : 1225-827X(Print)
ISSN : 2287-4623(Online)
Journal of the Korean Society of Fisheries Technology Vol.51 No.1 pp.50-60
DOI : https://doi.org/10.3796/KSFT.2015.51.1.050

A change of rigging method for purse seine gear of Korea tuna purse seine fishery in the Western and Central Pacific Ocean

Kyung-Jin RYU, Yoo-Won LEE, Hyung-Seok KIM1*
Education & Research Team, Korea Institute of Maritime and Fisheries Technology, Busan 606-806, Korea
1Division of Marine Production System Management, Pukyong National University, Busan 608-737, Korea
Corresponding author: pelamis@pknu.ac.kr, Tel: 82-51-629-5894, 82-10-7410-2569, Fax: 82-51-629-5886
October 21, 2014 January 21, 2015 February 2, 2015

Abstract

This paper conducted research on identifying the process of change in fishing gear and organizing the function of periodically-used fishing gear types through net plan and computer simulation by selecting the design of the four types of fishing gear used for the Korea tuna purse seiner in the Western and Central Pacific Ocean, which 1,000 G/T class and whose length over all 60 m class. In the late 1980s, the length of the tuna purse gear was 1,939 m and the design depth was 160 m, but currently, the length and the design depth are 2,515 m and 230 m, respectively. As a result of the simulation, the expansion of the fishing gear increased buoyance, sinking force, sinking depth, surrounded area, and purse wire continuously. Recently, the maximum tension of the currently used purse wire of tuna purse seiner is 23.5 tons and is close to 25.4 tons which is the maximum lift capacity of WS454 winch. The way to improve fishing gear should be proceeded to increase sinking speed rather than expand the size of fishing gear.


중서부태평양 한국 다랑어 선망어업에서의 어구 구성의 변화

류 경진, 이 유원, 김 형석1*
한국해양수산연수원 교육연구팀
1부경대학교 해양생산시스템관리학부

초록


    Pukyong National University

    서 론

    우리나라 원양산업은 1957년 지남호의 인도양 출어 를 시작으로 꾸준히 발전하여, 1992년 연간 생산량 102 만 M/T의 호황기를 지나, 2013년 연간생산량 55만 M/T으로 전체 어업생산량 315만 M/T 약 17% (55만 M/T)를 차지하고 있다. 이 중 다랑어 선망어업의 생산 량은 264,994 M/T로써 원양산업 생산량의 약 48%를 차지하고 2000년 이후 원양산업 생산량 1위 업종으로 활약하고 있다 (KOFA, 2014). 중서부태평양은 우리나 라 다랑어 선망어업 생산량 26만 M/T 중 99% (2012 년)를 차지하고, 28척의 선망어선이 조업하는 주요 어 장으로써, 다랑어 자원의 장기적 보존과 지속적 이용을 목적으로 2004년에 설립된 WCPFC (Western and Central Pacific Fisheries Commission, 중서부태평양 수 산위원회)의 보존조치의 적용을 받고 있다.

    최근 WCPFC에서는 중서부태평양에서 활동하는 다 랑어 선망어선에 대하여 조업일수관리제도 (Vessel Day Scheme, VDS), 집어장치 (Fish Aggregating Device, FAD)에 의한 조업 금지기간 설정, 공해상 조업금지, 자 동위치확인 시스템 (Vessel Monitoring System, VMS) 가동 및 승선 검색 강화, 옵서버 의무 승선 등의 방법으 로 해당 해역에서의 어획강도를 낮추고, 자원보호를 위 한 규제를 시행하고 있어 대외적 조업 환경은 점자 어 려워 있고 있다. 2014년 10월 현재 WCPFC에 등록된 전체 다랑어 선망어선 447척 중 우리나라 다랑어 선망 어선은 전체 6% (28척)를 차지하지만, 전체 생산량의 15%를 우리나라 다랑어 선망어선에서 생산하고 있으 며, 타 업종에 비하여 세계적으로 경쟁력 높은 원양산 업으로 발전해 있다 (WCPFC, 2013).

    다랑어 선망어법의 성공 여부는 어군의 소재 위치를 확인함은 물론, 유영방향, 유영속도 등을 정확히 판단 하여 어군을 둘러싸고 죔줄을 빨리 죄어 어군이 도피하 지 못하게 하는 것이 가장 중요한 열쇠이다 (Hyun et al., 1992). 따라서, 어획성능을 결정하는 요소로 어장의 판단, 어선의 성능 및 선원의 숙련도 뿐만 아니라 어구 의 성능은 매우 중요하다고 할 수 있다.

    선망어구에 관한 연구는 선망의 침강 저항 해석 (Kim and Park, 1998), 제주도 주변해역 선망의 어획성 능 향상에 관한 연구 (Kim, 1999b), 선망어구의 동적 시뮬레이션 (Kim, 2005)등 고등어와 전갱이가 어획대 상인 국내 대형 선망 어구에 관한 연구였다.

    다랑어 선망어업에 관한 연구로는 중서부태평양 다 랑어 선망어선의 유목조업에 관한 연구 (Moon et al., 1996)와 조업 특성 연구 (Moon et al., 2005) 등의 조업 형태에 관한 연구와 다랑어 선망어업의 발달과정 (Hyun et al., 1992), 서부태평양 한국 다랑어 선망어선 의 어획량 분포에 관한 연구 (Kim and Kim, 1995)등이 있으나, 우리나라 다랑어 선망 어구의 비교 분석에 관 한 연구는 거의 없다.

    본 연구는 본격적으로 1981년부터 현재까지 활발하 게 조업 중인 중서부태평양 우리나라 다랑어 선망어업 에서 사용한 어구가 변화된 과정을 시대별 어구 설계 도면과 시뮬레이션을 통하여 분석함으로써, 향후 중서 부태평양 다랑어 선망 어구의 설계 및 발전 방향에 대 한 기초자료로 활용하고자 한다.

    재료 및 방법

    1)어구의 선정

    1987년은 우리나라 다랑어 선망 어선이 13척에서 20 척으로, 생산량은 27,648 M/T에서 58,317 M/T로 두 배 로 증가하였고, 1987년 전후로 부실 선사 퇴출 및 신규 업체 진출이 있어, 이때를 다랑어 선망어업의 초기 중 흥기라 할 수 있다 (WCPFC, 2013). 따라서 본 연구에 서는 1980년대 후반에 사용했던 어구를 첫 번째 Type 으로 선정하였다.

    중서부태평양에서 조업 중인 다랑어 선망어선은 각 선박별 주요 치수가 상이하고, 선체의 연장 및 선박의 신조선로 크기가 다양하다. 80년대 후반부터 조업한 대 부분의 우리나라 다랑어 선망어선은 현재까지 조업하 고 있고, 이들 선망 어선의 주력은 1,000G/T급, 전장 60m급 선박이 주를 이루었다.

    본 연구에서는 선체의 연장, 죔줄윈치 (purse winch) 교체를 하지 않은 1,000G/T급, 전장 60m급 다랑어 선 망 어선에서 사용했던 어구를 선정하였다. 해당 대상 선박에서 80년대 후반에 사용한 어구를 Type-Ⅰ, 90년 대 후반에 사용한 어구를 Type-Ⅱ, 2000년대 후반은 Type-Ⅲ, 그리고 2014년 현재 사용되고 있는 어구를 Type-Ⅳ로 4개의 어구를 선정 하고 Table 1에 각 어구 별 주요 사항을 나타내었다.

    다랑어 선망어구는 어구의 규모가 크고 그로 인해 부 력 및 침강력이 크며, 양망 시 어구 각부에 걸리는 하중 이 크기 때문에 어구의 강도가 더욱 크게 요구된다 (Kim, 1999a) 따라서, 다랑어 선망어구의 그물감에 사 용되는 재료로는 기본적으로 Td 210 올실로 구성된 Nylon섬유의 땋은 실의 매듭 그물감을 사용하나, 최근 에는 그물감의 침강력을 높이기 위해서 Nylon섬유보다 비중이 높은 폴리에스터 (PES)섬유의 땋은 실을 일부 사용하고 있다.

    Fig. 1의 Type-Ⅰ 어구는 1980년대 후반에 1,000 G/T 급 다랑어 선망어선의 사용한 어구이며, 미국의 C사에 서 제작하였다. 그물감의 전체 길이 1,939 m의 깊이방 향 24폭의 어구로써, 뜸줄의 길이는 1,488 m로 평균 주 름율이 23.2%이고, 발줄의 길이는 1880 m로 주름율은 3%이다. 그물 중심부의 뻗친 깊이는 258 m이고, 설계 깊이는 160.5 m이다. 그물의 3~10 구역 (section)사이 에는 #96 * 127 mm 그물이 5코, 10코씩 stopper net가 삽입되어 있다.

    Fig. 2의 Type-Ⅱ 어구는 1990년대 후반에 사용된 1,000 G/T급 다랑어 선망어선의 어구이며, 미국의 C사 에서 제작하였다. 그물감의 전체 길이 2,190 m의 깊이 방향 28폭의 어구로써, 뜸줄의 길이는 1,627 m로 평균 주름율이 25.7%이고, 발줄의 길이는 2,094 m로 주름율 은 4.5%이다. 그물 중심부의 뻗친 깊이는 308.6 m이고, 설계 깊이는 206.7 m이다.

    Fig. 3의 Type-Ⅲ 어구는 2000년대 후반에 1,000 G/T 급 다랑어 선망어선에서 사용된 어구이고, 한국의 K사 에서 제작되었다. 그물감의 전체 길이 2,311 m의 깊이 방향 29폭의 어구로써, 뜸줄의 길이는 1,711 m로 평균 주름율이 26%이고, 발줄의 길이는 2,084 m로 평균 주 름율은 9.7%이다. 그물 중심부의 뻗친 깊이는 323 m이 고, 설계 깊이는 216.4 m이다.

    Fig. 4의 Type-Ⅳ 어구는 2013년 이후부터 1,000 G/T 급 다랑어 선망어선에서 사용하고 있는 어구로써, 한국 의 K사에서 제작되었다. 그물감의 전체 길이 2,513 m 의 깊이방향 31폭의 어구로써, 뜸줄의 길이는 1,861 m 로 평균 주름율이 26%이고, 발줄의 길이는 2,258 m로 평균 주름율은 10.15%이다. 그물 중심부의 뻗친 깊이 는 344.6 m이고, 설계 깊이는 230.8 m이다.

    2)시뮬레이션의 조건

    a기본조건

    다랑어 선망 어구의 성능을 평가하기 위해 선망어구 시뮬레이션 (SimuPurse, MPSL, Ver 11.0511)을 사용하 였다. 다랑어 선망 어구는 대형 어구이고, 각 구성부에 부력과 침강력, 재료의 비중 및 m당 속구의 개수를 각 도면을 바탕으로 계산하여 프로그램에 입력을 하였다.

    그물감의 재료 중 Nylon섬유의 비중은 1.14, PES섬 유의 비중은 1.38로 설정하였다.

    b발줄부 설정

    침강력의 작용은 수중에서 이루어지므로, 발줄부의 침강력은 아래의 식을 이용하여, 발줄부 재료의 수중 중량을 구하여 시뮬레이션 프로그램에 입력하였다.

    여기서, W'은 재료의 공기 중 중량이고, b는 재료의 비중으로, 수중에서의 중량 W를 계산한다 (Ben-yami, 1994).

    발줄부의 구성은 Fig. 5와 같이 발줄 체인과 체인을 연결하는 Connect link, 발줄과 죔고리줄을 연결하는 Pear link, 죔고리 (purse ring) 등이 있다. 또한, 각 구역 (section)에 투입되는 침강력은 주름율과의 관계를 계산 하여, 실제 어구 조립 시 구역별로 투입되는 침강력을 입력하였다.

    c선박 및 조업조건

    시뮬레이션 대상 선박의 조건은 톤수 1,000G/T, 길이 60m, 흘수 5m로, Type-Ⅰ~Ⅳ 어구를 사용한 선박과 조 건을 동일하게 입력하였다. 투망 시의 조업조건으로는 대상 선박의 일반적인 투망 선속인 11knot, 죔줄 (purse wire)을 감는 속도는 1.4m/s, 선미 고삐줄 (tow line)을 감는 속도는 1m/s로 시뮬레이션 하였다.

    다랑어 선망어선에서 죔줄을 감아 들이는 퍼싱 (pursing)작업 중 바람과 조류는 본선의 좌현 측에서 불 어오거나, 흘러오도록 투망을 하는 것이 퍼싱 중의 어 구의 전개가 고르게 이루어지고 퍼싱 및 양망 작업이 용이하다. 바람과 조류가 선수미 방향 또는 우현측에서 작용하는 경우 퍼싱 중 죔줄과 죔고리줄 사이에 그물이 밀려들어가거나, 죔줄이 본선의 현측과 접촉되는 경우 가 있으므로 퍼싱이 완료되기 전에 양망을 시작하는 경 우가 발생한다.

    어장의 조류는 표층 (0~50m)은 0.3 knot에서 최대 3.0 knot의 흐름이 본선에 탑재된 조류계로 관측된다. 각 수층별 조류의 방향이 동일하다고 가정하고 기상 상 태를 배제했을 때, 일반적으로 1.0knot 이내의 조류 흐 름은 양호한 상태, 1.0~2.0knot의 흐름에서는 투망 시 투망코스를 고려해야하는 상태, 2.0 knot이상의 조류는 불량한 상태라고 평가하고 투망을 지양하고 있다.

    따라서 어구 성능의 정량적 평가를 위해 조류 방향은 퍼싱 중 좌현 90°방향에서 흘러오도록 설정하고, 유속 은 표층에서 수심 50 m 구간은 0.5 knot, 50~150 m 구간은 0.3 knot, 150~300 m 구간은 0.2 knot로 설정 하였다. 실제 조업 중인 1,000 G/T급 다랑어 선망어선 의 죔줄윈치는 주로 WS454, WS455 (MARCO Co.) 또 는 TM 1480 (TAKADORI Co.)윈치를 사용하고 있다. 본 연구에서는 1,000 G/T급 선박이 사용하는 WS454 죔줄윈치의 High torque operating 상태에서의 매뉴얼 속도를 고려하여 죔줄 및 선미 고삐줄의 감는 속도를 설정하였다.

    결과 및 고찰

    1)어구의 변화

    각 어구의 주요 길이, 주름율 및 설계 깊이는 Table 1과 같다. 그물과 뜸줄, 발줄은 1980년 후반부터 현재 까지 각 30%, 25%, 20% 길어졌다.

    또한, 발줄의 주름율이 3%에서 10%로 증가하였고, 그물 중심부의 설계 수심도 160 m에서 230 m로 깊어 졌다.

    a뜸줄의 변화

    중서부태평양 다랑어 선망어구의 뜸줄의 구성변화는 Fig. 6과 Table 2와 같다. 다랑어 선망어업 진출 초기에 는 PVC (Poly Vinyl chloride, 폴리염화비닐)재질의 뜸 을 사용하였으나, 투망 중 외력에 의해 파손되는 경우 가 자주 발생하여 1980년 후반 이후부터는 뜸줄에 부 착되는 뜸을 EVA (Ethylene Vinyl Acetate, 발포수지) 재질을 사용하고 있다.

    Type-Ⅰ의 뜸줄 구성은 Fig. 6(a)와 같고 뜸이 계속적 으로 배치되지 않고 중간에 빈 공간을 두어 bunch가 있 는 loose hanging 형태로 구성이 되었다. 이러한 구성 형태를 일반적으로 Bunch type이라 부른다.

    Type-Ⅱ부터는 Fig. 6(b)와 같이 뜸줄에 뜸의 빈공간 이 없는 loose hanging 형태로 변경되었으며, 이는 뜸줄 자체의 외부 노출이 적기 때문에 부력을 증가시키고 뜸 줄의 마모를 예방하는 장점이 있다. 그러나 뜸이 파손 되었을 때 보강 또는 수리가 어렵고, 양망 작업 시 뜸줄 과 그물이 양망기 활차 (power block sheave) 각도를 벗 어나서 인양되는 경우 서로 말려서 양망되어 작업이 지 연되는 단점이 있다. 이러한 형태의 뜸줄 구성을 선망 어선에서 미국식 (American style)이라 한다.

    뜸의 배치 방법 중 Fig. 6(c)와 같이 two rope 형태의 뜸줄 구성은 뜸을 배치 각도에 따라 loose hanging 형태 보다 뜸을 많이 배치할 수 있어 부력을 증가시킬 수 있 다. 양망 시 뜸줄과 그물이 서로 말리는 현상을 예방하 는 장점이 있으나, 뜸줄이 외부로 노출되어 마찰 또는 외력에 의해서 손상을 받기 쉽다는 단점이 있다. 이러 한 형태의 뜸줄 구성은 대만 어선에서 주로 two rope형 태로 사용했기 때문에 선망어선에서 대만식 (Taiwan style)이라 한다.

    Type-Ⅲ에서는 대부분의 구성을 Fig. 6(b)와 같이 loose hanging형태로 구성하였으나, Wing쪽 뜸줄 201m 를 Fig. 6(c)와 같이 two rope 형태의 뜸 구성으로 변경 되었다. 이는 양망초기에 뜸줄과 그물이 양망기 활차 각도를 벋어나서 양망되는 경우가 많으므로, 서로 말려 서 양망되는 것을 방지하고 원활한 작업진행을 위한 목 적으로 판단된다.

    Type-Ⅳ에서의 뜸줄의 재질이 기존의 PA계 섬유 (Nylon)에서 PES계 섬유로 바뀌었다. PES섬유는 비중 이 1.38로 PA섬유보다 수중 중량이 무거우나 항장력이 우수하고 습윤 시의 강도 변화가 없고 신장률이 낮으며 마찰에 강하기 때문에 일정한 성형율을 유지해야하는 선망어구의 뜸줄 재질로는 적합하다고 판단된다. 뜸의 배치 형태도 Bunt부분을 Fig. 6(b)와 같이 loose hanging형태로 배치하고 나머지 부분을 two rope 형태 로 바꾸면서, 뜸줄의 재질 변화에 따른 부력 감소분을 보완했다고 생각된다.

    b그물의 변화

    우리나라 다랑어 선망어구의 그물감은 전통적으로 PA계 (Nylon)섬유의 땋은 그물실의 매듭 그물감에 마 모를 줄이기 위해 타르 (Tar)를 도포시킨 그물실을 사 용했다. 최근에는 그물의 침강력을 높이기 위해, 비중 이 높은 PES계 섬유 그물감을 사용하고 있다.

    1980년대 중서부태평양 다랑어 선망어업은 유목이나 집어장치 주변에 있는 어군을 어획하는 조업이 주를 이 루어, 투망횟수가 적고 원양에서 조업하는 원양산업의 특성상 어구의 장기간 사용에 중점을 두어 설계되었다.

    1989년 이후부터 본격적으로 자유로이 유영하거나 다른 동물 등과 섞여 이동 또는 섭이활동을 하는 부상 군 (school fish) 조업방법을 병행하였다 (Moon et al..1996). 이것으로 인해 투망횟수가 늘어나고 어군의 이동 및 침강속도가 빠름에 따라, 어구의 설계기준이 포위용적이 늘어나고 최고 침강 수심과 침강력을 높이 는 것으로 변화하였다.

    따라서 Table 1과 같이 각 어구의 그물의 구성은 전 체 길이가 길어지고 깊이 방향 그물 폭의 수가 증가했 으며, 대체로 망목을 키워서 유수 저항을 줄여 침강력 을 높였다. 최근에는 Type-Ⅳ에서는 본망 (main panel) 의 그물실의 재질을 PA(Nylon)섬유보다 비중이 높은 PES섬유 재질로 바꾸어서 사용하고 있다.

    또한, Type-Ⅰ과 Type-Ⅱ에서는 각 구역 (section) 사 이에 파망의 진행을 막는 목적으로 stopper net를 삽입 하였다. 일반적으로 선망어구는 파망 시 일정한 방향으 로 진행이 되는지만, stopper net가 파망의 진행을 멈추 게 하지 못하고 stopper net를 통과하여 계속 진행이 될 경우, 해당 부위의 파망 방향이 불규칙하게 진행되어서 전체적인 수선작업이 지연된다는 각 조업선의 의견에 따라 Type-Ⅲ에 해당되는 2000년도 후반부터 stopper net를 삽입하지 않고 사용하고 있다.

    c발줄의 변화

    선망어구에서 발줄은 그물을 빠른 시간에 깊게 침강 시켜야 하고, 퍼싱 중에 상당한 힘이 가해지므로 비중 이 높고, 강도가 높은 재질 구성이 필요하다. 또한, 발 줄부의 구성은 어구 전체의 침강력의 대부분을 결정하 므로, 조업선의 죔줄윈치의 용량에 따라 적절하게 배치 하는 것이 중요하다.

    우리나라 초기 다랑어 선망어구에서 부터 체인 (chain)으로 발줄부를 구성하여, 현재까지 같은 구성으 로 사용하고 있다. 앞에서 전술한 것과 같이 1989년 이 후 본격적으로 조업형태가 부상 조업의 비중이 높아짐 에 따라 죔줄윈치의 용량 변화 없이 어구의 대형화를 위해 발줄의 평균 주름율이 Table 1과 같이 3%에서 10%로 증가시키고, Type-Ⅰ에는 발줄부의 체인을 13 mm로 전체 사용하였으나, 이후부터는 13 mm, 15 mm, 16 mm의 체인을 조합하여 죔줄윈치의 최대 용량 범위 내에서 발줄의 길이를 연장하여 어구의 대형화가 진행 되었다.

    2)시뮬레이션에 의한 분석

    a부력과 침강력

    각 어구의 부력, 침강력, 잉여부력 및 죔고리 (purse ring)의 개수는 Table 3과 같다. 어구가 점차 대형화 되 면서 부력은 26,429 kgf에서 50,099 kgf으로 증가한 것 으로 나타났고, 침강력 또한 점차 증가하다가 Type-Ⅳ 에서는 침강력이 이전에 비하여 줄어들었다. 이것은 본 망 (main panel)의 재질을 비중이 높은 PES섬유로 바뀌 면서 그물에 의한 저항증가분을 고려한 것으로 판단된 다. 잉여부력은 Type-Ⅰ에서 침강력 대비 2.58배에서 Type-Ⅳ에는 3.99배로 증가하였다. 잉여부력의 증가는 어구의 대형화로 인한 저항의 증가와 부속구의 중량 증 가에 기인된다.

    Type-Ⅰ에서 죔고리가 128개에서 Type-Ⅱ에서 113 개로 줄어든 것은, Type-Ⅰ에서의 죔고리줄 (bridle chain) 1 set의 길이가 15.5 m에서 Type-Ⅱ와 Ⅲ은 17.3 m, Type-Ⅳ에서는 17.6 m로 증가했기 때문이다.

    b어구중심부의 발줄 깊이 변화

    중서부태평양 우리나라 다랑어 선망어선에서는 발줄 의 중간 지점에 네트존데(net sonde)를 설치하여, 투망 후 시간대 별로 어구의 침강수심을 확인하여 어군의 도 피가능성 및 해당수역에서의 어구 성능을 파악하며 조 업이 이루어지고 있다. Fig. 8은 각 어구별 발줄 중심부 의 투망에서 퍼싱이 종료될 때까지의 도달 깊이 시뮬레 이션 결과를 나타내었다.

    Type-Ⅰ과 Type-Ⅱ의 최고 도달 깊이는 171.8 m와 211.9 m로 나타났으며, 부상군 조업의 비중이 높아진 1989년을 기점으로 어구의 발줄 최고 침강 깊이 증가 가 나타났고, Type-Ⅲ에서는 Type-Ⅱ와 도달 깊이는 비 슷한 수준의 결과가 나왔다.

    본망의 그물실 재질을 PES계 섬유로 바꾼 Type-Ⅳ에 서는 최고 도달 깊이는 237.2 m로 PES계 섬유가 PA계 섬유보다 선망어구의 침강력에 증가에 효과적임을 확 인하였다.

    c포위용적의 변화

    Fig. 8는 각 어구의 투망 후 시간대별 포위용적 시뮬 레이션 결과 값을 나타내었다. 포위용적은 어구의 시대 적 흐름에 따라 증가하였으며 투망 완료 시 Type-Ⅰ의 포위용적은 176,750 m3이고, Type-Ⅳ의 포위용적은 253,482 m3로 나타났으며, Type-Ⅰ과 대비하여 30%가 증가 하였다. 그러나 퍼싱이 완료되었을 때의 용적은 Type-Ⅰ과 Type-Ⅳ가 약 18,400 m3로 크게 차이가 없 었다.

    Fig. 9는 퍼싱 종료 후 각 어구의 전개를 나타내었다. Fig. 9와 같이 각 어구별 전개형상은 큰 차이가 없지만, Type-Ⅳ에서는 본선의 우현측에 전개되어 있는 어구면 적이 크다는 것을 확인했다. 이는 대형화된 어구가 원 인으로 퍼싱이 완료되는 시간이 투망 시작 시점부터 Type-Ⅰ은 30분이 소요되었으나, Type-Ⅳ에서는 36분 으로 6분 증가하여 나타나는 것으로 판단된다.

    따라서 양망작업 초기에 선수 스러스터 (bow thruster) 의 사용의 제약으로, Type-Ⅳ의 어구는 선수 스러스터를 사용하지 못하는 경우가 다른 Type에 비하여 자주 발 생 할 것으로 보인다.

    d죔줄 (purse wire)의 장력

    Table 4는 각 어구별 퍼싱 중 죔줄에 가장 큰 장력이 걸리는 시간과 해당시간의 선미죔줄 (main wire)과 선 수죔줄 (forward wire)에 작용하는 장력을 나타내었다.

    본 연구의 대상선박에서 사용하는 WS454 죔줄윈치 (purse winch)의 최대 인양 능력은 25,400 kgf이다.

    Type-Ⅳ에서 작용하는 최대 장력이 23,465 kgf으로 최대 인양 능력에 근접하게 작용하고 있다는 것을 확인 하였다. 따라서 죔줄윈치의 업그레이드가 없다면, 향후 어구 설계에 있어 Type-Ⅳ의 침강력 이상의 적용은 어 렵다고 판단된다.

    3)어구의 형상

    Fig. 10과 11은 Type-Ⅰ과 Type-Ⅳ 어구의 투망 종료 시점, 발줄 중심부 최고 수심 도달 시점, 퍼싱 완료시점 의 시뮬레이터상 어구의 형상을 나타냈었다.

    고 찰

    본 연구에서는 1981년 이후 동일 규모의 중서부태 평양 우리나라 다랑어 선망어선에서 사용한 어구를 시 대별 어구의 구성, 재질 및 규모를 분석하고 시뮬레이 션을 통하여 어구성능을 정량적으로 평가하였다. Table 1에서의 각 어구별 설계 침강 깊이와 Fig.7의 시뮬레이 션에서 나타난 각 어구의 최고 침강 깊이의 오차는 2% 내외로, 조류를 감안한다면 시뮬레이션 중의 오류는 없 었다고 판단된다. 또한, 사용한 시뮬레이션 (SimuPurse, MPSL)의 수치 해석법과 현장실험을 통한 검증은 고등 어 선망어구 (Kim et al., 2007)와 다랑어 선망어구 (Hosseini et al., 2011)에서 이루어졌고, 해당 연구에서 어구 침강 깊이의 시뮬레이션 결과는 실측값과 유사하 게 나타났다.

    본 연구의 결과, 중서부태평양 다랑어 선망어구는 1980년대 이후 계속적으로 대형화 및 성능개선이 진행 되었다는 것을 알 수 있다.

    WCPFC에서는 다랑어 자원의 보존을 목적으로 선망 어업에 지속적으로 조업규제를 강화 시키고, 연안국의 권익 보호를 위해 노력하고 있고 있다. 입어료를 지불 하고 연안국의 배타적경제수역 내에서 조업활동을 하 는 우리나라 다랑어 선망어업의 대외적 환경 변화에 대 응 방안은 제한적이며, 어구의 어획성능을 높이는 것은 당면한 주요 과제이다.

    정부의 노후어선대체건조 지원사업의 일환으로 2006 년에 처음으로 다랑어 선망어선의 신조 및 횟감용 다랑 어 처리 (Purse seiner Special: PS) 기술의 도입으로 고 부가 가치 창출에 노력하고 있다.

    그러나 WCPFC의 수역 내 등록선박 척수 동결 또는 감축 노력과 조업일수관리제도 (VDS)에서 전장 80 m 이상 어선에 대해서는 조업일수를 1.5배 가산시키는 규 제로 인해 선박 척수 또는 크기의 증대 방안으로 어획 성능 향상은 어려울 것으로 판단된다 (WCPFC, 2008). 따라서 어구의 성능 개선으로 인한 어획성능 향상에 대 한 필요성은 증가할 것으로 예상된다.

    다랑어 선망어업의 주어획 대상인 가다랑어는 표층 에서 수심 260 m사이에 분포하는 것으로 알려져 있고, 최근에 사용 중인 Type-Ⅳ의 어구는 시뮬레이션 결과 237 m 침강하는 것으로 나타났다. 그러므로 향후 어구 설계 시 침강깊이 증가의 효과는 크지 않을 것으로 판 단된다. 또한, 포위용적을 크게하는 목적으로 어구의 길이를 증가 시키는 방안은 본선의 어구 적재 공간의 확보에 어려움이 있고, 1회 조업소요시간의 증가에 따 른 어군 탐색 및 추적 시간의 감소로 효율성이 떨어질 것으로 판단된다.

    따라서 앞으로 어구의 성능 개선 방향은 최고 침강 깊이의 도달 소요 시간을 줄이는 침강속도의 증가 방향 으로 개선되어야 할 것으로 사료된다. 그러나, 현재 사 용 중인 선망 어구의 침강력은 죔줄윈치의 최대 인양 능력 25,400 kgf에 근접한 것으로 나타났으므로 침강력 증가에 제약이 따른다.

    이전 연구에서 결과로 제시되었던 무결절 망지 (knotless)의 사용과 부위별 망목 (mesh size)을 크게하여 어구의 침강 시 유수 저항을 줄이는 방법 (Ben-yami, 1994; Hosseini et al., 2011; Aris, 2014)을 우리나라 중 서부 태평양 선망어구에 확대 적용하여 침강속도를 높 이는 방법이 유효할 것이라고 판단된다. 앞서 확인한 Type-Ⅳ 어구에서는 본망 부분에만 그물실의 재질을 PES섬유로 구성하여 사용하고 있지만, 보다 빠른 어구 의 침강을 위해 그물실의 PES섬유 구성부분을 확장하 자고 할때는 PES섬유가 PA섬유보다 죔줄 (purse wire) 의 장력에 크게 작용한다는 것 (Hosseini et al., 2011)을 고려해야 한다.

    또한, 죔줄의 중량은 투망 중에는 침강력으로 작용하 며 퍼싱 중에는 죔줄윈치로 감아 들이는 중량이므로 비 중이 높거나 직경이 굵은 죔줄의 사용이 어구의 침강력 증가 방안이라고 생각되며, 이것의 침강력 개선 효과는 추가 연구가 필요하다고 판단된다.

    Figure

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    A general design of Korea tuna purse seine gear of the late 1980's in the Western and Central Pacific Ocean(Type-Ⅰ).

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    A general design of Korea tuna purse seine gear of the late 1990's in the Western and Central Pacific Ocean(Type-Ⅱ).

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    A general design of Korea tuna purse seine gear of the late 2000's in the Western and Central Pacific Ocean(Type-Ⅲ).

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    A general design of Korea tuna purse seine gear of the year of 2013 in the Western and Central Pacific Ocean(Type-Ⅳ).

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    The rigging method of sinker part in the Western and Central Pacific Ocean.

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    The rigging method of float line in the Western and Central Pacific Ocean. (a): loose hanging with bunch type, (b): loose hanging type, (c): two rope type

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    The comparison of surrounded volume in purse seine gear of each type.

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    The shape of purse seine gear after pursing for each type.

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    The shape of the simulated Type-Ⅰ(in the late 1980s). a : Surrounded area (m3), b : Depth of middle sinker (m).

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    The sinking performance of middle sinker for each type.

    Table

    Specification of purse seine gear for each type

    The trend in specification of float line part

    The results in buoyancy and sinking force by the Simulation

    The trend in tension of the purse wire

    Reference

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