• 수산해양교육연구
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• 제26권3호
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• pp.485-491
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• 2014

The study of Web MGIS(Marine Geographic Information System) based on the SVG(Scalable Vector Graphics) is mainly performed on effective methodologies which transform real world data to computing world data. Web GUI system has its own target on reliable data service by acquisition of geometric information using HYCOM(HYbrid Coordinate Ocean Model), accurate measurement and graphical visualization. This type of raw data visualization can be built without software tools, yet is incredibly useful for interpreting and communicating data. Even simple visualizations can aid in the interpretation of complex hydrodynamic relationships that are frequently encountered in the marine environment. The Web MGIS provides an easy way for hydrodynamic geoscientists to construct complex visualizations that can be viewed with free software. This study proposes a Web GUI MGIS using FVCOM(Finite Volume Coastal Ocean Model). Finally, we design a Marine Web GUI system of Kosrae Coastal Waters integrating above data models. It must adds more ecological information and the various service item for approach more easily in order to user.

• 대기
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• 제27권3호
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• pp.317-329
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• 2017

Ocean mixed layer (OML) depth affects diurnal cycle of sea surface temperature (SST) induced by change of solar radiation absorption and heat budget in ocean. The diurnal SST variation can lead to convection over the ocean, which can impact on localized precipitation both over coastal and inland. In this study, we investigate the OML characteristics affecting the diurnal cycle of SST for the Korean Peninsula and surrounding areas. To analyze OML characteristics, HYCOM oceanic mixed layer depth (MLD) and wind field at 10 m from ERA-interim during 2008~2016 are used. In the winter, MLD is deeply formed when the strong wind field is located on perpendicular to continental slope over deep seafloor areas. Besides, cooling SST-induced vertical mixing in OML is reinforced by dry cold air originated from Siberia. The OML in summer is shallowly distributed about 20 m. In order to estimate the impact of OML model in high resolution NWP model, four experimental simulations are performed. At this time, the prognostic scheme of skin SST is applied in NWP to simulate diurnal SST. The simulation results show that CNTL (off-OML) overestimates diurnal cycle of SST, while EXPs (on-OML) indicate similar results to observations. The prediction performance for precipitation of EXPs shows improvement compared with CNTL over coastal as well as inland. This results suggest that the application of the OML model in summer season can contribute to improving the prediction for performance of SST and precipitation over coastal area and inland.

• Ocean and Polar Research
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• 제41권4호
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• pp.213-232
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• 2019

This study evaluates the accuracy of four satellite-composite (OSTIA, AVHRR, G1SST, FNMONC-S) and three model-reanalysis (HYCOM, JCOPE2, FNMOC-M) daily sea surface temperature (SST) data around the Korean Peninsula (KP) using ocean buoy data from 2011-2016. The results reveal that OSTIA has the lowest root mean square error (RMSE; 0.68℃) and FNMOC-S/M has the highest correction coefficients (r = 0.993) compared with observations, while G1SST, JCOPE2, and AVHRR have relatively larger RMSEs and smaller correlations. The large RMSEs were found in the western coastal regions of the KP where water depth is shallow and tides are strong, such as Chilbaldo and Deokjeokdo, while low RMSEs were found in the East Sea and open oceans where water depth is relatively deep such as Donghae, Ulleungdo, and Marado. We found that the main sources of the large RMSEs, sometimes reaching up to 5℃, in SST data around the KP, can be attributed to rapid SST changes during events of strong tidal mixing, upwelling, and typhoon-induced mixing. The errors in the background SST fields which are used in data assimilations and satellite composites and the missing in-situ observations are also potential sources of large SST errors. These results suggest that both satellite and reanalysis SST data, which are believed to be true observation-based data, sometimes, can have significant inherent errors in specific regions around the KP and thus the use of such SST products should proceed with caution particularly when the aforementioned events occur.

• Ocean and Polar Research
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• 제38권4호
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• pp.259-270
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• 2016

Sea Surface Salinity (SSS) observations from the Aquarius satellite in the East Sea show large systematic biases mainly caused by the surrounding lands and Radio Frequency Interferences (RFI) along the descending orbits on which the satellite travels from the Asian continent to the East Sea. To develop a technique for correcting the systematic biases unique to the East Sea, the least square regression between in situ observations of salinity and the reanalyzed salinities by HYCOM is first performed. Then monthly mean reanalyzed salinities fitted to the in situ salinities are compared with monthly mean Aquarius salinities to calculate mean biases in $1^{\circ}{\times}1^{\circ}$ boxes. Mean biases in winter (December-March) are found to be considerably larger than those in other seasons possibly caused by the inadequate correction of surface roughness in the sea surrounded by the land, and thus the mean bias corrections are performed using two bias tables. Large negative biases are found in the area near the coast of Japan and in the areas with islands. In the northern East Sea, data sets using the ascending orbit only (SCIA) are chosen for correction because of large RFI errors on the descending orbit (SCID). Resulting mean biases between the reanalysis salinities fitted to in situ observations and the bias corrected Aquarius salinities are less than 0.2 psu in all areas. The corrected mean salinity distributions in March and September demonstrate marked improvements when compared with mean salinities from the World Ocean Atlas (WOA [2005-2012]). In September, salinity distributions based on the corrected Aquarius and on the WOA (2005-2012) show similar distributions of Changjiang Diluted Water (CDW) in the East Sea.

• Ocean and Polar Research
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• 제40권3호
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• pp.99-114
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• 2018

In the present study, we assess the GloSea5 (Global Seasonal Forecasting System version 5) near-surface ocean current forecasts using globally observed surface drifter dataset. Annual mean surface current fields at 0-day forecast lead time are quite consistent with drifter-derived velocity fields, and low values of root mean square (RMS) errors distributes in global oceans, except for regions of high variability, such as the Antarctic Circumpolar Current, Kuroshio, and Gulf Stream. Moreover a comparison with the global high-resolution forecasting system, HYCOM (Hybrid Coordinate Ocean Model), signifies that GloSea5 performs well in terms of short-range surface-current forecasts. Predictions from 0-day to 4-week lead time are also validated for the global ocean and regions covering the main ocean basins. In general, the Indian Ocean and tropical regions yield relatively high RMS errors against all forecast lead times, whilst the Pacific and Atlantic Oceans show low values. RMS errors against forecast lead time ranging from 0-day to 4-week reveal the largest increase rate between 0-day and 1-week lead time in all regions. Correlation against forecast lead time also reveals similar results. In addition, a strong westward bias of about $0.2m\;s^{-1}$ is found along the Equator in the western Pacific on the initial forecast day, and it extends toward the Equator of the eastern Pacific as the lead time increases.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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• pp.273-273
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• 2022

혼합층(Mixed layer)은 온도가 일정한 수심층으로, 해수표면에 작용하는 바람의 영향으로 인하여 해수가 위아래로 섞여 형성된다. 이러한 혼합층은 영양염의 순환과 산소의 공급 등과 함께 일차생산량을 결정하는 중요한 요인이 될 수 있으며 혼합층 두께의 변동은 양식 산업에 영향을 미칠 수 있다. 최근에는 기후변화로 인한 해수면 상승 및 해수온 상승 등이 지속되고 있으며, 이러한 현상은 해양생태계의 변화를 초래하여 수산업의 피해를 유발할 수 있다(강원연구원, 2017). 이에 국립수산과학원, 기상청, 국립해양조사원 등 유관기관에서는 정선해양 수온 관측 및 해수순환모델을 이용하여 혼합층의 분석을 수행하고 있으나 격자 구축 및 초기·경계장 설정의 한계가 존재하여 정밀하고 정확한 혼합층 분석에는 어려움이 있다. 이에 본 연구에서는 비정형격자를 사용하여 격자 구축에 제약이 없는 SCHISM (Semi-implicit Cross-scale Hydroscience Integrated System Model)을 이용하여 우리나라 연안해역의 계절변화 및 기후변동성에 따른 혼합층 두께의 변화를 검토하고자 한다. 연구대상지는 서해·동해·남해를 포함한 우리나라 전체 연안 해역(위도: 32°N ~ 39°N, 경도: 124°E ~ 132°E)으로 선정하였으며, 격자크기 100 ~ 3,000 m인 삼각격자로 격자를 구축하였다. 혼합층을 분석하기 위하여 수직격자 층은 50층으로 SZ(Sigma Z coordinate system)좌표계를 사용하였다. 초기·경계장은 FES(Finite Element Solution)2014, HYCOM(Hybrid Coordinate Ocean Model) 및 대기모델 결과를 이용하여 설정하였다. 수치모형 검증을 위하여 수온관측소에서 수심별 측정한 수온 값과 SCHISM 결과 값을 비교하였고, 상대오차가 약 10% 이내로 나타나 모형의 정확도를 확인하였다. 최종적으로 해수면 상승 및 해수온 상승 시나리오를 고려하여 계절별 연안해역의 혼합층 두께의 변화 양상에 대하여 검토하였다. 향후에는 보다 정밀한 대기모델과의 혼합모형 구축 및 다양한 수심 별 관측자료를 활용한다면 실무에서 적용 가능한 혼합층 분석 및 수산업 피해 발생 지역에 대한 피해저감 대책 수립이 가능할 것으로 판단된다.

• 한국해양공학회지
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• 제38권2호
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• pp.64-73
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• 2024

Oil spills pose significant threats to marine ecosystems, human health, socioeconomic aspects, and coastal communities. Accurate real-time predictions of oil slick transport along coastlines are paramount for quick preparedness and response efforts. This study used an open-source OpenOil numerical model to simulate the fate and trajectories of oil slicks released during the 2007 Hebei Spirit accident along the Korean coasts. Six combinations of input parameters, derived from a five-day met-ocean dataset incorporating various hydrodynamic, meteorological, and wave models, were investigated to determine the input variables that lead to the most reasonable results. The predictive performance of each combination was evaluated quantitatively by comparing the dimensions and matching rates between the simulated and observed oil slicks extracted from synthetic aperture radar (SAR) data on the ocean surface. The results show that the combination incorporating the Hybrid Coordinate Ocean Model (HYCOM) for hydrodynamic parameters exhibited more substantial agreement with the observed spill areas than Copernicus Marine Environment Monitoring Service (CMEMS), yielding up to 88% and 53% similarity, respectively, during a more than four-day oil transportation near Taean coasts. This study underscores the importance of integrating high-resolution met-ocean models into oil spill modeling efforts to enhance the predictive accuracy regarding oil spill dynamics and weathering processes.

• 대한원격탐사학회지
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• 제34권6_2호
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• pp.1299-1310
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• 2018

본 연구는 북극해에 분포하는 유빙의 움직임을 이해하기 위해 현장관측 자료와 입자 추적 방법을 사용하여 분포 및 이동경향을 분석하였다. 북극해에서 유빙의 움직임은 NOAA(National Oceanic and Atmospheric Administration)에서 제공하는 ITP(Ice-Tethered Profiler)의 자료 중에서 2009년부터 2018년 자료를 이용했다. 유빙의 유동은 각 연도별로 분류하고 각각의 ITP 자료를 이용하여 위치 및 속도를 분석하였다. 입자 추적은 HYCOM(Hybrid Coordinate Ocean Model)과 ECMWF(European Centre for Medium-Range Weather Forecasts)에서 제공하는 일별 해류 및 바람 자료를 사용하여 2009년부터 2018년까지의 유빙의 움직임을 모의하였다. 북극해 전역에서 유빙의 이동경향을 분석하기 위해서 현장관측 자료인 ITP자료를 입력 자료로 이용하여 북극해에서 해류와 바람과의 관계식을 계산하여 라그랑지안 입자 추적을 수행하였다. 입자 추적 시뮬레이션은 해류에 의한, 그리고 해류와 바람에 의한 영향을 고려한 두 종류의 실험을 수행하였고, 대부분의 입자는 해류와 바람의 영향을 고려한 경우에 현장관측 자료와 동일하게 재현되었다. 북극해에서 유빙의 움직임은 바람의 영향을 고려한 관계식을 이용하여 재현되었고, 이를 이용하여 특정 연도의 유빙의 이동경향을 분석하였다. 2010년의 경우 Arctic Oscillation Index(AOI)는 음의 해로 입자들은 보퍼트 환류(Beaufort Gyre)를 따라 명확하게 움직임을 보이고, 극점 인근에서는 상대적으로 더 빠른 속도를 나타낸다. 반면에 2017년의 경우 AOI는 양의 해로 대부분의 입자들은 Gyre에 크게 영향을 받지 않는 움직임을 보이며 보퍼트 해 (Beaufort Sea) 인근에서 나타나는 이동속도 또한 상대적으로 감소하였고, 극점에서의 이동속도도 감소했다. 2010년과 2017년의 계절적 특징은 2010년도의 유빙의 이동속도는 동계(0.22 m/s)에 증가되고 춘계(0.16 m/s)에 감소되며, 2017년의 경우 하계(0.22 m/s)에 증가되고 춘계(0.13 m/s)에 감소되었다. 결과적으로 입자추적 방법은 제한된 현장관측 자료를 대신하여 북극해에서 유빙의 분포 및 이동경향을 이해할 수 있는 방법으로 위성자료와 연계하여 장기적인 유빙의 탐지 및 이동경향을 이해하는 유용한 방법이 될 것이다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제24권2호
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• pp.318-331
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• 2019

HYCOM 재분석 자료를 이용하여 동해에서 2003년과 2014년에 장기간 지속되었던 두 개의 난수성 에디를 선정하여 각각 WE03과 WE14로 명명하고 비교 분석하였다. 두 난수성 에디가 형성되는 시기는 동한난류가 평년에 비해 북상하는 것으로 나타났으며, 이들 난수성 에디는 동한난류와 아한대전선의 상호작용을 통해 상대적으로 수심이 얕은 한국대지 해역에서 생성되었다. 겨울철 연직 혼합에 의해서 난수성 에디의 중심부는 수심 150 m까지 $13^{\circ}C$, 34.1 psu 가량의 균질한 특성을 보였다. WE03이 생성된 후 이듬해인 2004년에 대한해협 서수도를 통해 동해로 유입되는 해수의 양이 평년에 비해 많았으나 WE14가 생성된 후 이듬해인 2015년에는 대한해협 서수도를 통해 동해로 유입되는 해수의 양이 평년에 비해 많지 않았다. 이에서 대마난류가 난수성 에디에 열과 염을 공급하지만, 난수성 에디의 장기 지속에는 큰 영향을 미치지 않음을 알 수 있다. 두 난수성 에디는 울릉도 부근에서 1년 6개월 이상 유지되었는데, 두 에디의 이동경로에 있어 특별한 공통점은 보이지 않았다. 울릉분지 부근에서는 동한난류의 사행 등으로 크고 작은 에디가 계속 생성된다. 장기간 존속하는 난수성 에디는 특별한 외적 요인에 의해서 생성되는 것이 아니라, 동한난류 또는 동한난류가 사행하는 과정에서 생성된 에디와의 상호작용을 통해 생성된 것으로 보인다. 동한난류가 평년에 비해 북상했던 시기에 장기간 지속된 난수성 에디가 항상 발생하지는 않았다는 점이 위와 같은 결론을 뒷받침한다.