• 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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• 대한원격탐사학회 2006년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.153-156
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• 2006

북극과 남극의 해빙을 촬영한 Kompsat-1 EOC 영상을 SSM/I Sea Ice Concentration(SIC)과 비교하였다. EOC 영상은 2005년 $7{\sim}8$월 북극 해빙지역의 가장자리를 지나는 10개 궤도(624 영상)와 $9{\sim}11$월 남극대륙의 가장자리를 지나는 11개 궤도(676 영상)에서 얻어졌다. 그 중 구름의 영향이 없는 약 12%의 영상으로부터 감독분류와 육안분류를 통해 Multi-year ice와 First-year ice(M+F), Young ice(Y), New ice(N)로 해빙의 유형을 구분하여 SIC를 계산하였으며, 이를 NASA Team Algorithm(NTA)으로 계산된 SSM/I SIC와 비교하였다. 북극의 여름철에는 해빙의 시공간적 변화가 매우 크기 때문에 EOC SIC(M+F+Y+N)와 SSM/I SIC의 상관계수는 0.671로 잘 일치하지 않았다. 남극의 봄철에 N을 제외한 EOC SIC(M+F+Y)의 경우 SSM/I SIC와 0.873의 높은 상관계수를 가졌다. 이로부터 NTA로 계산된 남극의 SSM/I SIC가 M과 F를 비롯하여 Y도 포함하는 것을 알 수 있었다.

• 한국해양공학회지
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• 제3권2호
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• pp.45-50
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• 1989

원유의 발견과 함께 북극의 개발이 활발해저왔고, 지역의 특수한 환경적인 요건으로 인해 시설물의 개발, 설치, 이동, 운용에 많은 어려움을 갖고 있다. 특히 빙산에 의한 극지 해안가의 해저면은 파이고, 손상되고, 변형된다. 북 알라스카의 해저면을 고르지 못하고, 불규칙하게 파이고, 손상된 형태를 보여주고, 특히 빙산의 활동이 활발한 지역과 시기에는 그 손상이 더욱 심하고, 자주 일어난다. 빙산에 의한 해저면의 홈은 빙산 해저 끝이 해저면에 접촉하여 해저 바닥을 파 나갈때 일어나는 현상이다. 빙산의 운동에너지는 해저면을 파 나가는 에너지로 변형되고, 그 힘이 평형하게 될 때까지 빙산의 운동은 계속된다. 빙산에 의한 해저면 손상은 극지 해안가의 해저시설물의 설계, 설치, 운용에 중대한 영향을 끼친다. 그러므로, 해저면 손상의 데이타 분석은 해안의 개발과 시설물의 설치에 큰 도움이 된다. 이 논문에서는 8년간에 걸친 약 십만개가 넘는 데이타를 토대로 알라스카 뷰오포트 해안가의 빙산에 의한 해저면 손상의 통계학적인 연구결과를 보여준다. 또한 각 변수의 최대치와 수심에 따른 변수의 최대 경계선을 추정하였고, 변수들의 상호관계를 연구하였다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제16권1호
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• pp.1-13
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• 2011

황해저층냉수는 지난 동계의 차고 건조한 바람에 의해 생성되어, 하계에 황해 중앙골을 따라 남하하는 것으로 알려져 있다. 동중국해 북부해역에서 황해저층냉수의 특성과 거동을 파악하기 위해 2003년부터 2009년까지 하계에 관측한 자료를 분석하였다. 수괴분석을 통해 본 연구해역에 영향을 미치는 황해저층냉수를 새롭게 정의하여 북서저층냉수라고 명명하였고, 수온 $13.2^{\circ}C$ 이하, 염분 32.6~33.7 psu와 밀도 $24.7{\sim}25.5\;{\sigma}_t$로 특성지었다. 지형류 계산에 의해 연구해역에서 북서저층냉수는 약 2 cm/s 이하의 속도로 남하하는 것으로 추정하였다. 정의한 북서저층냉수는 수온의 범위와 자지하고 있는 영역에서 연간 변동을 보이며, 이러한 변동은 이전 해 동계 황동중국해의 표층수온의 변화와 밀접한 관련이 있었고, 동계 표층수온의 변화는 동계 기온에 의한 영향이 지배적임을 확인하였다. 동계 동중국해 표층수온은 북극진동 지수와 높은 상관성을 보이며, 동계의 북극진동이 음일 때 동중국해 표층수온이 하강하였고, 이러한 영향으로 북서저층냉수 세력이 동중국해 북부 해역까지 저수온을 보이면서 확장하였다. 동 연구는 동계의 북극진동지수, 황동중국해 겨울철 표층수온, 동중국해 북부의 북서저층냉수가 역학적으로 관련이 있음을 보였고, 이를 바탕으로 하계 동중국해 북부해역에서 저층냉수의 거동을 유추할 수 있을 것으로 사료된다.

• 광물과 암석
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• 제35권4호
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• pp.409-421
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• 2022

자연계에서 산출되는 망가니즈단괴 내 광물종 및 원소의 공간적 분포를 규명하는 것은 단괴의 형성 과정 중 변화하는 생성 환경 및 지화학적 조건에 대한 이해를 가능하게 한다. 최근의 라만 분광분석을 이용한 연구에서 구형으로 성장한 단괴의 성장에 따른 산화망가니즈 광물종의 변화에 대해 연구한 바 있으나, 상대적으로 천해에서 획득되는 비구형 단괴 내 광물종의 분포는 자세히 연구되지 않았다. 이에 본 연구에서는, 동시베리아해 천해(수심 약 73 m)에서 산출되는 판상의 비구형 망가니즈단괴 내 서로 다른 성장 방향에서 획득된 라만 분광분석 결과를 바탕으로 단괴 내 광물종 및 해당 광물의 구조적 특성에 대하여 면밀히 연구하였다. 또한 에너지분산형 X-선 분광분석(energy dispersive spectroscopy, EDS)을 통하여 단괴 내부 구조 및 부수광물의 존재에 대하여도 관찰을 수행하였다. 그 결과, 본 연구에서 사용한 비구형 단괴의 내부는 중심으로 부터 외곽 방향으로 크게 핵, 철 기질부, Mn-Fe 층으로 구분되었다. Mn-Fe 층 내 서로 다른 성장 방향에서 획득된 라만 분광분석 결과는 모든 방향에 대하여, 단괴 중심부로부터 외곽부로 신호 획득위치가 옮겨감에 따라 산화망가니즈 광물의 경우 터널형 광물의 비율이 감소하는 경향성을 관찰할 수 있었다. 이 때, 단괴 내 성장 방향에 따라 구성 광물의 상대적 비율 및 구조적 특성이 크게 다르다는 것이 확인되었다. 총 3가지의 실험 방향 중, 한 방향에서 획득된 라만 분광분석 결과는, 철 수산화물의 비율이 낮고, 버네사이트나 토도로카이트와 같은 산화망가니즈 광물들의 결정도가 상당히 높다는 것을 보여주었다. 반면, 나머지 두 방향에서 획득된 신호를 분석한 결과, 산화망가니즈 광물들의 결정도가 매우 낮으며 비정질 내지는 결정도가 낮은 철 수산화물들의 비율이 높다는 것이 확인되었다. 이러한 결과는 비구형 단괴가 속성 과정으로 형성되는 동안 단일 단괴 내에서도 지화학적 조건에 차이가 있었다는 것을 지시한다. 더하여, 부수광물로서 암염이 일부 층에서 관찰되는 것을 확인할 수 있었다. 이는 단괴 내 존재하던 해수의 증발로 인해 암염 결정이 형성되었음을 지시한다. 이처럼 본 연구에서는 라만 분광분석을 통해 비구형 단괴 내 광물종의 분포 및 구조적 특성에 대해 제시하였고 향후 본 연구 방법은 다양한 단괴 연구에 적용되어 지구물질의 지질학적 형성 과정에 대한 보다 세밀한 이해를 가능하게 할 것으로 기대된다.

• 자원환경지질
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• 제56권1호
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• pp.1-11
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• 2023

이번 연구에서는 2021년 ARA12B 탐사를 통해 동시베리아해 대륙붕의 서로 다른 수심을 갖는 2개의 정점에서 수집한 망가니즈단괴 440개[ARA12B-St52 (150 m, n = 239), ARA12B-St58i (73 m, n = 201)]에 대하여 형태학적·지화학적 분석을 수행하고, 수심에 따른 단괴의 특성 변화를 고찰하였다. 단괴의 크기는 두 정점 모두에서 3 cm 이상의 크기가 일반적이다. 그러나 단괴의 외형적 특징은 수심에 따라 크게 차이가 있다. 수심 150 m에서 획득된 단괴의 일반적인 형태는 거친 표면조직을 가지는 갈색-흑색의 판상형, 원통형 및 타원체형이다. 반면, 수심 73 m에서 회수된 단괴들은 매끄러운 표면을 가지는 노랑-갈색의 판상형 단괴가 대부분을 차지한다. 또한 단괴의 내부조직, 공극률 및 구성원소와 관련이 있는 크기와 무게 간 추세선의 기울기는 150 m의 단괴의 경우 약 1.60, 83 m 단괴는 약 0.84로 큰 차이가 있음이 확인되었다. 이는 단괴의 내부조직 및 화학조성에 차이로부터 기인한다. 단괴의 내부조직과 화학조성 분석 결과, 수심 150 m의 단괴들은 핵을 중심으로 두꺼운 Mn층과 얇은 Fe층들로 이루어진 반면, 83 m의 단괴들은 핵을 중심으로 얇은 Mn 및 Fe층이 교호하며 성장한다. 마이크로 X선 형광분석(µ-XRF)을 통해 단괴의 절개면에서 분석된 평균 화학조성은 150 m 단괴의 경우 Mn 40.6 wt%, Fe 5.2 wt%, Mn/Fe 비 7.9이며, 83 m 단괴의 경우 Mn 10.3 wt%, Fe 19.0 wt%, Mn/Fe 비 0.6이다. 타 해역 단괴들의 화학조성과 비교한 결과 수심 150 m에서 회수된 단괴의 조성은 태평양의 페루 분지의 단괴들과 유사한 반면, 83 m에서 획득된 단괴의 조성은 태평양의 쿡 섬 또는 발트해의 단괴들과 유사하다. 관찰된 단괴들의 형태학적·지화학적 특성은 두 정점에서 뚜렷한 차이를 나타내며, 이는 북극해 대륙붕의 수심에 따라 단괴의 형성 당시의 환경적 조건에 명확한 차이가 있음을 지시한다.

• 대기
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• 제25권1호
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• pp.155-167
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• 2015

A dynamical seasonal prediction system for boreal winter utilizing cryospheric information was developed. Using the Community Atmospheric Model, version3, (CAM3) as a modeling system, newly developed snow depth initialization method and sea ice concentration treatment were implemented to the seasonal prediction system. Daily snow depth analysis field was scaled in order to prevent climate drift problem before initializing model's snow fields and distributed to the model snow-depth layers. To maximize predictability gain from land surface, we applied one-month-long training procedure to the prediction system, which adjusts soil moisture and soil temperature to the imposed snow depth. The sea ice concentration over the Arctic region for prediction period was prescribed with an anomaly-persistent method that considers seasonality of sea ice. Ensemble hindcast experiments starting at 1st of November for the period 1999~2000 were performed and the predictability gain from the imposed cryospheric informations were tested. Large potential predictability gain from the snow information was obtained over large part of high-latitude and of mid-latitude land as a result of strengthened land-atmosphere interaction in the modeling system. Large-scale atmospheric circulation responses associated with the sea ice concentration anomalies were main contributor to the predictability gain.

• 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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• 대한원격탐사학회 2006년도 Proceedings of ISRS 2006 PORSEC Volume II
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• pp.892-895
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• 2006

The atmospheric effects on the retrieval of sea ice concentration from passive microwave sensors are examined using simulated data typical for the Arctic summer. The simulation includes atmospheric contributions of cloud liquid water and water vapor and surface wind on surface emissivity on the microwave signatures. A plane parallel radiative transfer model is used to compute brightness temperatures at SSM/I frequencies over surfaces that contain open water, first-year (FY) ice and multi-year (MY) ice and their combinations. Synthetic retrievals in this study use the NASA Team (NT) algorithm for the estimation of sea ice concentrations. This study shows that if the satellite sensor’s field of view is filled with only FY ice the retrieval is not much affected by the atmospheric conditions due to the high contrast between emission signals from FY ice surface and the signals from the atmosphere. Pure MY ice concentration is generally underestimated due to the low MY ice surface emissivity that results in the enhancement of emission signals from the atmospheric parameters. Simulation results in marginal ice areas also show that the atmospheric and surface effects tend to degrade the accuracy at low sea ice concentration. FY ice concentration is overestimated and MY ice concentration is underestimated in the presence of atmospheric water and surface wind at low ice concentration. In particular, our results suggest that strong surface wind is more important than atmospheric water in contributing to the retrieval errors of total ice concentrations over marginal ice zones.

• 대한조선학회논문집
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• 제49권6호
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• pp.478-483
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• 2012

The speed performances of ice sea trial on the Arctic(2010 & 2011) area were shown different results depend on the ice floe size. Penetration phenomena of level ice was not happened on medium ice floe and tore up by the impact force because the mass of medium ice floe is similar to the mass of Araon which is Korean ice breaking research vessel and did not shut up by the ice ridge or iceberg. The sea trial on the Amundsen sea was performed at the big floe which is classified by WMO(World Meteorological Organization). Three measurements of ice properties and five results of speed trial were obtained with different ice thicknesses and engine powers. To evaluate speed of level ice trial and model test results at the same ice thickness and engine power, the correction method of HSVA(Hamburg Ship Model Basin) was used. The thickness, snow effect, flexural strength and friction coefficient were corrected to compare the speed of sea trial. The analyzed speed at 1.03m thickness of big floe was 5.85 knots at 10MW power and it's 6.10 knots at 1.0m ice thickness and the same power. It's bigger than the results of level ice because big floe was also slightly tore up by the impact force of vessel based on the observation of recorded video.

• 대기
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• 제26권1호
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• pp.203-214
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• 2016

This study explores the 6-month lead prediction skill of stratospheric temperature and circulations in the Global Seasonal forecasting model version 5 (GloSea5) hindcast experiment over the period of 1996~2009. Both the tropical and extratropical circulations are considered by analyzing the Quasi-Biennial Oscillation (QBO) and Northern Hemisphere Polar Vortex (NHPV). Their prediction skills are quantitatively evaluated by computing the Anomaly Correlation Coefficient (ACC) and Mean Squared Skill Score (MSSS), and compared with those of El Nino-Southern Oscillation (ENSO) and Arctic Oscillation (AO). Stratospheric temperature is generally better predicted than tropospheric temperature. Such improved prediction skill, however, rapidly disappears in a month, and a reliable prediction skill is observed only in the tropics, indicating a higher prediction skill in the tropics than in the extratropics. Consistent with this finding, QBO is well predicted more than 6 months in advance. Its prediction skill is significant in all seasons although a relatively low prediction skill appears in the spring when QBO phase transition often takes place. This seasonality is qualitatively similar to the spring barrier of ENSO prediction skill. In contrast, NHPV exhibits no prediction skill beyond one month as in AO prediction skill. In terms of MSSS, both QBO and NHPV are better predicted than their counterparts in the troposphere, i.e., ENSO and AO, indicating that the GloSea5 has a higher prediction skill in the stratosphere than in the troposphere.

• 한국지구과학회지
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• 제28권5호
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• pp.545-555
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• 2007

Ocean general circulation model developed by GFDL on the basis of MOM4 of FMS are examined and evaluated in order to elucidate the global ocean status. The model employs a tripolar grid system to resolve the Arctic Ocean without polar filtering. The meridional resolution gradually increases from $1/3^{\circ}$ at the equator to $1^{\circ}$ at $30^{\circ}N(S)$. Other horizontal grids have the constant $1^{\circ}$ and vertical grids with 50 levels. The ocean is also coupled to the GFDL sea ice model. It considers tidal effects along with fresh water and chlorophyll concentration. This model is integrated for a 100 year duration with 96 cpu forced by German OMIP and CORE dataset. Levitus, WOA01 climatology, serial CTD observations, WOCE and Argo data are all used for model validation. General features of the world ocean circulation are well simulated except for the western boundary and coastal region where strong advection or fresh water flux are dominant. However, we can find that information concerning chlorophyll and sea ice, newly applied to MOM4 as surface boundary condition, can be used to reduce a model bias near the equatorial and North Pacific ocean.