한반도 서해 중부역에 위치한 금강 수계는 국내 4대강의 하나로서 발원지인 전라북도 진안에서 군산하구까지 총 유로연장이 약400km에 달하며, 집수면적은 9880$\textrm{km}^2$으로 담수유출량은 6.4$\times$$10^{9}$ton/year에 이른다. 1988년에 농업용수와 공업용수의 안정적 확보를 목적으로 전라북도 옥구군 성산면 성덕리와 충청남도 서천군 마서면 도산리를 연결하는 총 1,841m길이의 금강하구둑이 건설되었고, 1994년 8월 하구언 갑문이 반 영구적으로 폐쇄됨에 따라 하구해역의 환경변화가 크게 나타날 것으로 예상되었다. (중략)
최근 서해안을 중심으로 한 한반도 주변해역에서 하계에 해파리류가 급증하면서 연안어장 및 생태계에 심각한 영향을 미치고 있는 실정이다. 우리나라 연안에서 우점하는 물해파리(Moon jellyfish: Aurelia aurita)는 전세계적으로 분포하는 종이며, 인체에 해를 미치는 유해한 종은 아니나 멸치와 같은 소형어류의 어장에 막대한 영향을 미치고 있는 실정이다. 물해파리는 소형일 때는 동물플랑크톤 중 요각류나 소형 갑각류를 먹다가 성장하면서 소형어류를 먹는 것으로 밝혀져있다( Purcell, 1985; sullivan et al., 1994). (중략)
지구 표면에 대한 정보는 기상 및 대기 역학의 이해나 인간을 포함한 동물에 큰 영향을 미치는 극한 열현상에 대응함에 있어서 핵심적인 지구 물리량이다. 지구 영역에 대한 온도를 추정하기 위하여 위성에 탑재된 열적외 센서가 널리 활용되어 왔는데, 정밀한 활용을 위해서는 온도 추정 과정의 불확도에 대한 이해가 선행되어야 한다. 하지만 온도추정 불확도에 영향을 미치는 많은 요소 중에서 한반도 주변의 환경 하에서의 온도추정 알고리즘의 불확도 산정에 대한 연구는 미미하였다. 본 연구에서는 한반도 주변의 대기 및 해양 조건하에서 범용성이 높은 single-channel 알고리즘의 불확도를 추정하는 연구를 수행하였다. 알고리즘의 입력자료로 필요한 재분석자료(reanalysis)의 영향성을 평가하기 위하여 두 가지의 재분석자료, 즉 fifth generation of European Centre for Medium-Range Weather Forecasts reanalysis of the global climate and weather (ERA5)와 Modern-Era Retrospective analysis for Research and Applications-2 (MERRA-2)를 사용하였고, 복사전달모델은 MODerate resolution atmospheric TRANsmission (MODTRAN)을 사용하였다. MODTRAN 모의와 온도 추정 정확도 검증에 사용되는 현장 관측 수온은 한반도 인근 해역에 위치한 해양 기상 부이(buoy)로부터 획득했다. 실험 결과, 알고리즘 불확도는 대기 수증기량에 따라서 선형에 가깝게 증가하는 것을 확인하였고, 가장 건조한 조건에서는 약 0.35K 그리고 평균적으로 0.45K 가량의 불확도가 발생함을 확인하였다. 이러한 결과는 재분석자료의 종류에 상관없이 유사하게 도출되어 알고리즘이 가지는 순수한 불확도라고 추정할 수 있었다.
해수 중 용존영양염은 지구온난화의 주요 원인인 대기 중 이산화탄소 조절에 관여하는 해양의 역할을 이해하기 위한 핵심변수이다. 우리나라에서는 한반도 주변 해역의 해양환경 변화를 지속적으로 감시하기 위해 국가기관의 정기적인 관측과 다양한 연구과제수행을 통해 용존영양염 자료가 수집되고 있다. 이들 자료의 활용도를 높이기 위해 각 기관들의 자료를 통합하는 관할 해역 해양정보 공동활용시스템(Jurisdictional Ocean Information Sharing System, JOISS)이 구축되었다. 본 연구에서는 JOISS 용존영양염 자료에 대해 한반도 주변해역의 용존영양염 지역 농도 범위와 용존영양염과 다른 해양학적인 특성 및 용존영양염 성분들간의 상호관계를 이용한 일차 품질관리를 수행 하였다. 지역 농도 범위와 일차품질관리를 통합한 품질관리 표식을 제공함으로써 자료의 신뢰도를 향상하여 JOISS 용존영양염 자료의 활용도 증가에 기여하고자 하였다. 또한 JOISS 용존영양염 자료의 국제적인 상호비교성 향상에 필수적인 이차품질관리 방법을 제안하였다.
해저지하수 유출은 최근 전 지구적인 혹은 지역적인 규모에서 육상의 담수, 영양염류 및 다른 용존 화학원소들을 해양으로 공급하는 중요한 역할을 담당하는 것으로 밝혀지고 있다. 특히, 해저를 통한 육상 담지하수의 해양으로의 유출은 해양환경학적 측면뿐만 아니라 미래 수자원 확보측면에서 매우 중요한 의미를 가진다. 일반적으로 해저를 통한 담지하수 유출은 전 세계 연안해역에서 일어나고 있으며, 그 양은 지역 또는 측정 방법에 따라 강물 유출량의 0.01-17% 범위인 것으로 보고되고 있다. 본 연구에서 조사 및 계산된 한반도 주변 해저 담지하수의 유출량은 제주도, 영일만, 마산만, 여자만 지역에서 주변 강물 유출량의 약 50%, 57%, 89%, 420%로 다른 나라의 연안 해역에 비해 상당히 양이 많고 지역적으로 큰 차이를 보였다. 하지만, 본 연구에서 이용한 담지하수 유출량 계산 방법은 연안해역에서의 기초적인 물수지 방법을 이용한 것으로, 보다 정확한 담지하수 유출량 평가를 위해서는 앞으로 연안해역에서 물수지에 영향을 미치는 여러가지 요인들(강수량, 조석, 증발, 물의 체류시간 등)의 시공간적 변화에 대한 지속적인 모니터링이 필요하다. 또한, 여전히 해저 담지하수 유출량을 평가하는데 있어서 방법적인 문제가 많이 제기되고 있는 만큼, 수리역학적인 방법 및 seepage meter를 이용한 실제측정 등을 통한 상호비교가 요구된다.
천부 탄성파 단면도와 해저 퇴적물 자료들을 이용하여 한반도 남동 내대륙붕 해역에 분포하는 홀로세 뻘질 퇴적물의 발달양상을 분석하였다. 홀로세 뻘질 퇴적물은 낙동강하구해역부터 해안을 따라 북쪽의 포항해역까지 대상으로 내대륙붕해역에 발달하였다. 연구해역 표층퇴적물은 남쪽에서 북쪽해역으로 가면서 서서히 세립화되고 또한 분급도가 양호해진다. 고해상도 탄성파 퇴적상은 낙동강 하구역의 평행한 내부 반사층리, 울산 남쪽해역의 북동향을 향하는 전진형 반사층리, 그리고 울산 북쪽에서부터 포항까지의 해역은 투명한 퇴적상으로 변하면서 발달하였다. 퇴적상의 지역적 차이는 홀로세 퇴적물 특성이 지역적으로 변화하고 있음을 지시한다. 해저퇴적물 분포특징과 탄성파 퇴적상 발달양상으로부터 낙동강에서 공급된 부유퇴적물이 주로 북향의 대마난류에 의해 해안선을 따라 북쪽으로 이동하면서 점진적으로 조립질에서 세립질화되고 분급화되는 퇴적과정을 보여주는 것으로 해석된다. 홀로세 뻘질 퇴적층은 빠른 해침과정에 의해 형성된 평탄한 침식면위에 현재의 해수준과 유사한 고해수준기 동안 형성된 고해수준 퇴적체로 해석된다.
본 연구에서는 Ocean Data View (ODV)를 이용하여 한반도 주변 해역의 수온 염분 분포도를 작성하는 실험 프로그램을 개발하였다. 정선 해양 관측 자료는 본 연구를 위해 새롭게 개발된 별도의 프로그램을 이용하여 ODV 호환형식으로 변환된 후 분석되었다. 새로운 실험 프로그램을 65명의 예비 교사들에게 적용하였을 때, 기존 프로그램을 사용한 같은 집단에 비해 과제 수행 완성도가 매우 향상되었다. 새로운 프로그램에 대한 실험 참가자들의 만족도를 살펴보기 위해 설문지 분석을 실시하였다. 분석 결과 정확하고 빠른 등치선 작성 분야에서 가장 높은 만족도를 나타내었으며, 새로운 실험 프로그램의 이해 및 적용에 관한 긍정적인 반응을 확인하였다.
한국해양연구원(KORDI)의 파랑자료를 기초로 하여 한반도 근해의 파랑에너지 분포를 분석하였다. 파랑자료는 최근 24년(1979∼2002)간의 바람자료를 바탕으로 HYPA와 WAM모델을 이용하여 모사된 것이다. 파랑에너지, 즉 파력의 평가는 선형이론에 근거한 파주기를 가정하는 형태를 이용하여 하였다. 대략 3 kw/m 정도의 가용 파랑에너지가 한반도 근해에 분포한다고 말할 수 있으며, 계절과 지역에 따라 10 kw/m이상의 파랑에너지가 나타나는 곳도 있다. 제주도의 남서쪽 해역이 상대적으로 양질의 파랑에너지가 존재하는 것으로 평가된다.
한반도 서해중부에 위치하는 금강하구 및 인근 연안역에서 염분 및 부유물함량의 계절적 변화양상을 관측하였다. 금강하구에서 부유물함량은 계절적으로 크게 변하였으 며, 동계에 높고 하계에 낮게 나타났다. 특히 홍수기의 하계에는 담수의 유입이 증가 하여 금강하구에서 염분은 5$\textperthousand$ 미만이었고, 염분이 28$\textperthousand$ 미만의 기수가 인근 연안역으 로 확장하였다. 부유물함량은 금강하구에서 100 mg/l 이상으로 높았지만, 외해에서는 5mg/l 이하로 감소하였다. 이와 같이 홍수기인 하계에 부유물함량이 낮은 것은 금강을 통해 공급되는 육상기원 부유물질의 대부분이 강하구역에 집적되기 때문으로 해석된 다. 금강하구 및 인근해역에서 부유물함량 및 분포양상의 계절적 변동은 한반도 서해 연악역에서 현생 퇴적물의 주기적 퇴적작용으로 해석되었다. 즉, 하계동안 금강을 통 해 공급되는 세립물질은 강하구에 우세하게 집적되며, 동계에는 재부유되어 남쪽방향 으로 운반되는 반복작용이 주기적으로 나타나는 것으로 해석된다.
특히 한반도 주변해역의 해수면과 해수면온도의 상승률은 지구평균 상승률 보다 높다. 보통 해수면과 해수면온도는 여름철과 가을철에 높게 나타나고 봄과 겨울에는 낮은 분포를 보인다. 스펙트럼분석을 통해서 뚜렷한 연주기 성분이 나타났으며, 반년주기와 계절적 원인에 의한 주기 성분도 나타났다. 위성자료와 실측자료와의 비교에서 해수면은 연안에 위치한 묵호(0.323)를 제외하고는 추자도와 울릉도에서 각각 0.686, 0.780으로 높은 상관성을 나타냈으며, 해수면온도는 묵호, 추자도, 울릉도에서 각각 0.92, 0.894, 0.815로 모두 높은 상관성을 나타냈다. 해수면온도와 해수면간의 상관성 분석은 1993년에서 2000년까지 비교하였다. 그 결과 두 자료간의 상관성은 0.77정도로 나타났고, 해수면온도 값이 해수면 값보다 보통 1개월$\sim$3개월 정도 빠르게 나타났다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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