1. 서론

산맥이 잘 발달된 우리나라는 각 하천수계가 독립되어 있고 크고 작은 하천들을 바탕으로 면적 대비 다양한 어종이 분포하고 있다(Yoon et al., 2018). 태백산맥에서 동해로 흐르는 하천은 남해나 서해로 흐르는 하천에 비해 경사가 급하여 유속이 빠르고 길이가 짧으며 주변에 오염원이 적어 수생태계가 잘 보존된 편이다. 동해로 흐르는 하천 중 낙동강권역의 하천들은 담수어류 지리 분포상 남한아지역에 속해 있으며 점몰개, 꼬치동자개 등이 이에 속한다(Kim, 1997; Kim and Son, 2006). 어류는 수생태 환경에 민감하게 반응하는 분류군이기 때문에 수생태계 평가에서 주로 이용되며 수생태 건강성 평가, 하천 연속성 평가 등 다양한 분야에서 활용되고 있다(Hwang et al., 2023; Noh et al., 2015). 하천은 상류부터 하류까지 여러 환경 요인에 따라서 어류상이 변화하며 여러 목적으로 설치된 구조물은 인위적으로 하천의 환경 변화를 일으키게 된다. 하천의 구조물은 영양물질 순환 및 유속 감소 등에 영향을 미치고 물리적 단절을 일으키는데 이는 어류 군집 차이를 일으키는 요인이 될 수 있으며 산란기에 하천으로 소상하는 회유성 어류에게 큰 영향을 미칠 수 있다. 각 회유성 어종에 따라 회유 지역 차이가 있으며 동해안 하천은 대표적으로 연어가 소하하는 지역이다. 또한 동해, 남해 등 하천 해역에 따라 물리, 화학적 환경이 다르고 이에 따른 어류 군집 차이가 발생하므로 지역에 따라 어류 군집 기초 자료를 확보하는 것이 중요하다(Park et al., 2022). 여러 지역에서 어류 군집이 연구되었으나 동해안 하천 인공 구조물 인근의 어류 군집 연구가 여전히 부족한 실정이다(Hong et al., 2016; Kim et al., 2012). 본 연구에서는 낙동강권역에서 동해안으로 흐르는 하천들에 설치된 인공 구조물 인근에서 어류 조사를 수행하고 분석하여 하천 생태 보전에 대한 기초 자료를 제공하고자 한다.

2. 본론

2.1 조사 대상 및 방법

낙동강권역에서 동해안으로 흐르는 8개 하천에 대한 어류 조사를 수행하였다. 조사지의 행정구역으로 경북 울진군, 영덕군, 포항시, 울산광역시가 포함되었다. 각 하천에서 인공 구조물 하류 100 m 구간을 조사 지점으로 삼았고 총 132개 지점에서 어류를 조사하였다(Fig. 1, Table 1).

어류 조사는 투망(망목 7 mm) 10회, 족대(망목 4 mm) 30분으로 수행되었으며 장마철 및 회유성 어류의 이동 시기를 고려하여 4-5월, 9-10월에 1회씩 총 2회 조사하였다. 수생태계 연속성 조사 및 평가 방법 등에 관한 지침에 따라 어류 조사 지점에서 인공 구조물 조사 결과(수심, 낙차, 유속 등)와 조사 지점의 어종별 이동 특성을 고려하여 각 인공 구조물에 대한 종적 연속성 평가를 수행하였다(NIER, 2023). 어류는 각종 어류 도감을 참고하여 동정하였고(Chae et al., 2019; Han et al., 2015; Kim and Park, 2002; Kim et al., 2005), 종명은 국가생물종목록(NIBR, 2023)을 따랐다. 조사된 어류는 동정, 계수 후에 현장 채집 지점에서 방류하였다.

본 연구의 조사 하천인 울진남대천은 울진군 북면 상당리 태백산맥의 동쪽 계곡에서 발원하여 하구인 울진읍 읍남리의 동해로 흘러드는 하천연장 18.13 km의 하천으로 하상재료는 주로 잔자갈 및 모래로 구성되어 있다. 왕피천은 태백산맥을 북동쪽으로 관류하는 하천으로 영양군 수비면 본신동 금장산의 서쪽 계곡에서 발원하여 울진군 근남면 수산리의 동해로 흘러드는 하천이다. 하천연장은 31.42 km이며 하상재료는 주로 호박돌 및 자갈로 구성되어 있다. 척산천은 울진군 기성면 이평리에서 발원하여 동해로 유입되는 하천연장 11.99 km의 하천으로 하상재료는 주로 퇴적된 사질토의 재료로 굵은 모래나 잔자갈로 이루어져 있으며 일부 구간은 암반으로 형성되어 있다. 백록천은 영덕군 병곡면 영리의 큰매봉골에서 발원하여 병곡면 병곡리의 동해로 흘러드는 하천이다. 하천연장은 6.2 km이며 하상재료는 주로 자갈과 모래로 이루어져 있다. 영덕오십천은 영덕군 지품면 기사리 주왕산국립공원에서 발원하여 영덕군 강구면 강구항에서 동해로 흘러드는 하천이다. 하천연장은 42.55 km이며 하상재료는 주로 호박돌, 자갈, 모래로 구성되어 있다. 곡강천은 포항시 신광면 마북리에서 발원하여 흥해읍 곡강리에서 동해로 유입되는 하천이다. 하천 연장은 17.65 km이며 하상재료는 주로 모래, 큰자갈로 구성되어 있다. 장기천은 포항시 장기면 방산리에서 발원하여 신창리에서 동해로 흘러드는 하천으로 하천연장은 10.47 km이며 하상재료는 주로 자갈, 모래, 호박돌로 구성되어 있다. 회야강은 양산군 웅촌면 평산리의 원효산에서 발원하여 울산군 온산면 강양리의 동해로 유입되는 하천이다. 하천연장은 38 km이며 하상재료는 주로 모래, 점토, 실트로 구성되어 있다(RIMGIS, 2023).

2.2 분석 방법

다양도 지수는 정보이론(Margalef, 1958)으로 도출된 Shannon-Wiener function을 Llyod and Ghelardi가 변형한 공식(Pielou, 1966)을 이용하였으며 우점도 지수는 McNaughton’s dominance index를 이용하였다(McNaughton, 1967). 풍부도 지수는 Margalef 지수를 이용하였으며(Margalef, 1958) Pielou의 식을 이용하여 균등도 지수를 산출하였다(Pielou, 1975). 알파다양성(alpha diversity)은 각 하천에서 조사 지점의 종수로, 베타다양성(beta diversity)은 각 하천의 조사 지점에 대한 상·하류 인근 조사 지점과의 겹치지 않는 종수로 도출하였다(Arellano and Halffter, 2003). 유사도 분석은 IBM SPSS Statistics (version 21; IBM, Armonk, NY, USA)로 분석하여 덴드로그램(dendrogram)을 작성하였다.

3. 결과

낙동강권역에서 동해안으로 흐르는 8개 하천에 대한 어류 조사 결과 총 9목 17과 47종 20,000개체로 나타났다. 주요종으로 멸종위기종 I급인 꼬치동자개와 얼룩새코미꾸리, II급인 한둑중개, 회유성 어종인 황어, 은어, 연어가 조사되었다. 또한 생태계교란종으로는 배스와 블루길이 조사되었다. 우점종은 참갈겨니, 아우점종은 돌고기였고 우세종은 피라미, 버들치, 점몰개로 나타났다(Tables 2, 3, Fig. 2).

3.1 울진남대천 어류 분포

울진남대천(Fig. 1A) 어류상 조사 결과 3목 5과 13종으로 나타났다. 알파다양성은 A-16 조사 지점이 11로 가장 높았고 평균은 6.12였다. 베타다양성은 B-5, 6에서 9로 가장 높았고 평균은 1.56이었다. 조사된 어류과 중에서 가장 종수 및 개체수가 높은 과는 잉어과로 8종 2,850개체가 조사되었다. 회유성 어종으로는 황어가 조사되었다. 우점종은 참갈겨니, 아우점종은 돌고기로 나타났다. 다양도 지수는 1.72, 우점도 지수는 0.64, 풍부도 지수는 1.49, 균등도 지수는 0.67로 나타났다. 울진남대천은 하류로 갈수록 종수가 증가하는 경향을 보였다. 총 17개의 조사 지점(인공 구조물) 모두 단절로 평가되었다(Tables 2, 3, Fig. 2).

3.2 왕피천 어류 분포

왕피천(Fig. 1B) 조사 결과 7목 10과 23종으로 나타났다. 알파다양성은 B-6 조사 지점이 20으로 가장 높았고 평균은 10.71이었다. 베타다양성은 A-16, 17에서 6으로 가장 높았고 평균은 4.50이었다. 조사된 어류과 중에서 가장 종수 및 개체수가 높은 과는 잉어과로 11종 1,825개체가 조사되었다. 멸종 위기종으로는 I급인 얼룩새코미꾸리, II급인 한둑중개, 회유성 어종으로는 황어, 은어, 연어가 조사되었다. 우점종은 참갈겨니, 아우점종은 피라미로 나타났다. 다양도 지수는 2.26, 우점도 지수는 0.44, 풍부도 지수는 2.88, 균등도 지수는 0.72로 나타났다. 왕피천은 하류로 갈수록 종수가 증가하는 경향을 보였다. 총 7개의 조사 지점(인공 구조물) 중 연속 1개, 훼손 2개, 단절 4개로 평가되었다(Tables 2, 3, Fig. 2).

3.3 척산천 어류 분포

척산천(Fig. 1C) 조사 결과 4목 6과 11종으로 나타났다. 알파 다양성은 C-17 조사 지점이 11로 가장 높았고 평균은 5.41이었다. 베타다양성은 C-16, 17에서 4로 가장 높았고 평균은 0.69였다. 조사된 어류과 중에서 가장 종수 및 개체수가 높은 과는 잉어과로 4종 3,260개체가 조사되었다. 회유성 어종으로는 황어, 은어가 조사되었다. 우점종은 참갈겨니, 아우점종은 버들치로 나타났다. 다양도 지수는 1.37, 우점도 지수는 0.81, 풍부도 지수는 1.22, 균등도 지수는 0.57로 나타났다. 척산천은 하류로 갈수록 종수가 증가하는 경향을 보였다. 총 17개의 조사 지점(인공 구조물) 중 연속 2개, 훼손 1개, 단절 14개로 평가되었다(Tables 2, 3, Fig. 2).

3.4 백록천 어류 분포

백록천(Fig. 1D) 조사 결과 5목 6과 12종으로 나타났다. 알파다양성은 D-2 조사 지점이 9로 가장 높았고 평균은 7.00이었다. 베타다양성은 D-1, 2와 D-3, 4에서 5로 가장 높았고 평균은 3.75였다. 조사된 어류과 중에서 가장 종수 및 개체수가 높은 과는 잉어과로 5종 543개체가 조사되었다. 회유성 어종으로는 황어, 은어가 조사되었다. 우점종은 참갈겨니, 아우점종은 점몰개로 나타났다. 다양도 지수는 2.07, 우점도 지수는 0.49, 풍부도 지수는 1.66, 균등도 지수는 0.83으로 나타났다. 총 5개의 조사 지점(인공 구조물) 중 연속 2개, 단절 3개로 평가되었다(Tables 2, 3, Fig. 2).

3.5 영덕오십천 어류 분포

영덕오십천(Fig. 1E) 조사 결과 4목 9과 12종으로 나타났다. 알파다양성은 E-40 조사 지점이 16으로 가장 높았고 평균은 6.48이었다. 베타다양성은 E-39, 40에서 9로 가장 높았고 평균은 2.74였다. 조사된 어류과 중에서 가장 종수 및 개체수가 높은 과는 잉어과로 12종 8,355개체가 조사되었다. 회유성 어종으로는 황어, 은어가 조사되었다. 우점종은 참갈겨니, 아우점종은 돌고기로 나타났다. 다양도 지수는 1.63, 우점도 지수는 0.69, 풍부도 지수는 2.41, 균등도 지수는 0.52로 나타났다. 영덕오십천은 하류로 갈수록 종수가 증가하는 경향을 보였다. 총 40개의 조사 지점(인공 구조물) 중 연속 4개, 단절 36개로 평가되었다(Tables 2, 3, Fig. 2).

3.6 곡강천 어류 분포

곡강천(Fig. 1F) 조사 결과 5목 10과 25종으로 나타났다. 알파다양성은 F-3 조사 지점이 14로 가장 높았고 평균은 6.48이었다. 베타다양성은 F-5, 6에서 12로 가장 높았고 평균은 7.63였다. 조사된 어류과 중에서 가장 종수 및 개체수가 높은 과는 잉어과로 9종 871개체가 조사되었다. 멸종위기종으로는 I급인 꼬치동자개, 생태계교란종은 배스, 블루길이 조사되었다. 우점종은 피라미, 아우점종은 참갈겨니로 나타났다. 다양도 지수는 2.00, 우점도 지수는 0.55, 풍부도 지수는 3.45, 균등도 지수는 0.62로 나타났다. 총 9개의 조사 지점(인공 구조물) 중 연속 1개, 훼손 2개, 단절 6개로 평가되었다(Tables 2, 3, Fig. 2).

3.7 장기천 어류 분포

장기천(Fig. 1G) 조사 결과 2목 2과 5종으로 나타났다. 알파다양성은 G-5 조사 지점이 4로 가장 높았고 평균은 1.60이었다. 베타다양성은 G-4, 5에서 4로 가장 높았고 평균은 1.50이었다. 조사된 어류과 중에서 가장 종수 및 개체수가 높은 과는 잉어과로 4종 86개체가 조사되었다. 회유성 어종으로는 은어가 조사되었다. 우점종은 갈겨니, 아우점종은 버들치로 나타났다. 다양도 지수는 1.52, 우점도 지수는 0.33, 풍부도 지수는 0.86, 균등도 지수는 0.94로 나타났다. 장기천은 하류로 갈수록 종수가 증가하는 경향을 보였다. 총 5개의 조사 지점(인공 구조물) 중 연속 1개, 단절 4개로 평가되었다(Tables 2, 3, Fig. 2).

3.8 회야강 어류 분포

회야강(Fig. 1H) 조사 결과 4목 6과 13종으로 나타났다. 알파다양성은 H-7, 15, 31, 32 조사 지점이 5로 가장 높았고 평균은 2.88이었다. 베타다양성은 H-30, 31에서 5로 가장 높았고 평균은 1.74였다. 조사된 어류과 중에서 가장 종수 및 개체수가 높은 과는 잉어과로 7종 110개체가 조사되었다. 회유성 어종으로는 은어, 생태계교란종은 배스, 블루길이 조사되었다. 우점종은 피라미, 아우점종은 갈겨니로 나타났다. 다양도 지수는 1.73, 우점도 지수는 0.70, 풍부도 지수는 2.46, 균등도 지수는 0.68로 나타났다. 총 32개의 조사 지점(인공 구조물) 중 연속 3개, 단절 29개로 평가되었다(Tables 2, 3, Fig. 2).

3.9 유사도 결과

유사도는 척산천과 백록천이 0.70으로 가장 높았고 울진남대천과 영덕오십천이 0.67, 왕피천과 영덕오십천, 척산천과 영덕오십천이 0.65로 뒤를 이었다. 장기천과 곡강천은 0.20으로 가장 낮았다. 유사도 그룹 확인 결과 그룹 1 (척산천, 백록천), 그룹 2 (울진남대천, 왕피천, 영덕오십천), 그룹 3 (곡강천), 그룹 4 (장기천, 회야강)로 총 네 그룹이 형성되었다(Fig. 3).

4. 결론 및 토의

낙동강권역 동해안 8개 하천의 어류 조사 결과 울진남대천(13종), 왕피천(23종), 척산천(11종), 백록천(12종), 영덕오십천(12종), 곡강천(25종), 장기천(5종), 회야강(13종)에서 총 47종이 조사되었다.

멸종위기종은 왕피천에서 얼룩새코미꾸리(I급), 한둑중개(II급), 곡강천에서 꼬치동자개(I급)가 조사되었다. 이 중 얼룩새코미꾸리와 꼬치동자개는 낙동강권역에 분포하는 고유종이며 한둑중개는 동해안에 흐르는 하천에 국한되어 분포하여 지속적인 서식지 보전과 관리가 필요할 것으로 판단된다(Baek et al., 2008; Jeon, 1998; Kang et al., 2007; Kim et al. 2000; Song et al., 2009).

어류 분포와 관련하여 본 조사 결과와 같이 얼룩새코미꾸리가 2021년 왕피천에서 조사되었는데 이는 하천 쟁탈이나 인위적 활동에 의해 낙동강으로부터 유입된 것으로 추정된다(Kim et al., 2021). 꼬치동자개는 1989년 이후 낙동강 일 부 지류에서만 조사되다가 2005년부터 낙동강 외 독립수계에서 조사되기 시작하였고 2017-2018년에 본 조사 결과와 같이 곡강천 출현 기록이 있는데 이는 이입에 의한 출현으로 추정되고 있다(Kim et al., 2011; Kwak, 2019; Yoo et al., 2009). 본 연구에서는 참쉬리가 영덕오십천에서 조사되었다. 쉬리속 2종 중 쉬리는 한강과 금강수계를 포함하는 서한아수계, 참쉬리는 섬진강과 낙동강수계를 포함하는 남한아수계에서 서식하는 것으로 여겨지나 낙동강 상류 지역의 황지천에서 쉬리가 발견되거나 잡종 개체군이 출현하는 등 이입으로 추정되는 사례도 있어서 분포에 대한 지속적인 연구가 필요할 것으로 판단된다(Chae et al., 2015; Song and Bang, 2015; Song et al., 2017).

회유성 어종은 곡강천을 제외한 울진남대천 1종(황어), 왕피천 3종(연어, 은어, 황어), 척산천 2종(은어, 황어), 백록천 2종(은어, 황어), 영덕오십천 2종(은어, 황어), 장기천 1종(은어), 회야강 1종(은어)으로 총 3종(연어, 은어, 황어)이 조사되었으며 이 중 연어, 황어는 주로 동해안 하천으로 소상한다(NIER, 2023). 회유성 어종의 이동 성격으로 나누어 보면 생애 주기상에서 산란기가 아닌 시기에 민물과 바다 사이를 이동하는 양측 회유성 어종으로 은어가 조사되었고 바다에서 생활하다가 민물로 올라와서 산란하는 소하성 어종으로 연어와 황어가 조사되었다(Lee, 2013). 회유성 어종은 각 종에 따라 회유 시기가 있으며 황어, 은어 등은 봄철에, 연어 등은 가을철에 회유하는 특징이 있다. 이를 고려하여 본 조사에서 4-5월, 9-11월 중 1회씩 총 2회에 걸쳐 조사하였으며 동해안 하천의 다양한 회유성 어종을 확인할 수 있었다. 회유성 어종의 서식지를 제공하는 하천은 하류부터 상류까지 회유할 수 있도록 하천의 연속성 확보가 더욱 중요할 것으로 판단된다.

하천 간 유사도 분석 결과 그룹 1 (척산천, 백록천), 그룹 2 (울진남대천, 왕피천, 영덕오십천), 그룹 3 (곡강천), 그룹 4 (장기천, 회야강)로 총 네 그룹으로 구분되었다. 주로 인접한 하천과 유사도가 높은 경향을 보였는데 이는 지리, 기후적 요인이 어류 분포에 영향을 미쳤기 때문으로 추정된다(Yoon et al., 2018).

본 연구에서 총 132개 인공 구조물 종적 연속성 평가 결과 연속 14개, 훼손 5개, 단절 113개로 나타났다. 울진남대천, 곡강천에서는 낙차와 하단 수심, 왕피천, 회야강에서는 낙차, 척산천, 백록천, 영덕오십천, 장기천에서는 하단 수심이 주요 단절 요인으로 나타났다. 이는 어종의 최소 준비 수심이 하단 수심보다 높은 경우, 최대 도약 높이가 낙차보다 낮은 경우가 많은 것으로 추후 하천 연속성을 높이기 위해서 인공 구조물 보수, 어도 설치 시 고려해야 할 대상으로 판단된다.

본 연구는 낙동강권역에서 동해안으로 흐르는 8개 하천에서 어류상을 조사하고 군집 분석을 수행하였으며 멸종위기종, 회유성 어종 등 주요종을 파악하였다. 이러한 어류 다양성 정보가 어류상을 고려한 동해안 하천을 관리하는 데 도움이 될 수 있는 기초 자료가 될 것으로 기대된다.

Acknowledgements

We appreciate those who participated and those involved in Investigation and Evaluation on Continuity of Stream Ecosystem.

Notes

Conflict of Interest

On behalf of all authors, the corresponding author states that there is no conflict of interest.

Funding Information

This work was supported by Investigation and Evaluation on Continuity of Stream Ecosystem from the Ministry of Environment Republic of Korea.

Data Availability Statement

The data that support the findings will be available in River aquatic ecosystem connectivity data of Dorim Stream at http://doi.or.kr/10.22756/GEO.20240000000870 following an embargo from the date of publication to allow for commercialization of research findings.

Fig. 1.

Survey sites of East Sea streams in Nakdong River region. (A) Uljinnamdae Steam, (B) Wangpi Steam, (C) Chuksan Steam, (D) Baeknok Steram, (E) Yungdeokosip Steam, (F) Gokgang Stream, (G) Janggi Steram, and (H) Hoeya Steram. Weirs are named from stream name - site number from upstream site 1 to downsteram site.

Fig. 2.

Alpha and beta diversity of fish community in East Sea streams of Nakdong River region. (A) Uljinnamdae Steam, (B) Wangpi Steam, (C) Chuksan Steam, (D) Baeknok Steram, (E) Yungdeokosip Steam, (F) Gokgang Stream, (G) Janggi Steram, and (H) Hoeya Steram.

Fig. 3.

Similarity of East Sea streams of Nakdong River region. (A) Uljinnamdae Steam, (B) Wangpi Steam, (C) Chuksan Steam, (D) Baeknok Steram, (E) Yungdeokosip Steam, (F) Gokgang Stream, (G) Janggi Steram, and (H) Hoeya Steram.

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References

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