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벼 수량 자료의 추세분석을 통한 MODIS NDVI 및 기상자료 기반의 벼 수량 추정 모형 개선 (Detrending Crop Yield Data for Improving MODIS NDVI and Meteorological Data Based Rice Yield Estimation Model)

  • 나상일;홍석영;안호용;박찬원;소규호;이경도
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제37권2호
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    • pp.199-209
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    • 2021
  • 장기적인 시계열 수량 평균이 기술적인 발전 요인에 의해 증가하는 추세를 제거하여, 기존 MODIS NDVI 및 기상자료를 이용한 우리나라 벼 수량 추정 모형을 개선하고자 하였다. 이를 위해 2002년부터 2019년 까지의 NDVI (MYD13Q1)와 기상자료를 사용하여 다중 선형 회귀 분석을 수행하였다. 벼 수량 추세를 분석하고 이를 제거하여 모형을 보완하였다. 개선된 모형을 이용하여 추정한 벼 수량과 수량 통계 값 간의 상관 분석을 통해 추세 제거에 따른 정확도를 평가하였다. 그 결과, 추세가 제거된 벼 수량 추정 모형에 의해 예측된 수량이 통계 수량의 연간 변동 특성을 잘 반영하고 있는 것으로 나타났다. 추세 제거 전의 모형과 비교하여 통계 수량과의 상관계수와 결정계수도 높게 나타났다. 따라서 추세 제거 방법이 벼 수량 추정 모형을 효과적으로 보정하는 방법임을 확인하였다.

농경지 아산화질소 배출계수의 연간 변동 특성 분석 (Annual Variability in Nitrous Oxide Emission from Agricultural Field Soils)

  • 현준기;유신이;양싱야;이종은;유가영
    • 한국기후변화학회지
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    • 제8권4호
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    • pp.305-312
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    • 2017
  • We aimed at investigating the difference in $N_2O$ emission factors of chemical and organic fertilizers and identifying the main factors influencing annual fluctuations in $N_2O$ emission. We conducted two-year experiments in 2016 and 2017 in an agricultural field planted with sweet potato (Ipomoea batatas). Treatments included chemical NPK fertilizer (NPK) and chicken compost application at $10\;ton\;ha^{-1}$, $20\;ton\;ha^{-1}$, and $30\;ton\;ha^{-1}$ rates (CK1, CK2 and CK3). Control was also employed with no addition. Results showed that $N_2O$ emission rates were significantly related with soil water status and soil available N contents. Significant correlation between % water filled pore space (WFPS) and $N_2O$ emission was observed only when the %WFPS was greater than 40% and during the initial stage of the experiment (<60 d). Comparison of the emission factors in 2016 and 2017 showed us that the emission factor was greater in 2016 when the %WFPS was maintained higher by 16.5% compared to that in 2017. In 2016, the emission factor of organic fertilizer was higher than that of chemical fertilizer, while in 2017, the pattern was reversed. Annual variability in $N_2O$ emission could also be originated from the available N contents remaining in soil after being taken up by plants. If we apply excessive N fertilizer, the soil would contain excess amount of N which was not uptaken by plants, leading to a huge increase in $N_2O$ emission. This case would overestimate emission factor, which was the case for the organic fertilizer in 2016. Over-fertilization should be avoided when we set up an experiment to determine $N_2O$ emission factor.

433 MHz 무선주파수와 2G 통신 기반의 스마트 관개 모니터링 시스템 (433 MHz Radio Frequency and 2G based Smart Irrigation Monitoring System)

  • 마농기 엔드류 프랭크;안성훈
    • 적정기술학회지
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    • 제6권2호
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    • pp.136-145
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    • 2020
  • 개발도상국에 있어서 농업은 국가 경제의 중추임에도 불구하고, 대부분의 개도국에서는 장비와 지능형 시스템, 데이터 모니터링 등을 이용한 현상에 대한 통합적 판단 없이 인력에 의해 농업을 수행하고 있다. 농업의 중요한 요소인 관개는 작물 생산에 영향을 미치는 핵심적인 과정으로서, 연간 강우량의 변동에 대응하고자 대부분의 농장에서는 관개 시스템을 적용하고 있다. 그러나, 농장 관개 시스템의 모니터링과 제어 등에 대한 기술적 기반이 부족하여 생산성의 증대와 효율적인 농업용수 관리가 어려운 실정이다. 본 논문에서는 탄자니아 농촌 지역 관개 시스템의 스마트화를 위하여 433 MHz 무선 주파수 및 2G 기반 스마트 관개 측정 시스템과 농업용수 선불 시스템을 제안한다. 개발된 스마트 관개 시스템은 기상 데이터와 토양 수분 데이터를 하이브리드로 분석하도록 설계되었는데, 탄자니아 Arusha 지역의 Ngurudoto 마을로의 적용을 목적으로 한다. 제안된 시스템은 기상 측정 컨트롤러, 토양 수분 센서, 수류 센서, 솔레노이드 밸브 및 선불 시스템으로 구성되었는데, 센서를 통해 수집된 데이터는 433 MHz 무선 주파수 및 2G 기반 통신 아키텍처 모듈을 통해 서버로 전송된다. 본 시스템은 인터넷 운용이 제한되는 지역에 적합할 뿐만 아니라, 데이터 기반의 상태 판단과 실시간 예측이 가능하다. 개발된 시스템의 데이터 분석 알고리즘은 동적 회귀 알고리즘과 Naïve Bayes 알고리즘을 적용하여 선형 및 비선형분석 모두에 있어서 높은 정밀도를 보인다. 또한, 농장의 용수공급 시기와 용수의 양, 소요되는 전력에 대한 판단 뿐만 아니라 전체 시스템 하드웨어의 작동 및 오류에 대한 모니터링이 가능하다. 부가하여, 사용자가 농업용수를 공급받기 전에 선금을 지불하는 시스템을 적용하여 관리의 효율성을 도모하였으며, 농업의 전 과정에서 측정된 센서 데이터 및 용수 사용량은 사용자 인터페이스를 통하여 실시간으로 모니터링이 가능하도록 개발되었다. 본 연구를 통하여 개발된 RF(Radio Frequency) 및 2G 기반 스마트 관개 모니터링 시스템은 현장 적용의 편의성과 함께 사용자 중심의 모니터링 시스템을 통해 개발도상국의 경제, 사회 분야에 긍정적인 영향을 미칠 것으로 기대한다.

MIKE Hydro Basin 기반 DSS-2S를 활용한 베트남 Sesan 및 Srepok 강 유역 수자원 계획 수립 (Water resources planning for the Sesan and Srepok river basin in Vietnam using DSS-2S based on MIKE Hydro Basin)

  • 최병만;고익환;김정곤;피완섭;오윤근
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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    • pp.43-43
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    • 2021
  • Sesan강과 Srepok강은 베트남, 캄보디아, 라오스가 공유하는 3S강 유역 (Sesan강, Srepok강, Sekong강)의 일부로 국제 공유하천으로 관리되고 있다. 3S강 유역은 Mekong강의 중요한 지류이며 Mekong강 유역의 상당 부분을 구성한다(Mekong강 유역 면적의 10%, 연간 총 유출량의 20%). 베트남에 속해 있는 Sesan강 유역면적은 11,255km2, Srepok강 유역면적은 18,162km2이다. Sesan강과 Srepok강의 상류는 베트남 중부 고원의 긴 산맥에 위치하고 있으며, 하류는 캄보디아에 위치해 있어 상·하류간 긴밀한 협력이 필요하다. Sesan강과 Srepok강 유역은 기후변화에 따른 홍수, 가뭄, 수력발전소 건설로 인한 유출량 변동에 따른 상·하류 분쟁, 사면침식 및 퇴적 등 많은 문제와 도전에 직면할 것으로 예측되고 있다. 본 연구에서는 World Bank의 "Viet Nam Mekong Integrated Water Resources Management (M-IWRM) Project의 일환으로 베트남 정부 차원에서 처음으로 구축한 수자원관리 의사결정지원시스템인 "DSS-2S"를 활용하여, Sesan-Srepok강 유역의 수자원 계획을 수립하였다. DSS-2S는 MIKE Hydro Basin을 기반으로 SWAT모델 등과 연계 하여 구축되었다. DSS-2S는 2S 유역의 모든 주요 하천과 지류를 반영하였으며. 여기에는 17개의 수력발전 댐과 주요 지류에서 용량이 3백만 m3 이상인 기타 저수지가 포함되었다. 이 보다 작은 용량의 저수지는 대표적인 저수지로 그룹화 되어 반영되었다. 기후변화 및 사회-경제적 발전계획 등을 반영하여, 2030년과 2050년을 목표연도로 생활, 공업, 농업, 관광, 유지용수 등 용수 수요를 추정하였다. 50% 및 85% 빈도의 공급 가능성을 고려하여 물 배분은 물 수요를 충족하고 지하수 개발 최소화를 기준으로 고려되었다. 분석 결과에 의하면 2S강 유역의 총 수자원은 32.2억 m3으로 그중 지표수자원은 29.2억 m3, 안정적으로 이용 가능한 지하수자원은 2.97억 m3으로 분석 되었으며, 지표수와 지하수 연계를 고려하면 전체 2S 강 유역에 물 부족하지는 않으나, 개별 공급 지점을 고려할 때 4월과 5월에 일부 지역에서 물 부족이 나타날 것으로 예측 된다. 장래 물 부족 해결을 위한 대안들을 제시하였으며, 본 성과는 베트남 중앙 정부의 장기수자원 종합계획 수립의 기본 자료로 활용 될 예정이다.

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지하수관측을 이용한 낙동강변 시설농업단지 지하수의 계절적 변화 분석 (Seasonal Change Analysis of Groundwater in Nakdong Riverside Greenhouse Complex Using Groundwater Monitoring)

  • 백미경;신현채;김상민
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2020년도 학술발표회
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    • pp.283-283
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    • 2020
  • 국가의 논의 타작물 재배 권장 정책과 농한기 수익을 위해서 동절기에도 농사가 가능한 시설농업이 발달했으며, 1990년 초부터 재배면적이 증가하여 2000년에는 10만 ha를 넘어섰고, 2018년에는 80만ha의 규모를 보이고 있다(농사로, 2019). 시설농업단지의 동절기 난방을 위한 에너지원으로 화석연료와 전기열원을 사용하고 있고, 특히 강변의 경우 지하수를 난방 열원으로 사용가능해 수막재배를 이용한 대규모 시설단지가 발달함에 따라 지하수의 이용량이 증가하고, 2015년 농업용 지하수 이용량은 연간 20억 톤에 이른다(GIMS, 2019). 난방이 필요한 동절기에 수막용수를 위한 지하수 이용량이 급증하여 계절적인 수위변화를 보이며, 특히 강변의 대규모 시설농업단지의 지하수의 부족현상이 빈번히 발생하는 실정이다(송성호, 2017). 본 연구지역은 낙동강 하구댐 설치 전만조 시 해수의 유입으로 암반지하수의 심도가 증가할수록 EC가 증가하는 특성을 보이는 곳으로, 지하수의 이용량이 급증하는 동절기에 특히 급격히 증가하여 지하수의 안정적인 수질관리를 위해 염분변화의 관리가 필요한 지역이다. 지하수의 계절적인 변화를 위해 시설농업단지내에 지하수 관측정이 설치되어 관측되고 있으며 본 연구에서는 관측정의 2013년 1월~2019년 1월까지 지하수의 EC변화를 관측하였다. 지하수의 수위(GL.m), 온도, EC를 1시간 주기로 관측하여 계적적인 변화를 분석하였고, EC의 증가가 큰 곳은 심도별로 센서(다중심도)를 설치하여 염도의 변화를 관측하였다. 지하수성분의 지질학적 기원분석을 위한 양음이온 분석을 연 1회 실시하였다. 또한 관측정의 심도별 변화를 알기 위해 동일지역에 충적, 암반 관측정을 따로 설치하고 관측하여 지표수와 지하수의 심도별 영향의 차이를 분석하였다. 동일지역의 관측결과 평균 5m이하의 수위변화를 보이나, 5m 이상의 수위변동을 보이는 관측망은 15년 14개소 17년 19개소로 증가추세를 보이며, 이는 주로 밀집된 시설하우스 단지의 수막재배를 위한 겨울철 지하수 사용량 증가가 원인인 것으로 판단된다. 본 연구지역은 강변지역에 밀집된 시설하우스단지의 동절기 수막재배를 위한 지하수 과다 사용으로 수위급감 및 수량부족현상이 반복되고 있어, 예방과 대책강구를 위해 지표수의 함양과 지하수사용량의 상관관계 분석과 자료축적 및 추가연구를 위한 장기관측이 요구된다.

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보령 갯벌의 인위적 영향 및 생물학적 요인에 따른 대형저서동물 군집 변화 (Changes in Macrobenthic Community Depending on the Anthropogenic Impact and Biological Factors of Boryeong Tidal Flat, Korea)

  • 전승렬;옹기호;이지호;정윤아;구준호;오광석;박종우
    • 한국해양학회지:바다
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    • 제28권4호
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    • pp.143-157
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    • 2023
  • 본 연구는 바지락과 쏙의 서식 구역이 대비되는 보령 주교 갯벌의 인위적인 환경 영향에 의한 저서동물 군집 특성을 확인하였다. 조사 기간 내 대형저서동물은 총 55종이 출현하였으며, 평균 서식밀도는 338 ind./m2, 생체량은 212.2 gWWt/m2이었다. 출현 종수는 상부(27종)에서 하부(37종)로 갈수록 증가하였고, 우점종은(상부: 둥근가시사자머리참갯지렁이, 중부: 고리버들갯지렁이, 하부: 바지락) 조위별로 다르게 나타났다. 집괴분석과 다차원척도법을 이용한 상위 10종의 저서동물 군집구조는 하부의 바지락 어장과 쏙 서식공 밀도가 높은 중부 정점 중심의 두 그룹으로 나뉘며, 특정 생물 종의 영향을 반영하였다. 쏙 서식 공간의 퇴적물 입도 조성은 변동 폭이 컸으나 연간 유지되었으며, 분급은 2.1 𝜑로 낮아져 같은 입자로 구성된 비율이 증가하였다. 특히, 중부는 인위적인 영향이 높음에도 고리버들갯지렁이가 우점하고, 쏙 서식공 밀도와의 연관성을 보여 이는 종간 상호작용에 기인하는 것으로 판단된다.

국가부채 및 재정수지와 국채이자율의 장기적 관계: 현대화폐이론 검증을 중심으로 (The Long-Run Relation of Public Debt and Fiscal Balance to Government Bond Rates: An Empirical Study on the Validity of Modern Monetary Theory)

  • 박강우
    • 분석과 대안
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    • 제7권3호
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    • pp.181-230
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    • 2023
  • 본 연구에서는 현대화폐이론(Modern Monetary Theory)의 실증적 타당성을 평가하기 위해 OECD 국가의 연간 패널자료(2000~2022년)를 이용하여 패널 공적분 분석을 수행하였다. 구체적으로 OECD 가입국을 대상으로 주권화폐(sovereign currency) 보유 여부에 따라 국가그룹을 나눈 후, 각 그룹별로 국가부채 또는 재정적자 비율과 국채이자율 간의 장기균형 관계, 즉 공적분 관계를 검정 및 추정하였다. 실증분석 결과를 정리하면 다음과 같다. 통합 평균-그룹(pooled mean-group) 추정법을 통한 패널 공적분 추정 결과, 유로존 또는 고정환율제 그룹과 같은 비주권화폐국에서는 국가부채 및 재정적자 비율이 국채이자율과 장기적으로 유의한 양(+)의 상관관계를 가지는 반면, 비유로존 또는 변동환율제 그룹과 같은 주권화폐국의 경우에는 음(-)의 상관관계를 가지거나 유의한 관계가 나타나지 않았다. 특히 비주권화폐국에서 국가부채 비율은 장기뿐만 아니라 단기적으로도 실질 국채이자율과 유의한 양(+)의 상관관계를 가지는 것으로 나타났다. 이러한 결과는 국가부채 또는 재정적자 비율과 국채이자율 간의 관계에 대한 현대화폐이론의 예측과 부합하는 것이며, 따라서 동 이론의 실증적 타당성을 지지하는 하나의 근거가 될 수 있다.

한국의 금산분리법 완화와 CVC 투자유형 변화 간의 상관관계 논증 (Correlation Between the Relaxation of South Korea's Capital Market Separation Law and Changes in CVC Investment Types)

  • 이기호;이상명
    • 벤처혁신연구
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    • 제6권3호
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    • pp.61-72
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    • 2023
  • 2020년 12월, 한국의 금산분리 원칙과 관련한 공정거래법이 개정되고 이를 1년 뒤인 2021년 12월 30일부터 시행한다는 정부의 발표가 있었다. 개정의 내용은 과거 금산분리의 대원칙이었던 산업자본의 금융시장 침투 금지 기조를 깨고 '일반지주회사의 중소기업창업투자회사와 신기술사업금융전문회사 주식의 소유 가능'이었다. 이 개정 법의 전제는 발행주식 총수의 소유이었지만, 법 개정 전후로 CVC(Corporate Venture Capital; 기업주도형 벤처캐피탈)의 연간 설립 건수와 투자 건수, 전략적 투자 건수 등의 추이에 변동이 있었다. CVC와 IVC(Independent Venture Capital; 독립 벤처캐피탈)는 투자 목적, 펀드 운용 유형, 투자 유형에 따라 그 특징이 구분되는데, 이 부분에서 금산분리법의 완화는 향후 벤처투자생태계와 혁신생태계의 활성화에 긍정적인 영향을 줄 수 있다고 기대된다. 본 연구에서는 법 개정 전인 2018년부터 법 개정 이후 2023년 5월까지 국내 CVC의 설립 건수, 투자 건수, 전략적 투자건수의 추이를 분석하여, 개정 금산분리법이 시행되었던 2021년을 기준으로 추이의 변화를 살펴보았다. 분석의 결과, 국내 CVC는 2021년에 전년대비 큰 폭으로 증가했으며, 투자건수와 전략적 투자건수, 전략적 투자의 투자금액 또한 과거에 비해 증가했음을 확인할 수 있었다. 본 연구는 이러한 결과를 토대로 향후 국내 CVC 투자와 전략적 투자, 벤처투자시장 활성화 등과 관련한 추가적인 연구의 방향을 제시한다.

양식어장 환경요인이 참굴 (Crassostrea gigas)의 성장에 미치는 영향 (Effects of Nursery Environmental Factors on the Growth of Pacific Oyste, Crassostrea gigas)

  • 배평암;한창희
    • 한국양식학회지
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    • 제11권3호
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    • pp.391-400
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    • 1998
  • 최근 들어 굴이 후기채묘 부진 현상이 지속되고 있는 로프수하식 어장과 새로운 채묘어장으로 개발되고 있는 천해 투석식 어장의 환경 특성을 평가하고 참굴의 성장에 미치는 영향을 구명하기위하여 1995~1996년 동안 조사한 결과는 다음과 같다. 고성어장은 입구가 좁은 자루 형태의 폐쇄성이 강한 만으로 유속은 0.5kn 이하로 미약하였으며, 해남어장은 개방수역으로 수심이 낮아 간조시 노출되며, 주변해역의 유속도 5.0kn 이상을 나타내고 있었다. 두 해역의 평균 투명도는 각각 5.1m 및 1.2m로 해남어장이 낮게 나타났다. 연간을 통한 수온 및 염분의 평균 농도는 고성어장이 높았으며, 계절적 변동폭 또한 컸다. 용존산소 농도는 고성어장의 저층에서 6월 이후 낮아지기 시작하여 8월에 $4.0mg/\ell$의 최저치를 나타내었고 9월에 회복되는 경향이었으며, 해남어장은 전 조사기간을 통하여 5.0 mg/l이상의 높은 농도 분포였다. 화학적 산소요구량은 고성어장에서 평균 $1.44mg/\ell$로 해남어장의 $0.96mg/\ell$에 비하여 오염도가 심한 반면, chlorophyll-$\alpha$농도는 해남어장이 2배 가량 높게 나타났다. 인과 질소와 같은 영양염류는 고성어장에서 여름철에 저층의 농도 증가가 뚜렷하였고, 겨울철로 접어들면서 축적되는 경향을 보였으나, 해남어장에서는 특별한 계절변동을 나타내지 않았다. 참굴의 각고는 고성어장에서 총 16개월의 실험기간동안 80.1 mm까지 성장하였으며, 해남어장은 총 9개월의 양성기간 동안 61.3 mm로 성장하였다. 육질은 성장은 각각 13.9 g 및 3.35 g에 달하여 고성어장의 절대 성장이 양호하였다. 비만도는 각각 11.6~21.9(평균 15.9)% 및 11.0~22.7(평균 17.6)%로 해남어장이 높았고, 특히 산란 시기의 비만도는 해남어장이 월등히 높았다. 이상에서와 같이 고성어장은 굴의 패각 또한, 육질의 절대 성장은 해남에 비하여 양호하였으나, 비만은 저조하였다. 또한, 유기오명의 진행과 낮은chlorophyll-$\alpha$ 수준 등 환경적인 무제가 있는 곳이었다. 해남어장은 고성에 비하여 낮은 수온 분포와 간조시 노출과 같은 열악한 환경에 의한 단련으로 각 성장이 지연되는 반면, 고성어장에 비하여 상대적으로 풍부한 chlorophyll-$\alpha$의 양은 비만도를 높이는 오인 중의 하나로 생각되었다.

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하계 동중국해 북부 해역에서 저층 냉수괴의 거동 (Movement of Cold Water Mass in the Northern East China Sea in Summer)

  • 장성태;이재학;김철호;장찬주;장영석
    • 한국해양학회지:바다
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    • 제16권1호
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    • pp.1-13
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    • 2011
  • 황해저층냉수는 지난 동계의 차고 건조한 바람에 의해 생성되어, 하계에 황해 중앙골을 따라 남하하는 것으로 알려져 있다. 동중국해 북부해역에서 황해저층냉수의 특성과 거동을 파악하기 위해 2003년부터 2009년까지 하계에 관측한 자료를 분석하였다. 수괴분석을 통해 본 연구해역에 영향을 미치는 황해저층냉수를 새롭게 정의하여 북서저층냉수라고 명명하였고, 수온 $13.2^{\circ}C$ 이하, 염분 32.6~33.7 psu와 밀도 $24.7{\sim}25.5\;{\sigma}_t$로 특성지었다. 지형류 계산에 의해 연구해역에서 북서저층냉수는 약 2 cm/s 이하의 속도로 남하하는 것으로 추정하였다. 정의한 북서저층냉수는 수온의 범위와 자지하고 있는 영역에서 연간 변동을 보이며, 이러한 변동은 이전 해 동계 황동중국해의 표층수온의 변화와 밀접한 관련이 있었고, 동계 표층수온의 변화는 동계 기온에 의한 영향이 지배적임을 확인하였다. 동계 동중국해 표층수온은 북극진동 지수와 높은 상관성을 보이며, 동계의 북극진동이 음일 때 동중국해 표층수온이 하강하였고, 이러한 영향으로 북서저층냉수 세력이 동중국해 북부 해역까지 저수온을 보이면서 확장하였다. 동 연구는 동계의 북극진동지수, 황동중국해 겨울철 표층수온, 동중국해 북부의 북서저층냉수가 역학적으로 관련이 있음을 보였고, 이를 바탕으로 하계 동중국해 북부해역에서 저층냉수의 거동을 유추할 수 있을 것으로 사료된다.