경기만과 같이 지형이 복잡하고 조차가 큰 해역에서는 활발한 물질순환이 나타난다. 이러한 물질순환에 영향을 주는 장주기 흐름은 다양한 외력에 의하여 형성되며 시공간적으로 독특한 특성이 나타난다. 본 연구에서는 경기만에 위치하는 인천항부터 잠실수중보 사이에서 동기간에 관측된 조위와 유속자료를 분석하여 장주기 조류성분의 주기적인 변화 특성과 발생 기작을 파악하였다. 염하수로와 한강하구에서는 배조나 복합조와 같은 비선형분조의 증가로 인하여 조석파의 변형이 발생하고 이에 따른 평균해면 상승이 나타난다. 경기만으로부터 한강으로 전파하는 조석파는 수로폭과 수심이 크게 감소하는 염하수로로 진입하면서 급격히 변형되어 저조위와 평균해면이 상승하며, 상류로 갈수록 조석변형이 커진다. 이러한 조석변형은 조차가 큰 대조기에 증가하고 조차가 작은 소조기에 감소하며 주기적인 변동을 나타내는데, 이는 장주기 조석성분인 $M_{sf}$ 분조로 해석될 수 있다. 조석변형의 공간적 차이에 의해 발생하는 해면 경사는 대조-소조의 주기와 동일한 주기를 보이며 대조기에 증가한다. 해면 경사의 장주기 변동에 반응하여 조류의 장주기 변화가 나타난다. 이러한 장주기 조류성분은 상류에서 크게 증가하여 한강하류인 전류리 인근에서는 주요 분조인 $S_2$ 분조보다 크게 나타난다.
한반도 동해의 외해역(울릉도) 및 내해역에서(포항 및 묵호)의 조사된 T/P 해면자료와 TG해면자료간의 상관성이 각각 어떻게 나타나는가를 파악하기 위하여 본 연구를 수행하였다. 이때의 1992년 10월부터 1997년 12월까지 관측된 T/P자료와 TG자료를 각각 이용하였다. 본 연구로부터 우리는 다음과 같은 몇 가지 결과를 알 수 있었다. 1) 비교적 조석의 영향이 우세한 내해역에 위치한 포항 및 묵호가 외해역에 위치한 울릉도에 비해서 낮은 상관성을 보였다. 이러한 큰 차이는 M2, S2, Kl 분조 등에 의한 조석변형 때문에 발생하는 현상이다. 이것은 주로 T/P자료에 기인하는 조석오차이다. 2) 조석변형 때문에 발생하는 신호는 해양신호와 관계없는 잘못된 거짓신호로서 이를 제거하기 위해서는 lowpass filter를 적용하는 것이 좋다. 대체로 외해역의 경우는 60일, 120일, 180일, 200일의 필터를 순차적으로 처리함에 따라 상호 두 자료간의 유의성이 점차적으로 개선되는 것을 알 수 있었으나, 내해역의 경우에는 거의 유의성이 개선되지 않는 것으로 나타났다. 3) 200일의 필터를 처리했을 때, 외해역에 위치한 울릉도는 상관값이 0.91로 매우 높은 유의성을 보였고, 그리고 내해역에 위치한 포항 및 묵호는 각각 0.58 및 0.65로서 울릉도에 비해서 상대적으로 낮은 유의성을 보였다.
T/P자료를 처리한 결과, M$_2$, S$_2$ 분조에 의한 주기가 62.1일, 58.7일의 조석변형 오차와 Kl 분조에 의한 173.2일 주기의 조석변형 오차가 나타났다. 따라서 이러한 오차의 영향들을 제거하기 위하여 가우시안 필터를 사용하여 200일에 대한 lowpass liter를 행하였다. 이때 전 조위관측점들에 대한 RMS의 평균값은 4.19 cm 이고 상관계수의 평균간 0.9로 나타났다. 특히 상관계수값은 우리나라의 서귀포와 일본의 Chichijima에서 0.96으로 가장 높게 나타났다.
우리나라 서남해안(西南海岸)에 공통적(共通的)인 감조하천체계(感潮河川體系)에서 하구조석(河口潮汐)은 상류부(上流部)로 파급(波及)됨에 따라 크게 변형(變形)된다. 이 변형양상(變形樣相)은 하상마찰(河床摩擦), 비선형이류효과(非線型移流效果), 수로(水路)의 기하학적형태(幾何學的形態)와의 상호작용(相互作用) 및 하천유량(河川流量)에 의해 좌우(左右)된다. 본고(本稿)에서는 금강감조구간(錦江感潮區間)에서의 하천유량(河川流量)의 증가(增加)에 따라 전파(傳播)되는 조석(潮汐)에의 영향(影響)을 1차원(次元) 동수역학(動水力學)모형에 의해 정량적(定量的)으로 평가(評價)하였다. 모형에 의해 산정(算定)된 유량(流量)의 증가(增加)에 따라 감조하천상류부(感潮河川上流部)의 조석(潮汐)의 진폭(振幅) 및 도달시각(到達時刻)과의 관계는 Godin(1985)에 의한 이론적(理論的)인 추론(推論)과도 잘 일치(一致)하였다.
이 연구에서는 빠른 조류 환경에서의 재킷식 해양구조물인 울돌목 시험조류발전소 구조물에 대한 시공 중 및 운영 중 변형률을 장기 계측하여, 계측 자료를 다양하게 분석하였다. 우선 구조물 시공 단계별 변형률 응답의 변화를 분석하여, 양중, 블록재하, 파일 인발 및 근입 등의 작업 시 변형률에 큰 변화가 발생함을 제시하였다. 또한 재킷 레그 절단과 같은 구조변경 후의 고정하중 및 조류하중에 의한 변형률 변화를 분석하여, 조류하중보다는 고정하중에 의한 변형률의 변화가 크게 발생함을 확인하였으며, 운영 중 계측 결과로부터 주요 변동 주기 성분을 분석하여, 변형률 계측 자료에 M2 및 M4 조석 성분과 동일한 주기를 갖는 장주기 성분이 가장 크게 존재함을 확인하였다. 마지막으로 변형률 기반의 구조 건전성 모니터링에 있어 중요한 변형률 예측 모델을 신경망 기반으로 작성하여, 조류 유속 및 조위에 따른 변형률을 합리적인 수준에서 예측할 수 있음을 확인하였다.
최근 낙동강 하구 기수생태 복원에 있어서 중요한 요소 중 하나는 하굿둑 외해측의 보다 높은 정도를 가지는 조석예보치 산정과 이를 통해 하굿둑 방류량과 해수 유입량을 추정하여 주변 환경 등을 예측할 수 있다. 기수생태 복원이 본격으로 논의가 진행 전인 2016년까지는 하구에서 수km 떨어진 기존 조위관측소(부산 및 가덕도)를 활용하여 하류수위를 예측하여 왔지만 조위 높이와 위상 차이로 인하여 활용이 용이하지 않다. 따라서, 낙동강 하굿둑 인접 외해역에서 조석 영향을 받는 수위관측치를 이용하여 조석조화분해를 통해 조위 예측을 보다 정밀하게 산정하는 것이 필요하다. 연구방법으로는 낙동강 하굿둑 외해역에서 관측된 2016년, 2017년 각각 1년간 10분간격으로 관측자료의 저장상태 및 이상자료 유무를 확인하고, 조석조화분해 프로그램인 TASK2000(Tidal Analysis Software Kit) Package를 이용하여 2016년, 2017년 낙동강 하굿둑 인접 외해역에서 관측된 조위자료를 각각 조석조화분해한 결과로 관측조위와 예측조위 비교하였고, 관측조위와 예측조위를 뺀 성분인 조석잔차성분을 구했다. 조화분해결과, 낙동강 하굿둑 외해역은 일반적인 연안역의 조석과는 달리 하천수의 유출, 배수갑문의 조작, 연안사주지형에 의한 조석변형 등 매우 복잡하고 불규칙적인 특성인 기상성분(기압, 바람 등)에 의한 교란을 고려한다면 예측정확도가 상당부분 확보되는 것으로 나타났다. 또한 장주기 성분과 비선형 조석성분의 크기를 비교해 볼 때 거의 편차가 없이 나타나 조석조화상수를 이용한 예보 가능성을 확인할 수 있었다. 조위검증은 2016년의 1년치의 조석자료를 이용하여 조화분해된 조화상수 63개를 이용하여 2017년의 조석 예보치를 산정하였으며, 이를 2017년의 낙동강 하굿둑 외해역의 조석관측치와 조석예측치를 1대 1 비교하는 방식으로 검증하였고, 이들의 상관관계를 파악하기 위하여 두 성분에 대하여 Regression Analysis를 수행하여 예측조위와 관측조위 사이에는 Pre=0.9535×Obs+0.396과 같은 관계식이 성립하는 것으로 분석되었다. 또한, 두 성분간의 상관도는 0.9535로 높게 나타났다. 조위예측 프로그램인 TASK2000 Package 중 MARIE를 이용한 조위예측 프로그램의 신뢰도가 매우 높은 것으로 판단되고, 해당년도 조위예측 시에는 가능하면 직전년도의 1년 조석관측자료를 조화분해하고 얻어진 조화상수를 이용하여 조위예측을 실시하면 보다 정확한 자료를 얻을 수 있다.
한강하구 염하수로 주변의 조석 조류 변형과 창 낙조 우세를 분석하기 위해서 4개 정점에서 동기간에 관측한 조류자료와 기 관측된 조석자료를 분석하였다. 조석 및 조류의 변형 정도는 $M_4/M_2$ 진폭비를 분석한 결과 상류로 갈수록 증가하며, 조석의 상대 위상차($2M_2-M_4$)를 계산하면 모든 정점의 값이 $180^{\circ}C$ 이하로 창조 우세를 보여준다. 그러나 조류자료의 통계분석 결과를 보면 조석 조화상수의 상대 위상차 결과와는 다르게 최강 평균 낙조가 창조에 비하여 강하게 나타나며, 정조시각을 이용하여 창조, 낙조 지속시간을 계산하면 낙조 지속시간이 길게 나타난다. 각 조류 관측정점의 주축 방향 유속성분의 상관도를 분석한 결과 인천항 이후 염하수로 북쪽입구까지는 상관도 값이 0.9 이상으로 높게 나타났다. 조류 분석결과에서 보여지는 낙조가 우세하고 낙조 지속시간이 긴 형태의 원인을 분석하기 위해서 조화분해 결과를 재구성하였다. 주 분조($M_2$)와 천해 분조($M_4$)를 결합하면 창조가 우세하고 낙조 지속시간이 긴 전형적인 창조우세 형태의 곡선이 나타난다. 그러나 이 곡선에 조류 성분의 산술 합으로 계산한 비 조류성분(잔차류)의 값을 더하면 낙조가 강해지고 낙조 지속시간이 긴 형태로 나타난다. 즉, 천해분조에 의해서 발생하는 상류방향의 흐름을 극복하는 담수와 하구 비선형 효과에 의해서 생성되는 장주기 조류성분과 같은 낙조방향의 평균적인 흐름이 존재하기 때문에 독특한 낙조심화 현상이 염하수로에서 나타난다.
화옹(남양만) 방조제 건설에 따른 아산만내 조석의 평균적 변화를 알아보기 위하여 평택 및 안흥의 1993년$\sim$2006년 조석자료중 분석가능한 자료를 조화분석을 통하여 각 분조의 진폭및 지각을 구하여 분석한 결과, 아산만 외해에 위치한 안흥의 반일주조의 진폭은 감소 경향을 보이나, 아산만내 평택의 반일주조의 진폭은 증가하는 현상을 보였으며, 특히 화옹방조제 완공 전후 2002년$\sim$2003년 평택 반일주조의 급격한 증가현상을 보였다. 이는 아산만내의 조석변화가 외해와 무관하게 존재함을 의미하며, 화옹방조제 건설과 관련이 있음을 시사한다. 아산만의 조석변화는 조석 진행방향을 체절한 금강하구언의 경우 또는 'choking effect'를 없앤 영산강 하구언의 반일주조 진폭증가와 달리 만내 방조제 건설로 조석진폭 증가현상이 발생할 수 있음을 시사한다. 완공전에 비하여 완공 후 조석변형 척도 $M_4/M_2$ 비율은 증가하고, $M_2$, $M_4$분조의 지각차는 감소하였다. 따라서, 아산만 조석은 화옹방조제 건설이후 조차의 증가와 창조시간 감소로 인한 창조류 강화로 더 많은 퇴적물의 만내 유입을 유도할 수 있다고 생각된다.
본 논문은 스테레오 시각에서 3차원 정보를 얻기 위해 변형된 Census 변환과 적응적 윈도우를 이용한 다해상도 스테레오 영상 정합 방법을 제안하고자 한다. 영역 기반 기법으로 스테레오 영상의 대응점을 찾기 위해 탐색 화소 주변 영역의 기울기를 계산하여 윈도우의 크기 및 모양을 적응적으로 결정하고, 윈도우 영역의 정합 비용 함수는 변형된 Census 변환과 AD 연산 결과의 가중합으로 구한다. 정합 과정에서 계산복잡도를 줄이기 위해 계층적 다해상도 구조를 적용하여 영상 피라미드를 만들고, 정합의 정확성을 향상시키기 위해 정합 영역에 변위 평활성과 같은 제약 조건을 적용하여 변위를 전파하는 방법을 사용한다. 실험을 통해 제안한 방법이 변위 탐색 시간을 감소시킬 뿐만 아니라 정합의 타당성이 보장됨을 확인하고자 한다.
갯벌을 이용하는 대형 및 초대형저서동물의 단기 변화양상(조석 및 주야변화)을 파악하기 위하여 2000년 6월 8일과 9일 양일 간에 걸쳐 변형된 오터트롤을 이용하여 현장조사를 실시하였다. 대형 및 초대형저서동물은 총 60종, 6,309개체, 67,835.46 gWWt이 채집되었다. 조사 결과, 대형 및 초대형저서동물의 분포 패턴은 주야와 조석 주기에 따라 변화하였다. 조석에 따라서는 크게 2개로 양분되어 간조 시기와 만조 시기로 구분되었다. 2개의 조석형태에 따른 생물량의 차이를 보면, 간조 시기$(13^h30',\;16^h30',\;01^h30',\;04^h30')$의 생물량은 만조 시기$(19^h30',\;21^h30',\;10^h30',\;13^h00')$의 그것과 비교하여 상대적으로 높았다. 한편, 주야에 따라서는 크게 3개의 범주로 구분할 수 있었다. 즉, 1)야간에 주로 출현하는 종군(자주새우와 보리새우과의 새우류, 꽃게과의 게류, 볼락과의 어류), 2)주간에 주로 출현하는 종군(참꼴뚜기과의 두족류와 멸치과의 어류), 마지막으로 3)주야에 따른 일정한 분포패턴을 보이지 않는 종군(민태과, 쥐노래미과, 참서대과의 어류, 분지성게과의 성게류) 등이었다. 장봉도 갯벌을 이용하는 대형 및 초대형저서동물의 주야 및 조석 주기에 따른 변화를 조사한 결과, 갯벌을 이용하는 대형 및 초대형저서동물은 주야보다는 조석 주기에 밀접한 연관성을 가지는 것으로 나타났다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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