서 론

우리나라를 비롯한 세계 각국에서는 연근해어업에서 발생되는 온실가스를 저감하고 조업기간 유류소모량의 많은 부분을 차지하고 있는 메탈핼라이트등을 대체할 새로운 집어시스템을 개발하고 있다. 이러한 집어시스 템에 적합한 광원으로 내구성이 길고 필요한 파장만을 효과적으로 구현할 수 있는 LED가 관심의 대상이 되고 있으며, 일본과 우리나라를 중심으로 LED집어등의 방 사 및 수중투과특성을 규명하고, 이에 대한 다양한 방식 의 집어등 개발과 어획효과 등에 대한 연구가 진행되고 있다 (Inada, 1988; Bae et al., 2009).

우리나라에서 집어등을 사용하여 어획되는 종은 살오 징어, 갈치, 꽁치 등이 있으며, 그 중 1년의 짧은 수명을 가진 살오징어는 상업어종으로 인기가 많고, 광범위하 게 분포하고 있다. 또한 살오징어는 야행성으로, 주간에 는 수심이 깊은 곳에 머물며, 야간에는 색이활동을 하기 위해 얕은 곳으로 부상한다 (An and Jeong, 2011). 조업 형태는 채낚기어업으로, 야간에 집어등으로 유집하여 어획한다.

최근에는 빛의 자극을 이용하여 어획하는 수산생물을 대상으로 어획 매카니즘을 규명하기 위하여 빛과 같은 외부적인 자극에 대한 수산생물의 망막세포를 통한 연 구도 최근까지 많은 연구가 수행되었으며, 자유유영상 태에서의 대상생물에 대한 행동특성 및 분포밀도는 수 중음향카메라 (Moursund et al., 2003) 및 과학어군탐지 기 등의 음향기술을 이용하여 대상생물의 모니터링 해 석 기술에 적용하고 있다 (Kawabata, 2005; Lee et al., 2009).

본 연구는 에너지소모율이 적고 효율적인 수중집어시 스템을 개발하기 위하여 수중모니터링이 가능한 Split Beam방식 과학어군탐지기를 선박의 현측에 설치하고, LED 및 메탈핼라이트등이 탑재된 채낚기어업의 주요대 상어종인 살오징어 (Japanese common squid, Todarodes pacificus)를 대상으로 조업어선 주변에 유집된 어군의 수층별 유집분포를 규명하였다.

재료 및 방법

해상실험은 2012년 10월 12일 죽변항 소재 LED 및 메탈핼라이트등이 탑재된 오징어채낚기어선 (9.77톤)을 이용하였다. 조사 기간 내 주로 오징어조업이 이루어지 는 어장에 도착하여 주파수 120 kHz의 과학어군탐지기 (EK60, Simrad, Norway)를 선박 현측에 고정시키고, 일 몰 전 물돛을 설치하여 약 4시간 동안 살오징어의 유집 을 확인한 후, 조사선박의 선저 주변에 위치한 살오징어 어군의 위치를 확인하였다 (Fig. 1).

집어등에 의해 유집된 살오징어가 선박의 선수미선을 중심으로 수층별 분포상황을 파악하기 위하여 선박 현 측에 고정된 과학어군탐지기의 진동자 (빔 폭 : 7°)를 수직방향 (0°)을 기준으로 살오징어의 유집 유무를 확인 하였고, 집어등의 수중투과면적을 고려하여 진동자의 경사각을 30° 및 45°로 유지하면서 수평으로 10° 간격으 로 10초간 회전시키면서 수심 5 m 에서 80 m 까지 수층 별 분포를 확인하였다. 자동조획기 및 맨손어법에 의해 어획된 살오징어의 외투장 (Mental length, ML)을 측정 하였다. 저장된 음향데이터는 후처리소프트웨어 (Echoview ver. 4.5, Myriax, Australia)를 이용하여 수평으로는 시 간 10초, 수직으로는 수심 20 m 간격으로 적분하여 면적 산란계수 (nautical area scattering coefficient, NASC, m²/nm²)로 추출하고, 수층별 살오징어 분포밀도의 지표로 설정하여 비교 · 분석하였다.

결과 및 고찰

일반적인 오징어의 유집과정에서 선박의 집어등에 의 해 유집된 오징어는 선저에 위치하여 인공미끼가 설치 된 조획기에 의해 어획되는 것으로 알려져 있다. 본 실험 에서도 Fig. 2와 같이 과학어군탐지기에 수집된 음향 자 료인 수직 에코그램 확인 결과, 집어등에 의해 유집된 살오징어 어군은 주로 선박 선저로부터 수심 21∼40 m 에 농밀한 오징어 어군이 분포하는 것으로 확인되었다. 또한 표층으로부터 투입되는 채낚시의 추와 인공미끼도 에코그램에 확인되었으나, 어획된 오징어의 최소 외투 장은 19.4 cm, 최대 외투장은 39.6 cm로, Kang et al. (2005)의 초음파산란강도 (Target strength, TS)-체장과 의 관계식인 T S 120 k H z = 20 log( M L )-73.5에 대입한 결과, TS 값은 -47.7 ~ -41.5 dB로 평가되었다.

진동자 30° 경사각도에서 수평으로 10°씩 회전시켜 수심 20 m 간격으로 선저에 분포하는 수층별 살오징어 의 군집도는 Fig. 3과 같으며, 수평적으로 수심이 깊어질 수록 살오징어의 분포밀도는 낮은 것으로 나타났다. 수 심 20 m까지는 선박의 선수미선을 중심으로 30°, 80°, 160°, 240°, 290°에서 높은 밀도를 나타내었으며, 수심 21∼40 m 부근에는 10°, 140°, 180°, 280°, 330° 방향에 서 높게 나타났고, 수심 41∼80 m까지는 20°, 270°에 높은 분포밀도를 나타내었다. 따라서 살오징어는 표층 으로부터 40 m까지 농밀하게 분포하고 있으며, 선수를 중심으로 +10∼+30° 방향과 –30°∼-60° 방향, -120°∼ -130° 방향에서 살오징어가 주로 분포하는 것으로 확인 되었다.

진동자 경사각 0°, 30°, 45°의 수심 21~40 m 수층에 분포하는 살오징어의 면적산란계수를 비교한 결과, 수 직방향 0°에서는 평균 101.8 m²/nm², 경사각 30°에서는 평균 12.3 m²/nm², 경사각 45°에서는 평균 42.4 m²/nm² 로 진동자의 입사각이 수직방향일 때 가장 높은 밀도를 나타내었다. Fig. 4

살오징어는 주간에 수심 100~200 m, 야간에는 20~50 m로 부상하여 분포하는 것으로 알려져 있고 (Bae et al., 2008), 본 연구에서도 야간에 수심 5~40 m에서 군을 이루며 분포하는 것을 알 수 있었다. 또한 살오징어는 집어등이 비추는 밝은 곳보다는 빛 자극이 적은 선저에 유집된다는 보고가 있다 (An and Jeong, 2011). 본 연구 역시 군의 밀도가 진동자가 수직으로 탐지되는 선저와 가까운 부분에서 가장 높게 나타났다. 하지만 살오징어 군의 음향학적 밀도는 살오징어의 유영 자세각에 따라 다르게 나타날 수 있다. 일반적으로 살오징어의 평균 유영 자세각 (±SD)은 –17.7° (±12.7°)이다 (Kang et al., 2005). 진동자가 수직일 때는 평균 유영 자세각을 가 지게 되지만, 진동자의 경사각이 30°, 45°로 기울어지면 평균 유영 자세각은 각각 –47.7°, –62.7°를 가지게 된다. 살오징어의 TS는 유영 자세각이 수평인 0°일 때 가장 높게 나타나고, 유영 자세각이 기울어질수록 낮아지고, 유영 자세각에 관계한 TScm 회귀선은 T S 120 k H z = − 72.6 + 0.53 × θ + 0.0134 × θ 2 + 0.00014 × θ 3으 로 표현할 수 있다 (Kang et al., 2005). 위의 식을 이용하 여 유영 자세각 –17.7°, –47.7°, –62.7°일 때 TScm는 각 각 –78.6, –82.6, –87.7 dB로 계산되며, –17.7°와 –62,7°일 때 TScm는 9.1 dB 차이가 나타난다.

이와 같이, 진동자 경사각을 주었을 때 음향학적 밀도 가 차이가 나타나는 것은 분포 밀도의 차이뿐만 아니라 동일한 수층에서 살오징어의 분포가 유사하다면 진동자 의 빔 주사방향에 따른 TS 차이가 나타나기 때문으로 사료된다. 살오징어 어획과정에서 발생되는 진동자의 빔 주사방향에 대한 살오징어의 유영 자세각에 대한 불 확실성이 발생될 것으로 판단되므로, 추후에는 과학어 군탐지기와 수중음향카메라를 동기화하여 살오징어의 유영 자세각 및 분포 관측이 필요하다. 또한 집어등에 의한 수중조도를 고려한 살오징어 군의 수충별 분포와 유집 해역을 명확하게 하는 것이 필요하다. 본 연구에서 는 집어등 어선 선저에 유집된 살오징어의 주요 수층별 분포와 수평적인 군집도 방향에 대한 정보를 제공하는 데 의의가 있다고 판단된다.

결 론

본 연구는 에너지소모율이 적고 효율적인 수중집어시 스템을 개발하기 위하여 수중모니터링이 가능한 주파수 120 kHz (Split-beam)의 과학어군탐지기를 이용하여 LED 및 메탈핼라이트등이 탑재된 채낚기어업의 주요대 상어종인 살오징어를 대상으로 조업어선 주변에 유집된 어군의 수평, 수층별 유집분포를 파악하였다. 진동자의 경사각을 0°, 30°, 45° 변화를 주었고, 수평으로는 10°씩 회전시킨 결과, 살오징어는 표층으로부터 40 m까지 농 밀하게 분포하고 있으며, 선수를 중심으로 +10∼+30° 방향과 –30°∼–60° 방향, –120°∼–130° 방향에서 주로 분포하는 것으로 확인되었다. 진동자 경사각 0°, 30°, 45°의 수심 21~40 m 수층에 분포하는 살오징어의 음향학적 밀도를 비교한 결과, 수직방향 0°에서는 평균 101.8 m²/nm², 경사각 30°에서는 평균 12.3 m²/nm², 경사각 45°에서는 평균 42.4 m²/nm²로 진동자의 입사각이 수직방향일 때 가장 높은 밀도를 나타내었다. 따라서 추가적으로 진동 자의 입사각 방향과 살오징어의 유영 자세각에 따른 음 향산란강도의 검토가 필요한 것으로 판단된다.