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ISSN : 1229-3857(Print)
ISSN : 2288-131X(Online)
Korean Journal of Environment and Ecology Vol.29 No.3 pp.353-367
DOI : https://doi.org/10.13047/KJEE.2015.29.3.353

Management Plan of Whooper Swan(Cygnus cygnus) Habitat Using Causal Loop Analysis1a

Yun Eui Choi,Soojin You,Sung-Ryong Kang,Byoungkoo Choi,Jinhyung Chon
2Dept. of Environmental Science and Ecological Engineering, Graduate School, Korea Univ., Seoul 136-713, Korea (choiuni313@korea.ac.kr)
3Dept. of Environmental Science and Ecological Engineering, Graduate School, Korea Univ., Seoul 136-713, Korea (11ysj@korea.ac.kr)
4National Institute of Ecology, Seocheon-gun, Korea (srkang@nie.re.kr)
5Division of Forest Science, Kangwon National Univ., Chuncheon-si, Korea (bkchoi@kangwon.ac.kr)
6Division of Environmental Science and Ecological Engineering, College of Life Sciences and Biotechnology, Korea Univ., Seoul 136-713, Korea (jchon@korea.ac.kr)
*Corresponding author: Tel: 82-2-3290-3048, Fax: 82-2-3290-3624, E-mail: jchon@korea.ac.kr
February 27, 2015 May 13, 2015 May 27, 2015

Abstract

The goal of this study is to analyze the feedback structure of habitat changes of the Whooper Swan in Eulsukdo using system thinking to suggest a management plan for ecosystem health. Using the causal loop diagrams of population changes between Whooper Swan and other bird species in Eulsukdo, we found that the environmental changes in the roosting and foraging area affect the Whooper Swan’s population. The causal loopdiagrams of the Whooper Swan’s roosting area indicated that the environmental changes (e.g., water level, noise, bird watching, and other experience activities) may influence their population density variation. In addition, the casual loop diagrams of the Whooper Swan’s foraging area showed that the Whooper Swan’s population was affected by various variables that included area factors such as surface area of freshwater, frozen water, salinity, and density of Scirpus planiculmis . Furthermore, through the integrated causal loop diagram, cumulative discharge of Nakdong estuary weir and building activities were identified as the variables that affect the population of the Whooper Swan. Thus, we selected this area as the strategic point to establish a management plan for the Whooper Swan’s habitat. The results of this study will help in decision making of a long-term management plan for sustaining the environmental health of the ecosystem in Eulsukdo.


인과순환구조 분석을 통한 큰고니 서식환경 유지방안1a
-을숙도를 중심으로-

최윤의2,유수진3,강성룡4,최병구5,전진형6*
2고려대학교 대학원 환경생태공학과
3고려대학교 대학원 환경생태공학과
4국립생태원 기초생태연구본부
5강원대학교 산림과학부
6고려대학교 환경생태공학부

초록

본 연구에서는 을숙도 큰고니 서식지의 생태계 건강성 유지방안을 마련하기 위하여 시스템 사고를 통해 큰고니 서식환경 변화 현상에 대한 피드백 구조를 분석하였다. 을숙도 내 큰고니와 기타 수조류의 개체수에 대한 인과지도를 통해 을숙도 큰고니 개체수는 휴식환경 및 먹이환경 변화와 관계가 있음을 확인하였다. 큰고니의 휴식환경 인과지도에 서는 탐조 및 탐방활동, 수위, 소음에 의한 휴식환경 변화가 큰고니 개체수에 영향을 미치는 것을 확인하였으며, 큰고니 의 먹이환경 인과지도를 통해 담수의 면적, 수면동결, 을숙도 염분, 새섬매자기 밀도에 의한 먹이환경 변화가 큰고니 개체수에 영향을 미치는 것으로 확인 하였다. 마지막으로 통합인과지도를 통해 낙동강하굿둑 방류량과 건설행위가 큰고니의 휴식환경과 먹이환경에 영향을 미치는 변수임을 파악하였으며 큰고니 서식환경 관리를 위한 전략지점으로 선정하여 관리방안을 제시하였다. 연구의 결과는 장기적 관점에서 을숙도의 생태계 건강성을 유지를 위한 관리방안마 련에 기여할 것이다.


    "Ministry of Education, Science and Technology
    NIE 2014-0007
    NRF-2013R1A1A2013456

    서 론

    하구역은 육상과 해양 환경이 교차하는 전이지대이며, 담 수와 염수가 교차하는 기수역에 형성되는 독특한 습지생태 계로 다양한 서식환경을 제공하여 높은 생물다양성을 가진 곳이다(Pritchard, 1967). 또한, 하구 주변의 습지는 퇴적물 의 오염 정화기능을 가지며 하구의 식물군락은 토양의 침식 및 물의 급격한 증가를 완화시켜 해안선의 안정 및 육상과 해양의 완충지대 역할을 한다(Möller and Spencer, 2002). 하구생태계는 서식환경의 염도, 수질 등의 변화에 따라 다 양한 양상의 서식지가 형성되기 때문에 환경특성과 밀접한 상관관계를 가지며(Day et al., 1989; Lewis and Weber, 2002; Qiang and Zhi, 2011; Lei et al., 2014), 하굿둑의 인위적인 방류로 인한 불규칙적인 담수 유입은 하구역 생태 계 내 야생생물 서식환경 및 생산성에 영향을 미칠 수 있다 (Kim and Rhew, 2007). 하구역 습지의 야생생물들은 담수 및 해수 습지들보다 상대적으로 낮은 생물다양성을 나타내 지만 특정 개체군들이 우점하는 높은 개체군 밀도를 나타낸 다. 이것은 먹이그물 상에서 상위포식자들에게 풍부한 먹이 자원으로 제공 될 수 있다. 그러나 이러한 하구의 생태적 중요성에도 불구하고 전 세계에 걸쳐 많은 면적의 하구생태 계가 인간의 활동으로 인해 변형되거나 훼손되었다 (Suchanek, 1994; Gray, 1997). 국내의 경우 하구역의 대부 분은 농업용지, 산업용지 및 주거용지 등의 목적으로 이루 어진 간척사업과 연안개발로 인해 극히 일부를 제외하고는 자연성이 유지되고 있는 하구는 거의 없는 실정이다(Kim and Rhew, 2007; Yoon et al., 2007). 낙동강하구 및 을숙도 일대는 넓은 갯벌과 습지를 함께 포함하여 야생생물에게 풍부한 먹이와 쉼터를 제공하는 국내 최대 철새도래지 중 하나이다.

    큰고니(Cygnus cygnus)는 을숙도에서 월동하는 대표적인 철새로, 고니(Cygnus columbianus), 흑고니(Cygnus atratus) 와 함께 천연기념물 제 201호로 지정되었다. 환경변화에 민감한 큰고니는 최근 갯벌매립 및 을숙도대교 건설 등의 대형 개발사업과 주 먹이원의 급격한 감소로 인해 월동개체 의 불규칙한 변동이 심하게 나타나고 있으며(Kim, 2008), 환경변화가 지속적으로 발생할 경우 을숙도 내의 큰고니 개체수 감소가 우려되고 있다. 특히 큰고니는 국제자연보호 연맹 적색목록(IUCN Red List)의 관심 필요종(LC)에 등재 되었지만, 국내에서는 2012년 멸종위기 야생생물 2급으로 지정됨에 따라 개체수 보호 방안마련이 필요한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 을숙도의 안정된 생태계를 유지하기 위해 큰고니의 휴식환경 및 먹이환경을 중심으로 야생생물 서식환경변화에 영향을 주는 인위적·자연적 요인을 탐색하 고 해결방안을 마련하고자 한다.

    낙동강하구에서 월동하는 수조류 군집을 변화시키는 원 인은 단기적 요인과 장기적 요인으로 나눠볼 수 있다. 단기 적 요인은 을숙도 주변의 명지경제자유구역 개발과 을숙도 대교 건설 등 대규모의 인공구조물 축조, 인간의 개발활동 및 탐조활동 등으로(Kwon, 2004), 공사기간 동안에 나타난 환경변화로 인해 수조류 군집이 직․간접적으로 영향을 받는 특징이 있다. 장기적 요인은 수위 및 염분 변동에 의한 수조 류의 휴식환경과 먹이환경의 변화이다(K-water, 2005; Suh, 2012). 낙동강하구 및 을숙도 일대의 환경변화에 대한 연구는 낙동강하구의 생태계 건강성을 평가하고 유지하기 위해 수조류 군집분포 연구(Moon, 2000; Kwon, 2004; Kim, 2008), 휴식환경 연구(Jeon and Cho, 2006; Suh, 2012), 먹이환경 연구(Kim, 2011; 2013; Bing, 2014) 등이 진행되었다. 앞선 선행연구들은 대부분 낙동강하구의 수질 과 식생에 대한 현황을 파악하고, 수조류의 개체수, 먹이원, 휴식환경 개별 요인의 현황에 대해서 선형적, 단선적, 환원 주의적 인과관계를 고려한 방법론을 채택했다는 공통점을 가진다. 그러나 독립된 개별 요인들은 실제 하나의 수조류 생태계 시스템 속에서 유기적인 역학작용을 나타내기 때문 에 요인 간에 연속반응에 대한 고찰이 필요하다. 즉, 수조류 의 휴식 및 먹이환경의 변화와 개체수 감소 문제의 인과관 계를 파악하기 위해서는 과거 정량적 연구들이 가지고 있는 단선적 사고의 한계를 극복하고, 시간의 흐름에 따른 요소 간의 시스템 변화에 대해 고려할 수 있는 융합연구를 수행 해야 할 것이다.

    시스템 사고는 어떤 현상이나 문제를 바라볼 때, 여러 가 지 변수를 독립된 개별 변수로 생각하는 것이 아니라 상호 연결된 시스템으로 바라보는 것이며, 모든 변수가 시간이 지 남에 따라 상호작용하여 변화하는 양상을 쉽게 이해하고, 동 태변화를 예측할 수 있게 한다(O’Connor and McDermott, 1997; Virginia and Lauren, 1997; Meadows, 2008; Senge, 2012). 또한, 시스템 사고는 시스템 다이내믹스를 기반으로 피드백 구조를 이해하는 것이 중요하다(Lee et al., 2013). 어떠한 시스템에 새로운 변화가 투입 될 경우 그 변화는 시스템의 다른 변수들과 상호작용을 하게 되며 그 결과가 다시 시작점까지 영향을 주어 전반적인 시스템의 변화를 가져오기 때문이다(Choi et al., 2014). 즉, 시스템 사고는 복잡한 자연·사회현상의 인과순환구조를 쉽게 체계화 할 수 있을 뿐만 아니라 시스템 영역 내 모든 변수에 대한 시계열 적인 변화양상을 파악하기에 용이하며 전략지점이 되는 변 수에 변화요소를 투입하여 전체시스템의 문제 해결을 유도 하는 사고방식이라고 할 수 있다. 따라서 낙동강하구 및 을 숙도 일대의 생태계 시스템 사고를 통해 통합적인 관점에서 본다면 보다 효과적으로 야생생물 서식지 관리를 위한 전략 지점을 도출할 수 있을 것이다. 본 연구에서는 낙동강하구 및 을숙도 일대의 야생생물 군집변화 현상에 대해 통합적으 로 고찰하기 위해 시스템 사고를 통한 접근을 시도하였다. 연구의 목적은 휴식환경과 먹이환경 변화에 따른 수조류의 군집변화 현상에 대한 인과순환구조를 분석하고, 대상지 내 에서 발생한 휴식환경과 먹이환경에 대한 관리 전략지점 즉, 시스템 안정화를 위한 개입지점을 선정하여 수조류 군 집의 지속적인 생태계 건강성 유지를 위한 방안을 제시하는 것이다.

    연구방법

    1.연구범위

    철새의 중간기착지로서 가장 중요한 요건은 크게 휴식환 경(Roosting area)과 먹이환경(Foraging area)이라 할 수 있 다(Hutto, 1985; Lee, 2012). 본 연구에서는 다양한 철새의 중간기착지로써 장거리 비행에 의해 소모된 에너지를 안전 하게 회복할 수 있고 포식자 및 인간의 간섭으로부터 회피 할 수 있는 장소 확보가 가능한 휴식환경과 담수 및 먹이자 원 확보가 가능한 먹이환경이 동시에 존재하는 을숙도를 중심으로 환경변화의 양상을 파악하였다(Figure 1). 부산광 역시 사하구 하단동에 위치한 을숙도는 총 면적 3.52km2으 로, 1987년에는 낙동강하굿둑이 완공되고 일부 섬 지역이 공원화 되었으며 1993년과 1995년에는 을숙도 남쪽에 쓰 레기 매립장이 조성되었다. 2004년에는 을숙도 하단부에 인공습지 6개소를 포함한 철새공원이 조성되어 철새서식지 보호와 관리를 위해 출입이 제한되었다. 또한, 2007년에는 낙동강하구에코센터가 개관 되었으며, 2009년에는 을숙도 상단부에 을숙도 생태공원이 조성되어 현재까지 다양한 야 생생물 탐방관련 시설 및 프로그램이 운영되고 있다.

    본 연구에서 휴식환경은 큰고니가 머리를 깃털 사이에 묻는 행동, 움직이지 않는 행동을 하며 에너지소비를 억제 하는 행동이 가능한 환경으로 정의하였다(Kang and Cho, 1998; Jeon and Cho, 2006). 큰고니의 휴식환경은 수변부에 은신처 역할을 할 수 있는 갈대 및 습지 주변의 숲, 공중에서 인식할 수 있을 정도의 비교적 넓은 면적, 인적이 드물고 각종 방해 요인이 적은 공간이다(Jeon and Cho, 2006). 을 숙도에서 큰고니의 휴식을 방해하는 요인으로 낙동강하구 수위, 소음, 탐조 및 탐방활동 등 인간 활동에 의한 환경변화 가 있다. 먹이환경은 큰고니의 주 먹이원인 새섬매자기 (Scirpus planiculmis Fr. Schmidt)의 생태특성에 대한 선행 연구를 고찰하였다. 새섬매자기는 사초과 매자기속의 다년 생 수생 정수 초본으로, 괴경(Tuber)은 고니류와 기러기류 의 주된 먹이자원으로 알려져 있다(Kim, 2011). 그러나 최 근 을숙도 새섬매자기의 괴경은 고니류가 월동하는 시기에 감소하는 경향을 나타내며, 새섬매자기의 괴경량이 감소 한 후 철새의 개체수도 감소하는 추세를 파악 할 수 있다(Kim, 2011; 2013). 따라서 새섬매자기 군락이 큰고니 월동확률과 밀접한 관계가 있음을 예측할 수 있다.

    2.연구방법

    시스템 사고(System Thinking)는 시스템 다이내믹스 (System Dynamics)에 뿌리를 둔 사고의 방법으로, 문제의 변수와 구조를 파악하는 것뿐만 아니라 시스템 내 작은 변 화로 인해 큰 변화를 가져올 수 있는 전략지점을 직관적으 로 발견하고, 적합한 해결방안을 시스템에 반영하는 문제해 결 방식이다(Moon, 2007). 시스템 다이내믹스는 사회 및 생태 시스템을 비선형 피드백 시스템으로 파악하고 있다 (Sterman, 2001). 시스템 다이내믹스는 기본적으로 복잡한 시스템의 구조로부터 행태를 추론하기 위해 컴퓨터 시뮬레 이션 방법을 취하고 있으며, 일반적으로 시스템의 순환구조 를 파악하기 위해 인과지도 작성을 선행하고 있다(Kim, 2000; Ko, 2000; Park et al., 2013; Mavrommati et al., 2014). 즉, 컴퓨터 시뮬레이션 모델을 수행하기 전에 시스템 경계를 설정하고 구조적 특성을 체계적이고 객관적으로 분 석하기 위해 인과지도는 반드시 필요한 과정이다(Kim, 2000). 생태학 분야에서는 그 동안 시스템 생태학 등의 개념 을 통해 시스템의 구조와 동태성을 연구해 왔지만, 인과지 도 작성 단계가 축소되거나 간과되어왔다. 그러나 자연생태 계와 인문환경간의 시스템은 서로 유기적으로 관계가 엮여 있으며 이 두 시스템 구조의 동태성을 파악하기 위해서는 인과지도 작성이 반드시 필요하다(Kim, 2000).

    인과지도는 문제현상에 대한 시스템 영역 및 관련 주요 변 수를 설정하고, 화살표 및 양(+)과 음(–)의 부호 및 시간지연 (=)을 이용하여 변수 간의 인과관계와 강화루프(Reinforcing loop) 및 균형루프(Balancing loop)의 순환구조를 도식화하 여 관심의 대상이 되는 시스템의 구조적인 문제를 파악하며, 전략지점을 발견하여 시스템 변화를 위한 대안을 개발하고 문제 해결을 위한 효율적인 방안을 제시한다(Richardson, 1986; Kim, 2002; Moon, 2007; Jung and Kim, 2009). 강화 루프는 시스템이 계속해서 증가하거나 감소하는 것과 같이 한 방향의 순환관계를 되풀이 하는 것을 의미한다. 균형루 프는 강화루프와 반대로 시스템을 균형상태로 이동시켜 안 정적인 작용을 하는 피드백루프를 의미한다(Richardson, 1986). 시간지연(Time delay)은 시스템의 모든 요소가 동시 에 반응하는 것이 아니라 변수의 영향과 효과가 서서히 나 타나는 특성이 있다는 것을 표현한 것이다. 인과지도는 연 구자의 주관적인 인지에서 자유로울 수 없다는 한계를 가지 고 있기 때문에 시스템 경계 및 변수설정 시 과학적 자료를 근거로 시스템 구조를 파악해야 한다(Kim, 2000).

    본 연구에서는 을숙도 큰고니의 서식환경 유지방안 마련 을 위한 시스템 구조를 파악하기 위해 인과지도 작성을 기 본 목적으로 하였으며 과정은 다음과 같다. 첫째, 을숙도 큰고니의 군집변화에 대한 시스템 영역 설정 및 주요 변수 를 파악하고 둘째, 설정된 시스템 영역의 인과지도를 작성 하여 자연과학전문가 및 사회과학전문가의 자문을 바탕으 로 개별 인과지도의 타당성을 확보한 후 인과순환구조를 분석한다. 셋째, 통합 인과지도 작성을 통해 개별 인과지도 에서 나타나지 않은 변수들의 관계를 고찰하고, 을숙도 큰 고니의 군집변화에 결정적인 영향을 미치는 전략지점을 선 정한다. 넷째, 선정된 전략지점에 대한 문제의 원인을 중심 으로 을숙도의 생태계 건강성을 유지할 수 있는 전략적 방 안을 제시한다.

    결 과

    1.시스템 영역 설정 및 주요 변수 도출

    1)을숙도 큰고니 개체수 변동

    부산발전연구원의 낙동강하구 생태계모니터링 보고서에 따르면 국내 최대 철새도래지인 낙동강하구 및 을숙도 일대 를 찾는 큰고니 개체수는 Figure 2와 같으며, 매년 큰 폭으 로 변동하고 있는 양상을 보인다. 2004년부터 2014년 사이 명지지구 개발과 2005년부터 2010년 사이의 을숙도대교 건설과 같은 대규모 개발 및 인간활동이 을숙도 주변에서 진행되면서 낙동강하구 전체 큰고니 개체수는 매우 불규칙 하게 변동하고 있는 양상을 나타낸다. 이는 을숙도가 큰고 니의 월동지 및 기착지로서의 기능이 불안정하다는 것을 의미한다.

    2)큰고니의 휴식환경

    낙동강하굿둑 방류량과 수위변동

    수조류는 몸의 크기 및 목의 길이, 부리 형태 및 다리 길이 등의 특성에 따라 수계 내에서 각각 다른 수심의 공간 을 취수지 및 휴식지로 이용함으로써 경쟁을 최소화하며 고유의 생태적 지위(Niche)를 차지한다(White and James, 1978). 따라서 수조류들의 행위는 습지생태계 및 수변부의 수위 변동에 따라 휴식 및 먹이 활동에 영향을 받게 된다 (Isola et al., 2000). 큰고니는 목을 수면 아래로 최대한 뻗는 취수 방법을 취할 경우 최대 100cm 수심까지 이용할 수 있 지만(Choi et al., 2010), 그만큼 경계에 취약해지고 에너지 손실이 크기 때문에 50cm이하의 얕은 수심을 더 선호하는 습성을 보인다(Chisholm and Spray, 2002; Choi et al., 2010). 한편 Figure 3과 같이 낙동강하굿둑의 담수방류량의 불규칙한 변동과 해수 유입의 차단은(http://www.kwater.or.kr) 을숙도 내 담수변화에도 영향을 주는 것으로 나타났으며 (Song et al., 2014), 큰고니의 휴식환경에 불균형을 초래하 여(Kim, 2011; 2013) 큰고니 월동확률에도 영향을 줄 것으 로 사료된다.

    소음

    을숙도 큰고니의 휴식환경에 영향을 미치는 소음 원인은 크게 레크리에이션 활동과 건설행위로 나눌 수 있다. 일반 적으로 조류는 250~300m 거리에서도 소음의 영향을 받으 며 소음에 의한 스트레스는 휴식활동에 부정적인 영향을 미친다(Choi et al., 2014). 을숙도에서 발생하는 소음의 형 태는 근거리 소음과 원거리 소음으로 구분할 수 있는데, 근 거리 소음은 낚시와 승마 등과 같은 레크리에이션 활동을 의미 한다. 낙동강하구는 습지보호구역으로 지정되어 있기 때문에 이러한 행위는 불법이지만 규제가 명확하지 않아 문제가 지속적으로 발생하고 있으며 이에 대한 관리방안 마련이 시급하다. 원거리 소음은 건설행위와 교량의 차량 통과속도에 의한 소음을 의미한다. 명지경제자유구역 개발 이나 을숙도 대교의 통행속도 기준은 80km/h로, 이때 발생 하는 소음은 을숙도 내 큰고니 개체수에 영향을 미칠 수 있는 수준으로 판단된다.

    탐조 및 탐방활동

    낙동강하구에코센터에서는 을숙도 생태계를 보전하기 위해 교육·이용지구, 완충지구, 핵심보전지구로 나누어 생 태체험프로그램을 운영하고 있다. 그러나 생태체험프로그 램 운영에 따른 방문객 증가는 을숙도의 큰고니를 비롯한 수조류의 월동패턴에 영향을 준다(Choi et al., 2014). 해수 로를 이용한 탐방체험은 낙동강하구의 지형, 조류, 식물에 대해 교육하고 을숙도를 포함한 낙동강하구 권역을 선박으 로 탐방하는 프로그램이다. 이 프로그램은 매주 토요일과 일요일에 각각 3회씩 운영되고 있으며 30인승 선박이 평균 시속 18km로 운항하며 소음과 파랑을 발생시켜 을숙도 조 류의 휴식환경에 부정적인 영향을 미치는 것으로 보이며, 장기적으로 큰고니의 월동 패턴까지 영향을 주게 된다. 또 한, 육로(탐방버스 등)를 이용한 단체 탐방프로그램(하구답 사, 탐조체험, 식물관찰, 곤충관찰의 자연체험 프로그램 등) 의 경우도 이를 가중하는 것으로 보인다. 큰고니는 통과하 는 차량보다 정지한 차량에 대해 민감하게 반응함에 따라 (Jeon and Cho, 2006), 탐방객들이 체험하는 동안 정차해 있는 버스는 큰고니의 휴식환경에 방해요인으로 작용할 것 이다. 또한 탐조객이 새를 관찰하거나 사진을 찍기 위해 돌 을 던지는 등의 무분별한 간섭행동은 큰고니 휴식활동에 위협이 될 수 있다.

    3)큰고니의 먹이환경

    을숙도에서 서식하는 새섬매자기의 생태 특성

    을숙도의 새섬매자기 군락은 갈대와 함께 가장 넓은 면적 을 차지하고 있으며, 을숙도의 물질순환 및 먹이사슬에 있 어 중요한 역할을 한다(Yi et al., 2011). 새섬매자기 군락은 흔히 새섬매자기 1종이 단일 우점하는 형태가 대부분이고 수반종으로 애기거머리말(Zostera Japonica)이 혼생하기도 한다(Lee and Ahn, 2012). 낙동강하구에서 나타나는 새섬 매자기 군락과 큰고니 분포관계를 분석한 결과 새섬매자기 군락과 큰고니 개체와의 최단거리의 최소값은 0m, 최대값 은 1,736m, 평균값은 53m, 표준편차는 ±158m로 나타나 새섬매자기 군락으로부터 약 50~200m거리가 큰고니의 주 요 섭식지역임을 유추할 수 있다(Suh, 2012).

    을숙도의 새섬매자기 군락의 변화상을 파악하기 위해 Yi et al.(2011)의 연구결과를 바탕으로 새섬매자기의 밀도, 생 체량, 괴경 생산량의 변화상을 유추하였다(Table 1). Yi et al.(2011)에서 새섬매자기의 밀도는 2005년, 2008년, 2009 년 6월에 을숙도 하부 8지점을 고정조사지점으로 1m × 1m 방형구를 설치하여 측정하였으며, 새섬매자기 연간 변화 검 정을 위해 이원분산분석(two-way ANOVA) 결과를 도출하 였다. 분석결과에 따르면 2005년부터 2009년까지 감소하 고 있는 추세를 보였으며(p<.0001), 특히 2005년부터 2008 년까지 약 79.8%의 밀도가 감소한 것을 확인할 수 있었다. 새섬매자기의 생체량은 2005년, 2008년, 2009년 8월 밀도 조사지와 동일한 지점에서 5~7m 범위내에 0.3m × 0.3m의 방형구를 설치하고 샘플링하여 생체량을 측정하였다(Yi et al., 2011). 분석결과 2008년에는 2005년에 비해 61.5%가 감소하였고 2009년에는 전년대비 91.9%가 감소하였다 (p<.0001). 새섬매자기의 괴경 생산량은 2008년, 2009년 10 월 조사지점에서 8개 방향(북, 북동, 동, 남동, 남, 남서, 서, 북서)으로 7~10m 이격하여 0.1m × 0.3m × 0.3m 의 코어를 이용하여 괴경을 채취하였다(Yi et al., 2011). 분석결과 2008년에 단위면적당 1,166±1,023(개/m3)의 개체수가 파악 되었으나 2009년에는 전년의 3.4%만이 조사되어 괴경생산 량이 감소한 것을 확인할 수 있었다(p<.0001).

    새섬매자기 생장에 영향을 미치는 환경요인

    을숙도는 해수와 담수가 교차하는 기수역이다. 기수역에 서의 염분은 식물 생육에 중요한 무생물적인 요인이며 염분 의 변화는 식물뿐만 아니라 하구 해역의 생물 서식환경에 큰 영향을 준다(Yi et al., 2011). 새섬매자기 생존에 적정한 염분은 5~15로, 새섬매자기 서식처의 염분이낙동강하구의 염분과 15이상 장기 간 유지될 경우 새섬매자기의 생존에 지대한 영향을 줄 수 있다(Kim, 2011; 2013). 2003년부터 2014년까지 부산발전 연구원에서 수행한 낙동강하구 생태계모니터링 결과에 따 르면, 을숙도 일대 8개 지점의 평균 염분이 0.1부터 32.6까 지 큰 폭으로 변동함에 따라(Figure 4) 새섬매자기의 생존 에 악영향을 미칠 수 있음을 확인할 수 있다.

    또한, 새섬매자기는 수위에 따라 성장의 영향을 받는데, 건조하거나 침수가 편중된 지역에서 스트레스를 받는 반면, 20cm 이하의 수위상태에서는 90% 이상의 높은 생존율을 보였다(Kim, 2011). 낙동강하구의 염분과 수위는 낙동강하 굿둑의 담수 방류량에 따라 달라지는데, 방류량이 많을 경 우 염분과 수위가 높아지며, 방류량이 적을 경우 염분과 수 위가 낮아진다. 그러나 불규칙한 하굿둑의 방류량(Figure 3)은 낙동강하구의 적정염분 및 침수환경을 변동시키기 때 문에 새섬매자기의 생존을 위한 환경을 유지하는데 부정적 인 영향을 미친다.

    토심은 새섬매자기의 생육특성에 중요한 인자이며, 특히 토양의 퇴적은 새섬매자기 개체군이 쇠퇴하는데 중요한 원 인이 된다(You, 2008). 새섬매자기의 괴경생산량 역시 토심 의 영향을 많이 받는데, 토심이 깊어지면 땅속으로 번식하 는 줄기거리가 짧아져 포기당 싹눈수와 땅속으로 퍼지는 번식거리가 줄어들어 괴경 발달이 저해되며, 이는 결국 새 섬매자기의 생산성이 낮아져 개체군의 쇠퇴를 초래하게 된 다(You, 2008). 괴경생산을 위한 적정 토심은 15~30cm로 그 범위를 초과할 경우 새섬매자기 생육에 부정적 영향을 주는 것으로 나타났다(Yi et al., 2011). 그러나 낙동강하굿 둑의 방류량에 의해 낙동강하구의 수위 및 퇴적에 따른 토 심이 점점 깊어지는 문제가 발생하고 있다(Yoon et al., 2007). 한편, 갈대 분포 면적의 세력 확장은 경쟁에서 불리 한 새섬매자기의 서식 공간을 감소시켜 새섬매자기 군락을 감소시키는 영향을 주기도 한다(You, 2008; Yoo et al., 2010).

    4)시스템 영역 및 주요 변수 설정

    본 연구에서는 을숙도 큰고니의 개체수 변동에 영향을 미치는 주요 원인분석을 통해 큰고니 생태 시스템 내 관련 영향 요인을 파악하였으며, 이를 토대로 을숙도 내 큰고니 생태계의 시스템 영역에 대한 주요 변수들을 도출하였다 (Table 2).

    2.인과순환구조 분석

    1)큰고니개체수와 기타 수조류 개체수 간의 관계

    을숙도 내 큰고니의 개체수가 감소하는 문제를 파악하고 자 큰고니 개체수와 기타 수조류 개체수 간의 관계에 대한 인과지도를 작성하였다(Figure 5). 이 인과지도는 R1, B1, B2의 세 가지 루프로 나타나며 이를 통해 을숙도 내 큰고니 개체수가 변동하는 것을 설명할 수 있다.

    R1 루프는 큰고니의 개체수가 증가할수록 큰고니의 을숙 도 월동확률이 높아지고 큰고니의 개체수는 증가하여 큰고 니 개체수와 월동확률의 증가가 강화되는 현상을 나타낸 것이다. 그러나 을숙도 큰고니의 휴식 및 먹이환경이나 큰 고니 이출량 등 외부간섭에 의해 큰고니 개체수나 월동확률 이 감소하게 되면 큰고니 개체수와 월동확률의 감소가 강화 되는 현상을 나타내기도 한다.

    B1 루프는 을숙도 큰고니의 개체수가 증가할수록 을숙도 내 전체 수조류 개체수를 증가시켜 밀도를 높아지게 하며, 수조류의 한계밀도에 의해 큰고니가 다른 지역으로 이동하 는 이출량이 증가하여(Suh, 2012) 을숙도 내 큰고니 개체수 가 감소되는 현상을 나타낸 것이다. 이는 외부간섭에 의한 영향으로 큰고니의 개체수가 감소하더라도 이 균형루프에 의해 개체수가 회복되는 과정을 나타낸 것이다.

    B2 루프는 큰고니의 휴식 및 먹이환경이 증가할수록 큰 고니 외의 기타 수조류의 월동확률이 증가하고 을숙도 내 기타 수조류들의 개체수를 증가시켜 큰고니의 휴식 및 먹이 환경을 다시 감소시키는 현상을 나타냄으로써 외부의 간섭 으로 휴식 및 먹이환경이 감소하더라도 큰고니를 제외한 기타 수조류의 개체수를 조절하여 회복한다는 과정을 나타 낸 것이다. 결국, 을숙도 내 큰고니의 휴식 및 먹이환경은 큰고니의 월동확률을 증가시키고 큰고니 이출량을 감소시 켜 을숙도 내 큰고니의 개체수를 증가시키지만, 다른 한 편 으로는 을숙도 내 큰고니와 생활을 공유하는 기타 수조류의 개체수도 증가시켜서 을숙도 내 큰고니 휴식 및 먹이환경을 악화시켜 큰고니의 개체수를 감소시키는 문제도 발생 될 수 있다(Jeon and Jo, 2006; Kim, 2013).

    2)휴식환경과 을숙도 내 큰고니 개체수간의 관계

    휴식환경과 을숙도 내 큰고니 개체수간의 관계 인과지도 는 큰고니가 휴식할 수 있는 환경에 영향을 미치는 탐조 및 탐방활동, 소음, 담수위 등의 주요변수와 큰고니의 월동 확률의 관계를 나타낸 것으로, B3과 B4의 루프를 이용하여 설명할 수 있다(Figure 6).

    B3 루프는 탐조 및 탐방활동이 증가하면 큰고니의 휴식 환경을 저해하여 큰고니의 월동확률을 감소시켜 을숙도 내 주요 관광자원인 큰고니 개체수가 감소함에 따라 탐조 및 탐방활동이 감소하는 현상을 나타낸다. 이러한 과정이 지속 되면 탐조 및 탐방활동과 큰고니 개체수의 증감이 반복되어 균형상태가 유지되는 것으로 인식할 수 있다. 그러나 휴식 환경이 증가하여 큰고니의 월동확률을 증가시키는 과정에 는 시간지연 현상이 존재한다. 이것은 휴식환경이 개선된다 하더라도 큰고니가 이를 인식하고 을숙도에 기착하기까지 는 오랜 시간이 걸린다는 것을 의미한다.

    B4 루프의 탐조 및 탐방활동에 의한 소음이나 낚시 및 승마 등 레크리에이션 활동, 건설행위 등에 의한 소음은 을 숙도 큰고니의 휴식환경을 감소시켜 큰고니의 월동확률뿐 만 아니라 기존에 휴식하는 큰고니가 다른 지역으로 이동하 게 한다(Lee, 2011). 한편, 큰고니 휴식환경에 영향을 미치 는 변수인 적정 수위는 낙동강하굿둑 건설(1987년) 이후 낙동강하구의 댐 방류량이 비정기적으로 크게 증가하였다 가 큰 폭으로 감소하는 등 불규칙한 현상에 영향을 받는다. 이처럼 탐조 및 탐방활동, 레크리에이션 활동, 건설행위에 의한 소음과 하굿둑 방류량의 불규칙한 변동은 큰고니의 월동확률을 감소시키며, 이는 큰고니의 개체수를 감소시키 는 R1 루프를 지속적으로 나타나게 한다.

    3)먹이환경과 을숙도 내 큰고니 개체수 간의 관계

    먹이환경과 을숙도 내 큰고니 개체수간의 관계 인과지도 는 큰고니가 먹이를 취하는 환경에 영향을 미치는 새섬매자 기 괴경량, 담수면적, 수면동결현상, 인위적 먹이공급 등 주 요변수와 큰고니개체수의 관계를 나타낸 것으로, B5, B6, B7, R2의 루프를 이용하여 설명할 수 있다(Figure 7).

    B5 루프는 새섬매자기 괴경량의 감소로 인해 을숙도 큰 고니의 먹이환경을 감소시키고 큰고니의 월동확률을 낮춰 을숙도 내 큰고니 개체수를 감소시키며, 결국에는 새섬매자 기의 괴경량을 증가시키는 균형상태를 나타낸다. B6 루프 는 새섬매자기 괴경량의 감소가 큰고니와 먹이를 공유하는 을숙도 내 기타 수조류의 월동확률과 개체수에 영향을 미쳐 새섬매자기 괴경량을 다시 증가시키는 균형상태를 나타낸 것이다. B7 루프는 새섬매자기의 괴경량 감소는 을숙도에 먹이를 섭취하러 온 큰고니가 대체 서식지를 찾아 타 지역 으로 이동하게 하는 이출량에 영향을 주는 과정을 나타낸 것으로, 을숙도 내 수조류의 개체수가 감소하면 주 먹이원 인 새섬매자기는 다시 번식하여 증가하고, 이들이 을숙도 큰고니의 먹이환경을 증가시키는 균형상태를 나타낸다.

    B5, B6, B7의 루프는 을숙도 큰고니의 먹이환경이 저하 된다 하더라도 시간이 지나면 다시 회복할 수 있을 것처럼 보인다. 그러나 새섬매자기 괴경량은 R2 루프에 의해 결정 되기 때문에 R2 루프에 영향을 미치는 변수들의 관계에 대 한 이해가 필요하다.

    R2 루프는 새섬매자기의 괴경량과 밀도의 관계가 한 변 수의 변화에 따라 지속적으로 증가하거나 감소하는 현상을 나타낸다. 이는 외부간섭에 따라 감소하거나 증가하기만 하 여 한쪽으로만 계속 강화하는 문제를 야기할 수 있다. 을숙 도 큰고니의 먹이환경에는 새섬매자기의 괴경량이 주요 변 수로 도출되었기 때문에 R2 루프로 인한 새섬매자기 괴경 량의 지속적인 감소가 을숙도 큰고니의 먹이환경 감소에 중요한 영향을 미칠 것으로 인식하였다. R2 루프의 새섬매 자기 괴경량과 새섬매자기 밀도는 새섬매자기의 재생율과 분포 면적에 의해 영향을 받으며, 새섬매자기의 재생율은 염분, 수위, 토심 등 다양한 요인에 의해 영향을 받는다 (You, 2008; Yi et al., 2011; Kim, 2011; 2013).

    한편, 큰고니는 담수를 식수로 삼으며, 얼지 않은 공간에 서 물을 마시는 행위가 관찰되었으므로(Jeon and Cho, 2006), 염분으로 인해 감소되는 담수의 면적과 수면의 동결 은 큰고니의 먹이환경을 감소시키는 요인으로 파악되었다.

    4)을숙도 야생생물 생태계 통합 인과지도와 전략지점

    개별 인과지도를 종합하여 을숙도 야생생물 생태계 통합 인과지도를 작성하였으며(Figure 8), 인과순환구조 분석을 통해 하굿둑의 불규칙한 방류량과 건설행위가 큰고니의 휴 식환경과 먹이환경에 영향을 미치는 변수임을 알 수 있었 다.

    낙동강하굿둑에서의 불규칙한 방류량은 을숙도 내 담수 위를 변화시킴에 따라 큰고니의 취수 및 휴식환경을 방해하 여 타 지역으로 이동하게 하는 직접적인 원인으로 작용하 며, 낙동강하굿둑 하류의 염도수위 변화에 의한 새섬매자기 의 재생률에 영향을 미쳐 큰고니의 먹이환경을 저해한다. 큰고니 서식에 적정한 담수위(50cm 이하)와 새섬매자기 생 육에 적정한 염수위(20cm 이하)는 차이가 있기 때문에, 두 수준의 적정 수위가 모두 고려되어야 할 것이다. 하굿둑 건 설(1987년)과 을숙도 대교 건설(2005~2010년), 그리고 명 지경제자유구역 개발(2015년 진행중)등의 건설행위는 각종 소음을 발생시켜 큰고니의 휴식을 방해하여 을숙도 큰고니 의 월동확률을 낮추고 큰고니의 이출량을 증가시킨다. 또한 건설행위로 인한 퇴적량의 증가는 새섬매자기 괴경량 감소 에 영향을 주기 때문에 결과적으로 각종 건설행위는 큰고니 의 휴식환경과 먹이환경에 부정적인 영향을 미치는 것을 알 수 있다. 위와 같이 을숙도 야생생물 생태계의 전체적인 인과순환 관계를 종합하여 낙동강하구 을숙도의 지속적인 생태계 건강성 유지 관리방안의 지표로써 큰고니의 휴식환 경과 먹이환경의 공통 전략지점을 ‘낙동강하굿둑 방류량’ 및 ‘건설행위’로 선정하였다.

    고 찰

    본 연구에서는 을숙도 큰고니의 서식환경 유지방안을 마 련하기 위해 큰고니의 휴식환경과 먹이환경에 대한 수조류 의 인과순환 구조를 분석하였다. 인과지도를 통한 분석결과 큰고니의 휴식환경과 먹이환경의 관리를 위한 공통 전략지 점으로 낙동강하굿둑 방류량 및 건설행위가 선정되었으며 전략지점에 대한 상세한 관리방안을 제언하고자 한다.

    낙동강하굿둑 방류량은 을숙도 내 담수위와 염수위, 염분 을 변화시키는데, 이러한 변화는 을숙도 내 담수습지 조성 을 통해 해결할 수 있다. 담수습지 설계 시 수위는 큰고니가 담수를 섭취하고 휴식을 취하기에 적합한 50cm정도를 유지 할 수 있도록 하며, 낙동강하굿둑의 방류량이 적어 염분이 상승할 경우 담수를 하류로 유출할 수 있도록 유량을 고려 한다. 부산발전연구원의 을숙도 생태공원 조성 방향에 관한 보고서에 따르면 을숙도 하단부는 복원당시 생물 다양성 증진을 목적으로 담수, 기수, 염습지 세 가지 형태의 습지를 조성하였다. 그러나 시간이 지남에 따라 담수 습지는 축소 되고 육화현상이 나타나게 되었으며, 염분 조절 능력의 기 능도 상실하게 되었다. 따라서 담수습지의 추가 조성 및 확 장을 통해 큰고니가 취식 가능한 담수면적을 확보하면 을숙 도 내 큰고니의 먹이 여건이 높아질 수 있을 것으로 판단된 다. 또한 담수가 확보되면 을숙도의 염분조절이 가능하기 때문에 새섬매자기의 생육에 필요한 적정 염분을 유지할 수 있을 것으로 기대된다. 예를 들어 홍콩 마이포습지(2.13 km2)의 경우 야생동식물의 보호를 위한 서식처 관리와 함께 새우양식장의 운영을 위해 각 습지 별 갑문을 이용하며 조 류의 생태적 습성을 고려하여 수위를 조절하도록 관리하고 있다(Young, 2004). 마이포습지의 수목관리는 조류의 서식 행동뿐만 아니라 탐방객의 이동을 함께 고려한 점이 특징으 로, 물새들의 비행에 방해가 되는 수목의 수관은 전정을 통 해 높이를 조절하고 있으며 탐방객의 이동이 많은 주 동선 은 교목을 밀식하여 눈에 띄지 않도록 유도하고 있다. 또한 해수면에 의해 매년 1.3cm의 토양이 퇴적되기 때문에 10~15년을 주기로 수로를 준설하여 관리하고 있다(Young, 2004; Choi and Kim, 2010). 이러한 선행사례를 토대로 을 숙도의 건전한 생태계 유지를 위해서는 새로 조성될 담수습 지의 위치, 면적, 수위, 염분, 식생, 토양을 적정 수준으로 유지할 수 있는 구체적인 기준을 마련하고 지속적인 관리가 이루어져야 할 것이다. 미국 루이지애나주의 경우 염습지 야생생물 보호지역 내 인공담수호를 조성하여 담수와 염수 의 모자이크 서식지를 조성하였고, 북미지역 중 최대 조류 월동지 역할을 하고 있다(Louisiana Coastal Wetlands Conservation and Restoration Task Force, 2012). 이러한 선례에 기반하여 본 연구에서 제시하고 있는 여러 가지 환 경요인들을 통합적으로 고려한 효율적인 담수습지 조성은 한국의 주요수계 하구 습지들의 효율적 관리방안의 하나로 제시 될 수 있을 것이다.

    건설행위는 소음 및 물길변형으로 인한 육화현상 등의 문제를 유발시켜 큰고니 서식환경에 부정적 영향을 미치는 것으로 확인 되었다. 따라서 소음 문제를 해결하기 위해서 는 대규모 공사시 방음식재, 방음벽과 같은 방음시설이 설 치되어야 할 것이다. 대형 화물차량의 이동에 의해 발생하 는 소음을 감소시키기 위해 을숙도대교의 통과속도 규제, 저소음 포장공법을 도입할 수 있다. 또한 건설행위로 인한 물길의 변형은 인위적 퇴적작용을 유발하며 이 경우 갈대의 확산을 야기하여 큰고니의 주 먹이인 새섬매자기 서식환경 을 감소시킨다. 갈대는 하구 생태계에서 수계로 유입되는 오염물질을 정화하는 등 생태계에서 긍정적인 기능을 가지 고 있지만, 생존력이 강하고 한번 세력이 확장되면 제거가 힘들다는 단점을 가지고 있다(Sung, et al., 2010). 특히 새 섬매자기의 초장(40~100cm)은 갈대의 초장(약 300cm)보다 현저히 작으며, 새섬매자기의 지하경 길이 생장율도 갈대에 비해 낮게 나타나기 때문에 갈대 확산을 조절할 수 있는 관리가 필요하다(You, 2008). 갈대와 새섬매자기의 생장특 성의 차이로 보아, 인위적인 관리가 이루어지지 않을 시 갈 대의 면적이 새섬매자기의 면적을 지속적으로 피압하기 때 문에 갈대와 새섬매자기의 분포 면적을 적절히 조절하여 새섬매자기를 유지시킬 필요성이 있다. 부산발전연구원에 서 2007년 을숙도 및 낙동강 하구의 갈대관리방안을 조사 한 보고서에 따르면 을숙도의 수생식물은 갈대, 부들, 큰고 랭이, 새섬매자기 외 6과 7속 8종이 출현하고 있지만 을숙 도 수조류의 먹이환경 인과지도를 통해서도 갈대군락의 면 적이 확대에 따라 새섬매자기의 서식지가 피압되는 현상이 발생하여 새섬매자기 군락이 감소하는 것을 확인할 수 있었 다. 따라서 갈대의 분포면적을 조절하기 위한 연구가 진행 되어 왔으며 완전차광, 수문조절, 근권제거와 같은 관리 방 법이 제시되고 있다(Sung, et al., 2010). 그러나 을숙도에서 완전차광방법으로 갈대의 생장을 억제시키는 방법은 야외 공간이라는 현실적인 한계가 있으며, 수문조절의 경우 새섬 매자기의 생장에도 영향을 끼칠 수 있기 때문에 현실적으로 는 근권제거 방법이 가장 효율적이라고 할 수 있겠다. 향후 연구에서는 시스템 다이내믹스의 컴퓨터 시뮬레이션을 통 해 갈대의 분포 면적에 따른 새섬매자기 분포 면적의 반응 을 분석하여 새섬매자기의 밀도를 유지시킬 수 있는 적정 근권제거 면적을 도출하는 후속연구가 수행되어야 할 것이다.

    그 밖에, 큰고니의 휴식환경 관리를 위해서는 탐조 및 탐방활동에 대한 행위 제한이 있어야 할 것이다. 인과지도 에서 나타난 바와 같이 탐조 및 탐방활동으로 인한 을숙도 큰고니의 휴식여건의 감소는 큰고니의 월동 확률을 감소시 켜 탐조 및 탐방활동을 감소시키게 되어(B3, B4) 시스템이 안정상태를 이루는 것처럼 보이지만, 휴식 및 먹이여건과 큰고니의 월동확률 사이에는 시간지연 현상이 존재한다. 즉, B3과 B4 루프의 자연적인 균형을 기대하기에는 오랜 시간이 걸리므로 근본적인 문제를 해결해야 할 것이다. 실 제로 탐조객과 사진작가들이 고의로 새를 날리는 행동이 큰고니의 월동을 방해하는 주요 요인으로 제기되고 있다 (Jeon and Cho, 2006). 을숙도 내에서 큰고니의 휴식 및 먹이 영역이 되는 수역, 모래섬, 갯벌, 새섬매자기 군락 등의 수변공간(Suh, 2012)에서 탐조 및 탐방활동에 대한 탐방 인원제한, 관리인 동행 등의 행위제한을 함으로써 큰고니의 월동 방해요소를 낮춰야 할 것이다. 또한, 큰고니 먹이환경 관리를 위해서 새섬매자기 개체수 유지와 대체 먹이원 탐색 등의 활동이 행해져야 할 것이다. 새섬매자기 개체수 유지 를 위해 새섬매자기의 생육조건을 고려하여 낙동강 하굿둑 방류량을 조절해야 할 것이며, 근권제거를 통해 갈대의 확 산을 방지하여 새섬매자기 생육면적을 확보할 수 있을 것이 다. 현재 을숙도의 낙동강하구에코센터에서는 큰고니를 비 롯한 수조류의 먹이 공급을 위해 고구마를 을숙도에 인위적 으로 뿌려주는 방식으로 제공하고 있다. 그러나 매번 인위 적으로 먹이를 제공해주는 방식은 큰고니의 야생성을 저하 시킬 뿐만 아니라 공급 측면에서도 한계가 있기 때문에 새 섬매자기와 생육방식이 비슷한 대체 먹이원을 발굴해야 할 것이다. 대체먹이원의 조건으로는 을숙도 일대의 염분 수준 및 20cm정도의 수위, 15~30cm의 토심에서 생육이 가능하며 큰고니의 먹이원으로써 기능을 할 수 있어야 한다. 일반적 으로 뿔말, 거머리말, 줄말 등이 큰고니의 먹이로 알려져 있으나(Laubek, 1995) 을숙도 환경에 적응가능 여부를 검 증해야 할 필요가 있다. 또는 담수습지에서 큰고니의 대체 먹이원으로 활용될 수 있는 식생을 식재할 수 있는 방안을 마련해야 해야 할 것이다. 주남저수지나 우포늪에 서식하는 큰고니의 주요 먹이자원인 줄대나 연뿌리의 경우 큰고니의 먹이원으로 활용되고 있어 을숙도 담수습지 조성시, 줄과 연 등의 식생대 조성방안을 고려할 수 있을 것이다. 본 연구 에서는 을숙도 큰고니의 휴식환경과 먹이환경에 대한 시스 템 구조를 인과지도를 통해 파악하고 이를 통합하여 을숙도 의 지속가능한 야생생물 서식환경 유지를 위한 전략지점을 도출하였다. 연구의 결과는 과학적으로 입증된 인과관계를 기초로 을숙도 큰고니의 휴식 및 먹이환경 시스템의 구조적 동태성을 파악하여 큰고니 서식환경 유지를 위한 전략지점 도출 및 관리 방안을 제시하였다는데 의의가 있다. 인과지 도 작성과정에서 연구자의 관찰과 경험적 지식이 일부 작용 하였다는 한계가 있지만, 시스템 사고과정에서 여러 가지 현실적 문제점에 대해 실현 가능한 대처방안을 도출하였으 며, 향후 연구에서는 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 검증 작업 이 필요할 것으로 사료된다.

    Figure

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    Study site

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    Annual fluctuation of the Whooper Swan population in Nakdong River estuary and Eulsukdo

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    Annual (2003~2014) trend of the cumulative inflow of discharge from Nakdong River Barrage

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    Monthly average salinity in Eulsukdo

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    Feedback loops in ‘Whooper Swan population’ causal loop diagram (Reinforcing loop: R1, Balancing loops: B1-B2)

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    Feedback loops in ‘Whooper Swan’s roosting area’ causal loop diagram (Balancing loops: B3-B4)

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    Feedback loops in ‘Whooper Swan’s foraging area’ causal loop diagram (Reinforcing loop: R2, Balancing loops: B5-B7)

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    Strategic points in integrated causal loop diagram

    Table

    Changes in Scirpus planiculmis’s density, biomass and number of tuber by year (2005, 2008~2009)

    Main variables for Whooper Swan‘s eco system composition in Eulsukdo

    Reference

    1. Bing GC , Choi CY , Chae HY (2014) Preliminary Observation on the Use of Food and Water Supply by Migratory Birds on a Stopover Island , Journal of National Park Research, Vol.5 (1) ; pp.11-15(in Korean with English abstract)
    2. Chisholm H , Spray C (2002) Habitat usage and Field Choice by Mute and Whooper Swans in the Tweed Valley, Scotland , Proceedings of the 4th International Swan Symposium, Waterbird Society, USA, pp.177-182
    3. Choi JH , Moon YM , Shin JY , Yoo JC (2010) Relationship between Foraging Area Availability according to Water Level and Wintering Waterfowl , The Korean Journal of Ornithology, Vol.17 (4) ; pp.303-316(in Korean with English abstract)
    4. Choi YE , You SJ , Ham EK , Song KH , Chon JH (2014) Sustainable Management Plan of Eco-tourism Resources Using System Thinking: A Case Study of Bamseom in Seoul , Journal of Tourism Sciences, Vol.38 (5) ; pp.59-78(in Korean with English abstract)
    5. Choi HS , Kim HC (2010) A Establishment of Mud Flat Restoration Plan in Gochang Using Abandoned Embanked Farms , Journal of the Korea Society of Environmental Restoration Technology, Vol.13 (2) ; pp.124-137(in Korean with English abstract)
    6. Day J W , Hall A S , Kemp W M , Yanez-Arancibia A (1989) Estuarine Ecology, Wiley, pp.558
    7. Gray JS (1997) Marine Biodiversity: Patterns, Threats and Conservation Needs , Biodiversity and Conservation, Vol.6; pp.153-175
    8. Hutto R L Cody M L (1985) Habitat Selection by Nonbreeding, Migratory Land Birds Habitat Selection in Birds , Habitat Selection in Birds, Academic Press, pp.455-476
    9. Isola C R , Colwell M A , Taft O W , Safran R J (2000) Interspecific Differences in Habitat Use of Shorebirds and Waterfowl Foraging in Managed Wetlands Of California's San Joaquin Valley , The International Journal of Waterbird Biology, Vol.23 (2) ; pp.196-203
    10. Jeon KH , Cho SR (2006) Study on Wintering Behavioral Patterns of the Whooper Swan (Whooper Swan) at Seo-san Area, Korea , The Korean Journal of Ornithology, Vol.13 (2) ; pp.105-114(in Korean with English abstract)
    11. Jung JU , Kim HS (2009) A Study on Theoretical Improvement of Causal Mapping for Dynamic Analysis and Design , Korean System Dynamics Review, Vol.10 (1) ; pp.33-60(in Korean with English abstract)
    12. Kang HY , Cho SR (1998) Study on Wintering Behavioral Patterns of Baikal Teal Anas Formosa at Nonsan and Kum-gang Lake, Korea , The Korean Journal of Ornithology, Vol.5 (1) ; pp.57-62(in Korean with English abstract)
    13. Kim DH (2000) A Simulation Method of Causal Maps: Number , Korean System Dynamics Society, Vol.1 (2) ; pp.91-111(in Korean with English abstract)
    14. Kim GY (2011) Monitoring of Bolboschoenus planiculmis at Restored Sites on Eulsukdo , Nakdong Estuary Eco Center, pp.100(in Korean)
    15. Kim GY (2013) Monitoring of Bolboschoenus planiculmis at Restored Sites on Eulsukdo , Nakdong Estuary Eco Center, pp.107(in Korean)
    16. Kim KA (2008) Wintering Pattern of Swans along the Nakdong River , Master’s thesis, Graduate School of Kyungpook National University, pp.70(in Korean with English abstract)
    17. Kim SH , Rhew HS (2007) Exploring the Applicability of Grain Size Trend Analysis to Understanding the Morphological Responses of the Deltaic Barrier Islands in the Nakdong River , Journal of the Korean Association of Regional Geographers, Vol.13 (2) ; pp.119-128(in Korean with English abstract)
    18. Ko KK (2000) Understanding and Application of the Social System based on The System Thinking: Focus on the Cooperation Model Using Cellular Automata , Korean System Dynamics Society, Vol.1 (1) ; pp.133-157(in Korean with English abstract)
    19. K-water (2005) Hydrologic and Environmental Survey for Management in Nakdong Estuary Barrage , K-water, pp.120(in Korean with English abstract)
    20. Kwon MK (2004) Distribution and Habitat use of the Waterbirds in Nakdong River Estuary , Ph. D. Dissertation, Graduate School of Korea National University of Education Chung-Buk, pp.85(in Korean with English abstract)
    21. Laubek B (1995) Habitat use by Whooper Swans Cygnus Cygnus and Bewick's Swans Cygnus columbianus bewickii wintering in Denmark: increasing agricultural conflicts , Wildfowl, Vol.46; pp.8-15
    22. Lee H , Kwon H , Park K , Lee H (2013) An Instrument Development and Validation for Measuring High School Students' Systems Thinking , Journal of the Korean Association for in Science Education, Vol.33 (5) ; pp.995-1006(in Korean with English abstract)
    23. Lee WS (2012) Effect of Environmental Stressors in Stopover Sites on the Survival and Re-migration using a Dynamic-state-dependent Model , The Korean Journal of Ornithology, Vol.19 (4) ; pp.277-291(in Korean with English abstract)
    24. Lee YK , Ahn KH (2012) Actual Vegetation and Vegetation Structure at the Coastal Sand Bars in the Nakdong Estuary, South Korea , Korean Journal of Environment and Ecology, Vol.26 (6) ; pp.911-922(in Korean with English abstract)
    25. Lee WH (2011) The Effect of Bird Habitat Rehabilitation at Eulsukdo, Nakdong River Estuary , Ph. D. Dissertation Graduate School of Dong-A University, pp.90(in Korean with English abstract)
    26. Lei Z , Guangxin Z , Huifang L , Guangzhi S (2014) Eco-physiological responses of Scirpus planiculmis to different water- salt conditions in Momoge wetland , Polish Journal of Environmental Studies, Vol.23 (5) ; pp.1813-1820
    27. Lewis MA , Weber D E (2002) Effects of Substrate Salinity on Early Seedling Survival And Growth of Scirpus robustus Pursh and Spartina alteriflora Loisel , Ecotoxicology, Vol.11; pp.19-26
    28. (2012) Louisiana Coastal Wetlands Conservation and Restoration TaskForce , The 2012 Evaluation Report to the U.S. Congresson the Effectiveness of Coastal Wetlands Planning, Protectionand Restoration Act Projects. CWPPRA, pp.47
    29. Mavrommati G , Baustian M , Dreelin E (2014) Coupling Socioeconomic and Lake Systems for Sustainability: A Conceptual Analysis Using Lake St , Clair Region as a Case Study. AMBIO, Vol.43 (3) ; pp.275-287
    30. Meadows D H (2008) Thinking in Systems: a Primer , Chelsea Green pub, Washington D.C, Vol.240;
    31. Möller I , Spencer T (2002) Wave Dissipation over Macro-Tidal Salt Marshes: Effects of Marsh Edge Typology and Vegetation Change , Journal of Coastal Research, Vol.36; pp.506-521
    32. Moon J (2007) The Study of Strategic Leverage of Kaesong Industrial Complex Program Using Systems Thinking , Korean Journal of Policy Analysis and Evaluation, Vol.17 (1) ; pp.190-141(icn Korean with English abstract)
    33. Moon SH (2000) A Study of an Analysis of Spatiotemporal Change of Nakdong River Estuary and its Biotop Mapping , Master’s thesis, Graduate School of Dong-A University, pp.71(in Korean with English abstract)
    34. National Institute of Ecology (2014) Development of Wildlife Habitat Monitoring, Management, and Conservation System in Environmentaly Sensitive Ecosystem(I) , National Institute ofEcology (in Korean with English abstract),
    35. O’Connor J , McDermott I (1997) The Art of Systems Thinking: Essential Skills for Creativity and Problem Solving, Thorsons Publishers, pp.265
    36. Park M , Kim Y , Lee HS , Han S , Hwang S , Choi MJ (2013) Modeling the dynamics of urban development project: Focusing on self-sufficient city development , Mathematical and Computer Modelling, Vol.57 (9-10) ; pp.2082-2093
    37. Pritchard D W Lauff GH (1967) Observation of Circulation in coastal Plain Estuary , Estuary, American Association for the Advancement of Science Publication, Washington, D.C, pp.37-44
    38. Qiang L , Zhi S (2011) Study on the Relationship Between Scirpus planiculmis Grow and Soil Salinity , pp.2016-2021
    39. Richardson GP (1986) Problems with causal-loop diagrams , System Dynamics Review, Vol.2 (2) ; pp.158-170
    40. Senge P M (2012) Schools That Learn (Updated and Revised): A Fifth Discipline Fieldbook for Educators, Parents, and Everyone Who Cares About Education , Doubleday, New York, Vol.608;
    41. Song JI , Yoon BI , Kim JW , Lim CW , Woo SB (2014) Spatial and Temporal Variability of Residual Current and Salinity Distribution according to Freshwater Discharge during Monsoon in Nakdong River Estuary , Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers, Vol.26 (3) ; pp.184-195
    42. Sterman JD (2001) System dynamics modeling , California management review, Vol.43 (4) ; pp.8-25
    43. Suchanek T H (1994) Temperate Coastal Marine Communities: Biodiversity and Threats , American Zoologist, Vol.34 (1) ; pp.100-114
    44. Suh JG (2012) Analyses of the Habitat Factors on the Whooper Swan at the Nakdong River Estuary , Master’s thesis, GraduateSchool of Kyungpook National University, Vol.53;
    45. Sung K , Yee Y , Chung YH , Park S (2010) Development of Phragmites communis Expansion Control Methods at the Wetland Ecological Park , Journal of Korean Environmental Restoration Technology, Vol.13 (5) ; pp.1-11(in Korean with English abstract)
    46. Virginia A , Lauren J (1997) Systems Thinking Basic from Concepts to Causal Loops , Pegasus Communication Massachusetts, Vol.138;
    47. White DH , James D (1978) Differential Use of Fresh Water Environments by Wintering Waterfowl of Coastal Texas , The Wilson Bulletin, Vol.90 (1) ; pp.99-111
    48. Yi YM , Yeo US , Oh DH , Sung K (2011) Annual Changes in Scirpus planiculmis and Environmental Characteristics of the Nakdong River Estuary , Journal of Wetlands Research, Vol.13 (3) ; pp.567-579(in Korean with English abstract)
    49. Yoo SH , Kang TH , Kim HJ , Lee KS , Lee SM , Lee HS , Kim IK (2010) Population Decline and Distribution Change of the Swan Gees Anser cygnoides and White-naped Cranes Grus vipio by Habitat Loss the Scirpus planiculmis at the Han River Estuary , The Korean Journal of Ornithology, Vol.17 (1) ; pp.55-66(in Korean with English abstract)
    50. Yoon HS , Yoo CI , Kang YK , Ryu CR (2007) Delta Development in the Nakdong River Estuary: a Literature Survey , Journal of Ocean Engineering and Technology, Vol.21 (2) ; pp.22-34(in Korean with English abstract)
    51. You YH (2008) Population Decline cause of Scirpus planiculmis and Its Restoration Plan in Han River Wetland Conservation Area, South Korea , Journal of Wetlands Research, Vol.10 (2) ; pp.165-172(in Korean with English abstract)
    52. Young L Wong MH (2004) Conflicts in the Management of a Wetland Nature Reserve-Case Study of the Mai Po Nature Reserve, Hong Kong , Wetlands Ecosystems in Asia: Function and Management, Elsevier, pp.145-160
    53. http://www.kwater.or.kr,