• Title/Summary/Keyword: Coastal oceanographic observation

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2016년 동아시아 해역의 MOHID 지역 해양 순환 모델 검증 (The Validation of MOHID Regional Ocean Circulation Model around the East Asian Seas in 2016)

  • 이재호;임병준;김도연;박상훈;장유순
    • 한국지구과학회지
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    • 제39권5호
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    • pp.436-457
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    • 2018
  • 본 연구에서는 3차원 순환 모델인 MOHID (MOdelo $HIDrodin{\hat{a}}mico$) 모델을 적용하여 한반도를 포함한 동아시아 해역의 2016년 해황 변동을 재현하였다. 재현 결과는 객관 분석장(EN4, ARMOR3D, AVISO, SIO 자료)과 현장 관측 자료(정선 해양 자료, 부이 자료)를 사용하여 검증하였다. 검증 결과 MOHID로 재현된 수온, 해면 고도 편차, 표층 유속 및 혼합 층 깊이 등의 전반적인 해황 구조가 동아시아 해역의 객관 분석 자료들과 유사하게 나타났다. 특히 연안의 부이 자료와 비교하였을 때, 표층 수온 및 해면 고도 편차의 상관 계수는 모두 0.8 이상이며, 표준화된 표준편차는 0.85-1.15의 값을 보였다. 그러나 여름철 동해의 수온 약층의 구조 및 황해와 남해의 강한 성층 현상 재현에 관한 추가적인 개선이 필요할 것으로 분석되었다.

고해상도 동해 연안 파랑예측모델 구축을 위한 통계적 규모축소화 방법 적용 (An Application of Statistical Downscaling Method for Construction of High-Resolution Coastal Wave Prediction System in East Sea)

  • 지준범;조일성;이규태;이원학
    • 한국지구과학회지
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    • 제40권3호
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    • pp.259-271
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    • 2019
  • 동해 연안지역의 고해상도 파랑예측을 위하여 통계적 규모축소화 방안을 적용하여 고해상도 동해 연안 파랑예측시스템을 구축하였다. 예측시스템을 구축하기 위하여 기상청 현업에서 예측된 동해 및 남해 연안파랑예측모델과 전구파랑예측모델의 예측결과를 이용하였다. 3일까지는 연안파랑예측모델들의 결과를 그대로 활용하였고 3일 이후 7일까지는 전구파랑예측모델의 예측결과를 통계적 규모축소화 방안(역거리 가중 내삽방법과 조건부합성방법)을 적용하여 예측하였다. 예측된 고해상도 연안예측시스템을 이용하여 예측된 파고의 2차원 공간분포는 연안예측모델의 초기장(분석장)과 자기상관관계를 이용하여 검증하였고 부이 등 해양관측소 자료를 이용하여 파고 및 풍속 예측을 검증되었다. 수치모델의 예측성능과 유사하게 초기시간에는 예측성능이 높게 나타났으나 시간이 지남에 따라 예측성능이 점진적으로 감소되었다. 전체 기간의 파고 예측결과를 파고 관측자료를 이용하여 검증하였을 때 역거리 가중 내삽과 조건부합성방법 적용에 따른 상관계수와 평균 제곱근 오차는 0.46과 0.34 m에서 0.6과 0.28 m로 개선되었다.

평균역학고도장과 인공위성고도계 자료를 이용한 동해 표층해류 추산 (Estimation of the Surface Currents using Mean Dynamic Topography and Satellite Altimeter Data in the East Sea)

  • 이상현;변도성;최병주;이은일
    • 한국해양학회지:바다
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    • 제14권4호
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    • pp.195-204
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    • 2009
  • 인공위성 고도계로 측정한 해수면 높이 자료를 사용하여 준 실시간 동해 표층해류를 추정하기 위해, 세 가지 방법으로 평균 역학지형(또는 평균 해류장)을 계산하고 각각의 특징들을 살펴보았다. 프랑스 AVISO(Archiviing, Validation and Interpretation of Satellite Oceanographic data)는 인공위성 고도계 자료와 수치모델을 이용하여 전 지구 해양에 대하여 수평적으로 $0.25^{\circ}$의 해상도를 갖는 평균 역학지형을 계산하고 지형류 방정식을 적용하여 평균 해류장을 만들어 제공하고 있다. 동해에서 장기간 관측한 수온과 염분 자료를 사용하여 500 dbar를 기준면으로 사용한 역학적 해면(steric height)을 계산하고 이를 평균 여각지형으로 환산하였다. 또한 14년 동안 동행의 표층을 이동한 표층뜰개들(ARGOS)의 궤적을 이용하여 평균 해류장을 구하였다. 인공위성 고도계로 관측한 해수면 편차와 세 가지 평균 역학지형을 합하여 절대 역학지형을 얻고, 각각의 절대 역학지형에 지형류 방정식을 적용하여 세 가지 표층해류를 추정하였다. 각 방법으로 추정된 표층해류를 2005년에 동해 남서부 해역에서 선박장착 초음파 해류계(ADCP)로 관측한 해류 자료와 정량적으로 비교하였다. 육지에서 50 km 이상 떨어진 해역에서는 인공위성 고도계로 측정한 해수면 자료에 지형류 방정식을 적용하여 구한 표층해류와 현장 관측 해류의 상관계수(R)가 0.58~0.73이며 두 자료의 제곱 평균 제곱근 편차(Root Mean Square Deviation, RMSD)는 $17.1{\sim}21.8cm\;s^{-1}$이다. 육지에서 50 km 이내의 연안에서 두자료의 R이 0.06~0.46로 상대적으로 낮고 RMSD는 $15.5{\sim}28.0cm\;s^{-1}$이다. 이처럼 연안에서는 인공위성 고도계로 관측한 해수면 높이 자료의 오차가 크므로 향후 연안에 대해서는 새로운 표층해류 추정 방법에 대한 추가 연구가 필요하다.

조석 전파 특성을 활용한 한강하구 주요 수로의 지형학적 수렴과 바닥 마찰 간의 관계에 대한 연구 (Study on Relationship Between Geographical Convergence and Bottom Friction at the Major Waterways in Han River Estuary using the Tidal Wave Propagation Characteristics)

  • 윤병일;우승범
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제23권5호
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    • pp.383-392
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    • 2011
  • 경기만 해역에 위치한 한강하구역은 연안개발 압력이 지속적으로 대두되는 상황임에도 불구하고 하구 순환 흐름에 대한 기본적인 연구가 충분히 수행되지 못하였다. 한강하구의 해양학적 현상에 대한 이해를 위해서는 이 지역의 가장 큰 외력 조건인 조석의 전파 특성을 이해하는 것이 필수적이다. 본 연구에서는 조석 관측 자료와 수치모델 결과를 이용하여 한강하구의 주요 수로별 조석 전파 특성을 분석하였다. 각 수로의 조석 전파 특성은 hyper-synchronous 형태를 보여주었으며, 각 수로에서의 조석 전파 특성은 수로 형태의 지형학적 수렴정도와 마찰에 의해서 가장 크게 영향을 받는 것으로 판단된다. 이상적인 수로에서 수렴 항과 마찰 항의 균형 정도를 비교하는 해석 해를 분석한 결과는 각 물리적 인자의 영향 정도가 주요 수로 별로 차이가 나타남을 보여주었으며, 염하수로에서 수렴 항 대비 마찰 항의 비율이 석모수로 보다 약 4배 정도 크게 나타났다. 이러한 영향으로 염하수로에서 최대 진폭이 나타나는 위치는 석모수로에 비하여 하류에서 나타났으며, 정점 간의 단위 거리당 진폭 감소 비율과 위상의 증가율이 석모수로에 비하여 염하수로에서 크게 나타났다. 조석 전파 특성을 활용하여 한강하구 주요 수로를 분류하면 모든 수로에서 hyper-synchronous 형태를 보여주지만, 상대적으로 염하수로는 마찰의 영향이 석모수로에 비하여 크게 나타난다.

실시간 관측정보에 따른 이안류 경보 지수함수 연구 (Study of Rip Current Warning Index Function Varied according to Real-time Observations)

  • 최준우;임채호;윤성범
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제46권5호
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    • pp.477-490
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    • 2013
  • 해운대 해수욕장 이안류 안전사고의 예방을 목적으로, 다양한 해상조건에 따른 시뮬레이션을 기반으로 정량화된 이안류 발생가능성으로부터 추정된, 따라서 실시간 관측자료에 따라 경보할 수 있도록 하는 이안류 경보지수 함수를 연구하였다. 이안류 발생정도를 정량화하기 위해 Choi et al. (2011, 2012b)의 Boussinesq 모델링과 이안류 발생 가능계수의 정의를 사용하였고, 이안류관련 파랑특성과 같은 관측물리량에 대하여 발생가능 시나리오를 수립하여 광범위하고 정도높은 시뮬레이션을 수행하므로 그에 따른 이안류 발생가능 정도의 분포를 추정하였다. 이 추정된 분포에 부합하는 적절한 경험함수를 도출하고, 그 함수를 현실적으로 관측가능 해상조건에 따라 지수화 하였다. 본 연구에서 2011년 6월부터 9월까지 운영된 해운대 파랑부이 관측자료를 제시한 이안류 위험지수 함수에 적용하고, 몇 차례 CCTV를 통해 확인된 이안류 발생시점에 대하여 적용한 결과를 제시하고 고찰한다. 더불어 문제점과 향후 개선방향에 대하여 논의한다.

기본수준점을 이용한 국가수직기준연계 분석 연구 (Analysis of National Vertical Datum Connection Using Tidal Bench Mark)

  • 윤하수;장민철;최윤수;허룡
    • 대한공간정보학회지
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    • 제22권3호
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    • pp.47-56
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    • 2014
  • 최근 지구 온난화로 인하여 해수면의 상승속도가 증가하고, 자연재해가 증가함에 따라서 연안방재 및 개발을 위한 해 육상수직기준 연계에 대한 관심과 요구가 높아지고 있는 추세이다. 우리나라의 수직기준은 그 사용목적이 다르며, 목적에 따라 해상 및 육상에서 개별적으로 정하여 사용되고 있다. 해상수직기준은 지역평균해수면을 사용하며, 육상수직기준은 인천평균해수면을 사용한다. 따라서 본 연구에서는 첫째, 2012년과 2013년에 설치된 통합기본수준 점 48점을 이용하여 해 육상수직기준에 따른 기하표고의 차이를 분석하였다. 분석에는 지역평균해수면과 인천평균해수면을 참조하는 기하표고 및 국가지오이드모델 기반의 기하표고가 사용되었다. 전체 48점 중 도서지역을 제외한 31점 중 11점에서 10cm 이상의 잔차가 발생하였다. 잔차의 원인은 강물의 유입, 기준조위관측소의 이동, 항만공사에 따른 지형변화 등인 것으로 판단되었다. 둘째, 해 육상수직기준 연계를 위하여 해면경사의 경향을 분석하였다. 해면경사는 인천평균해수면과 지역평균해수면의 차이를 말한다. 분석결과 우리나라의 해면경사는 서해에서 남해 그리고 동해방향으로 높아짐을 확인할 수 있었다. 본 연구를 통하여 해 육상수직기준 연계를 위한 자료로서 통합기본수준점의 성과가 활용될 수 있음을 확인하였다. 향후 해 육상수직기준 연계를 위해서는, 해 육상을 연결하는 측량자료가 많이 확보되어야 하며, 국립해양조사원과 국토지리정보원의 지속적인 수직기준 관리 및 자료 공유가 필요하다. 연계된 육해상수직기준의 정보는 효율적이고 경제적인 연안개발과 방재에 크게 활용될 것으로 기대된다.

위성영상정보 서비스 시스템 개선방안 연구 (A Study on the Improvement of Satellite Image Information Service System)

  • 조보현;양금철;김송강;유승재
    • 융합보안논문지
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    • 제17권5호
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    • pp.41-47
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    • 2017
  • 해양환경관측정보시스템은 수온, 클로로필, 부유물 등 해양정보 요소를 위성영상 이미지을 기반으로 하여 수요자에게 공급하고 있다. 본 연구에서는 수요자의 관심지역에서 발생하는 해양환경정보를 위성영상 이미지가 아닌 가독성과 경량화를 고려한 계층화된 문자(수치)정보형태로 가공하여 전달하는 시스템을 설계하고자 한다. 우리나라 해양환경관측 기관에서 생산되는 데이터는 관측위치가 우리나라 전 연안에 분포되어 있으나 공간(위치)적 범위가 특정관심지역과 많이 이격되어 있는 경우 거리적이나 시 공간적 제약으로 인하여 자료의 정확성과 최신성을 보장 할 수 없다. 따라서 현장관측과 해양위성영상의 차이를 해소할 수 있는 융 복합적 운영을 필요로 하고 있다. 이를 위해 본 연구에서는 위성영상정보의 직관적 이해를 도모하기 위해서 관심지역의 해양환경정보를 문자(수치)화하고, 위성영상 밴드값을 계층화된 문자로 가공하여 송수신데이터의 절대량을 최소화하고 이를 서비스하는 활용기술과 아울러 다양한 관측분야를 다변화한 관심항목과 유연하게 확장 연계될 수 있도록 모듈형 위치기반 관심정보 서비스 방안을 연구한다.

해양 심층수의 안정성 조사 및 분석 (I) (Investigation and Analysis of the Characteristic Stability of Deep Ocean Water (I))

  • 김현주;문덕수;정동호;윤상준
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제7권1호
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    • pp.30-34
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    • 2004
  • 동해 해양심층수의 자원적 안정성을 평가하기 위하여 2001년 3월부터 2002년 2월까지 조사한 해양조사 및 수질분석이 수행되었다. 해양심층수 시범개발해역 및 강원북부 주변해역에 대한 해양자원적 수질특성의 시공간적 변동이 분석 및 비교되었다. 특히, 자원성이 인증된 해양심층수의 안정적 공급을 위해 필요한 취수 수심의 결정을 위해 월별 수온 및 염분의 연직분포에 대한 조사해석 및 수질분석 이 이루어져 고찰되었다.

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한국 서해에서 기상인자와 수온, 염분과의 관계 (Relationship between Weather factors and Water Temperatures, Salinities in the West Sea of Korea)

  • 이종희;김동선
    • 해양환경안전학회:학술대회논문집
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    • 해양환경안전학회 2003년도 추계학술발표회
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    • pp.181-185
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    • 2003
  • 한국 서해는 주변해역에 비해 얕은 수심과 낮은 저열량으로 다른 해역에 비해서 대기의 역할이 더 중요하다. 이들의 관계를 파악하기 위해 국립수산과학원의 정선관측 자료, 연안정지 자료와 기상청 자료를 사용하였다. 수온, 염분과 기상인자들은 8월에 최고치가 되고, 2월에 최소치가 되는 계절변동을 한다. 수온과 염분은 수심이 깊어질수록 최고$\cdot$저 값에 이르는 시간지연이 나타난다. 수심 100m에 달하는 311-07점의 75m수층의 수은의 시계열은 10월에 최고치, 4월에 최저치에 달한다. 기상인자와 수온, 염분과의 상관관계를 분석하였다. 기상인자는 기온, 풍속, 강수량을 사용하였다. 수온-기온, 수온-강수, 염분-풍속은 정관계를 보였다. 그리고 수온-풍속, 염분-기온, 염분-강수는 역관계를 나타내었다. 307-05의 염분을 제외한 모든 연구해역에서 수심 20m를 기준으로 표층보다 2개월에서 4개월 느리게 최대치가 되었다. 307-05의 염분은 기상인자와의 관계에서 50m 수층에서 시간지연을 보였다.

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나로도 주변해역의 수괴 및 어업생물의 계절별 분포특성 (The Seasonal Distribution Characteristics of Watermass and Fishery Creatures in the Adjacent Sea of Naro Island)

  • 박주삼
    • 수산해양교육연구
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    • 제17권1호
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    • pp.132-143
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    • 2005
  • In order to investigate the seasonal variation of watermass and fishery creatures in the adjacent sea of Naro Island, an oceanographic observation was carried out seasonally on the fishing grounds, and the sales performance data of the fisheries cooperative's joint market of Naro Island was examined by using a principal component analysis. The temperature and salinity ranged from 8.1 $^{\circ}C$ to 13.7 $^{\circ}C$ and from 33.1 psu to 34.3 psu in spring, from 14.5 $^{\circ}C$ to 24.2 $^{\circ}C$ and from 30.5 psu to 34.1 psu in summer, from 14.8 $^{\circ}C$ to 18.6 $^{\circ}C$ and from 30.1 psu to 34.0 psu in autumn, and from 4.3 $^{\circ}C$ to 10.1 $^{\circ}C$ and from 33.1 psu to 34.9 psu in winter, respectively. In winter and spring, the offshore water spread out to all sea areas of all water layers. In summer, the mixed waters covered the entire sea surface whereas the mixed water and offshore water covered the bottom. In autumn, the coastal water and mixed water appeared on the surface, but the mixed water was distributed widely on the bottom and the offshore water began to appear in the open sea. For two years from 2002 to 2003, 58 fishery creature species in total were sold in the fisheries cooperative's joint market of Naro Island. In general, the total of 50% fish were sold, and crustacea and mollusc by each 25%. Medium shrimp, whiparm octopus, blue crab, and octopus predominated. A number of species and biomass of fishery creatures were sold mostly in April and May, while they were sold the least in January and February. The seasonal sales results showed that mullet, angler, short necked clam, large shrimp, and webfoot octopus were sold mainly in spring, tonguefish, flathead, pomfret, glass eel, blue crab, whiparm octopus, and squid were sold mainly in summer, and octopus, medium shrimp, and spanish mackerel were sold mainly in autumn.