• Ocean and Polar Research
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• 제36권1호
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• pp.77-85
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• 2014

The quality control of ocean observations data is becoming a major issue as real-time observational data and information services have increased recently. Therefore, it is necessary for oceanographic instruments to calibrate. In this paper, we first introduce the CTD calibration system and traceability. Next, CTD calibration procedures and estimation of uncertainty of measurement are described. The expanded uncertainty (k = 2) of the temperature, pressure and conductivity are 0.$0.003^{\circ}C$, $6.0{\times}10^{-5}$ and 0.006 mS/cm respectively. Finally, the excellence of CTD calibration and its measurement capability has been proven by comparing the inter-calibration result of KIOST and Sea-Bird Electronics (SBE). CTD calibration residuals are less than ${\pm}0.0001^{\circ}C$, ${\pm}0.001$ MPa, ${\pm}0.0001$ S/m for SBE 3plus temperature sensor, SBE 19plus pressure sensor and SBE 4C conductivity sensor respectively.

• 한국음향학회지
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• 제38권6호
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• pp.621-629
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• 2019

염분의 변화가 심한 황해의 해양환경 조건에서 정확한 해수음속을 산출하기 위한 논리적 방안을 제시하였다. 본 방안은 미항공우주국에서 개발한 Aqua 및 Soil Moisture Active Passive(SMAP)위성자료를 기반으로 하계절 30.5 psu 미만의 저염분수의 확장과 수온역전 현상 발생 위치를 식별하고 그 위치에 수심별 수온염분 측정센서인 Conductivity, Temperature, and Depth(CTD)가 탑재된 해양관측용 무인체계를 투입하여 음속이 적재적소에 정확히 측정하는 방안을 제시하였고 이의 원활한 수행을 위한 흐름도(flow chart)로 정리하였다. 본 방안을 통하여 염분의 변화폭이 증대되는 특이 해양환경을 조기에 식별하여 소모성 연직 수온 측정기인 Expandable Bathy Thermograph (XBT)로 음속을 계산할 때 정확도의 저하가 발생 되지 않도록 하였다.

• Ocean and Polar Research
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• 제43권4호
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• pp.321-334
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• 2021

'Marine mammals-based observations' refers to data acquisition activities from marine mammals by instrumenting CTD (Conductivity-Temperature-Depth) sensors on them for recording vertical profiles of ocean variables such as temperature and salinity during animal diving. It is a novel data collecting platform that significantly improves our abilities in observing extreme environments such as the Southern Ocean with low cost compared to the other conventional methods. Furthermore, the system continues to create valuable information until sensors are detached, expanding data coverage in both space and time. Owing to these practical advantages, the marine mammals-based observations become popular to investigate ocean circulation changes in the Southern Ocean. Although these merits may bring us more opportunities to understand ocean changes, the data should be carefully qualified before we interpret it incorporating shipboard/autonomous vehicles/moored CTD data. In particular, we need to pay more attention to salinity correction due to the usage of an unpumped-CTD sensor tagged on marine mammals. In this article, we introduce quality control methods for the marine mammals-based CTD profiles that have been developed in recent studies. In addition, we discuss strategies of quality control specifically for the seal-tagging CTD profiles, successfully having been obtained near Terra Nova Bay, Ross Sea, Antarctica since February 2021. It is the Korea Polar Research Institute's research initiative of animal-borne instruments monitoring in the region. We anticipate that this initiative would facilitate collaborative efforts among Polar physical oceanographers and even marine mammal behavior researchers to understand better rapid changes in marine environments in the warming world.

• The Journal of the Acoustical Society of Korea
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• 제23권2E호
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• pp.68-73
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• 2004

In the East Sea of Korea, the ocean environments are known to have strong variations in space and time. Their effects are very important factors in sound propagation and sonar performance. We consider the environmental factors such as eddies and thermal fronts affecting underwater sound propagation and target detection performance by sonars. Unfortunately, however, the detailed structure of eddies is usually difficult to understand by using the sea surface temperatures from infrared images alone or a few profiles from the CTD (conductivity, temperature and depth) castings. The temperature fields of eddy and thermal front are simulated with typical patterns of those obtained from several observations. This paper delivers the overviews of environments and acoustic models with their simulation results on sonar performance.

• 대한원격탐사학회지
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• 제24권4호
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• pp.273-287
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• 2008

1994년부터 2003년까지 임의로 선택한 달들에 대하여 NOAA/AVHRR 인공위성 자료와 해양 현장수온 관측 자료사이에서 획득된 845개의 일치점 자료를 활용하여 북동아시아 해역에서 해양 피층-표층 해수면온도 차이의 특성을 분석하였다. 해양상층 수 m내에서의 해수면온도의 일간 변화를 이해하기 위하여 일치점 데이터베이스는 낮과 밤, 표층 뜰개-선박 관측에 따라서 모두 네 가지 부류로 분류하였다. 주간표층 뜰개에 의한 수온 자료는 인공위성 해수면온도와 $0.56^{\circ}C$의 가장 작은 제곱평균오차를 보여서 위성관측 수온과 가장 잘 일치하였다. 주간 선박관측에 의한 CTD 수온 자료는 $1.12^{\circ}C$의 큰 제곱평균오차를 보여서 네 부류 중에서 가장 좋지 않은 정확도를 보였다. 위성 해수면온도와 현장 관측 해수면온도의 차이는 그 외에도 대기의 수증기 함량 효과, 연안으로부터 거리의 영향 등 다양한 요인에 의해 발생하였다. 그 중에서 가장 주목할 만한 오차는 수 m 이내 수온의 수직적 구조의 일간 변화에서 발생하였으며, 이는 표층 부이는 20 cm 정도, 선박 관측기기는 수 m현장에서 서로 다른 깊이의 수온을 관측하기 때문에 발생한 것으로 판단된다. 본 연구는 그동안 광범위하게 사용되어온 위성 SST는 어떤 경우에는 ${\pm}3^{\circ}C$의 큰 오차를 만들 수 있으므로 국지적 해양에서 해양 피층-표층 해수면온도 차이와 수온의 수직적 구조에 대한 보다 깊은 이해가 뒷받침되어야 하며, 이를 바탕으로 위성 SST를 사용자의 목적에 맞추어 주의 깊게 사용되어야 함을 제시한다.

• Ocean Science Journal
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• 제40권2호
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• pp.67-78
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• 2005

Complex physical, chemical and biological interactions off the Korean coast created several striking patterns in the phytoplankton blooms, which became conspicuous during the measurements of ocean color from space. This study concentrated on analyzing the spatial and temporal aspects of phytoplankton chlorophyll variability in these areas using an integrated dataset from a Sea-viewing Wide Field-of-view Sensor (SeaWiFS), Advanced Very High Resolution (AVHRR) sensor, and Conductivity Temperature Depth (CTD) sensor. The results showed that chlorophyll concentrations were elevated in coastal and open ocean regions, with strong summer and fall blooms, which appeared to spread out in most of the enclosed bays and neighboring waters due to certain oceanographic processes. The chlorophyll concentration was observed to range between 3 and $54\;mg\;m^{-3}$ inside Jin-hae Bay and adjacent coastal bays and 0.5 and $8\;mg\;m^{-3}$ in the southeast sea offshore waters, this gradual decrease towards oceanic waters suggested physical transports of phytoplankton blooms from the shallow shelves to slope waters through the influence of the Tsushima Warm Current (TWC) along the Tsushima Strait. Horizontal distribution of potential temperature $(\theta)$ and salinity (S) of water off the southeastern coast exhibited cold and low saline surface water $(\theta and warm and high saline subsurface water $({\theta}>12^{\circ}C; S>34.4)$ at 75dBar, corroborating TWC intrusion along the Tsushima Strait. An eastward branch of this current was called the East Korean Warm Current (EKWC), tracked with the help of CTD data and satellite-derived sea surface temperature, which often influenced the dynamics of mesoscale anticyclonic eddy fields off the Korean east coast during the summer season. The process of such mesoscale anticyclonic eddy features might have produced interior upwelling that could have shoaled and steepened the nutricline, enhancing phytoplankton population by advection or diffusion of nutrients in the vicinity of Ulleungdo in the East Sea.

• 해양환경안전학회지
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• 제16권3호
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• pp.249-258
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• 2010

1961년부터 2010년 현재까지 현행 국가정선해양관측이 고전적 방법에 의해 수행됨으로써 자동화된 시스템의 형태로 실시간 혹은 준실시간으로 자료를 제공하지 못하게 되는 부분에 대한 개선방향을 살펴보고, 우리나라 운용해양시스템의 실용화를 위하여 국가정선해양관측이 나아가야 할 방향을 제시하였다. 선상에서 관측이 끝난 이후부터 데이터베이스에 자료가 저장되는 시점까지 행해지는 수동화된 작업을 대체하기 위해서는, 수온, 염분뿐만 아니라 다양한 자동측정센서가 부착된 CTD(Conductivity-Temperature-Depth)에 연동된 컴퓨터에서 해양관측자료를 처리하고 실시간으로 품질관리를 수행하며 통신수단에 맞게 자료를 전송할 수 있도록 하는 자동화 소프트웨어의 개발이 필요하다. 관측자료를 실시간의 형태로 전송하기 위해서는 Inmarsat 위성통신장비를 활용한 전송시스템이 타당하고, 준실시간 형태의 전송으로는 CDMA(Code Division Multiple Access) 무선통신방식을 사용하여 연안역에 도달했을 때 수집된 자료들을 묶어서 보내는 방식이 적합하다. 실시간 품질관리 과정을 포함시켜 관측시 발생할 수 있는 여러 가지 원인의 오류를 미연에 방지할 수 있을 것이다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제13권3호
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• pp.190-199
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• 2008

북동태평양 열대 해양의 해수특성과 해양구조를 파악하기 위하여 2005년 7-8월에 $131.5^{\circ}W$ 관측선에서 관측한 CTD 자료를 분석하였다. 또한 적도 부근 태평양의 해수특성을 전반적으로 이해하기 위하여 서태평양 $137^{\circ}-142^{\circ}E$에서의 CTD 자료도 분석하여 동태평양의 분석 결과와 비교하였다. 여름철 동태평양의 표층수온은 적도반류 해역에서 가장 높았다. 이것은 $28^{\circ}C$ 이상의 고온수가 봄과 여름철에 적도반류를 타고 서태평양으로부터 동태평양으로 이동하여 약 $4^{\circ}-15^{\circ}N$ 사이에서 동서로 연결되기 때문이다. 북적도해류의 표층에 나타나는 저염분 고용존산소의 해수는 동태평양의 파나마만으로부터 서태평양의 필리핀 부근까지 이동하는 저염분수 때문이다. 반면 남적도해류의 표층에 고염분과 저용존산소의 해수가 분포하는 것은 남태평양 아열대 기원의 고염분수가 적도를 넘어 남적도해류 표층의 열대해수(Tropical Water)와 심층의 고염분수를 형성하고 있기 때문이다. 수심 약 500-1500 m 사이의 중층에서는 염분최소층이 분포하는데, $5^{\circ}N$ 이남은 남극중층수(AAIW) 기원의 해수가, $5^{\circ}N$ 이북은 북태평양중층수(NPIW) 기원의 해수가 분포한다. $4^{\circ}-6^{\circ}N$ 해역에서는 직경 약 200 km이며 반시계 방향으로 회전하는 냉수성 소용돌이(cold eddy)가 관측되었다. 서태평양에 비해 동태평양에서 표층수온은 $1^{\circ}C$ 이상 낮았으며 표층염분은 높았다. 적도 부근의 표층 아래에 분포하는 고염분수는 동태평양에서 상대적으로 저염분(약 0.5 psu) 이었고, $14^{\circ}N$ 이남에서 염분최소층의 염분과 밀도는 동태평양에서 높았다.

• 해양환경안전학회지
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• 제19권4호
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• pp.327-333
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• 2013

동해에서 외양의 해양학적 현상으로 인하여 연안역에서 발생할 수 있는 성층 현상을 이해할 목적으로 2013년 2월 국립수산과학원의 해양조사 정선관측 자료와 함께 연안의 3개 지점(속초, 죽변, 감포)에서 조사한 CTD 자료를 분석하였다. 속초와 감포 연안은 혼합 상태였으며, 죽변 연안은 강항 성층을 이루고 있었다. 또한 해양 정선 조사에서 104선(죽변)의 연안쪽 정점에서도 마찬가지로 107선(속초)과 209선(감포)의 연안쪽 정점에 비해서 성층이 강하게 형성되어 있었다. 104선(죽변)의 정점 9의 깊이 200 m층에서 $4.0^{\circ}C$의 양의 수온 편차를 보였으며 이것은 연안까지 이어져 양의 수온 편차를 나타내었으며, $10^{\circ}C$ 등온선이 깊이 200 m까지 아래로 오목한 형태를 나타내었다. 또한 104선의 정점 9를 중심으로 10~40 cm/s의 속도로 시계 방향의 소용돌이가 형성되어 있었다. 이는 죽변 연안에서 나타난 성층은 울릉 난수성 소용돌이의 접안에 의해서 형성된 것임을 보여주었다. 난수성 소용돌의 변화는 동해에서 대구와 같은 냉수성 어종의 회유에 장애물이 될 수도 있어 수산 자원과의 관련성을 밝히는 것도 필요하리라 생각된다.

• Ocean Science Journal
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• 제43권2호
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• pp.81-90
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• 2008

A study of estuarine flows during a neap tide was performed using 13-hour roving acoustic Doppler current profiles (ADCP) and conductivity-temperature-depth (CTD) profiles in the Altamaha River estuary, Georgia, U.S.A. The least-squared harmonic analysis method was used to fit the tidal ($M_2$) component and separate the flow into two components: the tidal and residual ($M_2$-removed) flows. We applied this method to depth-averaged data. Results show that the $M_2$ component demonstrates over 95% of the variability of observation data. As the flow was dominated by the $M_2$ tidal component in a narrow channel, the tidal ellipse distribution was essentially a back-and-forth motion. The amplitude of $M_2$ velocity component increased slightly from the river mouth (0.45 m/sec) to land (0.6 m/sec) and the phase showed fairly constant values in the center of the channel and rapidly decreasing values near the northern and southern shoaling areas. The residual flow and transport calculated from depth-averaged flow shows temporal variability over the tidal time scale. Strong landward flows appeared during slack waters which may be attributed to increased baroclinic forcing when turbulent mixing decreases.