• 한국환경과학회지
• /
• 제8권6호
• /
• pp.645-652
• /
• 1999

In order to simulate and investigate the major characteristics of El Nino/Southern Oscillation(ENSO) and Madden Jullian Oscillation(MJO), an intermediate type atmosphere-ocean coupled model is developed and their results are examined. The atmosphere model is a time-dependent non-linear perturbation moist model which can determine the internal heating for itself. The counterpart of the atmosphere model is GCM-type tropical ocean model which has fine horizontal and vertical grid resolutions. In the coupled experiment, warm SST anomaly and increased precipitation and eastward wind and current anomalies associated with ENSO and MJO are properly simulated in Pacific and Indian Oceans. In spite of some discrepancies in simulation MJO, the observed atmospheric and oceanic low-frequency characteristics in the tropics are successfully identified. Among them, positive SST anomalies centered at the 100m-depth of tropical eastern-central Pacific due to the eastward advection of warm water and reduced equatorial upwelling, and negative anomalies in the Indian and western Pacific seem to be the fundamental features of tropical low-frequency oscillations.

• 한국지구과학회지
• /
• 제32권7호
• /
• pp.832-859
• /
• 2011

해류는 기후변화와 지구상의 에너지 균형에 중요한 역할을 하고 있어 정확한 해류와 순환에 대한 과학 교육의 중요성이 점점 더 강조되어 왔다. 본 연구의 목적은 교과서 해류도의 오류를 분석하고, 가능한 원인에 대하여 토의하며, 학생들에게 동해에 관한 통일된 해류도를 어떻게 제안할 것인지 방안을 제시는 것이다. 제 7차 교육과정에 근거한 27종의 교과서를 기존의 문헌과 최근의 과학적 지식과 비교함으로써 동해 해류도의 특성을 정량적으로 분석하고 조사하였다. 서로 다른 도법을 바탕으로 제작된 교과서 해류도들을 위치 정보를 이용하여 디지털 영상자료로 변환한 후 메르카토르 도법을 사용하여 새로운 영상으로 전환하였다. 대한해협에서의 대마난류 분지 양상과 대마난류의 근해 분지가 일본 연안에 얼마나 근접하여 북상하는지를 정량적으로 조사하고, 동해 극전선 이남에서 사행하는 대마난류의 외해 분지의 양상을 면밀히 분석하였으며, 우리나라 동해안을 따라 북상하는 동한난류의 북상 범위, 이안 위도도 조사하였고, 난류의 유출 양상을 쓰가루 해협과 소야 해협 부근에서 분석하였다. 또한 리만해류와 북한한류가 시작하는 위도, 남하하는 범위, 연안에 근접한 정도에 대하여 분석하였다. 이외에도 교과서 해류도에 대한 잘못된 표현도 제시하였다. 이러한 분석들은 교과서 해류도의 문제점을 드러내었으며, 이는 학생들에게 오개념을 일으킬 수 있다. 본 연구는 최신의 과학적 연구 결과를 가지고 있는 과학자들과 교육 자료가 필요한 교육자들 사이에 연결 고리의 필요성도 강조하였다.

• 자원환경지질
• /
• 제42권2호
• /
• pp.121-131
• /
• 2009

폐기물 해양 투기 지역인 동해병과 서해병 해역 표층퇴적물의 입도, 광물학적 특성, 퇴적속도 및 중금속 함량을 분석하여 중금속 분포 특성을 비교하였다. 동해병과 서해병 해역의 입도는 각각 $7.95{\sim}8.51{\Phi}$와 $7.42{\sim}8.15{\Phi}$의 범위이며, 동해병 해역의 일부 정점을 제외한 모든 정점의 퇴적상은 니질 퇴적물에 속한다 연구지역 표층퇴적물의 주 구성 점토광물은 일라이트이며, 카올린 계열 광물과 녹니석, 스멕타이트로 소량 구성되어 있다. $^{210}Pb$에 의해 추정된 동해병해역 표층퇴적물의 퇴적속도는 1.11 mm/yr$\sim$1.73 mm/yr이며, 서해병해역 퇴적물의 퇴적속도는 1.87 mm/yr이다. 상관성 분석 결과, 니켈, 구리, 크롬 및 아연은 평균입도, 알루미늄 및 철과 밀접한 상관성을 보인다. 반면, 연구지역 퇴적물의 카드뮴과 납은 이들 요소들과 상관성이 결여되어 있을 뿐만 아니라, 부화지수가 1.5이상으로 인위적인 오염의 징후를 보인다. 그리고 카드뮴과 납의 $I_{geo}$-class 역시 대부분 $2{\sim}4$로 moderately polluted$\sim$strongly polluted로 분류된다. 특히, 동해병의 $I_{geo}$-class가 최대 4인 strongly polluted로 분류되어 서해병 해역보다 높다. 이는 동해병 해역에 투기되는 폐기물이 서해병 해역에 투기되는 폐기물뿐만 아니라, 광물성폐기물, 하수도준설토사, 건설공사 오니 등이 추가로 배출되고 있으며, 양적으로도 서해병 보다 두 배 이상 투여되기 때문인 것으로 판단된다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
• /
• 제20권1호
• /
• pp.1-11
• /
• 2017

낙동강 하구는 최근 하구둑, 보 등의 인공시설물 건설과 매립 및 준설 등 인위적인 활동에 많은 영향을 받고 있다. 따라서 이러한 인위적 영향에 대한 낙동강 하구의 해양환경 변화를 확인하고자 2013년부터 2015년까지 하구로 유입되는 담수를 비롯하여 해수역을 중심으로 연구하였다. 그 결과 하구로 유입되는 방류량은 보 건설전에 비해 현저히 감소하였고, 평균 염분은 증가하여 기수역이 감소한 것을 확인하였다. 질산염과 규산염의 주요 공급원은 유입되는 담수로 나타났으며 인산염은 저층과 외해에서 공급되었다. 인산염과 용존산소의 농도는 춘계와 하계에 급격히 감소하는 양상을 나타냈다. 담수의 인산염은 하구둑에 의한 영향으로 제거되었고, 해수의 인산염은 식물플랑크톤에 의해 제거 되는 것을 확인하였다. 낮은 용존산소 농도는 식물플랑크톤의 대번성 이후 미생물에 의해 분해되면서 저층에서 소모되어 나타난 결과로 판단된다. 일반적으로 춘계와 추계에 대번성하는 식물플랑크톤의 일반적인 특성에 비해 낙동강 하구에서는 하계에 높은 경향을 보였다. 따라서 낙동강 하구의 생태계 변화는 유입되는 담수의 유량 감소에 의한 것으로 보에 의해 또 다른 환경변화에 직면해 있다.

• 환경생물
• /
• 제24권2호
• /
• pp.201-211
• /
• 2006

울돌목 수로에서 요각류 35개 분류군을 포함하여 총 55개 동물플랑크톤이 출현하였다. 연안종은 계절적인 종천이를 보였으며, 난류 외양성 종은 전 조사 시기에서 출현하였다. 분류군 수는 창조 시 저조에서 고조로 갈수록 증가하며 낙조 시 고조에서 저조로 갈수록 감소하였다. 따라서 울돌목 해역은 연중 외해수 영향에 따른 외양종의 유입으로 동물플랑크톤 종조성에 영향을 받는다. 전체 동물플랑크톤 현존량은 $104\sim2,717indiv.m^{-3}$의 범위를 나타내며 2003년 8월에 가장 높고 2004년 2월에 가장 낮았다. 조석주기에 따른 현존량 변화에서 11월과 2월에 시간적 변이성이 크고 불규칙적인데 반해 8월과 4월에는 비교적 규칙적인 변화 추세를 나타냈다. 8월과 4월에는 창조 및 낙조에서 조류가 가장 강한 시간에는 낮은 출현 개체수가 나타났으며, 조류가 약해질수록 개체수가 증가하여 고조 및 저조에서 개체수가 높은 특징을 보였다. Paracalanus indicus, Cirripedia nauplii, Acartia hongi등을 포함한 대부분의 우점종은 창조보다 낙조에서 평균 개체수가 대략 2배 정도 높았다. 그러나 창조 및 낙조 내에서도 개체수의 변이가 크게 나타났으며 조석주기에 따른 수온, 염분, 그리고 엽록소 a등 환경변화가 작았다. 따라서 울돌목 해역에서는 강한 조류와 지형적인 조류 속도 차에 의해 형성된 와류 등이 개체군 확산, 이동 그리고 손실에 영향을 미쳐 시간적으로 복잡하고 불규칙한 동물플랑크톤 군집을 보인다.

• 지구물리와물리탐사
• /
• 제11권1호
• /
• pp.41-51
• /
• 2008

해양성 현무암층에 대해 현장에서의 속도와 공극률의 관계를 알기 위해서 Juan do Fuca 해저산맥의 동쪽 측면으로부터 채취한 현무암 시료들에 대해 최고 40MPa 구속압력(confining pressure)하에서 균열 특성을 고려하며 P파와 S파 속도를 측정하였다. 구속압력에 따른 속도의 변화는 미세균열의 닫힘(microcrack closure)에 기인한다고 가정하고, Kuster-$Toks{\ddot{o}}z$ 이론을 이용하여 미세균열의 개구비 스펙트라(micro-crack aspect ratio spectra)를 측정하였다. 그 결과 서로 다른 시료들의 정규화된 개구비 스펙트라들이 유사한 특성을 갖는다는 것을 보여주었다. 그리고 나서 정규화된 개구비 스펙트럼(spectrum)으로부터, 각 공극률에 대한 개구비 스펙트럼을 계산함으로써 이론적인 속도와 공극률의 관계를 만들었다. 또한 구속압력에 따른 미세균열 닫힘을 고려하여 구속압력의 함수로서의 속도-공극률 관계를 얻을 수 있었다. 개구비 스펙트라를 고려한 이론적인 관계는 대기압하에서 측정된 100개가 넘는 시료들에 대해 관찰된 관계와 잘 일치하고, 넓은 범의의 공극률에 대해 일반적으로 관찰되는 압력 의존적인 관계와도 잘 일치된다. 실험에서 유도된 자료들과 이론적으로 계산된 값들의 일치를 통해 Juan de Fuca 해저산맥의 동쪽 측면으로부터 얻어진 현무암 시료의 속도와 공극률의 관계는 균열의 특성(즉, 정규화된 개구비 스펙트라)과 균열 담힘에 의해 설명되어질 수 있음을 알 수 있다.

• 한국정보통신학회논문지
• /
• 제15권3호
• /
• pp.740-746
• /
• 2011

본 연구는 한국 주변 해역을 중심으로 해양기후변화에 따른 어획량 변동을 연구하는데 목적을 두었다. 조사 대상 지역은 북위 $31^{\circ}{\sim}38^{\circ}$, 동경 $124^{\circ}{\sim}132^{\circ}$의 한반도 주변해역이며 사용한 자료는 국립수산과학원의 수온, 염분, 용존산소의 2000~2009년까지의 자료와 위성자료를 각각 사용하였다. GIS를 활용하여 공간변동특성을 분석하였다. 연구기간동안 남해의 경우 수온은 평균 $1.45^{\circ}C$ 상승하였고, 동해의 경우는 평균 $0.83^{\circ}C$ 상승한 것으로 나타났다. 수온상승과 멸치 및 꽁치의 어획량을 비교하여 보면 멸치는 7~9월과 12~3월 사이에 많은 양이 어획되며 4~6월에는 상대적으로 어획양이 적었다. 연별로는 2000년 이후 멸치의 어획량이 상승하였다. 꽁치는 5월과 6월에 가장 많은 양이 어획되며 8월과 9월에는 극소량이 어획되는 것으로 나타났다. 결과적으로 수온 상승으로 인하여 난류성인 멸치의 어획량은 증가하고 한류성인 꽁치는 어획량이 점차 감소하였다.

• 해양환경안전학회지
• /
• 제24권7호
• /
• pp.898-906
• /
• 2018

황사가 식물플랑크톤에 미치는 영향을 파악하기 위해, 황사가 발생한 2006년 4월 22 ~ 26일까지 태안반도 인근해역에서 현장조사 및 생리실험을 수행하였다. 황사발생동안 식물플랑크톤 군집은 $26{\sim}290{\times}10^3cells{\cdot}L^{-1}$의 범위로 다소 낮은 현존량과 주요 분류군인 돌말류의 증가, 특히 혼합해역의 대표종인 Paralia sulcata와 같은 저서성 돌말류의 증가가 뚜렷하였다. 또한 황사발생 후의 Chl-a 농도는 황사 발생 전의 조석에 따른 Chl-a 농도변화범위를 초과하였다. 황사투여실험에서는 황사투여 농도가 증가함에 따라 일차생산력은 점차 감소하였고, 최대 탄소 동화계수 역시 같은 경향을 보였다. 48시간 배양실험에서는 황사투여 초기(T0)에 실험구(test)가 대조구(control)에 비해 낮은 일차생산력을 보였으나, 48시간 후(T48)에는 실험구가 대조구보다 높은 일차생산력을 보였다. 특히 실험구는 초기보다 48시간 후의 일차생산력이 약 321 %로 크게 증가하였다. 따라서 중국과 인접한 조사해역의 식물플랑크톤은 황사와 함께 수반되는 강한 물리적 환경이 발생초기에 식물플랑크톤의 성장을 일시적으로 저해시킬 수 있으나, 이후 안정적인 수괴가 지속될 경우 식물플랑크톤의 성장을 촉진시키는 잠재적인 요인으로도 파악되었다.

• Ocean Systems Engineering
• /
• 제6권1호
• /
• pp.61-97
• /
• 2016

This is the second of two papers on the 3D numerical modeling of nearshore hydro- and morphodynamics. In Part I, the focus was on surf and swash zone hydrodynamics in the cross-shore and longshore directions. Here, we consider nearshore processes with an emphasis on the effects of oceanic forcing and beach characteristics on sediment transport in the cross- and longshore directions, as well as on foreshore bathymetry changes. The Delft3D and XBeach models were used with four turbulence closures (viz., ${\kappa}-{\varepsilon}$, ${\kappa}-L$, ATM and H-LES) to solve the 3D Navier-Stokes equations for incompressible flow as well as the beach morphology. The sediment transport module simulates both bed load and suspended load transport of non-cohesive sediments. Twenty sets of numerical experiments combining nine control parameters under a range of bed characteristics and incident wave and tidal conditions were simulated. For each case, the general morphological response in shore-normal and shore-parallel directions was presented. Numerical results showed that the ${\kappa}-{\varepsilon}$ and H-LES closure models yield similar results that are in better agreement with existing morphodynamic observations than the results of the other turbulence models. The simulations showed that wave forcing drives a sediment circulation pattern that results in bar and berm formation. However, together with wave forcing, tides modulate the predicted nearshore sediment dynamics. The combination of tides and wave action has a notable effect on longshore suspended sediment transport fluxes, relative to wave action alone. The model's ability to predict sediment transport under propagation of obliquely incident wave conditions underscores its potential for understanding the evolution of beach morphology at field scale. For example, the results of the model confirmed that the wave characteristics have a considerable effect on the cumulative erosion/deposition, cross-shore distribution of longshore sediment transport and transport rate across and along the beach face. In addition, for the same type of oceanic forcing, the beach morphology exhibits different erosive characteristics depending on grain size (e.g., foreshore profile evolution is erosive or accretive on fine or coarse sand beaches, respectively). Decreasing wave height increases the proportion of onshore to offshore fluxes, almost reaching a neutral net balance. The sediment movement increases with wave height, which is the dominant factor controlling the beach face shape.

• 한국해양학회지:바다
• /
• 제20권2호
• /
• pp.102-118
• /
• 2015

본 연구에서는 국제 공동 해양 재분석 자료 비교 프로젝트 결과를 요약하였다. 다양한 재분석 자료 생산 시스템의 종류 및 특성을 소개하였으며, 대표적인 8가지 해양 변수(열용량, 열염분 높이, 해수면 높이, 표층 열속, 혼합층 깊이, 아표층염분, $20^{\circ}C$ 등온선 깊이, 해빙)에 대한 전지구 해양 자료 동화 모델 성능을 비교 분석하였다. 일반적으로 단일 재분석 자료 결과보다 앙상블 평균 값이 비교적 높은 성능을 나타내었으나, 검증 변수와 해역에 따라 서로 다른 특징을 보였다. 해양 변수 중에는 염분 및 해빙 변동이 모델간 가장 큰 편차를 보였다. 심층 해역, 남극해, 서안 경계 해역을 포함한 연안역에서는 공통적으로 객관 분석장과 동화 모델간의 편차가 크게 나타났다. 국내에서도 독립적으로 운영되고 있는 해양 자료 동화 모델간의 비교 분석 프로그램이 추진되어, 향후 관련된 국제 공동 연구에 활발히 참여할 수 있는 기회가 확대되기를 기대한다.