• 한국지구과학회지
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• 제43권5호
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• pp.604-617
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• 2022

해수면온도는 해양-대기의 현상을 이해하고 기후변화를 예측하기 위해 사용되는 중요한 변수이다. 마이크로파 영역의 인공위성 원격탐사는 구름과 강수와 같은 기상현상 위성 관측 측기의 경로에 존재하더라도 해수면온도 획득을 가능하게 한다. 따라서 마이크로파 해수면온도의 높은 활용도를 고려하면 위성 해수면온도를 정확도를 지속적으로 검증하고 오차 특성을 분석할 필요가 있다. 본 연구에서는 2014년 3월부터 2021년 12월까지 약 8년 동안 Global Precipitation Measurement (GPM)/GPM Microwave Imager (GMI) 마이크로파 해수면온도의 정확도를 표층 뜰개 부이 수온 자료를 사용하여 검증하였다. GMI 해수면온도는 실측 해수면온도에 비해 0.09 K의 편차와 0.97 K의 평균 제곱근 오차를 보였고, 이는 기존 연구 결과에 비해 다소 높게 나타났다. 이외에도 GMI 해수면 온도의 오차 특성은 위도, 연안과의 거리, 해상풍 및 수증기량과 같은 환경적 요인과 관련성이 있다. 오차는 육지에서 300 km 이내의 거리에서 해안 지역에 가까운 지역과 고위도 지역에서 증가하는 경향이 있다. 또한 낮에는 약한 풍속(<6 m s^-1), 밤에는 강한 풍속(>10 m s^-1) 범위에서 상대적으로 높은 오차가 나타났다. 대기 수증기는 30 mm 미만의 매우 낮은 범위 또는 60 mm보다 큰 매우 높은 범위에서 높은 해수면온도 차이에 기여했다. 이러한 오차들은 저수온에서 GMI 자료의 정확도가 떨어지는 기존 연구와 일치하며, 연안으로부터의 거리, 풍속, 수증기량에 의한 오차의 경우 육지와 해양의 방사율 차이 및 바람에 의한 해수면 거칠기 변화, 수증기의 마이크로파 대기 흡수에서 기인하는 것으로 추정된다. 이는 한반도 주변해에서 마이크로파 위성 계산 SST를 보다 광범위하게 활용하기 위해서는 GMI 해수면온도 오차의 특성에 대한 이해가 필요함을 시사한다.

• 해양환경안전학회지
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• 제29권7호
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• pp.902-909
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• 2023

해양사고 예방 지원을 목표로 해양수산부 주도의 지능형 해상교통정보서비스가 지난 21년 1월부터 시작되었고 그동안 이용이 제한되었던 3톤 미만 선박까지 확대하기 위해 개발·추진되는 소형 초고속해상무선통신망(이하 LTE-M) 송수신기의 성능 검증 방안에 대해 연구하였다. 국내 해양 사고의 약 30%가 3톤 미만의 선박에서 발생되고 있기 때문에 소형 선박 전용의 송수신기 개발을 통한 해양안전 사각지대 보완이 필요하다. 소형 LTE-M 송수신기는 연안에서 조업 활동이 활발한 어선과 육지 인근의 수상레저기구 등을 대상으로 적용될 수 있다. 따라서 실제 송수신기가 설치·이용되는 환경을 고려하여 충분한 성능 및 안정적인 통신 품질 제공 여부를 검증하는 방안이 필요하다. 본 연구에서는 LTE-M 망의 통신품질 요구 기준과 해양수산부의 소형 송수신기 성능 요구 기준을 검토해보고, 소형 송수신기의 성능을 적합하게 평가할 수 있는 시험 방안을 제안하였다. 제안한 시험 방안은 해양 사고 빈도가 높은 6개 실해역 노선을 대상으로 타당성을 검증하였으며, 소형 송수신기 다운링크 및 업링크 전송속도가 각각 9Mbps 이상 및 3Mbps 이상의 성능을 보임을 확인할 수 있었다. 또한 커버리지 분석시스템을 활용하여 집중관리구역(0~30km) 및 관심구역(30~50km)에서 각 95% 이상 및 100%의 커버리지를 확인하였다. 본 논문에서 제안한 성능 평가 방안 및 시험 결과는 송수신기의 성능 검증을 위한 참고 자료로 활용되어 정부가 추진하는 바다 내비게이션 서비스 및 소형 송수신기의 보급 및 확산에 기여할 것으로 기대된다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제18권1호
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• pp.1-8
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• 2015

본 연구에서 새롭게 도출된 총알칼리도($Alk_T$)와 총이산화탄소($TCO_2$) 분석방법의 정밀도와 정확도를 확인하기 위해 스크립스 해양 연구소에서 제조된 이산화탄소 표준물질(Batch 132; $Alk_T=2229.24{\pm}0.39{\mu}mol/kg$, $TCO_2=2032.65{\pm}0.45{\mu}mol/kg$)을 분석하였다. 분석 결과, 총알칼리도와 총이산화탄소의 평균 농도는 각각 $2354.09{\mu}mol/kg$과 $2089.60{\mu}mol/kg$으로 제시된 농도 값과 총알칼리도는 약 5.6%, 총이산화탄소는 약 2.3%의 차이를 보였다. 기존의 알칼리도 측정방법(Gran Titration)과 본 연구 분석 방법을 중탄산나트륨($NaHCO_3$) 0.340 g($Alk_T$ $2023.33{\mu}mol/kg$) 용액에 적용하여 비교 실험을 진행한 결과, 기존의 방법으로 측정된 중탄산나트륨의 평균 알칼리도 농도는 $2193.39{\mu}mol/kg$(sd=57.15, n=7)이었고, 본 연구방법의 경우 $2017.02{\mu}mol/kg$(sd=10.98, n=7)의 알칼리도 평균 농도를 보였다. 또한, 초순수와 해수에 중탄산 나트륨을 첨가해 총알칼리도의 수득률(recovery yield)을 측정한 실험에서 초순수에 대한 첨가실험은 다양한 농도 변화 범위($0{\sim}4952.39{\mu}mol/kg$) 내에서 평균 약 100.8%($R^2$=0.999), 해수에 대한 첨가실험은 다양한 농도 변화 범위($0{\sim}2041.32{\mu}mol/kg$)내에서 평균 약 102.3%($R^2$=0.999)로 나타났다. 해수의 이산화탄소 분압($pCO^2$)을 측정하는 Pro Oceanus사의 PSI-Pro$^{TM}$을 사용하여 측정된 이산화탄소 분압과 본 연구를 통해 측정된 $H_2CO_3^*$ 농도와의 비교 실험을 시행한 결과, 약 2주간의 경시변화 실험을 통하여 측정된 이산화탄소 분압은 $427{\sim}705{\mu}atm$의 변화를 보였고, 본 연구방법으로 측정된 $H_2CO_3^*$의 농도는 $9.15{\sim}15.24{\mu}mol/kg$의 변화를 보였다. 측정된 분압과 계산된 $H_2CO_3^*$ 농도의 결정계수($R^2$)는 0.977로 나타났다. 본 연구방법을 적용해 동해 강릉 사천항의 표층 해수 중의 총알칼리도와 총이산화탄소의 일 변화 측정실험 결과, 두 항목의 농도는 일몰 이후 증가하고 일출 이후부터는 감소하는 경향을 보였다. 총이산화탄소와 용존산소의 농도는 상반되는 경향을 나타냈는데 이는 식물플랑크톤의 광합성과 호흡의 영향으로 생각된다. 현장 선상에서 시행된 북동태평양의 클라리온-클리퍼톤 균열대(Clarion-Clipperton Fracture Zone)에서 총알칼리도와 총이산화탄소의 측정실험 결과, 표층(0~60 m)과 저층(200~2000 m)에서 총알칼리도의 평균 농도는 각각 $2422.38{\mu}mol/kg$(sd=78.73, n=20)과 $2465.87{\mu}mol/kg$(sd=57.68, n=103)로 측정되었고, 표층과 저층저층의 총이산화탄소 평균 농도는 각각 $2134.47{\mu}mol/kg$(sd=65.40, n=20)과 $2431.87{\mu}mol/kg$(sd=65.02, n=103)으로 측정되었다. 총알칼리도와 총이산화탄소의 수직 분포는 수심이 증가할수록 점차 농도가 증가하는 경향을 확인할 수 있었으며, 측정된 농도 결과는 부근해역에서의 기존 연구결과보다 약간 높은 경향을 보였다.

• 수산해양교육연구
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• 제7권2호
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• pp.182-200
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• 1995

1991년 1월부터 12월까지에 32척의 한국 다랑어 선망어선이 서부 태평양에서 가다랭이와 황다랑어 이를 주대상으로 조업하였다. 그 중에서 본 연구의 대상인 어선은 14척이었으며, 이들이 1년간에 조업한 매일의 조업선 누계는 4,153척, 총투망회수는 2,982회, 총어획량은 106,300M/T이었다. 이들이 어획한 어종별 어획량, 어체 크기별 어획량, 표면 수온별 어획량 분포를 고찰하고, 월별로 어획된 해역을 경위도 30'간격의 소해구로 분할하여 그 해구별 어획량 분포를 고찰한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 어종별 어획량 비율은 가다랭이가 75.0%, 황다랑어가 22.3%, 눈다랑어 등 기타의 다랑어 및 새치류가 2.7%였다. 2. 가다랭이의 크기별 어획량은 개체의 중량 2.0~2.9kg의 것이 혼획된 경우가 68.0%로 가장 많았고, 1.5~1.9kg의 것이 혼획된 경우는 11.6%, 3.0~3.9kg의 것이 혼획된 경우는 9.9%였다. 황다랑어의 크기별 어획량은 5~9kg의 것이 혼획된 것과 10~19kg의 것이 혼획된 경우가 각각 23.1%, 28.3%로 많았고, 20~29kg의 것이 혼획된 경우는 15.8%, 30~50kg의 것이 12.5%, 2~50kg의 것이 9.7%였다. 3. 표면 수온별 어획량 분포는 $29.0^{\circ}C{\sim}29.4^{\circ}C$에서 전체 어획량의 49%가 어획되었고, $29.5^{\circ}C{\sim}29.9^{\circ}C$에서도 37%가 어획되었으며, $30.0^{\circ}C{\sim}30.4^{\circ}C$와 $28.5^{\circ}C{\sim}28.9^{\circ}C$에서는 6% 내외의 어획량에 불과했고, $28.4^{\circ}C$ 이하와 $30.5^{\circ}C$ 이상에서는 1%내외로 극히 부진하였다. 4. 월별, 해역별 어획량 분포를 보면, 가다랭이는 8월과 9월에 남위 $3^{\circ}{\sim}6^{\circ}$, 동경 $176^{\circ}$~서경$176^{\circ}$의 해역에서 각각 10,618M/T, 10,412M/T으로 가장 많이 어획되었고, 6월과 1월에 남위 $1^{\circ}$~북위$3^{\circ}$, 동경 $142^{\circ}{\sim}151^{\circ}$의 해역에서도 각각 8,824 M/T, 8,057M/T으로 많이 어획되었으며, 5월과 11월, 12월의 New GUINEA 연안 해역에서는 극히 부진하였다. 황다랑어 는 6월에 북위 $0^{\circ}{\sim}4^{\circ}$, 동경 $142^{\circ}{\sim}151^{\circ}$의 해역에서 4,070M/T으로 가장 많이 어획되었고, 2~4월과 10~12월의 연안 해역 및 도서 주변에서도 2천 M/T이상으로 많이 어획되었으나, 8~9월의 원양 해역에서는 극히 부진하였다.

• 해양환경안전학회지
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• 제19권4호
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• pp.334-344
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• 2013

동해 연안양식장 주변해역의 월별 변화에 따른 수괴의 분포와 생물화학적 특성을 파악하기 위하여 2012년 짝수 월(2-12월)에 속초, 죽변, 감포 연안의 3개 지점에서 CTD 관측과 함께 용존산소(DO), 클로로필 a(Chl-a), 질산염과 인산염의 N/P 비의 분포 특성을 조사하였다. 속초, 죽변 및 감포 해역에 대한 등밀도선 위의 수온(T)-염분(S)도로 수괴를 분석한 결과, 이들 해역은 대마난류 표층수, 대마난류 중층수 및 북한한류수로 나타났다. 이들 수괴에서 수온과 염분의 분포 범위를 보면, 대마난류 표층수는 수온 $20-28.3^{\circ}C$와 염분 31.04-33.75, 대마난류 중층수는 수온 $8.1-16.3^{\circ}C$와 염분 33.00-34.49, 북한한류수는 수온 $1.8-9.4^{\circ}C$와 염분 33.78-34.42를 나타내었다. DO는 동계(12월, 2월)에 남에서 북, 봄철(4월, 6월)과 가을철(10월)에는 상층에서 하층, 하계(8월)는 중층을 중심으로 상하층으로 갈수록 그 농도가 높았다. Chl-a 농도는 동계(2월), 춘계(4월), 추계(10월-12월)에 $0.4{\mu}g/L$ 이하로 낮았고, 6-8월은 다른 월에 비해 고농도가 넓게 분포하였다. 특히, 감포는 8월에 강한 수온과 염분의 약층이 형성된 곳에서 띠 형태로 $2{\mu}g/L$ 이상의 고농도가 분포하였다. N/P 비는 2-6월과 12월은 전반적으로 그 비가 16 이하로 질산염이 영양염의 제한요소로 작용하였고, 8-10월은 그 비가 16 이상으로 연안 부근에서 인산염이 영양염의 제한 요소로 작용한 곳이 많이 나타났다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제28권4호
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• pp.409-415
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• 2015

콘크리트충전강관(Concrete Filled Steel Tube, CFST) 기둥 설계 시, 강관의 국부좌굴을 방지하기 위하여 강관두께 t에 대한 기둥외경 D의 크기를 제한하고 있다. 각각의 설계시방서에서 각기 다른 최대 D/t값을 제안하고 있으며, 강재의 항복응력 $f_y$, 또는 $f_y$와 강재의 탄성계수 E의 식으로 표현된다. $f_y$와 E의 불확실성을 고려할 경우, 최대 D/t 계산식을 포함한 한계상태함수(limit state function)를 구성하여 CFST 단면의 국부좌굴에 대한 신뢰성지수(reliability index) ${beta}$를 산정할 수 있다. 결정된 ${beta}$는 사용된 최대 D/t 계산식에 따라 달라질 것이다. 이러한 신뢰성해석(reliability analysis) 결과의 가변성(variability)은 한계상태함수에 포함되는 전산모델 선택의 모호함(ambiguity)에서 기인한 것으로 모델링불확실성(modelling uncertainty)이라 한다. 모델링불확실성은 정보적불확실성(epistemic uncertainty)의 하나로 알려진 불명확성(non-specificity)으로 고려할 수 있으며, 불명확성은 가능성분포함수(possibility distribution function)를 사용하여 모델링할 수 있다. 본 연구 에서는 다른 3개의 최대 D/t 계산식을 사용하여 주어진 CFST 단면의 국부좌굴에 대한 신뢰성해석을 수행하고 각각의 신뢰성지수를 계산할 것이다. 불명확한 신뢰성지수들은 가능성분포함수를 사용하여 모델링되고, 이로부터 확신정도(degree of confirmation)를 측정할 것이다. 확신정도는 신뢰성지수가 감소하면 증가한다. 결과적으로, 확신정도에 따라 재구성된 신뢰성지수들을 얻을 수 있으며, 허용 확신정도와 함께 CFST 단면의 국부좌굴에 대한 신뢰성지수의 결정이 가능하게 된다.

• 한국지구과학회지
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• 제27권4호
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• pp.433-449
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• 2006

최근 30년($1976{\sim}2005$년)간 기상청 60개 관측 지점의 자료를 이용하여 강수 현상의 시 공간 변동 특성에 대해 분석하였다. 남한 전체 연 평균 강수량은 약 1310 mm이고 남부지역과 경기/강원 지역에서 많고(약 1300 mm 이상) 경북내륙지역에서는 적으며(1100 mm 이하), 강수 일수는 주로 소백산맥 주변지역에서 약 100일 이상인 반면 경북 내륙지역에서는 90일 이하로 공간차가 크다. 강수현상의 경년 변동은 주로 강수량 및 강수일수가 많고 강수강도가 강한 남부지방과 영동지역, 소백산맥과 그 서쪽 지역 그리고 남부와 중부지역에서 각각 크다. 강수량의 경우 남해안 지역에서는 과우해와 다우해의 연 강수량 차이가 최대 800 mm에 이를 정도로 경년 변동이 크다. 강수 현상의 계절 변동(여름집중도)은 경년 변동에 비해 지리적 환경(해발고도, 해안/내륙, 태백산맥의 동쪽/서쪽)에 더 밀접하게 연관되어 발생하고있다. 남해안(동해안) 지역에서는 봄, 여름과 가을의 강수비율이 각각 20(16)%, 53(53)% 및 20(24)%로 강수의 여름집중도가 약한 반면, 경기 내륙 지역에서는 봄, 여름과 가을의 강수비율이 각각 18%, 60%, 18%로 여름 집중도가 강하다. 또한 남한 전체 평균 여름 강수량 비율이 약 55%로 허창회와 강인식(1988)의 연구 결과 보다 약 5% 정도 높게 나타나 최근 강수의 여름 집중도가 심화되고 있음을 제시한다. 집중 호우 및 연강수량에 대한 집중 호우의 비율과 연강수량과의 상관계수가 각각 0.92와 0.75로 나타나 집중 호우의 발생 빈도가 연강수량에 비례해서 높아짐을 제시한다. 강수량은 해발 고도와 밀접하게 관련되어 있으며 강수량에 대한 지형의 영향은 강수량에 비례하게 증가된다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제17권4호
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• pp.306-317
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• 2014

이 연구는 새만금 방조제가 조성된 이후 새만금호에서 영양염($NO_3$-N, $NO_2$-N, $NH_4$-N, TN, $PO_4$-P, TP, DISi)의 거동을 이해하기 위해 수행되었으며, 특히 2008년~2010년까지 새만금호의 표층과 저층에서 매월 관측된 환경인자(수온, 염분, 용존산소, 부유물질, Chl-a)와 상호 비교하여 특징을 논의하였다. 표층에서 $NO_3$-N, TP, $PO_4$-P, DISi는 제거현상을 보였고, $NO_2$-N, $NH_4$-N, Chl-a는 첨가현상을 보였다. 저층에서는 $NO_3$-N을 제외하고 모든 항목들이 첨가현상을 보였다. 따라서 $NO_3$-N을 제외한 나머지 영양염들은 저층수에서 지속적으로 공급되고 있음을 의미한다. 혼합모델을 이용하여 저층수에서 영양염의 거동을 분석한 결과, 생지화학적 과정에 의해 $NO_3$-N이 주로 하계에 감소되는 것으로 나타났고, $NH_4$-N과 $PO_4$-P는 하계에 증가되는 것으로 나타났다. 특히 $PO_4$-P와 $NH_4$-N의 증가는 강하구 쪽에서 더욱 뚜렷하게 나타났고, 표층과 저층 사이의 DO의 농도 차이와 강한 양의 상관성을 보였다. DISi도 저층수에서 지속적으로 공급되고 있음을 보였으나, $NH_4$-N과 $PO_4$-P와는 다르게 하계뿐만 아니라 춘계에도 공급되는 경향을 보였다. 또한 $NH_4$-N과 $PO_4$-P가 방조제 쪽보다 하구 쪽에서 더 많이 공급되는 것과는 다르게 DISi는 양쪽에서 유사하게 공급됨을 보였다. 이러한 DISi의 특징은 퇴적물로부터 분자확산에 의한 flux를 계산한 결과, 저층수에서 공급되는 영양염은 퇴적물로부터 용출되는 것 이외에 SGD 등 다른 유입기원이 있는 것을 암시한다.

• 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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• 대한원격탐사학회 2006년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.101-104
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• 2006

한반도 주변 해역에 대하여 1993-2000년, 8년간의 인공위성 자료(NOAA/AVHRR MCSST)를 사용하여 해수면온도 및 수온전선의 시 공간 분석을 연구하였다. 경험직교함수(EOF, Empirical Orthogonal function) 분석에서 제1모드는 분산값이 97.6%로써 한반도 주변 해역의 수온의 변화를 잘 설명할 수 있었다. 시간 변화는 뚜렷한 연변동을 보였고, 육지에 가까워질수록 수온 변화가 커지는 공간 분포를 보였다. 제2모드는 비록 그 영향력은 미약하나 93, 94, 95년에 걸쳐 시간 계수 값이 다른 해에 비하여 강한 값이 나타났고, 이는 엘리뇨의 발생 년도와 일치하는 것으로써 한반도 주변해역에서의 엘리뇨 영향을 설명할 수 있는 결과로 판단되었다. 수온전선을 구분하기 위해서 수온구배를 이용한 Sobel Edge Detection Method를 사용하였다. 그 결과로 수온전선은 동해 남 북해역의 아극전선대, 동중국해의 쿠로시오전선, 남해의 연안전선을 추출할 수 있었고, 미약하지만 서해에서도 조석전선이 형성되는 것을 목격할 수 있었다. 대체로 수온전선의 위치는 해저지형의 경사도가 가파른 해역에서 나타났으며, 수온의 EOF 분석 1모드에서 경계를 이루는 위치와 흡사한 분포를 보였다. 수온전선들의 시 공간 분포를 알아보기 위해 수온 경사 값을 EOF 분석하였다. 분산값이 64.55%인 제1모드에서는 뚜렷한 연변화를 보이면서 아극전선대, 쿠로시오전선, 남해연안전선이 3월에 뚜렷하게 나타남을 알 수 있었다. 제2모드에서는 아극전선대와 남해연안전선은 '-'값을, 쿠로시오전선은 '+'값을 강하게 나타내며 대조적인 분포를 보였고, 그 시기는 '+'값은 5월,'-'값은 10월에 강하게 나타남을 알 수 있었다. 제3모드에서는 시간계수 값이 일년에 두번의 peak를 가지며 계절변화를 뚜렷하게 보여주었다. 공간분포에서 아극전선대는 3월, 10월에 강한 '+'값을 보였고, 이것은 제1, 2모드를 반영하는 결과였다. 위와 같이 EOF분석을 통하여 한반도 주변해역의 수온전선들의 시 공간적 변화를 정량적으로 제시 할 수 있었다.

• 암석학회지
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• 제28권4호
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• pp.251-277
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• 2019

고군산군도는 신원생대 암석으로 이루어진 말도-명도-광대도-방축도와 백악기 암석으로 이루어진 야미도-신시도-무녀도-장자도-선유도로 구성되어 있다. 말도-명도-광대도-방축도는 930-890 Ma 경에 화산호 환경에 형성된 염기성화성암과 산성화성암에 의해 관입된 하부 방축도층과 825-800 Ma 경에 퇴적된 상부 방축도층으로 구성되어 있다. 이들 섬들에는 동서 방향의 습곡축을 갖는 대규모의 습곡구조가 아름답게 형성되어 있고 그중 말도의 습곡구조는 천연기념물로 지정되어 있으며 광대도에는 대규모의 아름다운 셰브론 습곡이 발달하여 장관을 이루고 있다. 이 외에도 염기성화성암과 산성화성암이 동시에 관입하여 만든 특이한 얼룩말 무늬 바위와 해안 침식에 의해 형성된 독립문 형태를 보이는 기암이 나타난다. 이에 반해 야미도-신시도-무녀도-장자도-선유도는 주로 92-91 Ma 경에 형성된 백악기 화산암으로 구성되어 있으며 신시도에는 92 Ma 경에 퇴적된 난산층이 나타난다. 이들 화산암들은 섭입하는 해양판의 후퇴가 야기한 인장력에 의해 상승한 맨틀이 공급한 열에 의해 대륙지각이 용융되어 형성되었다. 야미도와 신시도는 유문암으로 구성되어 있으며 야미도에는 여러 번에 걸친 용암 분출 시 용암 하부가 냉각되어 형성된 띠 형태의 수직 절리대가 나타나며 신시도에는 분출된 용암이 흐르면서 식어서 형성된 대규모 수직 절리대가 발달되어 있다. 그리고 장자도의 대장봉과 선유도의 망주봉은 유문각력암으로 구성되어 있으며 환형의 군도를 형성함으로써 자연 항구 조건을 제공하여 이곳의 해양문화가 발달하는데 큰 공헌을 하였고 다른 섬들과 함께 선유 8경을 포함한 아름다운 전경을 제공하고 있다. 고군산군도는 위에 언급한 바와 같이 많은 가치 있는 지질유산과 함께 그에 연관된 문화, 역사자료를 풍부하게 보유하고 있어 국가지질공원으로 충분한 가치가 있다.