• Journal of the Korean earth science society
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• v.41 no.6
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• pp.599-616
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• 2020

Sea-surface temperature (SST) is one of the most important oceanic variables for understanding air-sea interactions, heat flux variations, and oceanic circulation in the global ocean. Extremely low SSTs from 0℃ down to -2℃ should be more important than other normal temperatures because of their notable roles in inducing and regulating global climate and environmental changes. To understand the temporal and spatial variability of such extremely low SSTs in the global ocean, the long-term SST climatology was calculated using the daily SST database of satellites observed for the period from 1982 to 2018. In addition, the locations of regions with extremely low surface temperatures of less than 0℃ and monthly variations of isothermal lines of 0℃ were investigated using World Ocean Atlas (WOA) climatology based on in-situ oceanic measurements. As a result, extremely low temperatures occupied considerable areas in polar regions such as the Arctic Ocean and Antarctic Ocean, and marginal seas at high latitudes. Six earth science textbooks were analyzed to investigate how these extremely low temperatures were visualized. In most textbooks, illustrations of SSTs began not from extremely low temperatures below 0℃ but from a relatively high temperature of 0℃ or higher, which prevented students from understanding of concepts and roles of the low SSTs. As data visualization is one of the key elements of data literacy, illustrations of the textbooks should be improved to ensure that SST data are adequately visualized in the textbooks. This study emphasized that oceanic literacy and data literacy could be cultivated and strengthened simultaneously through visualizations of oceanic big data by using satellite SST data and oceanic in-situ measurements.

• Proceedings of the Korean Society of Coastal and Ocean Engineers Conference
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• 1995.10a
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• pp.57-60
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• 1995

연안에서 파랑은 심해에서는 해수면 근방에서 운동량이 크며 따라서 구조물에 작용하는 힘도 해수면 근방에서 크다. 반면 천해역에서는 해저면에서의 운동량도 상당하며, 이러한 해저면에서의 파랑에 관련된 수입자의 운동은 해저 퇴적물의 이동에 직접 영향을 미친다. 해저면에서의 비활 조건(no-slip condition)에 의하여 파랑 경계층내의 해수의 거동은 복잡하다. 이러한 해저면 경계층의 거동을 파악하기 의한 접근 방법은 크게 둘로 나눌 수 있다. (중략)

• Proceedings of the Korean Association of Geographic Inforamtion Studies Conference
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• 2008.10a
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• pp.173-174
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• 2008

해안 침식이 진행되고 있는 부산 해운대 해수욕장을 중심으로 해수면 상승에 따른 해안선 변화에 대한 분석을 실시하였다. 1947년부터 2008년까지 항공사진을 활용하여 해안선을 추출하였는데 사진촬영시간에 따라 해안선의 위치가 현저히 변화하기 때문에 위치만으로는 비교할 수 없고, 평균적인 해안선 부근의 경사와 촬영시의 조수상태를 고려한 수심별 해빈 면적 산정 공식을 활용하여 해안선 면적을 구하였다. 또한 조위자료를 통하여 40년 동안의 해수면 상승량을 산출하고, 이를 바탕으로 미래의 해안선 후퇴거리를 계산해 보았다. 그 결과 3008년도 해빈 면적은 1947년도와 비교하면 약 29% 면적이 감소하였고, 1992년도에는 일시적으로 해빈 면적이 상승하는데 이는 양빈 사업으로 인한 것으로 이후 다시 감소현상을 보인다. 그리고 조위자료 분석 결과 해수면은 연평균 2.462mm/year의 속도로 상승하였다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2009.05a
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• pp.1117-1120
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• 2009

최근 이상기후와 같은 기후변화로 인한 기온, 강수 등의 변화는 안정적인 수자원 확보에 큰 영향을 미칠 것으로 판단되고 수자원을 필요로 하는 사회 모든 분야에 있어 큰 영향을 끼친다. 특히 농업, 공업, 도시의 용수 공급에 있어 변화는 더욱 심해질 것으로 판단되며 기후변화로 인한 기온, 강수 등의 변화의 정확한 분석이 필요로 한다. 따라서 본 연구에서는 동아시아 해수면 온도와 우리나라 강수량에 대한 MSSA (Multi-channel Singular Spectrum Analysis)를 실시함으로 두 시계열 사이에 공통적으로 나타나는 변화, 즉 특정 상관 주기 변동을 분석함으로 두 변수 사이에 변화 상관 분석을 실시하였다. 우리나라 강수량 자료로는 현재 기상청에서 운영 중인 지상 기상관측소 76개소 중 가용관측소 61개소 자료에 대하여 1973년 1월부터 2008년 12월까지의 자료를 수집하여 월 평균값을 사용하였고 동아시아 해수면 온도 자료로는 한반도 근해 해수면 온도 변화, 남중국해 해수면 온도 변화, 인도양 해수면 온도 변화, 적도 해수면 온도 변화 등을 선택하여 관측시점부터 2008년 12월까지 자료를 수집하여 사용하였다. 분석 자료에 대해 선형 회귀분석을 통한 선형추세 제거와 정규화한 자료를 사용하여 각각의 지수에 대해 MSSA 분석을 실시하였다. 이때 window length는 Vautard 등(1992)이 제시한 N/5$^{\sim}$N/3의 값인 108의 값을 사용하였고 이때 각각의 고유치는 전체 공분산에 대한 각 요소의 비율을 설명한다. 상관분석 결과는 각 지수와 강수자료 사이에 높은 상관성을 가지는 장단주기 변화가 존재함을 보여주었다. 그럼에도 불구하고 우리나라 월강수자료의 전체 변화는 계절변화를 제외하고도 장단 주기를 가지는 시간변화가 자료 전체 변화의 절반에 해당하며 장주기 변화가 나타내는 부분이 미미하다. 이는 계절 주기를 제외한 자료들 사이의 상관변화가 설명할 수 있는 부분이 미미 하며 여러 기상지수들과 국내 강수량사이의 MSSA 분석을 통하여 제시 할 수 있는 변화의 정량적 정도가 매우 제한됨을 보여준다. 그럼에도 불구하고 이러한 접근을 통하여 강수 변화의 불확실성을 줄여나가는 노력이 필요하다고 하겠다.

• Journal of the Korean earth science society
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• v.39 no.6
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• pp.555-567
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• 2018

In order to identify the characteristics of sea surface temperature (SST) differences between microwave SST from GCOM-W1/AMSR2 and in-situ measurements in the western coast of Korea, a total of 6,457 collocated matchup data were produced using the in-situ temperature measurements from marine buoy stations (Deokjeokdo, Chilbaldo, and Oeyeondo) from July 2012 to December 2017. The accuracy of satellite microwave SSTs was presented by comparing the ocean buoy data of Deokjeokdo, Chilbaldo, and Oeyeondo stations with the AMSR2 SST data more than five years. The SST differences between the microwave SST and the in-situ temperature measurements showed some dependence on environmental factors, such as wind speed and water temperature. The AMSR2 SSTs were tended to be higher than the in-situ temperature measurements during the daytime when the wind speed was low ($<6ms^{-1}$). On the other hand, they showed positive deviation increasingly as the wind speed increased for nighttime. In addition, increasing tendency of SST differences was related to decreasing sensitivity of microwave sensors at low temperatures and data contamination by land. A monthly analysis of the SST difference showed that unlike the previous trend, which was known to be the largest in winter when strong winds were blowing, the SST difference was largest in summer in Deokjeokdo and Chilbaldo buoy stations. This seemed to be induced by differential tidal mixing at the collocated matchup points. This study presented problems and limitations of the use of microwave SSTs with high contribution to the SST composites in the western coastal region off the Korean peninsula.

• Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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• v.33 no.6
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• pp.298-307
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• 2021

Typhoons occur intensively between July and October, and the sea level is the highest during this time. In particular, the mean sea level in summer in Korea is higher than the annual mean sea level about 14.5cm in the west coast, 9.0 to 14.5cm in the south coast, and about 9.0 cm in the east coast. When the rising the sea level and a large typhoon overlap in summer, it can cause surges and flooding in low-lying coastal areas. Therefore, accurate calculation of the surge height is essential when designing coastal structures and assessing stability in order to reduce coastal hazards on the lowlands. In this study, the typhoon surge heights considering the summer mean sea level rise (SH_m) was calculated, and the validity of the analysis of abnormal phenomena was reviewed by comparing it with the existing surge height considering the annual mean sea level (SH_a). As a result of the re-analyzed study of typhoon surge heights for BOLAVEN (SANBA), which influenced in August and September during the summer sea level rise periods, yielded the differences of surge heights (cm) between SH_a and SH_m 7.8~24.5 (23.6~34.5) for the directly affected zone of south-west (south-east) coasts, while for the indirect southeast (south-west) coasts showed -1.0~0.0 (8.3~12.2), respectively. Whilst the differences between SH_a and SH_m of typhoons CHABA (KONG-REY) occurred in October showed remarkably lessened values as 5.2~ 14.2 (19.8~21.6) for the directly affected south-east coasts and 3.2~6.3 (-3.2~3.7) for the indirectly influenced west coast, respectively. The results show the SH_a does not take into account the increased summer mean sea level, so it is evaluated that it is overestimated compared to the surge height that occurs during an actual typhoon. Therefore, it is judged that it is necessary to re-discuss the feasibility of the surge height standard design based on the existing annual mean sea level, along with the accurate establishment of the concept of surge height.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2017.05a
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• pp.119-119
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• 2017

기후 온난화로 인하여 빙하의 해빙과 해수의 팽창으로 해수면의 상승 속도는 나날이 증가하고 있다. 우리나라는 2.48mm/yr로 상승하고 있으며, 특히 남해는 2.89mm/yr로 가장 크게 상승하고 있다. 해수면의 상승과 더불어 해수침투 영역 확장을 방지할 수 있는 지하수위 또한 낮아지고 있어 해수침투에 대한 피해를 점차 늘어나고 있다. 해수침투로 인한 피해는 연안지역에서부터 시작하여 점점 영역을 넓혀가고 있다. 해수침투 피해는 직접적으로 토지의 염수화로 지하수의 오염, 농작물의 염수 피해, 주변 생태계의 교란 등으로 나타나고 한 번 염수화가 진행된 지역을 되돌리는 것은 많은 노력과 재화가 들어가게 된다. 이를 방지하기 위해서 많은 연구가 진행되고 있다. 해수침투 범위가 증가하는 것이 해수면의 상승도 큰 영향을 미치지만, 해수침투 쐐기를 구성하는 담수 지하수위가 낮아지면 더욱 가속화된다. 이에 본 연구에서는 남해안의 여수지역을 SEAWAT으로 구성하여, 현재의 상황을 나타내고 지하수위, 해수면, 지하수 이용량, 함양량 등을 대상으로 선형적인 상승 혹은 하강으로 미래의 상황을 나타내었다. 적용된 시나리오에 지하수위 관리 방안을 적용하여 해수침투 영역 저감 효과에 대해서 분석하였다. 지하수위 관리 방안으로는 지하수위 하강 시기에 지하수 이용량 규제, 도심지에서 LID(Low Impact Development) 시설물 중 침투 증진 시설 보강 등을 이용하였으며, 각각의 시나리오를 통해 해수침투 영역 저감 효과 분석을 실시하였다. 지하수위의 관리는 해수침투에 대한 피해 방지와 더불어 지속가능한 지하수 이용을 위한 정책을 마련하기 위한 기초자료로 활용할 수 있을 것으로 보여진다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2018.05a
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• pp.93-93
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• 2018

최근 기후변화에 따라 우리나라 해수면 상승률은 평균 2.48mm/yr로 가파르게 상승하고 있다. 동해의 해수면 상승률은 2.69mm/yr 로 전세계 평균 해수면 상승률인 2.0mm/yr 보다 높게 나타나 해수면 상승에 의한 해수침투 피해가 증가할 것으로 예상된다. 해수침투로 인해 1차적으로 연안지역의 해수침투 영역이 증가하고, 지하수의 오염, 농작물의 염수 피해, 산업활동의 제약 등 피해 범위가 지역 사회 범위로 점차 증가한다. 한정된 자원에서 해수침투를 예방하고 피해지역을 줄이는 것에는 많은 어려움이 있다. 이를 위해 동해 연안지역의 행정구역을 대상으로 정량적인 분석을 통하여 해수침투에 취약한 지역을 선정하고 대비하는 것이 가장 효율적인 방법이라고 볼 수 있다. 본 연구에서는 해수침투에 영향을 미치는 인자들을 수집하고, 취약지역을 평가하여 분석하였다. 동해 연안의 11개 시 군 행정구역을 대상으로 해수침투에 영향을 미칠 수 있는 인자를 선택하고 자료를 수집하였다. 수집된 자료는 Re-scale 방법을 이용하여 표준화 하고 엔트로피 방법을 이용하여 산정된 가중치를 각각의 인자에 적용하였다. 산정된 해수침투 취약성 지수는 동해안을 대상으로 하여 각 행정구역에 대한 상대적인 취약성을 나타낸다. 최종적으로 산정된 취약성 지수를 동해안의 행정구역이 도시되어 있는 지도에 나타내어 취약한 지역에 대하여 해수침투 방지 대책 및 시설 보강 계획을 세운다면 해수침투 피해에 효율적인 대처가 가능할 것으로 예상된다.

• Journal of Soil and Groundwater Environment
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• v.8 no.1
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• pp.68-74
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• 2003

SHARP numerical model was used to estimate the interface, ranges and seasonal variations of seawater intrusion. The interface obtained from the SHARP model represented more sensitive to seasonal variations than that estimated from the monitoring wells. When TDS and groundwater velocity vector distributions generated by SUTRA simulations are compared to the interfaces obtained from SHARP simulation, the difference of the range on seawater intrusion is less than 50 m, and the range of seawater intrusion from seasonal variations has the difference of about 12 m. These differences are small for the numerical simulation of the coastal aquifer at regional scale. Therefore, the model with sharp interface is very useful to estimate the interface at this study site, where is regional aquifer system in the scale of seawater infusion. However the SHARP model have some limitations in simulating the range of seawater intrusion, when the hydrodynamic dispersion is significant for seawater intrusion at local aquifer system.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2015.05a
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• pp.451-451
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• 2015

최근 1900년부터 1990년 사이 해수면은 매년 평균 1.2mm 상승했지만 1990년부터는 매년 평균 3mm씩 높아지고 있으며, 이에 1990년부터 현재까지 해수면 수위의 상승속도가 이전 90년 동안 측정된 수치보다 2.5배 빠르다는 연구결과가 발표되었다. 해수면 상승으로 인한 피해는 범람과 침식을 야기할 수 있으며 해일 및 폭풍으로 인한 피해를 증가시킴으로 물질적 피해와 인명 피해를 유발할 수 있다. 이러한 이유로 해수면 상승에 따른 과학적인 분석과 신뢰성 있는 전망을 통하여 해수면 상승에 따른 대응과 대비가 필요하다. 이에 본 연구에서는 비정상성 빈도해석 방법을 통하여 미래의 해수면 상승을 고려할 수 있는 비정상성 빈도해석 기법을 개발하였다. 본 연구에서는 극치사상을 추출하기 위해 국립해양조사원 (Korea Hydrographic and Oceanographic Administration, KHOA)에서 관리한 45개 조위관측소의 시 조위 자료를 이용하였다. 45개 조위관측소의 한 시간 단위 자료로부터 연최대 및 연평균 조위계열 (annual average and annual maximum sea level series)을 추출하였다. 본 연구에서는 한반도 해안을 동해안, 서해안, 남해안, 제주 권역으로 구분하고 빈도 해석의 신뢰성을 만족하기 위해 자료 구축기간이 20년 이상이며, 각 해안을 나타낼 수 있는 지점을 선정하였다. 비정상성 빈도해석은 Gumbel 극치분포를 적용하였으며, 계층적 Bayesian 기법을 결합하여 매개변수들에 대한 사후분포를 추정하였다. 본 연구에서는 대부분의 지점에서 비정상성 빈도해석 결과와 정상성 빈도해석 결과와 상당한 차이를 보여주고 있으며, 이는 주로 정상성 가정에 기인하는 문제점으로 판단된다. 향후 기후변화에 따른 연안지역의 홍수 및 사회기반시설의 위험도를 평가하기 위해서는 비정상성을 고려한 빈도해석 절차의 수립과 적용이 필요할 것으로 판단된다.