민물가마우지의 생태적 영향 파악 및 관리대책 수립 연구|RISS 상세보기

국문 초록 (Abstract)

제1장 민물가마우지의 생태적 특성 및 개체군 현황 파악
제1절 민물가마우지의 생태적 특성
● 얼가니새목(Suliformes) 가마우지과(Phalacrocoracidae)에 속하는 민물가마우지Phalacrocorax carbo는 전세계적으로 분포하는 대표적인 바닷새 중 하나로, 각 지역별로 유전적으로 다양한 아종으로 분화함.
● 몸길이는 약 77-100cm, 날개길이는 121-160cm로 알려져 있음. 몸무게는 약 2.6-3.7kg로, 크기와 몸무게는 수컷이 암컷보다 각 약 5-10% 크고 20% 무거운 것으로 알려져 있음
● 잠수성 수조류에 속하는 민물가마우지는 수중을 해엄치며 해당 수계에 서식하는 다양한 어류를 먹이로 삼음. 국내의 경우, 강준치, 꺽지, 끄리, 잉어, 살치, 배스, 블루길, 메기, 미꾸리, 붕어, 피라미, 누치 등을 먹이로 삼은 사례가 기록되어 있음
● 민물가마우지의 비행속도는 약 50-93km/h이며, 다른 잠수성 수조류에 비해 방수가 잘 안되는 깃과 이를 통한 낮은 부력으로 쉽게 잠수할 수 있음
● 잠수 중 이동 속도는 약 1.51m/sec로 알려져 있으며, 한번의 잠수로 수중에서 머물 수 있는 시간은 약 21-51초임. 이 때 낼 수 있는 힘은 약 31.4 W/kg, 수중 이동에 소모되는 에너지 비용은 약 19.1J/kg·m로 평가되어 있음
● 체온 항상성은 첫 먹이활동을 위한 잠수 후 1시간동안 유지되며, 이후 체온은 분당 0.14℃ 씩 감소함
● 수컷 민물가마우지는 번식기 동안 강한 세력성을 띄며, 암수 간 강한 짝맺음(Pair-bond)이 형성되어, 사회적 일부일처제 번식체제를 보임. 이 중 일부는 이후 다음 연도 번식기 때 다시 짝을 맺는 사례도 있음
● 민물가마우지는 번식성공시 다음 연도 번식기 때 기존 번식지로 다시 찾아오는 서식지 충실도(site fidelity)를 보이며, 해양 무인도서나 담수계내의 섬이나 수변 등에서 집단 번식을 함?집단 번식 규모는 지역 및 아종 단위에서 다양하게 나타나며, 미국의 경우, 번식 지역당 평균 약 117개에서 9,000개가 넘는 둥지 규모까지도 나타난 사례가 있음. 따뜻한 지역의 개체군일수록 번식 시기가 이르며, 늦은 2월에서 3월부터 짝맺음이시작됨
● 유럽 및 미국의 경우 첫 클러치 형성은 4월 말부터 7월 초 사이에 이루어지며, 이른 시기에 번식 실패한 경우, 해당 번식기 내에 재번식을 시도하는 경우도 있음
● 1993-1995년간 독일 킴제호(Chiemsee)에서 수행된 월동기 민물가마우지의 일일 먹이 소모량 평가는 야생개체(몸무게 약 2,122g)와 포획되어 새장에 안전히 생활하는 개체(몸무게 약 2,079g)로 나누어 수행됨
● 야생 개체는 월동기 동안 평균적으로 2,094±174KJ/day의 일일 에너지 소모량을 보였으며, 새장 개체는 평균 1,325±130KJ/day의 에너지 소모량을 보임. 야생개체 및 새장개체의 월동기 중 일일 먹이소모량은 각각 539g/day, 341g/day로 평가됨
● 우리나라의 경우, 팔당호에서 서식하는 민물가마우지를 이용한 먹이섭취 연구가 이루어진 적이 있음. 해당 연구에서는 번식기 중 민물가마우지의 일일 먹이소모량은 성조 약 700-750g/day, 유조 약 500-700g/day로 평가됨. 또한 3개월간 번식쌍이 섭취하는 어류의 양은 약 250kg로 평가됨

제2절 민물가마우지의 해외 분포 및 개체군 변동
● 민물가마우지는 가마우지과에서 전세계적으로 가장 넓은 분포권을 보이는 종 중 하나임. 이들은 유럽, 아시아, 아프리카, 오세아니아 및 북아메리카 북동측 해안에서 발견되며, 이들의 개체수및 분포 영역은 지난 50여 년간 대서양 및 유럽 뿐만 아니라 아시아에서도 급격하게 증가하는 추세임
● IUCN Red List에서 민물가마우지는 관심필요 대상종(Least-concern species)으로 지정되어 있으며, 개체수는 2019년 기준으로 증가하고 있는 추세로 알려져 있음
● 전세계 개체수는 약 1,400,000-2,100,000여 개체로 예상하고 있으며, 유럽내 분포 및 개체수가 매우 증가하고 있음을 밝힌 반면, 북미의 경우, 지난 40여 년간 개체수의 증가 변동이 매우 미미하게 발생했음을 번식기 동안의 조류 센서스와 겨울철 센서스를 통해 확인함

제3절 민물가마우지의 국내 분포 및 개체군 변동
● 국내 민물가마우지 월동 개체군은 1999년 1월부터 2019년 1월(12월, 1월에 1회씩 수행)까지의 환경부 겨울철 조류 동시센서스 조사 보고서의 민물가마우지 도래 개체수, 도래 위치, 관찰 시기의 자료를 바탕으로 평가함
● 국내 민물가마우지 번식 및 여름 개체군은 환경부 에코뱅크에서 제공받을 수 있는 제3차-제4차 전국자연환경조사 동식물자료(3월부터 11월에 3회씩 수행)에서 확인된 좌표 정보를 취합하여 평가함
● 자연환경조사로 확인된 개체군 좌표로부터 25km 반경의 완충지역을 평가하는 것으로 이들의 잠재적 번식지 가능성을 예측함
● 실제로 확인된 국내 민물가마우지 번식지는 환경부 국립생물자원관에서 제공받은 국내 민물가마우지 번식지 위치 정보와 더불어, 이진희 등 (2018), 정진문(2019)에서 확인한 번식지 위치 정보를 함께 취합하여 정리함
● 국가지도집(2020년 발행)과 통계청에서 제공하는 내수면어업 종사자수에 대한 통계 시각화 자료를 함께 오버레이하여 표시함
● 시기별 개체군 및 번식지 분포 정보는 QGIS를 이용하여 시각화함
● 월동기 조사 자료인 환경부 겨울철조류 동시센서스는 조사연도별 수행된 조사지역의 수가 다르기 때문에, 매 조사 시기별 조사가 수행되지 않은 지역은 시각화 처리 때 활성화시키지 않았음
● 번식 및 여름 개체군 분포 정보는 좌표가 기록되어 있지 않은 민물가마우지 확인 사례는 제외했으며, 커넬밀도평가(Kernel density estimation)를 이용하여 민물가마우지관찰지점들로부터 25km 반경의 공간을 번식지 가능성 지역으로 평가함
● 민물가마우지 번식 모니터링 조사를 통해 지금까지 알려져 있는 국내 번식 지역 좌표 및 정보를 취합함. 이를 통해 2018년부터 2021년 동안 확인된 국내 28개 번식지 중 2년 이상 모니터링된 12개 번식지의 개체수및 둥지수변동을 확인함
● 민물가마우지 번식 모니터링 조사를 통해 알려진 28개 번식지 좌표를 이용하여 번식지 분포 평가 모델링을 수행함. 이를 위해 대상의 존재를 확인한 자료만(presence-only data) 가지고 분포를 예측하는 모델 프로그램인 Maxent 3.4.1을 이용함.
● 본 예측 모델 평가에서 이용된 환경 변수는 생물기후변수로 잘 알려진 Worldclim 생물기후변수들과 미국 NASA에서 제공하는 ASTER 디지털 고도 모델을 이용한 고도, 환경부에서 제공하는 토지피복도, 수질정보(pH, BOD, Chlorophyll-a)가 있음
● 시간에 따른 개체군 변동의 유의성을 평가하기 위해, 각 연도별 총 조사면적 대비 확인된 최대 민물가마우지 개체수로 개체수 변동 지수를 평가함. 이를 위해, 먼저 해당 지표의 정규화을위해 로그 치환 후 Shapiro-Wilk 정규성 검정으로 시간과 변동 지수 사이 선형 관계 잔차의 정규성을 확인 후, 선형 회귀 분석을 진행함
● 민물가마우지의 월동 개체군 변동과 계절별 평균 온도 사이의 상관관계를 학인하기 위해 로그 치환한 연도별 개체군 변동 지수(조사별 최대개체수기준)와 각 계절별 평균 온도및 총 강수량 사이의 관계를 정규성 상관관계 검정법인 Pearson 상관관계 검정을 이용하여 평가함
● 1999-2019년 겨울철조류 동시센서스조사 결과, 민물가마우지 월동 개체군은 조사 초기 시기인 2000년대부터 주로 남해안 지역에서 다른 지역보다 많은 개체수가 월동하는 패턴을 보여주었음. 2014년 12월부터 2015년 12월 사이 조사기간 동안에는 서울 한강권역에서 뚜렷하게 높은 개체군 밀도가 확인됨. 그러나 이후 2017년부터 섬진강 하류부에서 매우 높은 개체군 밀도 패턴이 확인됨. 이후 2019년 1월 조사까지 전체 조사지역 중 한반도 남단 지역의 민물가마우지 월동 개체군이 높은 밀도로 나타나는 것을 알 수 있었음
● 민물가마우지의 번식기 및 여름철 분포 패턴은 주로 경기도 및 강원도 지역의 담수 수계에서 나타나는 것으로 확인됨. 또한, 확인된 이들의 번식지도 마찬가지로 내륙 담수계에서 주로 나타나는 것을 알 수 있었으며, 일부는 서해안 도서에서도 번식하는 것을 확인할 수 있었음
● 3차 전국자연환경조사 때 나타난 수도권 수계 및 해안선을 따라 분포하는 패턴과 달리, 4차 전국자연환경조사 때 확인된 민물가마우지의 번식 및 여름 개체군은 중부 내륙 중심지로 확산하여 분포하는 패턴이 확인됐으며, 충청 지역 해안선에서부터 내륙으로의 확산세를 보임
● 실제 확인된 민물가마우지 번식지의 위치 중 약 82%(22개 중 18개 지역)는 전국자연환경조사 자료를 바탕으로 한 번식지 가능성이 있는 지역 내에서 포함되는 것으로 확인됨
● 2018년부터 2021년 동안 최소 2회 이상 연속적인 조사가 이루어진 번식지는 전체 28개 지역 중 총 12개 지역으로, 연간 꾸준한 개체수 및 둥지수 증가를 보이는 지역은 양평 족자섬과 서천 봉선저수지로 나타남.
● 연간 시계열적 패턴으로 나타나진 않으나, 반변천, 매지저수지, 월림저수지, 마령리에서 2021년에 급격한 번식 개체군 및 둥지 수의 감소 패턴이 나타남
● 2018-2021년 동안 확인된 28개의 번식지 환경 변수를 이용한 민물가마우지 번식지 분포 모델 결과를 보면, 전라북도, 전라남도, 경상남도, 강원도 동부지역을 제외한 전국 수계 환경, 특히 한강, 남한강, 북한강 관련 수계, 낙동강 수계 환경이 민물가마우지 번식지로 이용되는데 적합한 것으로 확인됨
● 시간에 따른 개체군 변동의 유의성을 평가한 결과, 국내 월동하는 민물가마우지의 면적 대비 개체수는 시간에 따른 유의한 양의 상관관계를 보임
● 민물가마우지의 월동 개체군 변동은 연평균, 봄, 여름, 가을 평균 기온 각각과 유의한 상관관계를 보이지 않았으나, 겨울 평균 기온과 유의한 양의 상관관계를 보임. 그러나 민물가마우지의 월동 개체군 변동은 연중, 봄, 여름, 가을 및 겨울의 총 강수량 모두와 유의한 상관관계를 보이지 않았음
● 민물가마우지의 번식지 예측 모델을 통한 환경변수의 중요성 평가 결과, 토지피복이분포 예측 결과를 설명하는데 가장 주요한 환경 요인으로 나타났으며, 다음으로 BIO04, 고도, BIO01이 중요한 환경 요인으로 나타남

제2장 국내 가마우지류 피해 사례 조사 및 분석

제1절 내수면 어업 관련 피해 사례 조사 및 분석
● 국내 가마우지류에 대한 내수면 어업 피해 사례를 조사하기 위해 지자체를 통해 연락이 닿은 피해가 많이 발생하는 지역의 내수면어업 이해관계자들과 연락해 간담회를 진행함

제3장 가마우지류 피해 및 영향의 범주화

제1절 가마우지에 의한 분야별 영향
● 가마우지의 생활사로 인해 육상 및 수생태계가 영향을 받을 수 있으며, 주된 사례로는 배설물 퇴적에 의한 유기물질 유입 및 흐름을 통해 생태 순환이 이루어지는 것이 있음
● 전반적으로 가마우지류의 개체수증가와 어류 개체군과의 상관관계는 없는 것으로 확인되었으나 일부 특이 개체군에 한하여 제한적인 영향을 받는 것으로 확인
● 가마우지가 플랑크톤 섭식어류(planktivorous fish)를 취식함으로써 하천내 부영양화를 감소시키는 긍정적인 영향도 있음
● 전체적으로 가마우지의 포식에 따른 하천내 어류개체군에미치는 영향은 하나의 요인으로 간주되기 보다는 보전생태, 수질 등 복합적인 관계들에 대한 정확한 분석과 이해를 통해 부정적인 또는 긍정적인 영향을 평가하는 것이 필요함
● 가마우지류와 다른 수조류 사이의 경쟁이 제한적인 환경에 의해 야기될 수 있음을 고려해야하며, 아직 국내에선 환경적인 통제와 직접적인 경쟁 야기 요인 및 경쟁 영향이 어떻게 나타나는지에 대한 연구가 미흡하기 때문에 중장기적인 생태적 경쟁 및 지위에 대한 연구가 필요할 것을 보임

제2절 민물가마우지에 의한 피해의 범주
제4장 영향 분석을 통한 대책 수립 및 중·장기 관리방안
제1절 해외사례 분석을 통한 국내 적용가능 대책 검토
● 오늘날 가마우지류에 대한 피해를 최소화하기 위한 노력으로는 직접적으로 개체수를 감소시키는 방법, 알 제거 등 번식성공률을 감소시키는 방법, 시각, 청각적 방해요소를 이용하여 어업장에서 ?아내는 방법 등이 있음
● 해외의 경우, 가마우지류 관리를 위한 법이나 제도가 있는 사례가 존재함. 예를 들어 캐나다의 경우, 각 주에서 법으로 쇠가마우지를 관리하는 사례가 있으며, 일본의 경우, 적응형 자원 관리 접근 방식을 적용해 야생동물 관리계획을 수립함. 이에 따라 지역협의체를 운영하며 민물가마우지의 잠자리와 번식지, 알 등을 물리적으로 제거하는 방법을 이용한 사례가 있음. 미국의 경우, 쇠가마우지에 대한 비살상방법을 우선으로 하는 특별 허가법이 개정됨. 유럽연합의 경우, 각 국가별로 가마우지류 관리 법안이 다양하게 존재함(사살가능여부, 관리계획유무, 피해보상체계 유무 등).

제2절 분야별 대책 수립 및 중·장기적 관리방안
● 피해 범주에 따른 차별적인 대책 마련이 필요할 것으로 보임. 이는 가마우지 개체군 크기를 조절하거나 하천 어류 생태계 강화 등과 같은 생물학적 대책과 담수어류자원 현황과 평가 체계의 고도화 및 피해보상에 대한 재정적 지원 등과 같은 비생물학적 대책으로 나누어 볼 수 있음
● 해외 사례들을 종합해 볼 때, 어류 자원의 객관적 평가와 지속 가능한 가마우지 개체군 유지를 목표로 함. 인간의 건강과 안정성 확보를 위한 비살생방법을 우선적으로 추진하며, 불가피한 상황에 한해 제한적인 사살 등을 추진함
● 민물가마우지로 인한 피해 보상안 수립 시, 참고할 수 있는 현행법은 수산업법, 공특법, 공유수면매립법, 토지수용법 등이 있으며 이들의 특성은 아래와 같음
- 수산업법은 '공익상의 행정처분 (토지수용법의 공익사업포함)'에 의한 어업손실보상의 근거를 제공
- 공유수면매립법은 공유수면의 간척·매립에 의한 어업보상의 근거를 제공
- 공특법은 토지의 취득 및 사용에 따른 일반적인 보상기준을 규정하는 법으로서 어업보상을 포함
- 토지수용법은 공익사업의 범위 및 '토지의 수용 및 제한'에 일반적인 보상의 근거를 제공
● 민물가마우지로 인한 피해 보상안 수립 시 참고할 수 있는 해외 법령 사례로는 체코의 전문가나 조류학자에 의해 검증된 일수를 기준으로 ‘민물가마우지의 일일평균섭식요구량×손실 어류 시장가격’; 이탈리아의 재정적 한도에 한해 민원 확인 후 배상액 산정; 슬로바키아의 평가 전문가를 활용한 어류 손실액 산정 후 보상 등이 있음.
● 민물가마우지 개체수 조절 관리 방안 수립 시 참고할 수 있는 현행법으로는 유해조수 지정 후 포획 및 구제, 수렵 대상종으로 지정이 있으며, 이 외에 번식 둥지 제거 및 알 제거 등으로 민물가마우지의 개체수를 조절할 수 있음
● 어류종자 방류사업으로 어민 생계에 도움을 줄 수 있으나, 어류 종자 방류사업이 민물가마우지 개체군에 미칠 수 있는 영향이 무엇인지에 대한 연구가 함께 병행될 필요가 있음
● 가마우지류가 지니는 생태계에 대한 긍정적인 역할도 있기 때문에 이들에 대한 인식 개선을 통해 생태계의 항상성을 유지할 수 있는 가능성도 검토할 필요가 있음
● 관리방안 수립에 있어 지속가능성에 대한 평가가 함께 이루어질 필요가 있음
● 환경부-지방자치단체의 종합적 관리대응체계를 구축해 어민 및 생태계 피해 최소화를 하고, 가마우지 및 어류자원 모니터링으로 지속가능한 생물다양성을 확보할 수 있는 방향을 추구하는 것을 제안함

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제1장 민물가마우지의 생태적 특성 및 개체군 현황 파악 제1절 민물가마우지의 생태적 특성 ● 얼가니새목(Suliformes) 가마우지과(Phalacrocoracidae)에 속하는 민물가마우지Phalacrocorax carbo는 전세...