서 론

우리나라 연안에는 다양한 종류의 고둥류가 서식하고 있다. 고둥류의 연간 생산량은 8,162 M/T이며, 생산량의 약 53%가 연안통발로 어획하고 있다(KOSIS, 2018). 우 리나라 고둥류에 대한 통계 자료는 종별로 분류되어 있 지 않기 때문에, 개별 종에 대한 어획량 변동을 파악하기 는 어렵다. 동해안에 서식하는 고둥은 일반적으로 골뱅 이로 일컬으며, 다양한 종류가 어획되고 있다. 고둥류는 수심에 따라 어획되는 종이 다른데, 동해안에서 어획되 는 고둥류 중에서 어가가 높고 생산량이 비교적 많은 물레고둥(Buccinum striatissimum)은 저질이 모래펄 어 장에 분포하고, 서식 수심은 200~500 m로 알려져 있으 며, 세고리물레고둥(Buccinum opisthoplectum)은 저질 이 펄인 어장의 수심 50~200 m에 주로 분포하는 것으로 알려져 있다(NFRDI, 2000;Okutani, 2000). 이러한 물레 고둥류는 대부분 통발에서 어획되며, 어가가 높기 때문 에 연안통발 어업인들의 중요한 수입원이 되고 있다. 동해안에서 고둥류를 어획하는 어구는 연안에는 주로 통발을 사용하는데, 반구형 또는 장구형 스프링 통발이 많이 사용되었으나(Park et al., 2007;Park et al., 2013), 최근에는 북형 스프링 통발(이하 북형 통발)의 사용이 증가하고 있다. 북형 통발은 접었을 때 부피가 작고, 장 구형이나 반구형 통발에 비해 크기가 작기 때문에 상대 적으로 취급이 용이하며, 반구형 통발처럼 해저 안착 시에 전복되는 경우가 적다. 현재 통발어업에서 망목 크기 35 mm 이하의 사용은 금지되어 있으며, 고둥(골뱅 이) 통발어업에서도 동일하게 적용되고 있다. 그러나 고 둥류의 지속적 이용을 위해서는 소형 고둥의 혼획을 저 감할 수 있는 자원 관리적 방안이 필요하다.

수중에 부설된 어구에는 대상 생물의 크기가 다양하 게 조우한다. 이들 생물 중 소형 개체의 어획을 줄이고, 경제성 있는 크기만을 어획하기 위해서 망목에 대한 어 획 선택성을 활용하고 있다(Millar and Fryer, 1999;Mituhashi et al., 2000;Park et al., 2013;Harada et al., 2007). 어구에 있어서 망목의 크기는 크게 하면 소형 개체는 바닷속에서 망목을 통해 빠져나가고, 상품성이 있는 큰 개체만 어구 속에 남겨져 올라오게 된다. 이러한 원리로 어구의 망목 선택성의 추정은 자원의 남획을 방 지하고, 어획물의 선별 작업 등 작업의 효율성을 높이는 데 이용된다. 지금까지 통발에 있어서 고둥류에 대한 망목 선택성 연구로는 국내에서는 반구형 통발에 있어 서 물레고둥과 세고리물레고둥의 선택성 연구가 수행된 바 있다(Park et al., 2007;Park et al., 2013). 국외에서는 Nashimoto et al. (1995)에 의해 관절매물고둥(Neptunea arthritica)을 대상으로 망목 선택성에 관한 기초 연구가 수행된 바 있다. 그러나 최근에 동해안에서 많이 사용되 고 있는 북형 통발과 관련된 연구는 찾아보기 어렵다.

본 연구에서는 물레고둥을 주로 대상으로 하는 북형 통발에 있어서 망목 변화에 따른 어획선택성을 알아보 기 위하여 4가지 망목의 북형 통발을 제작하여 해상 시 험을 수행하였다. 또한 시험 조업 결과를 바탕으로 망목 선택성 곡선을 추정하고, 물레고둥 지속적 이용을 위한 자원관리 방안에 필요한 기초 자료로 활용하고자 하였다.

재료 및 방법

본 연구에서는 동해안 고둥통발의 현장 조사를 통해 어업 실태를 파악하고, 그 결과를 바탕으로 주요 대상 종에 대해 망목 크기 변화에 대해 어획개체의 크기 선택 성 시험을 수행하였다.

어업 실태 조사

동해안 고둥 통발어업의 어업실태 조사는 2019년 2월 부터 3월 사이에 삼척 임원항과 울진 죽변항에서 각각 수행하였다. 실태 조사는 연안통발, 근해통발 어업인 대 표와 면담을 통해 청취조사를 수행하였으며, 사용 어구 의 종류, 사용량, 조업 방법, 어선 규모 등에 대해 조사를 수행하였다.

망목 선택성 시험

망목 선택성 시험에 사용한 시험 어구는 동해안의 연 안통발 어선에서 고둥류를 어획하기 위해 많이 사용하 는 접이식 북형 통발을 사용하였다(Fig. 1). 시험에 사용 한 통발은 측면에 입구가 2개 설치되어 있으며, 직경 4.2 mm의 철봉으로 구성된 틀에 PE 210 Td 21 ply 망지 를 씌워서 제작하였다.

시험 통발의 망목은 4종류(22, 35, 50 및 60 mm)로 하였으며, 망목 내경의 평균치는 각각 21.7, 33.2, 50.8 및 60 mm였다. 시험 통발의 망목의 내경과 시험 통발의 형태는 Table 1 및 Fig. 2에 나타내었다. 본 연구에서 선택 곡선의 계산에 사용된 망목은 실측한 망목 내경의 평균치를 사용하였다.

시험 조업에 사용한 어구는 1틀에 망목의 크기순으로 통발을 반복 배치하였고, 종류별로 25개씩 부착하여 총 100개로 구성하였으며, 통발의 간격은 11 m로 하였다. 시험에 사용한 어구는 3틀이며, 총 통발 개수는 300개를 사용하여 시험하였다. 시험 어구의 구성은 Fig. 3에 나타 내었다. 미끼는 정어리 1마리를 사용하였고, 플라스틱 원통형 미끼통에 미끼를 넣어 통발 내부에 고정하여 사 용하였다. 통발의 침지기간은 약 10일에서 기상에 따라 15일 정도로 하였다.

시험 조업은 2019년 5월부터 9월까지의 기간에 동해 안 삼척시 임원항 연안 수역에서 연안통발 어선(2.99톤) 을 시험선으로 하여 수행하였다. 해상 시험은 임원항에서 동쪽으로 약 15마일 떨어진 수심 220∼240 m 어장에서 수행하였으며, 시험 조업의 위치는 Fig. 4에 나타내었다.

시험 통발에 어획된 고둥은 망목별로 분류하여 어항 까지 운반하였다. 측정은 디지털 켈리퍼스를 사용하여 각고(Shell height, l)를 0.1 mm 단위로 측정하고, 어류는 각 어종별로 대표 체장을 측정하였으며, 체중은 1 g 단위 까지 전자저울(CAS, SW-1W)을 사용하여 측정하였다.

망목 선택성 곡선 추정법

망목 크기 m_i (i = 1, 2, 3, ⋯ k)인 통발에 각고 계급 l_j (j = 1, 2, 3, ⋯, n)인 고둥의 어획 개체수 c_ij는 식 (1)로 표현된다(Fujimori and Tokai, 2001).

여기서, R_ij는 상대 각고로서 l_j/m_i로 표현되며, s (R_ij)는 망목별 어획 확률을 나타내는 망목별 선택 곡 선을 나타낸다. 그리고 q_i와 X_i는 망목 m_i인 통발 어구 의 구조와 조업 조건 등을 고려한 어구 효율과 어획노력 량을 나타내며, N_j 는 통발 어구와 조우한 각고 l_j 인 고 둥의 개체수를 나타낸다.

본 연구에서는 망목 선택성 곡선 s (R_ij)는 식 (2)의 Logistic 함수로 나타내었다. 여기서, a와 b는 선택성 곡선을 결정하는 파라미터이며, 해상 시험 결과를 바탕 으로 추정된다.

망목 m_i인 통발에 고둥이 어획되는 비율 ψ_ij는 식 (3)과 같이 나타낼 수 있다. 식 (3)에 나타낸 C_ij는 모든 시험 통발에 어획된 각고 계급 l_j 고둥의 총 마리수를 나타낸다.

망목 m_i인 통발에 각고 l_j인 고둥이 어획될 비율은 식 (1)과 식 (3)에 의해 식 (4)와 같이 표현할 수 있다.

식 (4)에서 공통항인 N_j 는 소거되고, p_i (= q_iX_i )는 망목 별 조우 확률인 split parameter를 나타내며, ∑ i = 1 k p i = 1 이 된다.

본 연구에서 조우 확률 p_i는 다항분포를 바탕으로 어 획노력량의 비율로 나타내는 p-fixed model과 추정에 의한 p-estimated model로 나누어 분석하는 SELECT 모 델을 적용하여 분석하였다(Millar and Walsh, 1992;Fujimori and Tokai, 2001). 또한, 선택성 곡선식의 파라 미터는 식 (5)의 대수 함수를 최대화하여 추정하는 최우 법(Maximum Likelihood method)을 사용하였으며, L은 우도(Likelihood)를 나타낸다.

SELECT 모델에서 고둥이 어구와 조우할 확률이 일 정하다고 가정하는 p-fixed model 모델과 조우 확률이 다르다고 가정하는 p-estimated model 모델 중에서 적합 도 판정은 AIC 값을 비교하여 수행하였다(Akaike, 1974). 여기서, AIC 값은 최대 대수 우도(MILL )와 파라 미터 수(Q)의 관계로부터 AIC = -2MILL + 2Q 로 나 타내어지며, 값이 작은 모델이 상대적으로 적합도가 높은 모델이다. 또한, 어구의 망목 선택성 평가는 식 (6)의 50% 상대 선택 각고 R₅₀과 선택범위 SR = (R₇₅ - R₂₅)로 나 타내었다(Wileman et al., 1996;Miyajima et al., 2012).

결과 및 고찰

어업 실태

우리나라 동해안에서 고둥류는 연안통발, 근해통발 그리고 저인망 등에서 어획되고 있으며, 연안통발의 어 획량이 약 50% 정도이다. 고둥류의 어획통계는 종별로 분류되지 않고 있으므로 종별 어획량 추이를 파악하기 에는 어려움이 있다. 최근의 고둥류의 어획량은 2015년 6,900여 톤 어획에서 2016년 7,143톤, 2017년 7,372톤, 2018년 8,162톤으로 다소 증가하는 추세를 보이고 있다 (KOSIS, 2018). 동해안 지역에서는 반구형 통발, 장구형 통발, 북형 통발 등에 고둥류가 어획되고 있다(Fig. 5). 이들 중에서 가장 많이 사용되었던 통발은 반구형 통발 이었으나, 최근에는 접는 것이 가능하고, 착지가 안정적 인 북형 통발의 사용이 증가하고 있다.

고둥류 통발의 어구 사용량은 톤급 따라 다소 차이가 있다. 연안통발 어선의 경우, 1틀의 통발 개수는 100개 정도이고, 10~15틀 정도를 분산 투승해 두고 주기적으 로 조업을 하고 있으며, 1일에 약 500∼600개의 통발을 양승한다. 반면 근해통발 어선(20톤급)의 경우 1일 700~1,000개의 통발을 양승한다. 조업 수심은 대상 종 에 따라 100~1,500 m이지만 연안통발의 100~500 m 내 외에서 조업을 하며, 근해통발은 수심이 다소 깊은 어장 에서 조업을 한다. 이들 중에서 어가가 높고 어획량이 많은 물레고둥(Buccinum striatissimum)은 수심 200~500 m에서 조업이 이루어지며, 세고리물레고둥(Buccinum opisthoplectum)은 50~200 m 수심 범위에서 조업을 하고 있다. 어구의 침지기간은 약 7~10일 정도이지만 계절이 나 기상 여건에 따라 그 이상 침지하는 경우도 있으며, 침지기간은 연안통발과 근해통발 모두 유사하였다. 연안 통발 어선의 규모는 4~10톤 미만의 어선을 주로 사용하 며, 엔진 출력은 어선의 규모에 따라 상이하지만 350마 력 정도의 엔진을 주로 사용하고, 근해통발은 어선의 규 모에 따라 엔진 출력의 차이가 크게 나타났다.

망목 선택성 시험조업 결과

시험 조업은 총 8회 수행하였다. 어구 사고가 있었던 1회를 제외한 7회의 자료를 망목에 관계없이 종별로 합 산하여 개체수 및 중량을 나타내었다. 시험 어구에 어획 된 어종은 물레고둥(Finely-striate buccinum, Buccinum striatissimum)을 비롯한 물레고둥류(Buccinum spp.), 매 물고둥류(Neptunea spp.), 물렁가시붉은새우(Morotoge shrimp, Pandalopsis japonica)를 비롯한 새우류 및 대게 (Snow crab, Chionoecetes opilio) 등이었다. 시험 통발에 어획된 어획물 조성은 Table 2에 나타내었다.

망목이 작은 22 mm 통발에는 비유용 생물인 거미불가 사리가 다소 어획되었으나 측정에서는 제외하였다. 본 연 구의 대상인 물레고둥류는 각고, 각장, 중량을 측정하였 으며, 그 외의 어획물은 대표 체장, 체중 등을 측정하였다.

망목 선택성 곡선은 물레고둥(Buccinum striatissimum) 을 대상으로 하였는데, 시험 어구에 어획된 물레고둥의 각고 조성은 망목별로 Fig. 6에 나타내었다.

통발의 망목별 각고 조성은 망목이 클수록 소형 개체 의 어획이 줄어드는 경향을 보였다. 또한, 최빈치를 나타 내는 각고는 3종류의 통발(망목 22, 35 및 50 mm)에서 는 70 mm였고, 망목이 가장 큰 60 mm 통발에서는 80 mm로 나타났다.

각 모델에 의해 추정된 파라미터들은 Table 3에 나타 내었으며, 여기서 각 모델의 50% 상대선택 각고 R₅₀ 은 각각 1.284와 1.385로 나타났다.

망목별 선택 곡선과 선택성 곡선 Master curve는 각 모델에서 추정된 파라미터를 사용하여 각각 Fig. 7 및 Fig. 8에 나타내었다.

물레고둥의 망목 선택성 곡선은 조우 확률 추정 모델 과 조우 확률 일정 모델이 상대적으로 오른쪽으로 위치 하고, 선택 체장(SR), 상대 50% 선택 각고의 크기가 상 대적으로 크게 나타났다(Table 3 및 Fig. 7).

Master Curve의 결과로부터 망목이 커질수록 통발의 망목 내경이 22, 35, 50 및 60 mm로 커짐에 따라 물레고 둥의 50% 선택 각고(l₅₀)는 조우 확률 추정 모델에서는 각각 28.3, 44.9, 64.2 및 77.0 mm로 나타났으며, 조우 확률 일정 모델에서는 각각 30.5, 48.5, 69.3 및 83.1 mm 로 나타났다. 이는 북형 통발의 망목이 커질수록 소형 물레고둥이 망목을 통해 빠져나갈 수 있는 확률이 높아 지는 것을 의미한다.

본 연구에서 두 모델(p-estimated, p-fixed)의 망목 선 택성 곡선에 대한 적합도의 판정은 Table 3에서와 같이 AIC 값이 작은 조우 확률 p-estimated 모델이 적합한 것을 알 수 있었다. Logistic 함수의 파라미터는 조우 확률 추정 모델의 결과로부터 a = -7.777, b = 9.983 으로 추정되었다.

우리나라에서는 고둥류의 포획과 관련된 크기 제한은 없으며, 최소 성숙 개체의 크기 등에 관한 연구도 거의 수행되지 않은 실정이다. 국외 사례로서는 일본에서 물 레고둥의 자원관리를 위해 대상 개체의 생태에 관한 연 구가 수행된 바 있다. 이 연구보고에 따르면, 물레고둥의 최소 성숙 각고는 75 mm(연령 약 2.5세)로 보고하고 있으며, 또한 일본 시마네현에서는 2011년 물레고둥의 자원관리를 위하여 통발의 망목을 33.6 mm (10절)에서 33.6 mm (8절)로 확대한 바 있다. 이후 2013년에는 망목 을 50.5 mm (7절)로 확대하여 사용하고 있다(Michine et al., 2002).

본 연구의 결과에 기초하여 망목 35 mm의 통발과 일부 지역에서 고둥류 어획을 위해 사용하는 50 mm의 통발에 어획되는 물레고둥의 50% 선택 각고를 계산하 면 각각 44.9 mm 및 64.2 mm로 나타났다. 이는 Michine et al. (2002)가 보고한 최소 성숙 각고 이상의 개체를 어획하기 위해서는 최소 망목을 60 mm 이상으로 하여 야 할 것으로 판단한다.

일반적으로 시각이 발달한 어류나 갑각류 등은 통발 에 입망한 소형 개체는 자력으로 망목을 통해 탈출할 수 있다. Miller and Addison (1995)은 Rock crab (Cancer irroratus)와 Green crab (Carcinus meanas)을 대상으로 수조에서 실험한 결과, 통발 내에 큰 개체가 이미 입망해 있을 경우에는 소형 개체의 어획이 감소한 다고 보고하였다. 이러한 결과는 게류는 시각이 발달하 여 그에 의한 영향으로 판단되지만, 고둥류는 시각을 통해 탈출하기 보다는 망목에 접촉한 후 고둥의 크기와 망목의 상대적인 관계에 의해 통과 여부가 결정되는 것 으로 판단된다. 따라서 망목이 커질수록 소형 개체의 탈출이 용이한 것으로 유추할 수 있다(Nashimoto et al., 1995).

물레고둥의 통발 조업은 어장 수심이 100 m 이상에서 이루어지며, 양승 과정에서 줄에 연결된 통발이 수중에 서 흔들리거나 수류 등에 의해 흔들릴 것으로 예상된다. 이 경우, 통발 내부에 입망한 개체는 통발 내에서 굴러다 니면서 망목과 접촉할 수 있는 기회가 많아지며, 망목을 통과하는 확률 또한 높아질 것으로 생각된다. 그러므로, 망목의 확대는 시장 가치가 낮은 미성숙 개체의 혼획이 저감되기 때문에, 선상에서의 선별에 소요되는 시간과 노동력을 줄이는 데 기여할 것으로 사료된다.

결 론

본 연구에서는 동해안에서 물레고둥 통발어업의 어구 사용량, 조업 방법, 어구 형태 등에 대한 조업실태를 조 사하였다. 또한, 해상시험을 통하여 통발의 망목별 어획 되는 어종, 개체 크기, 중량 등을 조사하고 물레고둥에 대한 통발의 망목 선택성을 추정하였다.

망목 선택성 시험은 22, 35, 50 및 60 mm인 망목의 통발을 사용하였으며, 각 망목별로 총 100개씩의 통발 을 제작하여 시험에 사용하였다. 시험 어구 1틀에는 통 발의 망목의 크기순으로 반복 배열하여 100개로 구성하 였고, 총 3틀을 사용하였다. 시험은 강원 삼척 임원항 인근 해역 220~240 m 수심에서 수행되었다. 7회 시험 을 분석한 결과, 물레고둥류가 90% 어획되었으며, 대 게, 새우류 등이 소량 어획되었다. 이들 중에서 물레고 둥(Buccinum striatissimum)를 대상으로 통발의 망목 선 택성을 분석하였다. 선택성 곡선은 Logistic 함수로 표 현하였으며, SELECT 모델을 적용하여 최우법으로 파 라미터를 추정하였다. 망목 선택성 Master curve는 s (R) = exp(-7.778R + 9.983) / [1 + exp(-7.778R + 9.983)] 로 추정되었다. 이러한 결과는 망목이 커질수록 소형 물레고둥의 어획량이 감소하는 것을 나타내며, 50% 상 대 선택 각고 (l_j/m_i)는 1.284, 선택 범위는 0.282로 나타 났다. 또한, 북형 통발의 망목은 22, 35, 50 및 60 mm로 커질수록 물레고둥의 50% 선택 각고(l₅₀ )는 각각 28.3, 44.9, 64.2 및 77.0 mm로 커지는 것으로 나타났다.

이러한 연구의 결과는 물레고둥 자원의 지속적 이용 을 위한 기초 자료로 활용될 수 있을 것으로 기대한다.