GPS tag를 이용한 하늘다람쥐의 행동권 연구

1. 서 론

하늘다람쥐(Pteromys volans)는 야행성이며, 나무 위에서 생활하는 교목성 설치류로, 앞발과 뒷발 사이에 피부막이 발달한 비막(Patagia)으로 나무와 나무 사이를 활공해 이동하는 특징이 있다(National Institute of Biological Resources, 2012). 또한 먹이와 둥지로 활용 가능한 나무 구멍이 있는 숲에서만 서식하는 특성을 가지고 있어 핀란드에서는 생물다양성을 향상시키는 우산종으로서의 잠재적 가치가 있다고 연구된 바 있다(Hurme et al., 2008). 하늘다람쥐는 핀란드, 에스토니아, 라트비아에서 동쪽으로는 러시아, 몽골, 중국 북서부를 거쳐 한국, 일본 등에 이르기까지 광범위하게 서식하고 있다(Lim et al., 2021). 국내에서는 환경부 멸종위기야생생물 Ⅱ급, 문화재청 천연기념물 제328호로 지정되어 보호받고 있으며, 강원도 설악산에서 경남 지리산까지 전국적으로 분포하고 있다(Kim et al., 2023). 또한 세계자연보전연맹(IUCN) 적색목록(Red list)에는 최소 관심종(LC, Least Concern)으로 분류되고 있지만, 기존 서식처 중 라트비아에서는 국지적 절멸, 벨라루스에서는 절멸된 것으로 알려져 있다(Kim et al., 2020). 하늘다람쥐는 분류학적으로 설치목(Rodentia) 청설모과(Sciuridae) 하늘다람쥐속(Genus pteromys)에 해당하는데, Pteromys속은 국제적으로 P. volans와 P. momonga 2종이 기록되어 있으며, 이중 국내에는 P. volans 1종만 서식하고 있다(Kim et al., 2023).

지금까지 이루어진 하늘다람쥐의 해외 선행연구는 일반 생태에 관한 연구(Hanski et al., 2000; Airapetyants and Fokin, 2003), 둥지 선택 및 이용에 관한 연구(Asari and Yanagawa, 2019; Selonen et al., 2020), 번식 및 개체수 관련 연구(Hanski and Selonen, 2008), 서식지 및 서식 환경 관련 연구(Hurme et al., 2008) 등 주로 서식지와 관련한 다양한 연구가 이루어졌다. 또한 국내의 경우, 유전자(Kwak, 2009; Lee, 2009) 및 서식지와 관련된 연구(Cho et al., 2013; Woo et al., 2013; Kim et al., 2020; Lim et al., 2021; Jo, 2022; Kim et al., 2023; Bae, 2024)가 이루어졌으나 연구 사례가 많지 않은 실정이다. 특히 행동권과 관련된 연구는 하늘다람쥐가 유라시아 북부 지역의 넓은 범위에 걸쳐 분포하고 있지만(Lim et al., 2021) 핀란드와 일본 등 일부 지역에서만 수행되었고(Hanski et al., 2000; Mäkeläinen et al., 2016; Asari and Yanagawa, 2019), 국내에서는 강원도 일부 지역에서 수행된 연구만 있을 뿐이다(Kim et al., 2020). 하늘다람쥐는 생태적 습성상 야행성으로 나무 위에서 생활하며, 땅으로 내려오는 일이 거의 없어 실체를 확인하기가 어려우며(Woo et al., 2013), 활공을 통해 높은 나무 사이를 빠르게 이동하는 등 여러 가지 제약요인에 의해 충분한 연구가 이루어지지 않고 있는 실정이다(Chung et al., 2010).

종의 관리 및 보전을 위해서는 서식지에 대한 정보가 필수적이다(Remm et al., 2017). 그러나 핀란드에서 하늘다람쥐는 가문비나무가 우점하는 아한대 숲에 서식하고 있고(Hanski et al., 2000), 일본의 하늘다람쥐는 삼나무와 낙엽송이 분포하는 지역에도 서식하는(Asari and Yanagawa, 2019) 등 국내와 전혀 다른 환경에 서식하고 있다. 따라서 하늘다람쥐의 보호 및 관리를 위해서는 국내의 서식 환경에 대한 하늘다람쥐의 생태학적 연구가 필요하다. 그러나 현재까지 국내에서의 하늘다람쥐 관련 연구 사례는 매우 부족하여 해외 연구자료를 활용하거나, 국내 연구 또한 특정 지역에서 실시된 연구된 결과를 하늘다람쥐의 일반적인 생태적 특성으로 판단하여 인용함에 따라 데이터 편향의 우려가 있다. 또한 하늘다람쥐의 생태적 특성과 서식지에 대한 정보가 부족하여 환경영향을 축소 해석하거나 실효성 없는 저감방안이 수립됨으로 인해 하늘다람쥐의 서식지가 위협받고 있다(Jo, 2022). 따라서 본 연구는 하늘다람쥐의 행동권을 파악하여 향후 하늘다람쥐의 서식지 보호 및 관리 방안 마련을 위한 생태학적 자료 구축을 목적으로 실시하였다.

2. 재료 및 방법

2.1. 연구대상지

본 연구는 경상북도 경주시 암곡동 일대에서 수행되었다(Fig. 1). 해당 지역은 산림 가장자리 지역으로 침엽수림 우점에 일부 활엽수림과 침활혼효림이 분포하는 임상을 나타내고 있으며, 국립공원 경계부에 위치하고 있어 인간의 인위적인 간섭 행위가 거의 없는 지역이다. 또한 침엽수림이 우점하는 지역이지만, 하늘다람쥐의 봄, 여름철 주요 먹이 자원인 서어나무, 굴참나무, 산벚나무 등 활엽수도 곳곳에 분포하고 있으며 겨울철에는 소나무, 일본잎갈나무, 잣나무 등의 먹이 자원 확보가 용이함에 따라서 본 연구를 위한 사전 조사 과정에서 연중 하늘다람쥐의 서식이 확인되고 있는 지역이다.

Fig. 1.

Map of the study area in Gyeongju city, Gyeongsangbuk-do.

2.2. 위치추적

본 연구는 2017년 10월부터 2018년 10월까지 암컷 3개체, 수컷 3개체 등 총 6개체를 대상으로 진행하였으며, 개체 포획 및 발신기 부착 등은 허가 규정을 준수하여 수행하였다. 하늘다람쥐의 행동권 연구를 위해 VHF 발신 기능과 함께 위치 좌표를 위성으로부터 수신하여 저장할 수 있는 초소형 GPS tag(Pinpoint Beacon-75, 3.5g, Lotek Wireless, Newmarket, ON, Canada)를 사용하였다.

발신기 부착을 위한 개체 포획 및 GPS tag 회수를 위한 재포획은 연구대상지에 인공둥지를 설치하여 주간에 휴식 중인 개체를 대상으로 하였다. 하늘다람쥐는 활공(Gliding)을 통해 이동을 하기 때문에 위치수신기 부착으로 인해 이동에 영향을 받을 수 있다. 따라서 GPS tag의 부착은 개체의 행동 제약과 미포획시 위치수신기의 자동 탈락을 유도하기 위해서 견갑골 중앙에 털을 제거하고 의료용 접착제를 이용하여 부착하였다(Fig. 2). GPS tag를 부착 후 현장에서 바로 방사하였고, 4-5일 후 VHF 원격무선추적 방법을 이용해 재포획하여 회수하거나 자동 탈락된 위치수신기를 회수하여 저장된 위치 정보를 획득하였다. VHF 무선 추적에는 수신기(IC-20, ICOM, Japan)와 휴대용 3소자 Yagi 안테나(Hand-held three element Yagi antenna)를 사용하였다.

Fig. 2.

The Pteromys volans with an attached GPS tag.

3. 결과 및 고찰

하늘다람쥐의 개체별 행동권을 분석한 결과 평균 행동권은 MCP 100% 6.63±7.96 ㏊, MCP 95% 5.47±6.44 ㏊, KDE 50% 4.43±5.87 ㏊로 분석되었으며, 암컷의 평균 행동권은 MCP 100% 2.11±1.76 ㏊, MCP 95% 1.78±1.46 ㏊, KDE 50% 0.83±0.68 ㏊, 수컷의 평균 행동권은 MCP 100% 11.16±9.69 ㏊, MCP 95% 9.15±7.82 ㏊, KDE 50% 8.03±6.83 ㏊의 행동권을 가지는 것으로 나타나 수컷이 암컷에 비해 넓은 행동권을 가지는 것으로 확인되었다(Table 1, Fig. 3).

Table 1.

Home range sizes and GPS date of Pteromys volans

Fig. 3.

Home-range(MCP 100%, MCP 95%) and core area(KDE 50%) of Pteromys volans.

핀란드에서 수행된 하늘다람쥐의 평균 행동권은 34.1 ㏊(MCP 100%)였으며(Hanski et al., 2000), 일본의 경우 4.15 ㏊(MCP 100%)의 행동권을 이용하는 것으로 보고되었다(Asari and Yanagawa, 2019). 그리고 국내에서 수행된 선행연구에서는 MCP 100% 15.12±3.18 ㏊, MCP 95% 11.24±2.75 ㏊, KDE 50% 3.54±3.88 ㏊로 확인된 바 있다(Kim et al., 2000). 이러한 선행연구와 비교해 볼 때 본 연구에서 확인된 일반적인 행동권(MCP)은 기존 연구보다 더 작은 행동권을 가지는 것으로 나타났지만, 핵심 이용 지역(KDE)은 더 큰 행동권을 나타내는 것으로 분석되었는데, 이러한 차이는 동물의 행동권 크기에 직접적으로 영향을 미치는 서식지의 질, 분포 현황, 먹이 자원의 가용성, 서식 밀도 등의 차이에 따른 것으로 판단된다(Ssuuna et al., 2023).

하늘다람쥐의 서식에 중요한 요인은 둥지로써 가용 가능한 수목의 동공과 먹이 자원이라고 할 수 있다(Hanski et al., 2000). 따라서 둥지가 많은 지역에서 하늘다람쥐의 서식 밀도는 높아지게 되며, 특히 암컷의 서식 밀도가 높아질 경우, 수컷은 좁은 영역에서 많은 암컷에게 접근할 수 있기 때문에 수컷의 행동권은 작아지게 된다(Hanski et al., 2000). 반면 서식 밀도가 높아짐에 따라 먹이 자원이 부족해지면 채식 활동을 할 때 넓은 영역을 이용하게 되어 핵심 이용 지역은 커지게 된다(Mäkeläinen et al., 2016). 본 조사가 이루어진 대상지는 국립공원 경계부에 위치하고 있어 외부 교란 요인이 적고 둥지로 이용 가능한 수목의 밀도가 높으며 먹이 자원이 풍부한 환경특징을 가지고 있다. 따라서 본 연구에서 나타난 행동권 특징은 이러한 환경조건에 따른 결과로 판단된다.

이러한 이유 외에도 가용 가능한 둥지 자원의 풍부도 또한 핵심 서식지의 면적 증대와 밀접한 관련이 있는 것으로 판단된다. 하늘다람쥐는 주변으로 둥지 선택의 폭이 클수록 개체별로 여러 개의 둥지를 이용하는데 이는 동일한 둥지의 장기간 이용에 따른 기생충의 부정적 영향을 최소화하는 전략으로써 본 연구대상지 내 조성된 풍부한 둥지 자원에 따라 선행연구와 비교하여 상대적으로 핵심 서식지의 범위는 크게 나타난 것으로 사료된다.

비동계 시기(March–November)인 번식기에 수컷과 암컷 간에 행동권 중첩이 나타나며, 수컷은 암컷 여러 개체를 포함하는 넓은 행동권이 확인되었고, 동계 시기(December–February)에는 성별 간 행동권 중첩이 나타나지 않았다(Fig. 4). 이는 하늘다람쥐의 번식체계와 관련이 있을 것으로 판단된다.

Fig. 4.

Seasonal Overlap of home range(MCP 100%) by each sex of Pteromys volans.

하늘다람쥐는 암컷과 수컷 모두 여러 개체와 짝짓기를 하는 다중교미체계(Polygamy)를 가지는 것으로 알려져 있으며, 암컷은 번식을 위한 안전한 둥지와 먹이 자원의 분포에 의존하여 좁은 행동권을 나타내고, 수컷은 암컷의 분포에 더 의존함에 따라 넓은 행동권을 가지게 된다(Hanski and Selonen, 2008). 따라서 번식기에 수컷은 암컷 주변으로 여러 개체가 모이게 되고, 짝짓기가 끝나면 주변에 또 다른 암컷을 찾아 이동하기 때문에 암컷 여러 개체를 포함하는 넓은 행동권을 가짐으로써 성별 간 행동권 중첩이 나타나게 된다(Hanski et al., 2000). 본 연구에서도 유사한 결과가 확인되었으며, 이러한 행동 패턴은 지역에 상관없이 나타나는 하늘다람쥐의 번식 행동으로(Hanski et al., 2000; Hanski and Selonen, 2008; Suzuki and Ando, 2017) 향후 조사, 서식지 관리 등에 이용할 수 있을 것으로 판단된다.

시기별 행동권은 동계에서 MCP 100% 0.15±0.47 ㏊, MCP 95% 0.13±0.63 ㏊, KDE 50% 0.14±0.12 ㏊, 비동계에서 MCP 100% 9.88±6.90 ㏊, MCP 95% 8.13±5.54 ㏊, KDE 50% 6.58±5.41 ㏊로 동계 시기에 행동권이 매우 작아지는 것으로 나타났다. 이러한 계절별 행동권의 차이는 종의 겨울철 에너지 보전전략에 따른 것으로 판단된다. 하늘다람쥐는 계절에 따라 행동 패턴 뿐만 아니라(Suzuki and Ando, 2017), 먹이 자원 또한 변하게 되는데(Hanski et al., 2000), 여름철에는 활엽수의 잎과 열매에서 겨울철에는 자작나무나 오리나무의 화서(Catkin), 침엽수의 잎 등으로 변하게 된다(Hanski et al., 2000). 또한 비막(Patagia)으로 인한 표면적 증가와 그에 따른 에너지 소비를 최소화하기 위해서 겨울철에는 활동 시간이 감소하고 먹이 활동 시간을 줄여 저온에 장기간 노출되는 것을 피하는 전략을 사용한다(Suzuki and Ando, 2017). 따라서 침엽수가 우점하고 침활혼효림이 분포하는 본 서식지의 환경 특성상 에너지 효율성 증대를 위한 활동 시간의 감소뿐만 아니라 근거리의 겨울철 먹이 자원 확보가 양호한 서식지의 구조적 특징에 따른 결과로 판단된다.

4. 결 론

하늘다람쥐의 행동권을 파악하기 위해 GPS tag를 이용하여 2017년 10월부터 2018년 10월까지 총 6개체를 대상으로 분석하였다. 하늘다람쥐의 전체평균 행동권은 6.63±7.96 ㏊(MCP 100%)였으며, 수컷(11.16±9.69 ㏊, MCP 100%)이 암컷(2.11±1.76 ㏊, MCP 100%)보다 더 넓은 것으로 나타났다. 비동계 시기에는 수컷과 암컷 간에 행동권 중첩이 나타나는데, 수컷의 행동권은 암컷 여러 개체의 행동권을 포함하는 넓은 행동권을 가지는 것으로 확인되었고, 동계 시기에는 매우 좁은 행동권과 함께 성별 간 행동권 중첩이 나타나지 않았다. 또한 시기에 따른 행동권 연구 결과, 동계 행동권(0.14±0.03 ㏊, MCP 100%)이 비동계 행동권(9.88±6.90 ㏊, MCP 100%)보다 매우 작은 것으로 나타났다. 본 연구 결과 하늘다람쥐는 성별과 계절에 따라서 행동권의 크기에 차이를 보였으며, 이는 종의 기본적인 생태 특성 외에도 서식지의 환경적·구조적 특징과도 밀접한 관련이 있는 것으로 나타났다.

보호종에 대한 명확한 생태적 지식을 갖는 것이 효과적인 보존을 위해 필수적이지만 동물의 이동은 연관된 수많은 환경 변수에 반응하기 때문에 비정형화되고 비대칭적인 형태로 나타나며(Selonen and Mäkeläinen, 2017; Aarts et al., 2008), 행동권의 경우 서식지 환경과의 관계를 고려할 때 절대적인 크기를 정량화 하기는 어렵다(Benson and Chamberlain, 2007). 그러나 국내의 경우 하늘다람쥐의 연구자료 부족에 따라 단편적인 행동권 연구 결과를 기준으로 일정 거리의 반경을 설정하여 보호 및 연구 범위로 설정하거나 정책 수립에 이용하고 있는 실정이다. 그러나 이러한 경우 하늘다람쥐의 서식에 필요한 환경요인이 충분히 반영되지 않거나 실제 서식하지 않는 공간과 환경 특성까지 포함됨으로써 불필요한 규제로 이어질 수 있다. 따라서 향후 하늘다람쥐 개체군 보호 및 서식지 관리를 위해서는 각각의 서식지 환경 특성에 맞는 차별화된 조사 및 전략 수립이 이루어져야 할 것으로 판단된다.

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