• 한국수자원학회논문집
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• 제45권12호
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• pp.1309-1319
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• 2012

한반도를 포함한 동아시아 지역은 여름철에 수문기상학적 극치사상에 취약한 지역이다. 따라서 본 연구에서는 대표적인 동아시아 지역의 대기순환 패턴인 Pacific-Japan (PJ) 패턴을 중심으로 북서태평양 지역의 태풍 활동 특성을 분석하였다. 특히, 한반도에 영향을 미치는 태풍을 중심으로 낙동강 유역의 태풍에 의해 유발된 여름철(June-September) 강수의 지역적 특성 변화를 진단하였다. 분석 결과, 양(+)의 PJ 기간에 발생하는 대기순환패턴의 변화는 태풍의 활동에 보다 유리한 작용을 하는 것으로 나타났다. 한반도에 영향을 미치는 태풍에 대한 진로 분석 결과, 양(+) PJ 기간동안 태풍이 주로 남서쪽으로 향하는 경향이 있으며, 음(-)의 PJ 기간에는 북동쪽으로 향하는 경향이 있는 것으로 나타났다. 태풍 진로의 전향점(recurving location)은 양(+)의 PJ 기간에는 보다 북서쪽에 위치하며, 음(-)의 PJ 기간에는 보다 북동쪽에 치우쳐 있음이 분석되었다. 따라서, 음(-)의 PJ기간 보다 양(+)의 PJ 기간에 태풍의 활동이 활발하며, 낙동강유역에서 태풍에 의한 강수가 통계적으로 유의한 증가패턴이 뚜렷하게 발생하고 있는 것으로 확인되었다.

• Ocean and Polar Research
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• 제41권3호
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• pp.159-168
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• 2019

Understanding the interaction between climate and the water cycle is critical especially in a drought sensitive region such as California. This study explored hydrologic changes in central and southern California in relation to the glacial-interglacial climate cycles over the last 30 thousand years. To do this, we reconstructed paleovegetation using plant wax carbon isotopic compositions (${\delta}^{13}C$) preserved in marine sediment cores retrieved from the central California continental shelf (ODP Site 1018) and Santa Barbara Basin (ODP Site 893A). The results were then compared to the existing sea surface temperature (SST) and pollen records from the same cores to understand terrestrial hydrology in relation to oceanographic processes. The Last Glacial was generally dry both in central and southern California, indicated by grassland expansion, confirming the previously suggested notion that the westerly storm track that supplies the majority of the precipitation in California may not have moved southward during the glacial period. Southern California was drier than central California during the Last Glacial Maximum (LGM). This drying trend may have been associated with the weakening of the California Current and northerly winds leading to the early increase in SST in southern California and decline in both offshore and coastal upwelling. The climate was wetter during the Holocene in both regions compared to the glacial period and forest coverage increased accordingly. We attribute this wetter condition to the precipitation contribution increase from the tropics. Overall, we found a clear synchronicity between the terrestrial and marine environment which showed that the terrestrial vegetation composition in California is greatly affected by not only the global climate states but also regional oceanographic and atmospheric conditions that regulate the timing and amount of precipitation over California.

• 지구물리와물리탐사
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• 제10권3호
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• pp.173-182
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• 2007

북동태평양 클라리온-클리퍼톤 균열대 지역의 해저평원에는 여러 유용 금속을 함유한 망간단괴가 다량 분포하는 것으로 알려져 있다. 심해저카메라(DSC)를 이용하여 지형과 단괴 부존량과의 상관관계를 제시하는 연구 결과마다 단괴 생산 유망 지역의 단괴부존량과 지형과의 관계를 다르게 설명하고 있다. 또한, 수중에 위치하는 DSC 위치추정 방법론에 대한 정확한 근거가 명확하게 제시되지 않았다. 북동태평양 대한민국 심해연구(KODOS) 지역에서 현장탐사를 수행하여 지형에 따른 단괴 채광조건의 변화를 관찰하였다. 이 연구에서는 망간단괴 분포 경향 및 채광가능지역을 분석하고자 할 때, DSC를 이용한 근접 해저면 영상관찰 방법의 활용가능성을 제시하고자 하였다. 이를 위해 해저산이 없는 심해평원지역인 KODOS 지역의 남쪽구역($132^{\circ}10'W$, $9^{\circ}45'N$ 부근)에서 DSC 영상으로부터 단괴 부존량을 추출하고 다중빔음향측심기를 사용하여 해저면 수심 변화를 동시에 측정하였다. 또한, DSC 수중 위치추정의 정확성을 제고하고자, DSC 위치 계산 방식에 적절한 가정을 도입하였고, DSC 측선의 교차점에서 측정한 부존량을 이용하여 간접적으로 위치 추정의 정확도를 검증하였다. DSC 영상을 관찰하면 단괴 및 퇴적물뿐만 아니라 해저면의 함몰지역인 균열대를 다수 발견할 수 있다. 또한, DSC 영상을 통해 관찰된 해저 균열대의 발견시간 자료로 부터 채광 장애지역으로 예상되는 균열대의 위치 추정을 시도하였다. 분석 결과 채광장비가 주행할 수 없는 채광 장애지역은 해저사면과 해저구릉지역임을 확인할 수 있었다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제13권3호
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• pp.168-177
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• 2008

망간단괴를 상업적으로 개발하기 위해 고려할 사항은 망간단괴의 부존량과 금속함량 외에 채광기의 주행성과 채광시 발생하는 환경충격의 최소화를 들 수 있다. 특히 환경충격의 최소화를 위해 우선 채광지역의 해저면 특성을 이해하는 것은 필수적이다. 해저면의 특성 중 해저퇴적물의 물리적 특성과 전단강도는 주행성과 환경변화를 예측하는 중요한 기준이 된다. 이들 특성을 파악하기 위하여 2004년부터 2006년 사이에 북동태평양 클라리온-클리퍼톤 균열대의 대한민국 광구에서 채취한 주상시료 퇴적물의 함수율, 입도, 밀도, 공극률 및 전단강도를 분석하였다. 분석결과, 퇴적물의 물리적인 특성은 경도 변화에 따른 동서간의 차이(KR1과 KR2 차이)보다 위도 변화에 따른 남북간의 차이(KR1 또는 KR2와 KR5 차이)가 뚜렷한 것으로 나타났다. 남쪽 지역의 함수율, 공극비, 공극률은 북쪽 지역보다 높게 나타난 반면에 입자밀도는 남쪽 지역이 북쪽 지역에 비해서 상대적으로 낮게 나타났다. 퇴적물 주상시료의 전단강도는 $0{\sim}10$ cm에서 북쪽 지역이 조금 높지만 10 cm 하부의 깊이에서는 남쪽지역이 뚜렷이 높게 나타났다. 또한 채광기의 정상주행에 필요한 전단강도를 5 kPa라고 가정하면 KR1, KR2, KR5 지역에서 평균적으로 5 kPa에 도달하는 깊이는 각각 18, 13, 10 cm로 나타났다. 채광기가 정상 주행하는 동안 같은 부피의 퇴적물이 교란된다면 함수율이 높은 퇴적물에서 교란되는 퇴적물의 양이 적을 것이다. 또한 채광기의 정상주행에 필요한 전단강도에 도달하는 퇴적층의 깊이가 얕을수록 교란되는 퇴적물의 부피가 작을 것으로 예상된다. 따라서 채광작업은 연구지역 중에서 함수율이 높고 10 cm 하부의 전단강도가 큰 남쪽 지역이 북쪽지역에 비해 유리할 것으로 판단된다.

• 한국지구과학회지
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• 제32권4호
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• pp.347-359
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• 2011

이 연구는 우리나라 영향 태풍을 먼저 분류하고, 이후 경유하게 될 가능성을 진단하는 지수를 개발하였다. 우리나라 영향 태풍의 접근 진단 지수는 여름철에 북서태평양 고기압의 서쪽 가장자리의 발달강도를 표현하는 지수로서, 우리나라 영향 태풍의 빈도와 남북류 (500-hPa)의 강도사이의 상관관계에서 나타나는 양의 최대 상관지역(우리나라 부근)과 음의 최대 상관지역(일본 남동쪽 해상)간의 남북류의 속도 차이로 계산된다. 우리나라 영향 태풍 진단 지수로 추출된 우리나라 영향 태풍의 저빈도 해에는, 고기압성 순환 아노말리의 중심이 우리나라 북서쪽에 위치하기 때문에 우리나라로부터 중국 동해안과 남중국해까지 북동류의 성분이 강화되고, 태풍은 이에 따라 필리핀 동쪽해상으로부터 중국 동해안 및 중국내륙 쪽으로 서편하는 경향을 보였다. 반면에 고빈도 해에는 고기압성 순환 아노말리의 중심이 일본 동쪽 해상에 위치하기 때문에 동중국해 및 우리나라, 일본에서 유도된 남서풍이 더 많은 태풍을 우리나라 영역으로 접근시켰다. 결과적으로 태풍의 북상 동안 역학모델로부터 실시간으로 예측된 500 hPa 남북류를 이용하여 이 지수를 산출하면 태풍의 우리나라 접근 가능성을 진단할 수 있음을 이 연구는 제안한다.

• Ocean and Polar Research
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• 제33권1호
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• pp.55-68
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• 2011

The distribution and inter-annual variation of nutrients (N, P, Si) and dissolved/particulate organic carbon were investigated in the equatorial thermocline ridge ($7^{\circ}{\sim}11.5^{\circ}N$, $131.5^{\circ}W$) of the northeast Pacific. From the Oceanic Nino Index and Multivariate ENSO Index provided by NOAA, normal condition was observed in July 2003 and August 2005 on the aspect of global climate/ocean change. However, La Ni$\~{n}$a and El Ni$\~{n}$o episodes occurred in July 2007 and August 2009, respectively. Thermocline ridge in the study area was located at $9^{\circ}N$ in July 2003, $8^{\circ}N$ in August 2005, $10^{\circ}N$ in July 2007, and $10.5^{\circ}N$ in August 2009 under the influence of global climate/ocean change and surface current system (North Equatorial Counter Current and North Equatorial Current) of the northeast Pacific. Maximum depth integrated values (DIV) of nutrients in the upper layer (0~100 m depth range) were shown in July 2007 (mean 21.12 gN/$m^2$, 4.27 gP/$m^2$, 33.72 gSi/$m^2$) and higher variability of DIV in the equatorial thermocline ridge was observed at $10^{\circ}N$ during the study periods. Also, maximum concentration of dissolved organic carbon (DOC) in the upper 50 m depth layer was observed in July 2007 (mean $107.48{\pm}14.58\;{\mu}M$), and particulate organic carbon (POC, mean $9.42{\pm}3.02\;{\mu}M$) was similar to that of DOC. Nutrient concentration in the surface layer increased with effect of upwelling phenomenon in the equatorial thermocline ridge and La Ni$\~{n}$a episode, which had formed in the central Pacific. This process also resulted in the increasing of organic carbon concentration (DOC and POC) in the surface layer. From these results, it is suggested that spatial and temporal variation of chemical and biological factors were generated by physical processes in the equatorial thermocline ridge.

• Ocean and Polar Research
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• 제36권4호
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• pp.383-394
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• 2014

The surface sediments from the manganese nodule exploration area of Korea in the Clarion-Clipperton fracture zone were investigated to understand the resource potential of and emplacement mechanism for rare earth elements (REEs). The sediments are categorized into three lithological units (Unit I, II and III from top to bottom), but into two groups (Unit I/II and Unit III) based on the distribution pattern of REEs. The distribution pattern of REEs in Unit I/II is similar to that of Post-Archean Australian Shale (PAAS), but shows a negative Ce anomaly and enrichment in heavy REEs (HREEs). In Unit III, the HREE enrichment and Ce anomaly is much more remarkable than Unit I/II when normalized to PAAS, which are interpreted as resulting from the absorption of REEs from seawater by Fe oxyhydroxides that were transported along the buoyant plume from remotely-located hydrothermal vents. It is supported by the PAAS-normalized REE pattern of Unit III which is similar to those of seawater and East Pacific Rise sediments. Meanwhile, the PAAS-normalized REE pattern of Unit I/II is explained by the 4:1 mixing of terrestrial eolian sediment and Unit III from each, indicating the much smaller contribution of hydrothermal origin material to Unit I/II. The studied sediments have the potentiality of a low-grade and large tonnage REE resource. However, the mining of REE-bearing sediment needs a large size extra collecting, lifting and treatment system to dress and refine low-grade sediments if the sediment is exploited with manganese nodules. It is economically infeasible to develop low-grade REE sediments at this moment in time because the exploitation of REE-bearing sediments with manganese nodules increase the mining cost.

• Ocean and Polar Research
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• 제29권2호
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• pp.87-99
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• 2007

This study was conducted to understand the source and behavior of organic matter using the fluorescent technique (excitation-emission matrix) as a part of environmental monitoring program in the Korea manganese nodule mining site in the Northeastern Pacific Ocean. Water samples were collected at $0^{\circ},\;6^{\circ}N$, and $10.5^{\circ}N$ along $131.5^{\circ}W$ in August 2005. The concentration of total organic carbon (TOC) ranged from 58.01 to $171.93\;{\mu}M-C$. The vertical distribution of TOC was characterized as higher in the surface layer and decreased with depth. At $6^{\circ}N$, depth-integrated (from surface to 200 m depth) TOC was $337.1\;gC/m^2$, which was 1.4 times higher value than other stations. The exponential decay curve fit of vertical profile of TOC indicated that 59% of organic carbon produced by primary production in the surface layer could be decomposed by bacteria in the water column. Dissolved organic matter is generally classified into two distinctive groups based on their fluorescence characteristics using three-dimensional excitation/emission (Ex/Em) fluorescence mapping technique. One is known as biomacromolecule (BM; protein-like substance; showing max. at Ex 280/Em 330), mainly originated from biological metabolism. The other is geomacromolecule (GM; humic-like substance; showing max. at Ex 330/Em 430), mainly originated from microbial degradation processes. The concentration of BM and GM was from 0.42 to 7.29 TU (tryptophan unit) and from 0.06 to 1.81 QSU (quinine sulfate unit), respectively. The vertical distribution of BM was similar to that of TOC as high in the surface and decreased with depth. However, the vertical distribution of GM showed the reverse pattern of that of BM. From these results, it appeared that BM occupied a major part of TOC and was rapidly consumed by bacteria in the surface layer. GM was mainly transformed from BM by microbial processes and was a dominant component of TOC in the deep-sea layer.

• 한국해양학회지:바다
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• 제4권1호
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• pp.50-62
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• 1999

한국심해연구지역 (KODOS)-97 퇴적물은 색깔, 화학적 특성, 물리적 특성 등에 의해 깊이에 따라 상부로부터 Unit I, II, III로 구분된다. 깊이별로 산출되는 방산충 군집의 변화와 방사성 동위원소인 $^{10}Be$와의 대비를 통하여 연구지역의 층서를 확립하고 이를 토대로 이 지역의 고해양환경을 분석하였다. 중기 에오세에서 제 4기까지의 시대범위를 가지는 방산충들이 산출되었으며 대부분의 깊이에서 제 3기와 제 4기 종들이 섞여 나와 방산충을 포함한 퇴적물의 재동작용이 활발한 지역임을 나타낸다. 방산충들은 퇴적물 상부에서 하부로 갈수록 점점 용해의 정도가 심해지며 Unit III에서는 대부분의 방산층이 용해되어 산출되지 않는다. 정점에 따라 일정하지는 않지만 Unit I의 중간정도의 퇴적구간이 Collosphaera tuberosa Zone에 속하는 총으로 약 0.21 Ma의 연령을 가진다. Unit II는 Stylatractus universus가 절멸하는 시기인 0.42 Ma보다 젊은 층으로 Collosphaera tuberosa Zone에 속한다. Unit III는 후기 에오세보다 오래되지 않는 제 371 층으로 Unit III와 그 상부 퇴적층 사이에는 최소한 300만년 이상의 퇴적결층이 존재한다. 퇴적결층의 시기는 중기마이오세 말기와 플라이오세 기간이며 그 기간 중 강화된 남극저층해류가 퇴적결층의 원인으로 작용한다. 방산충을 이용한 연령추정과 방사성 동위원소 $^{10}Be$을 이용하여 추정한 퇴적물의 연령대비가 잘 된다. 본 연구지역의 제 4기 동안의 퇴적율은 약 0.15~0.5 mm/kyr로 아주 낮은 퇴적율을 나타내고 지역에 따른 퇴적작용의 변화가 다양하다. 전 코어를 통해 산출되는 방산충들은 대부분 난류종들로 기후에 따른 종조성의 변화를 보이지 않았다.

• Ocean and Polar Research
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• 제29권4호
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• pp.283-295
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• 2007

We investigated the longitudinal variations in zooplankton abundances and their related physicochemical properties at nine stations located between $136^{\circ}W$ and $128^{\circ}W$ at $10.5^{\circ}N$ in the northeastern Pacific in summer 2004. Temperature, salinity, inorganic nutrients, chlorophyll-a (hereafter chl-a) and zooplankton ($>200\;{\mu}m$) were sampled within the depth from the surface to 200 m depth at $1^{\circ}$ longitude intervals. Zooplankton($>200\;{\mu}m$) samples were vertically collected at two depth intervals from surface to 200 m, consisting of surface mixed and lower layers (thermocline$\sim$200 m). Longitudinal distributional pattern of hydrological parameters (especially salinity) was physically influenced by the intensity of westward geostrophic current passage relating to the NEC (North Equatorial Current). Data from the longitudinal survey showed clear zonal distributions in the hydrological parameters(temperature, salinity and nutrients). However, spatial patterns of the chl-a concentrations and zooplankton abundances were mostly independent of the zonal distributions of hydrological parameters. The two peaks of zooplankton abundance in the surface mixed layer were characterized by different controlling factors such as bottom-up control from nutrients to zooplankton ($129^{\circ}W$) and accumulation by increment of friction force and taxonomic interrelationship ($133^{\circ}$ and $134^{\circ}W$). Divergence-related upwelling caused introduction of nutrients into surface waters leading to the increment of chl-a concentration and zooplankton abundances ($129^{\circ}W$). Increased friction force in relation to reduced flow rates of geostrophic currents caused accumulation of zooplankton drifting from eastern stations of study area($133^{\circ}$ and $134^{\circ}W$). Besides, high correlation between immature copepods and carnivorous groups such as chaetognaths and cyclopoids also possibly contributed to the enhanced total abundance of zooplankton in the surface mixed layer (p<0.05). Zooplankton community was divided into three groups (A, B, C) which consecutively included the eastern peak of zooplankton($129^{\circ}W$), the western peak($133^{\circ}$ and $134^{\circ}W$) and high nutrient but low chl-a concentration and zooplankton abundance ($136^{\circ}W$). Moreover, Group B corresponded to the westward movement of low saline waters(<33.6 psu) from 128 to $132^{\circ}W$. In summary, longitudinal distributions of zooplankton community was characterized by three different controlling factors: bottom-up control ($129^{\circ}W$), accumulation by increased friction force and relationships among zooplankton groups ($133^{\circ}$ and $134^{\circ}W$), and mismatch between hydrological parameters and zooplankton in the high nutrient low chlorophyll area ($136^{\circ}W$) during the study period.