• 한국해양학회지:바다
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• 제27권1호
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• pp.1-16
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• 2022

질산염은 대한해협의 생태계 및 어업에 있어 중요한 영향을 준다. 관측을 기반으로 한 선행연구들은 해류가 질산염 수송에 중요한 영향을 줄 가능성을 제시하였다. 그러나 해류에 의한 질산염 수송과 생지화학적 요인에 의한 질산염 유출입의 정량적인 평가에 대한 연구는 없었다. 본 연구에서는 해류와 생지화학학적 요인에 대한 질산염 유출입의 계절 및 공간적인 변화를 2011년부터 2019년까지 물리-생지화학 결합 모델을 수행하여 살펴보았다. 모델 결과 분석을 통해 대한해협은 해류로 인해 질산염이 공급되며 공급된 질산염은 식물 플랑크톤의 섭식에 의해 소비됨을 알 수 있었다. 해류에 의한 질산염 수송량 중 제주도와 큐슈지역을 통과하는 해류에 의한 질산염 수송이 가장 컸으며 제주해협을 통과하는 해류에 의한 수송량은 이보다 1/3배 적었다 대한해협 서수도로 유출되는 질산염 수송량은 동수도로 유출되는 양보다 2배 더 많았다. 월 평균 질산염 순 유출입을 살펴보면 제주해협과 제주도와 큐슈를 통과하는 해류로 인해 공급된 질산염이 1월을 제외한 연중 대한해협에서 생지화학적 요인에 의해 순 유출되고 있었고, 이로 인해 대한해협을 통과하여 동해로 유입되는 질산염 수송량이 감소함을 알 수 있었다.

• 한국지구과학회지
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• 제21권4호
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• pp.408-422
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• 2000

지하의 공동탐사에 효과적인 지구물리탐사 기법에 대해서 연구하기 위하여 제주도 만장굴을 대상으로 복합적인 지구물리탐사를 수행하였다. 이번에 사용한 방법은 탐사장비나 야외작업이 비교적 경제적이면서도 지하 공동에 의한 반응을 잘 보여줄 것으로 기대되는 중력, 자력, 전기 비저항, GPR(지하레이더) 탐사 등이다. 현지의 탐사여건을 고려하여 7개의 측선을 선정하고, 각 측선별로 몇 종류의 탐사를 복합적으로 실시하였다. 자력탐사의 경우는 2차원 격자형탐사도 함께 수행하였다. 각 탐사자료상에는 탐사법에 따른 여러 특징들이 잘 나타나고 있어, 그 효용성을 비교 분석할 수 있었다. 이번에 사용한 방법 중 동굴 탐사에 가장 효과적인 탐사법은 전기비저항탐사로 나타났으며, 쌍극자-쌍극자 배열법은 2차원적인 고비저항대로 나타나는 동굴의 존재를 잘 보여준다. 중력, 자력 탐사의 결과는 화산암 지역에서 나타나는 다양한 잡음의 영향으로 동굴의 위치나 규모를 해석해 내기가 쉽지 않지만, 전기비저항탐사 자료에서 인지되는 동굴의 위치와 규모가 적절한지를 검증하는 데에 효과적으로 이용될 수 있었다. 한편, 2차원 격자형 자력탐사 자료는 동굴의 경향성을 잘 보여주므로, 정밀 탐사측선을 결정하는데 유용하다. GPR탐사 자료에는 천부에 존재하는 미세한 틈새들과 소규모 공동들에 의한 반응이 강하게 나타나 상대적으로 심부에 위치하는 주동굴의 존재를 확인하기는 힘들었다. 이번 연구의 결과는 제한 된 수의 탐사법만을 적용하였기 때문에 어떤 결정적인 결론을 내리기는 어렵지만, 지하 동굴의 경우는 복합적인 탐사를 수행하고 그 자료들을 상호보완적으로 사용함으로써 해석결과의 신뢰도를 높일 수 있는 것으로 나타났다.

• 지질공학
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• 제31권1호
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• pp.103-118
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• 2021

본 연구는 제주도 거문오름동굴계 주변 지역을 개발하는 과정에서 발생되는 발파진동이 용암동굴에 미치는 영향에 대해 분석하고, 용암동굴의 효율적인 관리보존 대책을 마련하기 위해 수행되었다. 이를 위해 연구지역에서 11개의 시추공을 천공하고, 공내 지발당 장약량을 0.5 kg에서 최대 10 kg까지 변화시켜가며 현장 발파진동시험을 수행하였다. 진동속도와 진동레벨의 상관관계를 분석하여 진동규제 기준을 만족하는 진동속도를 산정한 결과, 주간 허용 진동레벨을 만족하는 진동속도는 0.276 cm/sec 이하로 평가되었다. 시험결과를 토대로 진동속도 추정식을 도출하였으며, 95% 신뢰구간에 해당하는 입지상수(k, n)에 의한 환산거리식을 통해 도출된 k 값은 자승근식에서 130.04, 삼승근식에서 199.71이며, n 값은 자승근식에서 -1.717, 삼승근식에서 -1.711인 것으로 나타났다. 진동속도 추정식을 바탕으로 진동속도에 부합하는 지발당 장약량을 평가한 결과, 일반적인 문화재 진동기준치인 진동속도 0.2 kine과 진동원과의 거리 20~100 m를 적용할 때 거리와 장약량에 따른 진동속도 추정식에서의 지발당 장약량은 0.57~7.42 kg/delay, 자승근식에서 0.21~5.29 kg/delay, 삼승근식에서 0.04~5.51 kg/delay로 나타났다. 또한, 본 연구에서 도출된 삼승근식과 선행 연구의 결과를 종합하여 0.2 kine 기준에 부합하는 상관관계식을 각각 도출하였다. 관계식을 이용하여 진동속도 0.2 kine을 만족하는 거리에 따른 허용 지발당 장약량을 산정한 결과, 50 m에서 1.07 kg/delay, 100 m에서 5.13 kg/delay, 200 m에서 22.26 kg/delay로 평가되었다. 본 연구를 통해 산출된 진동속도별 상관관계식은 거문오름용암동굴계 주변 지반의 지발당 장약량 산정 근거로 활용이 가능할 것으로 판단된다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제26권3호
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• pp.120-130
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• 2014

서해 연안해역과 제주에서 국립해양조사원이 관측한 기왕의 조위자료를 분석하여 평균해수면을 산출하고, 그 변화추세와 원인을 고찰하였다. 서해안에서 그 동안 진행된 대규모 해안개발사업이 평균해수면을 변화시켰다는 것을 확인할 수 있었으며, 그 영향을 추정하였다. 해안개발로 인한 평균해수면 변화는 지역에 따라 큰 차이를 보였으며, 인천항 1단계 개발로 6.8 cm가 하락한 것을 제외하고는 해안개발로 인해서 평균해수면이 대체로 상승하였으며, 금강하구둑 개발로 인해서 인접한 군산내항에서는 평균해수면이 38 cm가 상승하였다. 또한 해안개발로 인한 해수면 변화량을 보정한 평균해수면 자료를 회귀분석하여 해안개발 이외의 요인 즉 자연적 요인으로 인한 해수면 상승률을 추정하였다. 서해안에서 평균해수면은 지구온난화 등의 자연적인 요인으로 인하여 연평균 1.1~4.4 mm/year가 상승하였으며, 지역적으로 편차가 커서 남부해역에서는 크고, 북부해역에서는 작았다. 제주에서는 해수온도의 상승과 평균해수면 상승과 서로 밀접한 관계가 있어서 수온이 $1^{\circ}C$ 상승하면, 평균해수면은 약 6 mm가 상승하였다. 서해안에서 평균해수면은 대체로 1980년대 중반이전에 비해서 1980년대 중반이후에 급격하게 상승하는 경향을 보였다.

• 한국지구과학회지
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• 제33권1호
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• pp.73-81
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• 2012

이 연구의 목적은 현무암과 화성암과 같은 화성암을 관찰할 때 화성암 지역에 살고 있는 학생들과 그렇지 않은 학생들 사이의 특징을 비교하기 위한 것이다. 연구를 위해 제주도에 살고 있는 5학년 학생 68명, 울릉도에 살고 있는 5학년 학생 28명, 그리고 화산지역과 직접적 관련이 없는 지역의 5학년 학생 61명을 선정하였다. 이 연구는 다음과 같이 진행되었다. 현무암과 화성암을 관찰하게 한 후 학생들은 관찰한 사실을 모두 적었다. 그리고 관찰이 끝난 후 관찰이외에 현무암과 화성에 대해 알고 있는 사실 모두를 적도록 하였다. 연구를 통해 알게 된 사실은 다음과 같다. 첫째, 화성암 관찰에 있어서 학생들은 지역적 특성 변인에 의한 유의미한 통계적 차이는 보이지 않았다. 둘째, 화성암과 관련하여 학생들이 관찰 이외에 알고 있는 지식의 양 또한 지역적 특성과 관련되어 유의미한 차이를 보이지 않았다. 셋째, 화성암에 대해 관찰 사실 이외에 알고 있는 지식을 질적으로 분석한 결과, 많은 학생들은 화성암의 근원물질이나 생성과정에 대해 알고 있었으나 지역적인 특성을 고려한 진술은 많이 나오지 않았다. 이러한 연구 결과를 통해 우리는 학교에서 이루어지는 과학 수업이 현상을 탐구하는 것뿐만 아니라 현상과 관련된 여러 가지 구체적인 사례들과 함께 이루어져야 한다는 것을 알 수 있다.

• 한국지구과학회지
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• 제18권6호
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• pp.529-539
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• 1997

본 연구는 2차원 순압모델을 사용하여 황해와 동중국해에서 조석잔차류와 춘 하 추 동 4계절의 해상풍에 의한 해수 순환과 이러한 순환에 의한 부유물의 이동 궤적을 추적하는데 목적을 두었다. 황해 해수 순환의 주요 외력은 조석과 바람이라고 생각되어, 조석은 $M_2$ 조석으로부터 조석잔차류를 계산하였고, 계절별 바람으로서 1월(겨울), 4월(봄), 7월(여름), 10월(가을)을 사용하였다. 조석잔차류는 한국 남 서해안과 제주도 부근과 중국 양자강 하구역 부근에서 크게 나타난다. 제주도 부근에서는 10 cm/s 이상의 최대 잔차류가 나타나며 시계방향의 순환을 보이지만 전반적으로 남해안을 따라 동향류의 경향이 있다. 또한, 중국의 연운항에서 상하이 사이의 영역에서는 한국의 남해로 향하는 순환 구조가 나타나고 있다. 바람에 의해 형성된 순환은 북풍의 성격을 띤 1월, 4월, 10월에는 해역에 시계 방향의 순환이, 남풍과 열대성 저기압의 영향을 받는 7월에는 반시계 방향의 순환이 우세했다. 이로 인하여, 한국연안에서는 7월을 제외하고는 남향류가 나타났다. 부유물은 조석 잔차류와 취송류에 의해 이동한다. 10일 동안의 이동에서는 수 십 cm/s에 달하는 취송류가 조석 잔차류보다 크게 작용했다. 그러나, 수 개월 이상의 이동에 있어서는 수 cm/s의 조석잔차류의 영향이 더 크게 나타났다.

• 대한지리학회지
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• 제42권3호
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• pp.355-367
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• 2007

지구 온난화의 영향으로 임업 뿐 아니라 농업, 수산업, 보건 등 여러 분야에서 피해가 발생하고 있어, 사회 경제 전분야에 걸쳐 기후변화에 대한 적응 대책이 필요하다. 기후변화의 영향을 평가하고 적응 방안을 마련하기 위해서는 미래 기후가 어떻게 변할것인지 미리 전망하는 일은 필수적이다. 본 연구에서는 트레와다의 기후 지역 구분 기준(최한월 평균기온이 $18^{\circ}C$ 이하이면서 월평균기온 $10^{\circ}C$ 이상인 달이 8-12개월)을 적용하여 아열대 기후 지역을 정의하고 A1B 시나리오에 근거한 아열대 기후구의 변화를 전망하기 위하여 기온 관측 자료와 모델 시나리오자료를 분석하였다. 아열대 기후에 관한 트레와다의 정의를 적용하여 현재 아열대 기후구와 미래 아열대 기후구의 변화를 전망해 본 결과 현재는 제주도를 포함한 남해안 일부 지역(부산, 통영, 거제, 여수, 완도, 목포)에 해당하던 것이 2100년에는 태백산맥과 소백산맥을 중심으로 한 산지 주변을 제외하고는 대부분 아열대 기후에 포함된다. 즉, 현재의 온난화가 지속된다면 제주도와 울릉도를 포함한 도서지역은 물론, 동해안으로는 속초, 서해안으로는 강화에 이르기까지 해안 지역을 모두 포함하며, 서울, 인천, 수원 등 대도시 지역도 아열대 기후 지역에 포함될 것이다.

• Ocean and Polar Research
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• 제41권3호
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• pp.121-133
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• 2019

Natural variability associated with a variety of large-scale climate modes causes regional differences in sea level rise (SLR), which is particularly remarkable in the Pacific Ocean. Because the superposition of the natural variability and the background anthropogenic trend in sea level can potentially threaten to inundate low-lying and heavily populated coastal regions, it is important to quantify sea level variability associated with internal climate variability and understand their interaction when projecting future SLR impacts. This study seeks to identify the dominant modes of sea level variability in the tropical Pacific and quantify how these modes contribute to regional sea level changes, particularly on the two strong El $Ni{\tilde{n}}o$ events that occurred in the winter of 1997/1998 and 2015/2016. To do so, an adaptive data analysis approach, Ensemble Empirical Mode Decomposition (EEMD), was undertaken with regard to two datasets of altimetry-based and in situ-based steric sea levels. Using this EEMD analysis, we identified distinct internal modes associated with El $Ni{\tilde{n}}o$-Southern Oscillation (ENSO) varying from 1.5 to 7 years and low-frequency variability with a period of ~12 years that were clearly distinct from the secular trend. The ENSO-scale frequencies strongly impact on an east-west dipole of sea levels across the tropical Pacific, while the low-frequency (i.e., decadal) mode is predominant in the North Pacific with a horseshoe shape connecting tropical and extratropical sea levels. Of particular interest is that the low-frequency mode resulted in different responses in regional SLR to ENSO events. The low-frequency mode contributed to a sharp increase (decrease) of sea level in the eastern (western) tropical Pacific in the 2015/2016 El $Ni{\tilde{n}}o$ but made a negative contribution to the sea level signals in the 1997/1998 El $Ni{\tilde{n}}o$. This indicates that the SLR signals of the ENSO can be amplified or depressed at times of transition in the low-frequency mode in the tropical Pacific.

• 한국지구과학회지
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• 제40권3호
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• pp.240-258
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• 2019

태풍, 집중호우, 대설은 매년 우리나라에서 치명적인 손실을 초래한다. 따라서 정기적인 관측을 통하여 이러한 현상의 발생 가능성을 미리 알 수 있다면, 사회적으로 큰 유익을 제공할 수 있을 것이다. 우리나라는 삼면이 바다로 둘러싸여 있고, 해수면온도가 태풍, 집중호우, 대설 발달에 직 간접적으로 영향을 미치므로, 이 논문에서는 위험기상과 관련하여 나타나는 해수면온도 변동성의 특성을 조사하였다. 우리나라에서 발생하는 집중호우는 서울경기 부근 및 서해안을 중심으로, 그리고 남해안을 중심으로 분포하였다. 대설은 주로 동해안지역(이하 영동 대설)과 남서부 지역(호남형 대설)에서 발생하였다. 위험기상 종류 및 주요 발생지역에 따라 해수면온도 변동성이 조금씩 다르게 나타났으며, 집중호우 발생 시에 진도-제주도-이어도-중국 상하이 방향으로 이어지는 해역에서 해수면온도 변동성이 크게 나타났다. 대설 발생 시, 대설형태와 상관없이, 제주도 남쪽 해상에서 해수면온도 변동성이 작은 영역이 관측되었으며, $130^{\circ}E$, $39^{\circ}N$ 부근 동해상에서 강한 해수면온도 변동성이 나타났다. 해수면온도 변동성이 큰 지역은, 대기-해양 상호작용 메커니즘을 연구하는 기초자료로 사용될 수 있을 뿐만 아니라, 배경대기 에어로졸 관측영역 결정에도 활용될 것이다.

• Ocean and Polar Research
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• 제44권4호
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• pp.269-285
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• 2022

The interaction between ocean and ice shelf is a critical physical process in relation to water mass transformations and ice shelf melting/freezing at the ocean-ice interface. However, it remains challenging to thoroughly understand the process due to a lack of observational data with respect to ice shelf cavities. This is the first study to simulate the variability and circulation of water mass both overlying the continental shelf and underneath an ice shelf and an ice tongue in the Terra Nova Bay (TNB), East Antarctica. To explore the properties of water mass and circulation patterns in the TNB and the corresponding effects on sub ice shelf basal melting, we explicitly incorporate the dynamic-thermodynamic processes acting on the ice shelf in the Regional Ocean Modeling System. The simulated water mass formation and circulation in the TNB region agree well with previous studies. The model results show that the TNB circulation is dominated by the geostrophic currents driven by lateral density gradients induced by the releasing of brine or freshwater at the polynya of the TNB. Meanwhile, the circulation dynamics in the cavity under the Nansen Ice shelf (NIS) are different from those in the TNB. The gravity-driven bottom current induced by High Salinity Shelf Water (HSSW) formed at the TNB polynya flows towards the grounding line, and the buoyance-driven flow associated with glacial meltwater generated by the HSSW emerges from the cavity along the ice base. Both current systems compose the thermohaline overturning circulation in the NIS cavity. This study estimates the NIS basal melting rate to be 0.98 m/a, which is comparable to the previously observed melt rate. However, the melting rate shows a significant variation in space and time.