본 연구의 목적은 한국 중부지방 도시와 산림에 서식하는 매미종을 대상으로 번식울음 패턴과 번식울음에 영향을 미치는 종간영향 및 기상요인을 규명하여 번식울음 특성 차이를 밝히는데 있다. 연구대상지는 도시는 서울시 방배동 경남아파트로 산림은 원주시 치악산국립공원으로 선정하였다. 연구방법은 현장에 녹음기를 설치하여 24시간 녹음하고 그 결과를 분석하였다. 기상요인은 기상청 자료를 이용하였다. 연구기간은 2017년 6월 19일부터 9월 30일이었다. 연구 결과 두 대상지는 출현종에 차이를 보였다. 공통적으로 털매미(Platypleura kaempferi)와 참매미(Hyalessa fuscata), 애매미(Meimuna opalifera), 유지매미(Graptopsaltria nigrofuscata), 늦털매미(Suisha coreana)가 관찰되었 으며, 도시에서는 말매미(Cryptotympana atrata)가 출현하였고 산림에서는 소요산매미(Leptosemia takanonis)가 출현 하였다. 두 대상지는 매미 출현 시기에서도 차이를 보였다. 산림에서는 털매미와 소요산매미의 활동이 두드러지게 나타났으나 도시에서는 소요산매미가 관측되지 않고 털매미의 활동이 짧았다. 도시에서는 말매미가 출현하여 매우 오랜 기간을 울었으며 참매미, 애매미, 유지매미가 산림에 비해 빨리 나타났다. 늦털매미는 도시보다 산림에서 더 빠르게 출현하였다. 일주기 분석 결과 같은 매미종이라도 지역에 따라 일주기에 큰 차이를 보였으며 서로 다른 매미 간의 종간영향과 도시와 산림의 환경적 차이가 매미의 울음에 영향을 주고 있었다. 각 매미 번식울음 여부와 각 대상지 별 기상요인 간 상관분석 결과는 털매미와 늦털매미를 제외한 대부분의 매미가 온도에 양의 상관관계를 보였고, 동일 출현종은 산림 서식 매미가 일사량 등 더 다양한 기상요인에 양의 상관관계를 보였다. 로지스틱 회귀분석 결과 울음시기가 겹치는 매미들은 종간 번식울음에 유의미한 양의 영향을 미치고 있었다. 도시에만 출현한 말매미는 같은 시기에 우는 참매미, 애매미, 유지매미의 울음빈도에 양의 영향을 미쳤다. 산림에만 출현한 소요산매미는 같은 시기에 우는 털매미와 서로 양의 영향을 미쳤고 산림에서는 애매미가 참매미와 유지매미의 울음빈도에 양의 영향을 미치고 있었다. 기상요인의 경우 매미 울음빈도는 도시와 산림의 평균기온에 양의 영향을 받고 있었으며 산림에서 출현한 매미는 일사량에도 양의 영향을 받고 있었다. 통계분석 결과를 종합하면 활동 시기가 비슷한 도시 매미들은 도시 우점종 말매미를 중심으로 종간영향을 주고 받으며, 산림 매미들은 산림 우점종 애매미를 중심으로 종간영향을 주고 받고 있었다. 기상영향 분석결과는 상관분석 결과와 유사하게 기온에 주로 영향을 받았고, 산림에서 일사량의 영향력이 더 늘어나는 것을 확인하였다.

Hidden Markov Models(HMM)을 이용한 생물음향 분석은 장기간 동안 녹음된 대용량 데이터에서 생물종의 식별을 용이하게 수행할 수 있는 머신러닝 기법 중 하나이다. 본 연구에서는 HMM을 이용하여 양서류 번식울음에 대한 자동식별을 목적으로 진행하였다. 연구대상지는 서울시 북한산국립공원 진관동습지이었다. 연구기간은 2018년 6~7월 중 양서류가 집중적으로 번식울음을 내는 3일 선정하였다. 연구대상종은 진관동 습지에서 여름철 번식울음을 내는 청개구리, 무당개구리, 맹꽁이 3종이었다. 번식울음 녹음은 생물음향 측정기기(SM4, Wildlife Acoustics Inc., Concord, MA, USA)를 습지를 바라보도록 수변의 수목에 설치(높이 1.0m)하고, 시간당 5분씩 24시간 녹음되도록 스케쥴을 설정하였다. 양서류 번식울음 자동식별을 위한 분석프로그램은 Kaleidoscope Pro(Wildlife Acoustics Inc., Concord, MA, USA)를 이용하였다. 연구결과, 양서류 종별 번식울음 특성을 고려하여 주파수 범위와 음절 지속시간, 음절 간격을 달리한 결과 분류 정확도가 매우 높은 것으로 나타났다. 청개구리의 경우 주파수 범위를 3000~3600Hz, 지속시간을 0.1초, 음간격을 0.12초 로 설정한 결과 총 45개의 클러스터가 자동분류되었다. 이 중 연구자에 의해 청개구리 번식울음으로 명확히 분류된 클러스터는 45개 중 10개 클러스터였다. 10개 이외의 클러스터는 대부분 야생조류 종이 포함되어 있었다. 무당개구리의 경우 주파수 범위를 500~700Hz, 지속시간을 0.15초, 음 간격을 0.3초로 설정한 결과 무당개구리 이외에 다른 종은 포함되지 않는 단일 클러스터로 분석결과가 도출되었다. 맹꽁이의 경우 주파수 범위를 1500~2500Hz, 지속시간을 0.3초, 음간격을 0.5초로 설정한 결과 맹꽁이 이외에 다른 종은 포함되지 않는 단일 클러스터로 분석결과가 도출되었다. 본 연구는 머신러닝 기법을 이용하여 생물음향 빅데이터를 효율적으로 분석함으로서 생물음향을 이용한 생태계 다양성 평가의 기초자료로 활용이 가능할 것으로 판단된다.

본 연구는 국립공원 신규 탐방로 개방 전․후 초기 토양경도의 변화를 알아보기 위해 실시하였다. 연구대상지는 2018년 5월 16일에 개방된 설악산국립공원 점봉산 곰배골 신규 탐방로이며, 조사시기는 탐방로 개방 전 2018년 4월 27일과 탐방로 개방 후 2018년 6월 23일에 실시하였다. 토양경도 측정은 미국 Foresty Suppliers, Inc.사의 토양경도계를 이용하였으며, 분석은 Spss ver.23을 통해 시행하였다. 탐방로 개방에 따른 탐방로 좌․내․우측의 토양경도를 비교 한 결과, 탐방로 내의 토양경도는 개방 전 2.00±1.09kg/㎠에서 개방 후 3.72±0.70kg/㎠로 높아졌으며, 탐방로 좌측의 토양 경도는 개방 전 0.46±0.45kg/㎠에서 개방 후 0.98±0.68kg/㎠로, 탐방로 우측의 토양경도는 개방 전 0.51±0.42kg/㎠에서 개방 후 0.76±0.52kg/㎠로 나타났다. 탐방로 유형별(계곡, 사면)의 토양경도를 비교한 결과, 탐방로 좌측은 차이가 없는 것으로 나타났으나, 탐방로 내와 우측은 차이가 있는 것으로 나타났다. 탐방로의 토양경도는 계곡부와 사면부 등 지형 유형과 관계없이 탐방로 개방 후에 높아졌다. 본 연구의 시사점은 국립공원에서의 탐방 등 레크레이션 에 의한 생태적 영향 규명과 국립공원 핵심 서식지에서의 보전 관리 지표를 개발하는데 유용하게 활용될 것으로 판단된다.

본 연구의 목적은 도시습지에 복원사업을 시행한 금개구리 개체군의 번식울음 및 번식울음에 영향을 미치는 환경 요인 특성을 밝히는데 있다. 연구대상지는 서울시 구로구 궁동저수지 생태공원이었다. 연구기간은 2018년 5월부터 8월까지이었다. 연구대상종은 복원사업을 시행한 금개구리와 동일한 지역에 번식울음을 내고 있는 청개구리, 맹꽁이 등도 포함하였다. 번식울음 및 환경소리 측정은 생물음향 측정기기(Songmeter SM4)를 습지를 바라보도록 수변의 수목에 설치(높이 1.2m)하였고, 시간당 5분씩 24시간 녹음되도록 스케쥴을 설정하였다. 기상요인은 국가기후데이터센터(http://sts.kma.go.kr/)의 서울지역 기상청 자료를 분석하였다. 연구결과는 다음과 같다. 첫 번째 연구대상지에서 관측된 양서류는 금개구리, 청개구리, 맹꽁이 3종이었다. 두 번째 일별 번식울음 분석결과, 금개구리와 청개구리는 녹음을 시작한 5월 23일에 이미 번식울음을 시작한 상태이었고 금개구리는 8월 31일 울음을 종료하였고, 청개구리는 8월 이후에도 울음을 지속하였다. 맹꽁이는 6월 26일에 시작하여 7월 12일에 번식울음을 종료하였고, 중간에 울음을 울지 않은 날을 제외한 실질적인 번식울음 일수는 7일이었다. 세 번째 금개구리 울음빈도는 조사기간 중 5월 24, 25, 26일 3일간 13시간 이상으로 가장 높았고, 이외에는 1~8시간 정도로 울음빈도가 낮아졌다. 네 번째 장마가 시작되는 6월 26일부터 7월 2일 사이에 양서류 3종 모두 집중적으로 번식 울음을 내었다. 8월 초부터 8월 중순까지 온도가 높은 기간 동안에는 금개구리와 청개구리의 울음빈도가 낮았다. 다섯 번째 번식울음의 일주기 패턴 분석 결과 금개구리와 청개구리는 19시에 울음을 시작하여 21시부터 15시까지 피크를 형성하였고, 낮시간 동안에는 거의 울지 않았다. 맹꽁이는 20시부터 06시까지 울음을 내었고 04에 피크를 형성하였다. 여섯 번째 연구대상종이 번식울음을 내는 평균온도 분석결과 금개구리는 21.86℃(최저 11℃~최고 33℃) 청개구 리는 22.94℃(최저 12℃~최고 31℃), 맹꽁이는 22.44℃(최저 19℃~최고 25℃)이었다. 금개구리, 청개구리, 맹꽁이 번식울음에 대한 평균온도의 분산분석 결과 금개구리와 맹꽁이는 동일집단으로 청개구리는 다른 집단으로 구분되어 금개구리와 맹꽁이가 청개구리보다 낮은 온도에서 울음을 내는 것으로 나타났다. 본 연구결과는 향후 도시습지에 멸종 위기종인 금개구리 복원사업 시행을 위한 기초자료로 활용 가능할 것으로 판단된다.

본 연구는 태백산국립공원을 대상으로 탐방로 소리환경 특성을 분석하여 공원관리 기초자료로 활용하는데 목적이 있다. 현장조사는 다목적위치표시판이 설치되어있는 108개소와 다목적위치표시판이 없는 일부 지역에 3개소로 총 111지점을 대상으로 하였다. 조사시기는 2018년 8월이었다. 소리환경 녹음은 각 조사구에서 Idam Pro Voice Recorder를 활용하여 WAV 파일로 5분간 녹음을 실시하였다. 음환경 주관평가는 조사자에 의해 각 조사구에서 음환경 만족도(만족도, 불편한-편안한, 인공적인-자연적인), 지 배적인 소리 순위에 대해 야장을 기입하였다. Decibel은 전체 조사구에서 -70.3~-15.6dB(상대값)로 나타났다. 비교적 수치가 낮은 지역은 대덕산 주변과 태백산의 동사면에서 능선으로 올라가는 탐방로 주변지역 이었고, 함백산 구간과 화방재-태백산 주변은 바람소리와 바람에 의한 잎사귀 흔들리는 소리가 크고 탐방객 소리와 굿하는 소리가 일부 구간에서 들리며 비교적 수치가 높은 지역으로 나타났다. 음환경에 대한 전체 만족도는 좋음(조금 좋음, 상당히 좋음, 매우 좋음)이 85.6%로 나타난 반면, 매봉산 고랭지 채소밭, 대덕산 주변, 태백산 정상, 깃대배기봉 주변은 기계음, 풍력단지 소음, 비행기소리, 탐방객 소리 등으로 음환경이 나쁨으로 분석되었다. 조사구의 음환경이 불편한지-편안한지를 조사한 결과 편안한(조금 편안한, 상당히 편안한, 매우 편안한)이 77.5%로 나타난 반면, 매봉산 고랭지 채소밭, 대덕산 주변, 화방재 주변, 부쇠봉 주변, 깃대배기봉은 기계음, 풍력단지 소음, 비행기소리, 차량 소리 등으로 음환경이 불편한 것으로 나타났다. 조사구의 음환경이 인공적인지-자연적인지를 조사한 결과 자연적인(조금 자연적인, 상당히 자연적인, 매우 자연적인)이 78.4%로 나타난 반면, 매봉산 고랭지 채소밭, 대덕산 주변, 화방재 주변, 부쇠봉 주변, 깃대배기봉은 기계음, 풍력단지 소음, 비행기소리, 차량 소리 등으로 음환경이 인공적인것으로 나타났다. 마지막으로 조사구별 지배적인 소리의 순서를 확인한 결과 바람 소리가 가장 강하게 나타났고, 그 외 생물소리(곤충소리, 새소리 등)와 무생물소리(물소리, 기타)가 주를 이루었다. 인위적인 소리로는 비행기소리가 가장 많이 들리는 것으로 분석되었다. 본 연구는 보호지역 탐방로의 음환경 관리 및 소리를 활용한 프로그램 발굴을 위한 기초자료로 활용이 가능할 것으로 판단된다.

본 연구는 한국 중부 도심지에서 우점하는 참매미와 말매미를 대상으로 울음 시작 및 종료에 영향을 미치는 환경요인을 규명하는데 그 목적이 있다. 연구대상지는 서울시 반포아파트였고. 연구기간은 2015년 7월 말부터 8월 말까지 2개월이었다. 매미 울음의 시작 및 종료시각 분석 결과 참매미는 평균 5시 21분에, 말매미는 7시 40분에 울음을 시작하였다. 울음 종료는 참매미는 평균 18시 31분, 말매미는 평균 19시 51분에 울음을 종료하였다. 산점도와 상자도표 작성 결과, 참매미는 05시에 규칙적으로 울음을 시작하였고, 말매미는 20시에 참매미와 비교해서 규칙적으로 울음을 그치는 패턴을 보였다. 매미 울음 시작 및 종료시각과 환경요인 간 다중회귀분석 결과, 참매미 울음 시작은 일출시각만 이 영향을 미치는 요인으로 선택되었다. 참매미 울음 종료시각은 일몰시각과 전운량이 영향을 미치는 것으로 나타났다. 말매미 울음 시작 시각은 주로 기온과 일출시각에 영향을 받는 것으로 나타났는데, 이 중 기온요인의 영향력이 더 큰 것으로 나타났다. 말매미 울음 종료 시각은 일몰시각에 의해 강하게 영향을 받으며, 이외에 최고기온이 영향을 미치는 것으로 나타났다. 이상의 내용을 종합해보면 참매미의 울음 시작 및 종료에 영향을 미치는 핵심 요인은 일출과 일몰로 판단된다. 이로 인해 일출과 동시에 울음을 시작하고, 종료 시각 또한 일몰에 영향을 받는 것으로 보인다. 말매미는 울음 시작 원인요인은 기온이고, 울음 종료 요인은 일몰로 판단되었다. 이로 인해 말매미 울음 시작은 당일 기온 변화에 따라 편차가 발생하지만, 울음 종료 요인은 일몰과 동시에 일제히 울음을 종료하는 것으로 나타났다.

본 연구는 생물계절학적 측면에서 기후변화에 의해 참매미 번식울음이 영향을 받는지 규명하는데 목적이 있다. 연구대상지는 기상청의 생물계절 관측이 이루어지는 도시 중 한반도 중부지방인 서울시를 선정했다. 장기간 생물계절 분석은 기상청 자료를 활용하였다. 연구 결과, 첫째, 매미의 생물계절 모니터링은 기후변화에 의한 생태계 변화를 감지할 수 있는 효과적인 지표임을 확인하였다. 본 연구를 통해서 기후변화에 의한 생태계 변화 연구를 위해서는 향후 장기적인 매미과 생물계절 조사가 필요할 것으로 판단되었다. 둘째, 참매미의 생물계절 변화 분석 결과, 초성일은 점점 빨라지는 경향을 나타내었다. 참매미 생물계절 데이터와 평균기온 간의 상관분석 결과에서는 6월의 평균기온과 매미의 초성시기가 유의미한 음의 상관관계를 가지고 있음을 확인하였다. 또한 10월의 강우량과 참매미의 번식울음 종료 시기 및 총 울음기간이 유의미한 음의 상관관계를 보였다. 셋째, 서울 참매미 번식울음 시작 시기와 기상요인 간 회귀분석 결과, 6월을 포함한 봄철(3~6월) 평균 기온이 증가할수록 참매미의 시작일이 빨라지는 것으로 나타났고, 시작일 증가율은 약 3.0~4.5일/1℃이었다. 넷째, 서울 참매미의 번식울음 종료 시기와 총 울음기간과 기상요인 간 회귀분석 결과, 10월 평균 강우량이 증가하면 참매미 종료일이 빨라지고 총 울음기간이 줄어드는 결과가 나타났다. 종성일 감소율은 –0.78일/1mm이었으며 울음기간 감소율은 –0.8일/1mm이었다. 본 연구는 참매미를 대상으로 기후변화 에 의한 생물계절 변화를 밝힌 초기 연구로 의의가 있다.