• 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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• 대한원격탐사학회 1999년도 Proceedings of International Symposium on Remote Sensing
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• pp.456-461
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• 1999

It is very important for monitoring the interannual variability of sea ice extents in the Okhotsk Sea because the global warming has firstly appeared around the Okhotsk Sea, locating around the southernmost region of sea ice cover in the Northern Hemisphere. In order to develop the sea ice concentration algorithm by microwave sensors onboard satellite, electromagnetic properties of sea ice in the Okhotsk Sea, therefore, were observed by airborne microwave radiometer (AMR), which has the same frequencies as AMSR (Advanced Microwave Scanning Radiometer), ADEOS-II, launching on November, 2000. On this study, it is discussed how to make the image of AMR-EFOV and the video image with nadir angle under flight at the same time, and superimpose the brightness temperature data by AMR-EFOV on the video mosaiced images. For comparing SPOT image, it is clearly that the variation of brightness temperature is small in 89GHz V-pol without the sea ice types and increase at the lower frequency-band.

• 지질공학
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• 제32권2호
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• pp.271-280
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• 2022

정착해빙은 극지역 해안에 형성되는 고착된 해빙으로, 해양 생태계와 해안에 위치한 과학기지들의 운용에 큰 영향을 끼치는 중요한 인자이기 때문에 지속적인 관측이 중요하다. 본 연구에서는 6, 12, 18일의 시간 기선을 가지는 Sentinel-1 영상레이더(synthetic aperture radar, SAR) 간섭 긴밀도 영상들을 레이어 병합하여 동남극 장보고 과학기지 주변의 정착해빙을 탐지하였다. 2017년 7월부터 2018년 6월까지 총 50장의 간섭 긴밀도 영상을 제작하였으며, 이로부터 1년간의 정착해빙 면적 변화를 도출하였다. Campbell 빙하설을 기준으로 동쪽과 서쪽에서 정착해빙의 면적이 최대가 되는 시기가 상이함을 확인하였다. 이 연구를 통하여 SAR 간섭 긴밀도를 활용한 정착해빙 탐지 가능성을 확인하였으나, 생성 시간이 짧거나 부드러운 표면을 가져 작은 레이더 후방산란을 보이는 정착해빙과 Campbell 빙하설의 흐름 및 붕괴로 인해 급작스러운 움직임을 보이는 빙하설 인접 지역에서의 정착해빙이 미탐지 되는 한계점은 개선이 필요할 것으로 보인다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제33권3호
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• pp.333-338
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• 2017

본 연구에서는 산출 방법에 따른 해빙 자료 간의 차이를 조사하기 위하여 1980-2010년 북극 지역의 EUMETSAT OSI SAF, NASA Team(NT)의 해빙 농도와 해빙 면적의 차이를 비교하였다. 그 결과 두 자료의 해빙 농도와 해빙 면적이 계절별, 해역별로 다른 일관성을 보였다. 계절별로는 OSI SAF의 해빙 농도가 전체적으로 0.85 %, 봄 0.48 %, 여름 0.97 %, 가을 1.38 %, 겨울 0.66 % 높게 나타났다. 해역별로는 북극해에서 OSI SAF의 해빙 농도가 2.7 %, 해빙 면적이 19.8만 $km^2$ 높았으나 링컨해 일부에서는 해빙 농도가 2.3 %, 해빙 면적이 2만 $km^2$ 낮게 나타났다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제38권6_1호
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• pp.1047-1056
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• 2022

지구 온난화의 중요한 지시자인 북극의 바다 얼음인 해빙은 기후 시스템, 선박의 항로 안내, 어업 활동 등에서의 중요성으로 인해 다양한 학문 분야에서 관심을 받고 있다. 최근 자동화와 효율적인 미래 예측에 대한 요구가 커지면서 인공지능을 이용한 새로운 해빙 예측 모델들이 전통적인 수치 및 통계 예측 모델을 대체하기 위해 개발되고 있다. 본 연구에서는 북극 해빙의 전역적, 지역적 특징을 학습할 수 있는 two-stream convolutional long- and short-term memory (TS-ConvLSTM) 인공지능 모델의 북극 해빙 면적이 최저를 보이는 9월에 대해 2001년부터 2021년까지 장기적인 성능 검증을 통해 향후 운용 가능한 시스템으로써의 가능성을 살펴보고자 한다. 장기 자료를 통한 검증 결과 TS-ConvLSTM 모델이 훈련자료의 양이 증가하면서 향상된 예측 성능을 보여주고 있지만, 최근 지구 온난화로 인한 단년생 해빙의 감소로 인해 해빙 농도 5-50% 구간에서는 예측력이 저하되고 있음을 보여주었다. 반면 TS-ConvLSTM에 의해 예측된 해빙 면적과 달리 Sea Ice Prediction Network에 제출된 Sea Ice Outlook (SIO)들의 해빙 면적 중간값의 경우 훈련자료가 늘어나더라도 눈에 띄는 향상을 보이지 않았다. 본 연구를 통해 TS-ConvLSTM 모델의 향후 북극 해빙 예측 시스템의 운용 가능 잠재성을 확인하였으나, 향후 연구에서는 예측이 어려운 자연 환경에서 더욱 안정성 있는 예측 시스템 개발을 위해 더 많은 시공간 변화 패턴을 학습할 수 있는 방안을 고려해야 할 것이다.

• Journal of the korean society of oceanography
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• 제33권1-2호
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• pp.1-7
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• 1998

In the western Weddell Sea, winter mixed layer is characterized by near-freezing temperature and higher salinity due to brine injection through sea-ice formation. This layer becomes Winter Water being capped by warmer and less saline Antarctic Surface Water during the sea-ice melt-ing season. In this study, Winter Water was preliminarily identified by the oxygen isotopic com-positions. The ${\delta}^{18}$O values of Winter Water show the progressively increasing trend from south to north in the study area. It presumably reflects the enhanced mixing with Antarctic Surface Water due to the extent of influence by low S'"0 value of sea-ice/glacier meltwater. Correlations between salinity and 6'"0 values of seawater can be used to more generally characterize Winter Water with a view to identification. However, the prediction on the degree of mixing from these relationships needs more detailed isotope data, although this study allows the oxygen isotopic composition of seawater as a tracer to identify the water mass.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2013년도 추계학술대회
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• pp.69-70
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• 2013

기후변화에 관한 정부간 패널 (IPCC)에 따르면, 북극의 해빙(Sea-ice) 면적은 1978년 위성관측 이래 매년 2.7%씩 감소하고 있다. 이와 같은 해빙 감소는 북극항로에 대한 관심으로 이어져 경제적인 이익을 기대하고 있다. 북동항로(Northen Sea Rout)를 이용하게 되면 기존 수에즈운하이용 경로보다 약 37% 정도 거리가 단축된다. 또한 북극에는 지구부존자원 중 천연가스의 30%과 석유의 13%가 매장되어있다고 추정된다. 우리나라는 2013년 5월 북극개발의 주도권을 가진 북극이사회 (Arctic Council)에서 정식 옵저버 자격을 획득함으로써 북극해 진출의 교두보를 마련했으며, 2030년에는 쇄빙선 없이 북극항로를 이용할 수 있을 것이라도 예상되므로 북극해 항로 개척을 통한 물류비 절감 및 자원개발의 필요성은 점점 커지고 있는 상황이다. 한국해양과학기술원에서는 북극 항로 및 자원탐사 지원을 위한 북극 해양환경정보시스템 구축을 위한 기획과제를 수행 중에 있다. 이번 발표에서는, 위성기반으로 항행안전지원을 위한 시스템 설계를 위한 초기 단계로 개념 설계의 결과를 소개하고자 한다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제33권2호
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• pp.243-248
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• 2017

지구 기후시스템의 중요구성인자인 해빙은 극지방과 고위도에 분포하는 특성상 위성을 통한 탐지가 활발히 수행되고 있다. 위성자료를 이용한 해빙탐지기법은 반사도와 휘도온도자료를 이용하며, 많은 연구에서 휘도온도자료를 통해 산출된 Ice Surface Temperature (IST)를 활용한 기법인 Moderate-Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS)의 해빙탐지기법을 활용하고 있다. 본 연구에서는 IST 산출과정이 생략된 단순하고 효율적인 동적임계값 기법을 활용한 해빙탐지기법을 제시하고자 한다. 동적임계값을 지정하기 위하여 해수의 어는점 이하의 화소를 대상으로 MODIS IST와 MODIS $11{\mu}m$ 채널의 휘도온도, Brightness Temperature Difference ($BTD:T_{11{\mu}m}-T_{12{\mu}m}$)의 상호관계를 분석하였다. 분석 결과, 세수치의 관계가 선형의 특징을 나타내었으며 이를 활용하여 임계값을 지정하였다. 청천역에서 지정한 임계값을 MODIS $11{\mu}m$ 채널에 적용하여 해빙을 탐지하였다. 또한, 본 연구의 해빙탐지기법의 성능을 검증하기 위해 MODIS Sea ice extent를 이용하여 정확도를 분석하였으며 그 결과, Producer Accuracy (PA) 99% 이상의 높은 정확도를 보였다.

• Strategy21
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• 통권30호
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• pp.200-235
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• 2012

Over the past few years, due to the climate change of the earth, the Arctic's sea ice cover is undergoing a historic transformation - thinning, extent reduction in all seasons, and mitigation in the area of multi-year ice in the central Arctic Ocean. These changes allow for increases in maritime access throughout the Arctic Ocean and for potential longer seasons of navigation and possibly transarctic voyage in the summer. These changes also allow more exploration for oil, gas, and other minerals. The Arctic is now an archetype of the complex, multi-dimensional global problems of the twenty-first century. Military security, environmental security, and economic security interact. The potentially enormous economic stakes, sufficient to change the strategic balance among the states of the region, set off competitive pressures for national advantage. Korea, which is heavily dependent upon the sea lane in terms of transportation of its exports and imports, is very much interested in the Arctic sea routes. Korea believes that the Artic sea route, particularly the Northern Sea Route (NSR), could serve as a new useful sea lane, which will enable shorter times between East Asia and Europe, thus resulting in substantial cost saving for ship operators. In addition to shipping, Korea is interested in other Arctic-related maritime industries. Korea, as a leading shipbuilder in the global market, is interested in building ice breakers, drill ships, and other vessels which can contribute to safe operation in Arctic resource development and exploration. Korea, as one of the future stakeholders in Arctic maritime activities, should be ready to foster international cooperation in the region.

• Strategy21
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• 통권43호
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• pp.29-55
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• 2018

Arctic sea ice has been retreating as a result of the global warming. Arctic sea ice extent for April 2018 averaged 13.71 million square kilometers. This figure shows far less sea ice compared to the average extent from 1981 to 2010. Meanwhile, 287 times of maritime transits through the Northwest Passage have been made during the 2017 and the first ship traversed the Northern Sea Route without the assistant of ice-breaker in August 2017. Commercialization of the Arctic Passage means significant economic and strategic advantages by shortening the distance. In this article, 'Arctic Passage' means Northern Sea Route along the Arctic coast of Russia and Northwest Passage crossing Canadian Arctic Ocean. As climate changes, the potential feasibility of the Arctic Passage has been drawing international attention. Since navigation in this area remains hazardous in some aspects, IMO adopted Polar Code to promote safe, secure and sustainable shipping through the Arctic Passage. Futhermore, Russia and Canada regulate foreign vessels over the maritime zones with the authority to unilaterally exercise jurisdiction pursuant to the Article 234 of UNCLOS. The dispute over the navigation regime of the arctic passage materialized with Russia proclaimed Dmitrii Laptev and Sannikov Straits as historically belong to U.S.S.R. in the mid 1960s and Canada declared that the waters of the passage are historic internal waters in 1973 for the first time. So as to support their claims, In 1985, Russia and Canada established straight baseline including Northern Sea Route and Northwest Passage. The United States has consistently protested that the Northern Sea Route and Northwest Passage are straits used for international navigation which are subject to the regime of transit passage. Firstly, it seems that Russia and Canada do not meet the basic requirements for acquiring a historic title. Secondly, since the Law of the Sea had adopted before the establishment of straight baseline over the Russian Arctic Archipelago and the Canadian Arctic Archipelago, Ships can exercise at least the right of innocent passage. Lastly, Northern Sea Route and Northwest Passage have fulfilled the both geographical and functional criteria pertaining to the strait used for international navigation under the international law. Especially, should the arctic passage become commercially viable, it can be expected to accumulate the functional criterion. Russia and Canada regulate the ships navigate in their maritime zones by adopting the higher degree of an environmental standard than generally accepted international rules and standard mainly under the Article 234 of UNCLOS. However, the Article 234 must be interpreted restrictively as this contains constraint on the freedom of navigation. Thus, it is reasonable to consider that the Article 234 is limited only to the EEZ of coastal states. Therefore, ships navigating in the Arctic Passage with the legal status of the territorial sea and the international straits under the law of the sea have the right of innocent passage and transit passage as usual.

• 대기
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• 제28권2호
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• pp.153-162
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• 2018

The statistical prediction model for wintertime surface air temperature, that is based on snow cover extent and Arctic sea ice concentration, is updated by considering $El-Ni{\tilde{n}}o$ Southern Oscillation (ENSO) and Quasi-Biennial Oscillation (QBO). These additional factors, representing leading modes of interannual variability in the troposphere and stratosphere, enhance the seasonal prediction over the Northern Hemispheric surface air temperature, even though their impacts are dependent on the predicted month and region. In particular, the prediction of Korean surface air temperature in midwinter is substantially improved. In December, ENSO improved about 10% of prediction skill compared without it. In January, ENSO and QBO jointly helped to enhance prediction skill up to 36%. These results suggest that wintertime surface air temperature in Korea can be better predicted by considering not only high-latitude surface conditions (i.e., Eurasian snow cover extent and Arctic sea ice concentration) but also equatorial sea surface temperature and stratospheric circulation.