발 간 등 록 번 호 11-1480000-001341-01 2 0 1 4 철새 양자회의 국가보고서 NATIONAL REPORT 2014 Bilateral Meetings on Migratory Bird Agreements 2014. 11 대한민국 환경부 Ministry of Environment Government of Republic of Korea
>>> 목 차 1. 한국의 철새 보호정책 1 2. 철새 이동경로 연구를 위한 가락지표지 결과 13 3. 인공위성 발신기 부착 맹금류의 이동경로 연구 결과 23 4. 겨울철 조류 동시센서스 37 5. 야생동물의 조류인플루엔자 예찰 55 6. 조류인플루엔자 바이러스의 시공간적 분포에 따른 유전 생물학적 연구(Ⅱ) 91 7. 다도해해상국립공원 흑산도 철새도래현황 123 8. 저어새의 한국 번식 현황 및 이동 추적 연구 137 9. 한국 육상조류 모니터링: 현황과 미래 153
1 한국의 철새 보호정책 Korea s Migratory Bird Protection Policy - 1 -
한국의 철새 보호정책 Korea's Migratory Bird Protection Policy 장혜숙* Chang, Hea Sook* 환경부 자연보전국 생물다양성과 Biodiversity Division, Nature Conservation Bureau, Ministry of Environment, Korea (*E-mail: calla5005@korea.kr) 1. 한국의 철새 현황 우리나라는 철새들의 번식지인 시베리아 대륙과 연결된 이동경로 상에 위치하고 있어 북쪽에서 번식하는 철새들의 월동지로서 중요한 입지임 우리나라에서 관찰되는 조류는 522종이며, 그중 약 89%를 철새가 차지하고 있 어 조류보호에 있어 철새보호는 매우 중요함 따라서 환경부는 철새서식 실태조사, 서식지 보호 및 서식환경 개선 등 다양한 정책을 추진해왔으며, 국경을 자유롭게 이동하는 철새의 특성상 국제적 협력도 노력하고 있음 <표 1> 한국의 조류현황 (`11년, 국가생물종목록 기준) 철새 구 분 종수 종 류 텃 새 59 꿩, 멧비둘기, 참새, 까치, 올빼미 등 겨울철새 128 쇠기러기, 가창오리, 두루미, 큰고니 등 여름철새 63 제비. 꾀꼬리, 뻐꾸기, 파랑새 등 나그네새 138 좀도요, 쇠솔딱새, 꼬까참새 등 길잃은새 125 사다새, 관수리, 흰올빼미 등 기 타 9 북한에만 기록종 등 계 522-3 -
2. 지속적인 철새서식 실태조사 연구 추진 환경부에서는 철새이동경로 및 도래 서식조사(`93~), 전국 겨울철 조류 동시센 서스(`97~), 전국자연환경조사(`97~)등을 통해 국내의 철새 도래현황 및 연도별, 지역별 변화추이를 파악하고 있음 `93년부터 철새 가락지부착 이동경로 조사를 통해, 현재까지(`13.12) 308종 71,759 개체에 금속가락지를 부착하고 흰꼬리수리, 저어새, 도요 물떼새류를 비롯하여 총 34종에 이르는 철새의 국가간 이동경로를 밝혀내는 성과가 있었음 `97년부터 실시해온 겨울철 조류 동시센서스 는 매년 전국 주요 철새도래지에서 조류전문가, 교수 등이 동일한 날짜에 겨울철새의 종 및 개체수에 대한 조사를 실시하는 것으로, 조사결과는 철새보호 정책수립을 위한 중요한 자료로 활용되고 있음 올해 1월 24~26일 실시한 동시센서스 결과, 전국에서 99개 팀, 202여명이 참가 하여 총 209종 약 127만 개체의 조류를 관찰하였음 또한 자연적 또는 인위적 위협요인으로 개체수가 현저하게 감소하고 있는 61종 의 조류를 멸종위기종으로 지정하여 포획 채취 등을 금지하는 한편, 따오기 등 멸종위기종 증식복원 사업을 추진하고 있음 이와 함께 AI 상시예찰 및 멸종위기에 처한 철새의 보전 연구 등을 위해 2010 년부터 야생조류에 위치추적 장치를 부착해 왔으며, 올해 철새 이동연구 종합계 획을 수립하고 첨단과학을 활용한 철새 이동경로 연구 등 통합적 연구를 확대해 나가고 있음 한편, 국가차원에서 체계적이고 종합적인 철새 이동경로 파악 및 생태 연구수행 을 위해 국가철새연구센터(`16년 개원, 인천 소청도) 건립을 추진하고 있어, 향후 한국의 철새연구와 탐조활동 등이 활발해 질 것으로 기대됨 또한 AI와 같이 야생생물 유래 신규 감염병 발생과 대규모 전염으로 인한 사 회 경제적 피해발생 및 야생생물의 감소에 대응하기 위해 국립야생동물보건연 구원을 건립하는 등 인간과 야생생물의 조화로운 공존을 위해 노력하고 있음 - 4 -
4. 철새보호를 위한 국제협력 강화 국경을 초월하여 이동하는 철새보호를 위해서는 주변국가와의 협력이 매우 중요 하며, 환경부도 국제파트너십 가입, 철새보호 협정 체결 등을 추진하고 있음 `03년 아시아-태평양지역 이동성 물새류 보전위원회(MWCC, Asia-Pacific Migratory Waterbird Conservation Committee)의 회원국으로 가입하여, `04년에 제9차 회의를 개최한 바 있으며, `05년 MWCC가 동아시아-대양주 철새이동경로 파트너십(EAAFP)으로 공식출범 하고 사무국을 `07년 인천 송도에 유치한 이래, 싸이트 지정 관리(11개), 파트너 관리(33개), 프로젝트 연구 개발 및 재원조달, 파트너십 관리 및 교육 홍보 등 국내외 철새보호 활동에 기여하고 있음 현재 호주 등 16개 정부, 람사르협약 등 6개 국제기구, 세계자연보호기금(WWF) 등 10개 국제 NGO, 다국적 기업 등 총 33개 파트너가 가입되어 있고, EAAFP 총회, 세계철새의 날 행사 등을 정기적으로 개최하고 있음 또한 국가간 철새보호협력을 위해 러시아(`94년, 391종), 호주(`06년, 59종), 중국 (`07년, 329종)과 철새보호 협정을 체결하고, 2년마다 철새양자회의를 통해 서식 지의 관리 및 보호, 철새연구 정보를 교환하고 있음 이밖에도 따오기의 증식 복원을 위해 중국에서 따오기 1쌍을 도입하여 현재까 지 총 57마리의 따오기 복원에 성공하였으며, 한중일 따오기 복원세미나 등 지속 적인 정보교류와 협력을 해나갈 계획임 - 6 -
Korea's Migratory Bird Protection Policy 한국의 철새 보호정책 Chang, Hea Sook Biodiversity Division, Nature Conservation Bureau, Ministry of Environment, Korea (E-mail: calla5005@korea.kr) Korea s Migratory Bird Protection Policy 1. Current status of migratory birds in Korea Korea serves as an important breeding and wintering area for many avian migrants, positioned in a pathway on to the Siberian continent. 522 types of bird species are estimated to habitat in Korea, and 89% of the total birds found in Korea are migratory birds. With this, the Ministry of Environment (ME) has long acknowledged the importance of better protecting those avian species, continuously expanding its efforts in improved surveys and natural habitat management. Furthermore, transboundary cooperation with neighboring countries has also been underway. Type Number of Species Resident Birds 59 Migratory Birds Winter Migrants 128 Species Common Pheasant, Oriental Turtle Dove, Eurasian Tree Sparrow, Magpie, Tawny Owl, ect White-fronted Goose, Baikal Teal, Red-crowned Crane, Whooper Swan, etc - 7 -
Type Summer Migrants Passage Migrant Birds Number of Species 63 138 Vagrant Birds 125 N/A 9 Total 522 Species Barn Swallow, Black-naped Oriole, Common Cuckoo, Oriental Dollar, etc Red-necked Stint, Asian Brown Flycatcher, Chestnut Bunting, etc Dalmatian Pelican, Crested Serpent Eagle, Snowy Owl Includes some species that are only recorded in N. Korea 2. Continuous surveys and research on migratory bird habitat The ME has various surveys in place such as the Migration route and Monitoring on the Migratory Birds in Korea (`93~), the Winter Waterbird Census of Korea (`97~) and the National Natural Environment Census of Korea (`97~) in order to understand the current status and changes of the migratory birds annually on location basis. Some of the major outcomes of these surveys have generated using metal rings. Since 1993, 71,759 metal rings have been attached to 308 migratory bird species (as of Dec, 2013), and managed to establish the migration routes for White-tailed Sea Eagles(Haliaeetus allbicilla), Black-faced Spoonbill(Platalea minor) The Winter Waterbird Census of Korea, which has been annually conducted since 1997, has played a leading role in setting up policies for migratory bird protection. Wide range of migratory bird specialists and academic researchers in the field gather on a yearly basis, and carry out surveys on winter migratory bird population and species. For this year s Consensus, which was conducted between 24 th and 26 th of January, more than 200 bird specialists, divided into 99 small groups, have participated, and studied 209 migratory bird species, which is estimated to be higher than 1,270,000 individual birds. - 8 -
61 threatened bird species have designated as endangered species, and been actively protected. Capturing as well as collecting the designated species are legally banned, and species restoration projects are proactively underway for Crested Ibis (Nipponia nippon). To respond to the AI effectively, location tracking devices have been attached to wild birds since 2010. Thanks to the technological advancement, coupled with government s dedication to conserve avian species, comprehensive research on birds species has been carried out. For this, the National Migratory Bird Centre is under development in Ongjin County, Socheon-do, Incheon Metropolitan City, with an aim to open by 2016. The institute is highly anticipated to serve as stepping stone in furthering surveys on migratory birds. The National Wildlife Disease Centre is also under development to address wildlife disease management including the AI that has outreaching influence socially and economically. 3. Protecting natural habitats and its management The government of Korea protects various sites, such as mud flats and lakes, with excellent ecological values for the purpose of migratory birds as well as wetland conservation. As of 2014, 33 sites (337,188km2) are under government s protection as Wetlands Protected Area. 19 sites (183,138km2) out of 33 are registered and protected as Ramsar Wetland. Moreover, strengthened measures to better protect natural habitats are established, including 397 wildlife protection sites (946km2), 206 special islands (11,705km2), 32 ecotourism zones (284,145km2) Various protection measures are applied when developing industrial complex or tourist destination not only to protect the species but also to minimize the impact on natural habitats. In this vein, the environmental impact assessment and the National Land-Environment Linkage Planning System were introduced. - 9 -
4. International cooperation for the protection of migratory birds Transboundary collaboration in the field of migratory bird protection is widely acknowledged as crucial, and the ME has been continuously attempting to expand international cooperation through various partnerships and bilateral agreements are being signed. In 2003, Korea has joined the Asia-Pacific Migratory Waterbird Conservation Committee (MWCC), and hosted the 9 th meeting in Korea in 2004. Since the MWCC newly launched as the East Asia Australasian Flyway Partnership (EAAFP) in 2005, the Korean Office of the EAAFP was established in Song-do, Incheon Metro City. The Korean Office has since been actively involved in wide range of national and international cooperation projects, including managing partnerships, various research projects, education and training programmes and resources supply. Furthermore, bilateral agreements in the field of migratory bird protection have also been established with Russia (on 391 species), Australia (on 59 species) and China (on 329 species) in 1994, 2006 and in 2007, respectively. Followed by the bilateral agreement, biennial meetings have been held in order to manage, protect and share information on migratory birds. Restoration projects for the endangered species have also been carried out. Since the introduction of 1 pair of the Crested Ibis from China, 57 Crested Ibises have been successful restored artificially. To further enhance the knowledge in this area, tripartite cooperation among Korea, China and Japan is expected to expand into the future. - 11 -
2 철새 이동경로 연구를 위한 가락지표지 결과 Results of Banding and Color Marking of Migratory birds in Korea - 13 -
철새 이동경로 연구를 위한 가락지표지 결과 Results of the Banding and Color Marking of Migratory Birds in Korea 김화정*, 권인기, 김동원, 황재웅, 김진한 Hwa-Jung Kim*, In-Ki Kwon, Dong-Won Kim, Jae-Woong Hwang, Jin-Han Kim 국립생물자원관 National Institute of Biological Resources, Korea (*E-mail: hwajung@korea.kr) 요약 한국은 철새 이동경로 연구를 위하여 1993년부터 금속 및 유색가락지 부착해왔다. 2013년에 총 192종 7,817개체의 조류에 금속가락지를 부착, 방사하였으며 8종 55개체 의 도요 물떼새류에게 유색가락지를 부착, 방사하였다. 국내 금속가락지 부착 조류 중 3종 4개체가 국내에서 2종 5개체가 국외에서 재포획되었으며, 국외 금속가락지 부착 1종 1개체가 국내 외에서 재포획되었다. 국내 유색가락지 부착 개체는 국내에서 1종 2개체, 국외 유색표지개체는 국내에서 4종 10개체가 재관찰되어 이동 정보를 확인하 였다. Astract Korea has carried out the banding and color marking of migratory birds to study migration routes since 1993. In 2013, a total of 7,817 birds (192 species) were banded and released. Also, color flags were attached to 55 shorebirds (8 species). In 2013, 4 birds (3 species) with metal rings in Korea were recaptured in the country and 5 birds (2 species) with metal rings in Korea were recaptured abroad. And one bird with metal rings in Japan were recovered in Korea. Two birds (1 species) marked in Korea and 10 shorebirds (4 species) marked in other countries were resighted in Korea. - 15 -
서론 한국은 동아시아-대양주 철새 이동경로 상의 중심에 위치한 국가로서 주요 철새의 이동경로를 파악하는 것은 국내 외 철새에 대한 보호관리대책 수립에 필수적인 자료 이다. 본 연구는 한국에서 1993년 3월부터 시작된 금속 및 유색가락지 부착 및 재관 찰을 통한 철새의 이동경로를 규명하고자 하였다. 철새를 생포하여 한국 고유의 일련 번호가 기입된 금속가락지를 부착한 후 방사하였다. 금속가락지의 부착에는 국립생물 자원관 조류팀과 함께 국립공원연구원 철새연구센터, 한국환경생태연구소, 제주야생동 물연구센터, 국립환경과학원, 각 도별 야생동물구조관리센터, 철원 야생조류보호협회, 경희대학교 등의 조류 관련 연구기관 및 연구자가 참여하고 있다. 금속가락지는 재포 획을 통해서만 정보의 확인이 가능하다는 단점이 있는 반면 유색 표지는 부착개체를 재포획하지 않고 일정 거리 내에서 관찰을 통해 부착된 가락지의 정보를 확인할 수 있다. 철새의 이동경로연구에 이용되는 유색표지는 여러 가지 종류가 있는데 대표적 으로 유색가락지(color ring), 컬러플랙(color flag), 넥밴드(neck band), 윙텍(wing tag) 등이 있다. 동아시아-대양주의 도요 물떼새류의 이동경로에 포함되는 국가들은 국가별 로 고유 색 조합의 칼라플랙을 부착하고 있다. 따라서 컬러플랙 부착 개체의 재관찰 을 통해 어느 국가, 어느 지역에서 플랙을 부착하였는지를 확인할 수 있으며 한국은 흰색, 주황색 조합의 컬러플랙을 부착하고 있다. 도요 물떼새류 이외에도 야생에서 구 조된 후 회복된 독수리와 흰꼬리수리에게 고유번호가 기입된 윙텍을 부착하는 등 다 양한 방법으로 철새의 유색표지를 지속적으로 실시하고 있다. 이를 통해 밝혀진 결과 들은 철새의 보호를 위한 기초 자료로 활용되고 있다. 연구결과 1. 금속가락지 부착 현황(2013년) 철새 이동경로를 파악하기 위한 목적으로 2013년도에는 서해 도서지역(외연도, 유부 도, 흑산도, 홍도 등)과 제주도 남단의 마라도, 주남저수지, 천수만, 만경강 등에서 총 192종 7,817개체의 조류에 금속가락지를 부착한 후 방사하였다. 이 중 촉새가 894개체 로 가장 많았으며, 다음으로 흰배지빠귀(580개체), 청둥오리(479개체), 동박새(449개체), 유리딱새(311개체), 제비(303개체) 등의 순으로 많았다(표 1). 금속가락지 부착을 통해 조류의 이동연구를 시작했던 1993년 이래로 2013년에 처음 으로 표지방조된 종은 큰고니(3개체), 청머리오리(2개체), 밤색날개뻐꾸기(1개체), 매사 촌(1개체), 연노랑솔새(1개체), Barred Warbler(1개체)로 6종이었다. 이 중 Barred - 16 -
Warbler(Sylvia nisoria)는 국내 미기록종으로 관찰과 동시에 처음으로 포획되었다 (Choi et al. 2013). 표 1. 2013년 표지방조 상위 우점종과 종별 표지방조수 No. 종 명 표지 방조수 1 촉새 Emberiza spodocephala 894 2 흰배지빠귀 Turdus pallidus 580 3 청둥오리 Anas platyrhynchos 479 4 동박새 Zosterops japonicus 449 5 유리딱새 Tarsiger cyanurus 311 6 제비 Hirundo rustica 303 7 노랑턱멧새 Emberiza elegans 258 8 검은딱새 Saxicola torquatus 198 9 노랑눈썹멧새 Emberiza chrysophrys 165 10 꼬까참새 Emberiza rutila 162 금속가락지 부착을 통해 조류의 이동연구를 시작한 1993년부터 2013년까지 총 308종 (아종 포함) 71,759개체의 조류에게 가락지를 부착한 후 방사하였다. 1993년 전국의 고정조사구와 도요 물떼새류 조사지역에서 총 70종 620개체를 표지방조한 것을 시작 으로 2005년 국립공원연구원 철새연구센터가 개설되면서 표지 개체수는 크게 증가하 기 시작하였고 2009년부터는 한국환경생태연구소에서 매년 1,000여 개체 이상의 오리 류를 생포하여 금속가락지를 부착하고 있다. 1993년부터 2013년까지 표지방조 누계 개체수가 가장 많은 종은 촉새로서 총 5,783개체를 표지방조하였으며, 다음으로 노랑 턱멧새(3,950개체), 동박새(3,837개체), 되새(3,126개체), 흰배지빠귀(2,870개체), 청둥오 리(2,698), 유리딱새(2,635개체), 박새(2,203개체), 붉은머리오목눈이(1,967개체), 제비 (1,809개체), 꼬까참새(1,725개체)의 순이었다(표 2). 종별 표지 누계 개체수 순위를 2012년까지의 결과와 비교할 때 종 순위에 큰 변화가 없었다. - 17 -
표 2. 1993년부터 2013년까지 표지방조 상위 우점종과 종별 표지방조수 No. 종 명 표지 방조수 누계 '12년* '11년* 1 촉새 Emberiza spodocephala 5,783 1 1 2 노랑턱멧새 Emberiza elegans 3,950 2 2 3 동박새 Zosterops japonica 3,837 3 4 4 되새 Fringilla montifringilla 3,126 4 3 5 흰배지빠귀 Turdus pallidus 2,870 6 7 6 청둥오리 Anas platyrhynchos 2,698 7 8 7 유리딱새 Tarsiger cyanurus 2,635 5 6 8 박새 Parus major 2,203 8 12 9 붉은머리오목눈이 Paradoxornis webbiana 1,967 9 5 10 제비 Hirundo rustica 1,809 11 10 *, 해당 년도까지의 누계 개체수 순위 2. 유색가락지 부착 현황 충남 서천군 유부도에서 2013년 춘계인 4월과 5월, 추계인 9월과 10월에 총 10종 55 개체의 도요 물떼새류에 한국 고유의 색깔조합인 백색-주황색(white-orange) 컬러플랙 을 부착하였다(표 3, 그림 1). 이 중 민물도요가 13개체로 가장 많았고, 다음으로 뒷부 리도요(12개체), 좀도요(11개체)의 순이었다. 표 3. 2013년 도요 물떼새류 컬러플랙 표지 종 및 개체수 No. 종 명 표지 개체수 1 민물도요 Calidris alpina 13 2 뒷부리도요 Xenus cinereus 12 3 좀도요 Calidris ruficollis 11 4 송곳부리도요 Limicola falcinellus 6 5 붉은어깨도요 Calidris tenuirostris 4 6 큰뒷부리도요 Limosa lapponica 3 7 꼬까도요 Arenaria interpres 2 8 붉은가슴도요 Calidris canutus 2 9 흰물떼새 Charadrius alexandrinus 1 10 큰왕눈물떼새 Arenaria interpres 1 10종 55개체 - 18 -
그림 1. 도요 물떼새류 표지작업 및 한국 컬러플랙을 부착한 민물도요 3. 금속가락지 부착 개체의 국내 외 재확인 한국에서 금속가락지를 부착하고 방사한 개체 중에서 2013년에 국내에서 다시 재포 획된 개체는 원앙 등 총 3종 4개체였으며, 이들은 2012년과 2013년 11월-12월에 표지 한 개체들이다(표 4). 이 중 원앙(090-04633)은 2013년 11월에 복하천에서 표지하여 13km 북쪽에 위치한 청미천에서 재포획되었다. 그 외 원앙(090-03597), 홍머리오리, 청둥오리는 2012년 12월에 표지하여 2013년 11월에 표지한 장소와 인근 지역에서 재 포획되었다. 표 4. 국내에서 재포획된 한국 금속가락지 표지종 종 명 가락지 번호 표지 일자 재포획 일자 표지/재포획 장소 원앙 090-04633 13.11.20 13.11.28 원앙 090-03597 12.11.6 13.11.12 홍머리오리 090-04664 12.11.24 13.3.27 13.11.21 홍머리오리 090-01296 10.1.14 13.2.25 청둥오리 100-08510 12.12.3 13.11.25 경기 이천시 호법면 복하천/ 경기 안성시 일죽면 청미천 경기 아산시 탕정면 곡교천/ 동일장소 전북 익산시 춘포면 만경강/ 전북 완주군 삼례읍 만경강 전북 전주시 덕진구 만경강/ 부산 낙동강하구 충남 서산시 덕지천동 천수만/ 충남 서산시 양대동 천수만 3종 4개체 - 19 -
국외 표지 개체의 경우 일본 후쿠이현 쓰루가에서 금속가락지를 부착한 검은딱새 암컷을 부착지에서 동쪽으로 872km 떨어져 있는 제주도 하도리에서 재확인되었다(표 5, 그림 2). 표 5. 국내에서 재확인된 국외 금속가락지 부착종 종 명 검은딱새 가락지 번호 Kankyocho 2 AD JAPAN 91432 표지일자 표지장소 재관찰 일자 재관찰 장소 11.10.12 Fukui, Japan 13.11.16 제주 하도리 그림 2. 일본 금속가락지(91432)를 부착한 검은딱새 (사진제공: 제주야생동물연구센터 송인혁) 한국에서 금속가락지를 부착한 개체 중 2013년 국외에서 재포획된 개체는 청둥오리 4개체, 흰뺨검둥오리 1개체로 총 2종 5개체였다(표 6, 그림 3). 이 중 청둥오리는 러시 아에서 수렵으로 재포획되었고 흰뺨검둥오리는 일본 나가사키현에서 재포획되었으며 모든 개체가 사체로 확인되었다. - 20 -
표 6. 국외에서 재포획된 한국 금속가락지 부착종 종 명 가락지 번호 표지일자 표지장소 재포획 일자 재포획 장소 청둥오리 100-07369 12.12.1 전북 김제 만경강 13.5.1 Amursk, Russia 청둥오리 100-08625 12.12.3 전북 익산 만경강 13.5.9 Khabarovsk, Russia 청둥오리 100-07299 12.11.13 전북 익산 만경강 13.9.8 Buryatia, Russia 청둥오리 100-03073 10.2.24 충북 청주 미호천 '12.5.10 Buryatia, Russia 흰뺨검둥오리 100-05819 11.10.31 경기 안성 청미천 12.1.29 Nagasaki, Japan 총 2종 5개체 그림 3. 일본에서 회수된 한국에서 부착한 금속가락지 4. 국내 외 표지 개체의 재관찰 2013년에 재관찰한 독수리는 26번과 27번으로 각각 2011년과 2012년에 철원에서 치료 후 방사한 개체이다(표 7). 표 7. 국내에서 재관찰된 국내 윙텍(청색바탕, 흰색 숫자) 표지 독수리 윙텍번호 방사일자 표지장소 재관찰일자 재관찰 장소 재관찰자 26 11.3.30 강원 철원 13.2.24 13.3.6 강원 철원 유승화 27 12.12.23 강원 철원 13.2.24 13.3.8 강원 철원 유승화 - 21 -
2013년에 관찰된 국외 컬러플랙을 표지한 도요물떼새류는 큰뒷부리도요, 붉은어깨 도요 등 4종 8개체이었다(표 8). 표 8. 국내에서 재관찰된 국외 컬러플랙 재관찰 일자 재관찰 장소 표지 장소 개체수 재관찰자 큰뒷부리도요 13.4.11 서천 장항해안 NW Australia 3 정옥식 13.4.11 서천 장항해안 Victoria, Australia 1 정옥식 '13.4.26 서천 장항해안 New Zealand 1 정옥식 13.4.11 서천 유부도 Victoria, Australia 1 NIBR 13.4.26 서천 유부도 Taiwan 1 NIBR 붉은어깨도요 13.4.26 화성 남양만 China 1 권인기 뒷부리도요 13.4.26 서천 유부도 NW Australia 1 NIBR 개꿩 13.4.26 서천 유부도 Miyagi, Japan 1 NIBR 참고문헌 Choi, CY, CW Kang, NJ Ji, HM Kang, MR Oh, JY Park. 2013. Barred Warbler Sylvia nisoria, a new species for Korea and east Asia. Birding Asia 20 : 110. - 22 -
3 인공위성 발신기 부착 맹금류의 이동경로 연구 결과 Results of Satellite Tracking of Migratory Birds in Korea - 23 -
인공위성 발신기 부착 맹금류 이동경로 연구 결과 Results of the Satellite Tracking of Migratory Raptors in Korea 김화정*, 권인기, 강승구, 손종성, 김동원, 황재웅, 김진한 Hwa-Jung Kim*, In-Ki Kwon, Seung-Gu Kang, Jong-Seong Son, Dong-Won Kim, Jae-Woong Hwang, Jin-Han Kim 국립생물자원관 National Institute of Biological Resources, Korea (*E-mail: hwajung@korea.kr) 요약 한국은 멸종위기종 및 희귀 철새를 대상으로 2010년부터 인공위성 발신장치 부착을 통해 이동경로 연구를 실시해왔다. 2013년에는 인공위성 발신기(PTT)를 이용하여 추 적한 맹금류인 솔개, 흰꼬리수리, 왕새매, 참매 등 총 4종 5개체의 이동경로와 월동지 및 번식지를 파악하였다. 솔개는 방사지인 낙동강 하구에서 일본 쓰시마섬으로 이동 후 약 3년간 동일 서식지를 이용하였다. 흰꼬리수리는 러시아의 아무르스크 아무르강 유역과 사하공화국 지량카에서 번식하는 것이 확인되었다. 왕새매와 참매의 경우 이 소 후 국내 번식지 주위에서의 이동만 확인되었다. 저어새의 경우 중국 남부 지역과 대만의 타이난 지역에서 월동을 하였으며, 특히 중국 남부 지역은 월동지 뿐만 아니 라 중간기착지로도 이용되는 중요한 장소로 확인되었다. Astract Korea has carried out satellite tracking research using PTT(Platform Transmisster Terminal) and GCT(GPS-CDMA Telemetry) to determine migration routes and key sites for protection of endangered birds since 2010. In 2013, a total of 5 birds (4 species) were tracked(black Kite Milvus migrans, White-tailed Eagle Haliaeetus albicilla, Grey-faced Buzzard Butastur indicus, Northern Goshawk Accipiter gentilis). - 25 -
and released. A Black Kite migrated from the estuary of Nakdong River in Korea to Tsushima island in Japan and spent 3 years in the same area without long-distance migration. Breeding sites of two White-tailed Eagles were indentified as Amur River basin in Amursky and Zyryanka, Sakha in Russia respectively. We determined only post-fledging movement of a Grey-faced Buzzard and a Northern Goshawk near breeding sites in Korea. 서론 한국에서는 인공위성 발신기(PTT, Platform Transmitter Terminal), GCT(GPS-CDMA Telemetry) 등의 위치추적 발신기 부착을 통해 멸종위기종 등의 이 동경로 연구를 2010년부터 본격적으로 실시해왔다. 인공위성 발신기는 상용화된 Argos 위성시스템을 통해 위치정보를 파악하고 이를 다시 위성을 통해 지상기지국으 로 전달하는 발신기를 장거리를 이동하는 철새에 부착하여 이동경로를 추적하는 방식 으로 동물 이동연구에 있어 가장 진보된 첨단 연구기법이다. 이 방법은 대상종의 연속 적인 이동경로를 세밀하게 파악함으로서 중간기착지 정보, 서식지 이용 및 시간에 따 른 이동 양상 등 세부적인 정보를 얻을 수 있다. 발신기의 무게는 일반적으로 대상 개 체의 몸무게를 기준으로 5% 이내가 적당하다. 본 연구에서는 North Star사의 태양열 충전방식인 Solar PTT 22g 및 9.5g의 모델을 사용하였다. GCT는 GPS위성으로 위치정 보를 파악하고 상용 이동통신망을 통해 위치정보를 전달하는 발신기를 대상 야생동물 에 부착하여 이동경로를 추적하는 방식으로 한국환경생태연구소에 의해 국내 기술로 개발되어 야생동물 연구에 응용되고 있는 첨단 연구기법 중의 하나이다. 인공위성 발 신기보다 연구 비용이 저렴하며 추적 대상종의 세밀한 위치 파악 및 실시간으로 위치 정보를 확인할 수 있다는 것이 장점이다. 그러나 국내의 상용 이동통신망을 통해 정보 를 전송받기 때문에 국내 통신망을 벗어나면 정보를 전송받을 수 없다는 점과 배터리 의 무게 및 수명으로 인해 소형종 및 장기간의 추적에는 적용이 어려운 단점이 있다. 이러한 기술적인 제약은 지속적으로 보완 및 개선이 이루어지고 있으며 조류의 경우 월동기간이나 번식기간 등 특정 시기의 세밀한 이동생태를 파악하는데 유용하게 활용 될 수 있다. 본 연구에서는 무게 50g, 추적기간 3-4개월의 모델을 사용하였다. 이를 통 해 밝혀진 결과들은 해당 종의 보호 정책 수립을 위한 기초 자료로 활용되고 있다. - 26 -
1. 추적장치 부착 및 추적개시 2013년도에는 멸종위기야생생물 Ⅰ급 종인 흰꼬리수리 2개체, Ⅱ급 종인 솔개, 참매, 왕새매 각 1개체 등 총 4종 5개체의 맹금류에 대해 인공위성 발신기를 이용한 이동경 로 추적을 실시하였다. 흰꼬리수리는 2012년과 2013년 2월에 각각 경기도야생동물구조 관리센터와 충북야생동물센터에서 가벼운 부상으로부터 회복된 것을 1개체씩 부착하 였다. 솔개는 2010년 2월에 위치 추적을 시작하였으며, 왕새매, 참매 각 1개체는 2012 년 6월에 인공위성 발신기를 부착하여 이동경로 추적을 시도하였다(표 1, 그림 1). 표 1. 인공위성 발신기를 부착한 맹금류의 부착장소 및 추적개시 일자 종 명 ID 번호 부착 및 방사장소 추적개시 일자 솔개 83202 부산 을숙도 10.2.22 흰꼬리수리 109779 경기도 이천 12.2.15 왕새매 119164 충청북도 충주 12.6.21 참매 119163 충청북도 충주 12.6.22 흰꼬리수리 112925 충청북도 청원 13.2.14 그림 1. 윙텍과 인공위성 전파발신기를 부착한 흰꼬리수리 - 27 -
2. 이동경로 추적 결과 가. 솔개 솔개는 2010년 2월 22일 낙동강하구의 을숙도에서 위치 추적을 시작한 후 2010년 10 월 13일 낙동강 하구로부터 약 66km 떨어진 일본 쓰시마섬으로 이동하였다. 이후 2013년 3월 23일 현재까지 약 3년간 장거리 이동 없이 동일 장소에서 서식 후 수신이 두절 되었다(표 4, 그림 2). 표 4. 솔개(ID 83202)의 위성추적 결과('10.02.22 - '13.03.23) 종 명 (ID No.) 추적기간 추적 일수 이동거리 (km) 체류 및 이동시 경유 지역 솔개 (83202) '10.02.22 - '10.10.12 232 부산 낙동강하구 주변 '10.10.13 - '13.03.23 962 66 일본 쓰시마섬 그림 2. 솔개(ID 83202)의 위성추적 결과('10.10.13 - '13.03.23) 나. 흰꼬리수리 2012년 2월 15일 경기도 이천 및 2013년 2월 14일 충북 청원군에서 흰꼬리수리 2개 체(ID 109779, ID 112925)의 인공위성 추적을 시작하였고, 상세한 이동결과는 표 5와 같다. - 28 -
표 5. 흰꼬리수리(ID 109779, ID 112925)의 이동경로 위성추적 결과 ID No. 109779 구 분 추적기간 추적 일수 월동지 '13.1.6 - '13.3.18 71 봄철 북상 이동 이동 거리 (km) 직선 거리 * (km) '13.3.18 - '13.4.1 14 1,840 1,682 번식지 '13.4.1 - '13.12.10 253 체류 및 이동시 경유 지역 강원도 강릉, 경북 안동, 대전 일대 대전 러시아 연해주 아무르스크 아무르강 유역 도착 아무르스크 아무르강 유역 가을철 남하 이동 '13.12.10 - '13.12.23 13 957 905 아무르스크 프리모르스키 지방 112925 월동지 '13.2.14 - '13.4.3 48 봄철 북상 이동 '13.4.3 - '13.5.22 49 3,764 3,654 번식지 ** '13.5.22 - '13.10.5 136 충북 청원군 인근 미호천 일대 충북 청원군 러시아 하바롭스크지방 사하공 화국 지량카 콜리마강유역 도착 사하공화국 지량카 콜리마강유역 가을철 남하 이동 '13.10.5 - '13.11.17 43 2,335 1,952 지량카 하바롭스크지방 중부 지역 *, 월동지와 번식지 간의 직선거리 **, 추적장치 부착당시 1년생(ID 109779) 및 2년생(ID 112925) 개체로서 번식 가능성 은 없음 - 29 -
1) 흰꼬리수리(ID 109779) ID 109779는 2012년 2월 15일 경기도 이천에서 추적장치를 부착하여 위치추적을 시 작하였다. 본 개체는 2013년 1월 6일 강원도 강릉을 경유하여 1월 9일 경북 안동의 반변천 및 충남 보은 대천댐 주변 지역에서 3월 18일까지 월동을 하였다. 봄철 북상 이동은 3월 18일 시작하여 3월 26일 러시아 프리모르스키를 거쳐 4월 1일 러시아 아 무르스크 아무르강 유역에 도착한 후 12월 10일까지 동일 지역에서 체류 하였고, 14 일간 약 1,840km(직선거리: 1,682km)를 이동한 것으로 나타났다. 가을철 남하 이동은 12월 10일 시작하여 12월 23일 러시아 프리모르스키 남부 지역에서 체류했으며, 13일 간 957km(직선거리: 905km)를 이동한 것으로 나타났다(그림 3, 4, 5). 그림 3. 흰꼬리수리(ID 109779)의 이동경로('13.1.6 - '13.12.23) - 30 -
그림 4. 흰꼬리수리(ID 109779)의 월동지 상세 이동경로('13.1.6 - '13.3.18) 그림 5. 흰꼬리수리(ID109779)의 여름 체류지 상세 이동경로('13.4.1 - '13.12.10) - 31 -
2) 흰꼬리수리(ID 112925) ID 112925는 2013년 2월 14일 충북 청원군 미호천에서 추적장치를 부착하여 위치 추적을 시작하였다. 본 개체는 4월 3일까지 동일지역에서 월동을 하였다. 북상 이동은 4월 3일 시작하여 5월 14일 러시아 하바롭스크 지방을 경유하여 5월 22일 러시아 사 하공화국의 북동부지역에 위치한 지량카의 콜리마강까지 도착 후 10월 5일까지 동일 지역에서 체류하였다. 북상 이동은 총 49일간 약 3,764km(직선거리: 3,654km)의 거리 를 이동한 것으로 나타났다. 가을철 남하 이동은 10월 5일 콜리마강을 출발하여 10월 13일에서 21일 하바롭스크 지방의 오호츠크 해변을 거쳐 11월 17일 현재 하바롭스크 지방 중부 지역에서 체류 중이며, 43일간 약 2,335km(1,952km)를 이동한 것으로 나 타났다(그림 6, 7, 8). 그림 6. 흰꼬리수리(ID 112925)의 이동경로('13.2.14 - '13.11.17) - 32 -
그림 7. 흰꼬리수리(ID 112925)의 월동지 상세 이동경로('13.2.14 - '13.4.7) 그림 8. 흰꼬리수리(ID 112925)의 여름 체류지 상세 이동경로('13.5.22 - '13.10.5) - 33 -
다. 왕새매 2012년 6월 21일 충청북도 충주시 일원에서 이소 전 유조(ID 119164)에게 위성발신 기를 부착하였다. 본 개체는 둥지에서 이소 후 인근 지역에서 10월 2일까지 체류 중 수신이 중단되었으며, 2013년 3월 19일 재 수신 되어 충북 충주 노은면 일대에서 체 류 중인 것으로 나타났으며, 7월 3일 이후 수신이 두절되었다(그림 9, 10). 그림 9. 왕새매(ID 119164)의 이동경로('13.3.19 - '13.7.3) 그림 10. 왕새매(ID 119164)의 상세 이동경로('13.3.19 - '13.7.3) - 34 -
라. 참매 2012년 6월 22일 충청북도 충주시 일원에서 이소 전 유조(ID 119163)에게 위성발신 기를 부착하였다. 본 개체는 8월 3-6일 사이 춘천에서 원주까지 이동하는 것이 확인 된 후 수신이 중단되었고, 그 후 2013년 3월 23일 재 수신 되어 충북 충주 및 음성 주변지역에서 서식하는 것으로 나타났으며, 6월 5일 이후 수신이 두절되었다(그림 11, 12). 그림 11. 참매(ID 119163)의 이동경로('13.3.23 - '13.6.5) 그림 12. 참매(ID 119163)의 상세 이동경로('13.3.23 - '13.6.5) - 35 -
4 겨울철 조류 동시센서스 Winter Waterbird Census of Korea - 37 -
겨울철 조류 동시센서스 Winter Waterbird Census of Korea 김화정*, 김동원, 권인기, 황재웅, 김진한 Hwa-Jung Kim*, Dong-Won Kim, In-Ki Kwon, Jae-Woong Hwang, Jin-Han Kim 국립생물자원관 National Institute of Biological Resources, Korea (*E-mail: hwajung@korea.kr) 요약 겨울철 조류 동시센서스는 환경부에서 1999년부터 시작하여 현재까지 16년에 걸쳐 시행되고 있다. 이 조사의 목적은 겨울철 국내에 도래하는 철새의 전체적인 현황과 지역별 도래 현황, 종별 도래 현황을 파악하여 철새 및 서식지 보호를 위한 기초 자 료를 확보하는데 있다. 1999년에는 주요 철새도래지 69개소를 대상으로 시작하여 2014년 195개소로 그 규모가 점차 확대되었다. 매년 200종 내외의 종들이 관찰되고 있으며, 2013년과 2014년에 209종으로 가장 많 은 종이 관찰되었다. 관찰된 개체수는 2009년 1,944,065개체로 가장 많은 개체수가 기 록되었다. 1999년부터 2001년까지는 청둥오리가 최우점종이었으나 2002년 이후부터 현재까지는 가창오리가 최우점종으로 기록되고 있다. 국내에서 월동하는 주요 수조류의 경향을 파악한 결과, 두루미, 재두루미, 흑두루미 는 동시센서스가 시작된 이후 전반적인 증가 경향을 보이고 있다. 큰고니와 큰기러기, 쇠기러기 역시 점진적으로 증가되었으나 고니의 경우는 급격히 감소되었다. 수면성 오리류 중 국내 월동 개체군이 많은 청둥오리, 흰뺨검둥오리, 고방오리, 쇠오리, 홍머 리오리, 알락오리는 전반적으로 감소되엇다. 잠수성 오리류 중에서는 흰죽지는 감소하 였고, 댕기흰죽지, 흰뺨오리, 바다비오리, 비오리는 증가된 경향을 보였다. 월동하는 도요물떼새류는 해마다 개체수의 변동폭이 크게 나타났다. 마지막으로 흰꼬리수리, 독 수리, 말똥가리와 같은 맹금류의 월동개체군은 크게 증가된 것으로 나타났다. - 39 -
Abstract The Winter Waterbird Census in Korea has been conducted during 16 years since 1999. This census aims to identify the status of overwintering waterbirds at the same time, mainly focusing on the distribution of species on the wetlands as well as the nationwide population size of the wintering species in Korea. The survey sites were gradually increased from 69 sites in 1999 to 195 sites in 2014. Regarding the number of species observed, around 200 species have been recorded every year and the largest number of species, 209 species, were observed in 2013 and 2014, respectively. In 2009, the largest number of individuals were observed, recording 1,944,065 individuals. Baikal Teal (Anas formosa) has been the most dominant species since 2002 while Mallard (A. platyrhynchos) had been dominance from 1999 to 2001. Individual number of wintering cranes such as Red-crowned Crane (Grus japonensis), White-naped Crane (G. vipio) and Hooded Crane (G. monacha) have increased generally. Population of Whooper Swan (Cygnus cygnus), Bean Goose (Anser fabalis) and Greater White-fronted Goose (A. albifrons) increase either. However, wintering population of Tundra Swan (C. columbianus) declined steeply. General population of dabbling ducks such as Mallard, Spot-billed Duck (A. poecilorhyncha), Nothern Pintail (A. acuta), Eurasian Teal (A. crecca), Eurasian Wigeon (A. penelope) and Gadwall (A. strepera) has been declined since winterbird census was started. Among diving ducks, Common Pochard (Aythya ferina) decreased while Tufted Duck (A. fuligula), Common Goldeneye (Bucephala clangula), Red-breasted Merganser (Mergus serrator) and Common Merganser (M. merganser) show increases. Population trends of wintering waders were difficult to estimate the increase and decrease. Finally, wintering population of White-tailed Eagle (Haliaeetus albicilla), Cinereous Vulture (Aegypius monachus) and Common Buzzard (Buteo buteo) has multiplied since winterbird census was started. 겨울철 조류 동시센서스는 환경부에서 1999년부터 시작하여 현재까지 16년에 걸쳐 시행되고 있다. 이 조사의 목적은 겨울철 국내에 도래하는 철새의 전체적인 현황과 - 40 -
지역별 도래 현황, 종별 도래 현황을 파악하여 철새 및 서식지 보호를 위한 기초 자 료를 확보하는데 있다. 동시센서스를 통해 확보된 자료는 국내 관련기관, 단체, 지역사회 등에서 유용한 정 보로 활용될 것이며, 국외에서는 우리나라와 인근 국가가 포함되어 있는 아시아-대양 주권역의 철새보전을 위한 귀중한 자료가 될 것이다. 그간 구축된 자료는 해외 연구 기관과 보호단체와의 자료 교환을 통하여 철새 보호를 위한 대책 마련에 기여할 것이 다. 또한 국가적으로 귀중한 생물자원인 조류와 주요 서식지인 습지에 대하여 일반인 의 관심을 끌 수 있는 계기가 될 것이다. 본 보고에서는 1999년 이후 실시되어온 겨 울철 조류 동시센서스의 결과를 간략히 소개한다. 조사지역 및 방법 겨울철 조류 동시센서스는 1~2월 중 동일한 일시에 전국의 주요 철새도래지에서 동시에 조사를 실시하고 있다. 1999년에는 주요 철새도래지 69개소를 시작하여 2014 년 195개소로 그 규모가 점차 확대되었다(표 1, 그림 1). - 41 -
그림 1. 2014년도 겨울철 조류 동시센서스 조사지점(195개소) - 42 -
연구 결과 1. 개체군 변동 분석 결과 겨울철 조류 동시센서스의 연도별 종수 및 개체수, 우점종 결과는 표 1과 같다. 2013년과 2014년에 209종으로 가장 많은 종이 관찰되었으며, 매년 200종 내외의 종들 이 관찰되고 있다. 관찰된 개체수는 2009년 1,944,065개체로 가장 많은 개체수가 기록 되었는데 2009년에 가창오리가 1,063,280개체로 가장 많은 수가 관찰되어 전체 개체수 에 큰 부분을 차지하였다(표 1). 1999년부터 2001년까지는 청둥오리가 최우점종이었으 나 2002년 이후부터 현재까지는 가창오리가 최우점종으로 기록되고 있다. 가창오리가 최우점종을 차지한 2002년 이후부터 전체 관찰 개체수는 가창오리의 관찰 개체수에 큰 영향을 받는 것으로 나타나고 있다. 표 1. 겨울철 조류 동시센서스 년도별 조사지점, 조사자 수 및 조사 결과 연도 조사지역수 조사자수 종수 개체수 우점종(개체수) 1999 69 84 185 1,068,309 청둥오리(340,581) 2000 100 105 198 1,182,405 청둥오리(434,342) 2001 114 124 197 963,845 청둥오리(263,918) 2002 118 128 179 932,258 가창오리(287,220) 2003 118 128 197 975,516 가창오리(303,165) 2004 118 130 185 1,112,746 가창오리(455,168) 2005 124 135 182 1,186,295 가창오리(337,588) 2006 127 138 195 1,227,278 가창오리(270,834) 2007 128 134 198 1,596,697 가창오리(819,563) 2008 141 151 201 1,483,891 가창오리(626,610) 2009 143 149 204 1,944,065 가창오리(1,063,280) 2010 172 173 204 1,452,215 가창오리(642,724) 2011 192 183 201 1,259,716 가창오리(436,183) 2012 192 200 200 1,087,506 가창오리(318,560) 2013 195 202 209 1,133,394 가창오리(348,319) 2014 195 186 209 1,276,293 가창오리(365,641) - 43 -
2. 개체군별 경향 분석 1) 두루미류 멸종위기야생생물로 지정된 두루미, 재두루미, 흑두루미의 개체수 변동은 그림2와 같다. 두루미의 경우 2000년에 338개체로 가장 적은 수가 관찰되었으나 이후 지속적 으로 증가하여 2010년에는 1,051개체로 가장 많은 개체가 관찰되었다. 재두루미 역시 2000년에 387개체로 가장 적은 수가 관찰되었으나 이후 지속적으로 증가하여 2014년 에는 2,645개체로 가장 많은 개체가 관찰되었다. 흑두루미는 동시센서스가 시작된 1999년에 92개체로 가장 적은 수가 관찰되었으나 이후 지속적으로 증가하여 2014년에 는 925개체로 가장 많은 개체가 관찰되었다. 두루미류는 동시센서스가 시작된 이후 전반적인 증가 양상을 나타내고 있으나 두루미의 경우 2010년 이후로 다시 개체수가 약간 감소되어서 향후 이 종에 대한 면밀한 관찰이 필요하다. 그림 2. 겨울철 조류 동시센서스의 두루미류 조사 결과(1999-2014) - 44 -
2) 수금류 멸종위기야생생물로 지정된 큰고니와 고니의 개체수 변동은 그림3과 같다. 큰고니 의 경우 동시센서스가 시작된 1999년에 1,955개체로 가장 적은 수가 관찰되었으나 이 후 지속적으로 증가하여 2014년에는 5,857개체로 가장 많은 개체가 관찰되었다. 큰고 니는 동시센서스가 시작된 이후 전반적인 증가 양상을 나타내고 있다. 이에 반해 고 니의 경우 동시센서스가 시작된 1999년에 792개체로 가장 많은 수가 관찰되었으나 이 후 지속적으로 감소하였으며, 2014년에는 34개체로 가장 적은 개체가 관찰되었다. 고 니는 동시센서스가 시작된 이후 급격히 감소되어 이 종에 대한 심도 깊은 조사가 필 요한 상황이다. 그림 3. 겨울철 조류 동시센서스의 고니류 조사 결과(1999-2014) - 45 -
국내에서 월동하는 기러기류 중 가장 큰 비율을 차지하는 큰기러기와 쇠기러기의 개체수 변동은 그림4와 같다. 큰기러기의 경우 2001년에 19,144개체로 가장 적은 수가 관찰되었으나 2005년에는 86,116개체로 가장 많은 개체가 관찰되었으며, 이후 50,000~70,000개체가 기록되고 있다. 쇠기러기 역시 2001년에 19,318개체로 가장 적은 수가 관찰되었고 2006년에 112,821개체로 가장 많은 개체가 관찰되었으며, 이후 70,000~100,000개체가 기록되고 있다. 그림 4. 겨울철 조류 동시센서스의 기러기류 조사 결과(1999-2014) 수면성 오리류 중 국내 월동 개체수가 많은 청둥오리, 흰뺨검둥오리, 고방오리, 쇠 오리, 홍머리오리, 알락오리의 연간 개체수 변동은 그림 5와 같다. 청둥오리는 2000년 에 434,342개체로 가장 많은 수가 기록되었으나 점차 감소하였으며, 2012년에는 114,598개체로 가장 적은 수가 관찰되었다. 흰뺨검둥오리 역시 2000년에 147,796개체 로 가장 많은 수가 관찰되었으나 이후에는 전반적인 감소 경향을 보이고 있으며, 2003년에 54,854개체로 가장 적은 수가 관찰되었다. 고방오리는 2006년에 26,905개체 로 최대 개체가 관찰되었으나 점차 감소하였으며, 2013년에는 7,296개체로 가장 적은 수가 기록되었다. 쇠오리와 홍머리오리는 동시센서스가 처음 시행된 1999년에 가장 많은 수가 관찰되었으나 이후 개체수가 전반적으로 감소되었다. 알락오리는 2007년에 7,440개체로 가장 많았고 2011년에 3,375개체로 가장 적은 수가 관찰되었지만 전반적 인 증감 경향이 나타나지는 않았다. - 46 -
그림 5. 겨울철 조류 동시센서스의 수면성 오리류 조사 결과(1999-2014) - 47 -
잠수성 오리류 중 국내 월동 개체수가 많은 흰죽지, 댕기흰죽지, 검은머리흰죽지, 흰뺨오리, 바다비오리, 비오리의 개체수 변동은 그림 6과 같다. 흰죽지는 동시센서스 시행 초기인 2000년에 61,184개체로 가장 많은 개체수가 관찰되었고 2013년에는 11,698개체로 가장 적은 수가 기록되었으며, 전반적으로 감소되었다. 댕기흰죽지는 2002년에 2,639개체로 가장 적은 개체가 관찰되었고 2009년에는 11,131개체로 가장 많 은 수가 관찰되었다. 검은머리흰죽지의 경우 2011년에 34,538개체로 가장 많이 관찰되 었으나 이후 크게 감소하였으며, 2013년에 1,952개체로 가장 적은 수가 관찰되었다. 흰뺨오리는 2000년에 1,466개체로 가장 적은 수가 관찰되었고 2006년에 15,036개체로 가장 많은 개체수가 관찰되었다. 바다비오리는 동시센서스가 시행된 1999년에는 445 개체로 가장 적은 개체수가 기록되었으나 이후 점진적인 증가 경향을 나타냈으며, 2012년에는 10,136개체로 가장 많은 수가 관찰되었다. 마지막으로 비오리는 2000년에 5,196개체로 가장 적은 수가 관찰되었고 점진적으로 증가되었으며, 2012년에는 16,455 개체로 가장 많은 수가 기록되었다. 동시센서스가 시작된 이래로 조사지역의 수는 점진적으로 증가되었기 때문에 특정 종의 전체적인 개체군 변화 경향을 파악하는 데에는 어려움이 있다. 이를 보완하기 위해 동시센서스 결과의 결측치의 영향을 제어하면서 개체군 변화를 파악하는 TRIM(TRends and Indices for Monitoring data) 분석이 최 등(2012)에 의해 수행되었 으며, 그 결과 국내 월동 개체군이 많은 청둥오리, 흰뺨검둥오리, 고방오리, 쇠오리, 홍머리오리, 알락오리 등의 수면성 오리들의 장기적인 개체군 변동경향은 감소되는 것으로 나타났다. 월동 개체군이 많은 잠수성 오리들 중에서는 흰죽지는 감소, 검은머 리흰죽지는 불명확하게 나타난 반면에 댕기흰죽지, 흰뺨오리, 바다비오리, 비오리는 증가경향으로 평가되었다. - 48 -
그림 6. 겨울철 조류 동시센서스의 잠수성 오리류 조사 결과(1999-2014) - 49 -
3) 월동 도요물떼새류 국내 월동 개체수가 많은 도요물떼새류의 변동은 그림 7과 같다. 개꿩은 동시센서 스 시행 초기인 2000년에 4,680개체로 가장 많은 개체수가 관찰되었고 2007년에는 509개체로 가장 적은 수가 기록되었다. 검은머리물떼새는 2000년에 532개체로 가장 적은 개체가 관찰되었고 2013년에는 8,349개체로 가장 많은 수가 관찰되었다. 멸종위 기야생생물인 흰목물떼새의 경우 2004년에는 관찰되지 않았으며, 2014년에 58개체로 가장 많이 관찰되었다. 흰물떼새는 2001년에 1,052개체로 가장 많은 수가 관찰되었고 2014년에 80개체로 가장 적은 개체수가 관찰되었다. 민물도요는 국내에서 월동하는 도요물떼새류 중 가장 월동개체수가 많은 종이며, 2010년에 21,955개체로 가장 많은 개체수가 기록되었고 2012년에는 4,538개체로 가장 적은 수가 관찰되었다. 마도요는 1999년에 1,589개체로 가장 적은 수가 관찰되었고 2013년에는 7,596개체로 가장 많은 수가 기록되었다. 멸종위기야생생물인 알락꼬리마도요는 2006년에는 관찰되지 않았으 며, 2010년에는 535개체로 가장 많은 수가 관찰되었다. 세가락도요의 경우 2002년에 1 개체만이 관찰되었고, 이듬해 2003년에는 1,162개체로 가장 많은 수가 관찰되었다. 마 지막으로 좀도요는 2004년에는 관찰되지 않았고 2014년에는 1,046개체로 가장 많은 수가 관찰되었다. 전반적으로 도요물떼새류의 개체수 변동폭은 크게 나타났다. 그림 7. 겨울철 조류 동시센서스의 도요물떼새류 조사 결과(1999-2014) - 50 -
그림 7 (계속). 겨울철 조류 동시센서스의 도요물떼새류 조사 결과(1999-2014) - 51 -
4) 월동 맹금류 멸종위기야생생물로 지정된 흰꼬리수리, 독수리와 국내 월동개체가 많은 맹금류인 말똥가리의 개체수 변동은 그림8과 같다. 흰꼬리수리의 경우 2002년에 12개체로 가장 적은 수가 관찰되었으나 이후 지속적으로 증가하여 2012년에는 125개체로 가장 많은 개체가 관찰되었다. 독수리의 경우 동시센서스가 시작된 1999년에 8개체로 가장 적은 수가 관찰되었으나 2005년에는 1,545개체로 가장 많은 개체가 관찰되었다. 말똥가리 역시 1999년에 30개체로 가장 적은 수가 관찰되었으나 이후 지속적으로 증가하였으 며, 2013년에는 392개체로 가장 많은 개체가 관찰되었다. 국내 월동 맹금류는 동시센 서스가 시작된 이후 전반적인 증가 양상을 나타내고 있다. 그림 8. 겨울철 조류 동시센서스의 맹금류 조사 결과(1999-2014) - 52 -
그림 8 (계속). 겨울철 조류 동시센서스의 맹금류 조사 결과(1999-2014) - 53 -
참고문헌 국립생물자원관. 2010. 2010년도 겨울철 조류 동시센서스. 국립생물자원관, 인천. 588p. 국립생물자원관. 2011. 2011년도 겨울철 조류 동시센서스. 국립생물자원관, 인천. 605p. 국립생물자원관. 2012. 2012년도 겨울철 조류 동시센서스. 국립생물자원관, 인천. 473p. 국립생물자원관. 2013. 2013년도 겨울철 조류 동시센서스. 국립생물자원관, 인천. 478p. 최유성, 허위행, 김성현, 강승구, 김진한, 김화정, 손종성, 박진영, 이정연, 김창회, 강종 현, 한상훈. 2012. 한국에서 월동하는 오리류의 개체군 경향. 한국조류학회지 19(3): 185-200. 환경부. 1999. 겨울철 조류 동시 센서스. 환경부, 과천. 173p. 환경부. 2000. 겨울철 조류 동시센서스. 환경부, 과천. 187p. 환경부. 2001. 겨울철 조류 동시센서스. 환경부, 과천. 282p. 환경부, 국립생물자원관. 2008. 2008년도 겨울철 조류 동시센서스. 국립생물자원관, 인 천. 546p. 환경부, 국립생물자원관. 2009. 2009년도 겨울철 조류 동시센서스. 국립생물자원관, 인 천. 612p. 환경부, 국립환경과학원. 2005. 2005년도 겨울철 조류 동시센서스. 국립환경과학원, 인 천. 418p. 환경부, 국립환경과학원. 2006. 2006년도 겨울철 조류 동시센서스. 국립환경과학원, 인 천. 440p. 환경부, 국립환경과학원. 2007. 2007년도 겨울철 조류 동시센서스. 국립환경과학원, 인 천. 448p. 환경부, 국립환경연구원. 2002. 겨울철 조류 동시센서스. 국립환경연구원. 인천. 313p. 환경부, 국립환경연구원. 2003. 2003년도 겨울철 조류 동시센서스. 국립환경연구원, 인 천. 382p. 환경부, 국립환경연구원. 2004. 99~ 04년 겨울철 조류 동시센서스 종합보고서. 국립 환경연구원, 인천. 620p. - 54 -
5 야생동물의 조류인플루엔자 예찰 Avian Influenza Surveillance in Wild Animals - 55 -
야생동물의 조류인플루엔자 예찰 Avian Influenza Surveillance in Wild Animals 박응로, 우찬진, 황종경, 신정화, 조성덕, 김설희, 안인정, 정현미, 유승도, 왕승준, 서재화*, 최경희 Eung-Roh Park, Chanjin Woo, Jongkyung Hwang, Jeonghwa Shin, Seong-Deok Jo, Seolhee Kim, In-Jung An, Hyen Mi Chung, Seung Do Yu, Seung-Jun Wang, Jae-Hwa Suh*, Kyunghee Choi 국립환경과학원 환경건강연구부 바이오안전연구팀 Biosafety Research Team Environmental Health Research Department National Institute of Environmental Research (*E-mail: amphibia@korea.kr) 요약 한국은 2003년 12월 양계장에서 처음으로 고병원성 H5N1이 발생하였고, 그 후 2011년까지 4 차례에 걸쳐 발생하였다. 이 연구의 목적은 야생조류와 가금의 손해의 최소화를 위해 야생조류와 가금 간 고병원성 바이러스의 상호 전이 확인 및 초기단계에 야생조류 내 고병원성 AI 바이러스를 검출하는 것이다. 연구기간 동안 야생조류에서 고병원성 AI 바이러스는 검출 되지 않았다. 하지만 41개의 저병원성 AI 바이러스와 13개의 뉴캐슬 바이러스가 분리되었다. 또한 RT-PCR 기법을 활용하여 야생조류 분변 시료에서 486개의 저병원성 바이러스를 검출하였다. 분리된 바이러스는 모두 Anseriformes(오리, 거위)와 Charadriifroms(뒷부리도요, 청다리도요)의 스왑 시료에서 확인되었다. 철새의 위치 추적에 따르면 노랑부리저어새는 중국, 타이완(타이페이) 그리고 한국 의 영종도와 해주 지역을 연간 왕복하는 것이 확인되었다. 또한 청둥오리는 번식시기 에 몽골의 싱안맹(Hinggan) 지역에서 보냈으며, 흰뺨검둥오리는 제주에서 중국을 통 과하는 경로가 확인 되었다. 철새의 이동 습성 연구는 국제적 질병의 확산 가능 경로 를 제시 할 것이다. 2013년 4월 중국 상해에서 H7N9 플루 발생 당시, 한국으로 돌아온 노랑부리저어새 및 흰뺨검둥오리의 감독 모니터링이 수행되었으며, 수년간 이와 같은 연구의 결과 및 데이터들은 예방 활동 등에 참고 될 수 있으며 새로운 국제적 AI 발생에 있어 검역 의 영역을 정의 할 수 있을 것이다. - 57 -
Abstract In Korea, the first outbreak of H5N1 Highly Pathogenic Avian Influenza (HPAI) was reported at a poultry farm in December 2003. Since then, there have been a total of 4 outbreaks until 2011. The purpose of this study is to detect HPAI virus in wild birds at an early stage in order to minimize damage to wild animals and poultry and to identify the impact of HPAI virus on mutual transmission between poultry and wild birds. There was no HPAI virus detected in wild bird samples taken during the research period. However, 41 LPAI viruses and 13 ND viruses were isolated in wild bird samples. Also, 486 LPAI viruses were identified in wild bird fecal samples by RT-PCR methods. All detected AI viruses from swab samples were found in Anseriformes (ducks and geese) and Charadriiforms (Xenus cinereus and Tringa nebularia). According to satellite tracking of winter migratory birds, spoonbills are found to make annual roundtrips between China, Taipei and Youngjong-do, Haejoo of Korea. There was also a mallard found to spend its breeding season at Hinggan of inner Mongolia. Moreover, spot-billed duck was identified to be travelling to China passing through Jeju island. Such migratory behavior of birds can serve as a possible route for spreading the disease internationally. When there was H7N9 flu outbreak at Sanghai China in March 2013, enforced monitoring was carried out by analyzing samples from the spoonbills and spot-billed ducks returned back to Korea. Results and data from many years of this research can be used as a reference for preventive activities such as defining areas of quarantine in case of new international AI outbreaks. - 58 -
Ⅰ. 서 론 조류인플루엔자(avian influenza; AI)는 A형 바이러스로 가금과 야생조류, 포유류 등에서 분리되고 있으며, 이 중 야생조류에서는 HA(H1 H16), NA(N1 N9)의 모든 아형(subtype)들이 분리 보고되어 있다 1,2. AI 바이러스는 비병원성(non-pathogenic), 저병원성(low pathogenic), 고병원성 (highly pathogenic)으로 구분된다. 특히 H5, H7형은 대표적인 고병원성 바이러스로 한 국에서는 H5N1 타입이 2003년 12월 충청북도 음성군의 가금농장에서 최초 발생한 이후 2011년까지 총 4차례 발생하였다. 마지막 발생은 2010년 12월 29일 충청남도 천 안의 종오리 농장과 전라북도 익산의 육용종계 농장에서 최초 발생하여 2011년 5월까지 6개 도 25개 시 군의 53개 가금농장으로 확산되었으며, 이례적으로 광범위한 지역에 걸쳐 야생조류와 그 분변에서 고병원성 조류인플루엔자 바이러스가 분리되었다. 2010년 11 월 29일 전라북도 익산시 만경강에서 포획한 청둥오리에서 최초로 확인된 이후 2011 년 2월 13일까지 총 7개 시 도 지역의 9종 15마리의 야생조류와 5점의 야생조류 분 변에서 H5N1 타입의 고병원성 조류인플루엔자 바이러스가 확인되었는데, 9종의 야생 조류에는 수리부엉이, 큰고니 등 법정보호종 5종이 포함되어 있어 야생동물 보호 차원에 서도 AI 관리가 중요함을 시사하였다 3,4,5,6,7. 농림축산검역본부 역학조사위원회에서는 2003년, 2006 2007년, 2008년, 2010 2011 년에 한국에서 발생한 가금류의 고병원성 조류인플루엔자는 겨울철새에 의해 국내로 유입된 H5N1 바이러스가 철새 분변 또는 오염된 사람이나 차량에 의해 직 간접적으로 농장내로 바이러스가 유입되었거나, 철새가 가금류와 접촉하면서 발생한 것으로 추정 된다고 결론을 내렸다 8,9. 본 연구는 전국 철새도래지의 야생조류에서 조류인플루엔자 감염 여부를 조사하고 위치추적 장치를 이용, 야생조류의 국가간 이동 경로를 추적함 으로서 야생조류에 의한 조류인플루엔자의 발생과 확산을 방지하여 야생동물과 가금류 피해를 최소화시키기 위한 목적으로 수행되었다. - 59 -
Ⅱ. 연구내용 및 방법 1. 야생조류의 포획 가. 오리 기러기류 포획대상 지역의 하천변과 취식지로 선호하는 농경지에 미리 볍씨를 뿌려 유인한 후, 각각 18~21 g의 흑색 화약을 채운 3개의 금속 발사체가 양쪽 끝과 중앙에 연결된 20 18 m의 그물을 발사하는 방법으로 포획하였다. 포획한 조류는 개체식별과 이동 경로 추적을 위한 고유번호가 새겨진 금속가락지를 부착하였다. 나. 제비류 전라남도 신안군 도초도와 비금도 지역에서 집단 번식하는 제비를 야간에 처마 밑 둥지나 둥지 근처의 전선에서 포획하였다. 수면을 취하고 있는 성조와 어린 새를 나비 포충망을 이용하여 포획한 후 개체특성을 측정하고 기록하였다. 다. 비둘기류 전국 주요 도심공원에서 그물(mist-net)을 설치하고 먹이로 유인하여 포획하였다. 2. 시료의 채취 가. 살아있는 새에서 조류인플루엔자(AI) 진단을 위한 샘플링 (1) 채혈 포획된 새의 크기에 따라 1 ml, 3 ml, 5 ml의 멸균주사기로 날개정맥(brachial wing vein)에서 분석에 필요한 최소량(1 ml)을 기준으로 체중 100 g당 0.3~0.6 ml 의 혈액을 채취하였다. 채혈 후에는 채혈부위를 멸균거즈로 30~60초간 눌러 지혈 시켰다. (2) 스왑(Swab) 시료 채취 스왑 시료는 총배설강(cloaca)과 인후두(oropharyngeal)에서 멸균된 면봉을 이용 하여 채취하였으며, 시료를 묻힌 면봉은 15 ml의 멸균튜브에 담아 즉시 실험실로 운반하였다(Figure 1). - 60 -
<Figure 1> Blood and swab sampling from wild birds. 나. 분변 채집 요령 조류인플루엔자 바이러스는 온도에 매우 민감하고 주변 환경에 따라 쉽게 불활성화 되는 특성이 있어, 채집한 시료는 가능한 빠른 시간(24시간이내)에 실험실로 운송 하였다. 분변은 1회용 라텍스 글러브, 비닐, 나무젓가락 등을 사용하여 서로 교차 오염이 되지 않도록 채취한 후, 1.5 ml 튜브 두 개에 나누어 채취하였다. 분변 전 처리는 개별로 실시한 후 1차 분석 시에 전처리 시료 5~10개씩을 1개의 시료로 혼합 (pooling)하여 실험을 진행하였다. 3. 시료의 분석 조류인플루엔자 진단법으로는 질병의 원인이 되는 바이러스를 직접 검출하는 항원 검출법과 바이러스 감염 후 동물의 체내에서 생성되는 항체를 검출하는 혈청학적 방법을 이용하였다. 항원검출을 위한 시료로는 인후두부위나 총배설강에서 채취한 스왑시료, 폐사체의 조직, 야생조류의 분변을 이용하였으며, 혈청학적인 진단은 포획한 새에서 채취한 혈액을 이용하였다. 조류인플루엔자 검출은 신속한 진단을 위해 분자생물학적 기법을 이용하였으며 동시에 종란 접종을 실시하여 바이러스를 분리한 후 바이러스 타입, 병원성 등을 결정하였다. 가. 종란 접종 모든 시료는 접수 즉시 항생제 처리를 한 후 24시간 내에 9~11일령의 종란에 접종하고(Figure 2), 5일간 배양한 후 요막강액(allantoic fluid)을 채집하여 혈구응 집반응(HA)을 실시하였다. 1차 종란접종실험에서 음성인 경우에는 요막액을 다시 채취하여 동일한 방법으로 2차 종란접종을 하고 다시 5일간 배양 후 혈구응집반 응을 실시하였다. 접종한 발육란 중 중도에 폐사한 종란에 대해서는 혈구응집반응 검사 등 AI 바이러스 양성시료에 준하는 실험을 수행하였다. - 61 -
<Figure 2> In ovo injection into chorioallantoic sac of 9~11 days eggs. 나. 혈구응집반응(HA)검사 U-자형 96웰 마이크로플레이트에 전체에 인산완충용액(phosphate buffered saline; PBS)을 50 μl 분주하였다. A~G의 첫 번째 웰에 시료를 50 μl씩 분주하고, H 웰에는 음성대조군을 두어 각각 2배씩 단계 희석을 하였다. 1 % 닭 적혈구 부유 액을 모든 웰에 50 μl씩 분주하여 30초간 잘 흔들어 준 다음 실온에서 40분간 정 치시킨 후 45 정도 세워 흘러내리지 않는 점을 적정( 滴 定 )의 종점으로 판독하였 다. 다. 혈구응집억제반응(hemagglutinin inhibition; HI)검사 U-자형 96 웰 마이크로플레이트 전체에 PBS 25 μl를 분주하였다. A~F의 첫 번 째 웰에 요막액 혹은 혈청을 25 μl 분주하고, G 웰에는 음성대조군을, H 웰에는 양성대조군을 넣고 각각 2배씩 단계 희석하였다. 4HA 단위로 조정된 항원을 같 은 양씩 각 웰에 넣고 실온에서 30분간 반응시켰다. 1 % 닭 적혈구 부유액을 25 μl 분주하여 실온에서 40분간 정치시킨 후 45 정도 세워 흘러내리는 점을 적정 ( 滴 定 )의 종점으로 판독하였다. 라. M, NP 유전자 신속진단 역전사중합효소연쇄반응(one-step RT-PCR) 채집된 분변은 개별적으로 1 PBS에 희석한 후 상층액만을 분리하여 10개씩 혼 합하였다. QIAampR Viral RNA Mini Kit(Qiagen)를 이용하여 바이러스 RNA를 추출하였다. 추출된 RNA는 AI 바이러스의 M (matrix), NP(nucleo-protein) 유전자 를 확인하기 위해 One-step RT-PCR을 수행하였다. One-step RT-PCR은 AccuPowerR RocketScript RT-PCR PreMix(Bioneer) 키트를 사용하였으며, 혼합 - 62 -
액은 프리믹스 키트에 총 RNA 5.0 μl와 프라이머 M52C/M253R(10 pm/μl) 10, NP-1200F/NP-1529R (10 pm/μl) 11 을 각각 1.0 μl씩 분주하여 증류수 13.0 μl를 첨가하여 최종량이 20.0 μl가 되도록 하였다. M과 NP유전자의 one-step RT-PCR 조건은 동일하며, 처음 45 에서 20분간 cdna 합성, 95 에서 15분간 전변성 과정 후 변성 95 30초, 결합 55 30초, 합성 연장 72 30초 조건으로 40회 반응시켰으며 추가 합성 연장 반응을 72 에서 7분 조건으로 실행하였다. AI 바 이러스가 검출된 풀링 시료는 위와 같은 방법으로 개별 분석하였다. 마. H5, H7 타입 신속진단 역전사중합효소연쇄반응 및 유전자 분석 M, NP 유전자가 검출된 혼합시료는 신속하게 one-step RT-PCR을 이용하여 HA 유전자의 H5, H7 타입을 분석하였다. One-step RT-PCR은 AccuPowerR RocketScript RT-PCR PreMix(Bioneer) 키트를 사용하였으며, 혼합시료는 프리믹스 키트에 총 RNA 5.0 μl와 H5 전용 프라이머 H5-kha-1/-3(20 pm/μl) 12 그리고 H7 전용 프라이머 2세트 G.K 7.3/7.4(20 pm/μl) 12, H7-F/-R(20 pm/μl) 13 를 각각 1.0 μl 씩 분주하여 증류수 13.0 μl를 첨가하여 최종량이 20.0 μl가 되도록 하였다. 각각의 프라이머 세트는 Table 1과 같은 조건으로 one-step RT-PCR 실시하였다. H5, H7 타입이 검출된 풀링 시료는 위와 같은 방법으로 개별 분석하였다. PCR 산출물은 아가로즈겔로 정제하여 염기서열분석을 실시하였다. <Table 1> One-step RT-PCR condition for H5/H7 type detection H5 H7 PCR 조건 H5-hka-1/-3 G.K 7.3/7.4 H7-F/-R 1. cdna 합성 45-30분 45-30분 45-20분 2. 전변성 94-15분 95-15분 95-15분 3. 변성 94-30초 94-45초 95-30초 4. 결합 58-1분 50-45초 55-30초 5. 합성 연장 68-2분 72-2분 72-30초 6. 후합성 연장 68-7분 72-10분 72-7분 3~5, 40회 합성 3~5, 35회 합성 3~5, 40회 합성 - 63 -
바. 야생조류 혈청 검사 혈구응집억제반응(HI)과 IDEXX AI MultiS-Screen Ab ELISA Test (IDEXX) 키트 를 이용하여 혈액내 AI 항체 검사를 실시하였다. HI 검사의 경우 H5 타입과 H7 타 입에 대한 항체검사를 동시에 실시하였다. 사. 분변내 조류 상피세포를 이용한 조류 종 동정 (1) 야생조류 분변 시료로부터 gdna추출 분변시료 200 mg를 칭량한 후 QuickGene Genomic DNA tissue kit S (Fujifilm) 를 이용하여 조류의 상피세포 gdna를 추출하였다. (2) 조류종 동정을 위한 COI 유전자 PCR PCR을 통해 gdna에서 COI(cytochrome oxidase I) 유전자를 확인함으로서 조류 종동정이 가능하다. 이를 위해 Smart 2 PCR Pre-Mix kit (SolGent)와 COI 유전자 검 출용 프라이머(Table 2)를 각각 0.75 μl, gdna 5 μl를 첨가하고 증류수 8.5 μl를 혼 합하여 95 에서 5분 반응시킨 후 95 30초, 51 30초, 72 30초 조건으로 40 회 반응시키고, 72 에서 7분, 마지막으로 4 에서 10분 반응시킴으로서 PCR을 수행하였다. <Table 2> PCR primer set for COI gene detection Primer name Sequences Reference (F)External-F1 5'-TGTAAAAAGGWCTACAGCTAAACGC-3' Cheung. et. al. (2009) 14 (R)Bird-R1 5'-ACGTGGGAGATAATTCCAAATCCTG-3' Hebert et al. (2004) 15 (3) 전기영동기법을 통한 COI 유전자 확인 및 정제 PCR 결과물을 1% agarose gel 상에서 6 roading dye로 염색하여 100V에서 30분 간 전기영동하여 COI 유전자 증폭을 확인하였다. 그리고 QIAquickR Gel extraction kit(qiagen)나 PCR purification mini kit (QIAGEN)를 이용하여 COI 유전자를 분리 정제하였다. - 64 -
(4) 염기서열 분석 정제된 COI 유전자는 염기서열 분석후 NCBI database BLAST searches (http://blast.ncbi.nlm.gov/blast.cgi)와 BACORD OF LIFE DATA SYSTEMS (http://www.boldsystems.org/views/login.php)을 통해 조류종을 확인하였다. 4. 인공위성을 이용한 철새의 이동경로 추적 이동경로 추적은 위성을 통해 정보를 전달하는 상용화된 위치추적장치를 이용하였다. 전년도까지는 국가간 이동경로 추적을 위해서는 Argos위성을 이용하는 PTT(Solar Platform Transmitter Terminal, Microwave) 추적장치를 사용하였고, 국내 이동경로 추적을 위해서는 GPS 위성으로 위치를 파악하고 상용 이동통신망을 통해 위치정보를 전달하는 GCT-B2(GPS-CDMA based Telemetry, 한국환경생태연구소)를 이용하였다. PTT 방식은 태양열 충전식 배터리를 사용하여 수명이 비교적 길고, Argos 위성을 이 용함으로서 외국에서도 위치 신호를 수신할 수 있는 장점이 있으나 위치 오차가 비교 적 크고 비용이 많이 드는 단점이 있다. 반면 GCT-B2는 비교적 저렴하고 위치 오차 가 적은 장점이 있으나 수명이 짧고 외국에서의 위치를 실시간으로 수신하지 못하는 단 점이 있다. 그러나 2013년부터는 글로벌 로밍시스템을 도입하여 이동통신망 기지국이 있는 국외에서도 실시간으로 추적이 가능하도록 개선되었다. 따라서 금년 사업에서는 철새의 국가간 이동 경로 추적을 위한 추적기도 GCT-B2 방식을 사용하였다. 금년 사업에서는 지난 년도에 부착한 개체 중 계속 신호가 수신되는 저어새 2개체와 청둥오리 1개체, 흰뺨검둥오리 1개체의 이동 경로를 분석하고, 신규로 청둥오리 20개체, 흰뺨검둥오리 10개체에 GCT-B2 추적장치 30기를 부착하였다(Figure 3, Table 3). 신규 추적기는 영남권인 주남저수지 인근, 국내 최대 철새도래지인 천수만, 올해 사업에서 저병원성 H5가 검출된 천안시 병천면 일대에서 포획한 오리류에 각각 10기씩 부착 하였다. 위치 추적신호 수신 방법은 배터리 소모를 최소화하기 위해 하루에 한 번 좌표 를 수신하고 일주일에 한 번 확인할 수 있도록 조절하였다. - 65 -
<Figure 3> Mallard and spot-billed duck with satellite tracker. <Table 3> Status of satellite trackers attached to wild birds 구분 ID No. 추적개시일 추적조류종 최초부착지점 수신빈도(회/일) 아르고스 위성이용 CDMA이용 79593 11.07.04 저어새 인천시 강화도 2회 79594 11.07.05 저어새 인천시 강화도 2회 108917 11.11.15 청둥오리 아산시 탕정면 2회 acc 4074 '12.10.25 흰뺨검둥오리 익산시 춘포면 1회 la-78475 13.12.04 청둥오리 창원시 대산면 1회 la-78160 13.12.04 청둥오리 창원시 대산면 1회 la-78392 13.12.04 청둥오리 창원시 대산면 1회 la-79523 13.12.04 청둥오리 창원시 대산면 1회 la-78384 13.12.04 청둥오리 창원시 대산면 1회 la-77170 13.12.04 청둥오리 창원시 대산면 1회 la-77907 13.12.04 청둥오리 창원시 대산면 1회 la-79531 13.12.04 청둥오리 창원시 대산면 1회 la-78004 13.12.04 청둥오리 창원시 대산면 1회 la-75588 13.12.04 청둥오리 창원시 대산면 1회 la-75562 13.12.09 청둥오리 서산시 천수만 1회 la-77857 13.12.09 청둥오리 서산시 천수만 1회 la-78046 13.12.09 청둥오리 서산시 천수만 1회 la-77204 13.12.09 청둥오리 서산시 천수만 1회 la-79564 13.12.09 청둥오리 서산시 천수만 1회 la-79572 13.12.09 청둥오리 서산시 천수만 1회 la-79606 13.12.09 청둥오리 서산시 천수만 1회 la-79614 13.12.09 청둥오리 서산시 천수만 1회 la-80075 13.12.09 청둥오리 서산시 천수만 1회 la-80125 13.12.09 청둥오리 서산시 천수만 1회 la-80257 13.12.19 흰뺨검둥오리 천안시 병천면 1회 la-80265 13.12.19 흰뺨검둥오리 천안시 병천면 1회 la-80455 13.12.19 흰뺨검둥오리 천안시 병천면 1회 la-80471 13.12.19 흰뺨검둥오리 천안시 병천면 1회 la-81917 13.12.19 흰뺨검둥오리 천안시 병천면 1회 la-81925 13.12.19 흰뺨검둥오리 천안시 병천면 1회 la-82170 13.12.19 흰뺨검둥오리 천안시 병천면 1회 la-82634 13.12.19 흰뺨검둥오리 천안시 병천면 1회 la-83491 13.12.19 흰뺨검둥오리 천안시 병천면 1회 la-82303 13.12.19 흰뺨검둥오리 천안시 병천면 1회 - 66 -
Ⅲ. 연구결과 및 고찰 1. 야생조류의 포획 겨울철새, 여름철새, 텃새 등 10종 1,005개체의 야생조류를 포획하였다(Table 4). 포획된 야생 조류종을 보면 청둥오리가 278개체로 가장 많았으며 흰뺨검둥오리 220개체, 원앙 155개체, 제비 151개체 등의 순이었다(Table 5). <Table 4> Status of capture wild bird 구 분 개체수 포획종 권 역 지 역 지역별 권역별 서울 서울도심공원 비둘기류 20 20 경기권 충남권 복하천 오리류 40 청미천 오리류 43 인천도심공원 비둘기류 22 곡교천 오리류 118 병천천 오리류 39 천수만 오리 기러기류 143 대전도심공원 비둘기류 21 전북권 만경강 오리류 200 200 전남권 영남권 도초도 제비류 151 광주도심공원 비둘기류 21 주남저수지 오리류 73 낙동강하구 오리류 94 부산도심공원 비둘기류 20 5개 권역 14지역 총계 1,005 105 321 172 187 <Table 5> List of captured wild bird species No 종명 학명 합계 지역수 채집지역 1 청둥오리 Anas platyrhynchos 278 6 경기 안성, 충남 서산, 전북 완주, 전북 전주, 경남 창원, 부산 2 흰뺨검둥오리 Anas poecilorhyncha 220 5 충남 천안, 전북 익산, 전북 김제, 전북 전주, 전북 완주 3 고방오리 Anas acuta 40 3 전북 완주, 경남 창원, 부산 4 쇠오리 Anas crecca 5 2 경기 안성, 경남 창원 5 원앙 Aix galericulata 155 3 경기 안성, 경기 이천, 충남 아산 6 가창오리 Anas formosa 4 2 경기 이천, 충남 아산 7 홍머리오리 Anas penelope 10 1 전북 완주 8 큰기러기 Anser fabalis 38 1 충남 서산 9 비둘기 Columba rupestris 104 5 서울, 인천, 대전, 광주, 부산 10 제비 Hirundo rustica 151 1 전남 신안 합 계 1,005 15-67 -
2. 시료의 채취 포획한 야생조류 중 901개체로부터 1,802점의 스왑시료(인후두, 총배설강)를 채취하 였고 854개체로부터 혈액을 채취하였다. 전국 10개 철새도래지 및 주요 하천에서 10,000점의 야생조류 분변을 채집하였으며(Table 6), 집비둘기 104개체와 흰뺨검둥오리 사체 1개체, 저어새 사체 1개체 총 106개체를 수집하여 조류인플루엔자 분석을 위한 조직시료를 채집하였다. <Table 6> Status of wild bird feces collection 월 채집 지역 및 채집 분변수 합계 1 창원 (1,200), 해남 (600) 1,800 2 서산 (400), 서천 (400), 해남 (600), 파주 (600) 2,000 3 익산 (200), 서천 (400), 서산 (300), 청원 (300), 아산 (300), 철원 (200) 1,700 4 익산 (300), 아산 (300) 600 9 청원 (100), 파주 (100), 익산 (50) 250 10 아산 (300), 익산 (150), 서산 (200), 청원 (200) 850 11 아산 (400), 파주 (300), 익산 (300), 서산 (300), 창원 (250), 창녕 (250) 1,800 12 해남 (1,000) 1,000 합 계 10,000 3. 항체검사와 바이러스 분리 및 타입 현황 가. 혈액검사 결과(HI, ELISA) '13년 1월부터 12월까지 포획한 야생조류 중 8종과 집비둘기 등 총 9종 854개체 중 844개체의 혈액시료를 분석한 결과 195건(23.1%)의 AI 항체가 검출되었다. 또한 청둥오리 4개체에서 H5 타입이 검출되었고 청둥오리 2개체에서 H7 타입 역가가 검 출되었으나 매우 낮은 항체가를 나타내었다(Table 7). - 68 -
<Table 7> Results of the analysis on AIV infection via blood of wild birds 조류종 개체수 AI 항체 a) H5타입 b) H7타입 b) 검출률 c) 가창오리 4 1 0 0 25.0 고방오리 40 d) 5 0 0 14.7 쇠오리 5 0 0 0 0.0 원앙 155 11 0 0 7.1 청둥오리 278 e) 122 4 2 44.2 큰기러기 38 6 0 0 15.8 홍머리오리 10 1 0 0 10.0 흰뺨검둥오리 220 f) 49 0 0 22.4 집비둘기 104 f) 0 0 0 0.0 합계 854 195 4 2 22.8 a) ELISA검사 결과, b) HI검사 결과, c) AI항체 검출율(%), d) 혈액시료 중 6개 시료 검사 미실시(혈청분리 안됨) e) 혈액시료 중 2개 시료 검사 미실시 (혈청분리 안됨) f) 혈액시료 중 1개 시료 검사 미실시 (혈청분리 안됨) 나. 스왑시료, 사체 및 분변을 이용한 조류인플루엔자 바이러스 분석 결과 야생조류 901개체와 사체 106개체 및 분변 10,000점을 분석한 결과 고병원성 AI 바이러스는 검출되지 않았다. 야생조류 스왑시료에서 저병원성 AI 바이러스가 7개 체, ND 바이러스가 1개체에서 검출되었다(Table 8, Table 9). 집비둘기와 흰뺨검둥 오리, 저어새 사체를 부검한 결과, 모두 이상이 없었고 AI 바이러스도 검출되지 않 았다(Figure 4). 분변 10,000점에 대해 유전자 분석(one-step RT-PCR)을 실시한 결 과 H5 타입 15점을 포함하여 총 486점에서 저병원성 AI 감염을 확인하였으며, 종 란접종을 통해 41점의 저병원성 AI 바이러스를 분리하였다(Table 8). H7 타입은 검 출되지 않았으나 충청남도 아산지역에서 채집한 분변에서 저병원성 H5 타입이 1점 분리되었다. <Table 8> Results of AI virus isolation 시료 시료수 AI바이러스 ND바이러스 a) AI ND혼합 포획(스왑) 901개체 7개체 1개체 음성 사체(조직) b) 106개체 음성 음성 음성 분변 10,000점 486점(41점) c) 12점 4점 합계 11,007 493 13 4점 a) ND바이러스는 종란접종검사에서 AI바이러스와 함께 분리되고 있으며, RT-PCR기법으로 바이러스 확인 검사 실시 b) 집비둘기 104개체, 흰뺨검둥오리 1개체, 저어새 1개체에서 실시 c) 10,000점의 분변은 PCR 분석을 실시하여 양성을 나타낸 486점을 대상으로 2차적으로 종란접종을 실시하여 AI 바이러스 분리 - 69 -
<Table 9> Status of AI virus isolation from swab and blood sample 항원(스왑) 항체(혈액) 월 도 시 군 지역 시료수 검출수 검출율 (%) 시료수 검출수 검출율 (%) H5 H7 기타 5 전남 신안군 비금도 41 0 0 - - - - - - 6 전남 신안군 비금도 50 0 0 - - - - - - 7 전남 신안군 비금도 60 0 0 - - - - - - 8 대전 도심공원 - - - 21 0 0 0 0 0 부산 도심공원 - - - 20 0 0 0 0 0 인천 도심공원 - - - 22 0 0 0 0 0 9 서울 도심공원 - - - 20 0 0 0 0 0 광주 도심공원 - - - 21 0 0 0 0 0 10 충남 서산시 천수만 38 0 0 38 6 15.8 0 0 0 충남 아산시 탕정면 18 0 0 18 1 5.6 0 0 0 전북 김제시 만경강 51 0 0 51 7 13.7 0 0 0 전북 완주군 만경강 44 0 0 44 7 15.9 0 0 0 전북 익산시 만경강 50 0 0 50 20 40.0 0 0 0 11 충남 아산시 곡교천 100 0 0 100 5 5.0 0 0 0 경기 이천시 복하천 40 0 0 40 6 15.0 0 0 0 전북 전주시 만경강 55 0 0 55 10 18.2 0 0 0 경기 안성시 청미천 43 0 0 43 0 0 0 0 0 충남 서산시 천수만 48 1 2.1 48 15 31.3 1 0 0 충남 천안시 병천천 39 2 5.1 39 8 20.5 0 0 0 경남 창원시 주남저수지 73 1 1.4 73 35 48.0 0 2 0 12 부산 낙동강하구 94 3 3.2 94 44 46.8 0 0 0 충남 서산시 천수만 57 0 0 57 31 54.4 3 0 0 합 계 901 7 0.8 854 195 22.8 4 2 0-70 -
<Figure 4> Autopsy and confirmation of the lesion in pigeon. 각 시 군별 분변시료에서 AI 바이러스 검출 현황을 분석한 결과 충청남도 서천과 강원도 철원을 제외한 8개 지역에서 모두 486점의 AI 바이러스가 검출되어 4.86%의 평균 검출률을 나타내었다. 이 중 경상남도 창녕지역이 30.0%로 검출률이 가장 높 았으며, 충청남도 아산지역이 8.8%로 그 뒤를 이었다(Table 10, Figure 5). '12년도 에는 청원 지역에서 가장 높은 검출률을 보였지만 16 '13년도는 창녕이 가장 높은 검 출률을 보였다. 그 외에 대규모 철새도래지인 창원, 익산, 청원 지역에서도 높은 검 출률을 보였다. '13년 1월부터 4월, 9월부터 12월 까지 전국 10곳 10,000개 시료에서 AI 바이러스가 4.86% 검출되었다. 월별 AI 바이러스 검출 현황을 분석해 보면 상반기(1~4월) 6,100 개 시료 중 72개 양성으로 검출률이 1.2%이고 하반기(9~12월) 3,900개 시료 중 414 개 양성으로 검출률이 10.6%로 보아 하반기 들어 AI 검출률이 상반기에 비해 약 9 배 증가를 확인하였다. 상반기에는 H5와 H7 타입이 검출되지 않았으며 하반기에는 10월 아산 지역에서 15개의 H5 타입이 검출되었고 H7 타입은 검출되지 않았다 (Table 11). - 71 -
<Table 10> Results of AI detection in wild bird feces by RT-PCR 지역 시료수 AI검출수 검출률(%) 경기도 파주 1,000 38 3.8 충청북도 청원 600 34 5.7 서산 1,200 13 1.1 충청남도 아산 1,300 114 8.8 서천 800 0 0.0 전라북도 익산 1,000 68 6.8 전라남도 해남 2,200 37 1.7 경상남도 창원 1,450 107 7.4 창녕 250 75 30.0 강원도 철원 200 0 0.0 합계 10,000 486 4.86 <Figure 5> Number of specimen and AI detection rate in sampling areas. - 72 -
<Table 11> Results of monitoring AI detection of wild bird feces by RT-PCR 월 지역 시료수 AI 검출수 검출률(%) H5 H7 1 2 창원 1,200 39 3.3 0 0 해남 600 7 1.2 0 0 서산 400 0-0 0 서천 400 0-0 0 해남 600 5 0.8 0 0 파주 600 2 0.3 0 0 익산 200 0-0 0 서천 400 0-0 0 3 서산 300 0-0 0 청원 300 9 3.0 0 0 아산 300 0-0 0 철원 200 0-0 0 4 익산 300 2 0.7 0 0 아산 300 8 2.7 0 0 합계 6,100 72 1.2 0 0 청원 100 5 5.0 0 0 9 파주 100 13 13.0 0 0 익산 50 5 10.0 0 0 아산 300 79 26.3 15 0 10 익산 150 4 2.7 0 0 서산 200 2 1.0 0 0 청원 200 20 10.0 0 0 아산 400 27 6.0 0 0 파주 300 23 7.7 0 0 11 익산 300 57 19.0 0 0 서산 300 11 3.7 0 0 창원 250 68 27.2 0 0 창녕 250 75 30.0 0 0 12 해남 1,000 25 2.5 0 0 합계 3,900 414 10.6 15 0 총계 10,000 486 4.86 15 0-73 -
다. 분변에서 H5, H7 타입 AI 바이러스 신속 진단 AI 바이러스 중 고병원성과 동일한 타입인 H5와 H7 타입을 분변시료에서 신속 정확하게 진단하기 위해서 one-step RT-PCR을 활용하였다. 그 결과 H5 타입은 10월에 아산 지역에서 15개가 검출되었고, H7 타입은 검출되지 않았다. 10월 아산 지역에 서 AI 바이러스가 26.3%로 높은 검출률을 보였으며 AI 검출률에 비례하여 H5 타 입이 다수 검출되었다(Table 12). 고 저병원성을 결정하기 위해 H5 타입 분절부위(cleavage site)의 염기서열을 분석한 결과 고병원성 H5 타입의 분절부위는 PQRERRRKKR/GLF이지만 아산 지역의 15 개 H5 타입은 PQRETR/GLF 서열로 모두 저병원성의 AI 바이러스임을 확인하였 다. <Table 12> H5/H7 type detection in 2013 월 지역 분변 AI 검출수 AI 검출률(%) H5 H7 10 아산 300 79 26.3 15 0 합계 300 79 26.3 15(19.0%) 0(0.0%) 라. 분변내 조류 상피 세포를 이용한 종 동정 '12년 9월부터 '13년 10월 겨울철 야생조류 분변에서 AI가 검출된 시료 351개를 대상으로 종 동정을 실시하였다. 351개의 분변에서 각 조류 상피 세포 gdna를 추 출하였으나 이 중 138개는 분변시료가 없거나 시료 상태가 좋지 않아 gdna 추출 이 불가능 하였고 나머지 213개를 통해 COI 유전자 검출 PCR을 수행한 후 예상되 는 사이즈(약 830bp)의 밴드를 확인하였다. PCR 생산물 중 원하는 COI 유전자만을 정 제한 후 염기서열 분석 과정을 거쳐 개체별로 COI 유전자 분석을 통해 종 동정을 수행하였다. 그 결과 213개의 분변에서 청둥오리/흰뺨검둥오리, 원앙, 홍머리오리, 쇠 오리, 분홍발기러기, 쇠기러기로 6종이 확인되고 그 중 청둥오리/흰뺨검둥오리가 가 장 많이 확인되었다(Table 13). - 74 -