• Journal of Contemporary Eastern Asia
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• 제19권1호
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• pp.84-96
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• 2020

The Republic of Korea (Korea) and the Russian Federation (Russia) are actualizing the cooperation in the Arctic area. As a result, Korean companies have begun to enjoy real economic benefits. However, since there are some troublesome aspects associated with this cooperation, measures that can lead to sustainable development through the supplementation of relevant norms are critical. Russia is also aware of these problems in obtaining economic benefits in the future; cooperation between the two countries should be extended to sufficiently cover this point. The laws related to the region are vague and do not encompass every field. In addition, when it comes to national interests, many situations arise from areas where international and national laws are not clearly harmonized. Therefore, efforts should be made to reflect the interests of both sides and to maintain economic benefits, in case Korea participates in Russia's development of the area, as well as for the legal foundation to reduce negative issues. The Korea-Russia Free Trade Agreement (FTA) negotiation is on the track for the purpose. The two governments should consider various tasks, such as harmonizing with the former FTAs and dealing with the domestic law in accordance with the new FTA. The two countries also have to conduct researches on the efficient use of the FTA and for the 'Sustainable Arctic Development'.

• 한국해양공학회지
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• 제33권2호
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• pp.161-167
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• 2019

This paper focuses on a newly designed ice load formula based on the ARAON's 2016 Arctic field data in order to improve a structural design against ice loads. The strain gage signals from ARAON's hull plating were converted to the local ice pressure upon the hull plating using the influence coefficient matrix and finite element analysis. First, a traditional pressure-area relationship is derived by applying probabilistic approaches to handle the strains measured onboard the ARAON. Then, the local ice load prediction formula is re-analyzed after reviewing the ARAON's additional field data to consider information about the ship speed and thickness of the sea ice. It is shown that the newly developed pressure-area relationship well reflects the influence of other design parameters such as the ship speed and ice thickness in the prediction of local ice loads on Arctic vessels.

• 대기
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• 제28권2호
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• pp.153-162
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• 2018

The statistical prediction model for wintertime surface air temperature, that is based on snow cover extent and Arctic sea ice concentration, is updated by considering $El-Ni{\tilde{n}}o$ Southern Oscillation (ENSO) and Quasi-Biennial Oscillation (QBO). These additional factors, representing leading modes of interannual variability in the troposphere and stratosphere, enhance the seasonal prediction over the Northern Hemispheric surface air temperature, even though their impacts are dependent on the predicted month and region. In particular, the prediction of Korean surface air temperature in midwinter is substantially improved. In December, ENSO improved about 10% of prediction skill compared without it. In January, ENSO and QBO jointly helped to enhance prediction skill up to 36%. These results suggest that wintertime surface air temperature in Korea can be better predicted by considering not only high-latitude surface conditions (i.e., Eurasian snow cover extent and Arctic sea ice concentration) but also equatorial sea surface temperature and stratospheric circulation.

• 대한원격탐사학회지
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• 제34권6_2호
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• pp.1299-1310
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• 2018

본 연구는 북극해에 분포하는 유빙의 움직임을 이해하기 위해 현장관측 자료와 입자 추적 방법을 사용하여 분포 및 이동경향을 분석하였다. 북극해에서 유빙의 움직임은 NOAA(National Oceanic and Atmospheric Administration)에서 제공하는 ITP(Ice-Tethered Profiler)의 자료 중에서 2009년부터 2018년 자료를 이용했다. 유빙의 유동은 각 연도별로 분류하고 각각의 ITP 자료를 이용하여 위치 및 속도를 분석하였다. 입자 추적은 HYCOM(Hybrid Coordinate Ocean Model)과 ECMWF(European Centre for Medium-Range Weather Forecasts)에서 제공하는 일별 해류 및 바람 자료를 사용하여 2009년부터 2018년까지의 유빙의 움직임을 모의하였다. 북극해 전역에서 유빙의 이동경향을 분석하기 위해서 현장관측 자료인 ITP자료를 입력 자료로 이용하여 북극해에서 해류와 바람과의 관계식을 계산하여 라그랑지안 입자 추적을 수행하였다. 입자 추적 시뮬레이션은 해류에 의한, 그리고 해류와 바람에 의한 영향을 고려한 두 종류의 실험을 수행하였고, 대부분의 입자는 해류와 바람의 영향을 고려한 경우에 현장관측 자료와 동일하게 재현되었다. 북극해에서 유빙의 움직임은 바람의 영향을 고려한 관계식을 이용하여 재현되었고, 이를 이용하여 특정 연도의 유빙의 이동경향을 분석하였다. 2010년의 경우 Arctic Oscillation Index(AOI)는 음의 해로 입자들은 보퍼트 환류(Beaufort Gyre)를 따라 명확하게 움직임을 보이고, 극점 인근에서는 상대적으로 더 빠른 속도를 나타낸다. 반면에 2017년의 경우 AOI는 양의 해로 대부분의 입자들은 Gyre에 크게 영향을 받지 않는 움직임을 보이며 보퍼트 해 (Beaufort Sea) 인근에서 나타나는 이동속도 또한 상대적으로 감소하였고, 극점에서의 이동속도도 감소했다. 2010년과 2017년의 계절적 특징은 2010년도의 유빙의 이동속도는 동계(0.22 m/s)에 증가되고 춘계(0.16 m/s)에 감소되며, 2017년의 경우 하계(0.22 m/s)에 증가되고 춘계(0.13 m/s)에 감소되었다. 결과적으로 입자추적 방법은 제한된 현장관측 자료를 대신하여 북극해에서 유빙의 분포 및 이동경향을 이해할 수 있는 방법으로 위성자료와 연계하여 장기적인 유빙의 탐지 및 이동경향을 이해하는 유용한 방법이 될 것이다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제34권6_2호
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• pp.1193-1202
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• 2018

북극의 장기간 기후 변화 관측을 위해서는 에너지 수지를 정량적으로 파악하는 것이 중요하다. 에너지 수지를 정량적으로 파악하기 위해서 고품질의 장기간 복사 에너지 변수들이 필요하지만 대부분 위성 기반 복사 에너지 변수 자료들은 제공되는 기간이 짧아 자료들을 연계하여 사용해야한다. 자료를 연계해서 사용하기 위해서는 사용되는 자료의 차이를 정확하게 파악하고 일치시키는 것이 중요하다. 따라서 본 연구에서는 위성 기반 복사 에너지 자료인 Global Energy and Water Exchanges Project(GEWEX) 와 Clouds and the Earth's Radiant Energy System(CERES)를 비교 분석하여 자료 연계를 위한 기초자료를 제공하고자 한다. 두 자료를 비교 분석한 결과 CERES자료를 기준으로 했을 때, GEWEX 자료가 과소 추정되었다. 또한 두 자료는 약 $3{\sim}25W/m^2$의 차이가 발생하였으며, 고위도 지역이거나 해빙지역일수록 두 자료의 차이가 더 증가하였다. 또한 두 자료의 월별 평균을 비교하였을 때는 하향 장파 복사 에너지를 제외한 나머지 변수들은 봄과 여름철에 $9.26{\sim}26.71W/m^2$의 높은 차이를 보였다. 본 연구 결과는 북극지역에서 CERES와 GEWEX 자료를 합성하거나 선택할 때 좋은 기준 자료로 사용 가능하다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제34권6_2호
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• pp.1239-1249
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• 2018

광학 위성영상은 레이더 영상에 비해 시각적으로 친숙한 영상을 제공한다. 하지만해빙종류에 대한 구분은 분광학적으로 쉽지 않아 기존 기계학습에서 주로 사용하는 분광정보를 이용한 분류기법을 이용했을 경우 광학영상에서 해빙종류의 구분은 매우 어렵다. 본 연구에서는 분광정보 기반의 분류모델이 아닌 딥러닝 기반 분류기법인 semantic segmentation을 이용하여 계층적, 공간적 패턴을 학습하여 해빙종류 분류를 수행하였다. 또한 주기적으로 획득되는 광학위성자료에 비해 감독분류에서 매우 중요한 양질의 레이블 자료는 수집하는데 있어 높은 시간 및 노동 비용이 소모된다. 본 연구에서는 부족한 레이블 자료로 인해 어려운 다중영상에 대한 감독분류 문제를 준지도학습과 능동학습의 결합을 통해 해결을 시도 하였다. 이를 통해 레이블 되지 않은 새로운 영상자료로부터 추가적인 레이블을 스스로 학습하여 분류모델을 강화할 수 있었으며, 이는 향후 광학영상 기반의 운영 가능한 해빙종류 산출물 개발에도 적용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국항만경제학회지
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• 제30권2호
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• pp.113-132
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• 2014

지구온난화와 더불어 조업이 가능한 수역이 넓어지고 있다. 특히 수온상승으로 풍부한 어족자원이 이동하고 있는 북극해의 경우 최근 관심이 높아지고 있다. 북태평양지역은 북극해에 가장 가깝고 진입하기 용이한 지역이다. 현재 북태평양에서 조업하고 있는 한국수산업은 미래 북극해 조업에 대비하여 효율성분석 등을 통하여 미래를 대비하여야 한다. 이러한 측면에서 본 연구는 자료포락분석(DEA)방법 및 Malmquist지수를 활용하여 북태평양 수역에 조업하는 선박 중 2009년부터 2013년까지 운항한 16척의 선박의 효율성을 분석하는 것을 연구의 목적으로 하였다. 효율성 분석을 위해 투입변수로는 선박톤수, 선박마력수, 조업일수를, 산출변수로는 연간어획량을 선정하였다. 측정결과에 의하면, 지난 5년간(2009년~2013년) 평균 효율성은 CCR효율성 0.8405, BCC효율성 0.9484, 규모효율성 0.8858로 나타나, 운영하고 있는 선박들은 전반적으로 선박톤수를 38%, 선박마력수를 36%, 조업일수를 29% 줄여야 현재보다 효율적인 운영이 가능할 것으로 나타났다.

• 대기
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• 제23권1호
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• pp.73-83
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• 2013

In recent several years, East Asia, Europe and North America have suffered successive cold winters and a number of historical records on the extreme weathers are replaced with new record-breaking cold events. As a possible explanation, several studies suggested that cryospheric conditions of Northern Hemisphere (NH), i.e. Arctic sea-ice and snow cover over northern part of major continents, are changing significantly and now play an active role for modulating midlatitude atmospheric circulation patterns that could bring cold winters for some regions in midlatitude. In this study, a dynamical seasonal prediction system for NH winter is newly developed using the snow depth initialization technique and statistically predicted sea-ice boundary condition. Since the snow depth shows largest variability in October, entire period of October has been utilized as a training period for the land surface initialization and model land surface during the period is continuously forced by the observed daily atmospheric conditions and snow depths. A simple persistent anomaly decaying toward an averaged sea-ice condition has been used for the statistical prediction of sea-ice boundary conditions. The constructed dynamical prediction system has been tested for winter 2012/13 starting at November 1 using 16 different initial conditions and the results are discussed. Implications and a future direction for further development are also described.

• 한국제4기학회지
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• 제33권1_2호
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• pp.25-35
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• 2021

In this study, we identified characteristics of heatwaves on the Korean Peninsula and related atmospheric circulation patterns using data on the daily maximum temperature (TMX) and reanalysis data for the past 42 years (1979-2020) and analyzed their connection to the Arctic oscillation (AO). The heatwave on the Korean Peninsula showed to be stronger and more frequent in the 2000s. The recent strong and frequent heatwaves on the Korean Peninsula are mainly affected by abnormal high-pressure over the Korean Peninsula on the middle/upper-level atmosphere and the strengthening of the North Pacific high pressure. Interestingly, composite difference of sea level pressure showed very similar results to the positive AO pattern. The correlation coefficients between the summertime AO and the TMX and HWD of the Korean Peninsula were 0.407 and 0.437, respectively, which showed a statistical significance in 1%, and showed a clear relationship with the abnormal high-pressure over the Korean Peninsula and the strengthening of the North Pacific high pressure. In addition, in the positive AO phase, the TMX and HWD of the Korean peninsula were approximately 30.1 ℃ and 14.6 days, which were about 1.2 ℃ and 8.8 days higher than in the negative AO phase, respectively. As a result of the 15-year moving average correlation analysis, the relationship between the heatwave and AO on the Korean Peninsula has increased significantly since 2003, and the linear relationship between them has become more apparent. Moreover, after the 2000s, when the relationship developed, AO had more strongly induced the atmospheric circulation pattern to be more favorable to the occurrence of heatwaves in the Korean Peninsula. This study implies that understanding the AO, which is the large-scale variability in the Northern Hemisphere, and the Arctic-mid latitude teleconnection, can improve the performance of global climate models and help predict the seasonality of the summer heatwave on the Korean Peninsula.

• Ocean and Polar Research
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• 제28권1호
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• pp.1-12
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• 2006

Analyses of sedimentological and geochemical parameters from two radiocarbon-dated sediment cores (JM98-845-PC and JM98-818-PC) retrieved from the central part of Isfjorden, Svalbard, in the Arctic Sea, reveal detailed paleoclimatic and paleoceanographic histories over the last 15,000 radiocarbon years. The overconsolidated diamicton at the base of core JM98-845-PC is supposed to be a basal till deposited beneath pounding glacier that had advanced during the LGM (Last Glacial Maximum). Deglaciation of the fjord commenced after the glacial maximum, marked by the deposition of interlaminated sand and mud in the ice-proximal zone by subglacial meltwater discharge, and prevailed between 13,700 and 10,800 yr B.P. with enriched-terrigenous organic materials. A return to colder conditions occurred at around 10,800 yr B.P. with a drop in TOC content, which is probably coincident with the Younger Dryas event in the North Atlantic region. At this time, an abrupt decrease of TOC content as well as an increase in C/N ratio suggests enhanced terrigenous input due to the glacial readvance. A climatic optimum is recognized between 8,395 and 2,442 yr B.P., coinciding with 'a mid-Holocene climatic optimum' in Northern Hemisphere sites (e.g., the Laurentide Ice sheet). During this time, as the sea ice receded from the fjord, enhanced primary productivity occurred in open marine conditions, resulting in the deposition of organic-enriched pebbly mud with evidence of TOC maxima and C/N ratio minima in sediments. Fast ice also disappeared from the coast, providing the maximum of IRD (ice-rafted debris) input. Around 2,442 yr B.p. (the onset of Neoglacial), pebbly mud, characterized by a decrease in TOC content, reflects the formation of more extensive sea ice and fast ice, which might cause decreased primary productivity in the surface water, as evidenced by a decrease in TOC content. Our results provide evidence of climatic change on the Svalbard fjords that helps to refine the existence and timing of late Pleistocene and Holocene millennial-scale climatic events in the Northern Hemisphere.