서 론
서해 5도는 우리나라 서해 중북부연안에 위치하고 있 는 백령도, 대청도, 소청도, 연평도, 우도를 포함하는 섬 으로, 군사적 요충지이자 수산업으로 중요한 어업 전진 기지이다. 이곳 주변의 해양환경은 계절에 따라 큰 변화 를 보이고 있으며, 이에 따라 내유하는 수산생물의 종류 및 생물량의 차이를 보인다. 뿐만 아니라 서해 5도는 다양한 수산자원생물의 어획으로 인해 수산자원으로서 어업인의 소득뿐만 아니라 서해 북쪽 위치로 인하여 수 산자원 및 생태계의 중요한 해역이다(NIFS, 2015).
서해 5도 주변해역에 서식하고 있는 수산생물에 대한 연구논문은 백령도 연안 통발 자원조사(Park et al., 2018) 백령ㆍ대청해역 까나리 자원조사 보고서(NIFS, 2011) 등이 있을 뿐 이 해역의 수산자원의 분포 및 생태 에 대한 연구는 아직도 매우 부족한 실정이다.
트롤어업은 여러 가지 연구방법 중 저인망 어구로, 어구의 아래 부분이 해저에 닿도록 한 뒤 배로 어구를 끌어서 해양생물을 잡는 능동적인 어구로 어망이 끌리 는 구역 내에 있는 어류는 종류를 가리지 않고 어획되기 때문에 어류군집 연구에 적합한 어구라 할 수 있다 (Sainsbury, 1996). 지금까지 우리나라 연안에서 트롤을 이용한 연구는 여수 소리도 주변해역(Han et al., 2017), 부산 기장연안(Hwang and Park, 2017), 월성 원자력발 전소 주변해역(Choi et al., 2014), 여수 돌산연안(Lee, 2004) 등에서 수행된 바 있다.
어류는 난에서 부화하여 자어와 치어를 거쳐 성어가 되며, 일반적으로 연급군의 강도는 초기 성장단계의 기 아나 포식 정도에 의해서 결정된다(Kim, 1991). 성장초 기에는 사망률이 무척 높고 환경의 영향을 많이 받기 때 문에, 성어로 가입되는 양은 해황 및 환경변화에 따라 매년 변화한다(Hjort, 1926;Saville and schnack, 1981). 어란 및 자치어에 대한 연구는 이미 100여년 전 부터 시작 되었으며(Hempel, 1979), 우리나라에서는 한국 근해에서 어란 및 치자어 연구를 시작하였다. 이후 서해안에서의 주요 연구로는 황해중동부(Cha and Sim, 1987), 인천 (Han, 2000), 봄철 동중국해(Kim et al., 2005) 등이 있다.
따라서 이 연구는 서해 5도 해역에서의 어류자원 관 리를 위해서 저층 트롤과 봉고네트를 이용하여 서해 5도 주변해역에 출현하는 어류 자원에 대한 조사를 수행하 여 어류의 계절적 변동양상 및 어류의 군집구조 특성을 밝히고자 목적을 두었다.
재료 및 방법
서해 5도 주변해역에 출현하는 어류의 종조성 및 군 집의 계절별 변동을 알아보기 위해 조사는 2014년부터 2015년까지 2월, 5월, 8월, 11월에 수행하였고 조사해역 의 11개의 정점별 환경 특성을 파악하기 위하여 CTD (Sea-Bird SBE 21)를 이용하여 평균수온과 염분을 측정 하였다(Fig. 1). 트롤 조사정점은 연평도와 대청도 사이 에 거리를 고려하여 3개의 정점을 설정하였으며 조사선 은 서해수산연구소의 탐구2호(90 GT)를 사용하였다. 저 층트롤 어획조사는 길이 31 m, 폭 12 m, 끝자루 망목 18 mm의 저층트롤을 사용하였으며, 각 정점에서 약 2.5 knot의 속도로 약 30분간 예망하였다(Fig. 2). 채집된 어 류 표본은 선상에서 개체수와 생체량을 측정하였으며, 종동정은 Masuda et al. (1984)과 Kim et al. (2005)을 이용하여 종 수준까지 동정하였다. 생체량은 습중량으 로 최소 1 g 단위까지 측정하였고, 이때 개체수와 생체 량은 소해 면적법을 사용하여 자원밀도로 구하였다. 그 리고 군집의 특성을 설명하는 생태학적 지수는 Primer 5.0 program (Clarke and Warwick, 1944)의 유사도 분석 을 이용하여 다양지수(Shannon and Wiener, 1963), 균등 도지수(Pielou, 1966), 풍부도(RI; Margalef, 1958) 및 우 점도지수(DI; McNaughton, 1967)를 계절별로 구하였다.
난ㆍ자치어조사는 330 ㎛과 500 ㎛ 크기 망목의 네트 가 부착된 봉고네트를 사용하여 경사 채집방법으로 수 행되었다. 시료 채집 시 유량계(General Oceanics Co.)를 네트에 직경의 3분의 1지점에 장착하였고, 1.5~2 knot의 속도로 인망하였다. 채집된 난ㆍ자치어 시료는 선상에 서 중성포르말린으로 즉시 고정한 후 실험실로 옮긴 다 음 현미경(Olympus–SZX12)으로 동정ㆍ계수하였다. 330 ㎛과 500 ㎛에서 계수된 개체수는 단위 체적 당 1,000 m3 개체수로 환산하였으며, 환산된 계수는 평균으 로 표시하였다. 채집된 자치어의 동정은 Okiyama (2014)의 문헌을 참고하여 수행하였으며, 분류 체계는 Nelson (2006), 학명은 NIBR (2011)에 따랐다.
결 과
수온 및 염분 변동
조사기간 동안 2014년도에 측정된 표층수온은 8월 20.51℃로 가장 높았고, 2월에는 3.4℃로 가장 낮았다 (Fig. 2). 2015년도 표층수온은 8월 22.0℃로 가장 높았 고, 2월에 4.3℃로 가장 낮게 측정되었다. 염분농도는 2014년 5월에 32.0 psu로 가장 높게 나타났으며, 8월에 31.1 psu 가장 낮았다. 2015년도 염분농도는 11월에 32.4 psu로 가장 높았고, 8월에 31.3 psu로 가장 낮게 나타났다(Fig. 3).
트롤 조사에 의한 종조성 및 출현량 변동
조사기간 동안 채집된 어류의 계절 변동을 살펴보면, 2014년에는 5월과 8월에 각 20종으로 많은 종이 채집되 었고, 2월에 13종으로 가장 적은 종이 채집되었다. 채집 개체수는 11월에 35,652 ind./km2로 많은 개체수를 보였 고, 5월에 2,639 ind./km2로 적은 개체를 보였다. 생체량 은 11월에 860,392 g/km2으로 높은 생체량을 보였고, 2월에 65,607 g/km2으로 낮은 생체량을 보였다. 계절별 우점종을 살펴보면 2월에 싱어(Coilia mystus) 웅어, 쉬 쉬망둑, 황강달이(Collichthys lucidus)가 개체수와 생체 량으로 모두 우점하였고, 5월에는 개체수에 대한 우점종은 쥐노래미(Hexagrammos otakii), 민태(Johnius belengerii), 눈강달이(Collichthys niveatus)가 우점하였고, 생체량으 로는 참홍어, 삼세기(Hemitripterus villosus), 등가시치 (Zoarces gillii)가 출현하였다. 8월에는 개체수 우점종은 쉬쉬망둑, 황강달이, 민태가 우점하였고, 생체량으로는 민태, 쉬쉬망둑, 꼼치가 출현하였다. 11월에는 개체수에 대한 우점종은 웅어, 눈강달이, 쉬쉬망둑이 우점하였고, 생체량으로는 꼼치, 웅어, 홍어가 출현하였다(Table 1).
2015년도에서는 11월에 25종으로 가장 많은 종수를 보였고, 2월에 9종으로 가장 적은종이 채집되었다. 채집 개체수는 8월에 59,244 ind./km2로 가장 많은 개체수를 보였고, 2월에 3,169 ind./km2로 가장 적은 개체수를 보 였다. 생체량은 11월에 679,085 g/km2으로 가장 높은 생체량을 보였고, 2월에 52,156 g/km2으로 가장 낮은 생체량을 보였다. 계절별 우점종을 살펴보면 2월에 쉬쉬 망둑, 싱어, 까나리가 많은 개체수와 높은 생체량을 보였 으며, 5월에는 개체수에 대한 우점종은 싱어, 꼼치, 눈강 달이 개체가 많이 출현하여 우점하였고, 홍어, 참홍어, 싱어가 높은 생체량을 보였다. 8월에는 개체수 우점종은 쉬쉬망둑, 반지, 멸치(Engraulis japonicus)가 우점하였 고, 멸치, 홍어, 쉬쉬망둑이 높은 생체량을 보였다. 11월 에는 개체수에 대한 우점종은 눈강달이, 싱어, 멸치가 우점하였고, 꼼치, 참홍어, 점농어가 높은 생체량을 보였 다(Table 2).
서해 5도 주변해역 트롤조사의 계절별 군집분석결과 는 Fig. 4와 같다. 종 다양도 지수는 1.122-2.331로, 봄철 에 가장 높았으며, 가을철에 가장 낮은 값으로 나타났다. 풍부도 지수는 1.688-3.034로, 봄철에 가장 높았으며, 겨 울철에 가장 낮게 나타났다. 균등도 지수는 0.380-0.865 로, 봄철에 가장 높았으며, 가을에 가장 낮게 나타났다. 그리고 우점도 지수는 0.455-0.873으로 가을철에 가장 높았으며, 봄철에 가장 낮게 나타나 다양도 지수와는 반대 경향을 보였다.
봉고네트에 의한 어란 및 자치어 종조성 및 출현량 변동
난ㆍ자치어에서 출현한 어란은 부유성 어란은 멸치와 미동 정 어란으로 분류되었다. 조사결과, 총 66,440 ind./1,000 m3의 어란이 출현하였고, 멸치 어란은 2,513 ind./1,000 m3 미동정 어란은 63,927 ind./1,000 m3 이 출현하였다(Table 3). 자치 어의 밀도는 총 2,014 ind./1,000 m3로 나타났고, 이 중 민태가 893 ind./1,000 m3로 가장 우점하였다. 다음으로 흰베 도라치(Pholis fangi), 멸치, 쉬쉬망둑, 참서대(Cynoglossus joyneri) 외 11종 순으로 출현하였다.
조사기간 동안 계절별 출현량을 보면 2014년 2월에는 2개의 분류군이 출현하였다. 출현량은 154 ind./1,000 m3 으로 그 중 흰베도라치가 우점하였으며, 다음 농어가 출현하였다. 5월에는 1개의 분류군이 출현하였다. 출현 량은 14 ind./1,000 m3으로 흰베도라치가 출현하였다. 8월에는 8개의 분류군이 출현하였다. 출현량은 1,495 ind./1,000 m3으로 민태가 우점하였고, 다음으로 멸치, 쉬쉬망둑 순으로 출현하였다. 11월에는 2개의 분류군이 출현하였다. 출현량은 24 ind./1,000 m3으로 쥐노래미가 우점하였고, 그 다음으로 멸치가 많이 출현하였다. 2015 년 2월에는 3개의 분류군이 출현하였다. 출현량은 56 ind./1,000 m3으로 그 중 흰베도라치가 우점하였으며, 다 음으로 까나리, 꼼치가 출현하였다. 5월에는 5개의 분류 군이 출현하였다. 출현량은 43 ind./1,000 m3으로 흰베도 라치가 우점하였으며, 까나리, 망둑어과 어류 순으로 출 현하였다. 8월에는 6개의 분류군이 출현하였다. 출현량 은 224 ind./1,000 m3으로 돛양태(Repomucenus lunatus) 가 우점하였고, 민태 순으로 출현하였다. 11월에는 2개 의 분류군이 출현하였다. 출현량은 4 ind./1,000 m3으로 흰베도라치, 쥐노래미가 출현하였다(Table 4).
고 찰
서식어종, 종수 및 개체수의 변동은 수온, 염분 등 물 리적인 요인과 지질, 지형 등 저서 환경적 요인에 의해서 많은 영향을 받는 것으로 알려져 있으며, 이로 인해서 다양한 어종들은 서로 서식지를 달리하면서 서식하거나 분포하고 있다(NIFS, 2004). 또한 서식하는 수산자원 생 물이 효과적인 어획을 위해서는 그 대상해역에 적합한 어구를 선정하여 조업을 해야만 대상 어종의 어획량 증 가 및 어민의 소득향상에 기여 할 수 있다.
이 연구는 서해 5도 주변해역에서 어류의 종조성 및 계절 변동을 알아보기 위하여 수행하였다. 저층 트롤에 서 어획된 출현한 어류는 11목 31과 53개의 분류군이 출현하였고, 이 결과는 금오도(Kim, 2007)의 72개 분류 군보다 적었고, 황해 중부해역(Joo, 2006)의 38개 분류 군보다 많았다(Table 5). 이 조사에서 어류는 147,253 ind./km2가 출현하였는데, 금오도(Kim, 2007)에서는 5,999 ind./km2로 적게 출현하였고, 황해 중부해역(Joo, 2006)은 2,341 ind./km2으로 비교하였을 때, 본 조사의 개 체가 훨씬 많았다. 생체량으로는 이 조사에서 2,720,846 g/km2이었으며, 금오도(Kim, 2007)에서는 287,902 g/km2, 황해 중부해역(Joo, 2007)은 205,348 g/km2이 나타났다. 따라서 서해 5도 해역이 다른 2개의 해역(황해 중부, 금오 도)보다 높은 자원밀도를 보이는 것을 알 수 있었으며, 이러한 차이는 조사 위치뿐만 아니라 조사 횟수에 차이로 나타는 것으로 생각된다.
이 연구의 우점어종은 꼼치, 참홍어, 멸치 등이 우점하 였다. 금오도해역(Kim, 2007)에서는 주둥치(Nuchequula nuchalis), 전어(Konosirus punctatus) 순으로 우점하였고, 황 해 중부해역(Joo, 2006)에서는 멸치, 부세(Pseudosciaena crocea), 용가자미(Hippoglossoides pinetorum) 순으로 우점 하는 것으로 나타나 이 연구와 차이를 보였다. 이는 서식하 는 어종의 적합한 해양환경에 차이에 따른 결과로 생각된다.
난ㆍ자치어조사에서 채집된 자치어는 4목 10과 15종의 분류군이 출현하였다. 이 결과는 인천 연근해(Han, 2000) 의 26개 분류군으로 보다 많은 종수를 보였고, 경기만과아 산만(Lim, 2003)에서는 12개 분류군으로 적은 종수가 나 타났다(Table 6). 자치어 출현량은 2,015 ind./1,000 m3로 인천 연근해(Han, 2000)의 3,769 ind./1,000 m3보다 적게 출현하였고, 경기만과 아산만(Lim, 2003)에서는 18,886 ind./1,000 m3로 본 연구보다 훨씬 많은 출현량을 보였다. 출현어종의 비율은 경기만과 아산만(Lim, 2003)이 흰베 도라치(Pholis fangi)가 우점하였으며, 인천 연근해(Han, 2000)에서도 흰베도라치가 우점하였다. 이 연구에서는 난자치어 조사를 통한 민태가 우점하였다는 것을 알 수 있었다. 이에 인천 연근해와 아산만에서의 다른 우점종 을 보이는 결과, 민태가 서식하기 좋은 개체의 적합한 환경을 가진 해역으로 판단하였다. 각 월별 나타나는 부유성 어란 및 자치어의 개체의 변동은 해류의 변동, 산란어의 개체에 따라 나타나며, 봄철에서 가장 많은 자치어가 출현하여 산란어 개체와 초기 성장단계의 먹 이생물이 분포가 높다는 것을 알 수 있었으며, 개체의 초기생활사에 적합한 환경을 가진 정점이라고 파악된 다. 따라서 서해 5도의 일반적인 수산자원은 계절적 해 양환경변화에 따라 어획 및 자연사망, 개체의 성장과 재생산 등에 의하여 끊임없이 증가 감소하는 특성이 있 음을 고려할 때, 인위적 환경변화가 많은 서해 5도 해역 의 효율적인 자원관리를 위해서는 지속적으로 수질환경 및 자원동태를 파악하고, 자원량이 감소하는 원인을 정 확하게 규명하여 자원의 회복 및 관리에 노력해야 할 것으로 생각된다. 또한, 서해주요 자원의 회복 및 관리에 기여하기 위해 서해연안해역을 포함한 서해 5도의 대한 다각도의 연구와 지속적인 조사가 필요하다고 판단된다.
결 론
서해 5도 연안에 출현하는 어류의 종조성 및 군집의 계절별 변동을 알아보기 위해 2014부터 2015년까지 2 월, 5월, 8월, 11월에 난자치어 및 어획 조사를 실시하였 으며, 조사기간 동안 출현한 어류는 총 11목 31과 53종 의 분류군이 출현하였고, 전체 조사기간 중 어획된 총 개체수는 137,392 ind./km2, 생체량은 2,720,846.2 g/km2 이었다. 개체수 기준 우점종을 살펴보면, 쉬쉬망둑 (30.3%), 웅어(18.2%), 멸치 (12.3%), 반지(12.2%)였다. 생체량 기준 우점어종은 꼼치(21.3%), 참홍어(18.5%), 멸치(8.3), 홍 어(8.1%) 순으로 나타났다. 봉고네트에서 채집된 멸치 어란은 1,748 ind./1,000 m3 미동정 어란은 64,691 ind./1,000 m3이 출현하였다. 자치어에서는 총 4목 10과 15종의 분류군이 출현하였다. 자치어는 총 2,015 ind./1,000 m3 출현하였고, 그 중 민태와 흰베도라치가 우점하였다.
