국립공원 사운드스케이프 분석기법 연구

기경석,유지수,류훈재,정태준,김윤재,정승준,송한석,조우,장서일 한국환경생태학회 2019 한국환경생태학회 학술대회지 Vol.2019 No.1

멸종위기종 금개구리의 번식울음 특성 및 환경영향 요인 연구

기경석,김윤재,윤기상 한국환경생태학회 2017 한국환경생태학회 학술대회지 Vol.2017 No.2

리를 대상으로 번식울음 특성 및 번식울음에 영향을 미치는 환경요인을 규명하는데 그 목적이 있다. 연구대상지는 세종 시 세종중앙공원 예정지 장남평야이었다. 연구기간은 2017 년 6월 6일부터 8월 13일까지 총 70일간, 1,657시간이었다. 연구대상종은 금개구리와 참개구리이었다. 번식울음은 생물 음향 측정기기(Songmeter SM4)를 장남평야 중앙부 농수로 변에 설치하여 매시간당 10분씩 24시간 녹음하였다. 환경요 인 조사는 국가기후데이터센터(http://sts.kma.go.kr/)의 대전 지역 기상청 자료를 분석하였다. 분석항목은 ① 번식울음 주파수 특성, ② 일별 번식울음 변화 및 기상영향, ③ 일주기 울음 패턴 및 기상영향, ④ 번식울음에 영향을 미치는 환경요 인이었다. 연구결과는 다음과 같다. 첫 번째, 번식울음 주파수 특성 분석 결과 금개구리는 1~3kHz 영역에서 고른 분포를 보이 며 3kHz 이상의 영역에서 급격한 하강곡선을 보였다. 참개 구리는 0.5~1.5kHz 사이의 비교적 좁은 주파수 폭 내에서 큰 신호가 발생하고 1.5kHz 이상의 영역에서 완만한 곡선 을 그리며 낮아졌다. 참개구리의 중심주파수 분포의 피크가 금개구리보다 뾰족하였는데 이는 울음주머니(공명기)가 소 리를 증폭시키기 때문에 울음주머니가 없는 금개구리는 이 러한 피크가 형성되지 않아 넓고 평탄한 주파수 분포를 갖 는 것으로 판단되었다. 두 번째, 일별 번식울음 변화 분석 결과 6월 6일부터 8월 13일까지의 조사기간 동안 금개구리는 매일 고르게 8시간 내외의 번식울음 활동을 하였고 이 기간 중 7월 4일(4시간), 7월 11일(1시간), 7월 17일(3시간)에는 울음 시간이 적게 관측되었다. 참개구리는 동일 기간 중 중반부까지 번식울음 활동을 하다가 7월 21일부터는 울음활동이 거의 나타나지 않았다. 일별 번식울음 누적빈도와 일기상요인과의 상관관 계 분석결과 금개구리는 기온과는 유의미한 상관관계를 나 타내지 않았으며 평균 습도(p<0.000), 일강수량(p<0.000) 과 음의 상관관계를 나타내었다. 참개구리는 평균기온 (p<0.000), 평균습도(p<0.01)와 음의 상관관계를 나타내었 으며, 일강수량과는 유의미한 상관관계를 나타내지 않았다. 세 번째, 일별 번식울음 특성 분석 결과 금개구리는 18시 경 울음을 시작하여 21시까지 급격히 울음빈도가 증가하다 가 21시부터 03시까지 피크를 형성하고 00시에 울음빈도가 최고조에 달하였다. 이후 03시부터 04시까지 급격히 울음 빈도가 감소한 후 05시경 울음을 종료하는 패턴을 나타내었 다. 참개구리는 금개구리보다 늦은 21시경 울음을 시작하여 서서히 증가하다가 01시에 피크를 형성하고 04시까지 다시 감소하는 울음빈도 패턴을 나타내고 있었다. 일주기 번식울 음 패턴과 기상현황을 분석해보면 금개구리와 참개구리의 번식울음은 일몰 이후부터 새벽까지 어두운 기간에 집중적 으로 번식활동을 하고 있어 일사량이 가장 중요한 영향요인 이었고, 전반적으로 참개구리보다 금개구리의 울음빈도가 높게 나타났다. 네 번째, 번식울음에 영향을 미치는 환경요인 분석 결과 금개구리와 참개구리 번식울음은 온도와 습도에 의존적인 것으로 나타났으며 강우량에는 크게 의존하지 않는 것으로 나타났다. 온도의 경우 금개구리는 평균 24.8℃(최소 15. 7~최대 31.6℃)에서 참개구리는 평균 22.3℃(최소 15.5~ 최대 29.3℃)에 피크를 형성하는 것으로 통계적 유의성이 인정(t=9.443, p<0.000)되었다. 즉, 금개구리가 참개구리보 다 높은 온도에서 번식울음의 피크를 형성하는 것으로 나타 났다. 습도의 경우 금개구리와 참개구리 모두 습도가 증가 할수록 번식울음 빈도가 증가하는 경향을 나타내었으나 금 개구리(R2=0.64)가 참개구리(R2=0.36)보다 습도가 증가할 수록 좀 더 급격히 울음빈도가 증가하는 경향을 나타내었 다. 즉, 금개구리가 참개구리에 비해 습도에 더 민감한 것으 로 판단되었다.

도심지 열대야 및 빛공해에 의한 매미 울음 영향

기경석,김지연,윤기상,이재윤 한국환경생태학회 2016 한국환경생태학회지 Vol.30 No.4

지금까지 매미 울음에 영향을 미치는 환경요인에 관한 연구는 많지 않으며 특히 야간에 우는 매미에 대한 이해는 매우 부족한 상황이다. 따라서 본 연구는 도심지 열대야 및 빛 공해가 매미 울음에 영향을 미치는지 밝히는데 그 목적이 있다. 연구대상지는 서울시 서초구 아파트단지와 원주시 치악산국립공원이었다. 연구 대상종은 여름철 우점종 인 참매미와 말매미를 선정하였다. 매미 울음은 7~8월 사이에 아파트단지는 25일간, 치악산은 14일간, 매일 24시간 녹음하였다. 매미 울음에 영향을 미치는 환경요인은 기온, 강수량, 습도, 일조량을 선정하였다. 통계분석은 시간당 울음, 24시간 울음, 야간 울음(21:00~04:00)의 세 가지 항목과 기상요인과의 상관관계를 분석하였다. 분석 결과 첫 번째, 참매미는 아침 여명기에 울음을 시작하고 이른 아침에 울음의 피크를 이루며, 말매미는 오전과 오후에 울음의 피크를 형성하고 저녁 여명기에 울음을 멈추어 두 종간 울음 패턴의 차이가 있었다. 두 번째, 참매미는 말매미가 본격적으로 울기 시작하면 울음 빈도가 낮아져 종간 영향을 미칠 가능성이 높은 것으로 나타났다. 세 번째, 참매미와 말매미 울음과 기상요인과의 상관관계 분석결과, 두 종 모두 기온이 높을수록 많이 울고 비가 오는 날은 적게 우는 경향을 나타내었다. 네 번째, 야간으로 한정해 보았을 때, 말매미는 야간의 온도가 높을 때(24℃~30℃, 평균 27℃) 우는 데 반해, 참매미는 기상요인과는 상관관계를 나타내지 않았다. 그러나 참매미는 조명이 있는 지역에서만 야간에 울고 있어 빛공해가 원인으로 추정되었다. Environmental factors that affect the singing of cicadas have not been studied extensively, especially those affecting the cicadas' singing during the nighttime. Therefore, the objective of this study is to identify the effects of tropical night and light pollution on the cicadas' singing in a downtown area. The study sites were an apartment complex in Seocho-gu, Seoul, and the Chiaksan National Park in Wonju-si. The study subjects were Hyalessa fuscata and Cryptotympana atrata, which are the dominant species in Korea during summer. Cicada songs were recorded 24 hours a day, every day. The recording period was between July and August, lasting 25 days at the Seoul site and 14 days at the Chiaksan National Park. Temperature, precipitation, humidity, and amount of sunshine were selected as the environmental factors that potentially affect the cicadas' singing. Statistical analyses included correlations of meteorological factors with the cicadas' singing per hour, per 24 hours, and at nighttime (21:00~04:00). The results showed that: 1) H. fuscata began singing during the dawn hours, and the singing increased in intensity early in the morning. C. atrata's singing reached its peak in the morning and afternoon, ceased during sunset hours, thereby exhibiting a difference in the singing pattern of the two species. 2) The frequency of singing by H. fuscata decreased when C. atrata began to sing intensively in numbers, thereby exhibiting interspecific influence. 3) The results of the correlation analysis between meteorological factors and the singing of H. fuscata and C. atrata showed that both species tended to sing more when the temperature was higher and sang less on rainy days. 4) When limited to nighttime only, C. atrata showed a tendency of singing when the nighttime temperature was high (24–30°C, average 27°C), whereas H. fuscata did not show a correlation with meteorological factors. However, since H. fuscata sang during the night in areas with artificial lighting, it was concluded that its singing was due to light pollution.

Goal 7 - 모두를 위한 적정한 가격의 신뢰성 있고 지속가능한 현대적 에너지에 대한 접근성 강화

기경석 한국국제협력단 2015 연구보고서 Vol.- No.-

북한산국립공원 둘레길 소리환경 영향요인

기경석 한국환경생태학회 2017 한국환경생태학회 학술대회지 Vol.2017 No.2

국립공원은 자연자원 보전과 동시에 탐방객의 자연체험 극대화를 위해 음환경을 보호해야 한다. 그러나 우리나라 국립공원은 대도시와 접해있어 유입되는 소음의 양이 크며 도시로부터 떨어져 있다고 하더라도 관통도로 및 인접도로 에 의해 소음의 영향을 받고 있다. 이에 본 연구는 대도시와 접해 있는 북한산국립공원을 대상으로 탐방로의 소리환경 현황을 파악하고 환경영향 요인을 분석하였으며, 나아가 소 리환경을 고려한 탐방로 유형을 구분해보고자 하였다. 탐방로의 소리환경 특성을 파악하기 위해 Sound Quality 지표는 소음(Decibel) 이외에 독일 Zwicker에 의해 제안된 심리음향 변수 중 Loudness, Roughness, Sharpness, Tonality 를 선정하였다. 환경요인은 기존 문헌을 토대로 도로로부터 의 거리, 토지피복비율, 토지이용, 수계로부터의 거리, 해발 고, 자연성, 식생유형, 층고, 건폐율을 선정하였다. 연구대상 지는 북한산국립공원 둘레길(64km, 21개 노선) 중 서울시내 5개 구간(3~7구간) 약 15km이었다. 조사일시는 2017년 5월 2일, 28일이었다. 탐방로 음향요인은 현장조사를 통해 음향측정장비(SQuadriga, Germany)를 머리에 장착하고 탐 방로를 일정한 속도로 걸으며 소리를 녹음하고 소음강도(dB) 를 측정하였다. 위치정보는 GPS추적 app(rambler)을 이용하 였다. 음향분석은 ArtemiS 5.01을 이용하였고, 환경요인은 서울시 도시생태지도와 수치지도를 이용하여 분석하였다. 탐방로의 Sound Quality 요인과 환경요인과의 상관관계 분석 결과 decibel, Loudness는 해발고, 도로거리, 수계거 리, 투수포장율, 녹지율, 층위별 식피율(교목, 아교목, 관목, 초본)과는 부의 상관관계(p<0.01)를 나타내었고, 건폐율, 불투수포장율과는 정의 상관관계(p<0.01)를 나타내었다. 즉 조사구간이 도심으로부터 멀리 떨어져서 해발고가 높고, 도로로부터 멀리 떨어질수록 소음의 강도는 약하고, 도심으 로부터 가까울수록 소음강도는 증가하는 것으로 나타났다. Roughness는 평균층수, 건폐율과는 부의 상관관관계 (p<0.01)를 나타내었고, 수계거리, 관목식피율과는 정의 상 관관계(p<0.01)를 나타내었다. Roughness는 해발고가 높 은 자연지역을 통과하더라도 도심지로부터의 배경소음이 강할 경우 높게 나타났다. Sharpness는 해발고, 수계거리, 평균층수, 불투수포장율, 투수푸장율과는 부의 상관관관계 (p<0.01)를 나타내었고, 도로거리, 녹지율, 식피율(교목, 아 교목, 관목, 초본)과는 정의 상관관계(p<0.01)를 나타내었 다. 이는 산림지역이 고주파수의 야생조류의 소리가 많이 나타내고 있기 때문에 이러한 경향이 나타나는 것으로 판단 되었다. Tonality는 해발고, 도로거리, 수계거리, 녹지율, 식 피율(교목, 아교목, 관목, 초본)과는 부의 상관관관계 (p<0.01)를 나타내었고, 평균층수, 건폐율, 불투수포장율과 는 정의 상관관계(p<0.01)를 나타내었다. 탐방로의 소리등급 구분을 위해 요인분석과 군집분석을 실시하였다. 12개의 변수와 757개의 조사구간에 대한 요인분 석을 시행한 결과 고유값(eigenvalue) 1 이상인 인자가 모두 4개 추출되었다. 탐방로 소리환경등급 구분은 요인분석에서 얻어진 4개 요인점수를 기준변수로 군집분석(K-means clustering)을 시행하였다. 탐방로 소리환경등급을 5개로 군 집분석한 결과 등급 1은 조용한 산림구간, 등급 2는 조용한 산지내 건축구간, 등급 3은 소음이 유입되는 산지구간, 등급 4는 소음이 있는 도심구간, 등급 5는 소음이 강한 도로구간으 로 구분되었다.

대도시 외곽지역 논경작지의 토지이용 및 피복변화에 따른 온도 변화모형 연구

기경석,이경재,Ki, Kyong-Seok,Lee, Kyong-Jae 한국조경학회 2009 韓國造景學會誌 Vol.37 No.1

본 연구는 도시미기후 측면에서 냉섬 역할을 하는 논경작지의 대규모 택지개발로 인한 도시기온 변화량를 분석하여 논경작지 보존을 위한 기초자료를 제공하고 도시온도 상승을 줄일 수 있는 방안을 제시하고자 하였다. 인천시 부평구와 부천시의 개발 전 후 토지피복 변화를 분석하기 위해 1989년 5월 17일과 2000년 5월 7일 위성영상을 산림, 초지 및 식재지, 논경작지, 나지, 시가화 지역을 구분하여 분석한 결과, 기존 인천시 부평구와 부천시 중앙에 넓게 분포하고 있던 논경작지 대부분이 신도시 건설로 인해 시가화 지역과 개발 중인 나지로 변한 것으로 분석되었다. 토지피복변화 유형별 지표면 온도 변화 현황 분석 결과, 지표면 온도가 높아진 주요 유형은 논경작지에서 나지로 변화된 유형($+1.4939^{\circ}C$), 논경작지에서 시가화 지역으로 변화된 유형($0.9356^{\circ}C$)이었다. 논경작지 토지이용 변화에 따른 온도 변화 영향요인을 분석하기 위해 논경작지 변화지역을 대상으로 블록별 평균 지표면 온도차를 분석한 결과, 1989년 세부 연구대상지는 논경작지였기 때문에 $19{\sim}20^{\circ}C$ 사이의 균일한 온도분포를 나타낸 반면, 시가화 지역으로 변한 2000년 블록별 지표면 온도는 $19.1{\sim}23.9^{\circ}C$로 온도편차가 크고 분포가 다양하게 나타나고 있었다. 논경작지 토지이용 변화에 따른 도시기온 변화 원인 분석을 위해 지표면 온도 변화량과 도시기온 변화 영향요인간 상관관계를 분석한 결과, 녹지율 상관계수는 -0.662로 강한 음의 상관관계를 보였으며, 건폐율, 불투수포장율, 용적율은 지표면 온도 변화량과 상관계수가 +0.231, +0.226, +0.123으로 통계적 유의성이 인정되지 않았다. 논경작지 토지이용 변화에 따른 지표면 온도 변화모형을 구축하기 위해 녹지율을 독립변수로 지표면 온도 변화량을 종속변수로 한 회귀분석을 실시한 결과, 기존 논경작지에서 시가화 지역으로 변화할 경우 녹지율 및 불투수포장율이 0%라 가정할 때 $+3.889^{\circ}C$의 온도 상승이 예상되며 녹지율이 10% 증가할 때마다 $+3.889^{\circ}C$에서 $-0.430^{\circ}C$ 만큼 온도저감 효과가 있는 것으로 분석되었다. The purpose of this study is to understand the scale of temperature change following large-scale urban developments in paddy fields to present possible measures to preserve suburban area paddy fields and to lower the scale of temperature increase after developing paddy fields in urban areas. The study was conducted in Bupyeong and Bucheon of Incheon Metropolitan City. The satellite image($1989{\sim}2000$) before and after the development of old paddy fields were used to analyze the land surface temperature changes according to the land use types. Building coverage, green coverage, non-permeable pavement coverage, and floor area ratio(FAR) were selected as the factors that influence urban temperature changes and the temperature estimation model was constructed by using correlation and regression analyses. The before and after satellite images of Bupyeong and Bucheon were classified into forests, greens and plantations, paddy fields, unused lands, and urban areas. The results indicate that most of the paddy fields that existed in the center of Bupyeong and Bucheon were converted into unused lands which were undergoing construction to become new urban areas. The difference between the surface temperatures of May 17th, 1989 and May 7th, 2000 was analyzed to reveal that most land converted from paddy fields to unused lands or urban areas saw an increase in surface temperature. Han River was used as a comparison to analyze the average surface temperature changes($1989{\sim}2000$) in former paddy fields. The scale of temperature changes were: $+1.6697^{\circ}C$ in urban parks; $+2.5503^{\circ}C$ in residential zones; $+2.9479^{\circ}C$ on public lands, $+3.0385^{\circ}C$ in commercial zones, and $+3.1803^{\circ}C$ in educational zones. The correlation between building coverage, green coverage, non-permeable pavement coverage, or floor area ratio(FAR) and surface temperature increases was also analyzed. The green coverage to temperature increases, but building coverage, non-permeable pavement coverage, and floor area ratio(FAR) had no statistically significant temperature increases. The factors that influence urban temperature changes were set up as independent variables and the surface temperature changes as dependent variables to construct a surface temperature change model for the land use types of former paddy fields. As a result of regression analysis, green coverage was selected as the most significant independent variable. According to regression analysis, if farmland is converted into an urban area, a temperature increase of $+3.889^{\circ}C$ is anticipated with 0% green coverage. The temperature saw a decrease of $-0.43^{\circ}C$ with every 10% increase of green coverage.

계곡산개구리번식울음의생물음향학적특성에관한첫보고a

기경석,김지연,강지현,이혁제,이재윤 한국환경생태학회 2015 한국환경생태학회 학술대회지 Vol.2015 No.2

계곡산개구리는 2000년 형태적, 유전형질 분석결과를 토 대로 Rana속 유사종과 비교한 결과 별종으로 확인되어 계 곡산개구리로 명명되었다. 계곡산개구리는 주로 산간 계곡 하천의 돌 밑에서 월동하며, 번식기가 되면 웅덩이로 이동 하거나 계곡 물속에 잠겨 있는 바위나 계곡 가장자리에 다 수의 끈적끈적한 알덩어리를 붙여 산란한다. 국내 산개구리 류는 북방산개구리, 한국산개구리, 계곡산개구리 3종이 있 으나 계곡산개구리의 번식울음에 대한 연구는 미흡한 실정 이다. 따라서 본 연구는 계곡산개구리 번식울음의 일주기 및 시간주기 특성을 밝히는데 그 목적이 있다. 연구대상지는 치악산국립공원 구룡계곡 본류의 암반위 물울덩이로 하였다. 계곡산개구리 종 동정은 수컷 성체의 외형적 특징, 알의 특징, 올챙이 DNA 유전적 분석 3단계에 걸쳐 확인하였다. 성체의 외형 및 알 특징은 기존 문헌을 참고하여 현장에서 동정하였으며, 올챙이 DNA 유전적 분 석은 물웅덩이 내 올챙이를 채집하여 DNeasy Blood & Tissue Kit (Qiagen)를 이용하여 genomic DNA를 추출한 후, 미토콘드리아 cytochrome oxidate subunit I (COI) 유전 자 (641bp)를 증폭하여 nucleotide 데이터베이스(NCBI Genbank)에서 기존에 알려진 Rana속의 COI 염기서열과 함께 DNA 분자계통수 분석 (Neighbor joining method)을 시행하였다. 또한, 번식울음 녹음은 Idam PRO U11 Digital voice recorder를 이용하여 번식울음이 시작하기 전부터 종 료시까지 24시간 녹음하였다. 연구기간은 2015년 2월부터 3월까지이었다. 계곡산개구리 울음의 음향학적 특성은 울음의 우점주파 수를 분석하여 북방산개구리와 차이가 있는지 비교하였다. 계곡산개구리 울음의 일주기 및 시간주기 특성은 Adobe Audition CC (version 6.0)을 이용하여 1시간을 10분 단위로 구분한 후 울음 유무에 따라 점수화한 뒤 기상요인(기상청 국가기후자료센터, sts.kma.go.kr)과 상관관계분석을 실시하 였다. 이를 위한 통계분석은 IBM SPSS Statistics(Version 23) 프로그램을 이용하였다. 계곡산개구리 종 동정 결과, 생체는 발가락 끝이 둥글지 않으며, 물갈퀴가 매우 발달되어 있음을 확인할 수 있었다. 또한 턱 밑에 울음주머니가 없었고 앞다리 첫 번째 발가락 에 포접돌기가 있어 북방산개구리와는 구별되었다. 알은 바 위나 계곡 가장자리에 있는 돌 등에 서로 엉겨 붙어 있고, 작고 단단한 것을 특징으로 동정하였다. 올챙이 DNA 유전 적 분석 결과 각각의 북방산개구리, 계곡산개구리, 한국산 개구리의 명확한 계통 분기(clade)를 확인하였으며, 기존 데 이터베이스에서 동정된 종과 DNA 염기서열이 일치함을 확 인함으로써 분자유전학적인 방법을 통해 계곡산개구리 종 임을 판별하였다. 계곡산개구리와 북방산개구리의 우점주파수 비교분석결 과, 계곡산개구리 제1우점주파수는 최소 474Hz에서 최대 775Hz였고, 평균 637Hz이었다. 북방산개구리 제 1우점주 파수는 최소 609Hz에서 최대 844Hz였고, 평균 713Hz이었 다. 계곡산개구리 제 2우점주파수는 최소 1119Hz에서 최대 1543Hz였고, 평균 1273Hz이었다. 북방산개구리 제 2우점 주파수는 최소 1219Hz에서 1688Hz였고, 평균 1430Hz이 었다. 이러한 결과를 비교해 보면 제1우점주파수, 제2우점 주파수 모두 계곡산개구리가 북방산개구리보다 낮게 나타 났음을 확인할 수 있었다. 계곡산개구리 번식울음 기간은 3월 20일 오전 10시에 시 작해서 4월 5일 오전 7시에 종료되어 총 기간은 17일이었30 기경석 ․ 김지연 ․ 강지현 ․ 이혁제 ․ 이재윤 한국환경생태학회 학술대회논문집 25(2) 2015 다. 울음기간 중 3월 24일, 3월 26일은 울지 않았고, 3월 23일, 3월 25일은 거의 울지 않았다. 가장 활발히 운 기간은 3월 21일, 4월 1일, 4월 3일, 4월 4일이었다. 국내 산개구리 류의 기존 연구에 의하면 북방산개구리는 13시에서 14시, 18시에서 23시까지 두 번의 울음 피크를 이룬다고 하였으 나, 본 연구결과에 의하면 계곡산개구리 울음은 09시를 기 점으로 급격히 상승하였으며 13시부터 16시까지 피크를 이 루다가 22시까지 점진적으로 감소하였다. 또한 23시부터 09시까지는 급격히 감소하는 추세를 보였다. 일 울음 누적점수와 기상요인간 상관관계 분석결과, 평 균기온, 최고기온과 일최저기온이 번식울음과 고도 양의 상 관관계를 나타내었고, 일강수량, 평균습도 및 일조량과는 상관관계를 나타내지 않았다. 계곡산개구리의 시간대별 누 적울음과 기상 요인간 상관관계 분석결과, 기온과 습도와는 양의 상관관계, 일조량과는 음의 상관관계를 나타냈으며 강 수량과는 상관관계가 나타내지 않았다. 이상의 내용을 종합해 보면 계곡산개구리는 겨울이 끝나 는 이른 봄철에 가장 먼저 번식울음을 시작하는 양서류이면 서 17일 정도의 짧은 기간에 폭발적으로 번식하는 Explosive breeder의 유형에 속하였다. 단 짧은 번식기간임에도 불구 하고 이른 봄철이기 때문에 영하로 내려가는 시기에는 울음 을 멈추어 기온이 번식울음에 영향을 미치는 것으로 나타났 다.

매미 울음 시작 및 종료에 영향을 미치는 환경요인

기경석 ( Kyong-seok Ki ),이재윤 ( Jae-yoon Lee ),김윤재 ( Yoon-jae Kim ),김종섭 ( Jong-sup Kim ),성찬용 ( Chan-yong Sung ),윤기상 ( Ki-sang Yoon ) 한국환경생태학회 2016 한국환경생태학회 학술대회지 Vol.2016 No.2

본 연구는 여름철 도심지에 서식하는 매미류의 울음 시작및 종료에 영향을 미치는 환경요인을 밝히는데 그 목적이 있다. 연구대상지는 서울시 서초구 신반포한신7차아파트단지와 경기도 고양시 일산동구 호수마을2단지 현대아파트로 선정하였다. 연구기간은 2015년 7월 말부터 8월 말까지 2개월간 진행하였다. 연구대상종은 여름철 도시녹지에서 주로번식울음을 내는 참매미, 말매미, 유지매미를 선정하였다. 매미 울음 녹음은 Idam PRO U11 Digital Voice Recorder를 이용하여 매일, 24간 녹음하였다. 녹음장비는 아파트 단지내 녹지를 향하게 설치하였고 설치 높이는 약 2.5m이었다. 녹음 파일 유형은 MP3, 샘플 속도는 44100Hz로 세팅하였고, 마이크는 녹음기에 내장된 10㎜지향성 마이크 2대에 윈드스크린을 장착하였다. 환경요인은 기상청(http://www.kma.go.kr)의 기온, 강수량, 습도, 일조량 자료를 분석하였다. 매미 울음 분석방법은 참매미, 말매미는 5분단위로 울음유무를 점수화하여 1시간당 누적 울음점수를 산출하였고, 별도로 울음 횟수를 셀 수 있는 말매미, 유지매미는 1시간당울음 횟수를 분석하였다. 연구내용은 매미류 울음의 일주기패턴 분석, 매미 울음의 시작 및 종료 시간 차이, 매미 울음의 시작 및 종료에 영향을 미치는 환경요인의 3단계로 실시하였다. 연구결과는 다음과 같다. 매미 울음의 일주기 패턴 분석결과 참매미는 일출과 동시에 일제히 울음을 시작하였고 06시경 울음의 피크에 도달하였다가 서서히 울음 빈도가 낮아졌다. 말매미는 울음 시작 시간은 일정하지 않으나 약 10시경 울음의 피크에 도달하였고 일몰과 동시에 일제히울음을 종료하였다. 유지매미는 참매미나 말매미에 비해 울음 빈도가 낮았으며, 07시경부터 울음을 울기 시작하다가 18시경 울음이 피크에 도달하였고 일몰 이후 20시에서 22시 사이에 울음을 종료하였다. 매미 울음의 시작 및 종료시간 분석 결과 참매미는 평균5시 21분에, 말매미는 7시 40분에 울음을 시작하여 참매미가 말매미보다 평균 2시간 19분 먼저 울음을 시작하였다 (p<0.000). 울음 종료는 참매미는 평균 18시 31분, 말매미는 평균 19시 51분으로 말매미가 참매미보다 평균 1시간 20분 늦게 울음을 종료하였다(p<0.000). 매미 울음의 시작 및 종료에 영향을 미치는 환경요인 분석 결과 울음 시작의 경우 참매미는 일출과 양의 상관관계(p=0.029)를 나타내었고, 최저기온과 음의 상관관계(p<0.000)를 나타내었다. 울음 종료의 경우 말매미는 일출과 상관관계를 나타내지 않았고, 평균기온(p=0.029) 및 최저기온(p=0.026)과 음의 상관관계를 나타내었다.

야생조류 새벽 지저귐 개시에 영향을 주는 환경요인과 종간 차이

기경석 ( Kyong Seok Ki ),홍석환 ( Suk Hwan Hong ),김지연 ( Ji Youn Gim ) 한국환경생태학회 2015 한국환경생태학회지 Vol.29 No.3

본 연구는 야생조류의 새벽 지저귐 시작시간에 영향을 미치는 환경요인과 종간 차이를 밝히는데 그 목적이 있다. 음성녹음은 봄철(2014년 4월~7월) 번식기 동안 일출 2시간 전에 시작하여 매일 2시간씩 실시하였다. 녹음된 소리는 분석 프로그램(Adobe Audition CC)을 이용하여 소노그램 패턴 확인을 통해 종을 구분하고 종별 지저귐 개시 시간을 분석하였다. 야생조류 지저귐 시작시간과 환경요인 및 종간차이 분석을 위해 한국 기상청으로부터 기상자료(일강수량, 율리안일, 일출시간, 월출시간, 온도, 여명시간)를 구하였다. 연구결과, 일강수량과 월출시간을 제외한 모든 환경요인이 야생조류의 지저귐 개시 시간과 상관관계가 있음을 확인하였다. 또한 야생조류 종간 지저귐 개시 시간에 차이가 있었다. 야생조류는 지저귐 개시 시간 차이에 따라 3개 그룹(일찍 일어나는 새, 중간에 일어나는 새, 늦게 일어나는 새)으로 구분되었다. 꿩과 노랑턱멧새는 일찍 일어나는 새 그룹에 속하였고, 딱따구리류는 늦게 일어나는 그룹에 속하였다. 본 연구는 한국의 야생조류를 대상으로 지저귐 개시 시간에 대한 우선순위를 밝힌 최초의 논문이라는 데서 의미가있다. 그러나 왜 종별로 지저귐 개시 시간에 차이가 나는지에 대해서는 후속 연구가 필요하다. This study aims to identify the difference in the starting time of the dawn chorus of different species of birds and related environmental conditions. For this study, the bird songs were recorded every 2 hours a day starting from 2 hours before sunrise for a whole spring season (from April to June, 2014) in Korea. The recorded sounds were analyzed to find the starting time of each species’ song by sonogram pattern using a sound analyzing program (Adobe Audition CC). To analyze the relationship between the environmental conditions and the time of the birdsong of each species, we collected the data of environmental conditions: daily precipitation, Julian date, time of sunrise and moonrise, temperature data and twilight timefrom the Korea Meteorological Office. As a result of this study, it was found that there are several statistical correlationbetween the starting time of the birdsong and environmental conditions (every environmental condition except daily precipitation and time of moonrise). Also, the difference of the starting time among each species were identified. The species were divided into 3 groups (early, mid and late) by their wake-up time. Ring-necked pheasant and yellow-throated bunting were categorized as ‘Early’ group and all woodpeckers were categorized as‘Late’ group. This study is significant as it first presented a classification of wild birds in Korea by the starting time of their dawn chorus. However, further studies are required to identify why each species to do their dawn singing at different times.

도심지열대야및빛공해에의한매미울음영향a - 서울시아파트단지녹지를사례로-

기경석,김지연,윤기상 한국환경생태학회 2015 한국환경생태학회 학술대회지 Vol.2015 No.2

본 연구는 도심지 열대야 및 빛 공해가 매미 울음에 영향 을 미치는지 밝히는데 그 목적이 있다. 연구대상지는 열대야 및 빛공해 영향이 심한 서울시 서초 구 신반포한신7차아파트단지 녹지 공간으로 선정하였고, 대조구는 자연지역인 원주시 치악산국립공원을 대상으로 하였다. 연구기간은 2015년 7월 말부터 8월 말까지 2개월간 진행하였다. 연구 대상종은 여름철 도심녹지 내 우점을 차 지하고 있는 참매미와 말매미를 대상으로 하였다. 매미 울음 녹음은 Idam PRO U11 Digital Voice Recorder 를 이용하여 24간 동안 매일 녹음하였다. 녹음장비는 두 지 역 모두 매미가 활발히 우는 곳으로 실험구는 도심지 아파트 단지 내 야간 조명이 녹지를 비추는 지역, 대조구인 치악산 국립공원은 구룡계곡 내 야간 조명이 없는 지역에 설치하였 다. 녹음 파일은 MP3, 320kbps로 세팅하였고, 마이크는 녹음 기에 내장된 10mm 지향성 마이크 2대에 윈드스크린을 장착 하였다. 기상청(http://www.kma.go.kr)의 자료를 이용하여 매미 울음에 영향을 미치는 환경요인인 기온, 강수량, 습도, 일조량을 분석하였다. 통계분석은 세 단계에 걸쳐 실시하였다. 첫 번째는 참매 미와 말매미의 울음 일주기 분석을 위해 5분단위로 울음 유무를 점수화하여 누적점수로 울음패턴을 분석하였다. 두 번째는 매미 울음에 영향을 미치는 환경요인을 분석하기 위해 24시간 매미 울음 자료와 환경요인과의 상관관계를 분석하였다. 24시간 매미 울음 자료와 환경요인과의 상관관 계는 1시간 단위 울음 점수와 24시간 단위의 울음 점수의 두 가지 항목을 가지고 기상요인과 통계분석을 실시하였다. 세 번째는 열대야 및 빛 공해에 의한 영향을 파악하기 위해 야간시간(21시~04시)에 한정하여 환경요인과의 상관관계 를 분석하였다. 연구결과는 다음과 같다. 첫째, 도심지역 참매미와 말매미의 울음 주기는 명확한 차이가 나고 있었다. 참매미는 일출 전 아침 시민박명 전후 에 울음을 시작하였고 06시에서 10시 사이에 울음의 피크 를 이루다가 서서히 빈도가 낮아졌다. 말매미는 참매미보다 평균 2시간 20분 후인 7시 40분 전후로 울음을 시작하였고 09시에서 19시까지 지속적으로 울다가 일몰 후 저녁 시민 박명에 반응하여 급격히 울음을 멈추었다. 또한, 말매미의 울음이 피크를 이루는 시점부터 참매미의 울음이 줄어들고 있어 참매미는 말매미의 울음에 의해 영향을 받는 것으로 판단되었다. 둘째, 매미 울음은 대부분의 기상요인에 의해 영향을 받 는 것으로 나타났다. 1시간 단위의 울음 점수와 기상요인과 의 상관관계 분석 결과, 참매미와 말매미 모두 기온, 일조량 과는 고도의 양의 상관관계를 나타내어 온도가 높고 일조량 이 많을수록 매미가 활발히 우는 경향을 보이는 것으로 나 타났다. 강수량과 습도와는 고도의 음의 상관관계를 나타내 어 비가 많이 올수록 매미가 우는 시간은 작아지는 것을 확인할 수 있었다. 24시간 단위 울음 점수와 기상요인과의 상관관계 분석 결과는 참매미와 말매미가 다른 결과를 보였다. 참매미는 일평균기온, 일최고기온 및 일최저기온에서 고도의 양의 상관관계를 나타내었고, 일강수량과는 고도의 음의 상관관계를 나타내었다. 말매미는 일평균기온과 일최고기온 및 일조량과는 고도의 양의 상관관계를 나타내었으나, 최소기 온과는 상관관계를 나타내지 않았고, 일강수량, 평균습도 와는 고도의 음의 상관관계를 나타내었다. 즉, 참매미는 온 도와 전반적으로 상관관계를 나타낸 반면 말매미는 평균 이상의 높은 온도에 주로 반응하여 울음을 우는 것으로 판 단되었다. 셋째, 야간 동안 매미의 울음에 영향을 미치는 환경요인 을 분석한 결과, 참매미는 기온, 강수량, 습도 그리고 전운량 의 기상요인과는 상관관계가 나타나지 않았고, 말매미는 기 온과 고도의 양의 상관관계를 나타냈다. 이상의 결과로 보 았을 때, 말매미는 도심지역 야간 기온이 높아졌을 때 울음 을 우는 것으로 판단되었다. 야간에 말매미가 울음을 우는 기온은 최저 24℃에서 최고 30℃, 평균 27℃로 나타났는데 열대야의 기준 온도가 밤 최저기온 25℃이상인 날임을 고 려할 때 여름철 열대야 현상이 나타날 경우 야간에 말매미 가 울 가능성이 높을 것으로 판단되었다. 참매미는 야간 기상요인과 상관관계를 나타내지 않아 다 른 요인에 의해 울음을 우는 것으로 유추해 볼 수 있다. 이를 확인하기 위해 치악산국립공원의 참매미 울음 패턴과 비교한 결과, 자연 지역의 참매미는 야간에 울지 않는 것으 로 나타났다. 앞서 참매미의 24시간 울음 패턴으로 보았을 때 여명기의 햇빛에 반응하여 울음을 시작하여 빛은 참매미 의 울음 시작하게 하는 가장 중요한 요인으로 볼 수 있다. 또한 서초구 아파트 단지의 경우 사방이 아파트 단지 건물 에 의해 막혀 있어 도로로부터의 차량 소음에 의한 영향이 매우 적은 지역으로 저녁 8시경부터 새벽 5시까지 가로등이 녹지를 밤새 비추고 있어 빛에 민감한 참매미가 야간조명의 영향을 받아 우는 것으로 판단되었다. 이상의 연구결과를 종합해 보면 다음과 같다. (1) 참매미 는 아침 여명기에 울음을 시작하고 이른 아침에 울음의 피 크를 이루며, 말매미는 오전과 오후에 울음의 피크를 형성 하고 저녁 여명기에 울음을 멈추어 두 종간 울음 패턴의 차이가 있었다. (2) 참매미는 말매미가 본격적으로 울기 시 작하면 울음 빈도가 낮아져 종간 영향을 미치는 것으로 나 타났다. (3) 참매미와 말매미 울음과 기상요인과의 상관관 계 분석결과, 두 종 모두 기온이 높을수록 많이 울고 비가 오는 날은 적게 우는 경향을 나타내었다. (4) 야간으로 한정 해 보았을 때, 말매미는 야간의 온도가 높을 때 우는 경향을 나타내었고, 참매미는 기상요인과는 상관없는 것으로 나타 나 빛 공해에 의해 울음을 우는 것으로 판단되었다.