• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2006.05a
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• pp.1460-1464
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• 2006

강수량의 특성 및 계절적인 양상은 지협적인 원인이기 보다는 해수면 온도(sea surface temperature)와 같은 기상 현상에 주로 영향을 받는다. 이러한 관점에서 강수량과 같은 수문변량의 장기적인 거동을 기상인자로부터 유추하고자 하는 연구는 무엇보다 중요하며 이러한 추론을 바탕으로 강수량의 장기예측 및 모의를 위한 기본적인 도구로 활용을 가능케 한다. 따라서 본 연구의 주요 목적은 해수면 온도를 기본으로 강수량과 기온의 변동성 및 상관성을 분석하고자 하며, 무엇보다 한반도 근해의 해수면 온도와의 직 간접적인 개연성을 살펴봄으로서 보다 효과적인 강수량 예측을 위한 하나의 변수로서의 가능성을 평가하고자 한다. 이를 위해 다양한 분석 방법 즉, 연주기를 제거하지 않은 자료의 선형적인 지체 상관 분석, 연주기를 제거하기 위해 표준화 된 자료의 지체 상관 분석 및 비모수적 상관분석을 수행하였다. 연주기를 제거하지 않은 자료의 경우 매우 강한 상관관계를 나타내었지만 이는 주로 계절 특성으로 인한 것으로 사료된다. 그러나 연주기를 제거한 Anomaly는 상대적으로 매우 작은 상관성을 보이고 있으나 유의성 검토를 통해 통계적으로 유의한 관계가 존재함을 확인 할 수 있었다. 따라서 강수량의 예측을 하나의 변수로서 이용이 가능할 것으로 사료되나 근해뿐만 아니라 한반도 기상의 연관성을 갖는 타 지역기상인자와의 보다 통합적인 검토가 필요하다 하겠다.

• Environmental and Resource Economics Review
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• v.10 no.4
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• pp.471-482
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• 2001

대서양 청어는 바닷가재 어업에 있어 주요 미끼로서 사용되어지고 있고 해양 생태계내에서 다른 어류들의 먹이로서 중요한 위치를 차지하고 있다. 그러나 해양생태계의 환경적인 요소, 즉 해수면 온도, 플랑크톤량, 서식지 해저퇴적물 상태에 따라 자원이 민감하게 영향을 받는다. 특히 미성어의 단계에서는 낮은 해수 온도에 대해 영향을 받기가 쉽다. 이 연구에서는 인공위성을 이용하여 측정된 해수면 온도와 2년생 가입자원의 상관관계를 분석하였다. 해수면 온도의 측정지역은 대서양 청어의 산란지역으로 한정하였다. 연구 결과 상관계수는 0.69로 나타났고 이는 어업자원의 변동성을 설명함에 있어 환경적인 요인이 중요하게 고려되어야 한다는 것을 의미한다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2007.05a
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• pp.1953-1957
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• 2007

전 세계적으로 지구 온난화 등의 영향으로 인해 이상기후의 발생이 증가하고 있는 추세에 있다. 특히 엘니뇨 현상은 세계적으로 발생하는 홍수, 가뭄 등과 같은 재해와 많은 관련이 있음이 연구를 통해 확인되었다. 이러한 엘니뇨 현상을 판단하기 위해서는 다양한 자료들이 사용되고 있으며, 그 중 관측 인자의 하나로서 태평양 해수면 온도 자료 (Pacific sea surface temperature)를 많이 사용하고 있다. 본 연구에서는 우리나라 강수량 자료와 태평양 해수면 온도의 원격상관 (Teleconnection) 관계를 분석하였다. 강수량 자료로는 우리나라 20개 기상관측소의 월강수량 자료를 사용하였으며, 태평양 해수면 온도 자료로는 Nino1+2 $(0-10^{\circ}S,\;90^{\circ}W-80^{\circ}W)$, Nino3 ($5^{\circ}N-5^{\circ}S$, $150^{\circ}W-90^{\circ}W)$, Nino4 ($5^{\circ}N-5^{\circ}S$, $160^{\circ}E-150^{\circ}W$) 그리고 Nino3.4 ($5^{\circ}N-5^{\circ}S$, $170^{\circ}W-120^{\circ}W$) 관측 지역의 해수면 온도 자료를 사용하였다. 우리나라 강수량의 경우 계절에 따라 큰 변동성을 보이고 있다. 따라서 자료의 계절적 영향을 파악하기 위해 봄 (3월, 4월, 5월), 여름 (6월, 7월, 8월), 가을 (9월, 10월, 11월) 그리고 겨울 (12월, 1월, 2월)의 4계절로 구분하여, 초과확률 등을 이용한 분석을 실시하였다. 분석 결과 Warm ENSO episode의 경우 강수량 증가와 유의한 상관관계를 나타냈으며, Cold ENSO episode의 경우 강수량 감소와 유의한 상관관계를 나타내었다. 이러한 분석 결과는 최근 들어 우리나라에 발생하고 있는 이상기후발생과 관련된 연구에 유용한 정보를 제공해 줄 수 있을 것으로 판단된다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2010.05a
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• pp.1337-1340
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• 2010

본 연구에서는 최근에 발생하는 자연재해의 형태는 점차 대형화되고 있으며, 지구온난화에 따른 기후변화로 인하여 극한강우사상의 발생 빈도의 양상이 변화하고 있는 추세이다. 따라서 기후변화의 효과를 반영한 확률강우량을 산정하여 평가할 필요성이 있다. 기상청에서 관측하고 있는 서울지점을 대상으로 일강우자료를 활용하여 강우사상의 변화특성에 대한 변동성과 경향성 분석을 수행하였으며, 지역가중인자를 이용하여 확률강우량을 산정하고, 마지막으로 수문기상인자인 해수면온도가 지구온난화에 따른 기후변화로 변화한다고 가정하여 미래의 확률강우량을 산정하여 비교하였다.

• Journal of the Korean earth science society
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• v.40 no.6
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• pp.613-623
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• 2019

Over the past decades, daily sea surface temperature (SST) composite data have been produced using periodically and extensively observed satellite SST data, and have been used for a variety of purposes, including climate change monitoring and oceanic and atmospheric forecasting. In this study, we evaluated the accuracy and analyzed the error characteristic of the SST composite data in the sea around the Korean Peninsula for optimal utilization in the regional seas. We evaluated the four types of multi-satellite SST composite data including OSTIA (Operational Sea Surface Temperature and Sea Ice Analysis), OISST (Optimum Interpolation Sea Surface Temperature), CMC (Canadian Meteorological Centre) SST, and MURSST (Multi-scale Ultra-high Resolution Sea Surface Temperature) collected from January 2016 to December 2016 by using in-situ temperature data measured from the Ieodo Ocean Research Station (IORS). Each SST composite data showed biases of the minimum of 0.12℃ (OISST) and the maximum of 0.55℃ (MURSST) and root mean square errors (RMSE) of the minimum of 0.77℃ (CMC SST) and the maximum of 0.96℃ (MURSST) for the in-situ temperature measurements from the IORS. Inter-comparison between the SST composite fields exhibited biases of -0.38-0.38℃ and RMSE of 0.55-0.82℃. The OSTIA and CMC SST data showed the smallest error while the OISST and MURSST data showed the most obvious error. The results of comparing time series by extracting the SST data at the closest point to the IORS showed that there was an apparent seasonal variation not only in the in-situ temperature from the IORS but also in all the SST composite data. In spring, however, SST composite data tended to be overestimated compared to the in-situ temperature observed from the IORS.

• Journal of the Korean earth science society
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• v.36 no.6
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• pp.520-532
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• 2015

In order to understand the Holocene sea level changes in the eastern Yellow Sea, the west coast of Korea, and to compare the rates of sea level rise in each period of time, the geological proxy records for pre-instrumental era and measurement data for the present day were combined and analysed. The sea level in the Yellow Sea rose fast with a rate of about 10 mm/yr during the early Holocene, and decelerated down to 1 mm/yr since the mid to late Holocene. The rising rates of sea level in the 20th century were slightly higher than those in the late Holocene. The present-day rates of sea level rise, known as the 'rapid' rise, are in fact much lower or similar, compared to the early to mid Holocene sea levels in the study area. Recent tide-gauge data show that sea level rise in the eastern Yellow Sea has been accelerating toward the 21st century. These rising trends coincide well with global rising patterns in sea level. Additionally, the present-day rising trends of sea level in this study are correlated with increased rates of carbon dioxide concentrations and sea surface temperatures, further indicating a signal to global warming associated with the human effect. Thus, the sea level changes induced by current global warming observed in the eastern Yellow Sea and world's oceans can be considered as 'Anthropocene' sea level changes. The changes in sea level are based on instrumental measurements such as tide-gauges and satellite altimetry, meaning the instrumental era. The Holocene changes in sea level can thus be reconstructed from geological proxy records, whereas the Anthropocene sea-level changes can be solely based on instrumental measurements.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2015.05a
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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.

• Journal of the Korean earth science society
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• v.29 no.3
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• pp.280-289
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• 2008

An extensive set of both in-situ and satellite data regarding oceanic sea surface temperatures in Northeast Asian seas, collected over a 10-year period, was collocated and surveyed to assess the accuracy of satellite-observed sea surface temperatures (SST) and investigate the characteristics of satellite measured SST errors. This was done by subtracting insitu SST measurements from multi-channel SST (MCSST) measurements. 845 pieces of collocated data revealed that MCSST measurements had a root-mean-square error of about 0.89$^{\circ}C$ and a bias error of about 0.18$^{\circ}C$. The SST errors revealed a large latitudinal dependency with a range of $\pm3^{\circ}C$ around 40$^{\circ}N$, which was related to high spatial and temporal variability from smaller eddies, oceanic currents, and thermal fronts at higher latitudes. The MCSST measurements tended to be underestimated in winter and overestimated in summer when compared to in-situ measurements. This seasonal dependency was discovered from shipboard and moored buoy measurements, not satellite-tracked surface drifters, and revealed the existence of a strong vertical temperature gradient within a few meters of the upper ocean. This study emphasizes the need for an effort to consider and correct the significant skin-bulk SST difference which arises when calculating SST from satellite data.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2022.05a
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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.

• Journal of the Korean earth science society
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• v.30 no.2
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• pp.223-233
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• 2009

Three-dimensional (3-D) optimally-interpolated sea surface temperature (SST) field was produced by using AQUA/AMSR-E satellite data, and its limitations were described by comparing the temporal average of sea surface temperatures. The 3-D OI (Optimum Interpolation) SST showed a small error of less than $0.05^{\circ}C$ in the central North Pacific, but yielded large errors of greater than $0.4^{\circ}C$ at the coastal area where the satellite microwave data were not available. OI SST composite around pixels with no observation due to heavy rainfall or cloudy pixels had estimation errors of $0.1-0.15^{\circ}C$. Comparison with temporal means showed a tendency that overall OI SSTs were underestimated around heavy cloudy pixels and smoothed out by reducing the magnitude of SST fronts. In the low-latitude areas near the equator, OI SST field produced discontinuity, originated from the window size for the OI procedure. This was mainly caused by differences in the spatial scale of oceanic features. Infernal Rossby deformation radius, as a measure of spatial stale, showed dominant latitudinal variations with O(1) difference in the North Pacific. This study suggests that OI SST methodology should consider latitudinally-varying size of window and the characteristics of spatial scales of oceanic phenomena with substantial dependency on latitude and vertical structure of density.