우리나라 연근해 해역에서 어획되는 상업적으로 중요한 12개의 어종을 대상으로 대형 콘크리트 수조에서 현수법에 의해 75kHz의 주파수에 대한 어종별, 체장별 음향반사강도을 측정하고, 이들 정보를 토대로 우리나라 주변해역에 서식하는 주요 어종의 체장 식별에 필요한 음향반사강도의 체장 의존성을 분석, 고찰하였다.
75kHz의 주파수에서 쇠갑오징어와 살오징어의 평균반사강도패턴을 조사한 결과, 그 peak mode는 모두 약 +5°−+15° 범위에 존재하지만, 쇠갑오징어의 경우가 살오징어의 경우보다 반사강도가 +10°를 중심으로 매우 강하게 나타났다. 이 현상은 쇠갑오징어의 등쪽 외투 중앙 내부의 석회질 패각과 깊은 관련성이 있는 것으로 판단된다.
우리나라 대형선망, 저인망, 트롤 등의 주요 상업어종인 고등어, 부세, 병어, 전갱이, 삼치, 말쥐치 등의 75 kHz에 대한 반사강도의 체장의존성계수와 체장변환계수를 살펴볼 때, 부세의 체장의존성계수는 체장의 2승에 근사하는 1.96승을 나타내었다. 이에 비해 전갱이, 말쥐치, 병어, 고등어, 삼치에 대한 체장의존성계수는 각각 체장의 2.43, 2.68, 2.84, 2.86, 3.19승에 비례하는 특성을 나타내었다. 즉, 체장의존성계수는 부세, 전갱이, 말쥐치, 병어, 고등어, 삼치의 순으로 큰 경향을 나타냄을 알 수 있었다. 이들 어종 중에서 병어와 고등어의 체장의존성계수는 거의 유사하였고, 또한, 삼치의 경우, 체장의존성계수는 큰 데 비해 체장변환계수가 비교적 작은 이유는 부레가 없는 생물학적 현상과 관계가 있는 것으로 판단된다. 꼼치, 전어, 참돔, 청어의 경우에 대한 반사강도는 체장의 1.89−3.55승에 의존적인 경향을 나타내었고, 그 변환계수는 -67.1−-99.0dB의 범위였다, 살오징어와 쇠갑오징어의 반사강도는 각각 외투장의 4.90승과 3.12승에 의존적인 경향을 나타내었다. 고등어, 부세, 전갱이, 말쥐치, 전어, 참돔, 청어 등의 7개의 어종을 대상으로 반사강도의 체장의존성을 분석한 결과, 반사강도의 회귀 직선식에서 체장의존성계수 및 체장변환계수는 각각 29.30, -80.95dB(r2=0.58)이었다. 또한, 이들 어종에 대한 음향반사강도를 체장의 2승에 근사시킨 경우, 그 체장변환계수 b20은 -70.34dB(r2=0.38)이었다
한편, 고등어, 부세, 전갱이, 말쥐치, 전어, 참돔, 청어 등 7개 어종, 총 158 마리에 대한 반사강도 데이터를 대상으로 주파수별 및 어종별 반사강도의 체장 의존성을 종합적으로 분석, 고찰한 결과, 음향반사강도의 체장 및 주파수 (파장) 의존성은 TS=27.03 Log(L)-7.7Log(λ)-17.21,(r2=0.59)의 관계식으로 유도되었다.
본 연구에서 구축된 75kHz의 주파수에 대한 어종별, 반사강도의 체장 의존성에 관한 데이터 뱅크는 현재 우리나라에서 개발중에 있는 저가용 체장어군탐지기의 고도화에 관한 연구에 실용적으로 활용될 수 있을 것으로 판단된다. 그러나, 어류의 체장추정에 관한 신뢰도를 더욱 향상시키기 위해서는 앞으로 더 많은 반복적인 실험과, 특히, 활어를 대상으로 한 현장 실험이 지속적으로 수행되어야 할 것이다.
Acoustic target strength (TS) of 12 commercially important fish species caught in the Korean waters had been investigated and their results were presented. Laboratory measurements of target strength on 12 dominant fish species were carried out at a frequencies of 75 kHz by single beam method under the controlled condition of the water tank with the 241 samples of dead and live fishes. The target strength pattern on individual fish of each species was measured as a function of tilt angle, ranging from -45° (head down aspect) to +45° (head up aspect) in 0.2° intervals, and the averaged target strength was estimated by assuming the tilt angle distribution as N (-5.0°, 15.0°). The TS to fish length relationship for each species was independently derived by a least-squares fitting procedure. Also, a linear regression analysis for all species was performed to reduce the data to a set of empirical equations showing the variation of target strength to a fish length and fish species. An empirical model for fish target strength(TS, dB) averaged over the dorsal aspect of 158 fishes of 7 species and which spans the fish length(L, m) to wavelength(λ, m) ratio between 6.2 and 21.3 was derived: TS=27.03 Log(L)-7.7Log(λ)-17.21, (r2=0.59).