• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제34권6호
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• pp.198-210
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• 2022

제주 남부 해협은 대마난류의 분기점으로써 한반도 해역 열염순환의 시작점이 되고 태풍, 쓰나미와 같은 해양 재해의 크기와 빈도에 영향을 미치며 유해생물이나 방사능 오염수가 들어오는 공급원이 되는 등 해양지리학적으로 매우 중요한 영향을 미친다. 따라서 이러한 해상재해 및 재난에 대하여 즉각적인 대응을 위해서는 준 실시간의 해양 관측이 필요하다. 그러나 다른 해협에 비하여 제주 남부의 경우 이러한 해상관측이 부족하며 이로 인해 연구결과 또한 저조한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 제주 북부에서의 고주파 레이더 설치 경험을 활용하여 제주 남부에서 레이더 관측에 적합한 지역을 산정하고 고주파 레이더를 설치하여 관측을 진행하였다. 이를 통해 제주 남부해협의 광역 표층해류장을 산출하고 APM(Antenna Pattern Measurement)과 FOL(First Order Line)을 통한 후처리 및 자료 개선을 진행하였으며 이에 대해 실측자료를 활용한 비교분석을 진행하였다. 그 결과 상관계수에서 0.4~0.7, RMSE(Root Mean Square Error) 약 1~19 cm/s의 개선 결과를 보였다. 이러한 고주파레이더 관측결과는 자료 개방 네트워크 구축을 통해 차후에 태풍 대응, 수치모델 검증, 광역 파랑자료의 활용, 해양 수색 구조와 같은 국내 현안 문제를 해결하는데 도움을 줄 것이다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제28권1호
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• pp.19-40
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• 2023

여름철 제주해협 물성 분포의 특성과 제주해협 수괴가 연안에 미치는 영향을 확인하기 위하여 2019년 6월, 7월, 8월에 완도와 제주도 사이에서 수온과 염분을 관측하였다. 여름철 계절 수온약층 아래에서 15℃의 저온수가 관측되었으며, 이 저온수는 관측시기에 따라 다르지만 수심이 깊은 제주해협 남쪽 골보다는 주로 제주해협 중앙의 중층과 북쪽 사면에 분포하였다. 이 저온수를 구성하는 근원 수괴를 알아보기 위하여 제주해협에서 관측된 해수를 구성하는 주변 근원 수괴들의 혼합비(mixing ratio)를 계산하였다. 여름철 제주해협 중앙 중층과 북쪽 사면에 나타나는 저온수는 평균적으로 쿠로시오 아표층수가 54% 그리고 황해저층냉수가 33% 비율로 혼합된 해수였다. 이 중층 저온수는 제주해협 전 수층에서 가장 낮은 수온을 갖는 해수임에도 상대적으로 고온고염인 쿠로시오아표층수가 큰 구성비율을 갖고 있다. 중층 저온수가 제주해협에서 가장 낮은 수온의 분포를 갖게 된 이유는 다른 제주해협 해수에 비해 황해저층냉수의 기여도가 높기 때문이다. 제주해협 중층 저온수의 기원을 살펴보기 위하여 황해, 동중국해, 대한해협에서 2019년 여름철에 관측한 광역 수온과 염분 자료를 분석하였다. 제주도 남서쪽 동중국해 계절 수온약층 아래에서 쿠로시오 기원의 해수와 황해저층냉수가 열염전선을 형성하였고, 이 열염전선을 가로지르는 수괴의 관입에 의해 해수의 혼합이 발생하였다. 동중국해에서 형성된 이 혼합수는 제주해협에서 관측된 중층 저온수와 거의 같은 혼합비율을 가졌다. 이런 결과들을 종합하였을 때 제주해협에서 여름철에 관측된 중층 저온수는 동중국해에서 쿠로시오 아표층수와 황해저층냉수의 혼합으로 만들어진 저온수가 해류를 따라 이동한 것이다. 제주해협 중앙과 북쪽 사면으로 이동한 중층 저온수는 제주해협 중앙의 중층에서 수온역전을 만들고, 한국 남해안 연안의 표층 수온 변동에도 큰 영향을 미친다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제34권2_2호
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• pp.313-326
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• 2018

현재 국내 환경에서의 HF 레이더는 기본적으로 표층해류의 속도와 방위의 측정에 최적화 되어있는 상태이다. 따라서, 이러한 환경하에서 선박을 탐지하는 데에는 큰 환경 잡음과 다수의 오검출로 인하여 기존의 선박 검출 및 추적 기술로는 정밀도에 한계점이 있다. 특히, 국내의 지형환경에 적합한 콤팩트형 HF(High Frequency) 레이더를 선박의 감시에 적용했을 경우에 나타나는 문제점들인 잡음과 간섭으로 인한 원신호 왜곡과 다수의 오검출이 발생하여 성능에 영향을 미치는 것을 극복하기 위한 검출 및 추적 기술이 요구된다. 본 논문에서는 이러한 조건 하에서 적용이 가능한 선박 검출 및 추적 기술을 제안을 하며, 서해에서 운용되고 있는 콤팩트 HF 레이더 사이트에서 획득한 관측 데이터에 적용하여 성능을 평가하였다. 제안된 기법은 선박의 검출에 대한 부분과 검출 결과의 추적에 대한 부분으로 이루어져 있다. 선박의 검출은 CFAR(Constant False Alarm Rate) 기반의 검출기를 활용하였으며, 실제 환경에서 불규칙적으로 획득되는 잡음과 오검출 신호를 줄이기 위한 PCA(Principal Component Analysis) 기반의 부분공간 분리기법을 적용하였다. 또한, 긴 입력 획득 주기(Coherent Processing Interval) 동안에 발생하는 도플러 주파수 변화로 인하여 하나의 선박이 다수의 검출값을 생성하기도 하는데, 이를 결합하기 위한 군집화 기법을 적용하였다. 선박의 검출 결과는 검출에 실패하거나 오검출을 포함시키는 경우도 발생하는데, 이러한 오검출을 줄이기 위한 선박 추적 기법을 적용하였다. 실험 결과에 따르면 제안된 선박 검출 및 추적 기술을 통하여 콤팩트 HF 레이더가 일정 거리에서 선박의 검출 성공율이 우수하다는 것을 확인할 수 있다.