• 한국지구과학회지
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• 제24권6호
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• pp.558-567
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• 2003

해수면 온도에 대한 구름복사 강제력의 지역 의존도가 조사되었다. 이 조사는 경년 변동과 계절 시간규모에 대해서 각각 조사되었다. 적도 동태평양에서 경년 변동의 경우 해수면 온도가 1$^{\circ}$C 증가할 때 순 구름복사 강제력은 약 3Wm$^{-2}$가 증가하였으며, 계절변동이 포함된 경우 약 3.5Wm$^{-2}$가 증가하는 것으로 나타났다. 반면 열대 해양전체에서 경년 변동의 경우 해수면 온도가 1$^{\circ}$C 증가할 때 순 구름복사 강제력은 1.5Wm$^{-2}$ 감소하였으나, 계절변동이 포함된 경우 약 2.9Wm$^{-2}$로 증가하였다. 따라서 해수면 온도에 대한 구름복사 강제력의 의존도는 적도 동태평양에서 열대 해양으로 넓어질수록 경년 변동에 의해 영향에서 계절변동에 의한 영향이 더 지배적으로 작용한다. 계절 변동이 포함된 경우 해역에 관계없이 해수면온도가 1$^{\circ}$C 증가할 때, 순 구름복사 강제력은 약 2${\sim}$3Wm$^{-2}$ 증가하였다. 이러한 결과는 해수면 온도의 경년 변동이 뚜렷한 적도 동태평양에서는 경년 변동에 의한 구름복사 강제력이 대기를 가열하는 반면, 열대 해양 전체에서는 계절변동에 의한 구름복사 강제력이 대기를 가열한다는 것을 의미한다.

• 한국지역지리학회지
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• 제4권2호
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• pp.151-164
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• 1998

엘니뇨 현상은 최근 세계 각지에서 발생하는 이상 기상 현상의 원인으로서 거론이 되고 있으며 우리 나라도 동계에는 연근해외 해수면 온도가 계속 상승하는 현상이 나타나고 있으며, 특히 3면이 바다와 접하고 있는 한반도는 엘니뇨외 발생과 기온 및 강수량의 변동이 상관을 가질 것으로 예측 할 수 있으며, 우리나라의 기온 변동 메커니즘을 밝히는데 중요한 역할을 합 것으로 보인다. 이에 따라 본 연구에서는 엘니뇨의 감시해역의 해수면 온도와 우리 나라의 해수면 온도 및 기온 및 강수량을 편차를 중심으로 하여 그 상관을 분석하여 보았다. 이의 결과 엘니뇨의 발생을 엘니뇨의 감시해역으로 알려져 있는 NINO.3지점의 해수면 온도에서 추출해보면, 연구 기간($1969{\sim}1998$) 1월의 기온의 편차가 1.0 이상으로 나타나는 1969, 1970, 1973, 1977, 1987, 1992, 1995, 1998의 총 9회이며, 그중 83년과 98년이 특히 극심한 엘니뇨해로 나타났으며 해수면 온도와 우리 나라의 해수면 온도의 변동 경향은 비슷하나, 편차에 있어서는 오히려 동해안의 장기보다 부산과 인천이 더욱 큰 것으로 나타났다. 기온과의 상관에 있어서는 NINO.3의 해수면 온도의 편차와 지상 기온 편차는 그 변동경향이 비슷하며, 기온과 해수면 온도와의 상관은 0.31로 나타나 우리 나라의 기온과 해수면 온도와는 그 관련이 깊으며 엘니뇨 발생시에도 우리나라의 기온은 높은 것으로 나타나 겨울의 이상난동과 엘니뇨와는 그 관련이 있음을 알 수 있으나 강수량은 기온에 비해서는 상관이 낮았으며 그 변동경향도 73년, 83년, 87년의 엘니뇨해는 관련되어서 나타남을 보이나 90년 이후는 해수면 온도의 변동의 대체로 양의 상승 경향을 보이고 있는 반면 강수량은 오히려 음의 하강 경향이 나타나 해면 온도와 강수량과는 상관이 적은 것으로 보인다.

• 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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• 대한원격탐사학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.360-366
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• 2009

AQUA/AMSR-E 인공위성 자료를 활용하여 3차원 최적내삽 해수면온도 합성장을 생산하였고 시간평균장과 비교하여 문제점과 한계점을 기술하였다. 3-D SST 합성장은 북태평양 중앙부에서 전체적으로 $0.05^{\circ}C$ 이하의 작은 오차를 보였으나, 위성 결측이 있는 연안에서는 $0.4^{\circ}C$ 이상의 비교적 큰 오차를 유발하였다. 강한 강수나 구름으로 인한 결측이 있는 부분에서는 $0.1\sim0.15^{\circ}C$에 달하는 오차를 보였다. 시간평균장과 비교한 결과, 구름 부근의 화소에서는 해수면온도를 낮게 계산하는 경향이 있었으며, 해수면온도의 공간적 구배를 감소시키는 평활화가 전체적으로 나타났다. 저위도에서 OI SST는 실제 해수면온도에는 없는 불연속성을 만드는 경향이 있었고, 이는 OI 과정에서 사용한 윈도우의 크기와 해양 현상의 수평 규모가 위도에 따라 변화하는데서 기인하였다. 현상의 공간 규모의 척도인 로스비 내부 변형 반경은 북태평양에서 O(1) 정도로 위도에 따른 공간적 변화가 큰 것으로 나타났다. 본 연구는 SST 합성장 생산 과정에 위도와 해수의 수직적 밀도 구조와 밀접한 관련이 있는 해양 현상의 수평적 규모의 시공간적 변동 특성을 고려해야 함을 제시한다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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• pp.212-212
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• 2021

지구온난화에 따른 가장 큰 영향 중의 하나인 해수면 상승은 인구 및 산업시설이 집중되어 있는 연안에 심각한 영향을 미칠 수 있다. 연안 저지대 범람, 하천과 지하수로의 해수 유입, 하천의 수위증가, 조석 및 퇴적물의 변화 등의 직접적 피해를 증가시키고(국립해양조사원, 2012; Nicholls, 2002; 오상명 등, 2011), 시설물의 설계고 추산 및 흐름, 파랑의 흐름에 영향을 미쳐 연안 시설물의 안정성이나 기능성에 영향을 미치는 것으로 알려지고 있다(윤종주·김상익, 2012). 기후변화에 관한 정부간 협의체(Intergovernmental Panel on Climate Change, IPCC)의 5차 보고서(2014)에 따르면, 1901~2010년 동안 전 지구 평균해수면 상승률은 1.7mm/year에 이르며, 1990년대 이후에 더 높은 해수면 상승률을 예측하였다. 우리나라의 경우, 2010년 말까지의 자료분석 결과에서 2.48mm/year의 연평균 해수면 상승률을 보여 전세계 평균상승률보다 훨씬 상회하는 것으로 보고되고 있다(정태성, 2014; 윤종주 등, 2012). 이와 같이 전 지구적 평균해수면의 변화와는 별개로 지역적 해수면 변동특성은 그 양상이 크게 다를 수 있으며, 이는 지구온난화와 같은 자연적인 요인 뿐만 아니라 지역별 다양한 인위적 요인(풍속, 기압, 연안역 개발정도 등)에 따라 지역적 해수면 상승이 크게 변화할 수 있다. 이에 본 연구에서는 국내 연안역에 분포한 조위관측소의 장기 관측자료(수위)를 이용하여 각 지역별 해수면의 상승경향을 분석하였으며, 동/서/남해안 및 제주권역은 권역별 조석특성이 현저하게 다른 특성을 보이므로 권열별로 구분하여 분석이 수행되었는데 우리나라 대부분의 관측지점에서 평균해수면이 증가하는 추세인 것으로 나타났다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2015년도 학술발표회
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• pp.82-82
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• 2015

해안 대수층은 해수와 담수가 공존하는 지역으로 상대적으로 밀도가 큰 해수가 대수층의 담수 아래에 쐐기형태로 존재하게 된다. 이러한 쐐기형태의 해수와 담수의 경계면은 압력경도의 평형에 의해 경계면이 유지되며, 해수면 또는 지하수위가 변동할 경우 해수-담수 경계면의 균형이 무너짐과 더불어 압력경도의 평행이 이루어질 때 까지 해수-담수 경계면의 이동이 계속 진행된다. 수위 변화의 주요 원인으로는 지구온난화 및 기후변화로 인한 지속적인 해수면 상승과 도서지역의 인구증가 및 산업화로 인한 무분별한 지하수의 사용 등에 의한 지하수위 저하 등을 꼽을 수 있다. 이와 같은 원인으로 해안 및 도서지역에서는 해안 대수층의 해수침투거리가 증가하여 지하수 이용에 큰 어려움을 겪고 있다. 이에 해안 대수층의 해수침투 범위 및 거리를 추정하기 위한 많은 연구들이 다양한 분야에서 지속해서 이루어지고 있지만, 서로 밀도가 다른 해수와 담수가 공존하는 해안 대수층 내의 수리특성을 명확히 파악하기에는 아직까지 미흡한 점들이 많다. 과거에는 Darcy의 법칙 및 Ghyben-Herzberg 식에 근거한 이론적인 연구들이 주로 이루어졌고, 근래에 현장관측이나 수리모형실험이 국내 외적으로 수행되고 있으나, 모든 영역의 지하수의 특성을 조사하는 것이 사실상 불가능하다. 이에 최근에는 컴퓨터 성능의 비약적인 발전과 더불어 다양한 수치해석방법에 의한 수치모델들이 개발되어 시뮬레이션에 적용되고 있다. 하지만 거의 대부분의 수치모델은 해안 대수층 수리특성을 투수계수에 의존하고 있을 뿐, 대수층 내부의 해수-담수에 의한 밀도류의 유동특성을 전혀 고려하지 못한 채 정수압에 근거한 해수-담수 경계면에 대해 모의하고 있는 정도이다. 따라서 본 연구에서는 해안 대수층 내부의 유동현상을 투수계수에 의존하는 방법에서 탈피하여 대수층 매체의 입경, 공극, 형상 등을 고려할 수 있을 뿐만 아니라, 염분 및 온도차에 의한 밀도류를 해석할 수 있는 강비선형 수치모델을 개발하여 해수침투 현상을 직접 모의한다. 나아가 대부분의 이전 연구들에서 간과하고 있는 해안지역의 대표적 물리력인 파랑과 조석의 영향이 해안 대수층의 해수침투에 미치는 영향, 해안 대수층의 지하수위 및 해수면의 수위차에 의한 해수침투 특성 그리고 이를 제어 할 수 있는 새로운 대응기술을 제안하는 것을 목적으로 한다.

• 한국측량학회지
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• 제28권5호
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• pp.505-513
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• 2010

인천만 조석분조의 특성 및 장기해수면 변동 상황을 고찰하기 위해 인천항 항만건설 전 후, 독립적으로 설치 운영된 세 곳의 조위관측소 상황을 파악하고 총 40년간(1960~2007)의 조위관측자료에 대한 조화분석을 수행하였다. 연구결과, 조석의 주요 4분조($M_2$, $S_2$, $K_1$, $O_1$)는 관측소 별로 18.61년의 달 교점 cycle에 따른 변동을 보였고, 세 관측소의 조석유형은 모두 반일주조의 경향을 나타내었다. 또한, 조위예측 시, 조위예측의 정확도는 조위관측자료의 누적 년 수 보다는 과거의 월별 조위특성과 상관성이 높은 것으로 분석되었다. 특히, 세 관측소의 조위자료를 40년간 단일 시계열 자료로 가정하고 분석한 결과, 평균해수면 및 기본수준면의 장기간 해수면 변동은 각 조위관측소 별로 평균 10cm 내 외의 변동을 나타내었다. 아울러, 여러 종류의 위성고도계 자료(Topex Poseidon, Topex Tandem, ERS, GFO)를 근간으로 한 OSU(Oregon State University)의 지역 및 광역 조석모델에 의한 인천항 조위관측소의 조석분석 결과, 지역적 특성을 수렴한 고 해상 모텔일수록 복잡한 해협이나 연안지역에 적합한 것으로 사료되었다.

• 대한지리학회지
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• 제35권3호
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• pp.489-501
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• 2000

옛 인간의 삶을 정확하게 이해하기 위해서는 자연환경과 인간생활의 상호관계를 파악하는 일이 매우 중요하다. 송국리를 비롯한 부여지방에는 다른 지역에 비해 월등히 많은 청동기 시대의 유물.유적이 분포하고 있다. 본 논문에서는 부여지방의 청동기시대 유물.유적지의 지형적 특징을 살펴보고 이를 당시의 자연환경 특히 해수변동과 관련지어 설명하였다. 그럼으로써 자연환경이 인간의 삶에 어떠한 영향을 주었는가를 구체적으로 알 수 있었다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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• pp.273-273
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• 2022

혼합층(Mixed layer)은 온도가 일정한 수심층으로, 해수표면에 작용하는 바람의 영향으로 인하여 해수가 위아래로 섞여 형성된다. 이러한 혼합층은 영양염의 순환과 산소의 공급 등과 함께 일차생산량을 결정하는 중요한 요인이 될 수 있으며 혼합층 두께의 변동은 양식 산업에 영향을 미칠 수 있다. 최근에는 기후변화로 인한 해수면 상승 및 해수온 상승 등이 지속되고 있으며, 이러한 현상은 해양생태계의 변화를 초래하여 수산업의 피해를 유발할 수 있다(강원연구원, 2017). 이에 국립수산과학원, 기상청, 국립해양조사원 등 유관기관에서는 정선해양 수온 관측 및 해수순환모델을 이용하여 혼합층의 분석을 수행하고 있으나 격자 구축 및 초기·경계장 설정의 한계가 존재하여 정밀하고 정확한 혼합층 분석에는 어려움이 있다. 이에 본 연구에서는 비정형격자를 사용하여 격자 구축에 제약이 없는 SCHISM (Semi-implicit Cross-scale Hydroscience Integrated System Model)을 이용하여 우리나라 연안해역의 계절변화 및 기후변동성에 따른 혼합층 두께의 변화를 검토하고자 한다. 연구대상지는 서해·동해·남해를 포함한 우리나라 전체 연안 해역(위도: 32°N ~ 39°N, 경도: 124°E ~ 132°E)으로 선정하였으며, 격자크기 100 ~ 3,000 m인 삼각격자로 격자를 구축하였다. 혼합층을 분석하기 위하여 수직격자 층은 50층으로 SZ(Sigma Z coordinate system)좌표계를 사용하였다. 초기·경계장은 FES(Finite Element Solution)2014, HYCOM(Hybrid Coordinate Ocean Model) 및 대기모델 결과를 이용하여 설정하였다. 수치모형 검증을 위하여 수온관측소에서 수심별 측정한 수온 값과 SCHISM 결과 값을 비교하였고, 상대오차가 약 10% 이내로 나타나 모형의 정확도를 확인하였다. 최종적으로 해수면 상승 및 해수온 상승 시나리오를 고려하여 계절별 연안해역의 혼합층 두께의 변화 양상에 대하여 검토하였다. 향후에는 보다 정밀한 대기모델과의 혼합모형 구축 및 다양한 수심 별 관측자료를 활용한다면 실무에서 적용 가능한 혼합층 분석 및 수산업 피해 발생 지역에 대한 피해저감 대책 수립이 가능할 것으로 판단된다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제8권1호
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• pp.68-74
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• 2003

본 연구에서는 해안 대수층에서 SHARP수치모델을 이용하여 해수와 담수의 경계면 및 해수침투 범위를 추정하고, 계절적인 영향에 대한 모델의 민감도를 분석하였다. SHARP수치모사에 의한 해수와 담수의 경계면이 연구지역내 관측정에서 측정된 해수와 담수의 경계면보다 계절적인 변화에 대하여 더 민감하게 반응하였다. 분산형 모델인 SUTRA를 이용하여 TDS와 벡터 분포를 계산하고, SHARP모델에 의하여 만들어진 Ghyben-Herzberg 경계면과 비교한 결과, 해수침투 범위의 차이는 50m이하이며, 계절적인 영향에 의한 해수침투 변동폭의 차이는 약 12m로 나타났다. 이러한 해수침투 범위의 차이는 해안 대수층의 수치모사에 이용된 광역적인 규모에 비하면 작은 편이다. 본 연구지역과 같이 광역적인 규모의 해안 대수층에서 해수와 담수의 경계면을 추정하는데, SHARP모델은 매우 유용한 것으로 사료된다. 그러나 경계면 모델은 확산이 우세한 국지적인 규모의 모델링에서는 정확한 해수침투의 범위를 모사하는데 약간의 한계가 있는 것으로 보인다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제13권2호
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• pp.89-105
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• 2008

한국 동해 연안에서의 종관주기 해수면 변동 특성과 그 원인을 규명하기 위해 동해 연안 4개 정점에 대하여 1999-2005년까지 7년 동안의 해수면과 대기압 자료를 분석하였다. 해수면의 wavelet 스펙트럼 분석 결과 모든 연도에 걸쳐 약 3-17일에 이르는 종관주기에서 95% 신뢰수준의 유의한 해수면 변동성이 식별되었고, 그러한 변동성은 봄에서 초여름에 이르는 기간에 비교적 강하게 나타났다. 이러한 변동성의 원인을 찾기 위해 해수면과 대기압 간 교차 스펙트럼 분석을 한 결과, 종관주기에서 높은 상관성을 보여 종관주기 해수면 변동의 생성에 있어 역기압 효과(inverted barometric effect)가 중요하게 작용함을 알 수 있었다. 또한, 동해 연안의 인접 해수면 관측소간 교차 스펙트럼 분석결과 북에서 남으로 위상지연이 생기는 경우와 그렇지 않은 경우로 나뉘었다. 즉 1999, 2003, 2005년은 인접 해수면 관측소간 남쪽으로 점진적인 위상지연이 발생하였고 2000-2002, 2004년은 점진적인 위상지연이 발생하지 않았다. 위상지연이 발생하는 경우의 위상속도는 약 12-15m/s로 연안 켈빈파의 위상속도와 유사한 형태로 볼 수 있다. 이러한 점진적인 위상지연의 발생원인은 봄에서 초여름 기간에 동아시아 대륙에서 발달한 저기압이 동해 북부해역을 통과하여 동진할 때 발생하는 것으로 사료된다. 인접 관측소간 점진적인 위상지연이 발생하지 않은 경우는 동아시아 대륙에서 발달한 저기압이 종관주기를 가지고 동해 연안을 중부나 남부 구역을 통해 지날 때 나타남을 알 수 있었다. 이처럼 우리나라 동해안에서 점진적인 위상지연이 발생하지 않는 경우에는 일본 남서해안에서 북동쪽으로 연안을 따라 $5{\sim}8\;m/s$의 전파속도를 가지고 점진적인 위상지연이 발생함을 알 수 있었다.