• 대한원격탐사학회지
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• 제30권4호
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• pp.481-491
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• 2014

빙상이나 빙하, 빙붕에서 푸른색의 얼음이 지표에 노출되어 있는 지역을 청빙지대라 한다. 이는 빙하 표면에 쌓인 눈이 바람에 의해 침식되거나 기온과 일사량에 따른 승화로 인해 대부분 제거되기 때문이다. 청빙지대는 운석이 농집되기 쉽고 빙체의 질량균형에 매우 큰 영향을 미치기 때문에, 청빙의 노출도 및 밀집도에 대한 정량적 지표의 개발이 요구되고 있다. 이 연구에서는 2007~2012년에 동남극 맥머도 드라이벨리를 촬영한 MODIS 영상을 이용하여 청빙과 눈, 구름의 분광반사특성을 분석하고, 청빙의 노출도 및 밀집도를 정량화 할 수 있는 정규청빙지수(Normalized Difference Blue-ice Index, NDBI) 알고리즘을 고안하였다. 눈과 구름은 가시광선과 근적외선 파장대역에서 매우 높은 반사율을 나타낸다. 청빙은 청색 파장대역에서 높은 반사율을 보이는 반면에, 근적외선 파장대역에서 낮은 반사율을 보인다. NDBI 알고리즘은 청색과 근적외선 파장대역에서의 반사율 차이를 두 반사율의 합으로 나누는 것으로 표현된다[NDBI = (Blue - NIR)/(Blue + NIR)]. 청빙의 NDBI는 노출도와 밀집도에 따라 0.2~0.5의 값을 가지며, 0.2 이하의 값을 가지는 눈과 구름이나 음수의 값을 나타내는 암석으로부터 명확히 구분되었다. 청빙의 NDBI가 시간에 따라 변화하는 현상은 맥머도 드라이벨리의 기상관측소에서 측정된 풍속($R^2=0.012$)이나 기온($R^2=0.278$) 보다는 적설두께와 가장 높은 상관성($R^2=0.699$)을 나타냈다. 적설두께가 증가할수록 NDBI 값은 감소하였는데, 이는 청빙지대의 NDBI 값으로부터 적설량의 추정이 가능함을 의미한다. 이 연구에서 개발된 NDBI 알고리즘은 운석탐사, 빙체의 질량균형 분석, 적설량 추정 등 다양한 극지연구 분야에서 매우 유용하게 사용될 것으로 전망된다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제9권1호
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• pp.1-12
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• 2004

남쉐틀랜드 군도 북쪽 대륙주변부에 분포하는 후기 제 4기 퇴적층에 대한 퇴적상과 고해상 탄성파상 분석을 통하여 빙하 발달기 해저퇴적작용을 규명하였다. 중력시추기를 이용하여 채취된 퇴적물은 퇴적구조와 조직 특성을 달리하는 6개의 퇴적상으로 구분되었으며, 3.5 KHz 고해상 탄성파 특성은 반사파들의 명확성(또는 반사강도), 측면연속성, 형태 및 해저지형에 따라 6개의 탄성파상으로 분류되었다. 이들 퇴적상과 탄성파상, 그리고 해저지형의 특성은 마지막 빙하최대발달기와 그 이후 빙하 쇠퇴기 동안에 상당한 퇴적작용의 변화가 있었음을 지시한다. 마지막 빙하기 동안 현재의 대륙붕 지역에는 극빙하가 확장하여 대부분의 지역을 덮었고, 기저빙하의 유동으로 침식된 깊은 해곡이 대륙붕 상에 형성되었으며, 이 당시 퇴적된 조립질 빙퇴석 퇴적체가 대륙붕 지역에 우세하게 분포한다. 이후 빙하기가 종식되어 남극 대륙빙하가 후퇴하면서, 빙하말단에서 저온의 음빙수가 다량 방출되어 고탁도의 밀도류를 형성하였고, 이러한 고탁도의 수류는 이전 빙하기에 형성된 대륙붕의 해곡을 따라 대륙사면까지 이동하면서 상당량의 퇴적물을 해곡 내의 수로와 대륙사면의 협곡에 집적시켰다. 아울러 대륙사면에서는 드물지만 해저사태와 일시적인 해저류에 의한 퇴적활동도 일어났으며, 남쉐틀랜드 해구에서는 대륙사면으로부터 유입된 저탁류가 간헐적으로 해 구축을 따라 이동하였다. 그러나 빙하가 완전히 후퇴한 현재에는 반원양성의 퇴적이 대륙붕과 대륙사면 전반에 걸쳐 우세하며, 남쉐틀랜드 해구에서는 저탁류가 간헐적으로 발생하여 해구축을 따라 이동된다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제29권1호
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• pp.45-55
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• 2013

동남극의 Campbell 빙하는 테라노바 만으로 유출되는 주요한 빙하 중 하나이다. Campbell 빙하는 동남극 빙상의 질량 균형에 영향을 미치고 있기 때문에 정확한 면적 및 흐름속도의 분석이 필요하다. 그러나 Campbell 빙하에 대한 연구는 1990년 이후로 거의 수행되지 않았다. 이 연구에서는 2010년 6월부터 2012년 1월 사이에 Campbell 빙하가 촬영된 59장의 COSMO-SkyMed SAR 영상을 획득하였다. 디지타이징 방법과 영상정합에 의한 변위추적 기법을 적용하여 Campbell Glacier Tongue의 면적과 Campbell 빙하의 흐름속도를 추정하였다. Campbell Glacier Tongue의 면적은 여름철에 얼음의 붕괴로 인해 감소하고 겨울철에 증가하지만 증감의 폭이 크지 않았고, 평균 75.5 $km^2$의 면적을 유지하였다. Campbell Glacier Tongue의 유출량은 $0.58{\pm}0.12km^3/yr$로 추정되었는데, 이는 1989년에 비해 증가한 것이다. Campbell Glacier Tongue의 흐름속도는 181-268 m/yr로서 1988-1989년의 흐름속도에 비해 빠르며, 이는 빙하의 유출량 증가에 영향을 준 것으로 해석되었다.

• Ocean and Polar Research
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• 제27권3호
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• pp.299-309
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• 2005

The community structure of meiobenthos was studied in the sediment of Kongfjorden, Spitsbergen of Svalbard Island in the Arctic Sea. Samples of meiobenthos were collected in August, 2003. Meiobenthic organisms were collected by SCUBA and van veen grab or acryl sub-corers 34mm in internal diameter, and were taken from upper sediment to a depth of 3cm at each station. A total of 26 meiofaunal groups were found in the sediment of Spitsbergen in Svalbard Island. Nematodes were the most dominant faunal group. Sarcomastigophorans, benthic harpacticoids, and nauplius larvae of crustaceans, were also important components of the meiobenthic community of Kongsfjorden. All of these low faunal groups were comprised of more than 90% of total meiobenthos at every station. The total density of meiobenthos at each station was highest at station MeG 6 $(3,583{\pm}1,137inds./10cm^2)$, and lowest at station $MeG9(28{\pm}1inds./10cm^2)$. Meiobenthos in general showed the highest density in the upper 1cm layer. This may be associated with food and oxygen supply to subsurface. Harpacticoids showed extreme preference at the surface and little presence in layers deeper than 2cm. These animals may be less resistant to oxygen deficiency, and nauplius also showed the same trend. However, in St. MeG 8 and 9, meiobenthos were dense at depths of more than 0-1cm, at especially at depths of 2-3m because of relatively easy penetration of oxygen. Based on the results of cluster analysis, three meiobenthos assemblages were distinguished: one was in the outer and two were in the inner fjord. Station SCU 5 was grouped with the meiobenthos assemblage located in the outer fjord. The outer ford community was characterised by : 1) a relatively low mean number of meiobenthos taxa, 2) a relatively high density of harpacticods and nauplius. One of the inner ford communities (a group of four nation: MeG 2, 3, 8, 9) was in the proximity of the glaciers. Specifically, it was characterised by : 1) a low mean number of meiobenthos taxa, 2) a low density. The other inner ford community was characterised by both a high density and great mean number of meiofaunal taxa.

• Journal of Ecology and Environment
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• 제40권1호
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• pp.55-65
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• 2016

Background: In this article, it was analyzed how snow melting affects the assembly of lichen and moss communities in a small area of the coastal region of Barton Peninsula, which is in maritime Antarctic. In the small area, even though there is a huge gap of difference of the environment between the snow-filled area and snow-melt one, the latter did not have distinctive environmental gradients. Results: Depending on the snow melting time, coverage and species diversity of lichens and mosses tend to increase remarkably. For species with significant changes depending on the snow-covered period, there are Andreaea regularis, crustose lichens, Placopsis contortuplicata, Usnea aurantiaco-atra, and snow algae. In this area, the process of vegetation assembly process has shown the directional development in the order of snow algae${\rightarrow}$crustose, lichen sub-formation${\rightarrow}$fruticose lichen, moss cushion sub-formation (Andreaea sociation)${\rightarrow}$fruticose lichen, and moss cushion sub-formation (Usnea sociation), according to the order of snow melting. These directional development stages are shown in gradual change in small area with the snow melting phenomena. However, in the snow-free area, where water is sufficiently supplied, it is expected that moss carpet sub-formation (Sanionia sociation) will be developed. Vegetation development in the small area with the snow melting phenomena, depending on differences of resistance on snow kill and moisture settled by species in according to the time of snow melting, tolerance model to form community is followed. Conclusions: The research results explain the development of vegetation in the Antarctic tundra and its spatial distribution according to the period for growth of lichens and mosses in the summer time by differences of snow melting in the small area. In the future, if research for the community development process in a large scale will be done, it will be helpful to figure out temporal and spatial dynamic of vegetation in the Antarctic tundra where snow and glaciers melt rapidly due to climatic warming.

• 대한원격탐사학회지
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• 제34권3호
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• pp.545-552
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• 2018

지반접지선은 남극 빙하 및 빙붕의 취약성을 나타내는 가장 핵심적인 척도로 물질균형의 증거로 사용된다. 본 연구에서는 SAR와 레이더 고도계 위성을 이용하여 빙하와 빙붕의 고해상도 수치고도모델을 제작하고, 이를 이용하여 동남극의 Campbell 빙하의 지반접지선의 위치를 추정하고 시공간적 변화를 관찰하였다. 2013년 6월 21일과 2016년 9월 10일에 획득된 TanDEM-X 와 TerraSAR-X 자료와 촬영날짜 대비 15일 이내의 CryoSat-2 레이더 고도계 자료의 조합을 이용하여 고해상도 수치고도모델을 제작 후 지반접지선을 추정하였으나 3년 동안 큰 변화를 관찰하지 못하였다. 지반접지선 추정 시 사용된 얼음의 평균 밀도는 정확하게 알려져 있기 않기 때문에 얼음의 밀도를 변화시킨 지반접지선의 변화를 분석하였다. DDInSAR로 추정된 지반접지선과는 공간적으로 큰 차이가 있었지만 광학위성의 표면 특징을 이용하여 추정된 지반접지선과는 얼음의 밀도가 약 $880kg/m^3$일 때 가장 유사하였다. 본 연구는 해저지형의 수직적 정확도에 따라서 결과의 신뢰도가 변할 수 있지만 얼음의 지반접지선 지역의 유체정역학적 얼음 두께가 더욱 큰 영향을 끼칠 것으로 고려되며 동일한 오차를 포함한 두 시기의 지반접지선을 비교하였기 때문에 상대적 변화는 의미가 있다고 고려된다.

• Ocean and Polar Research
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• 제25권2호
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• pp.213-226
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• 2003

Kongsfjorden near Korean Arctic Station, Dasan, is a glacial fjord in the Svalbard archipelago, Arctic that is influenced by both Atlantic and Arctic water masses. During the Arctic field season August 2002, surface temperature, salinity, density, and phytoplankton biomass (chi a) was measured in Kongsfjorden. A total of 15 surface samples were collected for the phytoplankton related measurements. Chl a values ranged from 0.08 to 1.4mg chi a $m^{-3}$ (mean of 0.53mg chl a $m^{-3}$) in the overall surface stations. The highest values of the chi a concentrations (> 1.0mg chi a $m^{-3}$) were found near glacier in the northeastern part of Kongsfjorden. Nanoplanktonic (< $20{\mu}m$) phytoflagellates were important contributors for the increase of the chi a. The nano-sized phytoflagellates accounted for more than 90% of the total chi a biomass in the study area. Surface temperatures and salinities ranged from 2.5 to $7.18^{\circ}C$ (mean of $4.65^{\circ}C$) and from 22.55 to 32.97 psu (mean of 30.16 psu), respectively. The physical factors were not highly correlated with phytoplankton distribution. The character of surface water due to down-fjord wind was highly similar to phytoplankton distribution. Drifting ice, freshwater, and semdiment inputs from large tidal glaciers located in the inner part of Konsfjorden create steep physico- and biogeochemical environmental gradients along the length of this ford. The glacial inputs cause reduced biodiversity biomass and productivity in the pelagic community in the inner fjord. Primary production of benthic and pelagic microalgae is reduced due to the limited light levels in the turbid and mixed inner waters. The magnitude of glacial effects diminishes towards the outer fjord. Kongsfjorden is an important feeding ground fer marine mammals and seabirds. Especially, seabirds play the largest energy intake and also export nutrients for primary production of the marine microalgae. Kongsfjorden has received a lot of research attention as a site for exploring the impacts of climate changes. Dasan Station in Kongsfjorden will be an important Arctic site for monitoring and detecting future environmental changes.

• 대한지리학회지
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• 제41권5호
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• pp.513-526
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• 2006

2005~2006남반구 여름기간 동안 서남극 남쉐틀랜드 군도의 빙하지형 및 그에 관련된 제 4기 후기 기후변화에 대하여 조사했다. 빙하지형학적 증거와 방사성탄소 연대측정 결과는 이 지역에서 세 번 이상의 빙하 전전이 있었음을 보여준다. 첫번째는 광범위한 빙하활동으로서 최종빙기 최성기(LGM)에 형성된 것으로 보이며 해저지형과 빙하기저 융빙수 하천, 그리고 찰흔의 기록에 의하면 빙상의 중심이 지금의 북쪽 대륙붕에 있었고 약 1000m의 두께와 바닥면의 온도가 어는점 이상이었던 것으로 추측된다. 이와는 달리 홀로세 후기에도 최소 두 번 이상의 빙하 전진이 있었는데 이들은 현재의 해안선을 넘지 못하는 매우 제한된 범위였고 빙하의 기저면이 어는점 이하에 있어서 침식활동이 미약했던 것으로 판단된다. 이들 제한된 빙하활동은 약 2천년전 그리고 소빙기에 각각 발생하였다.

• Ocean and Polar Research
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• 제41권4호
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• pp.265-274
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• 2019

To trace the provenance of fine-grained sediments in response to the growth and retreat of glaciers (i.e., Ross Ice Sheet) that affects the depositional process, various kinds of analyses including magnetic susceptibility, granulometry, and clay mineral composition with AMS ¹⁴C age dating were carried out using a gravity core KI-13-GC2 obtained from the Central Basin of the Ross Sea continental margin. The sediments mostly consist of silty mud to sand with ice-rafted debris, the sediment colors alternate repeatedly between light brown and gray, and the sedimentary structures are almost bioturbated with some faint laminations. Among the fine-grained clay mineral compositions, illite is highest (59.1-76.2%), followed by chlorite (12.4-21.4%), kaolinite (4.1-11.6%), and smectite (1.2-22.6%). Illite and chlorite originated from the Transantarctic mountains (metamorphic rocks and granitic rocks) situated to the south of the Ross Sea. Kaolinite might be supplied from the sedimentary rocks of Antarctic continent underneath the ice sheet. The provenance of smectite was considered as McMurdo volcanic group around the Victoria Land in the western part of the Ross Sea. Chlorite content was higher and smectite content was lower during the glacial periods, although illite and kaolinite contents are almost consistent between the glacial and interglacial periods. The glacial increase of chlorite content may be due to more supply of the reworked continental shelf sediments deposited during the interglacial periods to the Central Basin. On the contrary, the glacial decrease of smectite content may be attributed to less transport from the McMurdo volcanic group to the Central Basin due to the advanced ice sheet. Although the source areas of the clay minerals in the Central Basin have not changed significantly between the interglacial and glacial periods, the transport pathways and delivery mechanism of the clay minerals were different between the glacial and interglacial periods in response to the growth and retreat of Ross Ice Sheet in the Ross Sea.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권4호
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• pp.464-473
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• 2016

이산화탄소의 배출 증가와 지구온난화, 엘리뇨 현상, 라니냐 현상 등과 같은 이상기후 현상의 발생빈도 증가로 인하여 전 세계적으로 내륙과 해안의 온도가 상승하고 있다. 지구온난화로 인한 바닷물의 열팽창 그리고 빙하의 해빙 등으로 인한 지구의 해수면은 매년 2.0mm/yr(전 세계 평균값)의 속도로 상승하고 있다. 그러나 해안에 인접한 수리구조물 혹은 해안 수리구조물을 설계할 시 기준이 되는 설계조위는 과거 관측된 조위 값으로부터 4대 분조 및 조화상수를 분석하거나 수치모형 실험에 의해 결정된다. 따라서, 설계조위는 구조물의 설계빈도에 상응하는 해수면의 상승속도를 감안해야 할 필요가 있다고 사료된다. 본 연구에서는 국립해양조사원(Korea Hydrographic and Oceanographic Administration; KHOA)에서 운영하고 있는 46개소의 조위관측소를 대상으로 관측개시일부터 2015년까지 시단위로 조위자료를 수집하였다. 우리나라를 크게 남해동부, 남해서부, 동해남부, 동해중부, 서해남부, 서해중부, 제주로 총 7개의 해역으로 구분하여 월별, 연별 변동추이 및 연평균 상승률 분석을 수행하였다. 향후 국지적 해수면상승의 원인규명 및 설계조위 고려 시 기초자료로 활용가능 할 것으로 판단된다.