• 해양환경안전학회지
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• 제22권2호
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• pp.205-211
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• 2016

울릉 난수성 소용돌이의 수온 변동을 보기 위하여, 동해중부해역(동해항-독도의 지선)에서 2013년 7월부터 2015년 7월까지 소모성 수온기록계(XBT)와 국립수산과학원의 정선 해양 관측 자료를 이용하여 살펴보았다. 울릉 난수성 소용돌이의 완전한 형태를 볼 수 없었을지라도, 조사 단면은 울릉 난수성 소용돌이의 특징을 잘 나타내었다. 그 결과, 수온의 변동계수는 평균 수온이 $3{\sim}4^{\circ}C$의 범위를 가지는 250 m 깊이에서 가장 크게 나타났다. 250 m 층의 수온 변동계수의 수평적 분포는 울릉도와 한국 동해안 사이의 해역에서 가장 컸으며, 이는 울릉 난수성 소용돌이의 핵이 아닌 주변부 해역이었다. 울릉 난수성 소용돌이는 한국 동해 연안에서 남북 혹은 동서로 움직였다, 울릉 난수성 소용돌이는 주로 울릉도 남서 해역에 존재하였으며, 남북 방향으로의 이동성이 동서 방향으로의 이동성보다 크게 나타났다. 250 m 깊이에서 수온의 변동계수가 크게 나타난 것은 울릉 난수성 소용돌이의 하층부에 있는 동해중층수와의 상호 작용에 의한 것으로 보인다. 이것은 울릉 난수성 소용돌이의 하부 깊이에서 울릉 난수성 소용돌이 주변부와 동해중층수와의 상호 작용이 활발하게 발생하고 있음을 시사하고 있다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제24권2호
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• pp.298-317
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• 2019

울릉 난수성 소용돌이의 물리적 특성 및 동한난류와의 관계를 울릉분지 주변 해역에서 1993년부터 2017년까지의 CMEMS (Copernicus Marine Environment Monitoring Service) 위성 고도계 자료 및 국립수산과학원(NIFS)의 CTD 자료를 사용하여 분석하였다. 울릉 난수성 소용돌이가 동한난류와 연결되어 있는 분포는 전체 소용돌이 숫자의 81%를 차지하며, 울릉 난수성 소용돌이가 동한난류로부터 완전히 분리되어 있는 형태는 7%에 불과하다. 울릉 난수성 소용돌이는 동한난류로부터 형성될 당시에는 그 내부에 고온, 고염의 대마난류의 해수특성을 보유하지만, 월동을 하는 경우에는 내부구조가 크게 변한다. 겨울에는 해수면 냉각에 의한 수직 대류에 의해 소용돌이의 내부에 $10^{\circ}C$, 34.2 psu의 표층 균질층이 만들어지며, 초봄에 최대 약 250 m 수심까지 깊어진다. 여름에는 소용돌이는 수심 100 m 이내의 상층에 성층구조, 하층에는 겨울철에 만들어진 균질층이 남아있는 구조로 변화한다. 1993년부터 25년 동안 62개의 울릉 난수성 소용돌이가 생성되었다. 매년 평균 2.5개의 울릉 난수성 소용돌이가 발생하였고, 평균 수명은 259일(약 8.6개월) 이었다. 울릉 난수성 소용돌이의 평균 크기는 동서방향으로 약 97 km, 남북방향으로 약 109 km 이다. 위성 고도계 자료를 사용한 경우의 울릉 난수성 소용돌이의 평균 크기가 CTD 수온 단면 자료를 사용한 경우보다 1~25 km 작게 산정된다.

• 한국해양학회지
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• 제29권2호
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• pp.152-163
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• 1994

1967년부터 1986년까지의 국립수산진흥원의 관측자료를 사용하여 동해 남서해역에 서 난수성 소용돌이 (고기압성 소용돌이)의 구조 및 공간분포의 특성과 변동에 대해 연구하였다. 난수성 소용돌이는 울릉도 남서쪽 부근에서 자주 관측되며, 타원형이 많 고, 평균크기는 약 130 km이다. 난수성 소용돌이의 월별분포에 의하면 8월에 관측되는 빈도가 가장 많고, 6월에 가장 적다. 이것은 난수성 소용돌이의 발생이 동한난류 세력 의 발달과 관계가 있음을 나타낸다. 난수성 소용돌이는 서쪽이나 북쪽 또는 남쪽으로 0.80∼2.50 cm/sec의 속도로 이동하거나 한 장소에서 수개월동안 정체한다. 이러한 움 직임은 주변의 해류와 로스비파 및 지형의 영양을 받는다. 난수성 소용돌이의 분포아 해저지형과의 관계는 소용돌이의 이동과 발달이 울릉분지에 의해 영향을 받고 있음을 시사한다. 난수성 소용돌이는 크게 2개의 군으로 나눌 수 있다. 하나는 경압성의 특성 이 강한 수심이 얕은 소용돌이 군이고, 다른 하나는 순압성의 특성이 강한 수심이 깊 은 소용돌이 군이다. 부산과 일본의 모니와의 해수면 차이로 대마난류의 수송량을 추 정할 수 있는데, 수심이 얕은 소용돌이의 분포가 여름철 수송량이 클 때와 일치하였 다. 반면에 수심이 깊은 소용돌이 군은 대마난류의 수송량과 아무런 관계도 보이지 않 았다.

• 한국해양학회지
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• 제30권1호
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• pp.39-56
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• 1995

1992년 3월부터 6월까지 속초앞 해역에서 동일한 난수성 소용돌이가 계속 관측되 었다. 이 난수성 소용돌이는 1991년에 형성되어 속초앞 해역에서 월동을 한 후 1992년 4~6월에는 약간 북상하였다. 3월에 관측되었을 때 소용돌이의 크기는 직경이 약 160km, 수심 약 330 m 였고, 상층 내부에 약 1$0^{\circ}C$, 34.2 psu의 균질층(혼합층)이 최대 폭 약 130 km , 수심 약 230 m 로 존재하고 있었으나 6월에는 약간 축소되었다. 낭수 성 소용돌이 표층의 최대유속은 약 65cm/s였으며, 수심 200 m에서도 약 20cm/s 이상의 큰 유속을 갖고 있었다. 이러한 유속구조는 대체로 지형류 평형을 잘 유지하고 있었으 나, 6월에는 약간의 차이가 나타났다. 또한 동한난류의 표층유속은 50~70 cm/s로 나 타나 소용돌이의 북향류와 비슷했으며, 동한난류는 주로 수심 200m 이내의 상층에서만 존재했다.

• 해양환경안전학회지
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• 제19권4호
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• pp.327-333
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• 2013

동해에서 외양의 해양학적 현상으로 인하여 연안역에서 발생할 수 있는 성층 현상을 이해할 목적으로 2013년 2월 국립수산과학원의 해양조사 정선관측 자료와 함께 연안의 3개 지점(속초, 죽변, 감포)에서 조사한 CTD 자료를 분석하였다. 속초와 감포 연안은 혼합 상태였으며, 죽변 연안은 강항 성층을 이루고 있었다. 또한 해양 정선 조사에서 104선(죽변)의 연안쪽 정점에서도 마찬가지로 107선(속초)과 209선(감포)의 연안쪽 정점에 비해서 성층이 강하게 형성되어 있었다. 104선(죽변)의 정점 9의 깊이 200 m층에서 $4.0^{\circ}C$의 양의 수온 편차를 보였으며 이것은 연안까지 이어져 양의 수온 편차를 나타내었으며, $10^{\circ}C$ 등온선이 깊이 200 m까지 아래로 오목한 형태를 나타내었다. 또한 104선의 정점 9를 중심으로 10~40 cm/s의 속도로 시계 방향의 소용돌이가 형성되어 있었다. 이는 죽변 연안에서 나타난 성층은 울릉 난수성 소용돌이의 접안에 의해서 형성된 것임을 보여주었다. 난수성 소용돌의 변화는 동해에서 대구와 같은 냉수성 어종의 회유에 장애물이 될 수도 있어 수산 자원과의 관련성을 밝히는 것도 필요하리라 생각된다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제24권2호
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• pp.351-373
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• 2019

인공위성이 관측한 해수면 높이 자료를 활용하여 울릉분지 일대에서 발생하는 냉수성 소용돌이들을 1993년부터 2015년까지 Winding-Angle 방법을 이용하여 탐지하고 분류하였다. 냉수성 소용돌이들 중에서 동한난류 사행의 첫 번째 골에서 형성되어 동쪽으로 흐르는 해류의 주경로로부터 남서쪽으로 떨어져 나온 독도 냉수성 소용돌이(Dokdo Cold Eddy, DCE)를 구분하였고, 그 이동 특성을 분석하였다. 또한 국립수산과학원(National Institute of Fisheries Science)이 관측한 수온과 염분 자료와 Hybrid Coordinate Ocean Model의 수치모의 결과를 이용하여 DCE 중심 근처에서 수온과 유속의 수직구조를 살펴보았다. DCE는 23년 동안 총 112개 발생하였고, 이 중 39개의 DCE가 서쪽으로 이동하여 한국 동해안 근처 연안에 도달하였으며, 평균 이동 거리는 250.9 km, 평균 수명은 93일, 평균 이동 속도는 3.5 cm/s였다. 나머지 73개의 DCE는 동쪽으로 이동하거나 생성된 위치 주변을 맴돌다가 소멸하였다. DCE 아래 50~100 m에서 수온(T)과 염분(S)이 주변보다 낮아(T < $5^{\circ}C$, S < 34.1) 등온선들과 등염선들이 돔(dome, 반구형으로 된 지붕 모양) 구조를 보였다. 또한 DCE의 중심에서 평균 38 km 떨어진 곳에서 10 cm/s 이상의 해류가 표층부터 수심 300 m까지 반시계방향으로 원을 그리며 흐른다. 동한난류가 이안하여 동쪽으로 흐르다가 울릉도 북쪽에서 울릉도를 끼고 시계방향으로 흘러서 사행을 시작하고, 울릉도 동쪽에 위치한 사행의 첫 번째 골이 남서쪽으로 깊이 파고들면, 해류사행의 마루와 마루가 연결되고 골 부분이 독립적으로 떨어져 나와 반시계방향 순환을 형성하면서 DCE가 생성된다. DCE가 서쪽으로 이동할 때 울릉 난수성 소용돌이(Ulleung Warm Eddy, UWE)의 가장자리를 따라 우회하여 시계방향으로 U 모양을 그리며 한국 동해안 쪽으로 이동한다. DCE가 연안 부근에 도달하면, 동한난류는 냉수성 소용돌이 보다 더 남쪽에서 이안하고, 냉수성 소용돌이의 가장자리를 따라 우회하여 북쪽으로 흐른다. 연안에서 독도 냉수성 소용돌이가 약화되고 약 30일 후에 소멸하면, 동한난류가 다시 한국 동해안을 따라 북쪽으로 흘러서 본래의 경로를 회복한다. DCE는 열과 염을 북쪽에서 남쪽으로 꾸준히 수송하고 울릉분지 남서쪽에 냉수해역 형성에 도움을 주며, 양의 상대와도를 가지고 와서 동한난류의 경로를 변경시키는 역할을 한다. 서쪽으로 이동하는 DCE 중에서 일부는 연안 냉수성 소용돌이와 병합되어 울릉분지 서쪽에 넓고 긴 냉수해역을 만들고 반시계 방향의 순환을 형성한다. 이와 같이 병합된 소용돌이는 북쪽에 UWE를 남쪽에 동한난류로부터 분리시킨다.

• 한국음향학회:학술대회논문집
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• 한국음향학회 1998년도 학술발표대회 논문집 제17권 2호
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• pp.141-146
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• 1998

동해 울릉분지에서 해양내부에 수온구조 파악을 위하여 수중 폭발성 음원인 SUS를 이용한 해양음향 토모그래피 실험을 1998년 8월에 실시하였다. 토모그래피 실험은 30, 60 km 반경으로 36개의 지점에서 항공기를 이용하여 SUS를 투하하고 관측해역 중앙에 위치한 선박에서 선배열수신기 (10개의 수신기 배열)로 수신하였다. 토모그래피 실험에 의한 역산 결과를 비교하기 위하여 AXBT를 이용한 수온관측이 동시에 수행되었다. AXBT 관측으로 울릉분지에서 자주 나타나는 난수성 소용돌이가 관측되었으며 이는 관측해역의 남동쪽에 위치하고 있으며 남서방향에서 북동방향으로 진행하는 형태를 보이고 있다. 음파의 도달시간 차이를 이용한 역산결과는 해양내부의 수온분포를 보여주는데 오차가 커서 새로운 해양음향 토모그래피 기법의 도입 필요성을 제시한다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제11권1호
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• pp.21-30
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• 2006

본 연구는 2003년 10월부터 2005년 8월까지의 ARGO 뜰개에 의해 수집된 CTD 자료를 이용하여 울릉도 주변 해역의 수온-염분의 시공간 변동 양상을 분석하였다. 울릉도 주변 해역 상층 700m에서의 수괴는 5종류로 세분할 수 있으며, 가을 표층에는 여름의 고온저염수에 비해 더 저온저염화 된 수괴가 존재한다. 염분최소층을 갖는 동해중층수는 평균적으로 수심 265 m에 존재하며, 수온은 $1\~5^{\circ}C$염분 34.06 psu이하이고 평균 두께는 175m이다. 동해중층수의 두께는 시공간적으로 크게 변하지 않지만, 울릉난수성 소용돌이가 존재하는 경우 동해중층수의 위치 수심은 더 깊어지고, 이 영향으로 상부동해고유수의 수심 또한 저층으로 침강하게 된다. 본 자료에 의하면, 울릉난수성 소용돌이가 갖는 볼록렌즈 모양의 수온 구조는 700m수심까지 존재한다. ARGO 뜰개들이 수집한 약 2년의 측정 기간과 짧은 시간 간격의 수직 수온-염분 프로파일 자료는 연구 해역의 상세 수직 구조 및 단기 시간-공간 변동성을 이해하는데 대단히 유용하였다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제4권3호
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• pp.170-179
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• 1999

동해 울릉분지에서 해양내부 수온구조를 파악하기 위하여 폭발성 수중음원(signal underwater sound, SUS)을 이용하여 해양음향 토모그래피 실험을 1997년 6월에 실시하였다. 토모그래피 실험은 $120{\times}120$ km 격자 바깥쪽 경계선에 SUS 21개를 항공기에서 단시간에 투하하였고 그 신호는 관측해역 남쪽에서 수직선배열 수선기로 수신하였다. 수평단면 역산모텔로 얻어진 수온 분포는 150-200 m 수심에서 난수성 소용돌이가 존재함을 보여주어 AXBT에 의한 실측 수온분포와 유사하게 나타났다. 수직모델 역산결과 수직 음속구조 형태는 AXBT 관측결과와 유사하나 250 m 보다 얕은 수심에서는 실제 관측값보다 높은 값을 나타내었다. SUS가 폭발한 수심과 시간이 갖는 불확실성을 고려하여 임의 오류값을 입력한 역산 실험결과는 150-200 m 수심에서 난수성 소용돌이 형태를 보여주나 절대 수온값이 $2^{\circ}C$ 정도 낮게 나타났다. 이러한 결과는 SUS를 음원으로 이용할 때 폭발 위치 및 폭발 시간 측정에 오류가 있음에도 불구하고 잘 발달된 중규모 해양현상을 추적하는데 SUS를 이용한 해양음향 토모그래피 적용 가능성이 매우 높음을 보여준다.

• Ocean and Polar Research
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• 제34권4호
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• pp.413-430
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• 2012

하계 울릉분지에서 관측된 SCM층은 울릉분지에만 국한되어 나타나는 것이 아니라 동해 전역에서 관측되었다. 각기 다른 시기에 관측된 여러 문헌 자료와 하계 동해 전역에서 관측된 자료에 의하면 SCM층이 나타나는 시기는 5월부터 10월 하순까지 나타나는 것으로 추정된다. SCM층 바로 상층부에 표층보다 높은 용존산소가 관측되었고, SCM층이 영양염의 농도가 급격하게 증가하는 수심에 나타나는 것으로 보아 침강이나 낮은 광량에 대한 식물플랑크톤의 생리적인 적응보다는 식물플랑크톤이 활발하게 성장하고 있음 시사한다. SCM층에서 식물플랑크톤이 오랜기간 동안 지속적으로 성장하기 위한 영양염 공급과정으로 수직 확산, 소형 및 중형동물플랑크톤의 재생산등이 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있다. 이들 과정은 SCM층에서 식물플랑크톤 질소 요구량의 약 50% 정도만 설명할 수 있어 SCM층의 질소 요구량에 대한 추가적인 공급기작으로는 난수성 소용돌이가 제시되었다. 그러나 난수성 소용돌이가 발달하지 않은 해역과 시기에 관측된 SCM층에 영양염은 고온 저염의 특성을 가지면서 영양염이 고갈된 표층수 아래에서 대한해협을 통해서 유입되는 영양염이 비교적 풍부한 해수가 울릉분지내로 유입되어 북상하면서 유광층까지 직접으로 상승하거나 수평이동 응력의 차이로 발생하는 난류혼합등에 의해서 추가적으로 공급되는 것으로 사료된다(Fig. 17). 그리고 동해 전역에서 5월에서 10월까지 존재하는 SCM층은 표층에서 심층으로의 유기물 수송에 상당히 기여할 것으로 사료된다.