• 한국지구과학회지
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• 제39권6호
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• pp.555-567
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• 2018

본 연구에서는 서해 연안에서의 실측-위성 해수면온도 차이를 규명하고 그 특성을 분석하기 위해 GCOM-W1/AMSR2 마이크로파 해수면온도 자료와 서해 연안에 위치한 덕적도, 칠발도, 외연도 해양기상 부이의 실측 수온 자료를 활용하여 2012년 7월부터 2017년 12월까지 총 6,457개의 일치점 자료를 생산하였다. 5년 이상의 덕적도, 칠발도, 외연도 해양 부이 수온 자료와 AMSR2 해수면온도를 비교하여 정확도를 제시하였다. 마이크로파 위성 해수면온도와 현장 관측 부이 해수면온도 간의 차이는 풍속과 수온 등 환경 요인에 대한 의존성을 가지는 것으로 나타났다. 낮시간 풍속이 약할 때 ($<6ms^{-1}$) AMSR2 해수면온도는 실측 해수면온도보다 높게 산출되며, 밤시간에 대해서는 풍속이 커질수록 양의 편차가 증가함을 밝혔다. 또한 AMSR2 해수면온도와 실측 해양부이 수온 간의 차이가 증가하는 경향은 낮은 온도에서 마이크로파 센서의 민감도의 저하와 육지에 의한 자료오염과 관련이 있는 것으로 나타났다. 실측-위성 해수면온도 차이를 월별로 도시해본 결과, 마이크로파 위성 해수면온도의 편차는 강한 바람이 부는 겨울철에 가장 커진다고 알려져 있던 기존의 경향성과는 달리 덕적도, 칠발도 부이에서는 여름철 가장 큰 해수면온도 편차값이 나타났다. 이러한 차이는 부이의 위치에 따른 조석 혼합의 공간적 차등에 기인한 것으로 사료된다. 본 연구는 인공위성 합성장에 기여도가 높은 마이크로파 위성 해수면온도를 사용할 때 한반도 서해안에서 발생할 수 있는 문제점과 제한점을 제시하였다.

• 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.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제9권1호
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• pp.55-62
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• 2006

본 연구에서는 1971년부터 2000년까지의 국립수산과학원(NFRDI) 정선관측자료와 1924년부터 2004년까지의 제주지방기상청(JRMO) 기온자료를 이용하여 제주도 주변해역의 해수면 온도 변동성과 제주도 기온변동성의 상관관계를 살펴보았다. 그 결과, 기온은 80년 동안 $0.020^{circ}C/year$ 정도의 상승률을 보이고 있었으며 최근 30년 동안 $0.035^{circ}C/year$의 상승률을 보여 비교적 높은 상승추세를 보이고 있었다. 해수면 온도는 $0.024^{circ}C/year$의 상승률을 보이고 있고 특히 겨울철인 12월에 $0.047^{circ}C/year$로 가장 높은 상승률을 보이고 있었다. 해수면 온도와 기온 사이에는 양의 상관 관계를 가지며 시계열자료를 분석한 결과 두 변수의 위상이 일치하고 있음을 알 수 있었으며 해수면 온도 아노말리와 기온 아노말리에서도 유사하게 나타나고 있다. 즉, 제주도 주변해역의 해면 온도 변동은 제주도 기온변화와 큰 연관이 있음을 알 수 있었다.

• 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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• 대한원격탐사학회 2006년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.91-94
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• 2006

중국 대륙연안수(CCW;China Coastal Waters)는 해에 따라 다소 다르지만 보통 하계인 6월$\sim$10월 사이에 제주도 주변해역에서 두드러지게 나타난다. 즉, 5월에 나타나기 시작하여 8월에 가장 큰 영향을 미치며 10월로 접어들면서 그 세력이 점차 소멸해간다. 해수면편차와 해수면온도의 경험직교함수 분석 결과 해수면편차는 $1{\sim}3$모드가 총 분산의 95.05%를 차지하였고, 해수면온도는 1모드가 총 분산의 98.70%를 차지하였다. 해수면편차 경험직교함수분석의 첫 번째 결과에 대한 파워스펙트럼분석에서는 중국대륙연안수에 의한 영향으로 동쪽해역보다 서쪽해역이 43일 주기의 세력이 더 강하게 나타났다. 해수면온도에 대해서는 양자강 하구를 비롯한 제주도 동쪽 서쪽해역의 주기가 모두 260일 주기가 나타남으로서 중국대륙연안수는 43일, 120일 등의 짧은 주기 보다는 비교적 장주기라 할 수 있는 260일 주기에 더 큰 영향을 미쳤다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제21권6호
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• pp.469-482
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• 2005

중국 대륙연안수(CCW; China Coastal Waters)는 해에 따라 다소 다르지만 보통 하계인 6월${\~}$10월 사이에 제주도 주변해역에서 두드러지게 나타난다. 즉, 6월에 나타나기 시작하여 8월에 가장 큰 영향을 미치며 10월로 접어들면서 그 세력이 점차 소멸해간다. 해수면편차와 해수면온도의 경험직교함수 분석 결과 해수면편차는 1${\~}$3모드가 총 분산의 $95.05\%$를 차지하였고, 해수면온도는 1모드가 총 분산의 $98.70\%$를 차지하였다. 해수면편차 경험직교함수분석의 첫 번째 결과에 대한 파워스펙트럼분석에서는 중국대륙연안수에 의한 영향으로 동쪽해역보다 서쪽해역이 43일 주기의 세력이 더 강하게 나타났다. 해수면온도에 대해서는 양자강 하구를 비롯한 제주도 동쪽 서쪽해역의 주기가 모두 260일 주기가 나타남으로서 중국대륙연안 수는 43일, 120일 등의 짧은 주기보다는 비교적 장주기라 할 수 있는 260일 주기에 더 큰 영향을 미쳤다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제32권6호
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• pp.721-732
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• 2016

2012년 7월부터 2016년 8월까지 GCOM-W1/AMSR2 마이크로파 센서 자료와 해양 현장수온 관측 자료 사이에서 획득된 총 162,264개의 일치점 자료를 활용하여 북서태평양 해역에서의 마이크로파 해수면온도 정확도를 검증하고 오차 특성을 분석하였다. AMSR2 해수면온도는 실측 자료에 대해 $0.63^{\circ}C$의 평균제곱근오차와 $0.05^{\circ}C$의 편차를 보였다. 위성 해수면온도와 현장 관측 해수면온도의 차이는 풍속, 해수면 온도, 연안으로부터의 거리, 열전선 등 다양한 요인에 의해 발생되었다. AMSR2 해수면온도는 낮시간 동안 낮은 풍속(< 6 m/s)에서 실측 해수면온도보다 높게 산출되는 일변동(diurnal effect)에 의한 오차를 보였다. 또한 겨울철에 평균제곱근오차가 커지는 경향이 나타났는데, 이는 해상풍의 풍속이 커질수록 해수면의 방사율이 높아져 해수면온도 산출 시 양의 편차가 발생할 수 있으므로 겨울철의 강한 바람이 해수면온도 오차를 증가시킨 것으로 추정되었다. 이 외에도 저온에서 저하되는 민감도와 육지에 의한 자료오염 또한 AMSR2 해수면온도의 오차를 증가시키는 요인으로 작용할 수 있음을 확인하였다. 열전선에 따른 해수면온도 오차 특성을 분석한 결과 해수면온도의 공간 구배 크기가 커질수록, 열전선에 근접할수록 해수면온도 오차가 증가하였다. 본 연구는 북서태평양 해역 마이크로파 해수면온도의 정확도 검증 및 오차 특성 분석을 통해 향후 마이크로파 해수면온도를 활용하는 연구의 바탕을 마련하고자 하였으며, 연구 지역의 환경적 요인에 따라 발생할 수 있는 오차에 대한 분석이 선행되어야 보다 정확한 위성 관측 해수면온도를 얻을 수 있음을 제시하였다.

• 한국지구과학회지
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• 제29권1호
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• pp.45-59
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• 2008

본 연구에서는 인도양 해수면 온도의 변동성과 1970년 중 후반 이후 동아시아 여름 몬순의 변화의 상관성을 분석하였다. 전반기의 인도양 해수면 온도는 동아시아 여름강수편차(EASRA), 북서태평양 몬순지수(WNPMI)와 상관관계가 거의 없었지만 후반부에서는 인도양 전 부분에 걸쳐 상관관계가 크게 증가하였다. 인도양 해수면 온도와 동아시아 몬순과의 상관성 관계는 봄철과 여름철 각각 지역적으로 차이를 보였다. 봄철의 경우에는 적도 인도양을 중심으로 높은 상관성을 보인 반면 여름철의 경우에는 벵갈만 근처의 인도양에서 높은 상관성을 보였다. 인도양 해수면 온도의 수십년 주기의 변동성은 ENSO의 변동성보다 동아시아 여름 강수편차에 상관성이 높게 나타나고 있으며 따라서 ENSO보다도 인도양 해수면 온도의 변동성이 동아시아 여름몬순에 더 큰 영향을 줄 수 있다. 이러한 인도양 해수면 온도의 수십년주기의 변동성 차이(후반기 해수면 온도와 전반기 해수면 온도의 차이)를 모델의 강제력으로 주고 AGCM실험을 수행하여 그 결과를 비교하였다. 모델 실험 결과 실제 전 후반기 강수량의 차이 패턴인 동아시아 북부의 강수 감소, 한반도와 일본 남부의 강수 증가, 중국 남부의 강수 증가의 패턴이 보였다. 특히 8월의 북서태평양고기압의 확장으로 인한 강수의 증가는 실제 기후변화 차이를 나타낸다. 인도양 해수면 증가로 인한 모델상에서의 대기 순환은 벵갈만-인도양과 북서태평양의 상승기류 중심을 더욱 강화시키는 역할을 해주며 북서태평양에는 고기압성 기류를 강화시키고 동아시아 지역에서는 저기압성 기류를 강화시키는 역할을 한다. 또한 상승기류 중심을 북쪽으로 이동시킨다. 따라서 인도양 해수면 온도의 증가 효과는 동아시아 지역과 북서태평양 지역의 반대위상의 변화를 강화시키는 역할을 하고 있다. 인도양지역별 해수면 온도의 민감성 실험에서는 적도인도양의 강제력의 경우에 북서태평양 상승기류을 강화하여 동아시아 여름몬순에 영향을 주었다.

• 한국지구과학회지
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• 제40권6호
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• pp.613-623
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• 2019

지난 수십년 동안 인공위성을 통해 광범위하고 주기적으로 관측된 해수면온도 자료를 사용하여 일별 해수면온도 합성장이 생산되고 있으며 기후변화 감시와 해양 대기 예측 등 다양한 목적으로 활용되어 왔다. 본 연구에서는 지역적인 해역에서 최적화된 활용을 위해 한반도 주변해역에서 해수면온도 합성장 자료의 정확도 평가와 오차 특성 분석을 수행하였다. 2016년 1월부터 12월까지 이어도 해양과학기지 관측 수온 자료를 활용하여 4종의 다중 인공위성 기반 해수면온도 합성장 자료(OSTIA (Operational Sea Surface Temperature and Sea Ice Analysis), OISST (Optimum Interpolation Sea Surface Temperature), CMC (Canadian Meteorological Centre) 해수면온도 및 MURSST (Multi-scale Ultra-high Resolution Sea Surface Temperature))를 비교하여 각 해수면온도 합성장의 정확도를 평가하였다. 이어도 해양과학기지 수온 자료에 대하여 각 해수면온도 합성장은 최소 0.12℃ (OISST)와 최대 0.55℃ (MURSST)의 편차와 최소 0.77℃ (CMC 해수면온도)와 최대 0.96℃ (MURSST)의 평균 제곱근 오차를 나타냈다. 해수면온도 합성장 사이의 상호 비교 결과에서는 -0.38-0.38℃의 편차와 0.55-0.82℃의 평균 제곱근 오차의 범위를 보였으며 OSTIA와 CMC 해수면온도 자료가 가장 작은 오차 특성을 보인 반면 OISST와 MURSST 자료는 가장 큰 오차 특성을 나타내었다. 이어도 해양과학기지와 가장 가까운 지점에서 해수면온도 합성장 자료를 추출하여 시계열을 비교한 결과에서는 이어도 해양과학기지 관측 수온 뿐만 아니라 모든 해수면온도 합성장 자료에서 뚜렷한 계절 변동을 보였으나 봄철 해수면온도 합성장은 이어도 해양과학기지 관측 수온에 비해 과대추정되는 경향이 나타났다.

• 해양환경안전학회지
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• 제17권3호
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• pp.197-202
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• 2011

본 연구는 다종 위성 자료를 활용한 해수면온도 합성 기법에 대한 연구이다. 현재 많은 연구자들이 사용하고 있는 NGSST 알고리듬은 위성에 따른 정확도를 고려하지 않고 시 공간 상관도만을 계산하여 해당 픽셀의 값을 추정한다. 본 연구에서는 위성 센서별로 가지고 있는 정확도를 추가로 고려한 해수면온도 합성기법을 제안하고 기존 알고리듬과의 비교를 수행하였다. 합성장을 산출하는데 사용된 센서는 적외 센서인 MODIS, AVHRR 그리고 마이크로파 센서인 AMSR-E를 사용하였고, 2011년 4월 4일을 기준으로 5 km의 공간해상도를 갖는 일일 해수면 온도 합성장을 비교하였다. 부이와의 비교 결과, 기존 방법(NGSST Method)과 제안 방법(New Method)에 의한 표준편차는 각각 $0.15^{\circ}C$와 $0.12^{\circ}C$이었다. 또한 기존 방법보다 제안 방법에 의한 해수면온도 값은 연안을 제외한 대부분의 해역에서 다소 높게 산출이 되었다. 현 단계에서 정량적인 평가는 어렵지만, 본 연구를 통하여 해수면온도 합성기법에 대한 연구 방향이 제시되었다고 판단된다.

• 한국지리정보학회지
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• 제8권4호
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• pp.33-43
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• 2005

중국 대륙연안수(CCW;China Coastal Waters)는 해에 따라 다소 다르지만 보통 하계인 6월~10월 사이에 제주도 주변해역에서 두드러지게 나타난다. 즉 6월에 나타나기 시작하여 8월에 가장 큰 영향을 미치며 10월로 접어들면서 그 세력이 점차 소멸해간다. 해수면편차에 대한 조화분해를 통해서 보면, 제주도 동부해역의 진폭 값(8~9.5cm)이 서부해역의 진폭 값(l3cm 이상)보다 약 5cm 정도 낮았다. 연 위상은 동부해역($267^{\circ}$ : 8월 말)이 서부해역($275^{\circ}$ : 9윌 초)보다 약 $8^{\circ}$정도 빠르게 나타났다. 해수면온도에 대한 조화분해는 제주도 동부해역의 진폭 값($7{\sim}8.5^{\circ}C$)이 서부해역의 진폭 값($5.5{\sim}6^{\circ}C$)보다 약 $2^{\circ}C$ 정도 높은 값을 보였고, 연 위상은 동부해역($242^{\circ}$ : 8월 초)이 서부해역 ($236^{\circ}$ : 7월 말)보다 약 $6^{\circ}$정도 늦게 나타났다. 파워스펙트럼 분석에서 해수면편차와 해수면온도는 모두 연 주기, 반 년 주기, 계절주기가 나타났다. 해수면편차는 1996년, 1998년, 1999년의 여름과 가을이 다른 해보다 높게 나타났는데, 이것은 예년과 다른 강한 집중호우와 밀접한 관계가 있는 것으로 사료된다. 해수면 온도의 계절에 따른 온도분포는 해에 따라 다소 다르지만 황해 해역과 동지나 해역을 구분 짓는 뚜렷한 수온 경계를 이룬다. 이 온도의 경계해역을 따라서 중국대륙연안 수가 흐르는 것으로 사료된다.