• 한국수산과학회지
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• 제24권6호
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• pp.450-458
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• 1991

국립수산진흥원의 격월별 17년간(1967-1983) 37개 정점의 해양조사 자료를 이용하여 한국 동해안 외해 표층 200m 해수의 열적 구조와 수온의 시공간적 변동을 구명하였다. 표층(0-200m)과 아표층(100-200m)의 수온 변동을 분석하여 도출된 주요 결과는 다음과 같다. 표층에서의 수온 변동은 주로 1년 주기의 계절적 변동이 대부분이지만, 아표층의 수온 변동에서는 비계절적인 변동이 우세하다. 하지만, 계절적인 예년변동치를 제거한 수온 이상변동의 경우, 표층과 아표층의 수온 이상변동은 시간적으로 밀접한 상관관계가 있을 뿐만 아니라 공간적인 분포도 유사성이 크다. 아표층의 수온 변동은 1년 주기 이외에 14개월과 70개월의 탁월주기를 가진다. 아표층에서 나타나는 14개월 주기의 수온 변동은 극조(pole tide, Chandler wobble)의 주기와 일치한다. 아표층 해역 수온 변동에 대한 군집해석에 의하면, 이 해역은 한류역, 천이역 및 난류역으로 구분된다.

• 한국환경과학회:학술대회논문집
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• 한국환경과학회 2007년도 춘계 학술발표회 발표논문집
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• pp.331-335
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• 2007

본 연구에서는 장기간의 현장관측 수온, 염분자료를 분석하여 동중국해 북부해역에서 계절별 수온, 염분의 변동 특성을 조사하였다. 표층의 경우 춘계 수온상승에는 공간적인 차이가 있다. 또한 서부해역($125^{\circ}E$ 이서)에서는 32 psu 이하의 저염 분포가 나타나고 제주 남서해역에서 33psu 이하의 저염수가 춘계부터 제주 주변해역으로 확장한다. 하계 표층염분은 $28.0{\sim}32.4$ psu로 연중 최저값은 보이며, 전해역 표층 염분이 33psu 이하로 저염의 양자강 희석수가 하계에 동중국해 북부해역 표층 전체에 영향을 미치고 있다. 추계의 표층수온과 염분은 동고서저형의 수평분포를 나타낸다. 수온 하강은 서부해역인 대륙 연안수역이 동부의 대마난류수역에 비해 크고, 서부해역에서 33psu 이하의 설상형 저염분포가 이시기에 남동쪽으로 관입되는 형태로 나타나 동계의 남북방향의 염분전선과 이어지게 된다. 연직해황의 경우 동계 수온과 염분은 활발한 대륙작용에 의해 전수층에서 균일한 분포를 나타내며, 대륙연안수역에서는 저온, 저염($12^{\circ}C$, 33psu 이하)의 분포를, 대마난류수역에서는 고온, 고염($16^{\circ}C$, 34.4psu 이상)분포의 지역적인 특성으로 구별된다. 춘계에는 수온약층이 형성되며, 저층에는 동계에 형성되어 대륙연안수와 외양수 사이에 고립된 $13^{\circ}C$ 이하의 냉수괴가 분포한다. 염분은 표층 저염화가 시작된다. 하계에는 양자강 유출수의 영향으로 전해역 표층에서는 30psu 이하로 전해역에서 저염화 양상이 나타나며, 표층에서 30m 층까지 매우 강한 염분약층이 형성된다. 추계 수온 엽문은 균일한 연직수온분포가 나타나며, 동부해역에서는 수심 $75{\sim}100m$사이에서 수온, 염분약층이 형성된다. 동중국해의 수괴는 뚜렷한 계절 변동을 보이며, 대마난류수역인 동부해역에서는 수괴 계절변동의 요인으로 계절 수온변동이 지배적이고, 수온변동은 춘계와 하계 사이에 가장 크다. 중앙부와 대륙연안역인 서부해역에서는 수괴 계절변동에 수온외에 염분 변화가 주요한 요인으로 작용하며, 염분은 하계와 추계 사이에 가장 변동이 크게 나타난다. 즉, 동중국해의 수괴변동에는 변동요인에 따른 공간적인 차이가 있으며, 수괴변화 특성으로 동중국해는 수온변화가 수괴변동에 직접요인이 되는 동부 대마난류수역과 염분변화가 수괴변동의 직접요인인 서부의 대륙연안수역으로 구분된다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제34권6_1호
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• pp.953-968
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• 2018

본 연구는 동중국해에서 표층수온의 변화를 이해하기 위해 2003년부터 2017년까지 15년 동안의 위성 및 모델 재분석 자료를 사용하여 수온, 기온, 그리고 열속의 관계를 분석하였다. 동중국해의 표층수온은 3월에 최저(평균 $13.72^{\circ}C$)를 보이고, 8월에 최고(평균 $28.12^{\circ}C$)를 나타내는 계절적 변화를 보였다. 기온은 표층수온의 계절적 변화와 높은 상관관계를 가지고 있으며 유사한 변화를 나타낸다. 표층수온이 가장 높아지는 8월의 경우 표층수온과 기온의 차이가 줄어들고 표층수온이 상대적으로 기온보다 높아지며 이후 동계까지 지속된다. 동중국해의 하계에서 나타나는 표층수온 변화를 분석하기 위해 8월 표층수온의 이상값을 이용하여 양(04', 06', 07', 13', 16', 17')과 음(03', 05', 08', 09', 10', 11', 12', 14', 15')의 이상값을 가지는 해를 분류하였다. 두 시기의 공통점은 공간적으로 표층수온이 연구해역의 남쪽보다는 북쪽에서, 동쪽보다는 서쪽에서 상대적으로 더 큰 변화를 보이고, 기온과 순열속도 이와 유사한 변화를 나타냈다. 그러나 동중국해의 8월 표층수온 변화에서 양의 이상값을 보이는 시기는 음의 이상값을 보이는 시기보다 표층수온과 기온의 상승률이 상대적으로 높고, 열속의 값도 상대적으로 증가되었다. 전체 연구기간 중에서 하계 표층수온의 변화는 일반적으로 기온과 높은 상관관계를 나타내지만, 표층수온과 기온의 상호관계에서 일반적인 경향과 차이를 나타내는 시기도 있었다(10', 12', 15', 16'). 2010년과 2012년의 8월 표층수온은 기온보다 평균 $0.5^{\circ}C$ 이상 감소되어 나타나는데, 연구해역을 관통한 태풍에 의한 것으로 여겨진다. 2015년의 경우는 표층수온보다 기온의 감소(< $0.5^{\circ}C$)가 상대적으로 크게 나타났으며 이는 동아시아 하계몬순의 약화로 인한 것으로 사료된다. 2016년은 연구기간 동안 표층수온과 기온이 가장 높게 나타났고, 표층수온이 기온보다도 상대적으로 더 높은 온도 상승(> $1^{\circ}C$)을 보였다. 위성과 열속 자료에서 표층수온의 변화는 중국 기원 장강희석수가 이동하는 해역에서 상대적으로 증가되어 나타났고, 이런 원인의 분석을 위해 더 많은 연구가 필요하지만 기온 상승에 의한 효과 이외에도 중국 기원 장강희석수의 확장과 같은 외적 요인에 의해서 수온이 이상 상승된 것으로 사료된다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제22권5호
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• pp.316-325
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• 2010

황해중부해역에 설치된 황해 모니터링 부이에서 관측한 기온과 표층수온의 변동성분을 추출하기 위하여 조화분석을 수행하였다. 분석결과, 기온과 표층 수온 모두 1년, 반년 주기성분이 가장 우세한 것으로 파악되었으며, 보다 짧은 주기성분은 $0.2{\sim}0.5^{\circ}C$ 이하의 작은 변동성분에만 기여하는 것으로 파악되었다. 한편, 기온과 표층수온의 조화분석 성분에서 추출한 잔차성분을 분석한 결과, 기온 잔차성분의 표준편차는 표층 수온 잔차성분의 표준편차보다 2.4배 정도 크고, 잔차성분의 발생빈도분포는 정규분포로 근사화하는 것이 가능한 것으로 파악되었다. 한편, 기온에 따른 표층수온 변화양상을 기온-표층수온 평면에서 분석한 결과 뚜렷한 연속적인 이력고리(hysteresis loop)를 형성하는 것이 발견되었으며, 반시계방향의 기온-표층수온 상승기, 기온-표층수온 하강기 그리고 동계 일정한 표층수온 유지기로 구성되어 있는 것으로 파악되었다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제15권1호
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• pp.1-8
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• 1999

위성자료를 이용한 표층수온 분포에 관한 연구는 AVHRR을 이용하여 해양이나 내륙의 거대 호수에 적용되어 왔다. 하지만, AVHRR은 공간적인 해상력이 낮아 (1.1 Km) 연안해역이나 시화호에 AVHRR을 적용하여 표층수온을 분석하기는 어렵다. 반면에 Landsat TM은 6번 밴드 (10.4-12.5 $\mu\textrm{m}$)를 이용하여 표층수온을 추출할 수 있으며, 120m 의 공간해상력을 가지고 있어서 시화호와 인근 해역의 표층수온 분포를 분석하는 것이 가능하다. 본 연구에서는 Landsat TM의 공간해상력이 가지는 장점을 이용하여 연안해역과 시화호의 표층수온을 분석하였다. 또한, 표층수온을 파악하기 위해 영상에서 얻은 신호에 경험적 방법, NASA, RESTEC, Quadratic 방법을 적용하여 휘도온도(Brightness Temperature: $^{\circ}C$)를 구하고 이들을 실측치와 비교하였다. 각각의 방법을 적용하여 얻은 계산치는 실측치 보다 1-5$^{\circ}C$ 낮게 나타났으며, NASA방법은 $R^2$=0.9343, RMSE=3.5876$^{\circ}C$, RESTEC방법은 $R^2$=0.8937, RMSE=3.76$^{\circ}C$, Quadratic 방법은 $R^2$=0.8967, RMSE=2.949$^{\circ}C$의 결과를 보여주었다. Landsat TM은 단일밴드에 의해 표층수온을 추출하므로 대기중의 수증기에 따른 오차를 보정하기 어렵다. 따라서, TM 자료에 의한 표층수온 분포는 실측치보다 낮게 추정될 수 있다. 하지만, 연안해역과 시화호의 표층수온 분석에 있어서 공간해상력이 가지는 장점을 이용하기 위해서는 대기중의 수증기와 에어로졸에 의한 대기영향을 감소시킬 수 있는 방법이 제시되어야 할 것이다.

• 생태와환경
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• 제36권3호통권104호
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• pp.277-285
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• 2003

주암호의 수직 수평적 수온 구조의 계절변화를 이해하기 위하여, 2000년 3월부터, 2001년 5월까지 수온을 관측하였다. 관측된 수온자료와 기상자료를 이용하여, 수온 변화에 직접적인 영향을 미치는 열수지를 정량적으로 계산하였다. 겨울에는 호수가 대기로 열을 빼앗겼는데, 12월에 최대 109.45w/$m^2$의 열을 잃었다. 표층수의냉각으로 대류가 일어나, 수직적으로 균일한 수온을 보였다. 수평적으로는 수온의 차이를 보여, 호수로 물이 유입되는 상류 쪽은 수온 $3^{\circ}C$, 댐 부근에서는 약 $5^{\circ}C$의 물이 존재했다. 봄이 되면서 주로 표층을 통해 얻는 열로 인해 표층 수온이 상승하여, 수직적인 온도 차이를 보였다. 여름에는 표층을 통해 유입되는 열의 양이 증가하여, 7월에 최대 101.95w/$m^2$였다. 표층 가열과 함께, 상류로부터 크게 증가한 유량으로 인해 주암호 내부의 열이 증가하여 8월에는 표층 수온이 최대 $29^{\circ}C$ 이상이 되었다. 그러나 저층수는 약 $7^{\circ}C$였다. 가을이 되면서 표층을 통해 열을 잃게 되어 표층수의 수온이 낮아졌고, 표면혼합층은 두꺼워졌다. 기온이 더 낮아지는 겨울에는 표층을 통한 열 손실이 더 증가하여 2월에 수온이 가장 낮아졌고, 수직적으로 균일한 수온 특성을 보였다. 이러한 수온구조는 3월까지 지속되었다.

• 환경영향평가
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• 제24권4호
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• pp.367-374
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• 2015

해수 표층 수온은 원자력발전소의 온배수 영향을 조사하기 위해서 위성원격탐사에 의해 관측되는 가장 중요한 정보들 중 하나이다. 하지만 Landsat 7 위성과 Landsat 8 위성의 열적외선 센서로부터 추출한 표층수온과 실측치를 비교한 연구는 부족하다. Landsat 8 위성은 표층수온을 추출하기 위해 열적외선 센서에 두 개의 분리된 밴드를 가지고 있지만, Landsat 7은 한 개의 밴드를 사용하고 있다. 그럼에도 불구하고 본 연구에서는 Landsat 7 ETM+센서가 Landsat 8 TIRS 보다 표층수온의 보정에 유용하다는 것을 제시하였다. 본 연구에서는 Landsat 114-36 지역의 15개 위성자료를 가지고 ENVI와 IDL을 이용한 표층수온 알고리즘을 처리하였다. 국립해양조사원으로부터 수집한 표층수온 실측자료와 위성에서 추출한 표층수온을 비교하였고, 위성관측 시계열 자료와 측정지점의 실측자료를 통해 정확도를 비교하였다.

• 대기
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• 제23권3호
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• pp.283-291
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• 2013

대기-해양 상호작용의 과정에서 해양의 표층 수온이 대기 강제력에 의해 영향을 받는 상태인지 해양 강제력으로 작용하고 있는지를 파악하는 것은 매우 중요하다. Wu and Kirtmman(2007)은 대기-해양 상호작용을 이해하는 것이 대기 대순환 모형에서 표층수온이 강제력으로 작용하는 실험의 모의 결과에 중요한 역할을 할 수 있다고 제시 하였다. 즉 표층 수온이 해양 강제력으로 작용하는 경우 그와 같은 실험의 모의 결과가 관측과 유사하게 나타날 수 있는 반면 대기 강제력이 해양 표층 온도를 유도하는 경우 대기 대순환 모형의 모의 결과가 관측과는 전혀 다르게 나타날 수 있기 때문이다. 따라서 최근 지구 온난화에 기인하여 표층 수온이 증가하고 있는 경향에서 이와 같은 대기-해양 상호작용의 특성을 분석하는 것은 의미 있는 일이다. 본 연구에서는 1979년부터 2011년까지 33년간 남중국해 표층 수온과 주요 대기 변수들(강수량, 바람, 잠열속, 단복사량, 구름운량, 하층기압)과의 동시, 및 지연 상관성 분석을 통해 남중국해 대기-해양 상호작용의 특성 변화에 대하여 알아보았으며, 이와 같은 특성변화와 동아시아 여름철 강수량과의 상관성 변화를 확인하였다. 남중국해 지역의 여름철 해양 표층 수온과 강수량은 1990년대 후반을 경계로 그 상관성이 큰 차이를 보이고 있는 것으로 나타나 이 지역의 대기-해양 상호작용의 특성이 1990년대 후반 뚜렷한 변화가 있는 것으로 분석되었다(Fig. 7). 1990년대 후반 이전 시기에서는 남중국해에서 바람-증발 피드백 과정과 구름-복사 피드백 과정을 통해 하층기압의 감소가 동풍의 증가를 동반하면서 표층 풍속의 증가를 유도하고 그와 동시에 해양에서 대기로의 잠열속이 증가하는 상관성을 보였다. 또한 연직 상승운동의 증가는 구름운량의 증가와 함께 강수현상을 동반하면서 대기에서 해양으로 들어오는 단파복사의 양을 감소시키게 되고 이에 따라 해양의 표층 수온은 감소하게 된다. 즉 1990년대 후반 이전에는 이와 같은 일련의 대기-해양 상호작용 과정들을 통해 대기 변동성에 기인한 해양 변화의 특성이 강하게 나타났다고 볼 수 있다. 그에 반해 후반기의 경우에는 표층 수온의 변화에 따른 대기 변수들의 변화는 전반기와 큰 차이가 나타났다. 특히 지연 상관계수 분석은 남중국해 지역의 표층 수온의 증가는 시간 지연을 통해 잠열속량과 구름 운량 및 연직 속도의 증가와 상관성을 가지면서 단파 복사량의 감소와 함께 강수량의 증가의 상관성을 보였다. 비록 상관계수의 결과이지만 이와 같은 결과는 후반기 남중국해 표층 수온의 증가가 시간 지연을 두고 대기 변동성의 변화를 유도하고 있음을 보여주는 것이다. 나아가 대기 변수들 또한 상관성이 크지는 않지만 시간 지연을 두고 표층 수온의 변화와 어느 정도 상관성을 보여 1990년대 후반 이후에는 이전 시기에 비해 남중국해의 해양 강제력에 의한 대기 변동성이 뚜렷함과 동시에 시간 지연을 두고 해양과 대기의 상호작용이 일어났음을 추측할 수 있었다. 이와 같은 남중국해에서의 대기-해양 상호작용 특성 변화가 남중국해와 동북아시아 지역 강수량과의 상관성에 어떤 변화를 유도하는 지에 대해서도 살펴보았다. 후반기의 남중국해의 표층수온이 동북아시아 지역의 강수량 변동성과 음의 상관성을 보이고 나아가 남중국해의 강수량 변동성이 동북아시아 강수량 변동성과 유의한 음의 상관성이 나타났다. 이와 같은 상관성의 변화는 남중국해 지역의 표층수온이 해양 강제력으로 작용함으로 이 지역에서의 강수량 변동성이 동북아시아 강수량 변동성에 더욱 밀접한 상관성을 유도한 것으로 사료된다. 이와 같은 결과는 지구온난화 환경에서 남중국해 표층수온의 변화가 동아시아 몬순 특성에 민감한 강제력으로 작용할 수 있다고 제시된 기존 연구결과(Shin et al., 2011)와 어느 정도 일치하는 것이다. 향후 해양의 표층 수온이 강제력으로 작용할 때 동북아시아 강수량 변동성뿐만 아니라 다른 대기 변동 특성에 어떠한 변화를 보이는지 살펴보는 것은 이 지역에서의 기후 변동 특성을 이해하는데 중요할 것으로 사료된다.

• 해양환경안전학회:학술대회논문집
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• 해양환경안전학회 2006년도 춘계학술발표회
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• pp.137-140
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• 2006

황해와 동중국해의 해황 변동에 관한 연구는 현장관측을 중심으로 체계적으로 많이 수행되어 왔지만, 인공위성자료를 이용한 황해와 동중국해의 해황 변동 연구는 미비한 실정이다. 이것은 인공위성자료를 통해 얻을 수 있는 관측항목이 표층수온자료에 국한되어 있었기 때문이다. 그러나 SeaWiFS 해색위성과 같은 인공위성자료들을 이용하여 부유물 농도, 엽록소 농도 등이 원활하게 생산되고 있으며 최근 연구결과에 의해 염분과 유향성분 등도 추정 및 추출이 가능케 되었으므로 이들 인공위성자료를 이용한 황해와 동 중국해의 해황 변동에 관한 연구를 수행하게 되었다. 특히 2004 년도는 계절변동에 있어서 이상기후의 해라고 점철되고 있다. 2004년 봄철의 폭설과 일시적인 고온현상, 여름철에는 10 년만의 무더위, 겨울철에는 36년만에 가장 포근한 날씨가 지속되었다. 이러한 이상기후의 발생은 해양과 대기의 상호작용에 의해서 기인했을 것이라고 생각되어 한반도 주변 해역에서 황해와 동중국해의 해황변동이 연안 해역의 해황변동과 어떠한 연관성이 존재하고, 이러한 요인들은 2004년도에 발생한 이상기후와 어떤 상관관계를 갖는지 연구하기 위한 기초연구를 진행하였다. 2003년 12월 - 2004년 2월과 2004년 12월 - 2005년 2월에 동일한 시기에 관측된 NOAA 표층수온 분포 영상 자료들을 황해와 동중국해 해역을 중심으로 월별로 비교해보면 2003년 12월 2004년 1월에 관측된 표층수온 분포값보다 2004녀 12월 - 2005년 1월에 관측된 표층수온 분포값이 상대적으로 높은 분포 특성을 나타내고 있었다. 이와 같은 현상은 국립수산과학원의 2004년 10월과 12월의 정선관측자료에서도 나타나고 있었다. 그러나 이와는 반대로 2004년 2월에 관측된 표층수온 분포값보다 2005년 2월에 관측된 표층수온 분포값이 상대적으로 낮은 분포 특성을 나타내고 있었다. 따라서 인공위성자료를 이용한 황해의 2004년 해황 분석 결과는 이상수온 상승의 원인이 쿠로시오 해류의 변동과 관련성이 높다고 판단되며 이에 대한 지속적인 연구가 현재 진행중에 있다.

• 해양환경안전학회지
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• 제16권2호
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• pp.153-159
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• 2010

본 연구는 1969~2007년간 한국 전체의 어업생산통계자료에서 멸치 및 미역 생산량 중 1990~2007년간 동해남부해역의 변동 양상을 파악하다. 이를 위하여 국립수산과학원의 같은 기간의 207선 수온자료를 이용하였다. 표층수온의 저온화 시기가 4월이면 미역 생장에 호영향을 주어 미역의 생산량이 많고, 그 시기가 6월이면 멸치에 악영향을 주어 멸치의 생산량이 적게 나타났다. 반대로 표층수온의 고온화 시기가 4월이면 미역 생장에 악영향을 주어 미역의 생산량은 적었고, 그 시기가 6월이면 멸치에 호영향을 주어 멸치의 생산량이 많았다. 표층 수온이 고온화 되면 멸치 생산량은 증가하고, 표층수온이 저온화 되면 미역 생산량은 증가하는 것으로 나타났다.