서 론
서해와 동해에 비해 다양한 어류가 서식하고 있는 남 해는 동중국해, 동해로 연결되는 여러 수괴와 연안수의 영향을 받고 있어(Han et al., 2002; Ko et al., 2010) 멸치, 대구를 비롯한 주요 어류의 산란장과 성육장으로 알려 져 있다(Yamada et al., 1986; Lee, 1996; Lee et al., 2000; Kim et al., 2003a, b; Baeck et al., 2005). 특히 사천 해역은 두 개의 큰 섬으로 둘러싸여 있고, 상대적으로 좁은 세 개의 수로를 통하여 해수가 유입되는 반 폐쇄만 (semi-enclosed bay)의 특징을 보인다(Woo, 2007). 또한 얕은 수심과 풍부한 영양염을 바탕으로 다양한 해양생 물이 출현해 생태적 측면에서 중요한 역할을 수행하고 있다.
종조성과 관련된 기존의 연구들은 저인망, 유자망, 통 발어구 등 다양한 어구를 이용한 어류의 계절별 종조성 변화 및 양적 변동에 관해 조사한 내용이 대부분을 차지 하고 있었다(Kim and Kang, 1991; Lee, 2001; Kim, 2006; Oh, 2006). 사천 해역과 유사한 내만의 특성을 가지는 해역인 도암만과 강진만에서의 군집구조에 관한 연구(Kim et al., 2003a; Kim et al., 2003b), 여자만(Lee et al., 2011)에서 새우조망을 통한 종조성 연구가 있었 고, 진해만과 진주만을 비교하는 연구(Song et al., 2012) 에서도 새우조망어구를 이용하여 어류자원의 종 조성 변화를 파악하는 연구를 주로 하였다. 그 밖에도 연안에 서의 지리적 특성상 장소가 협소한 곳에서 사용이 쉽고 정량적 조사가 가능해 새우조망어구를 이용한 어류 종 조성 연구가 다수 수행되었다(Kim et al., 2003a; Kim et al., 2003b; Oh et al., 2009; Oh, 2010). 새우조망어업 은 연안 어장에서 작은 망목으로 저층을 예망하여 어획 하므로 새우류 이외의 다른 부수어획물이 많이 혼획되 기 때문에 수산자원에 미치는 영향이 매우 커서 어기 및 어구 등에서 많은 규제를 받고 있다(Jang et al., 2009).
새우조망어업으로 인한 부수어획은 일부는 이용되고 대부분은 해상에 투기되면서 자원 손실의 위험성이 있 다(Slavin, 1982; Alverson et al., 1994). 우리나라의 새우 조망어업은 새우를 주로 포획해야하는 어업이지만, 많 은 양의 부수어획이 발생하고 있다. 부수어획된 해양생 물 중 소형개체이거나 경제적 가치가 없는 종일 경우 다시 바다로 투기된 후 연안 먹이망을 교란시켜 생태계 에 영향을 줄 수 있어, 부수어획물의 지속적인 모니터링 이 필요하다.
따라서 이번 연구는 사천 해역 새우조망어업에서 어 획된 어류를 대상으로 부수어획물의 실태를 파악하기 위해 월별 새우 어획량과 부수어획량을 비교해보고 부 수 어획된 1)어류의 종조성, 2)주요종의 체장조성, 3)월 별 유사도 분석을 통해 성육장으로서의 역할을 파악하 고 연안어업의 수산자원 관리정책에 기여할 수 있는 기 초자료를 제공하는데 그 목적이 있다.
재료 및 방법
본 연구는 사천해역에서 어획되는 부수어획물 중 어 류의 종조성을 파악하기 위하여 새우조망어업의 조업구 역 내에서 3개 정점을 선정하여 2015년 3월부터 2016년 2월까지 매월 1회 60분씩 예망하여 채집하였다(Fig. 1). 3개 정점의 평균 수심은 19 m이었다. 조사에 사용된 새 우조망어구의 규격은 전체 길이 18 m, 빔 길이 5.2 m이 었으며, 날개 그물과 몸통 그물의 그물코 크기는 23 mm 였고, 끝자루 그물은 8 mm이었다.
환경자료(수온, 염분)는 CTD (Conductivity-Temperature- Depth, Seabird co., SBE-19)를 이용하여 각 1회씩 측정 하였다. 채집된 시료는 현장에서 cooler에 빙장보관 후 실험실로 운반 후 동정하였으며, 체장과 체중은 각각 1 mm와 0.1 g 까지 측정하였다. 종 동정은 Okiyama (1988), Kim and Han (1990), Kim et al. (1993), Lee and Go (2003) 등을 이용하였고, 분류체계 및 학명은 Kim et al. (2005)을 따랐다.
월별 종다양성지수 및 어류의 종조성 변화는 어획된 개체수와 중량을 소해면적으로 나누어 단위면적당 어획 개체수(inds./km2)와 어획중량(kg/km2)을 이용하여 계산 하였다. 종다양성지수(H′)는 Shannon and Weaver (1949)의 방법을 이용하여 계산하였다.
S = 전체종수, N = 군집내의전개체수, ni = i종의개체수
정점별, 월별 어류 군집간의 유사성은 조사기간 동안 채집된 어류의 총 출현 개체수 중 1% 이상의 출현빈도를 나타낸 우점 출현종에 대한 개체수 자료를 로그 변환하 여 similarity matrix 후 Bray-Curtis 유사도지수를 사용하 였으며(Bray and curtis, 1957; Somerfield, 2008) 분리된 군집간의 유의도를 알아보기 위하여 ANOSIM test를 실 시하였다. 구해진 유사도는 group-average 방법을 이용 하여 집괴분석(cluster analysis)을 실시한 뒤, 수상도 (dendrogram)로 나타냈다. 또한 월별로 분리된 그룹간의 공간적 분포 특성은 다차원척도분석(nMDS)을 실시하여 2차원 공간에서 군집구조 차이를 파악하였다. 그리고 군 집분석 결과 분리된 생물군집에 영향을 미치는 종을 분 석하고 기여율을 파악하기 위해 SIMPER 분석을 실시하 였으며, 이러한 모든 분석은 Primer v6 statistical package (Clarke and Gorley, 2006)를 이용하였다.
결 과
사천해역의 월별 환경변화를 살펴보기 위하여 표․저 층 수온과 염분을 측정한 결과(Fig. 2), 표층수온은 8월 에 가장 높았고 2월에 가장 낮았다(표층: 24.1℃; 저층: 6.8℃). 저층 수온도 표층과 유사하게 8월에 가장 높았으 며, 2월에 가장 낮게 나타났다(표층: 23.7℃; 저층: 6. 8℃). 표층 염분은 12월에 가장 높았고 7월에 가장 낮았 다(표층: 35.1 psu; 저층: 30.9 psu). 저층 염분도 12월에 35.1 psu로 가장 높았으며, 7월에 가장 낮았다(표층: 35.1 psu; 저층: 31.3psu). 표층과 저층의 염분 차이는 5월에 0.6 psu로 가장 크게 나타났고, 10월까지 근소한 차이가 있었으나, 11~2월에는 차이가 거의 나타나지 않 았다.
전체 어획량을 새우류, 어류, 기타 갑각류와 두족류로 구분하여 월별 어획비율을 나타냈다(Fig. 3). 새우류는 2015년 3월에 50.9%로 어획비율이 가장 높게 나타났으 나, 4월에 32.4%로 낮아지기 시작하였고, 8월에 12.6% 의 비율을 제외하고 2016년 2월까지 10% 내의 어획비율 을 나타냈다. 어류의 어획비율은 9월에 19.5%로 가장 낮 은 비율을 나타냈으나, 매월 20% 이상의 어획비율을 나 타냈고, 5월에는 72.2%로 가장 높은 어획비율을 나타냈 다. 기타갑각류와 두족류의 어획비율은 매월 20% 이상의 어획비율을 나타냈으며, 3월에 20.6%로 가장 낮았고 9월 에 77.6%로 가장 높은 어획비율을 나타냈다.
사천 해역에서 어획된 총 어획물 중 어류는 총 73종이었 고, 총개체수와 총중량은 각각 116,181 inds./km2, 1,882 kg/km2이었다(Table 1). 개체수의 경우, 꼼치(Liparis tanakae)가 23,077 inds./km2로 전체의 19.9%를 차지하여 가장 우점하였고, 그 다음으로 등가시치(Zoarces gillii)가 14,929 inds./km2로 전체의 12.8%를 차지하여 차우점하 였다. 그리고 도화망둑(Amblychaeturichthys hexanema), 상어횟대(Ricuzenius pinetorum), 도다리(Pleuronichys cornutus) 순으로 우점하였으며, 상위 5종이 전체 개체 수의 56.5%를 차지하였다. 생체량의 경우에도 꼼치가 332.1 kg/km2으로 전체의 17.6%를 차지하여 가장 높았 으며, 그 다음으로 쑤기미(Inimicus japonicus), 양태 (Platycephalus indicus), 등가시치, 도다리, 문치가자미 (Pleuronectes yokohamae) 등 상위 6개 어종이 전체의 53.6%를 차지하였다. 출현빈도를 보면 양태가 전 조사 기간 동안 출현하여 12회, 문치가자미와 쌍동가리 (Parapercis sexfasciata)가 11회, 도화망둑, 등가시치, 붕 장어(Conger myriaster), 쑤기미, 쥐노래미(Hexagrammos otakii)가 10회 출현하였고 나머지 종들은 10회 미만의 출현빈도를 보였다.
월별 출현종수는 20~31종의 범위를 보였으며, 2월에 20종으로 가장 적은 출현종수를 나타냈으며, 4월과 5월 에 31종으로 가장 많은 출현종수를 나타냈다(Fig. 4). 월 별 출현 개체수는 3월에 30,975 inds./km2으로 가장 높았 으며, 9월에 1,900 inds./km2으로 가장 낮았다. 월별 생체 량은 4월에 362.1 kg/km2를 차지하여 가장 높은 생체량을 나타내었고 9월에 39.1 kg/km2로 가장 낮은 생체량을 나 타냈다. 다양도지수는 3월에 6월까지 증가 추세에 있다가 이후 10월까지 하락하였고, 다시 2월까지 증가했다.
가장 많은 개체수를 나타낸 5개 어종을 대상으로 월 별 체장분포를 나타내보았다(Fig. 5). 꼼치(Liparis tanakae)는 3월, 4월과 12월, 1월에 출현하였으며, 평균 전장은 6.1~47.2 cm의 범위를 보였다. 3월에 평균 6.1 cm, 4월에 10.0 cm로 성장하다가 12월에 47.2 cm, 1월 에 43.5cm로 봄철에 비해 겨울철에 큰 개체가 출현하 였다. 등가시치(Zoarces gillii)는 3~6월과 1월, 2월에 출현하였고 평균전장은 10.5~31.5 cm 범위를 보였으 며, 3월에 11.1 cm에서 6월까지 15.5 cm으로 전장이 증가하는 양상을 보였다. 이후 5월부터 12월까지 출현 하지 않았고 1월에 23.8 cm, 2월에 31.5 cm의 큰 개체 가 출현했다. 도다리(Pleuronichys cornutus)는 3~9월까 지 출현하였고, 평균 체장범위는 4.8~17.2 cm를 보였다. 꼼치, 등가시치와 유사하게 3월에 4.8 cm의 유어들이 출 현하기 시작하였고 9월에 16.4 cm까지 성장한 개체들이 출현하였다.
상어횟대(Ricuzenius pinetorum)는 3월, 4월, 6월, 12월 과 2월에 출현하였으며, 평균 체장은 4.5~7.1 cm의 범위 를 보였다. 도화망둑(Amblychaeturichthys hexanema)은 10월, 11월, 2월을 제외한 모든 달에 출현하였으며, 평균 체장은 5.3~10.2 cm의 범위를 보였다. 상어횟대, 도화망 둑은 꼼치, 등가시치, 도다리처럼 체장이 지속적으로 성 장하고 있는 경향을 보이지 않고 매월 비슷한 체장분포 를 나타내고 있었다.
어류 군집에 영향을 줄 수 있는 출현 개체수 비율이 1.0% 이상인 22종을 이용하여 월별 어류의 유사성을 확인하였다(Table 2).
월별 군집은 60% 유사도수준에서 3개의 그룹으로 구 분할 수 있었다(Fig. 6). 그룹 A는 11월, 12월, 그룹 B는 1월, 2월, 3월, 4월, 5월, 6월, 그룹 C는 7월, 8월, 9월, 10월로 구분되었다. 집괴분석에 대한 다차원척도분석을 적용한 결과도 앞에서 제시한 집괴분석의 결과와 같이 3개의 그룹으로 구분되고 있었다.
one-way ANOSIM분석을 통해 집괴분석으로부터 나 누어진 그룹간의 군집의 유의한 차이를 확인한 결과, 그룹 A, 그룹 B, 그룹 C간 차이(global R=0.901, p=0.001)는 99% 신뢰수준에서 유의하였다.
월별 그룹간의 유사성에 대한 종별 기여도를 분석하 기 위하여 SIMPER 분석을 통해 각 군집의 누적기여율 이 70% 이상인 상위 분류군들을 선별하였다(Table 3). 그룹 A에서는 쌍동가리(Parapercis sexfasciata) 16.4%, 양태(Platycephalus indicus) 13.6%, 주둥치(Leiognathus nuchalis) 12.6%, 상어횟대 11.0%의 기여율로 누적기여 율 50% 이상을 차지하고 있었다. 그룹 B에서는 등가시 치 9.0%, 흰베도라치(Pholis fangi) 7.9%, 문치가자미 (Pleuronectes yokohamae) 7.5%, 쌍동가리 7.3%, 양태 7.2%, 도화망둑(Amblychaeturichthys hexanema) 6.9%, 상어횟대 6.8%의 기여율로 누적기여율 50% 이상을 차 지하고 있었다. 그룹 C에서는 도화망둑 9.9%, 보구치 (Pennahia argentata) 9.7%, 참서대(Cynoglossus joyneri) 9.0%, 주둥치 8.5%, 실양태(Ucenus valenciennei) 8.2%, 줄망둑(Acentrogobius pflaumii) 7.7%의 기여율로 누적기 여율 50% 이상이었고다. 그룹 A의 평균 출현량(average abundance)은 쌍동가리, 그룹 B는 등가시치, 그룹 C는 도 화망둑이 가장 많은 출현량을 나타내고 있었다.
정점별, 월별 군집은 유사도 40%를 기준으로 4개의 그룹으로 구분할 수 있었다(Fig. 7). 그룹 A는 11월로 구분되었으며, 그룹 B는 12월, 1월, 2월, 3월, 4월, 그룹 C와 그룹 D는 5월, 7월, 8월, 9월, 10월이 혼재되어 구분 되었고 6월은 그룹 B와 그룹 C로 각각 구분되었다. one-way ANOSIM 분석을 통해 집괴분석으로부터 나누 어진 그룹간의 군집의 유의한 차이를 확인한 결과, 그룹 A, 그룹 B, 그룹 C, 그룹 D간 차이(global R=0.719, p=0.001)는 99% 신뢰수준에서 유의하였다. 월별 군집과 정점별 군집에 대한 유사성을 모두 살펴보았는데, 정점별 로 나타낸 월별 군집의 차이보다는 전체 정점을 대상으로 하는 월별 군집의 차이가 계절별로 분명하게 나타나고 있는 것을 확인하였다.
고 찰
반 폐쇄성 만의 특징이 잘 나타나고 있는 사천 해역에 서 어획된 어류는 총 73종이었고, 개체수와 중량은 각각 116,181 inds./km2, 1,882 kg/km2이었다. 여름철 수온이 상승하면서 개체수와 생체량이 모두 감소하고 있었고, 겨울철 수온의 하강은 겨울철에 산란을 하기 위한 성숙 개체군의 증가로 인해 개체수의 큰 변화는 없었으나, 생체량이 증가하는 경향을 보였다. 출현종수도 수온이 높았던 9월과 수온이 낮았던 2월에 감소하는 것으로 볼 때, 수온이 출현종수에 영향을 주는 것으로 판단된다 (Fig. 4).
겨울철에 주로 산란하며 주로 얕은 연안역에 산란하 는 특성을 가지는(Chyung, 1977; Huh, 1997) 꼼치는 단 년생으로 산란 후 사망하는 것 (Kosaka, 1971; Ustadi et al., 2005)으로 알려져 있다. 사천 해역에서는 11월부 터 가입되기 시작하여 12월과 1월에 평균 체장 43.5∼ 47.2 cm의 범위를 보였는데, 이는 산란을 위해 가입된 것으로 판단되었다. 이후 3월과 4월에 평균 체장 6.1∼ 10.0 cm의 범위의 유어가 다수 출현하였다(Fig. 5). 일반적 으로 어류는 먹이를 찾기 위한 에너지 낭비를 줄이고 포획 가능성을 높이기 위하여 서식지 주변에 풍부하게 서식하는 먹이생물을 주로 섭식한다(Persson and Diehl, 1990). 사천 주변해역은 꼼치유어가 선호하는 자주새우 류, 흰베도라치와 같은 먹이생물이(Huh, 1997; Choi et al., 2015) 풍부하고 유어가 주로 성육하기에 적합한 환 경을 조성하여, 다수 출현한 것으로 판단하였다. 새우조 망어업을 비롯한 기타 어업에서 꼼치유어를 어획하더라 도 바로 방류하여야 하며, 소형어류탈출장치를 통한 선 별적 어획을 하는 것이 꼼치 유어의 성장에 도움이 될 수 있을 것으로 판단하였다.
등가시치는 1월과 2월에 23.8~31.5 cm의 범위를 보이 다가 3월부터 6월까지 11.1~15.5 cm의 범위를 보였다. 겨울철에 출산을 하고 봄부터 여름까지 성장을 하는 것 으로 판단할 수 있었으나, 7월부터 12월까지는 전혀 어 획되지 않아서 지속적인 성장을 확인하기는 불가능하였 다. 등가시치과의 어종인 벌레문치(Lycodes tanakae)에 대한 연구에서는 자치어시기에 비교적 낮은 수심에서 생활하다가 성장하면서 점차 깊은 수심으로 이동하여 해저바닥에 잠입하는 습성을 가지고 있다고 하였다 (Balanov et al., 2011; Saveliev et al., 2012). 등가시치도 이러한 습성으로 인해 사천 해역에서 어획되지 않았을 것으로 판단하였다. 사천 해역에서 어획된 등가시치는 꼼치와 유사한 식성을 가지고 있었는데, 15 cm 미만의 개체들은 주로 새우류를 섭식하였으며, 성장할수록 어 류의 점유율이 증가하는 경향을 보이고 있었다(Huh and Baeck, 2000).
도다리는 우리나라 전 연안에 서식하며 섭식과 산란 을 위해 계절에 따라 얕은 연안에서 깊은 근해로 단거리 회유를 하는 것으로 알려져 있다(Cha et al., 2006; 2008). 사천 해역에서는 3월부터 9월까지 4.8 cm에서 16.4 cm까지 매월 성장하다 10월부터는 깊은 근해로의 회유로 인해 어획되지 않았던 것으로 판단하였다. 사천 해역은 도다리가 7개월에 걸쳐 지속적인 성장을 할 수 있었던 것은 풍부한 먹이생물과 환경이 잘 조성되었기 때문인 것으로 추정되었다.
월별 유사성을 다차원척도법으로 분석한 결과, 세 그 룹으로 구분할 수 있었다. 11월과 12월에 기여했던 종은 쌍동가리, 양태와 주둥치가 있었고, 1~6월에는 등가시 치, 흰베도라치와 문치가자미가 있었으며, 7~10월에는 도화망둑, 보구치와 참서대가 기여하는 종으로 나타났 다. 쌍동가리는 2~6월과 10~11월에 산란하고 최소 성숙 체장은 10 cm였으며, 13 cm정도에 대부분 산란에 참여 하는 것으로 알려져 있다(NIFS). 11월과 12월에 어획된 쌍동가리의 평균 전장은 12.5 cm로 산란하기에 적합하였 을 것으로 판단하였다. 양태는 1월의 평균 전장이 9.5 cm 로 양태 유어의 성육장으로 추정하였고 주둥치의 연 평균 체장은 6.9 cm로 매월 일정한 체장분포를 나타내고 있어 연안 주거종으로 판단하였다.
흰베도라치는 서해에서만 출현하는 어종으로 알려져 있었는데(Kim et al., 1985), 현재는 남해 중부의 사천 연안에서도 출현하는 어종이 되었고, 문치가자미와 비 슷하게 1월부터 6월까지 주로 출현하고 있었다. 문치가 자미는 본 조사정점과 유사한 사천의 바다목장해역에서 새우조망어구를 이용한 연구(Kim et al., 2010)에서는 주거종으로 출현하고 있었다. 진주만에서 실시한 연구 (Song et al., 2012)에서는 50% 성숙체장인 전장 19.8 cm 이하(Seo et al., 2010)가 81.2%를 차지하는 소형 문치가 자미가 많이 어획되기도 하였다. 본 연구에서도 매월 출 현하였으나, 소량 어획되었고 어획된 전체 문치가자미 의 평균 전장은 14.1 cm로 2012년의 연구보다 더 작은 개체들이 어획되고 있는 상황에서 주요 상업어종인 문 치가자미의 수산자원 보호를 위한 모니터링이 절실히 필요할 것으로 판단하였다. 도화망둑의 산란기는 2~5월 로 알려져 있으며(Huh et al., 2016), 보구치의 산란기는 5~8월로 알려져 있고, 참서대의 산란기는 6~9월로 알려 져 있다(Choi, 1995; Lee et al., 2000). 도화망둑은 산란 과 관계없이 연 평균 체장 6.2 cm의 범위의 도화망둑이 출현하였고, 보구치와 참서대는 산란 전의 성어와 치어가 같이 출현하고 있었는데, 이 어종들의 산란장과 성육장으 로 적합한 해역이라고 판단하였다.
사천 해역에 출현하는 어류의 시 ․ 공간적인 변동에 유의한 차이를 확인하기 위해 one-way ANOSIM 분석 을 실시한 결과, 조사가 이루어진 3곳의 정점은 월별로 유의한 3개의 그룹으로 나눌 수 있었다(Fig. 6). 그룹이 나눠지는데 기여한 어종들은 그 시기에 일시적으로 출 현한 어종에 따라 그룹이 나눠지고 있었지만, 전체 어류 군집이 양태, 쌍동가리, 주둥치, 도화망둑을 포함한 망둑 어류 등의 주거종의 출현율에 따라 비교적 안정된 군집 을 보여주고 있었다. 겨울철과 봄여름, 가을철이 서로 다른 공간에 분포하면서 어류 군집이 계절에 따라 뚜렷 이 구분되고 있었다. 이러한 계절별 차이가 나타나는 요인을 수온과 염분 자료만을 가지고 정확히 파악하기 는 어려웠다. 정점을 구분하여 월별로 유사도 분석을 실시한 결과는 11월을 제외하고 월별로 정점이 혼재되 어 나타나고 있었는데, 사천 해역이 좁고 협소하여 각 정점에서만 서식하는 어종보다는 조사대상 해역에서 공 통적으로 출현하고 있는 것으로 판단하였다.
본 연구에서는 사천 해역이 꼼치, 등가시치, 도다리 등의 어종들의 성육장으로서 역할을 하는 것을 파악할 수 있었고, 상어횟대나 도화망둑 같은 소형어종들이 연 중 서식하며 성육장으로써의 매우 중요한 역할을 담당하 고 있는 것으로 판단된다. 최근 수년간 군성숙체장 이상 의 어종이 점차 감소하고 있는 시점에서 저서어류와 소 규모 회유어종들의 산란장과 성육장으로서 역할을 담당 하고 있는 사천 해역의 중요성을 인식하고 연안해역에서 외해역까지 고려하는 기초생태학적 접근방법이 새롭게 필요할 것이다. 그리고 사천 해역에서 주로 조업을 하는 새우조망어업에 대한 부수어획에 대한 관리방안이 추가 로 필요할 것이다. 최근 해양수산부에서도 새우조망어업 의 혼획률을 2020년까지 단계적으로 30%로 줄여나가기 위한 계획을 실시하고 있다(Kwak et al., 2017). 이러한 규제방안 외에 노르웨이, 미국, 러시아에서는 부수어획 및 투기감축을 위한 국제지침(FAO, 1996)에 따라 어류 탈출장치 등이 의무화 되어 있는데, 우리나라에서도 새 우조망 어구에 대한 혼획저감장치 의무화 등이 필요할 것으로 생각된다. 또한, 사천 해역의 지속적인 수산자원 관리를 위해서는 종조성과 체장조사에 관한 장기적인 관점에서의 연구가 필요하다고 판단되었다.
