941 서 론
미역(Undaria pinnatifida)은갈조식물문다시마목미역과에 속하는해조류로서동아시아지역의주요양식종으로활성화 되어있는해조류이다. 우리나라에서는 1970년대부터미역양 식산업이활발히이루어지고있으며, 총해조류양식의약 48%
정도를차지하고있다(Park et al., 2008). 부산연안에서도해조 류양식이활발히이루어지고있으며주요양식종인김, 미역,
다시마양식의생산량은국내총생산량의 5.9%를차지하고있
으며, 품종별로는미역 7.1%, 김 6.7%, 다시마 3.1%를차지하 고있다(Gijang Gun Office, 2012). 각해조류양식종별생산액 의국내비율을살펴보면, 김은 6.0%, 미역은 18.7%, 다시마는
13.1%를차지하고있어, 특히미역양식은생산량에비하여생
산액이전국비율의 2.5배이상높아품질좋은미역생산이이 루어지고있음을시사하고있다. 부산연안에서이루어지고있 는미역생산의시기를살펴보면일반적으로조기산미역양식에
서후기산건조용미역까지주로 9월중순이후에서이듬해 4월 까지미역양식이활발히이루어지고있으며, 9월중순-12월까
지는조기산물미역을양성하여 10-12월에수확을하며, 11월
에서이듬해 3월까지는후기산물미역및건조용미역을양성 하여주로이듬해 1-3월사이에수확을한다. 또한 12월에서이 듬해 4월까지양성하는후기산건조용미역의경우수확은이 듬해 1-4월사이에이루어지고있다(Gijang Gun Office, 2012).
해조류의성장및생육에는 다양한해양, 기상요소가작용 을 하는 것으로알려져있으며(Lobban and Harrison, 1994;
Dring, 1982, Dawes, 1981), 우리나라의다양한연구에서도수 온, 광도, 파고등이중요한원인으로알려져있다(Nam, 1986;
Koh et al., 1989; Koh and Sung, 1983; Nam et al., 1996). 특 히, 수온과해조류양식과는밀접한관련이있는것으로알려져 있으며김생산량과수온등환경과의해역별상관성에관한 연구는다양하게수행되어왔다(Lee, 1988; Hong et al., 1987;
Jang et al., 1983). 부산연안에서미역생산량과수온과의상관
Article history;
Received 4 March 2013; Revised 8 July 2013; Accepted 27 November 2013
*Corresponding author: Tel: +82. 51. 720. 2231 Fax: +82. 51. 720. 2225 E-mail address: [email protected]
Kor J Fish Aquat Sci 46(6) 941-947, December 2013 http://dx.doi.org/10.5657/KFAS.2013.0941 pISSN:0374-8111, eISSN:2287-8815
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부산연안 미역(Undaria pinnatifida)양식 생산 예측을 위한 장기 해양자료 분석
한인성*·서영상·이준수
국립수산과학원 수산해양종합정보과
Analysis of Long-term Oceanic Data for the Prediction of Undaria pinnatifida Aquaculture Production off the Coast of Busan
In-Seong Han*, Young-Sang Suh and Joon-Soo Lee
Fishery & Ocean Information Division, National Fisheries Research & Development Institute, Busan 619-705, Korea To understand the relationship between various oceanographic factors and seaweed production, we examined the annual accumulated aquaculture production of Undaria pinnatifida with respect to water temperature, salinity, dissolved oxygen, current patterns and nutrients over 21 years (1990-2010) (this date range does not add up to over 21 years) along the coast of Busan, Korea. According to the results of the cross-correlation function, annual production of U. pinnatifida was closely related to the following conditions: low water temperature, low salinity, strong Tsushima Warm Current, and high concentrations of dissolved oxygen and nutrients. In this study, we also considered the Index of Oceanographic factors for U. pinnatifida (IOU) by computation of a simple equation. This index will be used for the prediction of U. pinnatifida aquaculture production off the coast of Busan.
Key words : Undaria pinnatifida, Aquaculture production, Index, Oceanic climate data, Prediction
한인성ㆍ서영상ㆍ이준수 942
관계에관한연구도일부수행되어수온약층이심에서평년보
다낮은수온일때미역생산량이증가하는경향을보인다(Kim
et al., 2010). 이와같은물리적인환경요소뿐만아니라영양염 및미량원소와같은화학적인요소도해조류의생장에중요한 인자로작용한다는연구가이루어져(Debaer, 1981), 실제로부 산연안의미역생장에따른영양염흡수율에관한연구도수행 되었다(Shim et al., 2010).
최근기후변화에따른한반도주변해역의겨울철수온상승 에의해미역양식생산에많은영향을줄것으로판단되지만 (Han et al., 2008), 해조류와다양한해양관측자료와의상관성 검토를통한생산량의정량적이해를위한연구는수행되지않 고있다. 따라서본연구에서는다양한장기해양관측자료를바 탕으로부산연안을대상으로미역양식생산과해양인자와의상 관성을도출하며, 이를지수화하여미역생산을정량적으로예 측할수있는기초자료로활용하고자한다.
재료 및 방법
부산연안 미역생산량
부산광역시혹은기장군청에서는장기간의체계적인미역생 산량자료가통계화되어있지않으며, 장기적인지방자치단체 별미역양식생산량자료는통계청국가통계포털에서제공하고 있는부산광역시미역양식생산량자료가거의유일하였다. 본 연구에서는통계청국가통계포털에서제공하는 1990년 1월부
터 2011년 12월까지의부산광역시미역생산량자료를활용하
였다(Statics Korea, 2012).
장기해양관측자료
해조류의성장과성육에가장많은영향을주는것으로알려 진수온을비롯한장기해양관측자료를살펴보기위하여국립수 산과학원에서장기간관측중인정선해양관측자료를이용하였 다. 국립수산과학원에서는 1921년부터한반도주변정선해양
조사를수행해왔는데, 1961년이후부터는현재와동일한정점
과시기에관측을수행하였으며, 현재 25개선, 207개정점, 14 개표준수층에대한해양관측자료를축적하고있다. 현재정선 해양조사는 1년에 6회, 각짝수월별로관측이이루어지고있으 며, 각조사마다시험조사선을이용하여수온, 염분, 용존산소, 동물플랑크톤, 영양염, 부유물질, 투명도등을측정하고있다
(Fig. 1). 본연구에서는정선해양관측중단기해양관측자료를
얻기힘든염분, 용존산소, 영양염류의부산연안역에가장가 까운 207라인의 01정점에대한격월관측자료를이용하였다.
또한, 단기적인수온관측이이루어지는인공위성원격탐사해 양관측자료를이용하였다. 국립수산과학원에서는인공위성정 보를활용하여광범위한해역의해양수산정보를반복적으로획
득하고있으며, 이중 1980년대후반부터지속적으로자료가축
적된 NOAA (National Oceanic and Atmosphere Administra- tion)/AVHRR (Advanced Very High Resolution Radiometer) 의표면수온일일관측자료를월단위로평균하여사용하였다. 우리나라에는장기적으로동일정점에대하여지속적으로관 Fig. 1. Locations of Serial oceanography investigation stations
and station 207-01.
Fig. 2. Monthly production of Undaria pinnatifida in Busan from 1990 to 2011.
207-01
40'
60,000 50,000
201020092008200720062005200420032002200120001999199819971996199519941993199219911990
40,000 30,000 20,000 10,000
38N
36N
34N
126E 128E 130E
0 36' 48' 35°N
40'
40,000
1990. 01 1990. 11 1991. 01 1991. 03 1992. 01 1992. 03 1993. 01 1993. 03 1993. 12 1994. 02 1994. 04 1995. 01 1995. 03 1995. 11 1996. 01 1996. 13 1996. 12 1997. 02 1997. 04 1997. 11 1998. 02 1998. 04 1998. 12 1999. 02 1999. 04 1999. 12 2000. 02 2000. 04 2000. 11 2001. 01 2001. 03 2001. 12 2002. 02 2002. 04 2002. 12 2003. 01 2003. 04 2003. 11 2004. 01 2004. 03 2004. 11 2005. 01 2005. 03 2005. 11 2006. 01 2006. 03 2006. 12 2007. 02 2007. 04 2007. 12 2008. 02 2008. 04 2008. 12 2009. 02 2009. 04 2009. 12 2010. 02 2010. 04 2010. 11 2011. 01 2011. 03 2011. 05 2011. 01 30,000
20,000 10,000 0
129°E 20' 130°E
16.00 15.50
201020092008200720062005200420032002200120001999199819971996199519941993199219911990
15.00 14.50 14.00 13.50 13.00
34.6 34.4 34.2
201020092008200720062005200420032002200120001999199819971996199519941993199219911990
34 33.8 33.6
25 20
1 2 3 4
0.33
Tsushima Warm currentDissolved
Oxygen Sea surface
salinity Sea surface temperature
0.75
0.01 PO2
-0.41 -0.52
NO2 NO3 SiO2 0.56
0.09 0.33 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 15
10 5
1 0.8 0.6 0.4 0.2 0 -0.2 -0.4 -0.6 -0.8 -1 0
1 0.8 0.6 0.4 0.2 0 33.4
33.2
100,000 90,000 80,000 70,000 60,000 50,000 40,000 30,000 20,000 10,000 0
0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0 -0.1 -0.2 -0.3 -0.4 -0.5
201020092008200720062005200420032002200120001999199819971996199519941993199219911990
400,000 350,000 300,000 250,000
2010 2011
2009200820072006200520042003200220012000199919981997199619951994199319921991199019891988198719861985
200,000 150,000 100,000 50,000 0
260,000 280,000
240,000 220,000 200,000 180,000 160,000 140,000 120,000 100,000
201020092008200720062005200420032002200120001999199819971996199519941993199219911990
8 7.5 7 6.5 6 5.5 5 4.5 4
201020092008200720062005200420032002200120001999199819971996199519941993199219911990
207-01
40'
60,000 50,000
201020092008200720062005200420032002200120001999199819971996199519941993199219911990
40,000 30,000 20,000 10,000
38N
36N
34N
126E 128E 130E
0 36' 48' 35°N
40'
40,000
1990. 01 1990. 11 1991. 01 1991. 03 1992. 01 1992. 03 1993. 01 1993. 03 1993. 12 1994. 02 1994. 04 1995. 01 1995. 03 1995. 11 1996. 01 1996. 13 1996. 12 1997. 02 1997. 04 1997. 11 1998. 02 1998. 04 1998. 12 1999. 02 1999. 04 1999. 12 2000. 02 2000. 04 2000. 11 2001. 01 2001. 03 2001. 12 2002. 02 2002. 04 2002. 12 2003. 01 2003. 04 2003. 11 2004. 01 2004. 03 2004. 11 2005. 01 2005. 03 2005. 11 2006. 01 2006. 03 2006. 12 2007. 02 2007. 04 2007. 12 2008. 02 2008. 04 2008. 12 2009. 02 2009. 04 2009. 12 2010. 02 2010. 04 2010. 11 2011. 01 2011. 03 2011. 05 2011. 01 30,000
20,000 10,000 0
129°E 20' 130°E
16.00 15.50
201020092008200720062005200420032002200120001999199819971996199519941993199219911990
15.00 14.50 14.00 13.50 13.00
34.6 34.4 34.2
201020092008200720062005200420032002200120001999199819971996199519941993199219911990
34 33.8 33.6
25 20
1 2 3 4
0.33
Tsushima Warm currentDissolved
Oxygen
Sea surface salinity Sea surface temperature
0.75
0.01 PO2
-0.41 -0.52
NO2 NO3 SiO2
0.56
0.09 0.33 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 15
10 5
1 0.8 0.6 0.4 0.2 0 -0.2 -0.4 -0.6 -0.8 -1 0
1 0.8 0.6 0.4 0.2 0 33.4
33.2
100,000 90,000 80,000 70,000 60,000 50,000 40,000 30,000 20,000 10,000 0
0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0 -0.1 -0.2 -0.3 -0.4 -0.5
201020092008200720062005200420032002200120001999199819971996199519941993199219911990
400,000 350,000 300,000 250,000
2010 2011
2009200820072006200520042003200220012000199919981997199619951994199319921991199019891988198719861985
200,000 150,000 100,000 50,000 0
260,000 280,000
240,000 220,000 200,000 180,000 160,000 140,000 120,000 100,000
201020092008200720062005200420032002200120001999199819971996199519941993199219911990
8 7.5 7 6.5 6 5.5 5 4.5 4
201020092008200720062005200420032002200120001999199819971996199519941993199219911990
부산연안 미역 양식 생산 예측을 위한 장기 해양자료 분석 943
측된해류(유향/유속) 자료는거의존재하고있지않으며, 특히 관측해역부근에서의해류영향을살펴보기위한자료가장기 간존재하고있지않다. 따라서연구해역에서중요한역할을하 는쓰시마난류의장기변동경향을살펴보기위하여일본기상 청에서제공하는쓰시마난류세기의장기변동자료를활용하 였다. 쓰시마난류세기는동해 100 m 수심에서 10℃ 이상의면 적을환산하여지수로만든자료로써쓰시마난류의중심층인
100 m 부근해역의수온변화를통하여쓰시마난류의세기를
추정한자료이다. 일본기상청에서는본자료를 20년이상축적 하여시계열화하고있다.
결 과
부산연안 미역생산량 변동 경향
본연구에사용된 1991년 1월부터 2011년 12월까지통계청 국가통계포털의부산광역시미역생산량자료를활용한변동경 향은 Fig. 2와같다. 하지만, 월별미역생산량자료는출하기간 의상이함에의해정량적인의미는내포하고있지않으며, 이는 통계청제공의월별미역생산량자료가그월의생산을대표하 지않음을의미한다. 따라서월별미역생산량자료의사용에는 한계가있으며정량적인의미가있는연간축적된미역생산량 자료를사용하였다. 부산광역시에서의미역양식생산량은동 년하반기입식시기인 10월부터익년춘계수확기인 4월까지 생산량이나타났으며, 이들변동자료를해양기상자료와살펴 보기위해서매년생산량자료로환산하여살펴보았다(Fig. 3).
부산광역시의미역양식생산량은연간 8,000톤에서 58,000톤 까지연간변동이크게나타났으며, 특히 1991년은 58,000톤내 외로매우높은생산성을보였으며 2004년역시 47,000톤내외 로상대적으로높은생산량을보였다. 반면 1993년과 1996년
은미역양식생산량인 10,000톤이하로상대적으로매우낮은
생산량을보였으며대부분의연도에서미역생산량이 10,000-
30,000톤내외의규모로나타났다. 수온 변동 경향
1989년부터국립수산과학원에서제공하고있는인공위성수
온자료 (NOAA/AVHRR)는연속적인표층수온을표출하므로
이자료를이용하여연간수온변동경향을살펴보았다. 사용된 인공위성수온자료는 35.0-35.5°N, 129.0-129.5°E의격자내에 들어있는일일표면수온자료를 10월부터익년 4월까지평균 하여이용하였다(Fig. 4). 해상도는 1 km 내외이며, 일일이용자 료는약 300여개로서연간변동에사용된관측자료는 63,600 여개였다.
1990년부터 2010년까지인공위성표면수온의 10월에서익
년 4월까지연간평균변동경향은 Fig. 6과같다. 대부분연 간평균수온이 14.5-15.5℃ 내의분포를하였지만, 1990년과 1991년은상대적으로매우낮은수온(14.0℃ 내외)를보였고 1996년과 1998년은 15.5℃ 이상의수온을나타내었다(Fig. 5).
염분 변동 경향
국립수산과학원의정선해양관측자료중 207-01 정점의표층 Fig. 3. Annual accumulated production of Undaria pinnatifida in
Busan from 1990 to 2010.
Fig. 4. Target area using satellite surface temperature data.
Fig. 5. Temporal variation of mean water temperature obtained by satellite from October to April in the target area.
207-01
40'
60,000 50,000
201020092008200720062005200420032002200120001999199819971996199519941993199219911990
40,000 30,000 20,000 10,000
38N
36N
34N
126E 128E 130E
0 36' 48' 35°N
40'
40,000
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