1. 서 론

잘피(seagrass)는 해양현화식물로 전 세계 연안에 약 60 여 종이 서식하고 있으며, 우리나라에는 9종이 자생하고 있다고 보고되고 있다(Short et al., 2007; Lee and Lee, 2003;Kim et al., 2009). 이 중 거머리말(Zostera marina)은 온대 연안의 대표적인 해초로서, 연안 생태계에서 1차 생산을 담당하고 다양한 저서생물과 치어의 서식처를 제공하는 핵심 기반종(foundation species)으로 알려져 있다(Lee et al., 2004;Hemminga and Duarte, 2000). 최근 연안 개발과 수질 악화, 물리적 교란 및 기후변화 영향이 중첩되면서 잘피 군락의 감소가 여러 해역에서 보고되어 왔고, 이에 따라 거머리말(Z. marina)을 포함한 잘피 복원사업(seagrass restoration project)은 서식지 및 생태계 기능 회복을 위한 주요 관리 수단으로 확대되고 있다(Park et al., 2005;2009;Lee et al., 2021). 다만 복원사업의 성과는 이식 직후의 활착 여부만으로 평가하기 어렵고, 이식 이후 복원지에서 물리·화학적 환경이 어떻게 변동하는지, 그리고 그 변동 속에서도 이식 군락이 성장·생존 및 개체군 확장을 통해 안정화되는지를 장기 모니터링 자료로 검증할 필요가 있다(Park et al., 2005;2011).

거머리말 이식에서 복원의 성공 여부는 초기 정착과 유실 방지에 크게 좌우된다(Lee et al., 2021). 특히 이식 개체가 이식지 퇴적물 내에 지하부 조직을 충분히 정착시키지 못할 경우, 비교적 약한 교란에도 유실 및 사망이 발생할 수 있으며, 이식 초기 생존율 확보가 복원성과를 결정하는 중요한 요인으로 제시된 바 있다(Park et al., 2005;Deng et al., 2022). 이러한 맥락에서 다양한 이식 방법을 통해 지하부 조직을 퇴적물에 직접 고정할 수 있어 다양한 이식 기법 중 높은 생존율을 보이는 방법으로 보고되었고(Park et al., 2005), 실제 이식 사례에서도 이식후 유실을 방지하기 위한 장치 등을 활용한 다양한 효과 등에 대한 연구가 보고되어 있다(Park et al., 2009;2011). 한편, 이식 과정에서 발생하는 이식 스트레스는 잎 폭, 엽초 길이 등 형태적 지표의 일시적 감소 및 생산성 저하로 나타날 수 있으나, 일정 기간 이후 자생 개체군과 유사한 수준으로 회복되는 패턴이 보고되어 이식 개체의 적응 과정을 해석하는 근거를 제공하였다(Park et al., 2009). 또한 제주 내만에서 수행된 실험적 이식 연구에서도, 초기 생존율 확보의 중요성이 강조되었다(Lee et al., 2021). 하지만 이러한 연구들은 초기 이식에 대한 집중적인 연구가 활발히 진행되었으며, 이식후 복원에 성공한 해역에 대한 연구는 미비한 실정이다.

따라서 거머리말의 경우 복원지에서 성장과 생존은 수리환경 및 수질 조건과 밀접하게 연계된다. 잘피의 생산성과 생장 동태는 수온과 수중 광환경의 영향을 크게 받는 것으로 보고되어 왔으며(Kim et al., 2008), 수중 광량이 급격히 감소하거나 탁도 증가로 광이 제한될 경우 광합성 저해를 통해 생장 및 형태 특성이 감소하고 장기적으로는 군락 유지가 어려워질 수 있다(Park et al., 2011). 특히 수층 영양염이 과다해질 경우 식물플랑크톤 또는 부착생물의 증가로 수중 광량이 감소하여 거머리말 생장에 부정적 영향을 미칠 수 있다는 점이 선행연구에서 제시되었다(Orth et al., 2006;Park et al., 2011). 이에 복원지 모니터링은 해양환경 특성을 파악하고, 조석 및 조류 특성을 수치모의 실험을 통한 정량화를 실시하여 생태지표의 변동 원인을 종합적으로 해석할 필요가 있다(Park et al., 2005;2011;FIRA, 2019).

본 연구는 전라남도 여수시 가막만에 위치한 거머리말 복원지에서 이식이 완료된 시점 이후, 2019-2021년 총 3년 동안 분기별 수행된 모니터링 결과를 바탕으로 복원지의 물리·화학적 환경 변화와 생태적 반응을 통합적으로 평가하였다. 이를 통해 내만 복원지에서 이식 후 안정화 과정 동안 나타나는 수질 및 수리환경의 변동 범위를 제시하고, 해당 환경 변동 속에서 거머리말 개체군의 성장, 생존율, 밀도 변화 양상을 정량화하며, 복원 성공을 뒷받침하는 핵심 환경 요인과 관리상 시사점을 도출하고자 한다. 본 연구결과를 통하여 유사한 내만 환경에서의 거머리말 복원사업 설계 및 사후관리(모니터링 지표 설정)에 활용 가능한 기초 자료를 제공하고자 한다.

2. 재료 및 방법

2.1 거머리말 이식

거머리말 이식 장소는 전라남도 여수시 신월동 일원으로(Fig. 1), 가막만의 북동쪽에 위치하고 있다. 만 내부의 평균 수심은 약 2~3 m이고 표층 퇴적물은 사질로 이루어져 있다. 가막만은 1990년대 후반, 양식장의 밀집 및 거주인구의 증가 등으로 수질악화 등이 많은 문제점으로 지적되어 왔다. 특별관리해역으로 지정된 뒤, 2000년대부터 현재까지 체계적인 연안오염 총량관리제가 시행되고 있다. 하수처리시설 확충과 과밀하게 조성되어 있던 굴·피조개 양식장 정비가 추진되었으며, 어장 정화사업을 통해 해저에 쌓인 퇴적물을 수거함으로써 현재는 시민들의 휴식처로 탈바꿈하고 있다. 과거에는 조사지역에 거머리말이 번성했으나, 연안오염과 연안개발 등의 영향으로 이식 이전에는 서식 개체를 확인할 수 없었다. 이식에 사용된 거머리말은 모두 전남 목포 신항에서 채취하였으며, 채취된 개체는 지하부의 퇴적물을 제거한 후 해수가 채워진 플라스틱 용기에 담아 이식 장소로 옮긴 후 2일 이내 이식 장소에 식재하였다. 거머리말 이식 방법은 staple method(U자형 철사) 및 황토와 한지를 활용한 이식 방법을 병행 사용하였으며, 이식 시기는 2019년 2월-4월까지이며, 장소는 2,250 m² 면적에 거머리말을 30 cm 간격으로 50 m(166 라인) × 45 m(150라인) 약 129,200개체의 잘피를 이식하였다.

2.2 해양유동 실험

본 연구에서는 거머리말 이식지 주변의 해수 유동장을 재현하기 위해 EFDC(Environmental Fluid Dynamics Code) 모형을 적용하였다. EFDC는 Virginia Institute of Marine Science에서 Hamrick(1992)이 개발한 3차원 수리·동역학 모형으로, 수리 및 수질 과정을 동시에 모의할 수 있어 연안, 하천, 호수, 하구 등 다양한 수환경에 널리 활용된다. 모형의 수동역학 모듈은 Hamrick(1992)에 의해, 수질 모듈은 Park et al.(1995)에 의해 개발되었다. EFDC는 연속방정식, 운동방정식, 열·염 보존방정식, 그리고 퇴적물을 포함한 물질 보존방정식으로 구성되며, 열·염 보존방정식은 밀도차에 따른 경압력(baroclinic) 효과를 통해 운동방정식과 결합된다. 좌표계는 연직 방향에 σ-좌표계를, 수평 방향에는 직선 또는 직교곡선좌표계(curvilinear orthogonal coordinate system)를 사용한다. 난류 모수화의 경우 연직 와동점성계수는 Mellor and Yamada(1982)의 level 2.5 turbulence closure scheme으로 산정하고, 수평 와동점성계수는 Smagorinsky 형태를 적용한다. 조사지역의 해수유동을 재현하기 위해 계산영역을 동서방향 6.0 km, 남북방향 4.0 km로 영역을 구성하였으며, 모델 영역은 가막만 전체를 포함한 최소 20 m, 최대 150 m의 직교가변좌표체계를 구성하였다. 모델 계산시 적용되는 유효격자수는 5,554개이다(Fig. 2).

각 격자의 수심은 기본적으로 국립해양조사원에서 간행한 모델영역이 포함된 해도(No. 256, 341, 342)를 이용하였다(Fig. 3). 해수유동 실험을 위한 초기조건으로 해수유동 및 해수면의 차이가 없는 Cold Start로 설정하였으며 해수유동의 폐경계조건(closed boundary condition)으로 육지 경계면을 가로지르는 유량은 없는 것으로 처리하였다. 개방경계에서의 조위조건은 기존 조석관측자료를 비교·분석하여 추출한 조차비와 위상차를 개방경계에서 조위조건으로 입력하여 반복실험을 통하여 적절한 조위조건을 산정하여 적용하였다. 모델의 계산시간 간격은 CFL(Courant Friedrichs Lewy)의 안정조건에 의거하여 1초로 입력하였으며, 모델수행기간은 대조기 및 소조기를 포함하는 16일간 수행하였다.

2.3 수질환경 조사

수질환경조사는 거머리말 이식지에서 2019년 4월부터 2021년 12월까지 총 12회(연간 4회) 조사를 실시하였다. 수질 일반항목은 현장에서 디지털수질측정기(YSI ProDSS multiparameter, USA)를 사용하여 수온, 염분, pH, DO를 측정하였으며, 투명도는 조사선박에서 Secchi disk를 사용하여 측정하였다. 그 외의 항목(화학적 산소요구량, 부유물질, 염양염류, 클로로필 a)은 채수하여 실험실로 운반 후 해양환경공정시험법(해양수산부고시 제2018-143호)에 의해 분석하였다.

2.4 생육환경 조사

이식 거머리말의 밀도는 50 × 50 ㎝ 방형구 8개를 설치하여 방형구 내에 분포하는 거머리말을 계수하여 단위면적당(개체수/m²)으로 환산하였으며, 이식지 중앙부와 가장자리(동·서·남·북)를 고려하여 수중에서 랜덤하게 설정 후 잠수조사를 통해 거머리말 서식밀도를 조사하였다. 거머리말 생존율(survival rate, SR) 및 이식지 탈락률(loss rate, LR) 조사는 이식 시작점에서 끝점까지 이식 구간을 따라 이동하면서 구간에 직교하는(횡단) 방향으로 잠수조사와 수중영상 촬영을 수행하였다. 촬영은 가능한 한 생물 분포의 전경이 확보되도록 실시하되, 시야 확보가 어려운 구간은 개체 및 기질이 식별 가능한 수준에서 근접 촬영하였다. 탈락률은 수중영상 촬영과 드론을 이용한 항공 촬영에서 이식지 내 거머리말이 확인되지 않거나 이탈 및 소실된 것으로 판정된 영역 또는 개체의 비율로 정의하였으며, 수중영상 판독을 통해 이식지 탈락면적을 정량화하여 산출하였다. 생존율은 조사 시점에 잔존이 확인된 서식면적과 서식밀도 자료를 이용하여 산정하였다. 잠수조사 과정에서는 현장 계수 결과와 사진·영상 자료를 상호 대조·분석하여 판독 오류를 최소화하고 데이터의 신뢰도를 확보하였다.

Survival rate (%) = [{(Population density × Target area) × (1-Loss rate)}/Initial planting quantity] × 100

생태적 특성을 파악하기 위해 방형구 조사정점에서 거머리말 5주씩 채취하여, 전장(shoot height, cm), 잎 길이(leaf length, cm)을 Vernier Calipers를 사용하여 1.00 cm까지 측정하였으며, 습중량(gwwt/㎡)을 전자저울을 이용하여 0.01 g까지 측정하였다.

2.5 자료 처리 및 통계

조사 결과 자료 처리는 SPSS(ver. 10.1)를 사용하였다. 모든 측정값은 기술통계로 요약하여 평균(mean)과 표준편차(standard deviation, SD)로 제시하였다. 각 변수의 시간적 변동 양상은 표와 그래프로 제시하여 비교·해석하였다.

3. 결 과

3.1 해양유동 실험

조사해역의 고조위 및 저조위 분포는 평균해면(MSL) 기준으로 Fig. 4에 제시하였다. 모의된 고조위는 167-168 cm 범위로 나타났으며, 수심이 깊은 외해역보다 연안으로 갈수록 상대적으로 증가하는 공간 경향을 보였다. 이는 연안부로 갈수록 수심 감소와 지형적 구속(연안선, 수로, 천해 지형)에 의해 조석파의 전파 속도 및 에너지 분포가 변화하고, 결과적으로 조위 진폭이 국지적으로 증폭될 수 있다는 일반적인 천해역 조석 거동과 부합한다. 특히 사업(이식) 대상 해역 인근에서는 고조위가 약 168 cm로 확인되어, 연안부에서 조석 변동의 영향이 비교적 크게 나타나는 구간임을 보여준다.

저조위는 -165 cm에서 -164 cm 범위로 고조위와 반대의 분포를 보였으며, 사업 대상 해역 주변에서는 저조 시 수심이 크게 감소하여 조간대가 노출되는 것으로 재현되었다. 조석은 단순한 수위 변화에 그치지 않고, 수심 변화를 통해 저층 마찰과 유속 분포를 조절하며, 이에 따라 부유물질의 재부유·침강, 탁도 및 광환경 변동이 강화될 수 있다. 또한 조간대의 주기적 건·습 반복은 저서기질의 산화·환원 조건, 공극수 교환, 영양염 플럭스 등 저서-수층 물질순환에도 영향을 미치는 것으로 알려져 있다. 따라서 본 해역에서 확인된 저조위 시 노출 특성은 이식지의 수심 안정성, 초기 활착 단계에서의 물리적 스트레스(건조, 온도 변동, 파랑·유속 변화), 그리고 생육에 중요한 수중광량의 시간적 가용성에 직접적으로 관련되는 핵심 경계조건으로 해석된다.

본 조사해역은 연안 천해 지형의 영향으로 고조위가 연안부에서 다소 높아지고 저조위 시에는 이식지 인근의 조간대 노출이 발생하는 조석 특성을 보였다.

해수유동 수치실험 결과는 Fig. 4에 대조기(spring tide) 조건에서의 창조류(flood current) 및 낙조류(ebb current) 벡터도를 각각 제시하였으며, 아울러 수치모의 전 기간에 대해 산정된 최강유속(peak current speed)의 공간 분포를 함께 제시하였다(Fig. 5). 일반적으로 반폐쇄성 연안 및 항만 주변 해역에서는 조석이 지배적인 외력으로 작용하며, 수로(channel)와 만입부의 지형적 제약에 의해 흐름이 특정 경로로 집중되고 유속이 강화되는 특징을 보인다. 특히 대조기는 조차가 커 조석 구동 압력경사(수위차)가 증대되므로, 소조기(neap tide)에 비해 조석류의 유속이 상대적으로 크게 나타나며 해수교환 및 물질수송(부유물질·영양염 등)의 잠재력이 증가한다.

대상해역에서 대조기 창조류는 동측 경계에서 서향으로 유입된 뒤, 대경도 및 국동항 수로부를 따라 흐르며 남측 경계로부터 유입되는 흐름과 합류한 후, 전반적으로 북서향하는 주 흐름 축을 형성하였다. 이러한 흐름 구조는 수로부의 기하학적 형상이 유동의 경로를 규정함으로써, 단면 수축에 따른 유속 증폭을 유도하고 유동 방향의 일관성을 확보한 결과로 해석된다. 반면 낙조류는 창조류와 반대 방향의 흐름이 우세하게 나타나, 조석 주기에 따라 주 흐름 축이 가역적으로 전환되는 전형적인 조석 지배형 유동 특성을 보였다.

최강유속의 공간 분포를 보면, 창조 및 낙조 시기 모두 북서측 경계부에서 최대 100 cm/s 이상의 강한 흐름이 나타나 유동이 특정 경로로 집중되는 특징이 확인되었다. 이러한 고유속대는 수로의 단면 수축 및 경계부 지형에 따른 흐름 가속이 중첩된 결과로 해석되며, 저층 전단응력 증가에 따른 퇴적물 재부유, 탁도 상승, 그리고 저질 불안정화 가능성이 상대적으로 큰 구간이다. 반면 거머리말 이식지 인근에서는 최강유속이 전반적으로 10 cm/s 이하로 낮게 나타나, 조석류에 의한 직접적인 물리적 교란(뿌리·근경의 노출, 식재체 이탈, 잎 손상 등)이 제한되는 비교적 안정한 유동 환경을 보였다(Fig. 6).

3.2 수질환경 조사

거머리말 이식지역의 수질환경 특성을 파악하기 위해 2019년 4월부터 2021년 12월까지 분기별 1회(총 12회) 조사를 수행하였으며, 수온, 염분, pH, 투명도, DO, COD, SS, Chl-a, DIN 및 DIP를 분석하였다(Table 1).

수온은 6.50–27.60°C(평균 17.74°C) 범위로 겨울(12월)에 낮고 여름~가을(6–9월)에 높은 계절성을 보였다. 염분은 30.19–34.27psu(평균 32.28psu)였고, pH는 7.85–8.30(평균 8.06)으로 전반적으로 약알칼리성을 유지하였다. 투명도는 0.50–1.50 m(평균 1.04 m) 범위로 시기별 변동이 관찰되었다.

DO는 5.02–10.01 mg/L(평균 7.42 mg/L) 범위였으며, 수온이 높은 시기에 상대적으로 낮고 수온이 낮은 시기에 높은 경향을 나타냈다. COD는 0.30–3.84 mg/L(평균 1.47 mg/L), SS는 6.0–29.6 mg/L(평균 14.45 mg/L) 범위였고, Chl-a는 0.09–11.66 µg/L(평균 4.36 µg/L)로 가을(9월)에 상대적으로 높은 값이 관찰되었다. DIN은 0.039–0.248 mg/L(평균 0.101 mg/L) 범위였으며, DIP는 0.000–0.158 mg/L로 가을(9월)에 높은 값이 나타났다. 한편 DIP 값은 측정값 오류값을 제외하였고, DIP 평균(0.025 mg/L)은 이를 제외한 10개 자료를 기준으로 산정하였다. 이처럼 본 연구 해역의 수질은 분기별로 뚜렷한 계절 변동을 나타내었다. 특히 수온과 DO의 상반대는 경향 및 가을철 Chl-a와 DIP가 증가하는 양상을 보였으며, 이러한 환경 변화는 거머리말의 생육 단계 및 광주기·영양염 이용 가능성과 연계되어 이식지 적합성 평가에 중요한 기초자료가 된다.

3.3 생태학적 특성 조사

2019년 4월부터 2021년 12월까지 거머리말의 서식밀도는 52.00-88.00 Shoots m^-2 범위로 나타났으며, 2020년 3월(88.00±46.75 Shoots m^-2)에 최대, 2021년 9월(52.00±6.76 Shoots m^-2)에 최소였다. 전반적으로 춘계조사 시기에 상대적으로 높은 서식밀도가 관찰되었으며, 특히 2020년 3월은 평균이 가장 높고 표준편차가 크게 나타나 공간적 변동성이 큰 시기로 확인되었다(Fig. 7).

거머리말의 형태형질은 조사시기별로 뚜렷한 변동을 보였다. 전장(shoot height)은 2021년 3월 27.45±5.52 cm로 최저였고, 2021년 6월 97.18±10.29 cm로 최고였으며, 전체 평균은 63.82±12.31 cm로 나타났다(Fig. 8a). 잎길이(Leaf length)는 2021년 3월 16.38±4.65 cm에서 최저, 2019년 6월 79.58±13.32 cm에서 최고를 보였고, 전체 평균은 49.11±10.98 cm였다(Fig. 8b). 생체량(biomass)은 2021년 3월 1.72±1.31 g wwt m^-2로 가장 낮았으며, 2019년 4월과 6월에 각각 14.16±3.82 g wwt m^-2로 가장 높았고, 전체 평균은 7.67±2.80 g wwt m^-2였다(Fig. 8c). 전반적으로 전장과 잎길이는 6월에 상대적으로 큰 경향을 보였으며, 조사기간 동안 3월에 최저 수준을 나타냈다.

거머리말의 생존율은 이식완료 후 실험 초기(2019년 4월)에는 98.60%로 매우 높게 나타났으며, 모니터링 기간이 경과함에 따라 점차 감소하여 실험 종료 시점(2021년 12월)에는 76.36%로 확인되었다. 즉, 조사 기간 동안 생존율은 총 22.24% 감소하였으나, 종료 시점에도 약 75% 이상의 높은 생존율을 유지하였다(Fig. 9).

4. 고 찰

본 연구 해역은 연안 천해 지형의 영향으로 고조위가 연안부에서 상대적으로 높고 저조 시 이식지 인근에서 조간대 노출이 발생하는 조석 특성을 보였으며, 이는 이식지의 수심 안정성 및 초기 활착 단계에서의 물리적 스트레스(건조, 온도 변동, 파랑·유속 변화), 그리고 수중광량의 시간적 가용성에 직접적으로 관련되는 경계조건으로 해석된다. 또한 수치실험에서 대조기 창·낙조류에 따라 주 흐름 축이 가역적으로 전환되고 북서측 경계부에 최대 100 cm/s 이상의 고유속대가 형성되는 반면, 거머리말 이식지 인근의 최강유속은 전반적으로 10 cm/s 이하로 재현되어 조석류에 의한 직접적인 이식체 이탈(근경 노출, 식재체 유실) 가능성은 상대적으로 낮은 안정적 유동 환경임을 시사한다. 이러한 물리적 배경은 본 연구에서 이식 직후 생존율이 98.60%로 매우 높게 나타난 결과와 부합하며, 초기 정착기에 저층 교란을 최소화하고 지하부를 안정적으로 고정하는 이식 설계가 복원 성과의 선행 조건임을 뒷받침한다. 한편, 조간대 이식지에서는 간조 시 공기 노출이 반복되며 노출 시간이 증가할수록 건조와 온도변화가 심화되어 거머리말의 잎 조직 손상 및 광합성 효율 저하를 유발할 수 있고, 이러한 노출·건조 스트레스는 조간대에서 생장과 생존을 제한하는 주요 요인으로 보고되어 왔다(Boese et al., 2003;Kim et al., 2013). 따라서 본 연구 해역의 조석 특성은 이식 초기 정착기의 스트레스 수준과 장기 생존을 해석하는 핵심 전제조건으로 고려되어야 한다.

본 연구에서는 staple method와 더불어 황토 및 한지를 활용한 보강 방법을 병행하였는데, staple method는 지하부 조직을 퇴적물 내에 직접 고정하여 초기 유실을 억제하는 장점이 있어 국내외 복원 연구에서 높은 생존율을 보이는 방법으로 반복 보고되어 왔다. 특히 Park et al.(2005, 2011은 다른 이식 방법에 비해 staple method가 가장 높은 생존율을 나타내며, 여름철 이식은 전반적으로 생존이 급격히 저하될 수 있음을 제시하여 이식 방법뿐 아니라 시기 선택의 중요성을 강조하였다. 본 연구에서 높은 초기 생존율이 확보된 것은 이식방법 등을 통한 거머리말 유실방지를 위한 고정 효과와, 수치모의에서 확인된 이식지 인근의 낮은 유속 환경이 결합된 결과로 해석될 수 있다. 또한 황토·한지의 적용은 초기 단계에서 미세퇴적 안정화, 기질과 지하부 접촉면 확보, 탁도 조건에서의 일시적 보호 등 정착 미세환경을 개선하는 보조 수단으로 기능했을 가능성이 있으며, 이는 향후 유사한 조간대와 같이 지속적으로 노출 및 부유물의 재부유가 발생하는 해역에서 복원 성공율을 높이는 매우 중요한 자료로 판단된다.

수질환경은 2019년 4월부터 2021년 12월까지 수온 6.50-27.60°C로 뚜렷한 계절성을 보였고, DO는 고수온기에 감소하는 경향을 나타냈으며, 투명도(0.50-1.50 m), SS(6.0-29.6 mg/L), Chl-a(0.09-11.66 µg/L), DIN(0.039-0.248 mg/L), DIP(0.003-0.158 mg/L) 등의 변동이 관찰되었다. 잘피류는 생장·생존에 필요한 최소 광량 요구도가 상대적으로 높고 광환경은 수심 분포 및 군락 유지의 핵심 제한요인으로 알려져 있으며, 동아시아 연안에 서식하는 거머리말 종류의 경우 수심대별 분포와 광적응 전략을 다룬 연구에서도(Park et al., 2021) 광주기의 계절 및 수심 구배가 거머리말의 형태와 생리 반응과 밀접하게 연동됨을 강조하고 있다. 본 연구 해역에서 투명도 및 SS의 변동과 조석에 따른 반복적 노출은 해역의 광환경을 시·공간적으로 변동시키는 요인으로서, 장기 모니터링 기간 동안 관찰된 생존율과 생육 특성 변화의 해석에 중요한 환경적 배경이 될 수 있다. 다만 본 연구에서는 투명도와 SS의 생물학적 지표 간 상관관계 및 인과성을 검정하는 정량 분석을 수행하지 않았으므로, 이들 요인과 생물학적 반응 간 관계에 대한 해석은 가능성 제시 수준으로 한정한다.

이식 개체군의 서식밀도는 52.0-88.0 shoots m^-2 범위에서 변동하였고, 형태형질은 3월에 최소, 6월에 최대가 나타나는 뚜렷한 계절 패턴을 보였다. 생체량 역시 3월에 최저로 나타나, 이식한 거머리말은 일반적으로 알려져 있는 수온 및 광주기에 따른 춘계 및 하계에 생장성이 증가하고, 겨울철에 낮아지는 계절적 특성을 나타내었다. staple method로 이식한 잘피의 형태·생산성 변화를 추적한 국내 연구에서도 이식 초기에는 잎 폭·엽초 길이 및 개체당 생산성이 저하되는 이식 스트레스가 나타날 수 있으나, 시간이 경과하며 자생 개체군과 유사한 수준으로 회복·동화되는 경향이 보고되어있다(Park et al., 2009;Lee et al., 2004). 본 연구에서도 관찰된 계절적 반복 패턴은 이식 개체군이 해당 해역 환경에 정착하는 초기 적응 단계로 판단된다. 거머리말 이식 개체군의 전장과 잎길이는 6월에 최대인 반면 3월에 최소로 나타나 월동기 이후 생장 재개와 초여름 성장기가 구분되는 전형적 계절 패턴을 나타내었다(Ok et al., 2013;Lee et al., 2005). 본 조사에서 6월에 관찰된 전장 및 잎길이의 성장은 군락의 지상부 구조 발달과 피복면적 확대에 기여했을 가능성이 높다(Ok et al., 2013). 한편 봄철 생체량이 가장 높았던 점은 개체 크기와는 별개로 봄철 상대적으로 면적당 엽수의 증가로 인해 생체량을 상승시킬 수 있다. 또한 조사 지역, 수심, 광주기 조건에 따라 서식 밀도와 성장은 서로 다른 계절에 높게 나타날 수 있다(Yoon and Kim, 2019;Ok et al., 2013).

생존율은 이식 완료 직후 98.60%로 매우 높게 나타난 이후 모니터링 기간이 경과함에 따라 점차 감소하여 2021년 12월 76.36%로 확인되었다. 이식지에 대한 모니터링 종료 시점에 약 75% 이상의 생존 수준을 유지하였다. 이는 장기 복원에서 생존율의 점진적 감소는 단일 요인보다는 계절적 생장 및 자연적인 고사에 따른 개체군 재편, 고수온기 생리 스트레스의 누적에 따른 간헐적 스트레스가 복합적으로 반영된 결과일 가능성이 크다. Park et al.(2005)이 제시한 바와 같이 여름철(고수온기)에는 이식 개체의 생존이 급격히 저하될 수 있으며, 이식 시기 자체가 생존율을 크게 좌우할 수 있으므로, 본 연구에서도 고수온기 전후의 환경조건 등을 고려하여야 한다. 이처럼 종료 시점까지 75% 이상의 생존율이 유지된 점은, 본 연구에서 적용한 staple 기반 고정과 황토·한지 보강을 통해 물리적으로 비교적 안정한 유속 환경이 결합되어 장기 유지의 기반을 제공했음을 의미하며(Park et al., 2005), 이로 인해 높은 생존율을 유지한 것으로 분석된다.

특히 본 연구에서는 이식 개체군이 설정된 이식 면적 내에만 국한되지 않고 주변으로 확산하는 양상이 정성적으로 관찰되었으며, 이식지 외부에서도 서식이 확인되었다. 하지만 면적 증가를 정량화하지 못한 한계는 있으나, 사진 자료를 통해 이식지 경계 밖 신규 출현이 반복적으로 확인하였으며, Fig. 10과 같다. 이는 단순한 생존율 유지 이상의 성과로서, 근경 확장에 의한 영양번식 기반의 공간적 확대 가능성을 시사한다.

본 연구의 복원성과는 생존율이 시간 경과에 따라 일부 감소했음에도 불구하고, 계절적 생장 패턴이 유지되고 이식지 외 확산 신호가 동반되었다는 점에서 정착, 유지, 확대의 연속선상에서 평가될 수 있다. 거머리말 이식후 생존율 변화는 종료시점에 22.24% 감소한 자체를 이식효과 저해 요인으로 단정하기보다, 장기 생존 기반의 확보와 확산 징후를 함께 제시함으로써 복원 효과를 보다 균형 있게 논의할 필요가 있다.

따라서 본 연구는 연안해역에서 이식지 주변의 유속이 낮은 비교적 안정된 유동 환경을 확인하였으며, staple method와 황토·한지를 활용한 이식기술 적용을 통해 높은 초기 생존율을 확보하였다. 또한 이후 계절적 환경 변동에도 불구하고 3년 동안 생존율 75% 이상을 유지하였고, 이식지 외부로의 확산 가능성을 시사하는 정성적 자료를 제시하였다. 다만 본 연구는 복원지 단일 지점의 장기 모니터링에 기반하므로, 논의한 환경요인과 복원성과 간 인과성을 통계적으로 검증하는 데에는 한계가 있다. 향후에는 비복원 구역 또는 자연 군락을 포함한 대조구를 설정한 비교 연구를 통해, 조간대 노출과 광주기 변동의 영향을 정량화하고 본 연구에서 제안한 요인들의 인과성을 보다 명확히 검증할 필요가 있다. 아울러 사진 기반 확산 관측은 면적 및 경계 변화 등으로 정량화할 수 있는 평가 지표를 마련하고, 이식 시기·방법에 따른 성과 차이를 비교할 수 있도록 보다 체계적인 모니터링이 수행되어야 할 것이다.