서 론
전라남도 고흥군 나로도 해역은 우리나라 남해 중부 에 위치한 큰 반도 중 하나인 고흥반도에 속하는 섬으로 내나로도와 외나로도로 구분되어 있으며, 다도해해상국 립공원으로 지정되어 청정바다와 수려한 해상경관을 지 니고 있다. 또한 나로도 해역은 가막만, 여자만, 보성만, 해창만, 순천만 등 다수의 내만이 접해 있어 육상으로부 터 풍부한 영양염이 유입될 뿐만 아니라 외양역과 연결 되어 있어 다양한 어족자원의 회유경로, 서식장 및 산란 장으로 이용되고 있다 (Kim et al., 2003a; 2003b). 동 해역에서는 어민 소득의 주요 어업인 자망, 통발, 주낙 조업이 활발하게 이루어지고 있다. 하지만 남해안에 위 치한 외나로도는 다른 국가들의 간섭을 받지 않고, 넓은 안전공간과 해안에 위치하여 로켓발사에 적합한 곳으로 선정되어 2009년에는 나로우주센터가 설립되었으며, 최근에는 국외의 기술에 의존하여 개발했던 발사체를 국산인 한국형발사체 (KSLV-2)로 구축하기 위하여 연 소기 연소시험설비, 터보펌프 실매질 시험설비, 3단 엔 진 연소시험설비, 엔진 지상 연소시험설비, 엔진 고공 연소시험설비 및 추진기관 시스템 시험설비가 구축되어 시험 중에 있다 (So et al., 2016). 이에 따라 나로우주센 터의 시험설비 구축 등으로 인하여 발생하는 영향을 파 악하기 위한 기초 연구로서 이 해역에서 이루어지는 주 요 어업에서 어획되는 어족생물의 종조성 및 어획량의 변화를 모니터링하는 것이 필요하다.
이 해역에서의 이전 연구로서는 1999~2001년 조망과 소형 저인망을 이용하여 고흥반도 및 남해 나로도 해역 에 분포하는 어류의 종조성 및 계절변동 (Han et al., 2001; Kim et al., 2003b)에 관한 연구가 있었으나, 최근 의 어류를 대상으로 한 해양 생태계 변화를 파악하기 위한 자료는 부족한 실정이다. 또한 외나로도에서 이루 어지고 있는 주요 어업인 자망, 통발, 주낙으로 어획된 어족생물에 대한 정보가 미비한 상황이다.
따라서 본 연구에서는 나로우주센터의 시험설비 구축 및 연소시험 등으로 발생하는 영향을 평가하기 위한 기 초 연구로서 외나로도에서 이루어지고 있는 자망, 통발, 주낙 어구를 이용하여 월별 종조성, 어획량의 변동을 파악하였다.
재료 및 방법
본 연구는 2015년과 2016년에 걸쳐 5월, 7월, 10월 (연 3회)에 고흥군 외나로도 해역에서 이루어지고 있는 주요 어업인 자망, 주낙, 통발을 이용하여 어구별 각각 1개 조사정점에서 어획조사를 실시하였다 (Fig. 1). 조사 해역의 어장 형성과 밀접한 상관성을 지닌 수온과 염분 의 해양환경 요인은 조사시기별 조사 해역 근처에서 관 측되고 있는 국립수산과학원의 실시간 해양환경 어장정 보시스템 자료를 활용하였다 (NIFS, 2017b).
어획 조사에 사용된 자망조사는 제2임창호 (총톤수 4.99톤)를 이용하였고, 어구는 1폭의 길이 90 m, 사용폭 수는 12폭이었으며, 그물 높이 5 m, 그물감은 NY Td210 그물코 크기 170 mm인 홑자망을 사용하였으며, 어구를 투망한 후 약 24~25시간이 지난 다음날에 양망하였다. 통발조사는 영일호 (총톤수 4.99톤)를 이용하였고, 어구 는 지름이 45 cm, 높이 19 cm, 그물감은 PE Td260 그물 코 크기 40 mm로 구성된 측구 원통형 통발 200개에 정어리 미끼를 사용한 후 투상한 후 18~24시간 후에 수거하였다. 주낙조사는 해덕호 (총톤수 4.99톤)를 이용 하였고, 1광주리에 경심 12호 아릿줄 100개로 구성된 낚시를 3광주리 사용하여 총 아릿줄 300개를 투승하였 다. 낚시 규격은 17호를 이용하였으며, 미끼는 전어를 사용하였다. 저층에 투승한 주낙은 약 1~2시간 이후에 양승하였다. 어획된 어획물은 현장에서 아이스박스에 보관하여 실험실로 운반 후 체장판과 전자저울 (SW-1, CAS, Korea)을 이용하여 각 어획물의 체장을 1 mm, 체 중은 1 g까지 전수 측정하였다. 출현종에 대한 분류와 학명은 Hong et al. (2006)과 Myoung et al. (2016)을 통하 여 확인하였다. 각 어업별 투입된 어업 노력에 대한 어획 량으로 연도별, 월별의 어획량 변동을 파악하기 위하여 식 (1)과 같이 단위노력당어획량 (Catch Per Unit Effort, CPUE)으로 나타내었다 (Leslie and Davis, 1939).
여기서, Ct 은 t시간 간격동안의 어획 개체수 또는 총 중량, ft 는 t시간 간격 동안의 어획노력량을 나타낸다.
또한 어족생물의 군집 특성을 파악하기 위하여 생태 지수인 종다양성지수 (H＇, Shannon and Weaver, 1949), 종풍부도지수 (R, Margalef, 1958), 종균등도지수 (J, Pielou, 1966)를 어구별로 계산하였고, 각 지수 계산식은 다음과 같다.(2)(3)(4)
여기서, Pi 는 i번째 종이 전체 개체수에서 차지하는 비율, S 는 출현종수, N 은 총 출현종수를 나타낸다.
결과 및 고찰
해양환경
2015년과 2016년 5월, 7월, 10월 고흥 외나로도에 관 측된 수온과 염분을 Fig. 2에 나타내었다. Fig. 2에서 보는 바와 같이 계절별 수온 변화는 5월이 평균 16.2℃ 로 가장 낮았고, 7월에 평균 23.7℃로 증가하다가 10월 에 평균 21.5℃로 감소하는 전형적인 계절변동을 보였 다. 또한 2015년과 2016년의 연도별 계절의 수온 변화는 유의한 차이를 나타내지 않았다 (paried t-test, p>0.05). 계절별 염분 변화는 7월과 10월은 평균 31.4 psu로 동일 하였고, 5월은 7월과 10월보다는 1.3 psu로 높게 나타났 다. 또한 2015년과 2016년의 연도별 염분 변화는 유의한 차이를 나타내지 않았으나 (paried t-test, p>0.05), 2016 년 7월은 2015년에 비하여 3.0 psu 낮은 저염분을 나타 내었다. 이러한 염분 차이는 2016년은 2015년에 비하여 장마와 집중호우에 의한 강수의 유입이 영향을 미친 것 으로 사료된다 (KMA, 2017). 이전의 연구 결과에서도 본 조사해역과 동일한 외나로도에서 염분을 측정한 결 과, 우기가 시작되는 7월 이후에 염분이 낮아지는 경향 을 나타내었다 (Kim et al., 2003b).
어구별 우점종 및 단위노력당어획량 변화
2015년과 2016년 5월, 7월, 10월에 자망으로 어획된 어획물은 총 14종으로 어류가 10종, 갑각류가 3종, 복족 류가 1종이었고, 어류가 가장 많이 나타났다. 월별 출현 종수는 2015년 5월이 8종으로 가장 많았고, 2015년 7월 이 3종으로 가장 적었다. 월별 우점종은 2015년 5월, 7월, 10월, 2016년 5월, 7월에는 꽃게가 52.6~80.6% 차 지하였고, 2016년 10월에는 참홍어가 68.8%이었다 (Table 1).
통발로 어획된 어획물은 총 11종으로 어류가 6종, 갑 각류가 3종, 복족류가 1종, 성게류가 1종이었고, 어류가 가장 많았다. 월별 출현 종수는 2015년 5월이 8종으로 가장 많았고, 2015년 10월이 3종으로 가장 적었다. 월별 우점종은 2015년 5월, 10월, 2016년 5월에는 민꽃게가 36.8~73.7%를 차지하였고, 2015년 7월, 2016년 7월, 10 월에는 참문어가 48.4~76.7%로 가장 많았다 (Table 2).
주낙으로 어획된 어획물은 총 4종으로 모두 어류만 어획되었다. 월별 출현 종수는 2015년 7월, 2016년 10월 에 2종으로 가장 많았고, 2015년 5월, 10월, 2016년 5월, 7월은 1종만 어획되었다. 월별 우점종은 모두 갯장어로 90.3~100%를 차지하였다 (Table 3).
1999년 2월, 5월, 8월 고흥 나로도 주변에서 소형 저 인망에 붕장어, 멸치, 준치, 전어, 숭어, 볼락, 조피볼락, 쏨뱅이, 노래미, 쥐노래, 농어, 주둥치 등 총 41종이 어획 되었고 (Han et al., 2001), 2000년 12월부터 2001년 11 월까지 고흥 나로도 주변에서 조망을 이용하여 청멸, 개서대, 도화망둑, 민태, 주둥치, 반지, 갯장어, 양태 등 촉 62종을 어획하였다 (Kim et al., 2003b). 어획종은 본 연구 결과보다 이전의 연구 결과가 많았는데, 이것은 채집어구의 성능 차이로 생각된다. 이전의 연구에서 사 용된 저인망과 조망은 해저를 끄는 끌어구로 어종 선택 성이 없고, 본 연구에서 사용된 자망, 통발, 주낙은 저인 망과 조망에 비하여 어종 선택성이 강한 어구이다.
자망, 통발, 주낙에 어획된 어획물의 개체당 CPUE와 중량당 CPUE은 각각 Fig. 3과 Fig. 4에 나타내었다. 자 망에 어획된 어획물의 개체당 CPUE와 중량당 CPUE는 2015년과 2016년의 5월과 7월은 유사하였고, 10월에는 2015년이 2016년에 비하여 개체당 CPUE는 2.1 ind./h, 중량당 CPUE는 505 g/h가 높았으나, 2015년과 2016년 의 월별 CPUE는 유의한 차이가 나타나지 않았다 (paried t-test, p>0.05). 통발에 어획된 어획물의 중량당 CPUE는 2015년과 2016년 유사하였으나, 개체당 CPUE 는 2015년 10월이 2016년에 비하여 2.7 ind./h로 높았으 며, 2015년과 2016년의 월별 CPUE는 유의한 차이를 보이지 않았다 (paried t-test, p>0.05). 주낙의 경우 개체 당 CPUE 및 중량당 CPUE가 2015년 7월과 10월이 2016 년에 비하여 상대적으로 높게 나타났으나, 2015년과 2016년의 월별 CPUE는 유의한 차이가 나타내지 않았 다 (paried t-test, p>0.05).
어획량과 해양환경요인간의 상관성
2015년과 2016년의 어구별 CPUE와 수온과 염분의 해양환경요인간의 상관관계를 분석한 결과는 Table 4와 같다. 2015년과 2016년 모두 어구별 CPUE는 수온과는 양의 상관관계를 나타내었고, 염분과는 음의 상관관계 를 보였다. 2015년과 2016년의 평균 어구별 CPUE는 7월과 10월이 5월에 비하여 높게 나타났고 (Fig. 3), 평 균 수온은 5월, 10월, 7월 순으로 높아지는 경향을 보이 며, 염분은 5월이 가장 높고, 7월과 10월은 유사하였다 (Fig. 2). 또한 주낙의 CPUE와 수온은 높은 양의 상관관 계를 나타내었고, 이것은 주낙의 우점종은 갯장어로 수 온이 높은 7월에 많은 어획량을 보였기 때문으로 생각된 다. 추후에는 어구별 우점종의 생태학적 특성과 해양환 경과의 관계를 파악하는 것이 필요할 것이다.
군집구조
2015년과 2016년 매년 5월, 7월, 10월 종다양도지수 는 자망어구에서 0.57~1.56, 통발어구에서 0.73~1.66, 주낙어구에서 0~0.38으로 통발어구가 가장 높았고, 주 낙어구가 가장 낮은 값을 나타내었다.
종풍부도지수는 자망어구에서 0.56~2.38, 통발어구 에서 0.46~2.04 사이의 값으로 5월이 7월과 10월에 비하 여 높았으며, 주낙어구에서는 0~0.58로 다른 어구에 비 하여 상당히 낮은 값을 나타내는 것을 알 수 있었다.
균등도지수도 종다양도지수와 동일하게 통발어구 (0.53~0.85), 자망어구 (0.51~0.77), 주낙어구 (0~0.39) 순으로 높게 나타났다 (Fig. 5).
여기서, 종다양도지수는 각 어종의 개체수와 총 어획 개체수와의 관계, 종풍부도지수는 어획된 어종의 수와 총 어획 개체수와의 관계, 균등도지수는 종다양도지수 와 어획된 어종의 수와의 관계를 나타낸 것이다. 주낙어 구가 통발어구나 자망어구에 비하여 종풍부도지수, 종 다양도지수, 균등도지수가 낮게 나타났는데, 자망어구 는 다른 어구에 비하여 선택성이 강한 어구여서 어획된 어종의 수가 한정적이었기 때문이다. 저인망과 새우조 망을 이용하여 나로도 주변에서 어획한 결과 종 다양도 지수는 각각 2.55~2.94, 1.20~2.20으로 본 연구에서 자 망, 통발, 주낙으로 어획한 것보다 높게 나타났다 (Han et al., 2011; Kim et al., 2003b). 종다양성지수가 높은 것은 출현하는 어종 가운데 한 어종에 한하여 개체수가 치우치지 않고 고루 분포하다는 것을 의미한 것으로 저 인망과 새우조망과 같이 예망하는 어구에 다양한 어종 이 어획되는 것을 알 수 있었다.
우점종의 월별 생물학적 특성
2015년과 2016년 우점종의 체장 및 체중을 월별로 비교하여 Fig. 6에 나타내었다. Fig. 6에서 보는 바와 같이 우점종인 꽃게는 두흉갑폭, 갯장어는 항문장, 참문 어는 체중으로 표현하였다. 꽃게의 두흉갑폭 범위는 2015년에 105~250 mm (Mean±SD=167±32 mm), 2016 년에 121~240 mm (Mean±SD=186±23 mm)로 차이가 나타나지 않았으며, 2015년과 2016년 5월과 7월의 평균 갑폭은 186~189 mm로 유사하였으나, 10월에는 각각 121 mm와 152 mm로 감소하는 것을 알 수 있었다. 꽃게 의 성숙체장 (갑폭)은 110 mm로 보고되었으며 (NIFS, 2017a), 이 해역에서 어획된 대부분은 성숙체장 이상이 많이 어획되었다. 또한 금강 하구역에서 어획된 꽃게의 체장 (갑장)은 봄에 51.9 mm, 여름에 14.4 mm, 가을에 53.1 mm로 봄과 가을이 크고, 여름에는 작은 것으로, 본 연구 결과와 계절별 체장 변화가 차이를 나타내었다 (Lee et al., 2014). 영광 칠산도 주변에서는 5~7월에는 주로 소행개체가 어획되고, 8월 이후에 대형 개체가 어 획된다고 보고하였으며 (An et al., 2012), 서해 근해에서 는 5월에 대형개체가 출현하고 점차 성장하여 10~12월 에는 대형개체와 소형개체가 함께 출현하였다 (Kim and Kim, 1974). 뿐만 아니라 연평도에서는 본 연구와 유사 하게 4~8월 대형 개체가 어획되었다 (Hendar, 2011). 이 와 같이 꽃게의 계절별 체장 분포는 지리적 위치에 따라 차이를 나타나는 것을 알 수 있었고, 이러한 차이는 지리 적 위치뿐만 아니라 해양환경 요인 및 어린 개체의 가입 시기, 생식주기에 따라서도 다르게 나타난다는 보고가 있다 (Tagatz, 1965; Leffeler, 1972; Dai, 1977; Ikhwanuddin et al., 2011). 갯장어의 항문장 범위는 2015 년에 175~300 mm (Mean±SD=216±24 mm), 2016년 160~297 mm (Mean±SD=207±27 mm)로 연도별, 월별 큰 차이가 없는 것을 알 수 있었다. 갯장어의 성숙체장은 275 mm이고, 암컷은 300 mm, 수컷은 210 mm 정도로 성장하면 산란에 참가한다. 본 연구에서는 갯장어의 성 별을 구분하지 않았지만, 160~300 mm의 범위로 성숙한 개체와 산란에 참가할 수 있는 개체가 분포하는 것을 알 수 있어, 본 조사 해역에서는 갯장어의 산란장과 성육 장의 역할을 하는 것으로 파악되었다. 여자만에서 어획 된 갯장어의 항문장의 분포 103~252 mm로 계절마다 큰 차이는 나타나지 않았고, 성숙체장보다 작은 개체가 어획되어 성육장의 역할을 한다고 보고하였다 (Kim et al., 2007). 참문어의 체중은 2015년과 2016년 각 각 40~700 g (Mean±SD=248±152 g), 120~769 g (Mean±SD=313±146 g)으로 연도별로 차이는 크지 않 았으나, 2015년 5월에는 100~460 g (Mean±SD= 253±152 g), 7월 에 는 40~390 g (Mean±SD= 224±108 g), 10월 에 는 83~700 g (Mean±SD= 278±193 g)이었고, 2016년 5월에는 304 g인 1개 체 만 어획되었으며, 7월에는 120~485 g (Mean±SD= 259±96 g), 10월 에 는 170~769 g (Mean±SD= 396±175 g)으로 10월에 큰 개체가 많이 어획되었다. 참 문어의 최소 성숙체중은 187.8 g, 성숙체중은 919.6 g이 었고, 1,600 g 이상에서는 모든 개체가 성숙하는 것으로 보고하였고, 본 해역에서 어획된 개체는 기존 연구의 성숙체장보다 작은 개체인 것으로 파악되었다 (Kang et al., 2009). 추후에는 참문어의 성비, 성숙 지수, 포란수 등을 세부적으로 조사한다면 이 해역에 서식하는 참문 어의 생물학적 특성도 파악할 수 있을 것으로 판단된다.
본 연구에서는 2015~2016년의 2년 동안 자망, 통발, 주낙을 이용하여 월별 어족생물의 종조성과 어획량 변 화를 파악하였고, 추후에도 지속적인 모니터링으로 데 이터베이스를 구축하여 나로우주센터의 시험설비 구축 및 중축 공사 또한 연소시험으로 발생하는 해양 생태계 의 변화를 파악할 필요가 있을 것이다.
결 론
본 연구에서는 외나로도에서 이루어지고 있는 어민 소득의 주요 어업인 자망, 주낙, 통발 어구를 이용하여 2015년과 2016년 5월, 7월, 10월에 어획 종조성 및 어획 량의 변동을 분석하였다. 2015년과 2016년 5월, 7월, 10 월에 어획된 어획물은 자망에서 총 14종, 통발에서 총 11종, 주낙에서 총 4종이었다. 각 어구별 우점종은 자망 에서 꽃게와 참홍어, 통발에서 민꽃게와 참문어, 주낙에 서 갯장어이었다. 어획물의 개체당 CPUE와 중량당 CPUE는 자망에서 2015년과 2016년의 5월과 7월은 유 사하였고, 10월에는 2015년이 2016년에 비하여 개체당 CPUE는 2.1 ind./h, 중량당 CPUE는 505 g/h가 높았으 나, 2015년과 2016년의 월별 CPUE는 유의한 차이가 나타나지 않았다. 통발에서 중량당 CPUE는 2015년과 2016년 유사하였으나, 개체당 CPUE는 2015년 10월이 2016년에 비하여 2.7 ind./h로 높았으며, 2015년과 2016 년의 월별 CPUE는 유의한 차이를 보이지 않았다. 주낙 에서 개체당 CPUE 및 중량당 CPUE가 2015년 7월과 10월이 2016년에 비하여 상대적으로 높게 나타났으나, 2015년과 2016년의 월별 CPUE는 유의한 차이가 나타 내지 않았다.
