• 대기
• /
• 제20권3호
• /
• pp.355-366
• /
• 2010

The tropopause pressure in the Arctic region is calculated by the conventional thermal and dynamical methods using 30-year reanalysis data. The tropopause pressures determined thermally and dynamically both show semiannual cycles with one peak in April and May, and another in October, contrary to the tropopause temperatures. Although tropopause levels are higher both in January and July, the level of the tropopause in January seems to be associated with the stratospheric temperatures while that of July seems to be associated with the tropospheric temperatures. During the 30-year period the most significant trend appears in April, and it is shown that the altitude of the Arctic tropopause has been rising. Although a potential reason for this trend is stratospheric cooling due to ozone depletion, significant tropospheric warming in April is considered to be another reason.

• 한국지반신소재학회논문집
• /
• 제18권4호
• /
• pp.53-61
• /
• 2019

북극권에는 미개발된 막대한 에너지·자원이 매장되어 있다. 지구온난화로 인해 북극 항로의 이용이 가능해지고, 자원개발에 대한 관심이 높아짐에 따라 극지 인접국들과 선진국들은 국가적 차원에서 북극권 개발과 건설 사업을 활발히 추진하고 있다. 동시에 북극권 자원 개발과 자원 이송에 따른 환경오염 문제도 꾸준히 제기되어 왔다. 오늘날 환경 문제는 북극권 개발사업의 비용뿐 아니라, 사업 자체의 성공 여부에 중대한 영향을 미치고 있다. 따라서 북극권 자원 개발사업을 위해서는 에너지·자원 개발 및 이송과 관련된 기술 확보와 함께 환경영향평가(Environmental Impact Assessment, EIA)에 대한 전략 수립이 반드시 필요하다. 본 논문에서는 북극권 자원 개발 시, 고려해야 할 환경영향평가의 특성과 절차를 살펴보고, 그에 필요한 정보를 체계적으로 관리하기 위한 시스템 구축 방안을 고찰하였다. 본 시스템은 북극권 환경영향평가에 필요한 정보 데이터베이스와 그를 활용하는 응용시스템으로 구성되며, 북극권 자원 개발사업을 위한 전략수립 등을 위하여 활용될 것으로 기대된다.

• 자원ㆍ환경경제연구
• /
• 제25권2호
• /
• pp.321-349
• /
• 2016

2015년은 기후관측이 시작된 이래 평균기온이 최고치를 기록한 해이다. 특히 북극은 어느 지역보다도 빠른 속도로 온난화가 진행되고 있어, 빙하가 계속 감소추세에 있다. 이러한 북극의 급격한 기후변화는 해수면의 상승은 물론 북극의 생태계 균형까지 위협할 뿐만 아니라 한국을 비롯한 중위도권 겨울한파의 원인으로 지목되고 있다. 생물다양성은 기후변화-생태시스템의 복잡한 상호관계를 함축적으로 나타내는 생태학적 개념으로, 본 논문에서는 이를 북극에 적용하여 북극이 보유하고 있는 생물다양성에 대한 경제적 가치를 대한민국 시민을 대상으로 조건부가치추정 방식을 시도하였다. 분석 결과, 북극 생물다양성 개선을 통해 대한민국 시민이 얻는 총 편익은 최소 연간 3,186억 원에서 최대 7,159억 원 정도인 것으로 추정되었다. 본 연구는 생물다양성에 대한 속성을 세부적으로 분류하는데 의도가 있는 것이 아니라 기후변화에 따라 훼손될 우려가 있는 북극의 생태계 전반에 대한 가치평가에 그 목적이 있다. 따라서 북극이 제공하는 생태서비스와 생물다양성을 각기 다른 속성으로 구분할 경우 그 경제적 가치는 본 연구에서 제시하는 편익과 상이할 수 있다.

• The Korean Journal of Ecology
• /
• 제22권6호
• /
• pp.363-369
• /
• 1999

Reconstruction of the past vegetational changes of Korea in connection with climate changes enables to understand the impacts of past and future global warming on alpine vegetation. Despite the early appearance of the cold-tolerant vegetation since the Mesozoic Era. the occurrence of warmth-tolerant vegetation during the Oligocene and Miocene implies that most of alpine and subalpine vegetations have been confined to the alpine and subalpine belts of northern Korean Peninsula. The presence of cold-episodes during the Pleistocene. however. might have caused a general southward and downslope expansions of cold-tolerant alpine and subalpine vegetation. But the climatic warming trend during the Holocene or post-glacial period eventually has isolated cold-tolerant alpine and subalpine vegetation mainly in the northern Korea. but also on scattered high mountains in the southern Korea. The presence of numerous arctic-alpine and alpine plants on the alpine and subalpine belts is mainly due to their relative degree of sensitivity to high summer temperatures. Global warming would cause important changes in species composition and altitudinal distributional pattern. The altitudinal migration of temperate vegetation upward caused by climatic warming would eventually devastate alpine plants.

• 한국지구과학회지
• /
• 제45권2호
• /
• pp.121-135
• /
• 2024

1991-2020년의 30년 동안 봄철(3-5월)에 북극-동아시아 지역의 지표면 부근 대기 온난화가 북극 진동에 따라 한국의 서울에서 발생하는 황사 사례일의 종관 기상 특성에 미치는 영향을 분석하였다. 북극-동아시아 지역의 봄철 온난화 증가는 한국의 서울에서 황사 사례일을 6일을 감소시켰고, 황사 사례일의 PM₁₀ 질량 농도도 -1.6 ㎍ m^-3yr^-1으로 강도를 약화시키는데 기여하고 있었다. 2010년대 한국에서 감소하고 있는 황사 사례일에 대한 동아시아 지역의 종관 기상 특성은 음(-)의 잠재소용돌이도(Potential Vorticity Unit; PVU)로 나타나는 고기압성 활동이 증가하고 있었다. 또한, 한국에서는 음(-)의 북극진동지수(Arctic Oscillation Index; AOI)에서 황사 사례일이 증가하고 양(+)에서는 감소하는 정적 편포를 보였다. AOI가 음(-)인 황사 사례일에서는 중국 대륙에 온난한 고기압이 강화되고 있었다. 더불어 한대 제트의 중심 위치가 북쪽으로 이동하면서 몽골과 중국 북부에서는 한대 기단의 남하에 의한 저기압성 활동이 약해지고 있었다. 황사의 발생이 감소하였을 뿐 아니라 발원지로부터 한국으로 황사를 수송하는 풍속이 감소하고 있었다. 반면, AOI가 양(+)인 황사 사례일에서는 중국 대륙에 광역적으로 온난하고 정체적인 고기압이 위치하고 있었으며, 한대 제트의 북쪽이 더욱 냉각되어 있었다. 몽골-중국 북부-한국에 이르는 지역에서 하층 대류권의 현저한 풍속 감소가 황사 발생을 감소시킬 뿐 아니라 장거리 수송을 약화시키는 원인이 되는 것으로 보인다.

• 한국지반신소재학회논문집
• /
• 제20권4호
• /
• pp.73-84
• /
• 2021

최근 지구온난화에 따른 이상 기후 현상으로 세계적으로 환경 문제에 관한 관심이 높아지고 있다. 기후변화에 적극적으로 대응하기 위해 전 지구적인 노력이 이어지고 있으나, 여전히 화석연료의 의존도는 매우 높다. 특히, 북극권은 막대한 양의 화석연료와 광물자원이 매장되어 있어 개발과 건설 사업이 활발히 추진되고 있다. 북극권 자원(석유·가스자원) 개발 사업의 참여 및 협력은 우리나라 에너지·자원 공급의 대안 중 하나라 할 수 있다. 북극권 자원 개발은 극한 기후에 따른 열악한 개발 환경과 기술적 한계, 자원 개발에 따른 환경 문제, 사회적 영향 등 일반적인 자원 개발과 비교해 사전에 면밀한 검토가 요구되고 있다. 본 논문에서는 북극권 자원 개발 및 건설 활동 추진을 위해 북극해 연안 국가들의 기후변화 대응 법규 및 지침을 고찰하였다. 또한, 북극권 자원 개발 사업을 위해 필요한 영구 동토층의 지반 안정화 기술, 극한의 기후 조건에 작동하고 자원 개발의 효율성을 높일 수 있는 기술 사례 등을 조사하고 분석하였다. 본 연구의 조사·분석 결과는 자원 개발 사업의 성공적 추진과 운영을 좌우하는 새로운 리스크 요인에 대응하는 전략수립 등에 활용될 것으로 기대한다.

• 대한원격탐사학회:학술대회논문집
• /
• 대한원격탐사학회 2006년도 Proceedings of ISRS 2006 PORSEC Volume II
• /
• pp.1019-1022
• /
• 2006

Satellite sea ice data from 1978 to the present reveal that the perennial ice (or ice that survives the summer) has been rapidly declining at almost 10% per decade. Warming due to increases in greenhouse gases in the atmosphere is now also being reflected in winter with drastic reductions in the maximum extent observed in 2005 and 2006. The retreat of the perennial ice also exposes more open water and has revealed an asymmetric distribution of chlorophyll a pigment concentration in the Arctic basin. Phytoplankton blooms are most dominant at high latitudes, partly on account of sea ice, but in the Arctic basin, it appears that pigment concentrations in the Eastern (Laptev Sea) Region are on the average three times higher than those in the Western (Beaufort Sea) Region. Such asymmetry suggests that despite favorable conditions provided by the melt of sea ice, there are other factors that affects the productivity of the region. The asymmetry is likely associated with much wider shelf areas in the East than in the West, with sea ice processes that inhibits the availability of nutrients near the surface in deep water regions, and river run-off that affects nutrient availability. The primary productivity in the pan-Arctic region have been estimated using the pigment concentrations and PAR derived from SeaWiFS data and the results show large seasonal as well as interannual variability during the 1998 to 2005 period. The data points towards increasing productivity for later years but with only 9 years of data it is too early to tell the overall effect of the sea ice retreat.

• 한국해양공학회지
• /
• 제32권6호
• /
• pp.411-418
• /
• 2018

This paper introduces a new method of ice load generation in the time domain for the station-keeping performance evaluation of Arctic offshore structures. This method is based on the ice load spectrum and mean ice load. Recently, there has been increasing interest in Arctic offshore technology for the exploration and exploitation of the Arctic region because of the better accessibility to the Arctic ocean provided by the global warming effect. It is essential to consider the ice load during the development of an Arctic offshore structure. In particular, when designing a station-keeping system for an Arctic offshore structure, a consideration of the ice load acting on the vessel in the time domain is essential to ensure its safety and security. Several methods have been developed to consider the ice load in the time domain. However, most of the developed methods are computationally heavy because they consider every ice floe in the sea ice field to calculate the ice load acting on the vessel. In this study, a new approach to generate the ice load in the time domain with computational efficiency was suggested, and its feasibility was examined. The ice load spectrum and mean ice load were acquired from a numerical analysis with GPU-event mechanics (GEM) software, and the ice load with the varying heading of a vessel was reconstructed to show the feasibility of the proposed method.

• 한국해양공학회지
• /
• 제32권3호
• /
• pp.184-191
• /
• 2018

Recently, as sea ice in the Arctic has been decreasing due to global warming, it has become easier to develop oil and gas resources buried in the Arctic region. As a result, Russia, the United States, and other Arctic coastal states are increasingly interested in the development of oil and gas resources, and the demand for offshore structures to support Arctic sea resources development is expected to significantly increase. Since offshore structures operating in Arctic regions need to secure safety against various drifting ice conditions, the concept of an ice-strengthened design is introduced here, with a priority on calculation of ice load. Although research on the estimation of ice load has been carried out all over the world, most ice-load studies have been limited to estimating the ice load of the icebreaker in a non-oblique state. Meanwhile, in the case of Arctic offshore structures, although it is also necessary to estimate the ice load according to oblique angles, the overall research on this topic is insufficient. In this paper, we suggest algorithms for calculating the ice load of managed ice (pack ice, 100% concentration) in an oblique state, and discuss validity. The effect of oblique angle according to estimated ice load with various oblique angles was also analyzed, along with the impact of ship speed and ice thickness on ice load.

• Ocean and Polar Research
• /
• 제36권3호
• /
• pp.303-318
• /
• 2014

The rising global demand for energy resources may lead to greater interest in the Arctic region. Since it has various resources, such as oil and gas, and large potential as a strategic location in exploration and production (E&P), there is likely to occur island sovereignty issues between the five arctic costal states and other countries. While global warming has led to the opening of the Northeast Passage and the Northwest Passage, several obstacles may impede the development of this area such as the low temperature environment, infrastructure problems in a limited area, flow assurance, environmental regulations, etc. To overcome these problems, various techniques have been applied in the exploration, development, production, transportation, and environment fields and it seems to be made technical development in extreme environment. In this study, the E&P status of representative states and development technologies in the Arctic region have been summarized with regard to carrying out E&P related to drilling, development, production, and operation in oil and gas fields. Furthermore, environmental factors have been taken into account to enhance progress with regard to E&P and ensure sustainable development in the Arctic. On that basis, it will be possible to secure oil and gas field development, production technology and R&D infrastructure in the Arctic.