• 한국해양학회지:바다
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• 제18권3호
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• pp.111-121
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• 2013

지역규모의 정확한 일기예보와 해양생태계 변화 이해에 있어서 수온 예측은 매우 중요하다. 황해는 조류가 매우 빠르고 탁도가 높다. 이러한 해역에서는 수치 모델의 수직 혼합 기법 및 해수의 탁도에 따른 수형(water type)이 수온 구조 결정에 많은 영향을 미친다. 수직 혼합 기법 변화와 탁도의 변화에 따른 황해 수온 모사의 민감도를 알아보기 위해 3차원 해양 순환 모델인 Regional Ocean Modeling System (ROMS)을 사용하여 수치 실험을 수행하였다. 수직 혼합 기법은 해양 순환 모델에서 많이 사용되는 Mellor-Yamada level 2.5 closure(M-Y)와 K-Profile parameterization (KPP)을 사용하고, 탁도는 Jerlov의 분류에 따른 수형 1, 3, 5를 사용하여 수치 실험을 수행하고 그 결과를 국립수산과학원에서 제공하는 정선 해양 관측 자료와 비교, 분석하였다. M-Y 기법은 수직적 혼합을 상대적으로 강하게 모의하였으며 그 결과로 저층수온이 높게 형성되었다. 높은 저층 수온은 탁도를 높게 설정하면 완화되지만 표층 수온이 높아지는 단점이 있다. KPP 기법은 M-Y 기법보다는 수직 혼합을 약하게 모의하고 이 약한 수직 혼합 때문에 황해 연안을 따라 형성되는 조석전선을 잘 재현하지 못하였으나, 저층 수온은 관측 수온에 더 가깝게 재현하였다. 결과적으로 황해 3차원 해양순환 모델실험에서 M-Y 기법은 수직 혼합이 잘 되어 표층과 저층의 수온 차이가 작게 나타나고, KPP 기법은 이와 반대로 모의하였다. 탁도의 영향을 표현하는 Jerlov 수형은 높을수록 일사량이 낮은 수심까지만 투과되어 성층을 잘 표현하였고, 낮을수록 깊은 수심까지 일사량이 투과되어 표층과 저층의 수온차를 작게 모의하였다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제32권5호
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• pp.285-295
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• 2020

해상에 설치된 관측타워에 미치는 환경 하중 변화에 따른 구조물의 동특성 파악은 구조물의 안전성 평가에 중요한 인자로 활용되고 있다. 이 연구에서는 새만금 방조제 인근에 위치한 만경해상관측타워(이하 만경타워) 구조물에 대한 현장계측실험을 통하여 동특성을 분석하고 수치해석모델을 구성하였다. 계측실험 결과, 조위가 하강할수록 고유주파수는 증가하는 추세를 보였다. 또한 동일한 모드가 2개의 주파수를 갖는 것을 확인하였으며, 이는 세굴에 의하여 파일과 지반이 접촉 시에 고유주파수가 일부 증가하는 현상으로 판단되었다. 수치해석을 위하여 구조물의 상부 질량, 가상고정점, 세굴 깊이 및 유체 영향을 고려한 부가 질량 등을 만경타워의 구조적 특성으로 반영하였으며, 추정된 고유주파수 및 패턴서치 알고리즘으로부터 수치해석모델에 대한 모델 개선 작업을 수행하였다. 개선된 해석모델로부터 추후 만경타워에 대한 안정성 검토 측면에서의 연구에 적용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제21권2호
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• pp.49-57
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• 2016

기후변화를 일으키는 외부강제력이 전지구적으로 동일하게 주어지더라도 그에 따른 기후변화와 되먹임 효과는 지역마다 다르게 나타난다. 따라서 기후변화에 나타난 내부변동성 및 다른 잡음 효과로부터 지구온난화 신호를 구별하기 위한 기후변화 탐지는 전구평균뿐만 아니라 지역규모에서도 이뤄져 왔다. 본 논문은 지구온난화로 인해 미래에 전례 없는 기후가 나타나는 시기를 추정하고 그 지역적 차이를 분석함이 목적이며 이를 위해, 기후모형 자료를 이용한 기존 연구와는 달리, 관측 자료를 이용하여 내부변동성을 추정하고 미래 온도변화를 전망하였다. 전례 없는 기후 시기는 미래에 예측된 지표 온도가 과거 관측 기록에 나타난 온도 범위를 벗어나 전례 없이 따뜻한 기후가 이후로도 지속되는 시점으로 정의하였다. 1880년부터 2014년까지 관측된 지표온도 아노말리의 연평균 시계열을 이용하여 온난화 선형추세를 계산하였고, 이 추세로부터 벗어난 최대 변이 값을 내부변동성의 크기로 간주하였다. 관측 자료로 구한 온난화 선형추세와 내부변동성의 크기가 미래에도 유지된다고 전제하고 계산한 결과에 따르면, 육지에서 전례없는 기후는, 아프리카는 서쪽에서, 유라시아는 인도와 아라비아 반도 남부 등 저위도에서, 북아메리카는 캐나다 중서부와 그린란드 등 고위도에서, 남아메리카는 아마존을 포함하는 저위도에서, 남극대륙은 로스해 주변지역에서 향후 200년 이내에 비교적 빨리 나타나며, 우리나라를 포함한 동아시아 일부 지역에서도 200년 이내로 빨리 나타난다. 반면에 북유럽을 포함하는 고위도 유라시아 지역과 미국과 멕시코를 포함하는 북아메리카 중남부에서는 400년 이후에 나타난다. 해양에서는 전례 없는 기후가 인도양, 중위도 북대서양과 남대서양, 남극해 일부 해역과 남극 로스해, 북극해 일부 해역에서 200년 이내로 비교적 빨리 나타나는 반면, 내부변동성이 큰 동적도태평양, 중위도 북태평양 등의 일부 해역에서는 수천 년이 지나야 오는 곳도 있다. 즉, 전례 없는 기후시기는 육지에서는 대륙마다 서로 다른 양상을 보이고 해양에서는 온난화 추세가 큰 고위도 해역을 제외하면 내부변동성의 영향을 많이 받는다. 결론적으로 지구온난화로 인한 전례 없는 기후는 특정 시기에 공통적으로 나타나는 것이 아니라 지역에 따라 시기적으로 상당한 차이가 있다. 따라서 기후변화 대응책을 마련할 때 온난화 추세뿐만 아니라 내부변동성의 크기도 함께 고려할 필요가 있다.

• 한국환경과학회지
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• 제23권3호
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• pp.483-492
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• 2014

DNA damage such as genotoxicity was identified with comet assay, which blood cell of a marine parrot fish (Oplegnathus fasciatus) was exposed to an acidified seawater, lowered pH gradient making of $CO_2$ gas. The gradient of pH were 8.22, 8.03, 7.81, 7.55 with control as HBSS solution with pH 7.4. DNA tail moment of fish blood cell was $0.548{\pm}0.071$ exposed seawater of pH 8.22 condition, on the other hand, DNA tail moment $1.601{\pm}0.197$ exposed acidified seawater of pH 7.55 lowest condition. The approximate difference with level of DNA damage was 2.9 times between highest and lowest of pH. DNA damage with decreasing pH was significantly increased with DNA tail moment on blood cell of marine fish (ANOVA, p < 0.001). Ocean acidification, especially inducing the leakage of sequestered $CO_2$ in geological structure is a consequence from the burning of fossil fuels, and long term effects on marine habitats and organisms are not fully investigated. The physiological effects on adult fish species are even less known. This result shown that the potential of dissolved $CO_2$ in seawater was revealed to induce the toxic effect on genotoxicity such as DNA breakage.

• 대기
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• 제26권4호
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• pp.687-696
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• 2016

The western North Pacific subtropical high (WNPSH) in boreal summer has interannual and interdecadal variability, which affects East Asian summer monsoon variability. In particular, it is well known that the intensity of WNPSH is reversely related to that of summer monsoon in North East Asia in association with Pacific Japan (PJ)-like pattern. Many coupled climate models weakly simulate this large-scale teleconnection pattern and also exhibit the diverse variability of WNPSH. This study discusses the inter-model differences of WNPSH simulated by different climate models, which participate in the Coupled Model Intercomparison Project phase 5 (CMIP5). In comparing with reanalysis observation, the 29 CMIP5 models could be assorted into two difference groups in terms of interannual variability of WNPSH. This study also discusses the dynamical or thermodynamics factors for the differences of two groups of the CMIP5 climate models. As results, the regressed precipitation in well-simulating group onto the Nino3.4 index ($5^{\circ}N-5^{\circ}S$, $170^{\circ}W-120^{\circ}W$) is stronger than that in poorly-simulating group. We suggest that this difference of two groups of the CMIP5 climate models would have an effect on simulating the interannual variability of WNPSH.

• Ocean and Polar Research
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• 제23권2호
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• pp.141-160
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• 2001

The challenge of predicting the Japanese coastal ocean motivated Frontier Observational Research System for Global Change (FORSGC) and the Japan Marine Science and Technology Center (JAMSTEC) to start a multiyear observational programme in the upstream Kuroshio in November 2000. This field effort, the Kuroshio Observation Program (KOP), should enable us to determine the barotropic and baroclinic components of the western boundary current system, thus, to better understand interactions of the currents with mesoscale eddies, the Kuroshio instabilities, and path bimodality. We, then, will be able to improve modeling predictability of the mesoscale, seasonal, and inter-annual processes in the midstream Kuroshio near the Japanese main islands by using this knowledge. The KOP is focused on an enhanced regional coverage of the sea surface height variability and the baroclinic structure of the mainstream Kuroshio in the East China Sea, the Ryukyu Current east of the Ryukyu's, and the Kuroshio recirculation. An attractive approach of the KOP is a development of a new data acquisition system via acoustic telemetry of the observational data. The monitoring system will provide observations for assimilation into extensive numerical models of the ocean circulation, targeting the real-time monitoring of the Japanese coastal waters.

• 한국대기환경학회지
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• 제23권6호
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• pp.631-639
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• 2007

We examined diurnal and seasonal variations of ozone ($O_3$) concentrations and its relation to meteorological parameters observed at the Ieodo Ocean Research Station ($32.07^{\circ}N$, $125.10^{\circ}E$, 36 m above sea level) during June 2003 and May 2005. Over the 2-year period, the mean ozone concentration was $49.5{\pm}15.5\;ppbv$. Ozone concentrations show great variability with a monthly mean up to 68.2 ppbv in May 2005 and seasonal variations with being highest in spring and fall, and lowest in summer. However, the amplitude of diurnal variation was less than ${\sim}4\;ppbv$ with a maximum at $3{\sim}4\;p.m.$ and minimum at $7{\sim}8\;a.m.$ HYSPLIT backward air trajectory indicated that the air masses with higher ozone came from the north or northwest and those with lower ozone arrived mainly via southerly or southeasterly. Ozone distributions at Ieodo Ocean Research Station were observed to be significantly impacted by long-range transport and regional scale air circulation.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제28권6호
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• pp.319-331
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• 2016

HF-Radar관측자료의 시간평균 간격에 따른 신호특성을 살펴보고, 국립해양조사원에서 운영하고 있는 HF-Radar관측소별로 수집률과 공분산을 분석하여 자료질이 높은 대표정점을 선점(選點)하였다. HF-Radar관측의 시간평균 간격이 짧아질수록, 취득률은 낮아지나 고주파 신호특성을 관측할 수 있었다. 그러나 조류예측에서는 현행 60분 간격의 평균자료와 20분 간격의 자료에서 취득되는 조류의 차이는 거의 없었다. 수집률 기준을 높이고 공분산을 고려한 자료는 기존에 수집률 50%만을 기준으로 한 정점에 비해 관측품질이 높아졌다.

• Journal of Ship and Ocean Technology
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• 제12권3호
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• pp.36-54
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• 2008

A jet stream applied tangential to a curved surface in fluid increases lift force by strengthening circulation around the surface and this phenomenon is known as the Coanda effect. Many experimental and numerical studies have been performed on the Coanda effect and the results found to be useful in various fields of aerodynamics. Recently, preliminary studies on Coanda control surface are in progress to look for practical application in marine hydrodynamics since various control surfaces are used to control behaviors of ships and offshore structures. In the present study, the performance of a Coanda control surface with different geometries of the jet injection nozzle was surveyed to assess applicability to ship rudders. A numerical simulation was carried out to study flow characteristics around a section of a horn type rudder subjected to a tangential jet stream. The RANS equations, discretized by a cell-centered finite volume method were used for this computation after verification by comparing to the experimental data available. Special attentions have been given to the sensitivity of the lift performance of a Coanda rudder to the location of the slit (outlet) and intake of the gap between the horn and rudder surface at the various angles of attack. It is found that the location of the water intake is important in enhancing the lift because the gap functions as a conduit of nozzle generating a jet sheet on the rudder surface.

• 대한지리학회지
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• 제38권5호
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• pp.659-666
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• 2003

본 연구는 한국에 있어서 춘계 강수 분포의 변동성과 소우년과 다우년의 500hPa면의 대기 순환 특성을 비교 분석한 연구이다. 한국의 춘계 강수량 변동률의 분포는 월별로 상이하다. 3월은 한국의 서안 지역은 높고 남동안은 낮아서 서고 동저, 4월은 북고 남저, 5월은 동고 서저 경향을 나타낸다. 500hPa면의 고도편차 분포에서 3월의 소우년은 한반도 주변과 북태평양 서안에 음의 편차역을 형성하고 시베리아를 중심한 동아시아 내륙이 양의 편차를 나타내어 서고 동저형을 이루고 있다. 따라서 한반도와 그 주변은 대상풍의 동서성분 풍속은 양의 편차역에 속하여 동서류가 강할 때 소우현상이 나타난다. 다우년은 소우년과는 대조적으로 한반도는 알류샨열도 주변 및 북태평양 서안에 중심을 둔 양의 편차역에 속하고, 티베트고원 및 시베리아를 중심한 동아시아 내륙지역은 음의 편차역에 속하여 동고 서저형을 나타내며, 이 때 동서류는 약하다. 4ㆍ5월의 소우년은 북태평양의 중앙부에서 동아시아 동안에 연결된 대상의 음의 편차역에 속하며 양의 편차역은 알류샨열도에서 티베트고원에 이르는 동아시아 중부에 분포하여 북고 남저 유형을 나타내고 다우년은 소우년과 반대로 남고북저 유형을 나타내고 있다. 한반도에서의 춘계 소우년과 다우년의 출현시 대기 순환이 대조적일 뿐만 아니라 조춘과 만춘의 대기순환이 상이함을 확인하였다.