• 한국해양학회지:바다
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• 제3권3호
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• pp.124-141
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• 1998

이 연구는 한반도 동해안과 제주도에서 발견되는 방해석으로 이루어진 가지상과 덮개상 홍조류(articulated and encrusting algae), 성게(echinoid), 따개비(barnac1e) 및 굴(oyster)의 미량원소(부원소)와 안정동위원소 함량의 위도에 따른(즉, 수온에 따른) 변화를 알아보기 위하여 수행되었다. 가지상과 덮개상 홍조류는 7~21 mol% $MgCO_3$, 성게는 7~15 mol% $MgCO_3$의 고마그네슘 방해석으로 이루어져 있으나, 따개비는 1~5 mol% $MgCO_3$의 저마그네슘 방해석으로 이루어져 있다. 가지상 홍조류, 따개비와 굴의 각질 내의 Mg 함량은 해수의 온도가 증가함에 따라 증가하는 경향을 보이나 덮개상 홍조류와 성게의 경우 온도변화에 따른 뚜렷한 변화가 없다. 가지상 홍조류, 성게와 따개비에서의 Sr 함량은 수온이 증가함에 따라 감소하는 경향을 보이나 덮개상 홍조류와 굴에서는 온도변화에 따른 뚜렷한 경향이 없다. Mn 함량의 경우 가지상 홍조류와 덮개상 홍조류에서는 해수의 온도가 증가함에 따라 감소하나, 성게와 따개비에서는 온도변화에 따른 뚜렷한 영향을 보이지 않는다. 가지상 홍조류의 Fe 함량은 해수의 온도가 증가함에 따라 감소하나， 덮개상 홍조류와 굴에서의 Fe 함량은 증가한다. 하지만 성게와 따개비의 경우 Fe 함량은 해수온도 변화에 따른 뚜렷한 경향이 없다. Ba 함량은 성게와 저마그네슘 방해석으로 이루어진 각질 내에서는 온도변화에 따른 뚜렷한 경향을 보이지 않는다. 하지만 가지상 홍조류는 해수의 온도가 증가함에 따라 감소하는 경향을 보이고 덮개상 홍조류에서는 증가하는 경향을 보인다. Cd와 Pb 함량은 조사한 모든 생물들이 해수온도가 증가할수록 증가하는 경향을 보인다. Cu 함량의 경우 덮개상 홍조류에서는 해수의 온도가 증가함에 따라 증가하는 경향을 보이나, 가지상 홍조류, 성게, 따개비와 굴에서는 해수온도 변화에 따른 뚜렷한 경향이 나타나지 않는다. 고마그네슘 방해석으로 이루어진 각질과 저마그네슘 방해석으로 이루어진 각질내의 Zn 함량은 해수온도 변화에 따른 뚜렷한 변화가 없다. 따개비를 제외한 각 생물의 각질에서 측정한 산소동위원소 값으로 추정된 생물들의 성장온도는 동해안과 제주도의 해수온도보다 높게 나타난다. 굴과 성게의 각질에서 측정된 산소동위원소 값은 밀집되어 나타나며, 해수의 온도변화에 따른 뚜렷한 경향을 보이지 않는다. 이는 각 생물들이 주변 해수와 산소동위원소적으로 비평형상태에서 각질을 생성하기 때문인 것으로 생각된다. 따라서 따개비의 동위원소 성분은 고환경의 해수온도를 측정하는데 이용할 수 있지만, 나머지 생물들은 고환경의 해수 온도를 추정하는데 적합하지 않은 것으로 사료된다.

• 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.

• 한국지구과학회지
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• 제32권7호
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• pp.809-831
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• 2011

해수면온도는 급변하는 기후를 이해하는 가장 중요한 해양 변수 중의 하나이므로 과학 교과서에는 정확하고 오류없는 해수면온도 영상이 제시되어야 한다. 그러나 고등학교 교과서에 제시된 해수면온도 영상들은 다양한 원인에서 비롯된 많은 오류들을 가지고 있었다. 본 연구는 제 7차 교육과정에 근거한 24종의 고등학교 과학 교과서, 지구과학 I, 지구과학 II 교과서의 36개의 인공위성 해수면온도 영상을 17개 항목에 대하여 분석하였다. 해수면온도 영상 처리 과정에서 생긴 구름 제거, 육지 마스킹, 색상표, 위치 정보, 시간 표시와 관련된 오류와 인공위성에 대한 기본적인 표현 오류를 조사하였다. 예비교사 25명에게 문제가 있는 대표적인 인공위성 영상들을 제시하고 설문을 실시하고 반응을 분석하였다. 그 결과 대부분의 예비교사들은 해수면온도 영상 처리 과정에서 발생할 수 있는 오류에 대하여 인지하지 못하였으며, 해빙, 강수 유입, 한류와 같은 실제 해양현상과 연관지어 해수면온도를 이해하려는 경향을 보였다. 따라서 교과서 해수면온도 영상은 본 연구에서 제시한 세부 항목들을 고려하여 정확하게 처리되어야 한다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제27권2호
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• pp.49-70
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• 2022

해수면 온도는 기후와 바다의 생태계 그리고 인간의 활동에까지 중요한 영향을 미치는 해수의 특성 중 하나로 이를 예측하는 것은 항상 중요하게 다뤄지는 문제다. 최근 들어 과거의 패턴을 학습하여 예측값을 생성할 수 있는 딥러닝을 활용한 해수면 온도 예측이 복잡한 수치모델을 이용한 예측의 대안으로 주목받고 있다. 딥러닝은 입력 자료 간의 비선형적인 관계를 추정할 수 있는 것이 큰 장점이며, 최근 컴퓨터 그래픽카드의 발달로 많은 양의 데이터를 반복적이고 빠르게 계산할 수 있게 되었다. 본 연구에서는 기존의 딥러닝 모델의 단점들을 보완하면서 시공간 자료를 다룰 수 있는 합성곱 신경망(Convolutional Neural Network) 기반의 U-Net을 통해 단기 해수면 온도 예측을 수행하였다. 개발한 딥러닝 모델을 이용한 한국 남부 근해 해수면 온도의 단기 예측은 예측일의 해수면 온도의 중장기 변동성에 따라 달라지는 성능을 보였다. 해수면 온도 변동성의 증감은 계절적 변동 뿐 아니라 Pacific Decadal Oscillation (PDO) 지수의 변동과도 유의미한 상관관계를 보였는데, 이는 계절 변동 및 PDO에 따른 기후 변화에 기인한 수온 전선의 강도 변화가 해수면 온도의 시공간적 변동성에 영향을 줌으로써 발생했음을 확인하였다. 본 연구는 해수면 수온 자료가 가지고 있는 계절적 변동성과 경년 변동성이 딥러닝 모델의 해수면 단기 수온 예측 성능에 기여함을 밝힌 것에 그 의의가 있다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2007년도 학술발표회 논문집
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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.

• 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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• 대한원격탐사학회 2007년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.177-182
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• 2007

한반도 주변해역에서의 해수면 고도는 1993년부터 2005년까지의 기간 동안 연평균 3.89 mm $yr^{-1}$ 상승하였으며， 이는 전세계 해수면 상승률의 1.3배에 해당한다. 본 연구에서는 AVISO (Archiving, Validation and Interpretation of Satellite Oceanographic data)에서 제공하는 복합위성자료 (Topex/Poseidon, Jason-1, ERS, Envisat)인 DT-MSLA (Delayed Time - Maps of Sea Level Anomalies)를 이용하여 동해와 황해, 남해, 한국해협에서의 해수면 고도 변화를 연구하였다. 해수면 고도의 평균적인 변화는 증가하는 경향을 보임과 동시에, 여름에는 $4{\sim}5$년，겨울에는 3년의 주기성을 가지고 진동하였다. 조화분석을 통하여 해수면 고도와 해수면 온도의 연주기 모드와 반년주기 모드의 진폭과 위상을 나타내었다. 해수면 고도의 연주기 진폭은 한반도 주변해역에서 남동쪽이 높게，북서쪽이 낮게 나타나는 반면, 해수면 온도는 이와는 반대의 분포를 보였다. 월별 해수면 고도와 해수면 온도의 상관을 구한 결과，$6{\sim}8$월에 동해와 남해에서 1 / 2달 시간지연 일 때，상관계수가 0.7정도로 높게 나타났다. 이러한 결과를 통해 여름철 동해와 남해가 쿠로시오 해류의 영향을 크게 받고 있음을 짐작할 수 있다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2007년도 추계학술대회 및 제23회 정기총회
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• pp.198-199
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• 2007

이 연구에서는 36년간(1970-2005년)의 장기 데이터를 이용하여 우리나라에 영향을 미치는 태풍의 대부분이 통과하는 남해의 해수면온도 변화와 태풍의 세기 변화와의 관계가 분석 연구되었다. 우리나라 남해의 해수면온도는 연구 기간 동안 지속적으로 상승하는 추세를 보인다. 2000년 이래 6년간(2000-2005년)의 평균 해수면온도는 16.95$^{\circ}C$로 1970년대 10년간(1970-1979년)의 평균 해수면온도 15.74$^{\circ}C$보다 1.21$^{\circ}C$나 높다. 특히, 1994년 이후 그 상승폭은 크다. 태풍의 세기는 중심기압에 의하여 나타낼 수 있다. 남해를 통과하면서 우리 나라에 영향을 미친 태풍의 최저중심기압의 변화를 살펴보면 1970년 이후 지속적으로 하강하고 있음을 알 수 있다. 2000년 이래 6년간 (2000-2005년)의 평균 최저중심기압은 983hPa로, 1970년대 10년간(1970-1979년)의 평균 최저중심기압 992hPa보다 9hPa 이나 낮다. 상관 분석에 의하여, 1970년 이후의 태풍 세기 강화는 남해 해수면온도의 상승과 관련이 있다는 사실을 알 수 있었다.

• 한국항해항만학회지
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• 제32권5호
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• pp.403-407
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• 2008

이 연구에서는 36년간(1970-2005년)의 장기 데이터를 이용하여 우리나라에 영향을 미치는 태풍의 대부분이 통과하는 남해의 해수면 온도와 태풍의 세기 변화와의 관계를 분석, 연구하였다. 우리나라 남해의 해수면온도는 연구 기간 동안 지속적으로 상승하는 추세를 보인다. 1996년 이래 10년간(1996-2005년)의 평균 해수면온도는 $16.77^{\circ}C$로 1970년대 10년간(1970-1979년)의 평균 해수면온도 $15.74^{\circ}C$보다 $1.03^{\circ}C$나 높다. 특히, 1994년 이후 그 상승폭은 크다. 태풍의 세기는 최저해면기압에 의하여 나타낼 수 있다. 남해를 통과하면서 우리나라에 영향을 미친 태풍의 최저해면기압의 변화를 살펴보면, 1970년 이후 지속적으로 하강하고 있음을 알 수 있다. 1996년 이래 10년간(1996-2005년)의 평균 최저 해면기압은 979.2hPa로, 1970년대 10년간(1970-1979년)의 평균 최저해면기압 989.3hPa보다 10.1Pa이나 낮다. 상관분석에 의하여, 1970년 이후의 태풍 세기 강화는 남해 해수면온도의 상승과 상관이 있다는 사실을 확인하였다.

• 대기
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• 제28권3호
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• pp.305-315
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• 2018

본 연구에서는 1995년부터 2014년의 20년기간 동안 우리나라 여름철 극한온도를 나타내기 위해서 일별 임계치를 가지는 TX90pD와 월별 임계치를 가지는 TX90pM을 정의하여 그 유사성을 살펴본 후 극한 온도가 나타나는 날들의 유형을 자기조직화지도를 이용해서 분류하였다. TX90pD와 TX90pM는 임계치를 정의하는 방법이 다름에도 불구하고 그 유사성이 아주 높았으며 자기조직화지도를 통한 유형분류에서 유사한 패턴이 나타났다. 4개로 분류한 군집에서 모두 우리나라에 높은 온도가 나타났으며 고기압성 순환아노말리가 우리나라를 덮고 있는 것을 보아 우리나라 여름철 극한온도의 주된 요인은 고기압성 순환 아노말리에 의한 강한 일사 때문인 것을 유추할 수 있다. 자기조직화지도를 통해서 4개의 군집으로 분류한 극한온도의 패턴을 분류한 결과 주요한 2개의 모드를 찾았으며 적도와 열대 해수면온도 아노말리의 영향을 받는 동아시아-태평양 패턴과 유사한 원격상관패턴과 중위도 영향을 받는 북대서양에서 시작하여 동쪽으로 이동하는 대기 순환장 패턴이 나타나며 합쳐서 약 85% 이상의 높은 비중을 차지하고 있다. 이 두 패턴과 관련된 해수면 온도 아노말리를 살펴 본 결과 첫번째로 동아시아-태평양 패턴과 유사한 원격상관 패턴은 봄철 북서태평양에서의 양의 해수면 온도 아노말리와 관련이 있다. 이 따뜻한 해수면 온도 아노말리에 의해 저기압성 순환이 생성되고 대기-해양 상호작용에 의해서 저기압성 순환 아노말리는 강수 아노말리를 만들면서 유지된다(Xie and Philander, 1995; Wang et al., 2000). 이 때 발생하는 강수 아노말리는 비단열 가열항으로 작용하여 자오선방향으로 전파하는 로스비파를 만들어서 우리나라에 고기압성 순환아노말리를 형성한다. 두번째로 중위도 원격상관 패턴은 봄철 북대서양에서의 양의 해수면 온도 아노말리패턴과 관련이 있다. 봄철 북대서양의 해수면 온도 아노말리는 동쪽으로 전파하는 로스비파의 에너지원으로 작용하여 동아시아 여름 몬순에 영향을 준다(Wu et al., 2009). 이 로스비파의 전파에 의해서 한반도에 단파 복사의 지속적인 유입을 동반하는 고기압성 순환이 형성되어 우리나라의 지표면 온도를 높이는 것에 기여함과 동시에 극한온도의 발생 빈도를 증가시킨다. 이 연구를 통해서 자기조직화지도를 통해서 한반도 여름철 극한온도를 대표하는 두 개의 중요 원격상관 패턴을 분류했다. 이 두 SOM 패턴과 관련된 봄철 북서태평양의 양의 해수면 온도 아노말리와 북대서양의 해수면 온도 아노말리를 지면 강제력으로 규명하여 여름철 우리나라 극한온도의 발생을 예측할 수 있는 잠재적 예측인자를 발견했다. 이 두 지역의 봄철 해수면 온도 아노말리의 지속적인 모니터링을 통해서 우리나라 여름철 극한온도의 발생 빈도를 어느 정도 예측할 수 있으며 특히 6월에 큰 발생 빈도를 나타내는 북대서양해수면 온도를 통해서 초여름의 극한온도 발생 빈도를, 7월과 8월에 더 큰 분포를 가지는 북서태평양의 해수면 온도를 통해서 늦여름의 극한기온 발생 빈도를 알아낼 수 있을 것으로 기대한다.

• 한국지리정보학회지
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• 제9권4호
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• pp.224-232
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• 2006

본 연구는 Landsat Thematic Mapper (TM) 영상의 열적외선 (Thermal Infrared: TIR) 밴드 자료를 이용하여 시화호와 그 주변지역의 해수면 온도 (SST: sea surface temperature)를 검출하고, 시화방조제 공사 후의 토지피복변화를 파악하기 위해 수행되었다. 해수면 온도의 측정은 해양체계 뿐만 아니라 해양과 대기 사이의 열적인 경계범위 연구에 있어 중요하다. 1970년대 이후, AVHRR (advanced very high resolution radiometer)과 Landsat TM (Thematic Mapper)과 같은 인공위성 영상의 원격탐사기법을 이용한 해수면 온도의 추출이 이루어졌다. 그러나 AVHRR 영상은 우리나라의 서해안 지역과 같은 매우 복잡한 해안선을 가지고 있는 지역에서는 조악한 공간 해상도로 인해 해수표면온도 추출에 한계가 있다. Landsat TM 위성영상은 본 연구지역과 같이 복잡하고 좁은 해안지역의 해수면 온도 추출에 유용하게 사용된다고 판단된다.