• 한국지구과학회지
• /
• 제40권6호
• /
• pp.613-623
• /
• 2019

지난 수십년 동안 인공위성을 통해 광범위하고 주기적으로 관측된 해수면온도 자료를 사용하여 일별 해수면온도 합성장이 생산되고 있으며 기후변화 감시와 해양 대기 예측 등 다양한 목적으로 활용되어 왔다. 본 연구에서는 지역적인 해역에서 최적화된 활용을 위해 한반도 주변해역에서 해수면온도 합성장 자료의 정확도 평가와 오차 특성 분석을 수행하였다. 2016년 1월부터 12월까지 이어도 해양과학기지 관측 수온 자료를 활용하여 4종의 다중 인공위성 기반 해수면온도 합성장 자료(OSTIA (Operational Sea Surface Temperature and Sea Ice Analysis), OISST (Optimum Interpolation Sea Surface Temperature), CMC (Canadian Meteorological Centre) 해수면온도 및 MURSST (Multi-scale Ultra-high Resolution Sea Surface Temperature))를 비교하여 각 해수면온도 합성장의 정확도를 평가하였다. 이어도 해양과학기지 수온 자료에 대하여 각 해수면온도 합성장은 최소 0.12℃ (OISST)와 최대 0.55℃ (MURSST)의 편차와 최소 0.77℃ (CMC 해수면온도)와 최대 0.96℃ (MURSST)의 평균 제곱근 오차를 나타냈다. 해수면온도 합성장 사이의 상호 비교 결과에서는 -0.38-0.38℃의 편차와 0.55-0.82℃의 평균 제곱근 오차의 범위를 보였으며 OSTIA와 CMC 해수면온도 자료가 가장 작은 오차 특성을 보인 반면 OISST와 MURSST 자료는 가장 큰 오차 특성을 나타내었다. 이어도 해양과학기지와 가장 가까운 지점에서 해수면온도 합성장 자료를 추출하여 시계열을 비교한 결과에서는 이어도 해양과학기지 관측 수온 뿐만 아니라 모든 해수면온도 합성장 자료에서 뚜렷한 계절 변동을 보였으나 봄철 해수면온도 합성장은 이어도 해양과학기지 관측 수온에 비해 과대추정되는 경향이 나타났다.

• 자원환경지질
• /
• 제45권6호
• /
• pp.673-684
• /
• 2012

해양 퇴적물내 함유된 총탄소(total carbon; TC), 총무기탄소(total inorganic carbon; TIC)와 총유기탄소(total organic carbon; TOC)의 정량적 이해는 해양 저서 퇴적 환경 해석을 위한 기본 자료이다. 원소분석기(elemental analyzer; EA)는 내륙 토양 및 해양 퇴적물의 탄소성분 분석에 많이 이용되고 있다. 원소분석기로 분석한 표준시료샘플(soil reference material; SRM)의 탄소 및 질소함량은 평균 2.30%와 0.21%이었으며, 표준편차(standard deviation)는 각각 0.02, 0.01이었다, 상대표준편차(relative standard deviation; RSD)는 각각 0.01, 0.06으로 높은 정밀도를 나타내었다. 형도 부지의 총유기탄소(TOC) 2.0% 이하 샘플에 대해 총유기탄소(TOC)와 총탄소(TC) 분석치의 회귀분석은 기울기가 0.9743인 직선형 관계($R^2$=0.9989, n=38)를 보였으며, 2개 샘플을 제외한 총유기탄소 0.5% 이하의 총유기탄소량 및 평균입도의 관계 회귀분석 결과는 기울기가 0.0444인 직선형 관계($R^2$=0.6937 n=36)를 나타내었다. 형도 표층퇴적물의 총유기탄소(TOC) 함량은 0.10~1.67%(평균 $0.26{\pm}0.37%$) 범위로 S02 정점에서 1.67%, S07 정점에서 1.31%이고 나머지 점점은 1.00% 이하의 총유기탄소(TOC) 함량을 나타냈다. 주상퇴적물 PC 01 정점의 경우 70 cm 부근에서 총유기탄소(TOC)가 가장 높은 0.20%을 보였고, 주상퇴적물 PC 02 정점의 경우 60 cm 부근에서 가장 높은 0.24%를 나타내었다. 따라서 형도 샘플의 총유기탄소(TOC) 0.5% 이상 함유 샘플에 대해서는 탄산염 같은 무기탄소량이 높은 퇴적물 분석시 오차가 발생할수 있지만, 이와 같은 결과로부터 얻어진 유기탄소분석 방법은 해양 퇴적물의 유기탄소분석에 적용 될 수 있다. 그리고 원소분석기(EA) 정밀도 및 정확도로 해양 퇴적물 표층 및 주상 퇴적물 유기탄소분석 분석 실험에 유용 할 것으로 사료된다.

• 한국해양학회지:바다
• /
• 제17권2호
• /
• pp.33-44
• /
• 2012

Transparent exopolymer particles(TEP)는 식물플랑크톤이 배출하는 다당류 물질이 자가응집을 통해 생성되는 끈적거리는 특성을 가진 물질로 해중설 형성에 중요한 역할을 담당한다고 밝혀져 왔다. 본 연구는 동해 북부해역에서 TEP 농도 분포특성과 탄소순환에서 역할을 이해하기에 이산화탄소계 인자, 엽록소-a 농도들을 관측하였다. 동해 북부해역의 TEP는 $0{\sim}338{\mu}g\;Xeq\;l^{-1}$로 연안역의 농도보다 낮으나 다른 외양역의 대번식기와 유사한 값이 나타났다. TEP의 공간분포는 엽록소-a의 공간 분포특성과 유사하게 나타나고 있는 것으로 보아 식물플랑크톤이 TEP의 주요 기원으로 사료된다. 직접 측정한 pH와 총 알칼리도의 값을 이용하여 총 용존 무기탄소($TCO_2$)를 계산하였으며, 염분 35 psu에 해당하는 값으로 변환된 $NTCO_2$는 수온에 대해 선형적으로 감소하고 있다. 수온으로 계산된 $NTCO_2$와 현장에서 측정한 $NTCO_2$와의 차이는 생물적인 과정에 의한 이산화탄소의 제거($NTCO_{2bio}$)를 나타내는데, 난수역에서 $NTCO_{2bio}$값이 음의 값이 나타났고 TEP의 농도가 높은 것으로 보아 생물적인 과정에 의해서 해수중의 이산화탄소가 감소한 것으로 사료된다. 북위 $44^{\circ}-46^{\circ}$ 냉수역은 표층에서 TEP 농도는 낮지만, 엽록소-a 최대층에서 TEP의 농도 또한 높게 나타났고 TEP에 포함된 탄소(TEP-C)가 $NTCO_{2bio}$의 약 40%를 기여하였다. 본 연구에서 TEP농도가 해수 중의 이산화탄소 농도 및 pH와 뚜렷한 상관관계가 나타나지 않아서 이산화탄소 농도에 따른 TEP의 반응은 살펴볼 수 없었으나 해수 중의 탄소순환에서 생물적인 과정을 이해하는데 TEP가 중요하게 고려되어야 함을 시사한다.

• 대한지리학회지
• /
• 제49권6호
• /
• pp.897-916
• /
• 2014

8체질의학과 질병생태학은 질병의 원인을 병균 이외의 유전적 요인, 환경적 요인, 문화적 요인의 상호관계, 즉 인간과 환경의 관계에서 접근한다는 점에서 상당한 유사성을 공유한다. 본 연구에서는 한의학의 8체질의학과 지리학의 질병생태학 간의 공통성을 실증적으로 검토하는 것을 목표로 두었다. 한의원을 내방하는 환자 647명의 임상 데이터와 전라남도 영광군의 사례를 분석하고 검증한 결과 도출된 내용은 다음과 같이 요약된다: 첫째, 각 시도별로 체질의 지리적 분포는 상이하게 나타나며, 이러한 분포 양상은 크게 해양형과 내륙형으로 분류할 수 있다. 둘째, 체질에 따라 잘 걸릴 수 있는 질환과 태생지의 상호관련성은 비교적 큰 것으로 파악되었다. 그렇지만 특정한 질환이 모든 체질에게 동일하게 발생하는 것이 아니라 지리적 환경의 특성에 영향을 받는 식생활이나 생활습관에 따라 사람들에게 차별적으로 발생하는 것으로 보인다. 셋째, 유전, 자연환경, 문화 등 요인의 상호연관성을 면밀하게 분석하기 위하여 전라남도 영광군의 사례를 실험적으로 분석해 보았다. 그 결과 자신의 체질에 맞는 식습관이나 생활습관을 가지고 있는 경우에는 비교적 건강한 상태를 유지하고 있었지만, 그렇지 않은 경우에는 다양한 질환에 노출되어 있었다. 8체질의학과 질병생태학의 공통성에 관한 연구는 아직 초기 단계에 있으므로 앞으로 이러한 공통성을 규명하는 방법과 노력이 다양하게 개발되고 투여되어야 할 것이다.

• 자원환경지질
• /
• 제40권5호
• /
• pp.675-689
• /
• 2007

킬라우에아 화산 정상 분화구는 16세기 이래로 계속적이고도 간헐적인 분출활동을 통하여 형성되어진 화산으로서 1790년부터 1982년 9월까지 분출된 현무암의 체계적인 연도별 시료채취를 바탕으로 미량원소와 희토류원소의 특징을 고찰하였다. 주요 정출광물로는 감람석, 단사휘석, 사장석이 있으며 소량의 불투명광물인 크롬스피넬, 티탄철석이 관찰된다. Zr, V, Y, Ti 등과 같은 미량원소들은 MgO로 나타나는 감람석에 대해서 불호정성을 나타내며 Ni, Cr, Co 는 감람석에 대해서 매우 강한 호정성을 나타낸다. Ba, Rb, Th, Sr, Nd 원소들은 불호정성을 나타내어 $K_2O$와 정(+)의 관계를 뚜렷이 나타낸다. 희토류원소를 콘드라이트에 표준화시킨 REE도표에서 LREE가 HREE보다 더 부화된 패턴을 보이는 전형적인 화산호현무암(OIB)을 지시한다. Si에서 약간의 변곡 현상으로부터 소량의 사장석 분별결정작용에 Sr이 관여한 것을 확인할 수 있었다. Y/Ho, Zr/Hf 비로부터 마그마로 유입되는 외부적인 유체(해수 혹은 지하수)의 영향을 고려해 보았을 때 유체의 영향은 거의 나타나지 않았으며 Zr/Hf에서 푸오오(PuuOo)분출암과 킬라우에아(Kilauea)정상 분화구 분출 현무암과의 뚜렷한 차이를 발견하였다. 분출 시대별 미량원소의 함량변화를 관찰하였으며 특히 1921년에서 1954년 사이 동안에 마그마 성분의 급작스런 변화에 의해 그 이전의 대체로 증가하던 미량원소의 함량이 감소하는 경향으로 바뀌게 되었다. 이러한 경향은 킬라우에아 정상 분화구의 분출이 끝나고 계속된 푸오오 분출 현무암의 미량원소의 거동 또한 감소하는 경향을 따르고 있다. 1924년 할레마우마우 분화구가 함락 붕괴되어 지각성분의 마그마 저장소로의 유입과 마그마 저장소 아래에서 공급되는 모마그마의 성분변화에 의해서 미량원소 함량이 급격하게 변한 것으로 해석된다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
• /
• 제10권3호
• /
• pp.155-166
• /
• 2007

이른 여름 동중국해 북부인 한국서남해역의 해양환경과 식물플랑크톤 군집 분포 양상을 파악하기 위한 현장조사를 2005년 6월 26일에서 28일까지 12개의 정점을 대상으로 실시하였다. 여름 한국서남해역은 표층에서 고온 저염 및 저온 고염의 한국 및 중국 연안수와 쓰시마난류 수괴특성을, 중, 저층에서는 저온 저염 및 고온 고염의 황해 저층냉수 및 대만난류 수괴 특성으로, 연안수, 대만난류 및 황해냉수 등 3개의 수괴에 영향을 받고 있는 것으로 나타났다. 표층의 수온전선은 한국 및 중국 연안수와 대만난류의 경계역에서, 수온 및 염분약층은 정점에 따라 다소 차이는 있지만 $10{\sim}20\;m$ 수층에 형성되었다. $Chl-{\alpha}$ 농도는 한국 연안수의 영향을 받는 해역에서 높고, 대만난류해역에서 낮았으나, 연직적으로 $Chl-{\alpha}$ 최대층은 수온약층보다 아래에 형성되었다. 표층과 수온약층의 식물플랑크톤 종조성은 26속 40종으로 단순하였으며, 우점종은 표층에서는 규조류인 Paralia sulcata 및 와편모조류인 Scripsiella trochoidea에 의해 점유되었으나, 수온약층에서는 규조류인 Skeletonema costatum과 Paralia sulcata에 의해 우점되었다. 현존량은 표층에서 5 cells/L에서 $3.8\;{\times}\;10^3\;cells/L$범위로 변화하여 매우 낮았다. 여름 한국서남해역의 식물플랑크톤 중 규조류는 저염의 연안수 영향을 받는 해역에서 높은 반면, 와편모조류는 고온의 대만난류해역에서 높게 출현하는 특성을 나타내어, 분류군에 의한 환경적응이 다르게 나타났다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
• /
• 제8권2호
• /
• pp.100-110
• /
• 2005

2004년 이른 여름 한국남해 및 동중국해 북부해역의 해양환경과 식물플랑크톤 군집의 분포특성을 파악하기 위해 2004년 6월 동중국해 북부해역인 한국남해 해역을 대상으로 현장조사를 실시하였다. 결과 동중국해 북부해역은 3개의 서로 다른 수괴세력에 의해 해양환경이 지배되고 있었다. 여름 한국남해를 포함하는 동중국해 북부해역에 영향을 주는 수괴는 저온, 저염으로 제주서쪽해역의 표층에 강한 세력을 확장하는 중국대륙연안수와 저은, 저염 및 고밀도로 제주서측 저층에 탁월한 황해저층냉수 그리고 고온, 고염 특성으로 제주 동쪽과 한국남동해역에 넓게 분포하는 쓰시마난류수로 구분되었다. 각 수괴 사이에는 불연속면에 의한 수온약층과 전선이 형성되었으며, 수온 및 밀도, 약층은 정점에 따라 5 m에서 30 m 수심에, 용승에 의한 전선은 여수, 고흥반도 인근인 남해중앙부 해역에서 관찰되었다. 식물플랑크톤 군집은 26속 44종으로 매우 단조로운 종조성을 나타내었으며, 와편모조류인 Prorocentrum triestinum과 Scrippsiella trochoidea에 의해 우점하였다. 식물플랑크톤 현존량은 100 cells/L에서 10,800 cells/L 범위로 변화하였으나, 표층이 성층해역보다 높은 현존량을 나타내었다. 규조류는 쓰시마난류역에 주로 출현하는 반면, 편모 조류는 저염을 나타내는 해수와 전선역에서 출현하는 특성을 보였고, 전체 현존량 및 생물량은 편의조류에 의해 지배되었다. 식물플랑크톤 생물량(Chl-a)은 $0.09{\mu}g/L$에서 $2.59{\mu}g/L$로 변화하였으나, 현존량과는 달리 수온약층이나 아표층에서 표층보다 높은 생물량을 나타내었으며, 중국대륙연안수의 확장에 의해 생산이 지배되는 특성을 나타내었다.

• 자원환경지질
• /
• 제44권6호
• /
• pp.493-502
• /
• 2011

본 연구는 지형자료와 Free-air 중력이상을 이용하여 한반도의 모호면 심도 및 지각두께를 계산하였다. Airy-Heiskanen 지각평형 가설에 근거한 Free-air 중력이상에 포함된 지형중력과 연관성 있는 성분들을 파동수상관분석으로 추출하고 이로부터 보상이 이루어진 상태의 중력효과를 계산하였다. 계산된 결과로부터 반복법을 통한 역산을 이용하여 지각과 맨틀의 경계면인 모호면 심도를 도출하였고 역산 시 기존에 연구된 지진파에 의한 20개의 모호면 심도를 활용하여 포텐셜 필드에서 나타날 수 있는 비유일성의 가능성을 최소화하였다. 최종적으로 모호면 심도와 고도 자료를 더하여 한반도 지각두께를 도출하였으며 한반도 평균지각두께는 32.15 km, 표준편차 3.12 km를 나타내었다. 이 연구에서 구한 남한지역의 모호면과 같은 지역의 타 논문결과들과 비교하였을 때 평균 모호면 심도는 각각 31.08 km, 31.96 km, 33.02 km을 나타내고 표준편차는 1.94 km, 1.62 km, 1.77 km을 나타냄으로 각 연구결과의 통계치는 거의 일치하는 것으로 나타났고 모호면 굴곡 역시 공통적으로 태백산맥과 소백산맥을 따라 모호면이 깊어지고 경상분지는 얕아짐을 확인하였다. 또한 지각 내 중력 이상체의 분포에 대한 정보를 포함하고 있는 지형과 비상관된 Freeair 중력이상을 가지고 지열류량분포와 비교하였다. 저주파성분의 지형과 비상관된 Free-air 중력이상과 지열류량분포를 상관 비교한 결과 높은 양의 상관관계를 나타냈고, 특히, 경상분지지역은 높은 지열류량분포가 암석의 밀도보상으로 인해 모호면의 상승을 가져다 준 것으로 보인다. 이러한 결과는 최근 Kim et al.(2008)에서 언급한 경상분지의 높은 지열류량이 맨틀로부터 야기되는 모델과 부합된다는 사실을 뒷받침해주고 있다.

• 대한원격탐사학회지
• /
• 제26권2호
• /
• pp.251-262
• /
• 2010

GOCI(Geostationary Ocean Color Imager) 표준자료의 지속적인 품질관리를 위해서는 위성 운용기간 중 궤도상 복사보정, 대기보정 단계를 거쳐야 되며 해수환경 분석 알고리즘에 대한 검보정도 지속적으로 이루어져야 한다. GOCI의 복사, 대기, 해양환경 자료에 대한 검보정은 부이나 고정 플랫폼을 이용한 수온, 염분, 해수 광특성, 형광, 및 탁도 관측과, 주기적으로 해양환경 자료 수집을 통하여 실시한다. 이를 위하여 동중국해에 위치하고 있는 이어도 종합해양과학기지에 설치된 광학 관측 장비와 현장 관측의 복사자료를 상호 비교해 보았으며, GOCI 표준자료의 검정에 앞서 SeaWiFS 복사량과 비교하여 검정하였다. 해수출 광량은 현장관측에서 얻어진 광과 광량과는 약간의 차이를 보였지만, 흡광영역이 매우 잘 일치하고 있으며 스펙트럴 이동은 없는 것으로 판단된다. 이어도 종합해양과학기지의 분광측정기와 SeaWiFS의 전 밴드에서 얻어진 해수출 광량을 비교한 결과 평균 25% 정도의 에러가 발생했지만, 대기보정 밴드를 제외하면 절대오차가 11% 정도로 상당히 낮아진다. 이것은 SeaWiFS 표준 대기보정 방법의 문제점으로 GOCI 검보정 연구에서 고려되어 보완 되어야 할 것으로 판단된다. 이와 더불어 독도 지역의 표준 관측치(Reference Target Site) 구축을 통한 검보정 연구를 위하여, 독도 주변 해수의 광 특성과 해양환경 자료는 2009년 8월과 2009년 10월 2차례에 걸쳐서 현장관측을 실시하였다. 독도 주변 해역의 해양 광 특성은 원격반사도의 스펙트럼형태를 기준으로 Case-1 Water 성향이 강한 해수에서 나타나는 특성과 매우 유사하였다. 식물플랑크톤, 부유물질, 용존유기물의 흡광계수 스펙트럼의 형태들은 대체적으로 각 성분별 흡광 스펙트럼 특성을 잘 보여주었다. 또한 MODIS Aqua로부터 산출된 엽록소 농도와 현장관측을 통한 검증에서 위성자료 값들은 잘 일치한다. 위와 같이 현재 진행되고 있는 GOCI 검보정 연구를 통해서 복사, 대기, 해양환경 알고리즘에 대한 문제점이 도출되었고, 차후 검보정 계획에 반영하여 이 부분들에 대한 개선 및 보완이 이루어질 것으로 판단된다.

• 한국지구과학회지
• /
• 제41권6호
• /
• pp.617-629
• /
• 2020

기후변화와 지구환경변화에 중요한 역할을 하고 있는 해수면온도는 인공위성 적외선 센서가 관측하는 피층 수온과 측기들이 관측하는 표층 수온으로 나누어질 수 있다. 국외 여러 기관에서 보급되고 있는 해수면온도 관측 자료들은 각각 서로 다른 깊이의 수온을 나타내고 있어서 해양 피층과 표층 수온 사이의 관계를 이해하는 것은 매우 중요하다. 본 연구에서는 적외선 라디오미터를 해양조사선에 장착하기 위한 시스템을 설계하고 부착하고 운용하여 국내에서 처음으로 해양 피층 수온을 산출할 수 있는 관측 환경을 구축하였다. 선박 관측 전에 실험실에서 라디오미터 기기의 검보정을 실시하여 보정 계수를 산출하였다. 관측된 해수면에서 방출된 복사에너지와 하늘 복사에너지를 피층 수온으로 산출하는 일련의 과정을 적용하였다. 산출된 피층 해수면온도를 현장 관측 표층 수온자료와 비교하여 표층과 피층 수온 차이를 정량적으로 조사하고자 하였으며, Himawari-8 정지궤도 위성 해수면온도 자료와의 비교를 통해 해양 상층 연직구조의 특성을 이해하고자 하였다. 2020년 4월 21일부터 5월 6일까지 남해안의 장목항과 동해 남부를 관측한 해양 피층 수온은 전체적으로 표층 수온과 0.76℃ 정도의 차이를 보였다. 또한 이 두 수온 차이의 평균제곱근오차는 약 0.6℃에서 0.9℃까지의 일간변화를 가지고 있었으며, 하루 중 1-3시에 0.83-0.89℃로 가장 크게 나타났으며, 15시에 0.59℃로 최소의 차이를 가지고 있었다. 또한 편차도 0.47-0.75℃의 일간변화를 나타내었다. 해양 피층 관측 수온과 위성 해수면 온도 간 차이는 약 0.74℃의 평균제곱근오차, 0.37℃의 편차를 나타냈다. 본 연구의 분석을 통해 관측 수심에 따른 피층-표층 수온의 차이를 확인할 수 있었으며, 피층-표층 수온 차의 계절적 변화를 정량적으로 이해하고 또 변동 요인과의 관련성을 연구하기 위하여 연구조사선을 이용한 추가적인 연안 및 대양 관측이 지속적으로 진행되어야 함을 시사한다.