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 600 m2/nmi2; similar observations (about 50 m2/nmi2 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.

Simulation technique for the fish behavior was applied to estimate fish school movement in the cage net. Individual-based fish behavior model (Huth and Wessel, 1991) was evaluated in a free area to understand the characteristics for the model, and the movement in the cage net was simulated by defining the fish reaction against the displacement of cage net. As a result, the distance to the net was not considerably changed and the space among fishes in cage net was slightly decreased by reducing the net space. Swimming area was, however, significantly affected by changing the net space and the relationship between swimming area and net displacement was theoretically estimated as y=-0.21x+1.02 (R2=0.96). these results leads the conclusion that individual-based model was appropriated to describe the fish school reaction in the cage net and be able to use for evaluating the influence on cultured fish.

This study was conducted to collect the information on the behavioral characteristics and the habitat environment of mandarin fish (Siniperca schezeri) and catfish (Parasilurus asitus) with acoustic telemetry method in Chungju Lake, Korea. Mandarin fish tended to stay within 1km from the release points in downstream, and had a strong diurnal behavior. They approached to the lakefront at night. They also preferred to stay at deep water off the lakefront. The average swimming speed was faster at night (0.4BL/s) than during a day (0.2BL/s). They swam the shallow water area at night. Catfish frequently moved between upstream and downstream. Catfish tended to act during a day. The average swimming speed was faster during a day (0.3BL/s) than at night (0.2 BL/s). The average swimming depth was 14.3m, and they tended to float about 4m during a day.

In this research, the submersible fish cage was designed to avoid structural and biological damage during harsh sea conditions. The submersible cage system consists of netting, mooring ropes, a floating collar, floats, sinkers and anchors. Whole elements of the cage were modeled on the mass-spring model. The computer simulations were carried out to investigate the dynamic behavior of the cage and to calculate mooring line tension subjected to tidal currents and waves. As expected, the tension values in the mooring line of the submerged position are 36% less compared to that of the surface cage under the same loading conditions. As the wave was used in combination with the current velocity of 1m/s, the average tensile load for the submerged cage showed 85% of the value for the floating cage. The simulation results provide an improved understanding of the behaviors of the structure and valuable information on the optimized design of the cage system exposed to open ocean environmental factors.

This paper focuses on the mackerel's visual ability and swimming capability, and aims to describe the behavior in capture and escape process by trawl. The visual sensory systems and reaction behavior based locomotory capability were analyzed and simulated. The ability of fish to see an object depends on the light intensity and the contrast and size of the object. Swimming endurance of the fish is dependent on the swimming speed and the size of the fish. Swimming speeds of the fish are simulated 3 types of the burst speed, the prolonged speed and the sustained speed according to the time they can maintain to swim. The herding and avoiding is typical reaction of the fish to the stimuli of trawl gear in the capture process. These basic behavior patterns of the virtual mackerel to the gear are simulated. This simulation will be helpful to understand the fishing processes and make high selectivity of fishing.

The pound net fishery is very important one in Korean coastal fishery and it need to grasp the characteristics of the net affected by many factors. It is considered that the structure and the shape of the pound net can be changed by the direction and speed of current, wave height, depth and conditions of sea bed. However, most of all, the speed of current and wave height influence more upon the pound net than any other factors to deform and flutter. In this study, author carried out the experiments with a model of double one-side pound net made by the similarity law as 1:100 scales at a real experimental area, and additionally the model net experiments were conducted in the circulating water channel in Pukyong National University. The author analyzed the data of transformation of shape and tension of the model pound net to recognize the characteristics of the current and wave acting on it. Regardless of the direction of flow affecting on the fish court net or bag net, the deformed angle and depth to the side panel and bottom of box nets becomes bigger as the wave gets higher and the period of wave is faster. The tension in both upward or downward tends to be changed by the speed of wave. Those value of changes occurred similarly in either fish court net or bag net. Generally, when bag net is located at upward of flow, the value of tension was bigger 10% than any other location or nets. Regardless of the setting direction, the tension of the pound net is increased in proportion to flow speed, wave height and period of wave, and it becomes bigger about 15-30% at upward to flow than downward. Where the flow is upward in the court net, the tension in the wave increased to 37% compared to the one in the flow only in the condition of flow of 0.1-0.3m/s. Where the flow is upward in the bag net, the tension in the wave increased to 52% in the flow of 0.1m/s, and the tension increased to 48% in the flow of 0.2-0.3m/s.

해상의 축양장에서 초음파 핑거를 부착한 참돔의 유영행동을 원격계측 시스템으로 추적한 현장실험의 관측결과로부터 수치 모델의 파라메터를 최소자승법으로 추정한 결과와 정규난수를 이용한 시뮬레이션에 의해 각 개체의 추정위치의 시계열 데이터를 구하여 유영궤적, 유영속도, 유영깊이, 축양교의 벽과 개체 사이의 근접거리, 개체 상호간의 최근접거리 등의 유영특성을 나타내는 지표에 대해 현장보험에 의한 결과와 시뮬레이션에 의한 결과를 비교한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 초음파 핑거를 부착한 참돔을 방류하여 120분 동안의 유영행동을 추적한 현장보험에 의한 유류궤적은 고류 후 30분이 경과한 때에는 축양권의 중심 부근으로 이동하고, 주로 축양노의 좌하 모퉁이와 우상 모퉁이의 대각선 방향으로 분포하는 경향을 나타내었으며, 시뮬레이션에 의한 유영궤적도 이와 유사한 경향을 나타내었다. 2. 현장보험의 결과로부터 계산된 어군의 평균 유영속도는 39.2 cm/sec (1.4BL cm/sec)였으며, 시뮬레이션에 의한 평균 유영속도는 44.4 cm/sec (1.6BL cm/sec)로서 보험에 의 한 결과와 큰 차이가 없는 것으로 나타났다. 3. 현장보험에서 계측된 어군의 평균 유영 깊이는 238 cm였으며, 시뮬레이션에 의한 결과는 248 cm로서 큰 차이가 없었다. 4. 현장보험에서 구한 축양노의 벽과 개체 사이의 평균 근접거리는 132 cm였으며, 시뮬레이션에 의한 결과는 129cm로서 비슷한 것으로 나타났다. 5. 현장보험에 의한 개체 상호간의 평균 최근접 거리는 83 cm였으나, 시뮬레이션에 의한 결과는 61cm로서 다소 차이가 있는 것으로 나타났다.

본 논문은 개량식 정치망내에 방류한 체장 30 cm의 부시리, Seriola aureovittata의 유영행동 및 탈출행동을 텔레메트리기법으로 추적하고, 그 결과를 기술한 것이다. 압력센서를 내장한 초음파 핑거를 부착시켜 방류한 시험어의 행동은 장기선 방식의 어군행동 원격감시 시스템을 사용하여 추적하였다. 수신점의 수는 3개였고, 초음파 핑거의 3차원 위치는 쌍곡선위치결정법으로 구한 평면좌표 x, y와 압력센서로 관측한 심도 z를 사용하여 구하였다. 실험에서 얻은 결과는 다음과 같다. 1. 시험어는, 방류직후,15 m 깊이까지 급잠하였다가 수면가까이 부상하는 행동을 보였고, 방류직후부터 5분간 측정한 평균 유영속도는 0.87 m/sec를 나타내었다. 2. 시간이 경과함에 따라 시험어의 유영속도는 점차 느려지는 경향을 나타내었고, 방류후 1시간정도 경과한 때부터는 주로 헛통쪽 비탈그물 부근에서 섬도 1～7 m 에 머물면서 탈출을 시도하는 행동을 보였다. 이 시간대의 평균 유영속도는 0.52 m/sec로 나타났다. 3. 양망을 시작하여 25분정도가 경과하기까지는 시험어가 1단계 비탈그물에서 벗어나 2단계 원통쪽으로 도피하면서 1단계 원통그물의 구석까지 빠른 속도로 왕복하는 수평 유영행동을 보였고, 수직적으로는 심도 20 m 까지 하강하였다가 다시 표층으로 부상하는 행동을 나타내었다. 그 이후 시간에는 양망 중임에도 불구하고 다시 1 단계 비탈그물 부근에 머물면서 헛통쪽으로 탈출하고자하는 행동을 나타내었고, 양망 중에 헛통으로 탈출한 것으로 나타났다. 양망 초기의 평균 유영속도는 양망직전의 유영속도에 비하여 38.5 % 증가한 0.72 m/sec (체장의 2.4 배)였으며, 방류 후 1단계 원통을 탈출할 때까지 측정한 평균 유영속도는 0.67 m/sec로 체장대비 2.2배의 빠르기였다.

In order to accumulate fundamental. data for control of fishes’ behavior at the real fishing ground, the fitness of the numerical model for describing the behavior of fishes was examined by the marine fish. Mullet, Mugil cephalus were used as experimental fishes. The numerical model of fishes’ behavior presented in our earlier paper was modified on the vertical movement of fish school. For the comparision of parameters of the modified numerical model between mullet and rainbow trout, the estimated values of parameters were identified with dimension. The fitness of the modified numerical model was examined by the comparision between experiment and simulation on the several indexes represented by fishes’ swimming characteristics. The obtained result are summarized a follows : 1. The non-dimensional parameter a’ of propulsive force and kb’ of interactive force by the experiment without model net showed a similarity, but the non-dimensional parameter k sub(c’) of schooling force for rainbow trout was lager than one for mullet and the non-dimensional parameter k sub(w’) of repulsive force for mullet was lager than one for rainbow trout. 2. The non-dimensional parameter a’ and k sub(b’) for rainbow trout by the experiment with model net were a little lager than ones for mullet, but non-dimensional parameter k sub(c’) and k sub(w’) for mullet were lager than ones for rainbow trout. 3. The non-dimensional parameter k sub(c’) and k sub(b’) showed the largest and the smallest value among the non-dimensional parameters for rainbow trout and mullet, respectively. 4. The fitness of the modified numerical model was confirmed by means of the compulsion between experiment and simulation on the swimming trajectory of fishes, the mean distance of individual from wall, the mean swimming speed, the mean swimming depth and the mean distance between the nearest individuals. Especially, the similarity of mean swimming depth was improved by using the modified numerical model.

In order to investigate the fish behavior in the water tank, the three dimensional positioning system with two CCD cameras was designed. The positioning system was tested at the vertical circulation water channel with observational part of 1,500L×1,500W×500H mm and the circular water tank with 2,050ø sub(1)×1,850ø sub(2)×400H mm. The observational error of vertical direction was larger than that of horizontal direction, and the observational error became enlarged in all directions according to the increase of depth and distance from the visual axis. The maximum observational errors of horizontal and vertical directions at the circulation channel ranged from -1.7 cm to 1.8 cm (2.4%) and zero to 2.1 cm (4.2%), respectively. But the errors of horizontal and vertical directions at the circular tank ranged from -1.3 cm to 1.3 cm (1.3%) and zero to 1.3 cm (3.3%), respectively.

The moving behaviour of Yellowtail Seriola quinqueradiata schools in the main-net of a large scale set-net was investigated in relation to the catching function of the funnel-net by a scanning sonar. The investigation was took place in the Kishihata set-net fishing ground located in Nanao city Ishigawa prefecture, Japan from Nov. 9 to Nov. 13, 1992. The obtained results are summarized as follows; 1. Fish schools showed the greatest number at the playground in the morning and at the bag-net in the afternoon. The fish schools remained long time in the main-net. 2. The rate of fish school through the funnel-net was smaller than that of fish school which is though the playground and bag-net. Because the Yellowtail school changed the shape of school in passing the funnel-net. 3. The rate of entering the bag-net was 24%, among the fish school heading to the outer funnel-net. But, the rate of escaping to the playground was 27%, among the fish school heading to the inner funnel-net. It seems that the structure of the outer funnel-net was not enough to lead the fish to the bag-net. However, the structure of the inner funnel-net was very effective at preventing escape. 4. It is appropriate to haul the net in the morning in considering the number of accumulated fish in the bag-net during the survey.

우리나라 남해안의 거제도 도장포와 남해군 미조면에 설치되어 있는 수심 20m해역의 중형 정치망어구를 대상으로 길그물 및 통그물의 어군수도기능과 원통그물의 어군체유효과 등을 현장 실험을 통해 검토, 분석하였다. 어류에 Tag를 부착하고 통그물의 각부와 길그물의 주변에 방류 시켜 다음 양망과정에서 재포하였으며, 본 실험을 통해 얻은 결과를 요약해 보면, 다음과 같다. 1. 정치망의 헛통에서 방류하여 양쪽 원통 안으로 들어가 재포된 입망률은 소형 고등어가 20.3%, 소형 전갱이는 16.2%, 감성돔은 10.3%, 꼬치고기는 19.1%, 학공치는 16.3%, 전어는 20.0%였으며, 전체 방류미수 667마리 중에서 115마리로 17.2%였다. 2. 양쪽 원통에서 방류하여 다시 그 원통그물내에서 재포된 잔류율은 소형 고등어가 21.7%, 소형 전갱이는 21.5% 감성돔은 6.7%, 꼬치고기는 17.8% 학공치는 16.8% 전어는 19.1%를 나타냈으며, 전체 방류이수 1,513마리 중에서 284마리로 18.8%였다. 그리고 81.2%는 원통그물로부터 빠져나갔다. 3. 창문으로부터 25m거리의 길그물 양측 지점에서 방류하여 헛통으로 들어간 비율, 즉 길그물의 수도율은 소형 고등어가 58.9%, 소형 전갱이는 74.6%, 감성돔은 38.0%, 꼬치고기는 54.7% 학꽁치는 58.6%, 전어는 54.5%였으며, 총방류미수 1,086마리 중에서 627.4마리로 평균 57.8%를 나타내었다. 따라서 소형 고등어, 소형 전갱이, 꼬치고기, 학공치 및 전어는 길그물의 차단수도교과가 크게 작용하는 어종으로 나타났다. 4. 꼬치고기, 학공치, 전어는 조상측의 원통그물에 많이 입망되었고, 소형 전갱이와 감성돔은 조하측 원통그물에서 많이 입망되었다. 5. 소형 고등어와 소형 전갱이는 조하측 원통그물에서 잔류율이 높았고, 감성돔, 꼬치고기 및 학공치는 조상측 원통그물에서 잔류율이 높았다.

이 연구에서는 전보에서 어군의 유영공간을 3차원으로 고려하여 제안한 어군행동을 나타내는 수치 모델의 타당성을 검토하기 위하여 수치 모델의 잔차에 대한 백색성검정 및 실험과 시뮬레이션에 의한 결과를 비교하는 두 가지 방법을 사용하였다. 모형 그물이 없는 경우와 모형 그물이 있는 경우 모두 잔치의 평균이 0에 가까우며, 그 표준편차는 대체로 ±7 이내로서 잔차의 거동이 안정된 것으로 나타났다. 또한, 개체수가 5마리 이상이고 유속이 20cm/sec 이하인 경우에는 수치 모델에 의한 잔차의 자기상관함수가 95%의 유음수준에서 유음한 것으로 나타났으므로, 잔차는 백색잡음의 양상으로 나타나는 것으로 볼 수 있으며, 이 수치 모델은 대체로 타당한 것으로 간주할 수 있다. 실험과 시뮬레이션에 의한 결과에 대하여 어군의 유영특성을 나타내는 지표로서 유영궤적, 수조벽과 개체 사이의 거리, 유영속도, 유영 깊이, 개체상호간의 최근접거리 등을 비교하면, 실험과 시뮬레이션에 의한 결과가 완전히 일치하지는 않으나 대체로 그 경향이 유사한 것으로 나타났다. 이상의 결과에서 어군의 유영공간을 3차원으로 고려하여 유속의 변화에 따른 어군행동의 추정이 어느 정도 가능해짐으로서, 앞으로 보다 발전된 모델링 기법을 도입하면 현장에서의 적용가능성이 있을 것으로 생각된다. 그러나, 이러한 일련의 연구에서는 실험의 편의를 위하여 시간의 변화에 따른 유향과 유속의 변화를 고려하지 않고 일정 방향의 일정 유속만을 고려하였기 때문에, 현장에서의 적용을 위해서는 환경요인, 공간상의 환경조건 및 어군의 규모에 의한 차이 등 해결해야 할 문제점이 많이 남아 있다. 현단계에서의 과제는 축양장과 같은 제한된 공간에서의 어군행동의 예측, 제어등이 가능하도록 모델링에 관한 연구가 계속되어야 할 것이다.

어군행동의 추정 및 제어등을 위한 기초자료의 제공과 어군행동의 모델링 기법을 현장에 적용하기 위한 가능성을 모색하기 위하여 어군행동을 나타내는 수치모델을 작성하고 유속이 있는 실험수조에서 유영하는 무지개송어를 대상으로 개체 및 어군의 3차원 위치 시계열 데이타를 이용하여 어군행동을 나타내는 수치 모델의 파라메터를 최소자승법으로 추정하였다. 어군행동을 나타내는 수치모델의 개체수 및 유속에 따른 파라메터 값의 변화를 조사하기 위하여 추정한 파라메터 값을 평균이 0이고, 분산이 1되게 파라메터를 표준화하여 비교한 결과를 요약하면 다음과 같다. (1) 개체의 전방추진력의 크기를 나타내는 파라메터 a*는 개체수 및 유속이 증가함에 따라 대체로 작아지는 경향을 나타내었다. (2) 개체 사이의 영향력의 크기를 나타내는 파라메터 kb*는 개체수가 많아짐에 따라 대체로 커지는 경향을 나타내었으나, 유속이 빠를수록 대체로 작아지는 것으로 나타났다. (3) 성군력의 크기를 나타내는 파라메터 kc*는 개체수 및 유속이 증가함에 따라 대체로 커지는 경향을 나타내었다. (4) 수조의 벽이나 바닥 등에 대한 반발력의 크기를 나타내는 파라메터 |kw+*|는 개체수가 많아짐에 따라 다소 커졌으나, 유속이 빠를수록 작아지는 것으로 나타났다. (5) 수조의 벽이나 바닥등에 대한 유인력의 크기를 나타내는 파라메터 |kw+*|는 개체수에 관계없이 대체로 일정한 것으로 나타났으나, 유속이 빠를수록 대체로 커지는 경향을 나타내었다. (6) 저항력의 크기를 나타내는 파라메터 v*는 개체수가 많아짐에 따라 다소 커지는 경향을 나타내었으나, 유속이 빠를수록 작아지는 것으로 나타났다.

모형 그물에 대한 어군행동의 수치모델링에 관한 연구의 일환으로서 어군행동의 모델링을 위하여 어군행동을 나타내는 운동방정식을 구성하는 각종 힘들의 parameter를 추정하기 위한 기초자료를 제공하고자, 모형 그물을 설치하지 않은 상태에서의 유속 변화에 따른 무지개송어의 유영행동을 화성처리하여 각 개체 위치좌표로부터 계산된 유영속도, 유영깊이, 수조의 변과 개체 사이의 거리, 개체상호간의 최근접거리, 어구의 3차원적 구조 등의 유역특성을 조사 분석한 결과는 다음과 같다. 유영궤적으로부터 무지개송어의 유영행동을 살펴보면, 정수상태에서는 수종 중앙부에서 유영하는 빈도가 높았으며, 수조 벽면으로부터 상당히 떨어져서 유회운동을 하는 것으로 나타났다. 정수상태에서의 평균 유영속도는 21.6~23.6cm/sec(2.5~2.9BL cm/sec)로서 개체수가 많을수록 체장당 유영속도가 빠른 것으로 나타났으며, 유속의 변화에 따른 어군의 평균유영속도는 유속이 증가할수록 유영속도도 증가하여 유속이 25cm/sec인 경우에는 유영속도가 30.6 cm/secd(3.8BLcm/sec)에 달하였다. 어군의 평균 유영깊이는 17~38cm로서 주로 중층의 깊이에서 유영하였으며, 유속이 빨라질수록 유영 깊이가 깊어지고 유영 깊이의 변화가 적어졌다. 수조의 벽과 개체 사이의 평균 거리는 17.6~21.4cm였으며, 유속이 빨라질수록 수조의 벽과 개체사이의 거리가 다소 멀어지는 경향을 나타내었다. 개체상호간의 최근거리는 개체수가 많을수록 가까워지며, 유속의 변화에 따른 개체상호간의 최근접거리 평균치는 3.0~5.9cm(0.4~0.7BL cm)로 나타났다. 어군의 3차원적 구조는 군을 형성하는 개체수가 증가함에 따라 군의 형상이 길이, 폭 및 깊이의 모든 방향으로 넓어지며, 유속이 빨라질수록 길이방향과 폭 방향의 크기가 깊이 방향에 비해 상대적으로 커져 각 방향의 평균 상태비는 2.8 : 2.7 : 1이었다