We aimed to assess the behavior characteristics of fish on an artificial reef using hydroacoustic techniques. The acoustical survey was conducted with a 200 kHz dual beam transducer while fishing on the stone combination reef of Uljin. A school of fish were detected on the artificial reef before sunset and floated on the artificial reef at 30 minutes after sunset. The density (Nautical Area Scattering Coefficient, NASC) of fish that floated on the artificial reef after sunset was about $600m^2/nmi^2$; similar observations (about $50m^2/nmi^2$ or less) were noted after 19:00 hours. Fish caught by fishing on the artificial reef were Sebastes schlegeli, Hexagrammos otakii, Sebastes thompsoni, and Conger myriaster. Resultantly, we demonstrated that hydroacoustic techniques are useful for detecting behavior characteristics of fish in the artificial reef. Such results can be used for basic data to estimate the install effect of the artificial reefs.
인공어초는 해양환경을 개선하고 어류와 해양생물들에게 주거지를 제공하는 인공 수중 구조물이다. 특히 인공어초가 느슨한 모래, 연약한 점성토와 같은 연약지반에 설치될 경우 인공어초의 자중에 의해 인공어초의 침하가 발생하게 된다. 본 연구에서는 관입실험을 통해 토목섬유 보강 넓이에 따른 인공어초의 지지력 보강효과를 확인하였고, 실내 대형 토조 실험을 통해 침하 저감효과를 확인하였다. 관입실험과 실내 대형 토조 실험을 통해 지오그리드와 같은 토목섬유를 인공어초 하부에 포설하게 되면 지지력이 증가하며, 침하가 감소하는 경향을 나타내었다.
In this study, we propose a method of optimal placement technique of artificial reef considering characteristics of sea areas and provide basic data for efficient budget execution. In addition, we will contribute to increasing the economic efficiency by improving the fisheries productivity by suggesting the scientific basis for the policy data and the increase of the catch through the resource creation based on the ecological information about the biology. Especially, in order to establish the effective disposition (optimum separation distance) of artificial reef considering characteristics of biological and engineering factors, it is necessary to review the artificial reef installation management regulations and investigate the biological effects of artificial reef facilities, is needed. Through this, it is expected that the ground data of the direction of the policy promotion will be derived by suggesting the placement condition of the artificial reef complex which can maximize the resource composition effect according to the target fish species.
By this time, various shapes and materials are used in Artificial Reef. A function of Artificial Reef is leading of fishes by adhesion of seaweeds, however, this effect was not enough. In this study, porous concrete containing function materials (protein, carbohydrates, and fat etc.) are investigated to maximize leading effect of fishes. For these, the mechanical characteristics of porous concrete are investigated with void contents and function materials. Also, the diffusion of function materials are compared to suggest the suitable content of functional material.
한국 거문도 연안에서 시설된 세라믹 어초의 시설 효과를 구명하기 위하여 2001년부터 2003년까지 어초 시설구, 자연초구 및 비시설구 어장에서 삼중자망에 의한 어획량과 어획종을 조사하였다. 어초 시설구에서의 폭당 어획량은 1,621.9g으로 자연초구와 비시설구에 비해 각각 67.9%, 333.3%많았는데, 이를 Tukey test로 검정한 결과, 어초 시설구와 자연초구에서는 유의차가 없었으며, 어초 시설구와 비시설구와는 유의차가 인정되었다.(p<0.05). 어초 시설구에서 어획된 월 평균 종수는 7.2종으로 자연초구에 비해 7.1% 적었던 반면 비시설구보다 97% 많았는데, ANOVA 분석결과 유의차가 없었다. 어초 시설구의 어획률은 11월에 최대, 5월에 최소치를 보였으며, 이러한 현상은 자연초구, 비시설구에서도 나타났다. 어초 시설구의 우점종은 참동, 말쥐치, 쥐치, 도다리, 거북복 등 암초성이 강한 저서어종이었고, 자연구와 비시설구에서는 저서성 및 회유성 어종이 혼재하였다.
A submerged breakwater is one of the coastal structures used to reduce wave energy and coastal erosion. However, a submerged breakwater has a negative aspect in that a strong rip current occurring around an open inlet due to a difference in mean water levels at the front and rear sides of the structure leads to scouring. Such scouring has a bad effect on its stability. In order to eliminate this kind of demerit, this study investigated an artificial reef of the overflow type with openings. We also developed a program where the flows around the artificial reef of the overflow type could be analyzed numerically. An unstructured grid system was used to cover the various geometries, and the level set method was applied to treat the movement of the free surface. To verify these numerical schemes, hydraulic physical tests were performed on the submerged breakwater and double breaking type artificial reef. Then, the wave height and velocity distribution around the reef were examined using the experimental results. Comparisons between the results of hydraulic and numerical tests showed reasonable agreement.
In the autumn of 2000 and spring of 2001, field surveys were conducted to estimate the effectiveness of artificial reefs (type cube, $2{\times}2{\times}2m^3$) that were established in the four islands of Bangnyeong, Socheong, Daeyeonpyeong and Ganghwa in Kyonggi Bay, the west coast of Korea during 1995 and 1996. The condition of reefs was examined through SCUBA diving and a side-scan sonar. Much of the reefs in Daeyeonpyeong and Ganghwa area were buried in bottom sediment. Despite an intensive search in Bangnyeong area, even a cluster of reefs was not found and most of them seemed to be buried by sand waves. Thus an appropriate investigation on the sediment transport should be included in pre-assessment for the expected performance and protection of artificial reefs. Distribution of average CPUE in natural fishing ground (control) was estimated by bootstrapping simulation and possible comparison of CPUE between control and reef areas (treatment) were made in Bangnyeong and Socheong (Experiment I). Positive reef effect was detected in Socheong but CPUE of treatment in Bangnyeong was varied between or lower than the 99% CPUE confidence intervals of the control. Control/treatment abundance and biomass of fishes and invertebrates were tested by paired t-test and sign test (Experiment II). Only four cases among 22 showed significant positive effect. Based on the results, the cube artificial reef in Socheong was inferred as an affirmative one. Floor type was hypothesized to be one of the probable agents in determining the effectiveness of artificial reefs.
The amount of Batillus cornutus captured in Jeju Island was about 2,000 tons/year for three years after 2000. The mean size of B. cornutus by shell height was 7.7 cm in 2001, 7.9 cm in 2002, and 8.1 cm in 2003. Local mean size of B. cornutus by shell height was 8.7 cm in eastern waters, 7.4 cm in western waters, 7.8 cm in southern waters, and 7.7 cm in northern waters of Jeju Island. To investigate the effect of the growth pattern, an experiment was conducted: the samples were tagged and released in southern coastal waters of Jeju Island on 2nd April (a release test) and 29th October (a recapture test) in 2003. The release stations were two sites, natural reef and artificial reef, where their environmental conditions were different from each other. In April, the size of B. cornutus released in the natural reef was 6.2 cm in mean shell height, and 58.9 g in mean shell weight. The size of B. cornutus released in the artificial reef was 6.6 cm in mean shell height, and 65.9 g in mean shell weight. During the release period, most of B. cornutus were not moved much (less than 10 m) from the original release sites. When B. cornutus was recaptured in October after 7 months, the size of B. cornutus released in the natural reef became 7.4 cm in mean shell height, and 89.4 g in mean shell weight. The size of B. cornutus released in the artificial reef became 7.2 cm in mean shell height, and 84.9 g in mean shell weight. This indicates that the growth rate of B. cornutus released in the natural reef was higher than that of B. cornutus in the artificial reef. These differences in the growth of B. cornutus between study sites were ascribed to the abundance of marine algae grazed by immobile B. cornutus. Namely, with relatively high growth rate of B. cornutus in the natural reef, the number of species (23 species) and biomass (26,703.4 g) of algae were more diverse and abundant than those (7 species and 17,018.4 g) of algae in the artificial reef. The growth of B. cornutus in the natural reef was also correlated to high water temperature $(15.5-25.9^{\circ}C)$.
본 연구에서는 인공어초의 침하 및 세굴을 저감하고자 다양한 보강재로 보강된 해저 지반의 침하 및 세굴 거동 특성을 알아보았다. 지반에 적용한 보강재는 총 3가지로서 지오그리드(geogrid), 지오그리드-대나무 매트(geogrid-bamboo mat, GBM) 및 해초-지지봉 매트(seaweed-pile mat, SPM)를 각각 보강하여 실험을 수행하였다. 모래, 실트 및 점토 지반에 대해 지지력 실험, 대형 수조 침하 실험, 2차원 흐름 수조 세굴 실험 등 다양한 실내 실험을 수행하였다. 실험 결과 보강재의 보강에 따라 인공어초의 지지력 증진, 침하 및 세굴이 저감되는 효과를 보였으며, 모래나 실트 지반보다 점토 지반과 같은 연약 지반에서 보강효과가 더 크게 나타나는 경향을 보였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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