• Ocean and Polar Research
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• 제40권4호
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• pp.289-297
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• 2018

This study reconstructs past vegetation changes in southeastern Korea over the last 30 thousand years using plant waxes (i.e. long chain n-alkanes) and their carbon isotopic compositions (${\delta}^{13}C_{alk}$) preserved in marine sediment core (KIODP 12-1) retrieved from the East Sea. Here we show changes in vegetation composition in the Korean peninsula in relation to the strength of the East Asian Summer Monsoon. During the Last Glacial Maximum (LGM), when the summer monsoon weakened, precipitation decreased and $C_3$ grassland expanded. After the LGM, the summer monsoon gradually intensified, increasing rainfall, and thus expanding the forestland coverage. Precipitation climaxed from 10 to 6 kyr BP, which includes the Holocene Climate Optimum. The grassland began to expand since 5 kyr BP due to climate warming and drying towards the present. The ${\delta}^{13}C_{alk}$ values may also have been influenced by agricultural activities, which is known to have begun since the late Neolithic (ca. 7.0~3.0 kyr BP). Our results demonstrate how changes in the global climate state influence regional atmospheric circulation and precipitation distribution, and consequently terrestrial plant composition in southeastern Korea.

• Ocean and Polar Research
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• 제43권1호
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• pp.15-30
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• 2021

In this study, using 16 ORA-IP (Ocean Reanalysis Intercomparison Project) data, we investigated spatial and temporal changes of net surface heat flux in the East Asian seas and presented a new ensemble net surface heat flux index. The ensemble net surface heat flux index is produced considering the data distribution and the standard deviation of each ORA-IP. From the correlation analysis with air temperature averaged over the Korean Peninsula, ensemble net heat flux around the Korea Strait shows the highest correlation (0.731) with a 3 month time lag. For the correlation study regarding precipitation over the Korean Peninsula, it also shows significant correlation especially in winter and spring seasons. Similar results are also found in comparison with climate indices (AO, PDO, and NINO3.4), but ensemble net surface heat flux data in winter season reveals the strongest correlation patterns especially with winter temperature and spring precipitation.

• 한국제4기학회지
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• 제16권1호
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• pp.1-16
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• 2002

황해 중앙부 해역에 분포하는 니토대의 공급지와 퇴적작용을 파악할 목적으로 이곳 니질 퇴적물에서 채취한 4개의 시료에서 분석한 화학조성과 기존의 황하, 양자강 및 한반도의 금강 퇴적물 등의 지화학적 자료와 비교하고 퇴적률을 추정하였다. 연구지역 표층 퇴적상의 분포는 사질 퇴적상이 분포하는 동쪽지역, 니토대가 분포하는 서쪽지역, 중앙부지역에 남북방향의 대상분포를 보이는 혼합 퇴적상으로 구분된다. 퇴적물내 탄산염 함량은 2.B~10.5%의 범위를 보이고 사질 퇴적물이 분포하는 동쪽보다 니질 퇴적물이 분포하는 서쪽으로 갈수록 점차 증가하는 경향을 보인다 Pb-210 동위원소를 이용한 연구지역 니질 퇴적물의 퇴적률은 0.21~0.68cm/yr 혹은 0.176~0.714 g/$\textrm{cm}^2$.yr의 범위를 보였다. 황하와 가까운 산둥반도 동쪽 정점 CY96010에서 퇴적률은 0.68cm/yr 혹은 0.714g/$\textrm{cm}^2$. yr의 높은 값을 보이고, 황해 중앙부 해역 정점 CY96008과 CY96002에서 퇴적률은 0.21~0.23cm/yr혹은 0.176~0.220g/$\textrm{cm}^2$. yr로 낮은 값을 보여 황하기원 퇴적물이 황해 중앙부 해역까지 이동되어 퇴적되고 있음을 의미한다. 황해 중앙부 해역 니질 퇴적물의 화학조성 중 Ca, Na, Sr, Ho, La, Tb 및 Ta원소함량과 Ca/Ti비는 양자강 퇴적물보다는 높고, 황하보다는 낮거나 이와 비슷한 함량 변화 경향을 보였고, Fe, Ti, Ni, Co, Cr, Cu, Pb, Sc, Ce, Nd, Sm, Eu, Gd 및 Dy 원소함량은 황하 퇴적물 보다는 높고, 양자강보다는 낮으나 이와 비슷한 함량변화를 보였다. 반면, Mn, K 및 Sr 원소는 금강과 황해 동쪽의 퇴적물보다는 낮으나 이와 비슷한 함유량을 보였고, Zn, Rb, Cd, U, Cs 및 Li 원소는 비교지역 보다 높은 함량치를 보였다. 따라서 황해 중앙부 해역에 분포하는 니질 퇴적물의 공급지는 황하 및 고황하기원 물질이고, 이외에 양자강과 금강으로부터 공급된 물질과 황해 난류수에 의해 운반된 생물기원 물질의 영향도 다소 있는 것으로 해석된다.

• 한국수산과학회지
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• 제31권1호
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• pp.45-55
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• 1998

한반도 동남해역에 있어서 가을철 식물플랑크톤 군집구조 및 1차 생산력의 특성을 조사하였다. 표층 연속관측 시스템에 의해 조사해역은 여러 수괴의 영향을 받고 있는 것으로 나타났으며 3개정점에서 chl a 최대를 보였다. 영일만 부근의 해수특성은 $20\~60m$에서 강한 수온약층이 형성되었으며 저층에는 냉수괴가 존재하였다. 조사해역의 연안역은 비교적 생산력이 높고 상대적 저온$\cdot$저염수가 존재하고 있었으며 외해역은 상대적 고온수의 영향을 받고 있었다. 출현한 식물플랑크톤은 총 133종으로 규조류가 총 107종 (40속, 96종, 2변종, 2품종, 9미동정종), 와편모조류가 총 23종 (10속, 18종, 1품종, 4미동정종), 규질편모조류가 총 3종 (2속, 3종)으로써 구성비율은 규조류가 전체 종수의 $80.5\%$, 와편모조류가 $17.3\%$를 차지하고 있다. $30\%$이상의 높은 우점율이 보인 종류는 Skeletonema costatum 과 Asterienellopsis glacialis 였으며, Leptocylindrus danicus는 모든 관측 line에서 우점하여 조사해역의 대표종이었다. 식물플랑크톤 현존량은 $2.7{\times}10^3\~141.6{\times}10^3\;cells^{\ell-1}$의 범위로 규조류가 양적으로 우세하였고 $20\~30$m 층에서 비교적 높은 분포를 보였다. Chlorophyll a 농도는 정점별, 수층별 변화폭이 컸으며, 표층보다는 30m와 50m 층에서 $1.17\~1.18{\mu}g^{\ell-1}$로 최대를 보였다. 조사해역의 식물플랑크톤 현존량 및 chl a은 수온약층 상부경계에 해당하는 $20\~50m$에서 최대층을 형성하고 있었다. 표층의 1차 생산력은 $0.32\~3.04mgC\;m^{-3}\;hr^{-1}$의 범위이며, 수층의 면적당 일일 1차생산력의 범위는 $263.3\~1085.5 mgC\;m^{-2}\;day^{-1}$로써 연안역이 외해역 보다 높았다. 광합성율의 범위는 $0.76\~8.04mgC\;mgChl\;{\alpha}^{-1}\;hr^{-1}$로써 연안역의 식물플랑크톤이 비교적 낮은 광량에서 광합성이 포화되고 광합성효율도 높은 것으로 나타났다. 조사해역에 있어 식물플랑크톤의 포화광량은 표층광도의 $15\~35\%$인 특성을 보이고 있는데 이는 수온약층의 형성과 함께 수직 혼합층이 상대적으로 얇아지기 때문에 유광층 중층부에서 적응하는 것으로 생각된다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제10권4호
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• pp.204-212
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• 2005

전통적으로 육지로부터 해양으로의 물질 수송은 눈에 보이는 강을 통해서 이루어 진다고 생각했었다. 하지만, 해저 열수 및 대기를 통한 물질 유입도 상당한 부분을 차지한다는 것이 지난 수십 년 동안 밝혀졌다. 최근에는 해저를 통한 지하수 유출이 물질 수송에 있어 강물 못지 않는 중요한 역할을 한다는 것이 밝혀지고 있다. 특히, 한반도 주변에서의 연구 결과, 해저 지하수 유출이 다른 지역에 비해 더 중요한 해양학적 역할을 한다는 것이 밝혀졌으며, 그 몇 가지 예는 다음과 같다. 남해의 여러 내만 해역에서는 연안의 오염된 지하수가 유출되면서, 과잉의 영양염류가 공급되어 적조 등의 생태계 변화에 큰 영향을 미친다. 암석의 공극률이 큰 제주도에서는 해저 지하수의 흐름이 전세계적으로 아주 높은 범주에 속해, 지하수의 오염이 적어도 연안 생태계 및 부영양화에 결정적 역할을 한다. 황해에서는 전 해양으로 유출되는 지하수 및 지하수에 의한 영양염류 유출량이 황해로 흐르는 양자강 등의 큰 강 못지않게 중요한 역할을 한다. 동해는 해양 퇴적물의 투수성이 높고 단층대가 발달해 있어, 여름철 지하수 유출량이 일반 대륙연안에 비해 아주 크다. 한편, 하구둑이 건설되어 있는 낙동강 하구역에서 댐 안쪽 담수와 바깥쪽 해수 사이의 수위차에 의해, 강물의 방류량이 적고 댐의 수위가 높은 경우 해저 지하수의 유출이 훨씬 더 높게 나타났다. 여태까지 밝혀진 자료를 토대로 볼 때, 해저 지하수 유출은 한반도 주변에서 육상 오염물질을 해양으로 수송하는 가장 중요한 통로 중의 하나이며, 갯벌 생태계, 적조, 산호 생태계, 및 연안 오염에 결정적으로 영향을 미칠 것으로 판단된다. 따라서, 해저 지하수 유출을 고려한 연안 오염 부하량 측정, 샨사댐의 영향 예측, 적조 및 부영양화 원인 규명 등의 연안 환경 정책 수립이 시급하다.

• 한국수산과학회지
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• 제28권4호
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• pp.475-488
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• 1995

한반도 남서연안에 위치한 득량만에서 1992년 7월부터 1993년 3월까지 계절별로 염분과 영양염류의 농도를 측정하여 득량만 표층수중 영양염류의 시공간적 변화특성과 기초생산 제한인자의 계절변화에 대해 고찰하였다. 염분의 평균농도는 추계에 가장 낮고 춘계에 가장 높았으며, 용존무기질소는 동계에 가장 높고 하계에 가장 낮았다. 그러나, 인산염과 규산염은 하계에 가장 높았으나, 최소 값은 인산염의 경우 추계와 동계에, 규산염은 추계에 나타났다. 계절별로 다소의 차이는 있으나, 염분은 만 입구 쪽에서 북쪽으로 갈수록 점차 낮아지는 경향을 보이며, 득량도 서쪽이 동쪽 보다 다소 낮았다. 용존무기질소는 하계의 경우 거의 고갈된 농도를 보이나, 나머지 계절에는 고염수가 존재하고 있는 만의 입구 쪽 정점들에서 상대적으로 높고 만의 안쪽에서는 거의 고갈된 농도를 보인다. 인산염은 하계의 경우 염분과 상반된 분포를 보이며, 춘계의 경우 만 입구 쪽 정점들에서 상대적으로 높은 농도를 나타내는 것을 제외하면 추계와 동계에는 거의 고갈된 농도를 보인다. 규산염은 하계의 경우 염분과 상반된 분포를 보이나, 나머지 계절에는 염분과 유사한 분포양상을 보인다. 용존무기질소는 하계의 경우만의 전 해역에서 생물생산의 제한인자로 작용하고 있으나, 나머지 계절에는 만의 안쪽 해역에서만 제한인자로 작용하고 있다고 생각된다. 인산염은 추계와 동계에는 전 해역에서 생물생산을 제한하고 있으나, 춘계의 경우는 만의 안쪽 해역에서만 제한인자로 작용하고 있다고 생각된다. 규산염의 경우는 담수의 공급량이 작은 동계와 춘계에 만의 안쪽 해역에서 규조류의 생산을 제한하고 있다고 생각된다. 인산염과 규산염은 하계의 경우 염분과 부(-)의 상관성을 나타내는 것으로 보아 주로 담수의 유입에 의해 만내로 공급되고 있다. 그러나, 나머지 계절에는 용존무기질소와 규산염의 농도가 염분과 정의 상관성을 나타내는 것으로 보아 용존무기질소 및 규산염 농도가 비교적 높은 외해수가 만내로 유입되고 있음을 의미한다.

• 한국수산과학회지
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• 제34권4호
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• pp.340-347
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• 2001

한반도 남해안의 고성만과 강진만에 대한 입자유기물질 양과 현탁물식자를 위한 먹이로서의 질의 월별변동을 밝히기 위하여 부유입자물질의 원소 및 생화학 조성에 대한 현장조사를 1999년7월부터 2000년 8월까지 실시하였다. 두 해역의 총 부유입자물질은 해역간에 유사한 농도 분포로 뚜렷한 월별 변동 양식을 나타내지 않았다. 그러나 이들 생물군의 잠재 먹이원인 입자유기물질 조성성분들은 두 해역 모두 여름철에 뚜렷이 높은 농도를 보이는 계절 변동성을 나타내었다. 한편, 입자유기물질의 원소나 생화학 조성 성분의 높은 농도가 나타나는 시기는 chlorophyll a와 잘 일치하여 식물플랑크톤 생산이 입자유기물질의 중요한 조절자라는 것을 가리킨다. 그러나, chlorophyll a와 입자유기물질 조성성분(입자 단백질, 탄수화물 및 지질)들 사이에 유의한 상관관계는 나타나지 않았고, 이들 생화학 성분들 간에도 높은 상관성은 발견되지 않았다 이와 같은 결과들은 식물플랑크톤 생물량이 낮은 시기에 연구 해역들의 입자유기물질에 대한 또 다른 과정들에 의한 기여가 있다는 것을 시사하였는데, 가을에서 봄철사이에 높은 C:Chl a, C:N 비 및 입자 탄수화물의 높은 농도 등은 입자유기물질의 생화학성분 농도가 표층 퇴적물 재부유나 양식생물의 배설과 같은 과정들에 의해 영향을 받고 있다는 것을 나타낸다. 본 조사해역에서 입자유기물질 중 생화학 성분들의 합으로 나타낸 먹이물질은 그것들의 에너지 값과 함께 가을부터 봄철사이에는 다소 높은 농도가 관찰되었지만, 가장 높은 농도는 여름철에 나타났다. 총 부 유입자물질 중 먹이물질이 차지하는 비율로서 표시한 먹이지수는 대체로 $6\%$를 넘지 않는 수준으로 입자유기물질의 영양상태에 있어서 다소 낮은 질을 나타내는 것으로 평가되었다. 본 연구 결과는 식물플랑크톤 변동과 함께 입자유기물질의 먹이물질과 먹이지수 변동을 동시에 측정함으로서 현탁물 섭식자 생물군의 성장과 비만 및 생리생태를 이해하기 위한 자연의 먹이환경으로서 입자유기물질 농도나 질을 더욱 효과적으로 나타낼 수 있다는 것을 보인다.

• 한국제4기학회지
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• 제20권1호
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• pp.9-27
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• 2006

이 연구는 동아시아 (중국, 한국, 그리고 일본) 여름몬순과 그 변동성을 MME (multi-model ensemble)을 이용하여 IPCC AR4 (Intergovernmental Panel on Climate Change Fourth Assessment Report) 실험의22개 접합 기후모델 결과 자료로 분석하였다. 결과자료들은 사용 가능한 모든 모델의 평균값을 이용하였다. 여름 몬순 기간 동안 최대 강수를 가지는 연주기는 모델에 의해 모의되었으나 장마(Meiyu-Changma-Baiu) 강수밴드의 이동(북쪽)과 연관되어 7월에 나타나는 최소값은 모의하지 못했다. MME 강수 패턴은 북태평양아열대 고기압과 장마전선대의 위치와 연관된 강수의 공간적 분포를 잘 나타내었다. 그러나 중국, 한반도, 그리고 일본의 동해와 인근 해역의 강수는 과소 예측되었다. 마지막으로 $CO_2$ 농도 배증시나리오의 복사 강제에 대한 미래예측을 분석하였다. MME는 $CO_2$ 농도가 배증될 때 동아시아지역에서 강수는 평균 7.8%로 나타났고, $5{\sim}10%$의 변화폭을 보였다. 그러나 이러한 강수의 증가는 통계적으로 한반도와 일본, 그리고 인근 북중국 지역에서만 중요한 의미를 가진다. 강수 예측에서 나타난 변화는 아열대 고기압의 강도 변화에 비례하는 것으로 나타났다. 그리고 봄에서 초가을까지 여름 몬순의 지속기간이 길어짐을 확인하였다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제37권5_2호
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• pp.1307-1315
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• 2021

매년 여름철 양자강에서 유출되는 저염분수는 동중국해 뿐만 아니라 제주도 주변 해역의 염분 변화에 큰 영향을 미치며 때때로 그 영향은 한반도 연안에 국한되지 않고 대한해협을 통과하여 동해 외해 까지 확장되기도 한다. 한반도 주변으로 확장된 양자강 유출수는 해양 물리 및 생태학적으로 많은 영향을 끼치며 어업 및 양식업에 큰 피해를 유발하기도 한다. 그러나 현장조사의 한계점 때문에 동중국해에서 확산되는 저염분수를 지속적으로 관측하기에는 현실적으로 어려움이 있다. 이러한 이유로 양자강 유출수의 확산을 실시간으로 모니터링하기 위해 인공위성을 활용한 표층 염분 산출 연구가 많이 진행되어 왔다. 본 연구에서는 시간 및 공간 해상도가 상대적으로 좋은 GOCI(Geostationary Ocean Color Imager)를 활용한 동중국해 표층 염분 산출 알고리즘을 개발하였다. 알고리즘 개발을 위해 기계학습 기법 중 하나인 MPNN(Multilayer Perceptron Neural Network)을 이용하였으며, 출력층에는 SMAP(Soil Moisture Active Passive) 위성의 표층 염분 자료를 활용하였다. 이전 연구에서 2016년 자료를 이용한 표층 염분 산출 알고리즘이 개발되었으나 본 연구에서는 연구 기간을 2015년 부터 2020년까지로 확장하여 알고리즘 성능을 개선하였다. 2011년부터 2019년까지 동중국해에서 관측된 국립수산과학원의 정선조사자료를 이용하여 알고리즘 성능을 검증한 결과로 R²는 0.61과 RMSE는 1.08 psu로 나타났다. 본 연구는 GOCI를 이용한 동중국해 표층 염분 모니터링 알고리즘 개발을 위해 수행되었으며, 향후 GOCI-II의 표층 염분 산출 알고리즘 개발에 많은 기여를 할 것으로 기대된다.

• 한국지구과학회지
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• 제39권6호
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• pp.555-567
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• 2018

본 연구에서는 서해 연안에서의 실측-위성 해수면온도 차이를 규명하고 그 특성을 분석하기 위해 GCOM-W1/AMSR2 마이크로파 해수면온도 자료와 서해 연안에 위치한 덕적도, 칠발도, 외연도 해양기상 부이의 실측 수온 자료를 활용하여 2012년 7월부터 2017년 12월까지 총 6,457개의 일치점 자료를 생산하였다. 5년 이상의 덕적도, 칠발도, 외연도 해양 부이 수온 자료와 AMSR2 해수면온도를 비교하여 정확도를 제시하였다. 마이크로파 위성 해수면온도와 현장 관측 부이 해수면온도 간의 차이는 풍속과 수온 등 환경 요인에 대한 의존성을 가지는 것으로 나타났다. 낮시간 풍속이 약할 때 ($<6ms^{-1}$) AMSR2 해수면온도는 실측 해수면온도보다 높게 산출되며, 밤시간에 대해서는 풍속이 커질수록 양의 편차가 증가함을 밝혔다. 또한 AMSR2 해수면온도와 실측 해양부이 수온 간의 차이가 증가하는 경향은 낮은 온도에서 마이크로파 센서의 민감도의 저하와 육지에 의한 자료오염과 관련이 있는 것으로 나타났다. 실측-위성 해수면온도 차이를 월별로 도시해본 결과, 마이크로파 위성 해수면온도의 편차는 강한 바람이 부는 겨울철에 가장 커진다고 알려져 있던 기존의 경향성과는 달리 덕적도, 칠발도 부이에서는 여름철 가장 큰 해수면온도 편차값이 나타났다. 이러한 차이는 부이의 위치에 따른 조석 혼합의 공간적 차등에 기인한 것으로 사료된다. 본 연구는 인공위성 합성장에 기여도가 높은 마이크로파 위성 해수면온도를 사용할 때 한반도 서해안에서 발생할 수 있는 문제점과 제한점을 제시하였다.