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중등학교 교과서 황해난류 오개념 분석 및 해류 데이터 시각화 수업자료 개발 (Misconception on the Yellow Sea Warm Current in Secondary-School Textbooks and Development of Teaching Materials for Ocean Current Data Visualization)

  • 김수란;박경애;변도성;정광영;최병주
    • 한국지구과학회지
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    • 제44권1호
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    • pp.13-35
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    • 2023
  • 지구의 기후 변화를 유도하고 제어하는 가장 중요한 역할을 하는 것은 해양의 해류이다. 황해는 수심이 동해에 비해 매우 얕고, 다양한 바람과 조류, 강물의 유입, 동중국해에서의 해수 유입 등 외력의 영향으로 해수의 순환과 해류가 상당히 복잡하다. 황해난류는 겨울철 황해의 대표적인 해류로서 겨울철 황해와 동중국해 바람 변동성과 밀접한 관련이 있으며, 황해의 수온과 염분 분포에 큰 영향을 주어서 중등학교 교과서에서 중요하게 다루어질 필요성이 있다. 2015 개정 교육과정 기반 중등학교 과학 및 지구과학 교과서의 황해난류와 관련된 내용을 분석하였다. 또한 해류의 시간 변동성에 대한 교사들의 인식을 조사하기 위해 중등학교 과학 교사들을 대상으로 설문조사를 실시하였다. 대부분의 교사들은 황해난류가 우리나라 서해안으로 연중 북상하고 있으며 일반적인 난류와 같이 여름철에 강하다는 잘못된 지식을 가지고 있는 것으로 나타났다. 황해난류는 해류의 세기가 강한 계절변동성을 가지는 북한한류와 달리 해류 자체가 연중 항시 존재하지 않으며 겨울철에만 발생하는 해류이다. 이러한 교사들의 교과내용 지식에 대한 오류는 북한한류가 겨울철에 강하다는 오개념을 가지게 된 연유와 유사한 배경을 가지고 있었다. 따라서 본 연구에서는 황해난류에 대한 교과서 내용의 오류를 분석하여 제시하였다. 또한 학생들과 교사들의 데이터 리터러시 함양을 위하여 탐구활동에서 활용할 수 있는 황해난류에 대한 수업 자료를 개발하였다. 황해 해수면 온도를 가시화할 수 있는 GUI 프로그램을 소개하였고, WOA (World Ocean Atlas) 2018 해양 실측 수온 및 염분자료와 국립해양조사원에서 생성한 해양 수치모델 재분석자료를 활용하여 수온과 염분의 공간 분포를 도시하는 자료를 개발하여 제시하였다. 이러한 해양 자료를 활용한 데이터 시각화과정은 교사들의 오개념을 개선하고, 나아가 학생들과 교사들의 해양 리터러시뿐만 아니라 데이터 리터러시도 제고하는 계기가 될 것으로 기대된다.

해창만의 생물해양학적 환경특성. 1. 식물플랑크톤 군집의 계절변동 및 분포 특성 (Distributional Characteristics and Seasonal Fluctuations of Phytoplankton Community in Haechang Bay, Southern Korea)

  • 윤양호
    • 한국수산과학회지
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    • 제33권1호
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    • pp.43-50
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    • 2000
  • 남해 중앙부에 위치하는 해창만의 식물플랑크톤 군집은 비교적 다양한 생물종에 의해 군집을 이루고 있으나, 출현 세포 밀도는 매우 낮은 특징을 보였다. 특히, 계절적으로는 여름과 가을에 높은 세포 밀도를 나타내고 있는 반면, 봄에 낮은 세포 밀도를 나타내나, 식물플랑크톤 군집은 연중 중심목 규조류에 의해 지배되고 있었다. 그러나, Chl-a량의 분포와 관련하여, 식물플랑크톤에 의한 해창만의 기초생물 잠재생산력은 연중 매우 높은 것으로 판단되며, 미소 또는 극미소 플랑크톤에 대한 점유율이 높을 것으로 추정되었다.

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여자만 북서부 꼬막어장의 해양환경 특성. 2. 수질환경 및 식물플랑크톤 군집 (A Charecteristics of Marine Environments in a Blood Cockle Farms of the Northwestern Yeoja Bay, Korea 2. Spatio-temporal Distribution of Water Quality and Phytoplankton Community)

  • 윤양호;이현지
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제21권8호
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    • pp.579-592
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    • 2020
  • 여자만 북서해역 꼬막 어장의 수괴(수형), 영양염 등 수질환경과 식물플랑크톤 군집의 변동 특성을 파악하기 위해 2017년 봄(5월), 여름(8월) 및 가을(11월) 7개 정점을 조사하였다. 분석 결과, 꼬막어장의 수형은 수온과 염분 변화에 따른 계절특성이 명확하였다. 영양염 중 규산염은 연중 풍부였지만, 봄과 여름은 인산염이 결핍되었고, 가을은 질소원이 결핍되는 것으로 나타났다. 식물플랑크톤 군집에서 출현종은 매우 단순하였으며, 현존량도 매우 낮았다. 우점종은 연중 규조류에 우점 되어, 봄은 Skeletonema costatum-ls, Nitzschia longissima, 여름은 Pleurosigma normanii, Coscinodiscus gigas, 가을은 N. longissima, Pseudonitzschia pungens, Chaetoceros curvisetus, Eucampia zodiacus가 우점 출현하여, 여름에 편모조류 출현이 낮은 특성을 보였다. 상관분석과 주성분 분석의 결과 여자만 북서해역 꼬막어장의 생물 해양학 특성은 계절에 따라 수질 환경 및 식물플랑크톤 군집에 많은 차이가 있으나, 전체적으로는 육상에서 공급되는 무기 및 유기물질 및 낮은 수심으로 해수혼합에 따른 표층퇴적물의 재부유에 의한 영양염 공급, 그리고 해역자체의 생물생산과 무기화 과정의 균형에 의해 해양환경 특성 및 식물플랑크톤 생산이 결정되는 것으로 판단되었다.

북방전복 Haliotis discus hannai의 계절별 생리적 변화 (Seasonal Changes in Physiology of the abalone Haliotis discus hannai reared from Nohwa Island on the South Coast of Korea)

  • 신윤경;이원찬;김동욱;손맹현;김응오;전제천;김성희
    • 한국패류학회지
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    • 제28권2호
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    • pp.131-136
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    • 2012
  • 북방전복의 계절변동에 따른 대사변화 및 에너지흐름을 파악하기 위하여 2010년 5월부터 2011년 2월 동안 성장, 산소소비율, 암모니아질소배설률, 먹이섭취율 및 동화효율 등을 조사하였다. 조사기간 동안 수온은 $8-23.2^{\circ}C$, 염분은 31.9-34.1 psu이었다. 북방전복의 각장은 1년산에서 36.3 mm에서 66.1 mm으로, 2년산에서는 60.6 mm에서 66.1 mm으로 성장하였으며, 육중은 각각 3.16 g에서 12.04 g과 15.8 g에서 21.5 g으로 증가하였다. 산소소비율과 암모니아질소배설률은 수온 상승에 따라 증가하는 경향을 보였으며, 먹이섭취율은 7월-10월 동안 높았다. 동화효율은 68-71 %으로 연령 및 계절간 유의한 차이는 없었다. SFG는 북방전복 1년산은 연중 +값을 보였으며, 2년산의 경우에는 7월을 제외하고 +값을 보여 연중 성장하는 것으로 나타나 조사기간 동안 수온, 염분 등에 의한 환경적인 영향은 없었다.

해양온도차 발전소의 입지선정을 위한 해수 온도차의 공간적 분포특성 분석 (A Property Analysis on Spatial Distribution of Sea Water Temperature Difference for Site Selection of Ocean Thermal Energy Conversion Plant)

  • 서영상;장이현;조명희
    • 에너지공학
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    • 제8권4호
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    • pp.567-575
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    • 1999
  • 한국동해 연근해역의 표층수온은 일반적으로 온대해역에서의 표층수온과 같이 계절변화를 하지만, 심층에서는 연중 1 $^{\circ}C$이하의 온도를 유지하는데 동해고유수로 인하여 표층의 온수와 심층의 냉수간의 온도차를 이용한 해양온도차 발전의 충분한 잠재성이 있다. 해양온도차 발전의 제 1 조건인 표층수와 심층수간의 온도차에 관련된 한국 동해의 해양 환경적 특성을 정량화 하고자 온도차에 대한 연평균, 연진폭, 연위상을 구하고 연중 15$^{\circ}C$이상의 온도차가 유지된는 기간을 일일 단위로 표현하였다. 한국동해 연근 해역 중 온도차 발전의 최적합 해역은 포항 동쪽 35km 해역 (36$^{\circ}$05'N, 129$^{\circ}$48'E)에서 55km 해역 (36$^{\circ}$05'N, 130$^{\circ}$00'E)까지로 조사 연구되었다. 이들 최적합 해역에서는 온도차는 8월의 경우 누년 평균 약 24$^{\circ}C$로 나타났으며, 년 중 15$^{\circ}C$이상의 온도차가 유지되는 기간은 최대 215일 (5/5-12/10)로 나타났다. 아울러 이 해역에서 온도차의 연진폭은 6$^{\circ}C$이며 , 연위상은 236$^{\circ}$로 계획성있는 전력생산을 할수 있을것으로 사료된다. 한국 동해 연근해역에서 표층으로부터 수직으로 최단거리에 존재하는 동해고유수(수온 1$^{\circ}C$이하의 해수)의 수심에 대한 계절변화는 평균 300m를 중심으로 하여 50m 미만의 작은 변동폭을 나타내었다. 향후 이러한 안정된 위치를 나타내는 심층 냉수를 에너지로 전환하기 위한 연구가 수행되어야 할 것으로 판단된다.

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생태융합형 접촉산화수로 Test-Bed 구축 및 정화효율 평가 (The test-bed construction and water purification assessment of the eco-convergence type aerated string contacted oxidation system)

  • 최선화;이승헌;장규상;김흥섭
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2016년도 학술발표회
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    • pp.592-592
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    • 2016
  • 국내에는 17,500여개의 농업용 저수지가 전국적으로 분포하고 있다. 국내 농업용 저수지는 대부분이 소규모이며, 연중 수량 변동이 심하고, 유역배율이 작아 태생적으로 수질오염에 취약한 구조로 되어 있다. 특히 농업용 저수지는 도시 근교나 농촌지역에 많이 위치하고 있어 유역 내 축산 농가나 미처리 생활하수에서 유래된 유기물 및 영양염류 유입에 의한 수질오염도가 높다. 저수지에 고농도로 유입되는 유기물, TN, TP를 처리하기 위하여 농어촌연구원과 수생태복원(주)에서는 공동으로 친환경 수처리시설인 생태융합형 접촉산화시스템을 개발하였다. 생태융합 접촉산화수로는 상부 식생과 수로 내의 섬유상 끈상 미생물 접촉재를 이용하여 오염수가 수로를 흐르면서 침전, 여과, 흡착, 산화, 흡수 등 물리학적, 화학적, 생물학적 원리를 이용하여 고농도의 유기물과 질소, 인을 제거하는 물리적, 생물학적 공정을 융복합 기술이다. 본 연구에서는 경기도 시흥시에 소재하고 있는 M 저수지에 현장 Test-bed를 구축하여 수질정화효율을 평가하였다. M 저수지는 유효저수지량이 약 23만톤에 해당하는 소규모 저수지로, 1941년도 준공된 아주 노후화된 저수지로 평균 수심이 2m 이하이고 연중 수질오염도가 높은 저수지이다. 매화저수지 수변에 설치된 생태융합형 접촉산화수로의 전체규모는 길이 8.6m, 폭 2m, 수심 2m에 해당하며, 끈상 미생물 메디아조 3개($2{\times}2{\times}6m^3$), 침전조 1개($2{\times}2{\times}2m^3$)로 구성되어 있다. 기타 부대 장치로는 끈상 메디아조에 산소공급을 위한 Air-mist(마이크로 버블 발생장치), 자동운전계기판, 유입펌프 등이 있다. 생태융합형 접촉산화수로의 처리 공정은 유입수${\rightarrow}$에어미스트${\rightarrow}$고속복합응집장치${\rightarrow}$융복합 산화조(3조)${\rightarrow}$침전조${\rightarrow}$방류로 구성되어 있다. 테스트 베드는 2015년 8월 말경에 구축 완료하였으며, 끈상 미생물 메디아조의 수질정화효율을 평가하기 위하여 9월부터 11월까지 총 7회 걸쳐 유입수와 유출수를 각각 조사하였다. 현장 측정항목인 수온, pH, EC, DO 등은 유입수 및 유출수간 큰 차이가 없었고, COD, SS, Chl-a, TP 등은 수처리시스템 초기 가동시에는 메디아에 미생물 부착율 저조로 유입수 및 유출수 수질농도에 큰 차이가 없었으나, 운영시간의 경과와 함께 메디아의 미생물 충진율이 높아짐에 따라 처리효율이 최대 SS 69.6%, Chl-a 89.3%, TP 89%까지 도달하는 것으로 나타났다. 생태융합 접촉산화수로는 부지 집약적인 컴팩트한 수처리 시설로서 현재 널리 이용되고 있는 인공습지를 대체할 수 있는 경제적인 시설로 판단된다.

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여수 돌산도 연안 이각망에 어획된 어류의 종조성 및 양적변동 (Fluctuations in Abundance and Species Composition of Fishes Collected by Both Sides Fyke Net in Dol-san, Yeosu)

  • 정현호;한경호;김춘철;윤성민;서원일;황선영;이성훈
    • 한국어류학회지
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    • 제17권1호
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    • pp.64-72
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    • 2005
  • 전라남도 여수시 돌산읍 소율 연안에 위치한 이각망어장을 이용하여, 2003년 3월부터 2004년 2월까지 12개월 동안 매월 1회씩 어류군집의 종조성 및 양적변동을 조사하였다. 이각망에 의해 채집된 어류는 총 11목 34과 48종으로 총개체수와 총생체량은 각각 2,402개체, 434.4 kg으로 나타났으며, 출현한 어종 중 목별로는 농어목이 15과 21종으로 가장 많이 나타났고, 다음으로 쏨뱅이목이 5과 8종, 가자미목이 3과 5종으로 이들 3목에 포함된 어류가 총 31종으로 전체 출현종수의 79.5%를 차지하여 가장 우점하는 목들로 나타났다. 조사기간 중 개체수와 생체량은 감성돔이 279개체(20.3 kg)가 출현하여 가장 우점하였고, 다음으로는 숭어가 187개체 (99.6 kg)가 출현하여 우점하였으며, 전어가 178개체(8.9 kg)로 우점하는 종으로 나타났다. 이들 어류들의 출현개체수와 생체량은 수온이 상승하는 봄, 여름에 높게 나타났고, 수온이 떨어지는 겨울철에는 낮게 나타나 수온과 밀접한 관계가 있음을 알 수 있었다. 월별 개체수와 생체량 변동은 주로 총 개체수의 11.6%를 차지한 감성돔에 의한 것으로 나타나 이 연안에서 어류군집구조와 개체수의 변동은 멸치에 의해서 좌우되며, 생체량의 변동도 총 생체량의 43.6%를 차지한 꼼치, 아가씨물메기, 농어의 3종에 의해서 큰 영향을 받는 것으로 보인다. 종다양도지수 (H')는 1.68~2.91로 출현종이 다양하고 개체수가 많은 9월 조사에서 가장 높은 값으로 나타났고, 12월에는 1.68로 가장 낮은 값을 나타내었다. 주요 어종의 출현빈도는 연중 출현한 어종은 감성돔이고, 전어는 12월과 2월을 제외한 달에, 숭어는 10월, 11월, 12월을 제외한 달에, 볼락은 8월, 9월, 11월을 제외한 달에, 조피볼락은 4월, 11월, 2월을 제외한 달에, 농어는 11월, 1월, 2월을 제외한 달에, 점농어는 3월, 11월, 2월을 제외한 달에 출현하여 본 연안에 우점하는 주거종으로 나타났다. 봄철에만 출현한 어종은 반지이고, 가을에만 출현한 어종은 날매퉁이, 부세, 돌가자미, 흑밀복이며, 겨울에만 출현한 어종은 청어, 그물메기, 졸복 등이 출현하는 것으로 나타났다. 어획물 중 경제성이 있는 어종은 우점종인 감성돔과 숭어, 전어, 보구치, 점농어 등이며, 그 밖에 전갱이, 갈치, 농어, 넙치, 가자미 등이 출현하였다.

상용소프트웨어(DYMEX)를 이용한 톱다리개미허리노린재(Riptortus pedestris) 밀도 변동 양상 예측 모델 구축 및 평가 (Construction and Evaluation of Cohort Based Model for Predicting Population Dynamics of Riptortus pedestris (Fabricicus) (Hemiptera: Alydidae) Using DYMEX)

  • 박창규;염기홍;이상구;이상계
    • 한국응용곤충학회지
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    • 제54권2호
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    • pp.73-81
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    • 2015
  • 온도에 따른 톱다리개미허리노린재 (Riptortus pedestris)의 개체군 밀도 변동 예측 모델을 상용 소프트웨어인 DYMEX로 구축하고 월동 성충밀도를 바탕으로 한 연간 발생 밀도 변동 패턴과 살충제 처리 시기에 따른 밀도 억제 효과를 시뮬레이션하였다. 구축된 모델은 총 10개의 모듈을 사용하였으며, Lifecycle 모듈은 알, 1, 2, 3, 4, 5령, 성충의 7개 발육 단계로 구성하였다. 월동 성충 개체군의 포획시기를 이용하여 연중 밀도 변동을 예측한 결과 연도에 따라 3~4번의 신 성충 발생이 가능하여 페로몬 트랩 포획밀도 조사와 유사하였다. 콩 포장으로 침입해 들어오는 두 번째 신성충의 경우 개발된 모델을 이용하여 예측된 성충 발생 최성일이 페로몬 트랩으로 조사된 포획 밀도 최성기와 거의 일치 하였다. 그러나 예측된 첫번째 신 성충 발생 최성일은 페로몬트랩 포획 최성기보다 연도에 따라 9~16일 늦었으며, 마지막 세대의 발생 최성일은 연도에 따라 페로몬 트랩 포획 최성기보다 17~23일 빨랐다. 살충제 사용을 가정한 첫 번째 신성충 개체군 밀도 억제가 다음 세대들의 밀도 증가에 미치는 영향을 시뮬레이션한 결과, 신 성충 발생 초기일수록 밀도 억제효과가 커서 7월 1일 살충제 처리를 가정하였을 때 다음 세대에 형성된 성충은 무처리의 3% 정도로 현저하게 낮았다. 또한 포장에 침입해 들어오는 두 번째 신성충 개체군을 대상으로 시기별 살충제 처리 효과를 시뮬레이션한 결과 8월 30일 살충제 처리를 가정한 경우 다음세대 성충 최고 밀도는 무처리의 25% 정도로 줄었고, 최고 밀도에 도달한 시기도 무처리에 비해 2주 이상 늦었다. 이상의 연구 결과들은 톱다리개미허리노린재의 효율적인 종합적 방제 계획을 세우는데 유용하게 사용될 수 있을 것으로 기대된다.

황아귀 Lophius litulon 의 분포와 산란 (Distribution and Spawning of the Yellow Goosefish , Lophius litulon)

  • 차병열
    • 수산해양기술연구
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    • 제33권2호
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    • pp.97-108
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    • 1997
  • 황해와 동중국해역에서 근해안강망에 의해 어획되는 황아귀의 어획량 변동과 어장 분포, 그리고 산란 생태를 구명한 결과는 다음과 같다. 황아귀는 연중 어획되며, 이중 많이 어획되는 시기는 겨울철, 가장 적게 어획되는 시기는 여름철인 것으로 나타났다. 황아귀의 어장은 황해와 동중국해에 널리 분포하고 있으며, 중심어장은 일향초 주변 해역으로 어획량이 50 M/T 이상, CPUE가 5kg/haul 이상, C.V는 0.6~0.7의 범위로 낮게 나타났다. 황아귀의 산란시기는 3월과 4월경이며, 이때의 산란장은 일향초와 제주도 사이해역에서 형성되는 것으로 추정되었다. 황아귀의 어장은 월별에 따라 이동하는 현상을 나타내었는데, 즉, 겨울에는 황해저층냉수와 대마난류수의 남하로 어장은 제주도 서방해역에 주로 분포한다. 또 산란시기인 3월과 4월경이 되면, 일향초 부근 해역으로 어장이 밀집하지만, 산란이 끝난 5월이후가 되면 수온의 상승과 더불어 어장은 황해와 동중국해역으로 널리 분산되는 것으로 나타났다.

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수정 IAS 지수를 이용한 강우침식인자 추정 (Estimation of Rainfall-runoff Erosivity Using Modified Institute of Agricultural Sciences Index)

  • 이준학;오경두;허준행
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제44권8호
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    • pp.619-628
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    • 2011
  • 본 연구의 목적은 월강우량을 이용하여 강우침식인자를 추정하는 기존의 방법인, Fournier 지수, modified Fournier 지수, IAS (Institute of Agricultural Sciences) 지수 등의 적용성을 확인하고 더 합리적인 월강우량 기반의 강우침식인자 추정모델을 제시하기 위한 것이다. 본 연구에서는 월강우량 기반의 수정 IAS 지수를 새롭게 제안하였다. 이것은 연중가장 비가 많이 내린 두 달의 강우량의 합으로써 강우침식인자를 추정하는 기존의 IAS 지수의 개념을 확장한 것이다. 본 연구에서는 25년 이상의 21개 지점에 대한 월강우량 및 연 강우침식인자를 토대로 각 추정방법에 대한 상관분석 및 회귀분석을 실시하였다. 그 결과 수정IAS 지수가 기존의 연강수량 및 월강우량을 이용한 추정방법 보다 우리나라 중서부 및 남서부 지역의 강우침식인자의 변동을 잘 나타내는 합리적인 지표임을 알 수 있었다.