• 한국해양학회지:바다
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• 제5권3호
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• pp.186-194
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• 2000

본 연구에서는 중규모 해양모형을 이용하여 주어진 한반도 주변 대기경계조건에 대한 해양모형의 반응을 연구하였다. 연구는 크게 스핀업(spin-up) 실험과 재현(reproduction) 실험으로 나뉘는데, 스핀업 실험은 해양모형을 스핀업시켜 기후학적 월평균 해양상태로 유도하는 실험으로 월평균 대기상태를 경계조건으로 하여 해양모형을 장기적분하였다. 재현 실험은 1980년${\sim}$1998년 동안(19년)의 한반도 주변 해역의 해양변동을 재현하고자 한 실험으로 이를 위하여 스핀업 마지막 해의 해양상태를 모형의 초기상태로 하고 그 기간 동안의 월평균 기상 자료를 경계조건으로 해양모형에 적용하여 19년간 적분하였다. 스핀업 실험에서 모형은 동해지역에서의 동한 해류의 이안, 극전선대(polar front)형성 그리고 소규모 에디들에 의한 냉수대의 형성과 황해지역에서의 연안역과 중앙부 사이에 남북으로 형성되는 수온전선 대 그리고 역풍류(Upwind Current)의 변화에 기인한 순환 구조의 계절적인 변동 등 한반도 주변해역에서 나타나는 특징적인 순환들을 잘 모사하였다. 또한 1982${\sim}$98년까지에 대한 재현 실험에서는 주어진 대기 경계조건에 따른 해면온도의 변동성과 기간동안 약 0.5$^{\circ}$C의 해면온도 아노말리의 상승을 관측과 유사하게 모사하였다. 따라서 실험은 모형이 주어진 경계조건에 대하여 해양의 평균적인 상태 뿐만 아니라 변동성도 잘 모사하고 있음을 보여주었다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제40권3호
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• pp.191-204
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• 2007

본 연구에서는 기후변화가 국내 수자원에 미치는 영향을 평가하기 위해 고해상도($27km\;{\times}\;27km$)의 SRES A2 시나리오와 LARS-WG를 이용하여 국내 139개 소유역별 기후시나리오를 생산하였다. 본 연구에서 사용된 고해상도 시나리오는 약 350km 수평해상도의 ECHO-G 자료를 NCAR/PSU MM5를 이용하여 27km 수평해상도로 상세화한 것이다. A2 시나리오는 우리나라의 공간적 강수특성을 비교적 잘 모사하였으나, 한강과 금강유역의 강수량이 적게 모의되는 문제점을 보였다. 이러한 기후모형의 한계를 극복하고 유역스케일의 신뢰성 높은 기후시나리오를 생산하기 위해 일기상발생기인 LARS-WG를 선정하고 국내 기후모의에 대한 적요성을 평가하였다. LARS-WG를 이용한 기후모의 결과 월평균최대.최소기온과 월평균강수량은 관측치에 평균에서는 ${\pm}20%$, 표준편차에서는 ${\pm}50%$ 이내로 기후변화에 따른 수자원 영향평가의 목적으로 적용성이 높다고 판단되었다. 또한 LARS-WG를 이용하여 유역별 시나리오를 생산하고 관측치와 비교한 결과 기후모형에서 모의하지 못하는 지역적인 기후특성을 잘 반영하는 것으로 분석되었다.

• 한국농림기상학회지
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• 제15권3호
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• pp.186-190
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• 2013

산림생태계 토양 호흡량은 지구탄소순환에 중요한 역할을 한다. 본 연구는 금산 장기생태 연구 조사지 낙엽활엽수림을 대상으로 4년 동안 토양 이산화탄소 방출량의 연 변동을 조사하였다. 금산 장기생태 연구 조사지 월별 토양 이산화탄소 방출량은 토양온도 변화와 밀접한 관계가 있었으며 토양수분함량과는 뚜렷한 경향을 보이지 않았다(P > 0.05). 동절기(1월과 2월, 2007년의 경우 1월부터 3월)를 제외한 평균 토양 이산화탄소 방출량은 2008년 0.32 g $CO_2\;m^{-2}h^{-1}$, 2009년 0.40g $CO_2\;m^{-2}h^{-1}$, 2007년 0.41g $CO_2\;m^{-2}h^{-1}$, 2010년 0.54 g $CO_2\;m^{-2}h^{-1}$ 순이었으며, 2008년의 연 평균토양온도는 $12.0^{\circ}C$로 다른 연도의 토양 온도 $13.0-13.5^{\circ}C$에 비해 유의적으로(P<0.05) 낮았다. 토양 이산화탄소 방출량과 토양 20cm 깊이의 토양온도는 지수함수 관계가 있었으며 ($R^2$ = 0.31-0.75, P < 0.05), 토양수분함량은 토양 이산화탄소 방출량과 유의적인 관계가 없었다(P > 0.05). 본 연구 결과에 따르면 금산장기생태연구 조사지 토양 이산화탄소 방출량의 연 변동은 토양수분보다는 토양온도 변화와 관계가 있었다.

• 한국지역지리학회지
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• 제23권1호
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• pp.151-167
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• 2017

본 연구의 목적은 2001~2015년 동안 부산광역시의 $PM_{10}$ 농도가 기온변화 패턴에 미치는 영향을 파악하는 것이다. 최근 15년간 관측된 부산광역시 $PM_{10}$ 농도는 꾸준한 감소 추세를 보이고 있다. 계절적 $PM_{10}$ 농도는 평균적으로 봄철에 가장 높게 나타났고, 겨울철, 여름철, 가을철의 순으로 관측되었지만, 관측 지점별로 계절적 평균 농도 순위는 일정하지 않았다. $PM_{10}$ 농도의 구간별 발생 빈도를 분석한 결과, 가장 높은 빈도로 관측된 미세먼지 농도는 $20{\mu}g/m^3{\sim}60{\mu}g/m^3$ 범위로 조사되었고, 이는 전체 관측일수의 64.6%에 달했다. 황사일과 비황사일의 월평균 농도를 공간적으로 비교한 결과, 황사의 영향이 상대적으로 작은 겨울철에 미세먼지 농도의 서고동저 패턴이 다소 강하게 나타난 반면, 황사의 영향이 증가하는 봄철에는 지역적 차이가 감소하였다. 단순화된 연간 기온 곡선을 이용하여 산출한 월평균 기온증감률을 $PM_{10}$ 농도와 비교한 결과, $PM_{10}$ 농도 변화는 연구지역 평균 기온상승률과 음의 상관관계를 보임에 따라 $PM_{10}$ 농도 감소 추세는 연중 기온 변화 폭(연교차)의 증가 경향으로 이어졌다. 전체적으로 $PM_{10}$ 농도 변화는 연평균기온과는 미미한 상관관계를 나타냈지만, 연평균기온에 지배적인 영향을 주는 겨울철로 국한할 때 $PM_{10}$ 농도와 기온은 비교적 높은 양의 상관관계를 보였다. 에너지 수지 측면에서, $PM_{10}$ 농도 변화는 복사에너지의 반사와 흡수에 따른 복사강제력에 영향을 미쳐 온난화 또는 냉각효과에 기여하게 되는데, 연구지역의 $PM_{10}$ 농도 변화와 기온 변화 간의 상관관계는 시공간적으로 일정하지 않고 도시 대기 질에 연관된 사회경제적 요인이 고려되지 않아 통계적 유의성은 제한적으로 나타났다.

• 한국환경과학회지
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• 제26권12호
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• pp.1307-1319
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• 2017

In this study, we investigated the impact of different initial data on atmospheric modeling results using the Weather Research and Forecast (WRF) model. Four WRF simulations were conducted with different initialization in March 2015, which showed the highest monthly mean $PM_{10}$ concentration in the recent ten years (2006-2015). The results of WRF simulations using NCEP-FNL and ERA-Interim were compared with observed surface temperature and wind speed data, and the difference of grid nudging effect on WRF simulation between the two data were also analyzed. The FNL simulation showed better accuracy in the simulated temperature and wind speed than the Interim simulation, and the difference was clear in the coastal area. The grid nudging effect on the Interim simulation was larger than that of the FNL simulation. Despite of the higher spatial resolution of ERA-Interim data compared to NCEP-FNL data, the Interim simulation showed slightly worse accuracy than those of the FNL simulation. It was due to uncertainties associated with the Sea Surface Temperature (SST) field in the ERA-Interim data. The results from the Interim simulation with different SST data showed significantly improved accuracy than the standard Interim simulation. It means that the SST field in the ERA-Interim data need to be optimized for the better WRF simulation. In conclusion, although the WRF simulation with ERA-Interim data does not show reasonable accuracy compared to those with NCEP-FNL data, it would be able to be Improved by optimizing the SST variable.

• 한국수산과학회지
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• 제31권5호
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• pp.654-664
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• 1998

1992년 3월에서 1993년 1월 사이 만입구에 설치된 소형정치망 어획 자료를 수집하여 천수만 부어류 종조성의 계절변동을 분석하고, 1981$\~$82년 자료와 비교하였다. 조사기간 동안 출현한 63종의 어류가 출현하였고, 멸치(Engraulis japonicus), 까나리 (Ammodytes penonatus), 횐베도라치 (Enedrias fangi) 및 밴댕이 (Sardinella zunasi)가 우점하였다. 봄에는 횐베도라치의 치어와 멸치, 까나리, 밴댕이 등의 성어가 대량 가입되었으며, 이 어종들은 이른 여름에 그 수가 감소하였다. 8월부터 봄에 산란부화한 부어류들의 유어가 가입하여 높은 생체량을 보였으며, 늦가을부터는 이 어류들이 월동하기 위하여 외해로 빠져나가 생체량이 감소하였다. 본 조사의 종조성의 계절변동은 1981$\~$82년과 비슷한 경향을 보였으나, 양적으로는 1981$\~$82년에 비하여 높았다. 이것은 1992년 봄과 가을에는 평년 수온에 비하여 약 $2^{\circ}C$ 정도가 높은데 기인된 것으로 판단된다. 주둥치 (Leiogathus nuchalis)의 증가는 수질의 변화와 관계가 있는 것으로 추정된다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제17권3호
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• pp.219-230
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• 2001

최근 4년간(1996∼1999) 동해 연근해역에 투하된 30개의 Argos 표류부이로 관측한 주야간 해표면 온도차이 1,438개 data set 값에 대한 계절별 시공간적 변동양상을 분석하였다. 표류부이에 의해 매일 관측된 수온이 정확히 같은 장소의 것이 아니더라도 하루동안의 공간 이동은 중규모(mesoscale) 공간분석의 관점에서 볼 때, 동일 해역의 수온 변동을 값으로 활용할 수 있다는 결론을 얻었다. 동해 전 해역에서 주야간 온도차의 계절 변화에 대한 변동범위와 RMS (root mean square) 진폭을 구한 결과, 겨울보다 여름에 2∼6배정도 큰 계절 변동을 보였고, 년중 늦봄과 초가을에 가장 큰 일변화를 나타냈다. 주야간 온도차의 공간변동의 경우, 동해의 아극전선대(subpolar front)를 중심으로, 북쪽의 한류권이 남쪽의 난류권 해역보다 월별 이상변동폭이 컸으나 계절 변동폭은 난류권역이 상대적으로 큰 변동양상을 나타내었다. 운동성이 심한 와동류(eddy)가 형성되어 있는 원산근해에서 위성 및 표류부이로 현장 측정한 동시 공간적 표면수온과 주야간 온도차 값을 비교함으로써 위성 추정 표면수온의 주야간 온도차 값에 대한 신뢰성 문제를 검토하고 향후 연구방향을 제시하였다.

• 한국수산과학회지
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• 제17권2호
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• pp.92-100
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• 1984

우리 나라 연근해에서 최근 14개년간($1969{\sim}1982$년)의 멸치 자망에 의한 어획통계자료와 해양관측자료를 이용하여 어획량의 계절변동, 어장의 중심 및 분산, 해양환경 등을 조사한 결과는 다음과 같다. 멸치자망에 의한 어획량은 춘계부터 증가하기 시작하여 5월에 약 $3,000\frac{M}{T}$으로 최대가 되나, 하계에는 어획량이 급격히 감소한다. 추계에는 기장-구룡포와 속초-주문진 근해에서 다소 어획량이 증가하여 10월에 약 $1,500\frac{M}{T}$으로 극대치를 나타내나, 동계에는 어획이 저조하다. 월별 어획량분포로부터 추정한 어장은 대체로 춘${\cdot}$하계에 전해역으로 확산되나, 추${\cdot}$동계에는 연안으로 접근한다. $37^{\circ}N$ 이북 해역에서는 주년 어장의 중심이 속초-주문진 근해에 위치하고, 어장의 분산은 경도방향과 위도방향이 각각 연평균 8마일과 10마일로써 거의 비슷하다. $35^{\circ}N{\sim}37^{\circ}N$ 해역에서는 중심이 기장-구룡포 연안에 인접하여 띠 모양으로 위치하여 경도방향의 이동은 거의 없고 위도방향의 이동이 크며, 분산은 경도방향과 위도방향이 각각 년평균 10마일과 20마일로써 위도방향이 크다. $35^{\circ}N$ 이남 해역에서는 중심이 춘${\cdot}$하계에는 외해쪽에 위치하고 추${\cdot}$계에는 연안으로 접근하며, 분산은 경도방향과 위도방향이 각각 35마일과 8마일로써 경도방향이 현저하게 크다. 자망에 의한 멸치의 어획적수온은 $14{\sim}20^{\circ}C$, 염분은 $33.0{\sim}34.0\%0$이며, $12^{\circ}C$이하의 저온과 $34.4\%$ 이상의 고염분 및 $20^{\circ}C$ 이상의 고온과 $32.6\%0$이하의 저염분에서는 어획이 저조한 것으로 나타났다.

• 한국지구과학회지
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• 제41권2호
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• pp.95-110
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• 2020

본 연구에서는 고해상도 ERA5 재분석자료 중 우리나라 지상 온도 자료의 신뢰성을 검증할 목적으로 종관기상관측소(ASOS) 관측자료와 비교를 수행하였다. 새롭게 생산되어 배포 중인 ERA5 재분석자료는 높은 시·공간적 해상도를 가져 여러 분야에 활용성이 매우 높다. 자료의 분석 기간은 ASOS 61개 관측소가 1999년 이후로 결측률이 매우 낮으며 시간평균 자료를 제공한다는 점을 고려하여 1999-2018년 기간으로 설정하였다. ERA5 격자 자료는 격자 내 90-m 수치표고모델(DEM) 분포로부터 내륙, 해안, 산악 지역에 해당하는 지형학적인 특성에 따라 분류하여 ASOS 지점 자료와 비교되었다. 분석 기간 전체에 대한 평균 지상 온도는 ASOS와 ERA5 모두 공간 분포의 패턴과 값은 큰 차이없이 유사하였다. ASOS와 ERA5의 산점도 비교를 통해 전체 기간, 특히 여름, 겨울 기간에 대해 계절 변동성을 가진다는 특성을 확인할 수 있었으며, 이는 달별 두 자료 사이의 매시간 차이 확률밀도함수(PDF)의 시계열을 통해서도 확인되었다. 두 자료 사이의 차이를 통계지수인 NMB, RMSE를 계산하여 정량화시켰을 때, 각 값에서 지역적인 특성을 보였으나 모든 지수에서 큰 차이가 없다고 판단할 수 있었으며, 상관성을 보기 위해 R과 IOA를 통해 구한 값은 모두 0.99에 근접하였다. 특히 일평균 산출에 있어 1-시간-평균 값 24개를 이용한 일평균의 경우가 최고와 최저온도의 평균을 이용하는 일평균에 비해 오차가 작게 나타났고, 두 자료 사이의 상관성도 높게 나타남을 확인하였다. 두 자료의 차이가 나타나는 원인으로 ERA5 격자 내 지형 효과가 가장 클 것으로 판단하여 수치표고모델을 활용하여 각 지역별 PDF를 이용해 첨도 및 왜도를 구하고, 이를 온도 차이 파워 스펙트럼의 1년 주기 변동 크기와 비교하였다. 그 결과, 양의 상관성을 가졌음을 확인하였다. 이는 지형 효과가 두 자료 차이의 원인이라고 설명하는 결과이다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제51권10호
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• pp.839-852
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• 2018

본 연구의 목적은 기상자료(강수량, 최고기온, 최저기온, 평균기온, 평균풍속) 기반의 다중선형 회귀모형을 개발하여 농업용저수지 저수율을 예측하는 것이다. 나이브 베이즈 분류를 활용하여 전국 1,559개의 저수지를 지리형태학적 제원(유효저수량, 수혜면적, 유역면적, 위도, 경도 및 한발빈도)을 기준으로 30개 군집으로 분류하였다. 각 군집별로, 기상청 기상자료와 한국농어촌공사 저수지 저수율의 13년(2002~2014) 자료를 활용하여 월별 회귀모형을 유도하였다. 저수율의 회귀모형은 결정계수($R^2$)가 0.76, Nash-Sutcliffe efficiency (NSE)가 0.73, 평균제곱근오차가 8.33%로 나타났다. 회귀모형은 2년(2015~2016) 기간의 기상청 3개월 기상전망자료인 GloSea5 (GS5)를 사용하여 평가되었다. 현재저수율과 평년저수율에 의해 산정되는 저수지 가뭄지수(Reservoir Drought Index, RDI)에 의한 ROC (Receiver Operating Characteristics) 분석의 적중률은 관측값을 이용한 회귀식에서 0.80과 GS5를 이용한 회귀식에서 0.73으로 나타났다. 본 연구의 결과를 이용해 미래 저수율을 전망하여 안정적인 미래 농업용수 공급에 대한 의사결정 자료로 사용할 수 있을 것이다.