• 한국환경과학회지
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• 제6권5호
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• pp.541-550
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• 1997

해양의 몇몇 정점에서 관측된 유속자료로부터 속도 유선함수를 최소자승 회귀분석법을 응용하여 산출하였다. 유선함수는 삼각함수의 합으로 표현되며 이들 함수의 상수들은 2차원 유속장의 비발산 부분을 최소화하여 구하였다. 위의 방법은 기존의 방법들이 요구하는 관측치의 보강이 필요치 않으며 관측 및 흐름장의 발산에 기인하는 오차를 계산할 수 있는 장점이 있다. 연안역의 복잡한 해안경계 문제를 쉽게 표현하기 위하여 연안을 경계로 하는 곡선직교좌표를 도입하여 유선함수를 구하였다. 텍사스-루이지아나 대륙붕 순환 및 수송 연구(LATEX)를 위하여 31개 정점에서 관측된 해류계자료를 이용 텍사스-루이지아나 대륙붕상의 속도유선함수를 성공적으로 산출하였다. 위의 해역에서 유선함수 산출오차는 비교적 적게 나타나 유선함수가 표층 유속장을 잘 나타냄을 알 수 있다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2003년도 춘계종합학술대회
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• pp.641-644
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• 2003

복수위성자료 신호처리기법을 사용해서 남인도양지역을 중심으로 한 해수면변화와 사행(meandering)을 연구하였다. 해수면변화는 아프리카 남부(46$^{\circ}$E)에서 크호제트 대지(Crozet basin) 의 35$^{\circ}$~46$^{\circ}$S대를 걸쳐서 암스테르담-케르겔른 경로(Amsterdam-Kerguelen Passage)까지 확장된다. 이때 가장 강한 해수면변화(20~30cm)가 2개의 좁은 지역에서 발생하는데, 하나는 경도 49$^{\circ}$~57$^{\circ}$E(약 700Km) 및 위도 38$^{\circ}$~42$^{\circ}$S(약 450km)나타났고 그리고 나머지 하나는 경도 58$^{\circ}$~64$^{\circ}$E(약 450Km) 및 위도 42$^{\circ}$~44$^{\circ}$S(약 200km)에서 각각 나타났다. 이것은 해저지형과 관련된 강한 와동류의 형성 때문이다. 전체적으로 볼 때 와동류 발생지역은 아규라스반류(Agulhas Return Current) 및 남극순환해류(Antarctic Circumpolar Current)와 관련하여 강한 흐름이 형성되는 지역에서 발생했다. 그리고 복수위성자료는 단수위성자료에 비해서 만족스럽게 표층순환과 해수면변동 특성을 잘 나타내었다.

• 한국수산과학회지
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• 제20권1호
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• pp.69-78
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• 1987

인간생활에 의하여 발생되는 유기폐수 및 폐기물로 인한 연안오염을 저감시키고, 분해부산물로 생성되는 무기영양염을 이용하여 해역의 생산력을 높일 수 있도록 이들을 해류소통이 원활하고 수심깊은 외해에 투기할 경우 투기가능량을 산출하기 위하여 1986년 하계 3개월동안 동해남부해역을 대상으로 관측 및 실험을 행하였다. 허용농도산출은 Streeter-Phelps의 model을 이용하였으며 이 model의 인자인 산소소모속도당수는 산소소모법으로 구하였고, 산소교환계수는 폐쇄계 model을 적용하여 현장관측을 통해 산출하였다. 표층에서 각 수심까지의 산소소모속도상수는 $0.177\times0.313/day$였으며 산소교환계수는 $0.025\~0.364/day$이었다. 이들 인자를 이용하여 해역의 용존산소를 5mg/l 이상으로 유지할 수 있는 투기가능량은 $42.29\~434.25g\;BOD/m^2$의 범위였으며 결과는 혼합 수심에 크게 의존됨을 고찰할 수 있었다.

• 한국해양학회지
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• 제28권4호
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• pp.292-304
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• 1993

세밀한 격자망과 정교한 개방경계 조건을 적용하고 실측 수온 염분치를 직접표층 에 적용하여 동해순환을 수치 모델화 하였다. 동해의 특징적인 현상들이 성공적으로 재현되었으며 특히 북한 한류와 동한난류가 더욱 뚜렷하여 졌다. 특기할 만한 사실로 는 울릉난수괴와 중층 저염분수가 재현되었다는 것이다. 전자는 동한난류의 바깥쪽에 서 국지적으로 생성된 시계방향의 재순환류와 연관되어 있고 후자는 동해 북, 북서 연 안역에서 침강으로 형성되어 강한 중층해류에 의해 연안을 따라 남족으로 이동된다. 모델에서는 또한 일본 연안류가 강한 계절변화를 보여서 겨울에는 순압, 여름에는 경 압구조를 나타냄을 보였으며 이 때 여름에 나타나는 강한 중층 반류가 흥미롭다. 모델 에서는 또한 동해 순환의 거시적 특징을 지워 주는데 북쪽의 반시계 방향 순환역과 남 쪽의 시계방향 순환역이 그것이다. 이들은 동해에서 국지적인 순환역학의 중요성을 시 사한다. 그러나 본 모델에서는 동한난류의 이안점이 실제보다 북쪽에 치우쳐서 나타나 는 것을 완전히 해결하지는 못하였다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제2권1호
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• pp.14-20
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• 1997

동해 남서대륙붕은 부산에서 포항까지 내대륙붕에 니질퇴적물이 띠형태로 형성되어있다. 이 지역은 분급도가 대체적으로 불량한 니질퇴적물로 구성되어있다. 연구지역의 물리적, 지질적 그리고 지형학적인 차이는 아마도 살아있는 유공충의 분포에 영향을 미치리라 생각된다. 동해 남서니질퇴적물의 환경기준선을 설정하기 위하여 총 17개의 정점에서 45종의 살아있는 저서성유공충을 이용하여 검증을 해보았다. 살아있는 저서성유공충의 집괴분석은 5개의 서식지로 구분되었다. 이러한 서식지는 각 서식지의 모든 정점에서 나타나는 종에 의하여 각각이 뚜렷하게 구별되고 있다. 각 서식지를 구성하는 종들은 해류, 수심, 영양염 그리고 해저퇴적물의 특정이 서로 연관되어 형성된 것으로 보인다.

• 한국항해항만학회지
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• 제26권2호
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• pp.221-226
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• 2002

표류지점 추정 모델의 환경 입력자료를 확보하기 위해 부산항 연근해에서 표류실험을 실시하였다. 실험에는 크기가 다른 4척의 선박(10, 20, 50, 90톤급)이 사용되었다. 그중 50톤급 선박에는 해류, 바람, 위치를 자동적으로 기록하는 계기들을 장착하였고, 나머지 선박들에서는 분산각 추정 연구를 위해 위치자료만 기록하였다. 각 선박들의 위치는 DGPS와 자동위치발신기(APRS)를 사용하여 기록하였다. 실험은 풍속 2~10m/s, 유속 0.5~1.5m/s의 환경에서 행하여졌으며, leeway는 선박 표류속도에서 표층의 유속성분을 제거하여 구하였다. 50톤급 선박의 leeway rate는 풍속의 약 3.6%인 것으로 분석되었으며, leeway 방정식은 $U_L$ =0.042W -0.034로 표현되었고 leeway angle은 $-30^{\circ}$~$40^{\circ}$의 범위였다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제19권4호
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• pp.271-276
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• 2003

복합위성자료 신호처리기법을 사용해서 남인도양 지역을 중심으로 한 해수면변화와 사행 (meandering)을 연구하였다. 해수면변화는 아프리카 남부(46$^{\circ}$E)에서 크호제트 대지(Crozet basin)의 35$^{\circ}$~46$^{\circ}$S대를 걸쳐서 암스테르담-케르겔른 경로(Amsterdam-Kerguelen Passage)까지 확장된다. 이때 가장 강한 해수면변화(20~30cm)가 2개의 좁은 지역에서 발생하는데, 하나는 경도 49$^{\circ}$~57$^{\circ}$E(약 700Km) 및 위도 38$^{\circ}$~42$^{\circ}$S(약 450Km)나타났고 그리고 나머지 하나는 경도 58$^{\circ}$~64$^{\circ}$E(약 450Km) 및 위도 42$^{\circ}$~44$^{\circ}$S(약 200Km)에서 각각 나타났다. 이것은 해저지형과 관련된 강한 와동류의 형성 때문이다. 와동류 발생지역은 아규라스반류(Agulhas Return Current) 및 남극순환해류(Antarctic Circumpolar Current)와 관련하여 강한 흐름이 형성되는 지역에서 발생했다. 이때 복합위성자료(Topex/Poseidon, ERS1)는 표층순환과 해수면변동 특성을 잘 나타내었다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제5권3호
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• pp.224-232
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• 2000

춘계 황해에서 해수의 물리적 특성과 연관된 영양염 분포양상을 파악하기 위해 1996년 4월에 한국과 중국연안을 포함하는 황해내 약 40정점에서 수온, 염분, 무기영양염류 및 엽록소-${\alpha}$(Chl-${\alpha}$)의 분포양상을 조사하였다. 춘계의 조사해역내 수괴는 연안수, 황해난류수, 양자강희석수로 분류되었으며 수괴들은 수직적인 혼합이 잘 이루어진 동계의 특성을 나타내 저층에서 표층으로의 영양염 공급이 원활히 일어나는 것으로 나타났다. 표층으로의 영양염 공급과 호전된 광조건으로 야기된 식물플랑크톤 대증식은 표층수에서 영양염을 고갈시켜 영양염의 수직적인 농도구매를 형성하였다. 춘계에는 양자강희석수의 세력약화로 고온,고염의 황해난류수가 황해 중앙해역으로 유입되어 황해 중앙해역의 저층에 존재하는 낮은 영양염 농도(정점 D9, 질산염: <2 ${\mu}$M, 인산염: <0.3 ${\mu}$M)에 영향을 미치고 있었으며, 중국 및 한국연안의 높은 영양염농도는 하천의 유입과 조석에 의한 수직혼합의 영향으로 높은 영양염 농도를 나타내는 연안수의 분포와 연관되어 있었다. 지역적인 조석전선의 형성(정점 D6)은 영양염의 이동을 제한하여 수평적인 영양염 분포에 영향을 미치는 한편, 전선수역의 높은 식물플랑크톤의 생체량(Chl-${\alpha}$=12.38 ${\mu}$gL$^{-1}$)은 표층수에서 영양염을 고갈시켰다. 결론적으로 춘계 황해는: (1)광역적으로는 영양염의 농도가 낮은 황해난류수의 유입과 영양염 농도가 높은 한국 및 중국연안의 연안수의 분포에 의해 영향을 받으며 (2) 지역적으로는 수직적인 수괴의 혼합, 식물플랑크톤의 서식분포, 그리고 조석전선이 영양염 분포에 영향을 미치고 있었다.$^{-1}$ Sv$^{-1}$)는 대한해협 (9.72${\times}$10$^{10}$ mol yr$^{-1}$ Sv$^{-1}$)보다 약 1.2배, 동중국해에서 쿠로시오에 의한 수송량(18.55${\times}$10$^{10}$ ton yr$^{-1}$ Sv$^{-1}$)에 비해서는 2/3 수준으로 높다. 결론적으로 풍부한 화학물질들을 함유한 제주해류는 남해 및 동해의 생지화학적 과정들에 있어 상당히 중요함을 시사한다.다. 수조 상층수 중 Cu, Cd, As 농도는 모든 FW, SW수조에서 시간이 지남에 따라 일관성 있게 감소하였고, 제거속도는 Cu가 다른 원소에 비해 빨랐다. 제거속도는 FW 3개 수조 중 FW5&6에서 세 원소 모두 가장 느렸고, SW 3개 수조 중에서는 SW1&2에서 가장 빨랐다. SW와 FW간 제거속도 차이는 세 원소 모두 명확치 않았다 Cr은 FW에서 전반적으로 감소하는 경향을 보였지만 SW에서는 실험 초기에 감소하다 24시간 이후에는 증가 후 일정한 양상을 보였다. Pb은 FW에서 전반적으로 감소했지만 SW에서는 초기에 급격히 증가 후 다시 급격히 감소하는 양상을 보였다 Pb 또한 Cu, Cd, As와 마찬가지로 SW1&2에서 제거속도가 가장 빠르게 나타났다. FW 상층수 중 Hg는 시간에 따라 급격히 감소했고, 제거속도는 Fw5&6에서 가장 느렸다. 이러한 결과에 근거할 때 벼가 자라고 있고 이분해성 유기물이 풍부한 FW1&2, FW3&4 토양과 상층수에서는 유기물의 분해 활동이 활발하였지만, 벼가 경작되지 않는 FW5&6과 SW 에서는 유기물이 상대적으로 결핍되어 유기물의 분해활동이 적었을 것으로 판단된다. 한편,

• 대기
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• 제31권2호
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• pp.229-240
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• 2021

본 연구에서는 기상청에서 2018년부터 운영 중인 전지구 해양자료동화시스템 GODAPS에 대하여 소개하였으며, 2015년 2월부터 2016년 1월까지 일년간의 실험 수행을 통한 결과를 분석하여 이 시스템의 특성을 살펴보았다. GODAPS는 크게 해양-해빙 모델과 3차원 변분법 기반의 자료동화 시스템으로 구성되어 있고, 전지구적으로 수집된 현장 및 위성 관측자료를 자료동화하여 매일 1회 분석장과 예측장을 생산한다. 이때 해수면온도, 수온과 염분 프로파일, 해수면고도 변이, 그리고 해빙농도 관측자료를 자료동화한다. 분석증분 및 배경장/분석장으로부터의 관측증분에 대한 분석, 자료동화를 적용하지 않은 실험과의 비교 등을 통해 GODAPS 자료동화 결과를 비교검증하였다. 자료동화는 관측자료들을 효과적으로 활용하고 있었으며, 전지구 규모에서 편차를 줄인 분석장과 예측장을 생산하고 있는 것으로 나타났다. 이외에도, 변동성이 강한 중위도 해역의 쿠로시오와 걸프만 해류의 중규모 현상을 재현하는데 있어서도 결정적인 영향을 미치는 것으로 확인하였다. 해양초기장을 향상시키기 위해서는 모델과 자료동화 기술의 개발과 더불어, 다양한 관측자료를 활용하는 것이 중요하다. 하지만, 현업에서 활용할 수 있는 해양관측자료는 한계가 있으며, 따라서 가용한 자료를 자료동화 과정에 포함시키는 노력이 요구된다. 수온에 비해 염분의 경우 상대적으로 관측자료가 부족한데, 최근에는 SMAP (Soil Moisture Active Passive) 등 인공위성을 활용한 표층 염분자료가 제공되고 있으며, 기상청에서도 자료동화 과정에 독립적인 위성 염분자료를 활용한 분석장 검증 및 자료동화에 직접적용하는 연구를 추진하고 있다. 특히, 표층 염분의 자료동화를 통해 열대해역의 혼합층 깊이가 개선되고, 결과적으로 기후예측성을 향상시키는 연구결과(Hackert et al., 2020) 등을 고려할 때, 향후 위성관측 표층염분의 자료동화는 기후예측 분야에 있어서 점차 중요해질 것으로 판단된다. 본 연구의 실험결과에서도 GODAPS의 염분 관측증분 오차가 표층에서 상대적으로 크게 나타나고 있어, 해양초기장의 정확성을 높이고 나아가 기후예측성을 높이는데 위성 염분자료가 효과적으로 사용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제13권1호
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• pp.27-41
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• 2008

2004년 봄철 제주해협과 동중국해 북부해역에서 식물플랑크톤의 군집 분포 특성과 해양 환경 요인의 관계를 파악하기 위해, 해양관측과 함께 HPLC를 이용한 식물플랑크톤 군집 조성과 flow cytometry를 이용한 초미소플랑크톤의 조성과 풍도를 조사하였다. 제주해협의 수온 염분 관측결과, 제주도 북부연안에 서쪽에서 동진하는 고온 고염 대마난류수와 제주해협의 표층 중앙부에 저염의 중국대륙연안수, 그리고 남해안 연안에 황해저층 냉수의 존재를 확인하였다. 제주도 연안에서 북쪽으로 약 20 km 떨어진 해역의 표층에 15 km 너비의 저염수(<33 psu)가 20 m 수심까지 분포하였고, 남북 방향으로 고온 고염수가 저온 저염수와 전선을 이루고 있었다. 동중국해 북부해역에서도 중국대륙연안수의 영향을 받은 저염수가 수심 20 m 표층에 존재하였고, 저층에는 약 33.5 psu 이상의 고염의 해수가 분포하고 있었다. Chl a는 $0.06{\sim}3.07\;{\mu}g/L$로, 중국대륙연안수의 영향을 받은 저염 수괴가 분포한 해역에서 매우 높아 봄철 증식이 있었음을 알 수 있었고, Chl a 최대층은 수심 25 m 부근의 수온약층 또는 하부에 존재하였다. 식물 플랑크톤 군집의 우점 분류군은 dinoflagellate, diatom과 prymnesiophyte, 소수 분류군은 chlorophyte, chrysophyte, cryptophyte, prasinophyte와 cyanophyte로 다양하게 이루어져 있었다. 제주해협과 동중국해 북부해역의 저염한(<33 psu) 표층수에 cyanophyte(Zea)와 prymnesiophyte (Hex-fuco)+chrysophyte (But-fuco)가 분포하고, 그 아래 수심 30 m까지 전선역에서 dinoflagellate의 지시색소인 peridinin이 최고 $1.0\;{\mu}g/L$ 이상의 농도로 Chl a 최대층에서 검출되어, 전체 식물플랑크톤의 생물량을 결정하는 주요종임을 확인하였다. 이로써 제주해협 및 동중국해 북부해역에서 2004년 5월에 dinoflagellate에 의한 적조의 발생이 확인되었다. 초미소플랑크톤 중 Synechococcus와 picoeukaryote의 풍도는 각각 $0.2{\sim}9.5{\times}10^4\;cells/mL$와 $0.43{\sim}4.3{\times}10^4\;cells/mL$로 매우 높게 측정되었으며, Prochlorococcus는 검출되지 않아 조사 해역이 쿠로시오 해류의 영향권에서 벗어나 있음을 알 수 있었다. 제주해협에서 picoeukaryote의 풍도는 쿠로시오 해수에 비해 약 $5{\sim}10$배 이상 높았고, Chl b (Pras+Viola)뿐 아니라 수온, 염분과 높은 양의 상관관계를 보여 picoeukaryote의 대부분이 prasinophyte로 이루어졌고, 고온 고염수의 기원을 가진 것을 알 수 있었다. 전체 Chl a 농도는 수온과 염분 모두 강한 음의 상관성을 보여, 제주해협 및 동중국해 북부해역의 일차생산과 식물플랑크톤의 생물량은 대부분 중국대륙연안수에 의한 영양염 공급에 크게 의존하고 있다고 판단된다.