이 기술 노트에서는 중간복잡도 지구시스템모델의 하나인 LOVECLIM의 1.3 버전의 특성과 설치 및 운영 방법을 살펴보았으며, 두 종류의 홀로세의 기후 실험을 수행하고 그 결과를 기존 CMIP5/PMIP3실험결과와 비교, 분석하였다. 이 연구에서 수행된 홀로세 중기 평형기후실험과 홀로세 중기부터 현재까지의 점진적 기후변화 실험 결과를 CMIP5/PMIP3 실험 결과와 비교하여 살펴본 결과, 연직 3층의 준지균 근사 방정식을 사용하는 LOVECLIM의 대기모델은 지면대기 온도, 200 hPa 동서방향 바람, 800 hPa 남북방향 바람의 전구 분포의 공간상관도와 편차에서 CMIP5/PMIP3에 참여한 최신의 기후모델들에 비하여 상대적으로 낮은 대기장의 모의정확도를 보였지만, 전구 지면온도의 분포 및 변화, 대륙 연안 지역의 800 hPa 바람장, 200 hPa 동서방향 바람장 등은 최신의 기후모델과 유사한 모의 특성을 보였다. 특히 최근 6천년간의 장기 기후변화 실험은 단일 CPU 환경에서 약 4일 정도의 적분을 통해 수행되었음에도 CMIP5/PMIP3 기후모델들에서 모의된 두 시기의 지면온도의 주요한 차이를 잘 모의하고 있는 것으로 나타났다. 이렇듯 중간복잡도 지구시스템모델은 상대적으로 낮은 정확도로 인하여 범용적인 연구 도구로 활용되기에는 한계가 있지만, 고기후 등 특정 분야의 연구에서는 매우 유용한 연구 도구로 활용될 수 있다. 이러한 활용성은 중간복잡도 지구시스템모델을 이용한 여러 연구 결과들에서도 살펴볼 수 있으며, 이 기술 노트에서 소개된 LOVECLIM의 특성 및 설치 과정이 LOVECLIM을 이용한 다양한 국내 연구에 기여할 수 있길 기대한다.
서해안 중부에 위치한 신두리 해안사구는 길이 3km, 최대폭 1km의 면적에 세립질의 모래로 이루어진 지형으로 보존 상태가 양호하다. 이 해안사구지대의 수평적인 성장 패턴을 파악하기 위해 하나의 대상단면을 선정하여 지표투과레이더(GPR, Ground Penetrating Radar) 탐사와 광여기루미네선스(OSL, Optically Stimulated Luminescence) 연대측정을 실시하였다. 이들 결과에 따르면 신두리 사구퇴적층의 성장 방향은 육지에서 해안방향으로 전진하였던 것으로 추정된다. 다만 이들 사구퇴적층은 OSL 연대측정 결과를 바탕으로 대략 4ka 이하의 것과 6ka 이상의 것으로 구분되며 약 6800-3700년 전 사이에 성장이 정체되었거나 이전에 형성된 퇴적층이 침식되었던 사건이 있었음을 추정할 수 있다. 이와 같이 시기별 사구의 형성과정의 차이는 약 6~7000년 전에 있었던 홀로세 고해면기의 영향과 약 4500년전에 있었던 기후변화로 인한 해빈으로부터 퇴적물 공급량의 차이에 의한 것으로 판단된다.
낙동강 하구 제4기 홀로세 퇴적층에 대한 연구의 하나로 김해평야에 분포하는 점토퇴적층 (부산점토)을 대상으로 지구물리탐사를 실시하였다. 연구는 제한적인 몇 개의 지역에 대해 예비연구로 시행되었다. 그 결과 수직탐사에 의한 누적 전기비저항이 지층의 특성을 가장 잘 반영해 주었다. 점토층은 2.0~3.0$\Omega$ㆍm 이하의 전기비저항을 가지며 낙동강에 인접할수록 비저항의 크기는 다소 증가하였다. 이러한 방법은 상대적인 지층의 대비에 효과적으로 이용될 수 있을 것이며 객관성을 가지기 위해서는 지속적인 연구가 요구된다.
본 논문에서는 고속으로 홀로그램을 생성하기 위해 새로운 컴퓨터 생성 홀로그램(computer-generated hologram, CGH) 수식을 제안하고, 셀 기반의 VLSI(very large scale integrated circuit) 구조를 제안하였다. 기본 CGH 수식에서 가로 또는 세로 방향의 연산 규칙을 찾아낸 후 가로 또는 세로 방향의 홀로그램 화소를 병렬적으로 구할 수 있는 수식을 유도하였다. 제안한 수식을 바탕으로 초기 파라미터 연산기(initial parameter calculator)와 업데이트-위상 연산기(update-phase calculator)로 구성된 CGH 셀의 구조를 제안하고 하드웨어로 구현하였다. 수식의 변형을 통해서 하드웨어를 간략화 시킬 수 있었고, CGH의 확장을 통해 가로 방향으로 병렬화시킬 수 있는 하드웨어 구조도 보였다. 실험에서는 하드웨어에 사용된 자원을 분석하였다. CGH 커널과 프로세서의 구조는 이전 연구에서 사용된 플랫폼을 그대로 사용하였다.
모산만 하구역 간석지 12개 주상시료의 22개 OSL 연대 자료와 1039개 대자율 자료를 활용해 통합 시계열 대 자율 자료를 구축한 후 동아시아 지역을 중심으로 홀로세 중후반의 환경 변화와 대비하였다. 대자율의 변화는 강수량 변화와 유의미한 관련성이 있었으며, 웨이블릿 변환을 통하여 250년의 주기성을 확인할 수 있었다. 250년의 주기성은 태양활동도, 대기-해양순환과 관련된 ENSO의 장주기와 연관이 있는 것으로 파악되며, 동아시아 여름 몬순, 여름철 강수 패턴의 변화, 엘니뇨 현상 등을 통해 설명될 수 있다. 대기-해양순환과 관련되어 증가하게 되는 강수량으로 인해, 하천유역에서 다량의 퇴적물이 침식 운반되어 하구역 간석지에 퇴적되어 대자율의 값을 높이는 것으로 판단된다.
태안반도 신두 해안사구지대의 중앙부에서 고사구층으로 판단되는 퇴적물의 퇴적시기를 파악하기 위해 OSL 연대측정을 실시하였다. 조사 지점 최하부에서의 사구사 퇴적은 대략 680$\sim$730년 전으로, 1.5m 깊이에서는 480$\sim$610년 전으로 나타났다. 반면 1.3m부근의 암갈색 퇴적층을 사이에 두고 1.2m 깊이 퇴적층에서의 산출연대는 123$\sim$151년 전으로, 최상부 퇴적물의 연대는 약 68년인 것으로 나타났다. 한편, 사구 표면으로부터 1.5m와 3m 깊이에서 채취한 두개의 시료는 200년 정도의 연대 차이가 있다. 이에 의하면 사구사의 집적율은 연간 약 0.75cm로 나타났다. 본 조사에서 연대를 추정한 사구사 퇴적층은 1개 지점에 불과하지만, 이를 토대로 볼 때, 지난 1,000년간 상당한 양의 사구사가 퇴적되었거나 재이동되었고, 적어도 한번의 토양화과정이 진행되었음을 알 수 있다. 이러한 사실은 지금까지 플라이스토세나 홀로세 초기로 알려진 고사구층의 형성 연대에 대한 연구가 다시 시도되어야 함을 시사한다.
花粉, 沖積層의 堆積相, 炭素年代 등의 분석자료를 기초로 식생환경, 해면변동 및 홀로세 환경변화를 고찰하고, 각 시기별 古地理圖를 작성하였다. 각 花粉帶 별 環境특성은 다음과 같다. 1) 화분대 I(3.75~5.75m)dms 8,000~4,200년BP 시기로서, 우점식생은 Alnus-EMW로 대표된다. 빠른 해면상승과 해진의 영향으로 매우 습윤하였다. 2) 화분대 II(5.75~6.35m)는 4,200~2,300년BP 시기로서, 해수면 하강 및 地下水面 하강으로 건륙화된 환경하에 Pinus가 증가하고, 포자류와 초본류가 우점하였다. 3) 화분대 III(6.35~6.55m)은 2,300년BP에서 1,800년BP 까지 지속되었으며, 해진의 영향과 인간의 간섭을 모두 반영하는 초본류의 비율이 높은 시기였다. 아분대 IIb와 화분대 III의 경계는 베버의 限界層의 특징을 나타낸다.
황해와 인접한 경기도 김포시 고촌면 김포평야 충적층 시료에서 화분분석과 탄소연대측정을 행하고, 한장 하류 일산지역에서 검토된 해면변동을 통하여 홀로세 후기 김포충적평야의 환경변화를 복원하였다. 화분대 I (5.8~7.0 m.a.s.l.)은 흘로세 후기 해진기인 5,000~3.200년 BP 경으로 수심이 있는 저습지 환경에서 Alnus가 중심인 목본화분 우점기였다 화분대II(7.0~7.4 m.a.s.l.)의 3,200~2,300년 BP에는 해면하강에 따른 지하수위 저하와 인간의 영향으로 Spore-NAP 우점시기로 전환된다. 아분대 Ia는 해진극상기의 특징을 반영했고, 아분대 Ib는 고해면이 정체되면서 초본류가 다소 증가했다. 아분대 IIa에는 해면이 정체 내지 미약하게 하강하여 Alnus와 함께 Spore가 크게 우점하였다. 아분대IIb에는 현저하게 낮아진 해면으로 충적평야는 건륙화되고, 농경을 반영하는 초본류가 급증하였다. 특히, Gramineae의 급증과 함께 Artemisia, Chenopodiaceae, Umbelliferae가 증가하여 문화지표식물로 간주되었다.
부여 능산리 왕포천 유역 충적평야에서 지형면 분류, 퇴적상분석, 연대측정 등을 행하여 충적평야의 지형발달을 밝히고 식생환경과 농경활동에 대해 고찰하였다. 왕포천 충적평야는 홀로세 해면상승과 함께 대하천인 금강의 영향을 크게 받아 형성되었으며, 자연제방, 배후습지성 범람원, 곡저평야, 구릉지로 구성되어 있다. 왕포천이 금강에 합류하는 곳에 금강의 자연제방이 폭넓게 나타나고, 중, 하류부 충적평야는 금강의 배후습지가 된다. 또한 왕포천 연안이 배후지역보다 조립질 함량이 높고 토탄층이 얇았다. 왕포천 충적층의 가장 하부 모래층은 해면하강기에 청동기인의 영향을 받아 퇴적되었고, 초기철기시대의 해면상승기에 왕포천의 수위가 높아지면서 토탄층이 형성되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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