1. 서 론

우리나라 여름에 호우가 집중되는 기후 조건과 농업을 기반으로 도시나 나라가 구성되어 용수와 식수확보에 대한 문제와 홍수 대응을 위한 정책적 사업이 진행 되었다. 특히 우리나라의 4대강 사업은 과거 비닐하우스 등 관리하기 어려운 하천변 시설을 철거하고, 생태공원 등을 조성하여 수중생태계의 다양성을 제공하기 위한 하천공간으로의 환경적 요소를 고려한 정비도 수행하였다. 하지만 이러한 중요성에도 불구하고, 외래어종이라는 요소는 국내의 생태계에 악영향을 미칠 수 가능성을 가지고 있다. 생태공원의 경우 육상의 생물이나 식물은 눈으로 분별이 가능하여 외래종에 대한 대응이 상대적으로 용이한 부분이 있다. 하지만 어류의 경우 조사 등 상황을 파악하기 위한 시간과 예산 등 다양한 어려움이 있어 외래어종을 파악하기 위한 일부 조사 및 영향 평가 등이 있으나, 국내에서는 과학적이고 체계적으로 규명되지 않았다. 본 연구의 대상지역은 낙동강 하류로 하천변의 정체구간 등 소 (Pool)와 같은 형태로 이루어진 장소는 어류에게 최후의 피난처가 될 수도 있다. 그러나 물의 흐름이 크게 발생하지 않는 영역은 유기물 및 영양염류 (질소, 인)의 수체 내 증가 및 수질 악화, 부영양화 (Eutrophication) 현상을 초래할 가능성이 있다.

최근 외래어종의 유입은 어류 서식처의 생물 다양성 위협 및 생태계 파괴를 가져오기도 한다. 이는 특히 인공적으로 조성된 댐이나 보 등에서 기존 생태계 파괴 및 토종 담수어의 급격한 감소를 초래한다. 특히 외래어종으로 인한 피해는 토종어류의 감소뿐 만 아니라 수중생태계의 교란을 가져와 수질악화 및 녹조현상을 발생시키므로 외래어종을 차단할 수 있는 연구 및 관리방안이 반드시 필요하다 (Yeo and Kang 2015).

본 연구에서는 낙동강과 주변 하천변 생태공원을 대상으로 어류상 조사와 외래어종의 이동경로를 모니터링을 통해 향후 외래어종을 관리하고 제어하는데 연구의 목적이 있다. 본 연구는 낙동강 하구 생태공원 위치지역의 낙동강 본류지역에 대해 어류종을 모니터링하고 군집구조 및 특성을 비교·분석하였다 (Fig. 1).

Fig. 1

Investigation Site.

어류상 조사에 대한 기존 연구는 환경부에서 1995년부터 귀화 생물에 의한 생태계 영향조사를 시작하면서 생태계교란생물 관리를 위한 연구가 도입된 것으로 파악되며, 1996년에는 조사범위를 확대하여 전국 하천 및 저수지, 댐, 호 등 250개 지역에서 조사를 수행하였음. 해당 조사에서 큰입배스는 29개 조사지점에서 관찰된 것으로 나타났다 (National Institute of Environment Research 1996).

Korea Water Resources Corporation (1996)에서도 댐저수지의 외래어종 분포 및 영향에 관한 연구를 수행하였다. Korea Environment Institute (1998a, 1998b, 2004, 2006, 2009) 에서는 ‘외래종 유입에 대한 환경정책 추진방향’에 관현 연구를 시작으로, 2004년 ‘생태계위해외래종의 통합관리 방안 연구, 2006년 ’생태계교란종에 대한 모니터링 체계 구축 및 관리방안 연구가 수행되었다. 2009년 외래생물종 관리체계 개선방안 연구 등 지속적으로 외래어종 퇴치와 관리방안 구축을 위한 다양한 연구를 수행하였다. National Fisheries Research & Development Institute (2009)에서는 3년간 외래어종 서식 분포, 이용 및 관리방안에 관한 연구를 수행하였으며, 인공산란장 이용, 저인망 이용, 산란기 성어 포획, 및 천적 이용 등 다양한 방법을 통한 생태교란어종 퇴치 연구를 수행하였다. 외래어종에 대한 연구 초기단계에서는 대부분 관리방안과 기술개발 및 모니터링 위주로 추진되었으나, Wonju Regional Environmental Office (2012)에서 외래어종 제어 및 제거효과에 대한 연구를 수행하였다.

Geum River Basin Environmental Office (2016)에서는 포획도구별로 큰입배스의 퇴치 효율을 평가하는 연구를 수행하였고 National Park Research Institute (2020)은 생태계에서 교란생물이 미치는 영향을 저감하기 위하여 생태계 교란생물 중 파랑볼우럭과 큰입배스가 서식하는 저수지를 대상으로 정밀조사를 수행하여 이들의 서식실태를 파악하고 관리방안에 대한 연구를 수행하였다.

2. 조사항목 및 방법

본 연구는 “생물측정망 조사 및 평가지침”을 준용하여 현장조사를 실시하였다. 조사항목은 대상지 기초 수질 분석, 어류상 조사 (종 분포, 군집분석, 법정보호종 및 외래종 출현 유무 등)와 외래어종 (큰입배스) Radio-tag 부착 및 이동 모니터링 이다.

기초 수질 분석은 조사지점에서 휴대용 다항목 수질측정기 (YSI)를 이용하여 수면이 안정된 상태에서 측정 가능한 수질 항목 (수온, 수소이온농도 (pH), 용존산소 (DO), 전기전도도) 등을 휴대용 측정장비로 측정하여 기록하였다 (Fig. 2).

Fig. 2

Water quality measurement device (a) Multi Sensor Meter, (b) Water quality survey.

어류상 조사는 현장조사를 중심으로 진행하고 “생물측정망 조사 및 평가지침 개정. 2016. 국립환경과학원” 매뉴얼을 준용하여 현장 조사를 실시하였다. 중앙부 조사 는 정치망 (삼각망, 일각망 : 유도망 양쪽 5 m, 높이 1.5 m, 망목 5×5 mm)을 수변부 조사는 투망 (망목 7×7 mm), 족대 (망목 5×5 mm)를 이용하였다 (Fig. 3).

Fig. 3

Fish net for measurement (a) Net fishing survey, (b) Cast net survey.

출현종 동정 및 계측은 채집된 어류는 특별한 사유가 없는 한 기본적으로 현장에서 동정 및 계측을 실시한다. 채집 어류의 분류 및 동정은 어구별로 구분하여 실시하며, 채집된 어류는 현장에서 동정한다. 조사 지점별로 종별 개체수 및 상대풍부도를 파악하며 이를 통해 우점종과 아우점종을 제시, 외래어류의 서식현황을 파악한다. 채집된 어류 중 실험어종을 대상으로 계측이 진행된다. 계측은 실험어종의 전장 (total length), 체장 (body length)을 측정한다 (Fig. 4).

Fig. 4

Test fish size measuring.

3. 결과분석 방법

출현종 및 개체수는 현장에서 채집된 어류의 종 조성 자료는 엑셀로 정리하고. 출현종은 각 분류군별로 목록을 작성하며, 조사저수지 및 어구별로 구분하여 출현종수 및 개체수를 작성한다. 분류체계는 Nelson et al. (2006)의 분류체계를 따르며 외래종, 이입종, 생태계교란 생물, 고유종, 멸종위기종 등을 별도로 정리 후 분석한다. 우점종은 현장에서 채집된 어류의 우점종 및 아우점종을 산출한다. 군집지수는 출현어류의 목록을 기준으로 산출. 우점도 지수 (Dominance index, D)는 특정 종의 군집 내 점유율을 측정하는 방법으로 각 조사 시기별, 조사정점별 개체 밀도에 의해 산출 (McNaughton 1967) 한다.

N : 총 개체수

n1 : 제 1 우점종의 개체수

n2 : 제 2 우점종의 개체수

m 다양도 지수 (Diversity index, H')는 군집 내의 종 풍부도와 개체수의 상대적 균형성을 나타내는 것으로 군집의 복잡성을 의미. 다양도는 Margalef (1958)의 정보이론에 의하여 유도된 Shannon-Wiener function (Pielou 1966)을 사용하여 산출한다.

S : 전체 종수

Pi : I 번째 종의 개체수 비율

N : 조사정점의 총 개체수

Ni : 각 종의 개체수

m 풍부도 지수 (Richness index, R)는 종 다양성 개념 중에서 가장 오래되고 단순한 것으로서 군집을 이루는 종의 풍부함을 파악하는 것임. Margalef (1958)의 지수를 이용하여 산출한다.

S : 전체 종수

N : 조사정점의 총 개체수

m 균등도 지수 (Evenness index, J')는 군집을 구성하는 각 종들의 균일한 정도를 나타내는 지수로 Pielou (1975)의 식을 사용하여 산출한다.

H' : 다양도

S : 전체 종수

4. 결과 및 고찰

4.1 2022년 조사

Table 1은 낙동강 본류 조사지역에 대해 나타낸 것이다. 낙동강 본류 조사결과 총 5과 12종 370개체가 조사되었다. 잉어과가 8종 (66.7%), 바다빙어과, 검정우럭과, 농어과, 메기과가 각각 1종 (8.3%)으로 나타났다 (Fig. 5). 낙동강 본류는 수심이 깊은 관계로 족대와 투망 이외에 추가적으로 삼각망을 이용하여 어류상을 조사하였다. 은어가 322개체 (87.0%)로 우점하였고, 강준치, 몰개, 블루길 9개체 (2.4%), 치리 7개체 (1.9%) 순으로 조사되었다. 한국 고유종은 됭경모치, 몰개로 2종 11개체, 외래종 및 생태계교란 생물은 블루길 1종으로 9개체가 조사되었으며, 법정보호종의 서식은 확인되지 않았다. 군집분석 결과 우점도 0.68 - 0.95, 다양도 0.40 - 1.44, 균등도 0.18 - 0.90, 풍부도 1.29 - 1.37의 범위로 산출되었다 (Table 2). 1차 조사에서 은어의 출현 비율이 매우 높았으며, 2차 조사에서는 우세종인 강준치와 블루길의 비율이 높은 영향으로 인해 낙동강 본류에서는 전반적으로 군집상태가 불안정한 것으로 분석되었다 (Table 3). 유량이 풍부한 낙동강 본류에서 가장 많은 개체수 및 종수가 조사되었지만, 1차 조사시 특정 종의 출현비율이 높아 우점도가 높게 나타났으며, 다양도, 균등도는 우점도와 반대되는 경향으로 낮은 값을 나타냈다.

Table 1.

Survey site

Survey site	Nakdong river St. 1
Coordinate	N 35°11′47″, E 128°58′35″
Bank width/Channel width/Depth	1∼1.5 km / 500 - 600 m / 10∼100 cm<
Bed materials	Sand, Gravel, Small stone
Watershed situation	Urban Streetscape
Turbidity	Normal

Fig. 5

Appearance fish species and relative richness index at Nakdong river.

4.2 2023년 조사

2023년 낙동강 본류에 대한 1차 조사결과, 총 4과 9종 49개체가 조사되었다. 잉어과가 5종 (55.6%), 검정우럭과 2종 (22.2%), 메기과 및 망둑어과가 각각 1종 (11.1%)으로 나타났다 (Fig. 6). 끄리가 19개체 (38.8%)로 우점하였고, 참몰개 10개체 (20.4%), 됭경모치 5개체 (10.2%), 누치 및 갈문망둑이 각각 4개체 (8.2%) 등의 순으로 조사되었다. 고유종은 됭경모치, 참몰개로 2종 15개체, 외래어종 및 생태계교란 야생생물은 블루길, 배스 2종 4개체가 조사되었으며, 법정보호종의 서식은 확인되지 않았다.

Fig. 6

Appearance fish species and relative richness index (1’st survey).

낙동강 본류에 대한 2차 조사결과, 총 2과 5종 26개체가 조사되었다. 잉어과가 4종 (80.0%), 검정우럭 1종 (20.0%)으로 나타났다. 강준치가 11개체 (42.3%)로 우점하였고, 블루길 8개체 (30.8%), 참붕어 3개체 (11.5%), 누치 및 치리가 각각 2개체 (7.7%) 순으로 조사되었다. 고유종 및 법정보호종은 확인되지 않았고, 외래어종 및 생태계교란 야생생물은 블루길 1종 8개체가 조사되었다 (Fig. 7).

Fig. 7

Appearance fish species and relative richness index (2’nd survey).

낙동강 본류 조사결과, 총 4과 11종 75개체가 조사되었다. 잉어과가 7종 (63.6%), 검정우럭과 2종 (18.2%), 메기과 및 망둑어과가 각각 1종 (9.1%)으로 나타났다. 끄리가 19개체 (25.3%)로 우점하였고, 강준치 13개체 (17.3%), 블루길 11개체 (14.7%), 참몰개 10개체 (13.3%), 누치 6개체 (8.0%) 등의 순으로 조사되었다 (Table 4, Fig. 8).

Fig. 8

Appearance fish species and relative richness index (Total survey).

고유종은 됭경모치, 참몰개로 1과 2종 15개체, 외래종 및 생태계교란 야생생물은 블루길, 배스로 1과 2종 12개체가 조사되었으며, 법정보호종의 서식은 확인되지 않았다. 낙동강 본류의 경우 유량이 풍부하고 상하류로 개방된 상태이므로 다양한 수환경을 가지고 있어 개체수는 적게 확인되었으나, 종별로 개체수가 다양하게 확인되어 상대적으로 군집상태가 안정적인 것으로 분석되었다 (Table 5). 우세종인 끄리 및 강준치는 국내 서식하는 어류이나 낙동강으로 이입된 육식성 어류로 서식지의 적절성과 먹이자원 등이 풍부해 우점율이 높은 것으로 판단된다.

군집분석 결과, 우점도 0.59 - 0.73, 다양도 1.37 - 1.79, 균등도 0.82 - 0.85, 풍부도 1.23 - 2.06의 범위로 산출되었다 (Table 6). 1차 조사에서 끄리의 비율이 높고, 2차 조사에서는 강준치의 비율이 높게 분석되었으나, 종별로 상대풍부도 편차가 크지 않아 상대적으로 다른 지점보다 군집상태가 양호한 것으로 분석되었다.

어류를 이용한 낙동강 본류 수생태 건강성 평가 결과 FAI 값은 31.25 - 37.50의 값으로 산출되었으며, 수질 상태는 “나쁨 (D)”로 분석되었다. 이는 본류에서 조사된 어류상의 종수 및 개체수가 차수 대비 빈약하게 출현하였으며, 출현한 어류의 대부분은 오염내성이 높은 잡식종이 출현하여 산출된 것으로 분석되었다 (Table 7).

종합적으로 조사지점 현황에서 낙동강 본류는 뻘, 모래, 작은돌, 큰돌이 주를 이루고 있다. 유량이 풍부하고 여울을 제외한 수환경이 다양하게 분포하고 있으며, 수변에 식생이 발달해 있어 어류의 서식에 양호한 지역으로 조사되고 있으나, 선박의 이동 및 왜가리를 포함한 다양한 조류의 서식이 관찰되어 교란요인이 존재하고 있다. 낙동강 본류는 유속이 완만하고 정체된 수역에 서식하는 종들이 다수 채집되었고 양호한 군집을 형성하는 것으로 분석되었다. 낙동강 본류는 현재 외래어종에 대한 영향이 크지 않은 것으로 조사되었으나, 외래어종의 관리를 위해서는 주변 생태공원 등 정체구역에 대한 추가적인 조사가 필요하다.