• 한국음향학회지
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• 제32권1호
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• pp.1-13
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• 2013

일반적으로 해양에서는 염분이 크게 변하지 않기 때문에 염분변화로 인한 음속변화는 무시할 수 있다. 그러나 제주 서부 해역에서는 매년 여름 저염분수의 영향으로 염분이 낮아지는 현상이 발생하여 표층 음속의 변화가 발생한다. 해양자료센터의 자료를 이용하여 제주 서부해역 세 정점에서의 30년(1980~2009) 자료 중 28 psu 이하의 저염분수가 발생한 해와 그렇지 않은 해의 수직분포를 각각 평균하여 음속분포를 구한 후에 수온과 염분에 의한 음속 변화를 분석하였다. 그 결과 저염분수 환경에서 염분에 의한 음속 변화는 표층에서 -5.36 m/s, 수심 10 m에서 -1.35 m/s 인 것으로 나타났다. 또한 표층 음속 감소로 인해 수심 약 5 m까지의 음속 수직 분포가 양(+)의 기울기를 갖게 되어 표층 염분채널이 형성되었으며 벨홉(Bellhop)모델을 이용한 음파전달 모의실험을 통해 이를 확인하였다. 30년간 표층채널 발생 동향을 분석한 결과 혼합층에서 압력에 의해 발생하는 정수채널은 9회, 저염분에 의해 발생하는 염분 채널은 5회로 나타났으며 염분 채널이 발생한 경우는 정수 채널에 비해 음선 임계각이 크게 나타나는 것으로 확인되었다. 또한 2010년 8월 1일 제주 서부해역에 발생하였던 저염분수의 공간적 분포를 측정한 자료에서도 일부 정점에서 염분채널이 형성되었다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제9권4호
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• pp.225-234
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• 2006

이어도 종합해양과학기지에 설치된 해양환경모니터링시스템을 이용하여 얻은 수온과 염분 자료를 이용하여 이어도 기지주변의 해수 특성과 양자강에서 유출되는 저염분수의 특징, 태풍에 의한 해수 성질 변화를 파악하였다. 수온은 정확도가 매우 높은 반면, 염분자료의 정확도와 안정도는 비교적 낮았다. 여름철 표층에서 강하게 나타나는 수온과 염분의 일변화는 태양일사량의 변화 이외에도 조석에 의한 수층의 수직운동에 의해서 발생하였다. 계절변화는 수온자료에서만 발견되었다. 염분의 가장 큰 변화 원인은 양자강에서 유입되는 담수로 약 $3{\sim}4$일 사이에 최대 8 psu 정도의 변화를 일으킨다. 2003년 8월과 2004년 8월 제주도 남서부 해역에서 저염분수가 발견되기 약 10일 전에 이어도 기지에서도 저염분수가 관측되었으나, 2005년 7월에는 이어도 기지에서만 저염분수가 관측되었다. 즉, 이어도 기지를 통과한 저염분수가 반드시 제주도 근해까지 확장하지는 않는다. 2003년 9월과 2004년 8월에 강력한 태풍이 이어도 기지 근처를 지나갔는데, 태풍에 의한 영향은 약 $3{\sim}4$일 간 지속되었다.

• 한국음향학회지
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• 제38권6호
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• pp.621-629
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• 2019

염분의 변화가 심한 황해의 해양환경 조건에서 정확한 해수음속을 산출하기 위한 논리적 방안을 제시하였다. 본 방안은 미항공우주국에서 개발한 Aqua 및 Soil Moisture Active Passive(SMAP)위성자료를 기반으로 하계절 30.5 psu 미만의 저염분수의 확장과 수온역전 현상 발생 위치를 식별하고 그 위치에 수심별 수온염분 측정센서인 Conductivity, Temperature, and Depth(CTD)가 탑재된 해양관측용 무인체계를 투입하여 음속이 적재적소에 정확히 측정하는 방안을 제시하였고 이의 원활한 수행을 위한 흐름도(flow chart)로 정리하였다. 본 방안을 통하여 염분의 변화폭이 증대되는 특이 해양환경을 조기에 식별하여 소모성 연직 수온 측정기인 Expandable Bathy Thermograph (XBT)로 음속을 계산할 때 정확도의 저하가 발생 되지 않도록 하였다.

• 한국음향학회지
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• 제42권1호
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• pp.16-24
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• 2023

해수의 염분은 수중 음속 산출에 있어 영향을 적게 미치는 변수로 알려져 있다. 본 연구는 여름철 양쯔강(장강) 희석수가 동중국해로 확장하는 과정에서 양쯔강 하구 인근 해수의 저염분이 음속의 수직구조에 어떻게 영향을 미치는지를 파악하였다. 음속 산출에 활용된 염분을 관측치와 고정값으로 구분 후 각각의 음속을 비교한 결과, 양쯔강 희석수의 영향으로 염분약층이 수온약층보다 강하게 형성되는 경우 음속이 상이하게 나타났다. 또한, 음원을 수온약층의 중간 심도에 위치하여 음선경로를 추적한 결과 염분약층이 강한 경우 고정된 염분으로 계산된 음속에서는 확인되지 않는 수중음파통로가 나타났다. 이러한 결과를 바탕으로 본 연구는 여름철 저염분수에 의한 강한 염분약층이 형성된 조건에서 음속 산출 시 Expandable Bathy Thermograph(XBT)보다는 실제 염분이 고려된 관측기기인 Expendable Conductivity Temperature Depth(XCTD)와 Expendable Sound Velocimeter(XSV)의 활용이 중요함을 제시한다.

• 한국음향학회지
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• 제34권1호
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• pp.1-11
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• 2015

양쯔강이나 나이저강과 같은 큰 강의 하구를 통해서 많은 담수가 흘러 들어오는 연안에서는 표층염분이 급격히 낮아져서 음속 변화에 영향을 끼친다. 본 논문에서는 우기의 동중국해 해역과 기니만에서 저염분수로 인해 생성되는 표층음파채널(SSC) 현상을 분석하였다. 동중국해는 KODC(Korea Oceanographic Data Center)의 자료를, 적도 부근의 기니만은 ARGO(Array for Real-time Geostrophic Oceanography) 자료를 사용하였다. 수집된 자료를 토대로 표층음파채널 발생동향을 살펴본 결과 동중국해에서는 10년 동안(2000 ~ 2009) 9개 정점에서 측정된 90회 자료중 표층음파채널은 32회 나타났고 그 중 염분채널은 14회 나타난 반면 기니만에서는 3년 동안(2006 ~ 2009) 20개 정점에서 측정된 20회 자료 중 모든 경우에서 표층음파채널이 발생하였으며 염분채널은 18회 나타났다. 음속구배에 영향을 주는 수온-염분의 기울기를 분석한 결과 동중국해에서는 염분과 수온 변화량 모두 크게 나타나 염분, 수온의 조합에 의한 표층음파채널이 형성되었다. 반면 기니만에서는 혼합층이 잘 발달하여 수온 변화가 적고 염분 변화량이 크게 나타나 주로 염분에 의한 표층음파채널이 형성되었다. 음향 특성 분석 결과 동중국해 정점은 채널두께가 6.5 m, 임계각은 $1.5^{\circ}$, 표층과 수온약층에서 전달손실 차는 11.5 dB로 나타났고, 기니만 정점은 채널두께가 18 ~ 24 m, 임계각은 $4.0{\sim}5.4^{\circ}$, 전달손실 차이는 21.5 ~ 27.9 dB로 나타났다. 따라서 본 연구는 큰 강의 하구나 강수량이 많은 해역에서 저염분수로 인한 음파전달 변화를 이해하기 위한 기초 자료로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제18권4호
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• pp.163-177
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• 2013

동해 남서부에 위치한 강릉-울릉도간 해역에서 정기여객선 씨스타호에 수온, 염분 및 클로로필a 형광센서를 설치하고 2012년 7월부터 2013년9월까지 북한한류와 동한난류역을 가로질러 매일 왕복조사를 수행하여 해수물성을 연속관측 하였다. 본 연구에서는 염분과 클로로필a 형광 기록과 동해정선관측 및 환경측정망조사 결과, AVISO의 일별 표면해류도 그리고 GOCI 클로로필a 영상을 이용하여 표층해역의 염분 시계열 변동을 분석하였다. 본 연구 결과, 6월부터 10월까지 강릉-울릉도간 표층 해역에 염분범위 33.15~34.12의 고염분수역이 주로 환류의 중간해역이나 강한 북향류의 서쪽 경계역에서 나타났다. 이 수역의 서쪽에는 최저 염분범위가 30.58~33.20로 남향류를 수반하였고 동쪽은 31.30~33.24로 북향류가 수반되었다. 서쪽의 저염분수는 남하하는 북한한류수의 표층수이며, 동쪽의 저염분수는 북상하는 대마난류 표층수이다. 본 연구에서 확인된 북한한류수의 최저염분은 30.36이었으며, 서쪽 저염분수의 동쪽 한계는 강릉 동쪽 약 110 km지점까지, 남쪽으로는 죽변 연안까지 수심 약 5~10 m 이천에서 33.00이하로 분포하였다. 이 저염분수는 하계에 양자강희석수의 혼합으로 저염화된 대마난류 표층수가 북상하면서 수송하는 담수의 규모에 비하여 무시할 수 없을 정도이다. 이것을 본 연구에서는 북한한류수 기원 하계 표층수라고 명명하고자 한다.

• 한국수산과학회지
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• 제31권6호
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• pp.859-868
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• 1998

제주도 서부 연안역인 한림 정치망어장의 해황특성 (수온 및 염분분포)을 규명하기 위해 1995년과 1996년에 실시한 정선조사의 수온 및 염분자료를 검토$\cdot$분석한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 제주도 서부연안역중 해안에서 2$\~$3mile 떨어진 외측 (Sta. 1, 2)은 11월부터 익년 5월까지는 제주도 서쪽해역에 출현하는 대마난류수의 주류부가 통과하여 $14^{\circ}C$ 이상의 고수온과 $34.40\%_{\circ}\~34.60\%_{\circ}$의 고염분이 표층부터 저층까지 균질하게 분포하지만 6월부터 10월까지는 제주해역에 저염분수인 중국대륙연안수가 출현하여 표층은 고수은, 저염분수가 되고 중$\cdot$저층은 $11^{\circ}C\~14^{\circ}C$의 저수온, $33.50\%_{\circ}$ 이상의 고염분이 유지되므로 심한 수온 및 염분약층이 나타는데 반해 이 해역은 해쳐 중앙역보다 표층은 수온이 낮고 염분은 높으며 저층은 수온이 높고 염분이 낮은 조석전선역의 수온 및 염분분포가 나타난다. 그러므로 년중 표층수온은 $14^{\circ}C\~23^{\circ}C$ 염분은 $36.60\%_{\circ}\~34.60\%_{\circ}$로 수온의 년교차는 $9^{\circ}C$, 염분의 년교차는 $4.00\%_{\circ}$ 정도로 연안역임에도 불구하고 제주해협 중앙부의 년교차($14^{\circ}C\~20^{\circ}C$, $4.00\%_{\circ}\~10.40\%_{\circ}$)보다 매우 작다. 저층수온은 년중 $14^{\circ}C\~20^{\circ}C$의 범위로 수온 변화폭이 작고 제주해협 서쪽입구에 출현하는 $11^{\circ}C\~13^{\circ}C$의 저온수도 나타나지 않는다. 그러나 저층 염분은 1995년에 $33.60\%_{\circ}\~34.40\%_{\circ}$이지만 1996년의 경우는 6월부터 표$\cdot$저층 모두 현저하게 염분이 저하하여 전층이 $32.00\%_{\circ}$ 이하의 저염분수가 출현하고 있어 이 해역의 동계의 해황은 년별 변화가 적지만 하계에는 중국대륙연안수의 영향, 즉 양자강수의 년별 유출량 변화에 따라 해황의 년별 변화가 심한 해역이 다. 2. 해안에서 2mile 이내의 제주도 서부 연안역은 하계의 경우 조류에 의한 연직혼합으로 표층 저온수, 국지적인 와, 수온, 염분전선 등이 나타나 비교적 복잡한 해황이 출현하며, 특히 비양도 주변 해역의 저층수는 수심변화와 더불어 수온$\cdot$염분이 변해 10m미만의 천소에서 50m의 심소 사이에는 심한 수온$\cdot$염분전선이 형성되고, 월령리와 금릉리 사이에는 고온$\cdot$저염분수인 외측의 표층수가 연안 가까이까지 침입하므로 이 연안에서 비양도를 잇는 선을 중심으로 수온$\cdot$염분전선이 형성된다. 또, 수심 l0m이하의 연안 천소라 할지 라도 저층수는 표층수보다 수온은 $2^{\circ}C\~4^{\circ}C$ 낮고 염분은 $0.02\%_{\circ}\~0.08\%_{\circ}$정도 높다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제34권2_2호
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• pp.419-429
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• 2018

해양을 관측하는 작업 중에서 무인자율수상체계를 활용한 관측은 장거리 원거리 이동하여 해양재난, 재해 발생 해역 관측 및 악천우에서도 관측이 가능해졌다. 그리고 제한된 관측 영역 외 광역의 해역에서 발생한 현상을 연계하여 종합적으로 분석하는 융합기술들이 개발되고 있다. Wave Glider는 대표적인 무인자율수상체계 중 하나로, 파도에 의한 상하 움직임으로 전진하며 장거리 기동이 가능하고 위성통신을 통하여 자율적으로 이동하는 이동형 부이체계로 기존 관측의 한계를 극복하는 차세대 관측체계로 부각되고 있다. 본 연구에서는 2016년과 2017년 두 차례 중국 기원 저염분수 영향이 발생하는 하계에 제주를 포함하는 동중국해에서 관측을 수행하였다. 하계 동중국해 해역에서 발생한 고수온 현상과 저염분수와의 관계를 파악하기 위해서 광역(위성) 감시망과 국지적(Wave Glider) 감시망을 이용하여 관측을 수행했다. 그리고 동중국해에 영향을 준 태풍 또한 두 감시망에서 실시간 영향을 관측했다. 이것은 최근 개발되는 무인수상체계가 높은 내구성과 자율무인 체계로 인하여 다양한 해양환경에서 장기간 관측이 가능해지면서 다른 감시망과 연동하여 종합적이고 효율적인 관측체계를 구축하게 되었다.

• 한국제4기학회지
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• 제24권2호
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• pp.35-48
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• 2010

이 연구는 제주도 남쪽에 위치한 상모리패총에서 채취한 조개패각(밤색무늬조개과 투박조개, Glycymeris albolineata) 시료(JSM-B01)의 산소와 탄소 동위원소 조성을 이용하여 이 조개가 살던 시대의 해양환경을 복원하기 위해 수행하였다. 패각의 지화학적 조성은 서식주변 환경에 대한 정보를 제공한다. 연구 패각인 투박조개의 산소와 탄소 동위원소 조성은, 성장기에는 주변 환경에 관한 정보를 잘 반영하였지만 성장이 거의 멈추는 노년기에는 주변 환경 변화를 거의 반영하지 못 하였다. 투박조개의 성장기(장년기)에 기록된 산소와 탄소 동위원소 조성은 계절적 주기를 잘 반영하고 있는데, 이러한 계절변화는 여름에 일시적으로 나타나는 중국대륙연안수인 저염분수의 영향을 받는 것으로 판단된다. 탄소 동위원소 조성 역시 여름시기에는 저염분수의 영향을 반영하여 낮은 값을 보이고, 겨울시기에는 해수 표층의 식물성 플랑크톤 생산성에 의한 영향을 받아 여름보다 겨울에 상대적으로 높은 값을 보였다. 따라서 투박조개의 산소와 탄소 동위원소 조성의 계절적인 변화패턴을 이용한 고환경 복원 연구는 과거 해수환경을 해석하는데 크게 도움이 될 것으로 사료된다. 그러나 과거 해수환경 변화를 보다 명확하게 해석하기 위해서는 시료를 채취한 지역의 주변 해수환경에 대한 모니터링과 밤색무늬과조개의 생태학적인 연구가 추가적으로 진행되어야 할 것으로 사료된다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제37권5_2호
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• pp.1307-1315
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• 2021

매년 여름철 양자강에서 유출되는 저염분수는 동중국해 뿐만 아니라 제주도 주변 해역의 염분 변화에 큰 영향을 미치며 때때로 그 영향은 한반도 연안에 국한되지 않고 대한해협을 통과하여 동해 외해 까지 확장되기도 한다. 한반도 주변으로 확장된 양자강 유출수는 해양 물리 및 생태학적으로 많은 영향을 끼치며 어업 및 양식업에 큰 피해를 유발하기도 한다. 그러나 현장조사의 한계점 때문에 동중국해에서 확산되는 저염분수를 지속적으로 관측하기에는 현실적으로 어려움이 있다. 이러한 이유로 양자강 유출수의 확산을 실시간으로 모니터링하기 위해 인공위성을 활용한 표층 염분 산출 연구가 많이 진행되어 왔다. 본 연구에서는 시간 및 공간 해상도가 상대적으로 좋은 GOCI(Geostationary Ocean Color Imager)를 활용한 동중국해 표층 염분 산출 알고리즘을 개발하였다. 알고리즘 개발을 위해 기계학습 기법 중 하나인 MPNN(Multilayer Perceptron Neural Network)을 이용하였으며, 출력층에는 SMAP(Soil Moisture Active Passive) 위성의 표층 염분 자료를 활용하였다. 이전 연구에서 2016년 자료를 이용한 표층 염분 산출 알고리즘이 개발되었으나 본 연구에서는 연구 기간을 2015년 부터 2020년까지로 확장하여 알고리즘 성능을 개선하였다. 2011년부터 2019년까지 동중국해에서 관측된 국립수산과학원의 정선조사자료를 이용하여 알고리즘 성능을 검증한 결과로 R²는 0.61과 RMSE는 1.08 psu로 나타났다. 본 연구는 GOCI를 이용한 동중국해 표층 염분 모니터링 알고리즘 개발을 위해 수행되었으며, 향후 GOCI-II의 표층 염분 산출 알고리즘 개발에 많은 기여를 할 것으로 기대된다.