서 론
동중국해 해역은 한국, 일본, 중국에 둘러싸인 해역으로 북한 한류와 대만 난류, 쿠로시오 난류의 용승 작용, 양쯔강의 담수 유입, 황해 저층 냉수대의 유입으로 인하여 전 수층에 영양염류가 풍부한 곳으로 알려져 있다 (Yoon et al., 2005;Son et al., 2003;2012;2013). 동중국해 해역은 각 해역마다 다양한 수괴가 형성되어 영양염과 먹이생물이 풍부하고, 수산자원이 서식하기 좋은 환경으로 회유성 어종의 산란장과 성육장으로 이용되고 있다. 또한, 우리나라의 연근해 주요 수산 어종의 70%의 생산량을 차지하고 있다(Yoon et al., 2012;Liu, 2013;Heo et al., 2015).
그러나, 지구온난화에 따른 수온 상승으로 인한 어장변화와 중국 어선의 불법 조업으로 인한 자원량 감소 로 동중국해 해역에서 수산자원이 감소하는 경향을 나타내고 있다(Kim, 2015;Song, 2018). 따라서, 이러한 문제를 해결하기 위하여 동중국해 해역에 대한 수산자원증대 사업을 추진하여 수산자원 회복과 자원증대를 목적으로 하는 과학적인 기초자료와 법적 근거 자료를 위한 조사가 필요하다. 우리나라에서 수산자원의 현황을 파악하는 방법으로는 트롤과 같은 어구를 이용한 조사방법, 봉고네트를 이용한 난·자치어 및 동물플랑크톤 조사방법, 해수를 채집하여 해수 중 수산생물의 DNA를 분석하여 인근 해역에서 서식하는 어종에 대한 정보를 파악하는 eDNA 조사방법 그리고 상대적으로 짧은 시간 동안 넓은 해역의 전 수층을 조사할 수 있는 음향조사방법 등이 있다(Park et al., 2018;Hwang et al., 2004;MIFFAF, 2008;Kang et al., 2008;Kim et al., 2011;Lee et al., 2012). 이 중 트롤조사 방법은 다양한 어종이 혼재되어 분포하는 우리나라 해역에서 어류의 종조성을 명확하게 규명할 수 있다는 장점을 가지고 있으며, 대형 어류와 소형 어류가 혼합되어 어획되기 때문에 어종별 어류의 종 조성과 그에 따른 체장 특성을 파악할 수 있다(Huh and Kwak, 1998;Lee et al., 2015).
따라서, 본 연구는 동중국해 해역에서 수산자원의 회복과 자원증대를 위한 기초조사로서 전남대학교 실습선 새동백호의 저층트롤어구과 CTD을 이용하여 동중국해 해역의 해양환경정보와 계절별 수산자원 현황 및 밀도 를 파악하였다.
재료 및 방법
조사해역 및 조사시기
동중국해 해역에서 저층트롤을 이용한 수산자원조사는 전남대학교 실습선 새동백호(T/S Sae-Dongbaek, 2,996GT)를 이용하여 수행하였다. 새동백호를 이용한 해역 조사는 2022년 4월, 7월, 8월 11월에 현행조업유지 수역 10개의 정점에서 이루어졌다(Fig. 1).
해양환경 조사
해양환경 조사는 CTD (Sea bird SEB 911 Plus, USA)를 이용하여 정점마다 해양환경졍보(수온, 염분, pH, DO)를 수집하였다. 관측 시에는 CTD 자료 수집을 위한 장비 설정을 완료한 후 윈치에 연결하여 해수의 연직 관측을 수행하였고, 관측을 시작할 수 있는 수심에 도달하여 안정화되면 하강하여 해양환경자료를 수집하였다.
저층트롤 조사
수산자원 조사는 전남대학교 실습선 새동백호에 설치 된 저층트롤을 이용하였다. 조사에 이용된 저층트롤의 총 그물의 길이는 50.2 m이었으며, 그물의 높이는 2.5 m, 그물의 폭은 26.5 m이었다. 끝자루 길이는 8.6 m이었으며, 끝자루의 높이는 1.5 m, 끝자루의 폭은 2.2 m이었다. 끝자루 그물은 결절 그물감을 사용했으며, 그물의 안쪽에서 그물코 크기는 120 mm, 바깥쪽 그물코 크기는 240 mm로 구성되었다.
Head rope의 길이는 35.2 m이고, 재료는 NY-SWR ∅ 24 mm를 사용하였다. Ground rope의 길이는 45.6 m이 며, 재료는 Wire rope로 ∅18 mm를 사용하였다. Ground rope는 해저에 닿는 하단부와 상단에 그물과 함께 접합 되는 Rope로 나누어지는데, 상단 FL (Fishing line)은 PP 재질로 감싸진 Compound rope ∅20 mm를 사용하였다. 해저에 닿는 Ground part인 RB (Rubber bobbin), RBC (Rubber bobbin clip) 사이에 들어가는 M.R.B (M type rubber bobbin)을 Compound rope로 연결하는 로프는 Nylon rope ∅12 mm를 사용하였다(Fig. 2).
채집된 어획물은 현장에서 냉동고에 보관한 후, 실험실로 운반하여 분류체계에 따라 동정과 분류를 실시하 였다. 어류의 동정은 Cha SS and Park KJ (1997), Masuda et al. (1984) 그리고 Yoon (2002) 등을 참고하였고, 종명은 Yoon (2002)을 따라서 분류하였다. 동정된 시료는 종류에 따라 개체수와 습중량(WBW)를 측정하였다. 이때, 체중은 0.1 g까지 측정하였다.
조사해역에서 시기별 수산자원의 단위 면적당 개체수 (inds/km2 )와 단위 면적당 생체량(kg/km2 ) 산정을 위하여 소해면적법 추정식을 사용하였다(Yoon et al., 2014). 저층트롤의 예망시간은 정점마다 30분이었으나, 그물의 침강속도를 감안하여 평균 예망시간에 5분의 침강시간을 제외하고 분석하였다.
여기서, Biomass per area는 단위면적당 개체수 또는 생체량, N은 개체수, B는 생체량, SA (Swept Area)는 소해면적, q는 어획효율(0.5)을 나타낸다.
결과 및 고찰
시기별 해양환경 분포
동중국해 해역에서 CTD를 이용하여 시기별 해양환 경조사 실시하였으며, 시기별 해양환경조사 결과를 Fig. 3과 Fig. 4에 나타내었다. 시기별 동중국해 해역에서 수온 분포는 4월에 12.6~15.5℃, 7월에 17.4~23.1℃, 8월에 18.0~27.1℃, 11월에 19.0~23.2℃로 나타났다.
4월과 달리 7월과 8월, 11월에 수온 분포의 범위가 큰 이유로는 여름철에 북상하는 쿠로시오 난류와 양자 강 하구에서 유입되는 연안수로 인해 수온의 변화 양상이 크게 나타난 것으로 판단된다(Edmond et al., 1985;Yoon et al., 2004). 시기별 염분 분포는 4월에 32.3~33.8 psu, 7월에 30.6~33.6 psu, 8월에 30.8~34.2 psu, 11월에 31.9~33.5 psu로 나타났다. 시기별 염분은 대부분 33.0 Psu 내외의 분포를 나타내었는데, 이러한 이유는 대만난 류와 황해저층냉수 수괴, 대륙연안수가 혼합되어 높은 염분 분포를 나타낸 것으로 판단된다(Lee et al., 2005;Jang et al., 2011). pH 분포는 4월에 8.9~9.0로 나타났고, 7월에는 8.9~9.1로 나타났다. 8월에 pH 분포는 8.9~9.1이며, 11월에 pH분포는 8.5~8.9로 나타났다. 시기별 용존산 소량은 4월에 7.3~7.9 mg/l, 7월에는 3.8~6.5 mg/l로 나타 났다. 8월과 11월에 용존산소량은 각각 3.5~6.0 mg/l, 6.4~6.8 mg/l로 나타났다(Fig. 3, 4). 7월과 8월에 용존산 소량의 분포가 큰 이유는 여름철에 대만난류의 수괴보다 황해냉수 수괴의 영향이 크기 때문에 용존산소량의 분포가 넓은 것으로 판단된다(Lee et al., 2005).
시기별 종조성
동중국해 해역에서 채집된 생물의 전체 출현 종수는 어류 21종, 갑각류 6종, 두족류 6종, 극피동물류가 2종 출현하였다. 동중국해 해역에서 채집된 어류를 시기별로 살펴보면 4월에는 어류 3종, 갑각류 3종, 두족류 2종, 극피동물류 1종이 출현하였고, 7월에는 어류 11종, 갑각 류 2종, 두족류 3종, 극피동물류 1종이 출현하였다. 8월에 생물의 출현 종수는 어류 14종, 갑각류 4종, 두족류 4종이 출현하였고, 11월에는 어류 7종, 갑각류 3종, 두족류 2종, 극피동물류 1종이 출현하였다(Table 1). 동중국해 해역에서 어류는 여름철에 출현 종수가 높았는데, 이러한 이유는 대부분의 회유성 어종이 여름철에 동중 국해 해역에서 산란하기 때문에 높은 출현 종수를 보인 것으로 판단된다.
동중국해 해역에서 채집된 분류구별 개체수를 파악한 결과, 갑각류가 전체의 50.4%로 우점하였고, 어류가 42.7%, 두족류가 4.4%, 극피동물류가 2.6%를 차지하였다. 생체량은 어류가 전체의 52.4%로 우점하였고, 갑각류가 29.3%, 극피동물류가 13.5%, 두족류가 4.8%를 차지하였다(Table 2). 동중국해 해역에서 어획된 수산생물 을 분류군별로 나누어 분석하였으며, 각 분류군별 개체 수와 생체량을 파악하였다(Table 3, 4). 동중국해 해역에서 어획된 갑각류의 출현 개체수를 살펴보면, 깨다시꽃게(Ovalipes punctatus)가 394 (74.1%)마리로 우점하였고, 그다음으로 꽃게(Portunus trituberculatus)가 128 (24.1%) 마리로 우점하였다. 조사 시기별 개체수는 11월 에 440개체로 가장 많이 출현하였고, 7월에 7개체로 가장 적게 출현하였다. 생체량은 깨다시꽃게(Ovalipes punctatus)가 전체의 56.6%를 차지하였고, 그다음으로 꽃게(Portunus trituberculatus)가 41.9%를 차지하였다. 조사 시기별 생체량은 11월에 17,886.5 g으로 가장 많았으며, 7월에 435.1 g로 가장 적었다.
두족류의 출현 개체수를 파악한 결과, 반원니꼴뚜기 (Loliolus japonica)가 18 (39.1%)마리로 우점하였고, 그 다음으로 살오징어(Todarodes pacificus)와 매오징어 (Watasenia scintillans)가 각각 9 (19.6%)마리로 우점하였다. 시기별 두족류의 출현 개체수는 7월에 29개체로 가장 많이 출현하였고, 4월에 5개체로 가장 적게 출현하였다(Table 5). 어획량의 경우, 반원니꼴뚜기(Loliolus japonica)가 전체의 36.6%를 차지하였고, 그다음으로 살 오징어(Todarodes pacificus)가 30.9%를 차지하였다. 시기별 두족류의 생체량은 8월에 2,455.9 g으로 가장 많았으며, 11월 31.2 g으로 가장 적었다.
어류의 출현 개체수를 파악한 결과, 전갱이(Trachurus japonicus)가 173 (38.4%)마리로 우점하였으며, 그다음 으로 갈치(Trichiurus lepturus), 민어(Sciaenidae), 성대 (Chelidonichthys spinosus) 순으로 우점하였다. 시기별 어류의 개체수는 8월에 280개체로 가장 많이 채집되었 으며, 4월에 16개체로 가장 적게 채집되었다(Table 7). 생체량의 경우 민어(Sciaenidae)가 전체의 27.8%로 우점하였고, 그다음으로 황아귀(Lophius litulon)가 17.7% 로 우점하였다. 시기별 어류의 생체량은 8월에 21,398.2 g으로 가장 높았으며, 4월에 1,771.7 g으로 가장 낮았다.
동중국해 해역에서 종 조성에 관한 선행 연구들은 Yoon et al. (2005), Jin et al. (2013) 등의 연구가 있다. Yoon et al. (2005)의 연구에서는 여름철 동중국해 해역에서 살오징어와 깨다시꽃게가 우점종으로 나타났다. Jin et al. (2013)의 연구에서는 멸치, 전갱이, 갈치 민어 등이 우점어종으로 나타났다. 동중국해 해역은 봄철과 가을철에 주요 회유성 어종의 산란장과 겨울철 월동장 으로 이용되기 때문에 전갱이, 살오징어와 같이 동중국해 해역에서 산란을 하고 회유를 하는 어종들이 우점하는 것으로 판단된다(Kim et al., 2014;Koh et al., 2016).
소해면적법을 이용한 시기별 밀도
동중국해 해역에서 시기별 수산자원의 밀도 추정은 소해면적법을 이용하였으며, 주요 상업어종 25종을 선 정하여 각 어종에 대한 단위면적당 평균 개체수와 단위 면적당 평균 생체량 밀도를 분석하였다. 시기별 갑각류의 단위면적당 평균 개체수 밀도는 11월에 692.1 (inds./km2 )으로 가장 높게 나타났고, 7월에 10.1 (inds./km2 )으로 가장 낮게 나타났다. 단위 면적당 평균 생체량 밀도는 11월에 29,597.0 (g/km2 )으로 가장 높게 나타났고, 7월에 590.2 (g/km2 )으로 가장 낮았다. 시기별 두족류의 단위면적당 평균 개체수 밀도는 8월에 39.4 (inds./km2 )으로 가장 높았고, 11월에 3.2 (inds./km2 )으 로 가장 낮았다. 단위 면적당 평균 생체량 밀도는 8월에 3,399.8 (g/km2 )으로 가장 높았고, 11월에 48.9 (g/km2 )으로 가장 낮았다. 시기별 어류의 단위면적당 개체수 평균 밀도는 8월에 355.0 (inds./km2 )으로 가장 높았고, 4월에 4.5 (inds./km2 )으로 가장 낮았다. 단위 면적당 평균 생체량 밀도는 8월에 23,798.0 (g/km2 )으로 가장 높게 나타났고, 4월에 2,496.1 (g/km2 )으로 가장 낮게 나타났다(Table 5, 6).
결 론
본 연구에서는 전남대학교 실습선 새동백호에 설치된 저층트롤어구를 이용하여 동중국해 해역에서 시기별 수산자원의 현황과 밀도를 파악하였다. CTD를 이용하여 조사해역의 해양환경데이터를 수집하였고, 소해면적법을 이용하여 추정식을 사용하여 단위면적당 평균 개체 수 밀도와 단위면적당 평균 생체량 밀도를 추정하였다. 그 결과, 동중국해 해역에서 시기별 평균 수온 분포는 13.7℃, 7월에 20.9℃, 8월에 19.9℃, 11월에 19.8℃로 나타났고, 평균 염분은 4월에 32.7 psu, 7월에 31.4 psu, 8월에 33.0 psu, 11월에 32.9 psu로 나타났다. 동중국해 해역에서 채집된 생물의 출현 종수는 35종이었으며, 갑각류 6종, 두족류 6종, 어류 21종, 극피동물류 2종이 출 현하였다. 분류군별 우점종은 갑각류에서 깨다시꽃게로 394개체(74.1%)가 출현하였다. 두족류에서 우점종은 반 원니꼴뚜기로 18개체(39.1%)가 출현하였고, 어류에서 우점종은 전갱이로 173개체(38.4%)가 채집되었다. 시기 별 갑각류의 단위면적당 평균 개체수 밀도는 11월에 692.1 (inds./km2 )으로 가장 높게 나타났고, 두족류의 단위면적당 평균 개체수 밀도는 8월에 39.4 (inds./km2 )으 로 가장 높게 나타났다. 어류의 단위면적당 평균 개체수 밀도는 8월에 355.0 (inds./km2 )으로 가장 높게 나타났다. 시기별 갑각류의 단위 면적당 평균 생체량 밀도는 11월에 29,597.0 (g/km2 )으로 가장 높게 나타났고, 두족 류의 단위 면적당 평균 생체량 밀도는 8월에 3,399.8 (g/km2 )으로 가장 높게 나타났다. 어류의 단위 면적당 평균 생체량 밀도는 8월에 23,798.0 (g/km2 )으로 가장 높게 나타났다. 본 연구 결과는 동중국해 해역에서 수산 자원의 현황을 파악하는 연구들의 기초 자료로 활용될 것으로 판단된다.
