서 론

갈치는 우리나라에서 매우 선호하는 어종이며, 최근 어족 자원의 감소로 어가가 높아져 상업적으로 중요성 이 대두되고 있다. 갈치를 잡는 어법은 대표적으로 선망, 저인망, 채낚기, 연승, 안강망 등이며, 자망류와 정치망 에서 부수적으로 어획된다. 우리나라에서는 예전부터 남서해안에 회유경로를 따라 폭넓게 분포하고 있으며, 동중국해와 한일 배타적 경제수역 등 및 우리나라의 남 서해안에서 주로 어획되고 있다.

갈치는 국제적으로도 중국 어선에 의한 우리나라 인 근 해역에서의 어획 활동 증가와 한일 배타적 경제수역 에서의 조업 금지 등 대내외적인 변화로 인하여 어획량 이 급변하고 있는 어종이다(Nam and Cho, 2018). 갈치 의 어획량은 2008년 약 85,450 M/T이었으나, 급격히 감 소하여 2010년에는 59,242 M/T에서 2016년도에는 32,331 M/T으로 2008년도 생산량에 비하여 약 62% 어 획량이 감소한 경향을 보였다. 2017년에는 54,481 M/T 으로 전년대비 다소 회복하였으나(KOSIS, 2019), 주변 국들의 우리나라 인근 어장의 조업과 국내에서도 미성 숙개체의 혼획 등으로 어획량의 변동에 영향이 우려되 어 지속적인 관리가 필요한 실정이다. 또한, 주요 근해 어업 외에도 자망류, 정치망 등에서 혼획이 이루어지는 데, 특히 연안 자망에서는 2010년 347 M/T에서 2017년 에는 753 M/T으로 어획량이 대폭 증가하였다.

갈치에 대한 연구는 자원생태학적인 연구는 Kim et al. (2011), Huh (2011) 등에 의한 갈치의 성장과 식성에 관한 연구가 수행된 사례가 있으며, An et al. (2012)가 LED 집어등의 성능 평가를 위해 갈치 채낚기를 대상으 로 어획 특성에 대한 연구가 수행한 사례가 있다. 국내에 서 자망의 망목 선택성에 대한 연구는 Kim and Lee. (2002), Kim et al. (2009;2012;2016), An et al. (2013), Park et al. (2003), Park et al. (2007), Park and Bae (2017) 등의 연구가 다수 있으나, 갈치의 자원 관리를 위한 어구 의 성능이나 개량 등에 관한 연구는 전무한 실정이다.

본 연구에서는 제주도 인근 해역에서 조업하고 있는 연안 유자망어업의 주대상은 아니지만 혼획 어획종 중 어획 비중이 높은 갈치를 대상으로 갈치 자원의 효율적 이용을 위한 적정 어구 설계에 필요한 기초 자료로 활용 하기 위하여 그물코의 크기 변화에 따른 망목 선택 특성 을 분석하였다.

재료 및 방법

시험 방법

갈치에 대한 연안 유자망의 망목 크기에 따른 망목 선택성 시험은 제주특별시 추자도 인근 해역에서 그물 코 크기가 다른 3종류의 시험 어구를 제작하여 어획 시 험을 수행하였다.

시험 어구는 그물코 크기 50 mm, 가로 1,000코, 세로 280코인 전남 가거도 및 제주도 지역에서 사용하고 있는 연안 유자망을 기준으로 각 망목 크기별로 전개 면적 (345 m²)이 동일하게 어구를 제작하여 시험 조업을 수행하였 다. 시험 어구의 상세 구성은 Table 1에 나타낸 바와 같다.

시험 어구 1폭의 뜸줄 길이는 약 25.5 m, PP 재질의 로프 ϕ12 mm와 ϕ5 mm 두 줄을 사용하여 뜸줄을 구성 하고, 발줄 길이는 32 m, PP 재질의 연심 복합의 ϕ10 mm, PP 재질의 ϕ5 mm 로프 두 줄을 사용하여 구성하 였다. 시험 어구의 상세 설계와 개념도는 Fig. 1에 나타 낸 바와 같다.

또한, 시험 어구의 가로 성형률은 약 51%가 되도록 제작하였으며, 각 망목 크기별로 5폭씩(총 15폭)을 교차 배열하여 시험하였다. 시험 어구는 시험의 신뢰도를 높 이기 위해 현용 연안 유자망 1틀(160폭)의 가운데 부분 에 배치하였으며, 그 배치도는 Fig. 2에 나타내었다.

시험 조업은 2013년 11월 16~19일에 총 4회 수행하였 고, 시험 어선은 제주 추자도 선적의 연안 자망 어선인 해창호(9.77톤)를 사용하였으며, 시험 조업 어장은 Fig. 3 에 나타낸 바와 같다. 조업 수심은 110~120 m였다. 조업 은 오전 5~6시경 어장에서 어군을 탐지하고, 일출 전에 투망한 후 그물을 유망(流網)하여 11시경 양망을 시작하 였다. 어획물은 시험 어구의 종류별로 어획물을 분리한 후 표준 체장, 중량, 어종에 대하여 전수 조사하였다.

망목 선택성 곡선의 추정 방법

망목 크기에 따른 선택성 곡선 추정에 사용 방법은 Baranov (1914)의 이론에 기초한 Kitahara (1968)의 방 법과 각 망목별 선택성 곡선을 Master curve로 나타내는 Fujimori et al. (1996)의 방법을 사용하였다.

Baranov (1914)는 식 (1)과 같이 망목의 크기가 k배 증가하면 어획되는 물고기의 체장도 k배가 된다고 가정 하였다. Kitahara (1968)는 Baranov (1914)의 가정에 대 해 체장 l을 망목의 크기 m으로 표준화한 상대 체장 l/m을 변수로 하여 선택률 s (l_j/m_i)을 다음과 같이 구 하였다.

여기서, k는 비례상수이며, 단위노력당 어획마리수 c_ij는 다음과 같이 쓸 수 있다.

여기서, C_ij는 망목이 m_i인 그물에 체장 l_j인 고기가 어획된 마리수, X_i는 어구의 어획노력량이다. q_i는 어구 구조의 차이와 같은 조업 조건으로 인한 영향을 고려한 어획 효율을 의미하며, d_j는 체장 l_j인 생물의 상대적인 자원 밀도를 의미한다. 식 (2)는 양변에 자연 대수를 취 하여 다음 식과 같이 정리하여 나타낼 수 있다.

식 (3)에서 우변의 두 번째 항은 어획 효율과 상대적 인 자원 밀도와 관련된 보정치를 의미한다. Kitahara (1968)의 방법은 여러 가지 망목별 선택성 곡선을 하나 로 표현할 수 있는 함수식이 없다는 단점이 있다. Fujimori et al. (1996)는 Kitahara (1968)의 방법에 망목 크기에 대한 선택성 곡선을 식 (4)와 같이 다항식의 Master curve 함수식으로 표현하였다.

여기서, R = l_j/m_i이다. 다항식의 차수는 선택성 곡선 이 좌우 대칭이면 2차식으로 표현하고, 좌우 비대칭인 경우에는 3차식으로 적용하는데, 자망은 일반적으로 그 물코에 꽂히는 경우 이외에 얽히거나 그물감에 얽혀서 잡히는 경우가 있어 Baranov (1914)의 이론이 완벽하게 일치하지 않으므로, 선택성 곡선이 좌우 비대칭인 경우 에 신뢰도가 높은 것으로 보고되어 있다(Kim et al., 2002;Park et al., 2003;Kim et al., 2010, An et al., 2013).

따라서 본 연구에서는 선택성 곡선의 다항식을 3차식 으로 하여 선택성 곡선식을 추정하였다. 또한 상대 효율 q는 일반적으로 최대값을 1로 가정하며, 이때의 선택성 곡선 s (R)은 다음 식으로 나타낼 수 있다.

여기서, F_max는 식 (4)의 최대값으로 미분법에 의 해 구할 수 있다(Kim et al., 2002). 함수의 각각의 파라메터들은 최소자승법을 이용하여 구하였으며, 오차의 불편추정량(ρ)을 구하여 모델의 적합도를 판 단하였다.

결과 및 고찰

시험 조업 결과

선택성 시험은 3가지 종류의 망목으로 구성한 시험 어구를 사용하여 총 4회를 수행하였으며, 시험조업 결과 를 토대로 선택성 곡선을 추정하였다. 시험조업 결과 어획된 총 어종수는 23종, 총 어획마리수는 3,637마리 (361.4 kg)가 어획이 되었다. 연안 유자망은 참조기가 일반적으로 주 대상종인데, 본 시험에서 참조기는 총 2,541마리(165.5 kg)로 전체 어획량의 중량 대비 45.79% 로 어획량이 가장 많았으며, 갈치가 총 어획마리수 653마 리(125.8 kg)로 34.82%, 고등어 4.68%, 눈볼대 4.01%의 순으로 나타났다. 각 시험 어구별 어획된 어획량과 어획 비율은 Table 2에 나타낸 바와 같다.

각 시험 어구별 어획량은 망목 크기가 가장 작은 45 mm 그물은 총 1,743마리(144.3 kg)로 가장 많은 어획마리수를 보였으며, 현용 그물(망목 51 mm)과 유사한 50 mm 그물 은 1,058마리(112.1 kg), 55 mm 그물은 836마리(105.0 kg) 로서 중량 기준으로 보면, 55 mm 그물은 45 mm 그물의 약 72.8%의 어획량을 나타내었다(Table 2). 본 연구의 주 대상 어종인 갈치의 체장계급별 어획마리수는 Table 3 에 나타내었다. 어획된 갈치는 망목이 커질수록 어획되 는 어체의 크기도 비례적으로 커지는 것을 알 수 있었으 며, 상대적으로 망목이 커질수록 전체적인 어획량은 감 소하는 것을 알 수 있었다. 또한 체장계급별 어획분포는 Fig. 4에 나타내었으며, 항문장 210~230 mm에서 최빈 치를 나타내었다. 유자망은 저층 고정자망과 달리 조류 의 흐름에 대해 수직 방향으로 투망하여 그물의 전개가 잘되도록 하여 조업하고, 대부분의 개체가 그물코에 꽂 혀서 어획이 이루어지므로, 군을 형성하여 이동하는 참 조기, 고등어뿐만 아니라 갈치 등이 그물과 조우할 경우 어획이 많이 이루어지며, 망목의 크기에 따라 어획되는 개체의 체장 변화가 현저하게 차이가 나타난다. 갈치의 어획량은 망목이 가장 작은 45 mm 그물은 총 244마리 가 어획되었으며, 항문장 (Anal length, AL) 150~270 mm 범위까지 다양한 크기가 어획되었으며, 망목이 커 질수록 어획되는 개체의 크기도 커지는 것을 알 수 있었 다. 망목이 가장 큰 55 mm 그물은 총 172마리로 어획된 개체의 항문장은 170~290 mm의 범위로 45 mm 그물에 비해 약 20 mm 정도 큰 개체가 어획되는 것으로 나타났 으며, 소형 개체의 어획이 현저히 감소하는 것을 알 수 있었다(Fig. 4).

망목 선택성 곡선의 추정

3가지 망목의 크기에 따른 갈치의 선택성은 각 망목별 어획량 자료를 기초로 Kitahara (1968)의 방법을 사용하여 Fig. 5에 나타내었다. 선택성 곡선은 망목이 커짐에 따라 오른편으로 이동하는 것으로 나타났으며, 망목이 커짐에 따라 어획된 개체의 체장이 커지는 것을 알 수 있었다.

선택성의 정도는 25% (L₂₅), 50% (L₅₀), 75% (L₇₅) 선택 체장의 크기와 선택 범위 (Selection Range, SR)로 평가하였다.

선택 범위는 망목 크기별로 차이가 크지는 않았으나 45 mm 그물이 가장 좁게 나타났으며, 망목이 커질수록 선택 범위가 넓어지는 것을 알 수 있었다. Master curve 다항식의 각 파라메터는 최소자승법으로 식 (6)과 같이 추정하였으며, 망목 선택성 Master curve는 Fig. 6에 나 타낸 바와 같다.

망목 선택성 Master curve에서 선택률이 최대가 되는 체장/망목(l/m)의 값은 4.379, 50% 선택 구간은 3.817~5.067로서 50% 선택률의 폭은 1.250으로 나타났 다. Master Curve의 결과에서 망목이 커질수록 어획되는 개체의 크기도 커지며, 동시에 소형 개체의 어획률이 감소하는 것을 알 수 있었다.

Master curve를 기반으로 산출한 25%, 50%, 75% 선택 체장값과 선택 범위는 Table 4에 나타내었으며, 망목 크 기와 선택 체장과의 관계는 Fig. 7에 나타낸 바와 같다.

갈치는 수산자원관리법 상 현재 포획금지체장 (항문 장)이 180 mm로 규정되어 있으며, NFRDI (2010)에서 는 생물학적 최소성숙체장은 평균 260 mm인 것으로 보고하고 있다. 본 연구에서는 Fig. 7의 결과로부터 포 획금지체장(180 mm)에 대한 50%의 선택성을 가지는 망목은 약 47.3 mm로 추정되었다. 한편, 최소성숙체장 (260 mm)에 대한 50%의 선택성을 가지는 망목은 약 65.5 mm로 추정되었다. 최소성숙체장은 포획금지체장 에 비해 80 mm 더 크기 때문에 그에 비례하여 50% 선택성을 가지는 망목 또한 18.2 mm 더 큰 것을 알 수 있었다. 적정망목의 크기의 설정은 포획금지체장과 생 물학적인 최소성숙체장을 기준으로 자원의 지속적인 이 용 가능성을 고려하여 합리적으로 설정해야할 것으로 판단된다.

갈치는 과거에 서민들이 보편적으로 이용했던 어종이 었으나, 최근 어획량의 급감과 변동으로 인하여 고급 어 종으로 취급을 하고 있다. 갈치는 한·중·일 간의 어업 관계에서도 큰 관심이 되고 있는 어종으로서 대내외적으 로 그 중요도가 높다(Nam and Cho, 2018). 갈치는 우리 나라에서 주로 근해 어업에서 대부분 어획되고 있으나, 연안 어업에서도 혼획도 많이 이루어지고 있다. 갈치를 주 대상으로 하는 어업 이외에도 갈치가 혼획되는 어업 에서는 소형 개체의 어획이 많이 이루어진다. 일반적으 로 선택성이 높은 채낚기나 연승과 같은 낚시어업 외에 그물을 사용하는 어업은 대상 어종에 대해 망목의 크기 가 규정되어 있으나, 갈치는 아직 망목 규제와 같은 자원 보호를 위한 방안이 마련되어 있지 않다. 또한, 갈치는 어군을 형성하여 회유하기 때문에 다양한 크기의 개체가 혼재되어 있어 그물로 어획하는 어업의 경우 소형 개체 의 혼획을 완전히 방지하기는 어려운 실정이다.

본 연구에서는 지속적으로 자원 관리가 필요한 갈치 에 대해 먼저 연안 유자망에서의 망목의 크기 변화에 따른 선택 특성을 분석하였다. 이러한 결과를 바탕으로 향후 갈치에 있어서 자원 관리를 위한 어구 설계에 있어 서 기초적인 자료로 활용될 수 있을 것으로 판단되며, 경제성을 어느 정도 확보 할 수 있는 적정 망목의 크기에 대해서는 보다 깊은 고찰이 필요할 것으로 생각된다. 갈치는 우리나라 연근해에서 다양한 어업으로 어획되기 때문에 소형개체의 어획저감을 위해서는 적정망목크기 산정뿐만 아니라 각 업종별 어획메커니즘을 충분히 고려 하여 적합한 저감방안을 적용해야할 것으로 판단된다.

결 론

본 연구에서는 연안 유자망에 어획되는 갈치를 대상 으로 3가지(45 mm, 50 mm 및 55 mm) 망목에 대해 망목 선택성 곡선의 추정을 위하여 총 4회의 시험 조업 을 수행하였다. 갈치의 자원관리에 필요한 기초적인 자 료를 추정하기 위하여 자망의 선택성 평가에 신뢰성이 높은 Kitahara (1968)의 방법을 적용하여 망목 선택성 곡선을 구하고, 이를 통하여 적정 망목을 도출하였다. 시험 조업에서는 총 23종의 개체가 어획되었는데, 갈치 의 어획량은 중량 기준으로 전체의 34.8%를 차지하였으 며, 다음으로 참조기가 45.8%, 고등어가 4.7%, 불볼락이 4.0%의 순으로 어획되었다. 망목 크기별 선택성 시험 결과, 망목이 커짐에 따라 어획되는 개체의 체장도 커지 는 것으로 나타났으나, 어획량은 감소하는 것으로 나타 났다. 갈치의 포획금지체장(항문장)인 180 mm를 기준 으로 50% 선택성을 나타내는 망목의 크기는 47.2 mm로 나타났으며, 최소성숙체장인 250 mm를 기준으로 하면 65.5 mm로 나타났다. 적정망목의 크기의 설정은 포획금 지체장과 생물학적인 최소성숙체장을 기준으로 자원의 지속적인 이용 가능성을 고려하여 합리적으로 설정해야 할 것으로 판단된다. 또한, 갈치는 다양한 어업에서 어획 이 이루어지기 때문에, 각 어업의 어획 메커니즘과 경제 성을 충분히 고려하여 합리적인 어구와 자원 관리 방안 이 필요할 것으로 판단한다.