• Ocean and Polar Research
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• 제30권4호
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• pp.379-399
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• 2008

Spatial-temporal variations in physiochemical water qualities (temperature, salinity, DO, SPM, POC and nutrients) of surface and bottom waters were investigated along the mid-western coastal area (Taean Peninsula to Gomso Bay) of Korea. Spatial distribution patterns of temperature and salinity were mostly controlled by the physical mixing process of freshwater from Geum River and/or Gyunggi Bay with nearby coastal water. A strong tidal front is formed off Taean Peninsula during spring and summer. Seasonal variations in nutrient concentrations, lower in spring and summer and higher in fall and winter, are primarily regulated by magnitude of phytoplankton occurrence rather than freshwater loadings into the bay. Based on seasonal and spatial variability of physicochemical parameters, water quality of the study area can be divided into four water masses; Gyunggi Bay-influenced Water Mass (GBWM), Geum River-influenced Water Mass (GRWM), Yellow Sea Bottom Cold Water Mass (YSBCWM) and Cheonsu Bay Water Mass (CBWM). Water quality of the GBWM (Taean Peninsula coastal area), which has relatively low salinity and high concentrations of nutrients, is strongly controlled by the Gyunggi Bay coastal water, which is under influence of the Han River freshwater. In this water mass, the mixed layer is always developed by strong tidal mixing. As a result, a tidal front is formed along the offshore boundary of the mixed layer. Such tidal fronts probably play an important role in the distribution of phytoplankton communities, SPM and nutrients. The GRWM, with low salinity and high nutrients, especially during the flood summer season, is closely related to physiochemical properties of the Geum River. During the flood season, nutrient-enriched Geum River water mass extends up to 60 km away from the river mouth, potentially causing serious environmental problems such as eutrophication and unusual and/or noxious algal blooms. Offshore (<$30{\sim}40m$ in water depth) of the study area, YSBCWM coupled with a strong thermocline can be identified in spring-summer periods, exhibiting abundant nutrients in association with low temperature and limited biological activity. During spring and summer, a tidal front is formed in a transition zone between the coastal water mass and bottom cold water mass in the Yellow Sea, resulting in intensified upwelling and thereby supplying abundant nutrients to the GBWM and GRWM. Such cold bottom water mass and tidal front formation seems to play an important role in controlling water quality and further regulating physical ecosystem processes along mid-western Korean coastal area.

• Ocean and Polar Research
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• 제26권2호
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• pp.377-384
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• 2004

Annual variations of inorganic nutrients such as nitrate(+nitrite), phosphate and silicate in association with thermocline were investigated in the upper 200 m of the water column at KODES Long-term Monitoring (KOMO) station in the northeast equatorial Pacific from 1995 to 2002. Global climatic disturbances such as El Nino and La Nina, should have affected KODES area during the study period. In 1995-97 and 2000-2002, a thermocline where temperatures rapidly decrease with depth, was formed at 50-70 m water depth. Nutrient depletion, specially for nitrate and phosphate, was extended down to approximately 50 m depth, which coincided with the surface mixed layer depth. In 1998 and 1999, however a very fluctuating thermocline was observed at 20-100 m water depth. In the photic zone (up to 100 m depth), depth integration of nitrate, phosphate and silicate ranged from 2.02 to $23.14\;gN/m^2$, from 0.87 to $4.05\;gP/m^2$ and from 35.67 to $176.21\;gSi/m^2$, respectively. As a result of changes in the water column structures, nutrient concentrations also showed fluctuation parallel to the changes of thermocline in the study area.

• Ocean Science Journal
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• 제43권1호
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• pp.17-24
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• 2008

Over a period of 5 days between August 12 and 17, 2005, we performed a gas exchange experiment using the dual tracer method in a tidal coastal ocean located off the southern coast of Korea. The gas exchange rate was determined from temporal changes in the ratio of $^3He$ to $SF_6$ measured daily in the surface mixed layer. The measured gas exchange rate($k_{CO_2}$), normalized to a Schmidt number of 600 for $CO_2$ in fresh water at $20^{\circ}C$, was approximately $5.0\;cm\;h^{-1}$ at a mean wind speed of $3.9\;ms^{-1}$ during the study period. This value is significantly less than those obtained from floating chamber-based experiments performed previously in estuarine environments, but is similar in magnitude to values obtained using the dual tracer method in river and tidal coastal waters and values predicted on the basis of the relationship between the gas exchange rate and wind speed (Wanninkhof 1992), which is generally applicable to the open ocean. Our result is also consistent with the relationship of Raymond and Cole (2001), which was derived from experiments carried out in estuarine environments using $^{222}Rn$ and chlorofluorocarbons along with measurements undertaken in the Hudson River, Canada, using $SF_6$ and $^3He$. Our results indicate that tidal action in a microtidal region did not discernibly enhance the measured $k_{CO_2}$ value.

• Ocean and Polar Research
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• 제26권2호
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• pp.273-286
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• 2004

The effects of environmental forcing on autotrophic picoplankton distributional patterns were investigated for convergence ($5^{\circ}N$), divergence ($9^{\circ}N-10^{\circ}30'N$) and oligotrophic ($17^{\circ}N$) sites in the tropical eastern Pacific during 2001 and 2003 KODOS (Korea Deep Ocean Study) cruises. The distributions of picoplankton populations - Prochlorococcus, Synechococcus and picoeukaryotes algae - were determined by flow cytometric analyses. Latitudinal variations in abundance maxima, vertical profiles, integrated abundance (0-150 m), and estimated carbon biomass were contrasted for each site according to three hydrological conditions. Prochlorococcus showed consistently high abundance in the surface mixed layers of all sites at $1\;{\times}\;10^5{\sim}3\;{\times}\;10^5\;cells\;ml^{-1}$ and showed declining abundance below these layers. However, these decreasing rates were not particularly sharp showing considerably high abundance at $1\;{\times}\;10^4\;cells\;ml^{-1}$ or higher even at 100 m depth. Vertical profiles of Synechococcus and picoeukaryotes were generally parallel to each other in all sites. A clear abundance maximum was observed at divergence site at or slightly above the pycnocline depth. Higher abundance was observed at the surface mixed layer for convergence site but a sharp decrease was observed below the pycnocline. However, there was no significant abundance fluctuation with depth at more oligotrophic site ($17^{\circ}N$). Integrated cell abundance of Prochlorococcus was high in the oligotrophic site at $2.17\;{\times}\;10^{13}\;m^{-2}$, and low in the convergence site at $0.88\;{\times}\;10^{13}\;m^{-2}$. However, opposite pattern was observed for Synechococcus and picoeukaryotes where relatively high integrated cell abundance was shown in the convergence site. Estimated carbon biomass of Prochlorococcus contributed 30.4-80.3% of total autotrophic picoplankton carbon showing the highest contribution in the oligotrophic site and the lowest contribution in the convergence site. Synechococcus contribution of total autotrophic picoplantkon carbon biomass was lower than 5.8% for most of sites except the convergence site where Synechococcus contributed 23.2% of picoplankton carbon biomass. Carbon biomass of picoeukaryotes was 18.8-46.4% showing the highest carbon biomass at the convergence site. Overall, Prochlorococcus showed higher cell abundance and carbon biomass and exhibited different reaction to hydrological conditions when compare with the other two major autotrophic picoplankton groups.

• 한국지리정보학회지
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• 제15권4호
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• pp.162-174
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• 2012

공간적으로 3차원의 특성을 지닌 해양에서 수직적인 수온 자료의 특성을 가시화하기 위해서는 각 수심층별 수평 수온분포도와 같은 2차원적 주제도나 3차원적 공간보간을 통한 입체 모델을 사용하게 된다. 이러한 방법은 해양 현상을 시각적으로 이해하는데 유용하지만, 수직적 수온분포의 공간 패턴 분석이나 수직적 수온의 특성과 다른 해양 요인(해양화학, 해양생물, 기후변화 등)과의 관계분석에는 한계가 있다. 따라서 본 연구는 수온 수직구조의 주요 파라미터인 혼합층의 깊이, 최대수온구배, 수온약층의 두께를 추출하는 알고리즘을 이용하여, 수온의 수직구조 특성을 정량화함으로써 제주남부 해역의 수온 수직구조의 공간분포 특성을 밝히고자 한다. 이를 위해 수온 수직구조를 대표하는 세 가지 파라미터에 대한 공간분포지도 제작을 비롯해 공간자기상관 지수(Moran's I)를 계산하였다. 아울러, 세 가지 파라미터에 대한 군집분석을 수행하여 제주 남부해역을 4개 지역으로 그룹핑하고, 각 지역에 대한 수직 수온구조의 특성을 정의하였다.

• 해양환경안전학회지
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• 제22권1호
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• pp.42-51
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• 2016

2014년 9월 동해 남서해역의 용존 영양염 분포 및 식물플랑크톤 군집구조와 우점종의 질소 화합물에 대한 이용성을 파악하였다. 용존 무기 질소(dissolved inorganic nitrogen; DIN)와 용존 무기 인(dissolved inorganic phosphorus; DIP)은 표층에서 낮고, 수심이 깊어짐에 따라 증가하였다. 반면에 용존 유기 질소(dissolved organic nitrogen; DON)와 용존 유기 인의 경우 무기태 영양염과 상반되는 분포를 보였다. DIN:DIP 비는 전체 수괴에서 약 20으로 Redfield ratio (16)보다 다소 높게 나타났지만, 혼합층의 경우 2로 식물플랑크톤의 생장에 대해 무기 질소가 제한요인으로 작용할 수 있는 것으로 보였다. 특히, 무기 질소가 제한된 혼합층에서 DON은 용존 총 질소(dissolved total nitrogen; DTN) 중 88 %를 차지하였다. 우점종 Chaetoceros debilis와 Prorocentrum minimum은 DIN 이외에 요소와 아미노산과 같은 다양한 DON을 이용하여 생장하였다. 따라서 식물플랑크톤의 DON 이용능력은 DIN이 제한된 동해에서 중요한 생존전략으로 작용할 것이다.

• 수산해양기술연구
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• 제26권1호
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• pp.20-25
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• 1990

동지나해의 초음파산란층에 관한 기초적 연구로서 어군탐지기에 의해 탐지한 어군의 체적산란강도의 연직분포와 수온의 연직분포를 상호 비교\ulcorner검토하고, 또 트로올조업에 의한 어획시험을 행한 결과를 요약하면 다음과 같다. (1) 조사해역에서 표층에 가장 인접하여 형성된 수온약층의 수심구간은 8m~12m였고, 이 수온약층의 상\ulcorner하한에 대한 수온차는 8.6$^{\circ}C$였다. (2) 수온약층이 형성된 해역에 있어서 야간의 경우, 어군분포는 수온약층 상부의 혼합층에서 군집도가 가장 높았으나, 주간의 경우에는 수온약층에 관계없이 해저부근에서 어군의 군집도가 매우 높았다. (3) 본 조사에서 탐지한 어군의 각 수심층에 대한 평균체적산란강도의 최대치는 -49.3 dB~-48.0 dB 범위였다. (4) 주간에 해저부근에서 탐지한 어군의 평균체적산란강도의 최대치는 -48.6 dB로서, 이때 저층 트로올에 의해 어획된 어획물은 주로 게(Ovalipes punctatus)와 오징어(Photololigo edulis f. budo)였고, 이밖에도 약간의 쥐치(Thamnaconus modestus), 칼치(Trichiurus lepturus), 새우(Metanephrops thomsoni) 등이 어획되었다.

• 한국항해항만학회지
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• 제46권6호
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• pp.570-575
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• 2022

고 주파수 기반의 광대역 통신기술을 활용하는 선박중심 직접통신(MX-S2X)은 디지털 통신 연계기술 개발 및 실증을 통한 육상·선박·시설의 유기적 연결을 제공함으로써, 향후 도래할 자율운항선박 및 유·무인선 혼재 운항 상황에서 해상 통신 인프라로서의 효과적 활용이 가능하다. 본 논문은 해상 다중경로 페이딩 극복 가능한 선박중심 직접통신(MX-S2X) 시스템의 물리계층 설계 및 M&S(modelling &Simulation) 기반 성능 분석의 후속으로 설계 내역의 최적화 및 상세설계를 확정하고, 이를 하드웨어로 구현하여 성능을 검증 하였다. 구현한 하드웨어 성능 분석을 위해 시험환경을 구성하여 PER 성능을 측정한 결과, M&S 대비 AWGN 환경에서는 0.2dB, 해상 다중 경로 페이딩 환경에서는 1.2dB의 성능 열화를 확인하였으며, 이러한 수준의 성능 열화는 케이블 손실, 시험 오차 등에 의한 것으로 구현한 물리계층 하드웨어가 적정한 성능 수준을 보임을 확인하였다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제25권3호
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• pp.55-66
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• 2020

준관성주기파(NIW)는 주로 바람에 의해 생성되며, 해양 연직혼합에 중요한 요소이다. 태풍의 빠른 풍속과 이동경로에 따른 풍향변화는 NIW 생성에 충분한 조건을 제공한다. 본 연구에서는 동해 실시간 해황예보모형 출력자료를 이용하여 태풍의 영향으로 인한 NIW의 생성과 분포 그리고 동해 중규모 소용돌이가 NIW의 심층 전파에 주는 영향에 대해 검토하였다. 이용한 출력자료 기간은 2013년부터 2017년까지 총 5개년이며, 이 기간 중 동해에 강한 NIW에너지를 만든 3개 태풍(할롱, 고니, 차바)에 초점을 맞추었다. 태풍에 의한 NIW 변동을 검토하기 위하여 강제력으로 작용하는 태풍의 바람에너지유입(${\bar{W}}_I$)과 함께 NIW 에너지의 지표인 혼합층 및 심층 수평운동에너지(${\bar{HKE}}_{MLD}$, ${\bar{HKE}}_{DEEP}$)를 계산하였다. ${\bar{HKE}}_{MLD}$는 ${\bar{W}}_I$와 밀접한 관련을 보였으며 태풍 경로의 오른편에서 강하게 나타났다. ${\bar{HKE}}_{DEEP}$는 주로 동해 남부에서 패치형태로 강하게 나타났으며, 음의 상대 소용돌이도를 가지는 난수성 소용돌이와의 상관성이 확인되었다. NIW에너지에 태풍이 주는 영향을 확인하기 위해, 태풍이 없는 여름철과 12월의 에너지와 상호 비교하였다. 그 결과, 태풍에 의한 ${\bar{HKE}}_{MLD}$는 태풍이 없는 여름에 비해 2.5~5.7배, NIW가 가장 큰 12월 평균대비 0.4~1.0배였고, 태풍에 의한 ${\bar{HKE}}_{DEEP}$는 태풍이 없는 여름대비 1.2~1.6배, 12월 평균대비 0.8~1.0배로 태풍에 의한 NIW가 혼합층과 심층의 해양 연직혼합 모두에 상당한 영향을 줄 수 있음을 확인하였다.

• 한국해양학회지
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• 제27권4호
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• pp.290-302
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• 1992

기후학적인 관측자료와 담수 효과를 고려한 수치실험에서 얻어진 두가지의 계절별 염분 분포를 열대 대서양 500 m 상층부에 대하여 조사하였다. 해표면 염분의 계절 변 화는 담수의 초과를 가져오는 열대수렴대(ITCZ)의 이동 및 강물 방출 시기에 밀접한 관계가 있었다. 본 연구에서 얻어진 계절별 염분 분포는 Defant (1981)와 Levitus (1982) 등의 이미 존재하는 기후 자료와 대체로 비슷하나, 본 연구의 자료가 온도 분 포에 더 잘 일치하였다. 밀도에 대한 온도 효과와 비교할 때 염분 효과는 100 m 이심 에서는 무시할 만하나 혼합층에서 염분 효과는 상당히 중요하였다. 관측된 염분 분포 와 모델에서 계산된 염분 분포사이에 뚜렷한 차이가 염분값의 위도에 따른 기울기에서 나타났다. 모델에서 유도된 염분은 관측값보다 적도부근의 해양에서 대체로 높게 나타 났으나, 아열대 해역에서는 낮게 나타났다. 남동 대서양 해역과 같은 관측자료가 매우 적은 곳에서 염분 차이는 크게 나타났고, 이런 해역에서 정교한 모델값이 좀 더 정확 한 듯 보인다. 또한 관측값과 모델에서 얻어진 값과의 불일치에 대한 가능한 원인들도 분석하였다.