• 한국지리정보학회지
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• 제1권2호
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• pp.44-55
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• 1998

한반도 연근해는 지리적으로 온대해역에 속하나, 동해는 두개의 서로 다른 해류계와 연중 $1^{\circ}C$ 이하의 독특한 동해 고유수가 존재하고 있어, 최근 새로운 에너지 자원으로 주목받으며 적도해역에서 실용화되고 있는 해양온도차발전의 가능성을 본 연구를 통해 한국 연근해역에서 찾고자 하였다. 국립수산진흥원에서 정기 관측하고 있는 정선해양관측자료 중 1966~1995년간 평균 수온자료를 이용하여 계절별, 위도별로 표층과 50, 100, 150, 200, 250, 300, 400 그리고 500m 간 수온차가 $15^{\circ}C$ 및 $20^{\circ}C$ 이상으로 분포하는 해역을 파악하였다. 본 연구 결과에 의하면 $20^{\circ}C$ 이상의 수온차를 이용한 경제성있는 해양 온도차발전소의 최적지는 포항 연근해이며, 운용 유용기간은 8월~10월에 걸쳐 가능한 것으로 나타났다. 또한 $15^{\circ}C$ 이상 수온차 조건을 기준으로 볼 때 해양온도차 발전 가능해역은 포항을 포함한 대부분 동해 연근해역에서 6월부터 12월까지가 적합한 것으로 나타났다. 따라서 이들 대상지역들에 대하여 최근 첨단공간분석도구로 각광받고 있는 GIS(Geographic Information Systems)을 도입하여 온도차발전소 입지를 위한 최적지를 선정하고자 GIS 탐색 1차 요건을 제시한다.

• 한국해양학회지
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• 제24권1호
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• pp.15-28
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• 1989

한국 동해 남부해역에서 봄철의 정량적 식물플랑크톤 시료, 수온, 염분, 용존산소 및 영양소의 자료를 분석하여 나타난 식물플랑크톤 군집과 수문학적 조건과의 밀접한 상관관계로 보아 연구해역이 3개의 식물 수분학적 해역, 즉 1) 한국동부 난수해역(대마해류의 지류), 2) 북한한류 해역, 3) 위 두 해역수의 영향을 받지 않는 외해역으로 구분될 수 있다. 식물플랑크톤의 수직분포는 수층의 안정성과 영양소 농도에 좌우된다. 영양소 농도는 수괴에 따라 특징적인 분포를 보인다. 표층에서 N/P ratio 는 약 3으로서 연구 해역에서의 주 한정 영양소가 질소임을 나타낸다. N/P removal ratio 는 12.54 ($r^2$ = 0.96) 이며 redfield ratio 와 근사하다. 질소약층 중 prirnary nitrite maximum은 식물플랑크톤의 분비로 형성되고 secondary nitrite maximum은 용존산소의 값이 5.2ml/l 이상인 연안 수역에서 나타냈다. 이 secondary maximum 형성의 기작은 용존산소의 값이 0.25 이하인 경우에 나타나는 다른 해역의 경우와는 달리 5.2ml/l 이상인 수역에서 관찰되어, 박테리아 활동에 의한 유기물질의 분해에 기인하는 것으로 보이나, 결론을 내리기에는 더 연구가 요망된다.

• 한국지구과학회지
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• 제29권3호
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• pp.280-289
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• 2008

북동아시아 해역에서 10년 동안 관측된 광범위한 해양관측 자료와 인공위성 자료를 이용하여 인공위성이 관측한 해수면온도의 정확도를 평가하고 오차(인공위성 해수면온도-실측수온)의 특성을 조사하였다. 845개의 일치점 자료를 분석한 결과 위성 해수면온도 (MCSST)는 해양 관측치에 대해 0.89$^{\circ}C$의 제곱평균오차와 0.18$^{\circ}C$의 편차를 보였다. 위성 수온의 오차는 40$^{\circ}N$에서 $\pm3^{\circ}C$에 달하는 위도에 따른 의존성을 보였는데 이는 고위도 해역에 존재하는 작은 소용돌이, 해류, 열전선의 큰 시공간적 변동성과 관련 있는 것으로 판단된다. 많은 수의 위성 해수면온도 자료는 겨울철에 해양관측치보다 낮게 산출되고 여름철에는 높게 산출되는 경향이 있었다. 이러한 계절적 의존성은 인공위성 표층부이 자료가 아닌 해양조사선과 계류부이의 수온자료에서 발견되었는데 해양 상층의 수 m 이내에 강한 수직적 수온 구배가 있음을 보여준다. 본 연구는 인공위성 자료로부터 해수면온도를 산출할 때 해양 피층과 그 아래 층 사이의 수온 차이를 고려하고 보정하려는 노력이 필요함을 강조한다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제24권2호
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• pp.282-297
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• 2019

인공위성 자료를 활용한 중규모 소용돌이 탐지에는 해수면온도, 식물플랑크톤 클로로필-a 색소 농도, 해수면고도 등 다양한 해양 변수를 활용할 수 있다. 각 위성 해양 자료는 시 공간 해상도, 관측 방식 및 자료 처리 과정이 상이하기 때문에, 동일한 소용돌이에 대해서도 다른 탐지 결과를 유도할 수 있어, 인공위성 자료를 활용한 소용돌이 탐지에 대한 기초 연구가 필요하다. 본 연구에서는 해색 위성 자료, 위성 고도계 해수면고도 자료, 적외선 해수면온도 자료를 활용하여 동해 중규모 소용돌이를 탐지하고 그 결과를 상호 비교하였다. 연속된 해색 위성 클로로필-a 농도 영상으로부터 최대 상호 상관 계수를 통하여 산출한 표층 해류장과, 위성 고도계의 해수면고도 영상 자료로부터 산출한 지형류를 활용하여 동해 중규모 소용돌이를 탐지하였다. 소용돌이 탐지 결과를 상호 비교하기 위하여 1) 해색 영상과 고도계 영상이 동시에 소용돌이를 탐지한 경우, 2) 해색 영상과 해수면온도 영상에는 존재하나 고도계 자료는 탐지하지 못한 경우, 3) 해색 영상과 해수면온도 영상에는 소용돌이가 존재하지 않으나 고도계 자료에서는 존재하는 경우 등 세 가지 사례를 선택하였다. 이와 같은 세 가지 사례를 통하여 동해 중규모 소용돌이 탐지 시 인공위성 고도계 자료의 문제점 제기와 더불어, 해색 위성 자료와 적외선 해수면온도 자료의 한계점을 제시하였다. 또한 해양 현상과 인공위성 관측 원리에 대한 깊이 있는 이해를 기반으로 소용돌이 탐지 및 관련 연구가 진행되어야 함을 강조하였다.

• 한국광물학회지
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• 제25권3호
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• pp.163-173
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• 2012

황해 남동 이질대 51정점(북부 25정점, 남부 25정점)에서 채취된 표층퇴적물과 황해로 유입되는 하천퇴적물 30정점에 대해서 반정량 X선회절분석법에 의하여 점토광물의 상대조성을 구하였으며 일라이트의 광물학적 특성에 대해서도 조사하였다. 점토광물 조성은 일라이트(61~75%), 녹니석(14~24%), 카올리나이트(9~14%), 스멕타이트(1~7%) 순으로 존재한다. 황해 남동 이질대의 북부 지역에서 카올리나이트 함량이 약간 높고, 스멕타이트 함량이 낮은 점을 제외하면, 북부와 남부 지역에서 점토광물 조성은 특별한 차이가 없다. 스멕타이트 함량은 일라이트 함량과 대체적으로 음의 상관관계를 가진다. 일라이트의 광물학적 특징들인 일라이트 결정도(0.18~0.24 ${\Delta}^{\circ}2{\theta}$) 역시 북부와 남부 사이에 차이가 없으며, 매우 좁은 범위 내에 속한다. 이번 연구 결과는 황해 남동 이질대의 북부와 남부 퇴적물은 점토광물조성과 일라이트 특성이 거의 유사함을 지시한다. 황해 남동 이질대 퇴적물은 중국의 황하퇴적물보다 한국의 하천퇴적물과 유사한 특성을 가지지만, 추후 양쯔강 퇴적물을 포함한 조사가 필요할 것으로 판단된다. 점토광물 조성으로부터 황해 남동 이질대 퇴적물은 한국 서해안으로 유입되는 하천으로부터 매우 많은 양이 유래한 것으로 판단된다. 황해 남동 이질대의 매우 많은 퇴적물 공급량과 높은 퇴적 속도는 퇴적물들의 침식과 재동에 의한 것으로 간주된다. 황해 남동 이질대 주변의 조류와 지역적인 해류가 이 지역의 침식과 퇴적 과정에 중요한 영향을 미친 것으로 판단된다.

• 한국수산과학회지
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• 제24권3호
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• pp.185-192
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• 1991

동해 중부 극전선역에 있어서 동계와 하계에 각종 수괴의 수직분포특성과 이 수괴들의 화학적성 질에 대해 연구하였다. 동계의 경우, 수온약층은 북쪽 바깥 정점들이 남쪽 연안 정점들에 비해 더 깊은 수층에 존재하고, 이 약층의 상부에는 대마난류수가, 하부수층에는 동해고유수가 분포하고 있다. 그러나, 하계에는 수직적으로 대마난류 표층수, 중층수, 북한한류수 및 동해고유수가 분포하고, 동해고유수는 동계보다 다소 상부수층에 존재한다. 하계에 T-S diagram으로는 북한한류수 계통의 수괴, 대마난류 중층수 및 동해고유수의 혼합수를 구분할 수 없었으나, $T-O_2$ diagram으로는 구분이 가능했다. 한편, 동계 수온과 AOU는 좋은 역의 직선 관계를 보이며, AOU의 수직분포는 생물$\cdot$화학적과정보다는 주로 물리적 혼합과정에 의해 결정됨을 시사한다. 하계에는 대마난류 표층수에서 AOU값이 가장 낮고, 동해고유수에서 가장 높으며, 북한한류수 및 대마난류 중층수의 AOU값은 위 두수괴 사이의 값을 보인다. 그러나, 북한한류수괴의 해수는 대마난류 중층수보다 용존산소 농도가 약 1-2ml/l 높은데도, 이 두수괴의 생물$\cdot$화학적 산소요구량(AOU)은 비슷하였다. 일반외양수의 경우와 같이, 인산소은 AOU와 정의 직선관계이지만, 그 기울기 $(\Delta P/\Delta AOU)$ 값은 외양역의 $1/3\mu g-at/ml$ 보다 다소 작으며, 이는 표충수중 용존산소가 아래충으로 분자확산되어 AOU값이 낮아지기 매문이라고 생각된다. 특히, 하계 100m 이심충에서는 그 비값이 $l/2.0 \mu g-at/ml$ 으로 훨씬 낮으며, 그 이유는 비교적 낮은 AOU값을 보이는 북한한류계통의 해수가 중층(100-200m)에 나타나기 때문이다. 한편, 질산염과 인산소은 동$\cdot$ 하계 모두 전 정점에 대해 상관 계수 r=0.93 이상으로 좋은 정의 직선관계를 보인다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제28권1호
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• pp.19-40
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• 2023

여름철 제주해협 물성 분포의 특성과 제주해협 수괴가 연안에 미치는 영향을 확인하기 위하여 2019년 6월, 7월, 8월에 완도와 제주도 사이에서 수온과 염분을 관측하였다. 여름철 계절 수온약층 아래에서 15℃의 저온수가 관측되었으며, 이 저온수는 관측시기에 따라 다르지만 수심이 깊은 제주해협 남쪽 골보다는 주로 제주해협 중앙의 중층과 북쪽 사면에 분포하였다. 이 저온수를 구성하는 근원 수괴를 알아보기 위하여 제주해협에서 관측된 해수를 구성하는 주변 근원 수괴들의 혼합비(mixing ratio)를 계산하였다. 여름철 제주해협 중앙 중층과 북쪽 사면에 나타나는 저온수는 평균적으로 쿠로시오 아표층수가 54% 그리고 황해저층냉수가 33% 비율로 혼합된 해수였다. 이 중층 저온수는 제주해협 전 수층에서 가장 낮은 수온을 갖는 해수임에도 상대적으로 고온고염인 쿠로시오아표층수가 큰 구성비율을 갖고 있다. 중층 저온수가 제주해협에서 가장 낮은 수온의 분포를 갖게 된 이유는 다른 제주해협 해수에 비해 황해저층냉수의 기여도가 높기 때문이다. 제주해협 중층 저온수의 기원을 살펴보기 위하여 황해, 동중국해, 대한해협에서 2019년 여름철에 관측한 광역 수온과 염분 자료를 분석하였다. 제주도 남서쪽 동중국해 계절 수온약층 아래에서 쿠로시오 기원의 해수와 황해저층냉수가 열염전선을 형성하였고, 이 열염전선을 가로지르는 수괴의 관입에 의해 해수의 혼합이 발생하였다. 동중국해에서 형성된 이 혼합수는 제주해협에서 관측된 중층 저온수와 거의 같은 혼합비율을 가졌다. 이런 결과들을 종합하였을 때 제주해협에서 여름철에 관측된 중층 저온수는 동중국해에서 쿠로시오 아표층수와 황해저층냉수의 혼합으로 만들어진 저온수가 해류를 따라 이동한 것이다. 제주해협 중앙과 북쪽 사면으로 이동한 중층 저온수는 제주해협 중앙의 중층에서 수온역전을 만들고, 한국 남해안 연안의 표층 수온 변동에도 큰 영향을 미친다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제4권4호
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• pp.323-337
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• 1999

북동 태평양 한국심해환경연구(Korea Deep-sea Environmental Study, KODES) 지역에서 해저지형과 망간단괴 분포 특성간 관계를 파악하기 위해 예인식 심해저카메라(Deep-Sea Camera)와 광역수심탐사기(multi-beam side scan sonar, SeaBeam2000) 등을 이용해 정밀 지형 및 망간단괴 부존 특성을 연구하였다. 심해 평원으로 알려진 KODES지역 해저면은 북북서-남남동 방향으로 연장된 3개의 능선 및 계곡으로 구성되고, 전반적으로 편평하지만 국부적으로(특히 능선지역에서) 매우 심한 지형변화를 나타낸다. 이러한 지형변화는 100미터에 이르는 절벽, 수(십)미터 깊이의 함몰지 등으로 나타나며, 태평양 지판의 지구조 운동에 따른 능선의 형성, 저충해류에 의한 능선 규질 퇴적물의 침식, 그리고 이에 따른 탄산염 퇴적물의 노출과 용해에 따른 결과로 판단된다. 이러한 지형 변화는 망간단괴 분포 특성에도 영향을 미쳐 연구지역 망간단괴 분포가 해저 지형과 밀접한 관계를 지닌다. 즉, 편평한 계곡지역에는 균일한 망간단괴가 밀집 분포하는 반면 지형 변화가 심한 구릉지대에는 대형 망간단괴(또는 망간각)가 나타나는 등 분포 특성이 복잡하다. 이러한 결과는 망간단괴의 분포가 수심, 표층 퇴적물의 퇴적상, 퇴적층후 또는 음파 투명층의 두께 등 다양한 요인에 따라 달라진다는 기존 보고를 뒷받침하며, 이러한 다양한 요인이 상호 연관되어 망간단괴 형성에 작용하고, 궁극적으로는 태평양 지판의 지구조적 운동이 망간단괴의 분포 특성에 영향을 미칠것으로 생각된다. 한편, 연구지역 중 채광에 유리한 지역은 약 3~4 km 폭을 가지는 편평한 계곡이고, 이러한 적정 채광지역은 북북서-남남동 방향으로 연장된 해저 계곡과 일치할 것으로 예측된다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제33권6_1호
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• pp.917-930
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• 2017

본 연구는 2017년부터 "이사부호"를 활용하여 인도양에서 본격적으로 수행되는 관측에 앞서 위성을 활용하여 인도양 쌍극진동(Indian Ocean Dipole, IOD) 변동에 따른 위성에서 추정된 클로로필-a 농도의 시/공간적 변화를 이해하는데 목적이 있다. 특히 단기적인 변화보다는 장기 변화에 초점을 두고 1998년부터 2016년까지 해색위성에서 계산된 월평균 클로로필-a 농도 자료를 이용하여 인도양 전 해역($30^{\circ}E{\sim}120^{\circ}E$, $30^{\circ}S{\sim}30^{\circ}N$)을 대상으로 분석했다. 클로로필-a 농도는 중앙 인도양에서 낮고, 용승해역 및 대륙 주변 해역에서 증가되었다. 계절풍과 해류 시스템의 영향으로 클로로필-a 농도는 봄에 가장 감소하고 여름에 최대를 나타냈다. Empirical Orthogonal Function(EOF) 분석 결과, 첫 번째 모드의 클로로필-a 농도 변화는 엔소(El $Ni{\tilde{n}}o$/Southern Oscillation, ENSO)의 변화와 높은 관계를 보이고, 두 번째 모드의 클로로필-a 농도 변화는 엔소에 의한 영향보다는 인도양 쌍극진동의 변화와 상대적으로 높은 관계를 나타냈다. 클로로필-a 농도는 두 개의 모드에서 공통적으로 동 인도양과 서 인도양에서 서로 상반된 변화를 나타냈다. 클로로필-a 농도 변화는 동 인도양, 서 인도양 및 인도 주변 해역에서는 인도양 쌍극진동과 밀접한 관계를 보이고, 열대 중앙 인도양 중에서는 상대적으로 엔소의 변화와 높은 관계를 나타냈다. 그러나 클로로필-a 농도의 시/공간적 변화는 인도양 쌍극진동의 발생 기작에 따라 다른 반응을 나타냈다. 클로로필-a 농도 변화는 첫 번째 타입 인도양 쌍극진동(엔소 발생시기와 동일)은 여름철에 동 인도양과 서 인도양에서 클로로필-a 농도 차이가 생기고, 최대는 가을에 발생했다. 두 번째 타입 인도양 쌍극진동(엔소 발생 후 그 다음 해 또는 소멸되는 시기)은 봄에 동 인도양과 서 인도양 클로로필-a 농도 차이가 생기고, 여름과 가을에 증가되어, 겨울에 감소되었다. 인도양 쌍극진동의 변동에 따른 클로로필-a 농도 변화는 동 인도양과 서 인도양의 클로로필-a 농도 차이를 발생시키는 과정은 유사하지만, 북부 인도양은 쌍극진동 발생 기작에 따라 상반된 클로로필-a 농도 변화를 나타냈다.

• 한국음향학회지
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• 제13권6호
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• pp.75-82
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• 1994

해수내에서 수중음파의 전파경로 및 도달시간은 해수의 물리적 성질에 의해 커다란 영향을 받는다. 최근의 해양탐사 방법의 하나인 해양음향 토모그래피는 음원과 수신기 사이의 음파 도달시간 차이로부터 해수의 물리적 특성(주로 음속, 수온, 해류변동)을 파악하는 방법이다. 해양음향 토모그래피에 의한 해양탐사를 수행하기 위해서는 비균질 매질에서의 음파전파 모델을 이용하여 매질변동에 따른 음파의 전파경로 및 도달시간 등의 파악이 우선이다. 또한 수신신호는 음파 전파경로의 식별, 매질변동에 따른 수신신호의 안정성, 그리고 주위잡음과 음원신호를 구별하기 위한 분해능 등을 만족하여야 한다. 본 연구에서는 동해에서 해양음향 토모그래피에 의한 해양탐사의 가능성을 검토하기 위하여 기존의 관측자료로부터 표준해양을 설정하여 음파의 도달시간 및 전파경로의 기준으로 정하였다. 동해의 표준해양의 특성은 표층의 음속이 약 1523 m/s이고 최소음속층인 400 m층의 음속이 약 1458 m/s이다. 동해 의 수중음속 변동은 직경 100 km 이상인 중규모 난수성 소용돌이 출현으로 인하여 매우 심한데 수심 200 m 정도까지 확장하여 존재한다. 음원과 수신기의 수심을 최소음속층보다 약간 상층인 350 m수심에 두고 수평거리가 200 km떨어진 표준해양과 소용돌이 음속구조에 대한 음파 전파특성을 파악하였다. 사용된 모델은 음선이론에 근거한 비균질매질에서의 음파전파 모델이며, 이를 이용하여 eigenray 정보를 산출하였으며, 중심주파수가 400 Hz, 주파수폭이 16 Hz, 펄스 길이가 64 ms인 LFM 펄스를 가진 가상적인 음원신호를 설정하여 수신신호를 모의하였다. 수신신호 모의 결과와 수치모델에 의한 동해에서의 음파 전파특성 결과는 해양음향 토모그래피 운용을 위한 필수적인 음파 전파경로의 식별, 매질변동에 따른 안정성, 그리고 주위잡음과 음원신호의 구별을 위한 분해능을 만족한다.