• Smart Structures and Systems
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• 제26권3호
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• pp.291-309
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• 2020

To study oceanic and meteorological problems related to climate change, Korea has been operating several ocean research stations (ORSs). In 2011, the Gageocho ORS was attacked by Typhoon Muifa, and its structural members and several observation devices were severely damaged. After this event, the Gageocho ORS was rehabilitated with 5 m height to account for 100-yr extreme wave height, and the vibration measurement system was equipped to monitor the structural vibrational characteristics including natural frequencies and modal damping ratios. In this study, a mass reallocation method is presented for structural model updating of the Gageocho ORS based on the experimentally identified natural frequencies. A preliminary finite element (FE) model was constructed based on design drawings, and several of the candidate baseline FE models were manually built, taking into account the different structural conditions such as corroded thickness. Among these candidate baseline FE models, the most reasonable baseline FE model was selected by comparing the differences between the identified and calculated natural frequencies; the most suitable baseline FE model was updated based on the identified modal properties, and by using the pattern search method, which is one of direct search optimization methods. The mass reallocation method is newly proposed as a means to determine the equivalent mass quantities along the height and in a floor. It was found that the natural frequencies calculated based on the updated FE model was very close to the identified natural frequencies. In conclusion, it is expected that these results, which were obtained by updating a baseline FE model, can be useful for establishing the reference database for jacket-type offshore structures, and assessing the structural integrity of the Gageocho ORS.

• 한국해양공학회지
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• 제28권3호
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• pp.245-253
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• 2014

This research analyzed the current situation and problems with an environmental impact assessment to provide a rational ocean physics assessment technique for power plant thermal effluent. This research also tried to create an improvement plan for heated effluent diffusion impact assessment by examining the reporting regulations for environmental impact assessment, national and international evaluation guidelines, etc. In the case of evaluating the oceanographic impact of heated effluent discharged from power plants, a pre-investigation is necessary before a full-scale presentence investigation, to accurately predict and minimize power plant construction effects on the surrounding environments. Before this presentence investigation, moreover, an integrated presentence plan, which agrees with the business plan, effect prediction, and post-investigation, needs to be established. A sufficient summit investigation must be made, which considers climate changes, and new and additional power plant construction. For accurate long-term oceanic environmental change prediction, the credibility of effect prediction must be elevated by presenting an evaluation method that is categorized by numerical organization models, verification methods, result presentation, and other things. Furthermore, unproductive conflicts between the people involved in heated effluent evaluation should be reduced by these improvement plans.

• 대한토목학회논문집
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• 제30권3B호
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• pp.295-303
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• 2010

식생의 변화는 강수, 기온, 유출 등의 수문기상변수들의 변화와 상당히 밀접한 연관성을 가지고 있다. 식생의 변화에 대한 분석은 곧 기후변화의 지역적 영향을 이해하는데 큰 도움이 될 것이다. 따라서 본 연구에서는 우리나라 지역에 대해서 NOAA/AVHRR 정규식생지수(NDVI)의 시공간변화도를 분석하였다. Mann-Kendall 검정을 이용한 연평균 정규식생지수의 추세분석결과는 대상기간(1982년~2006년)동안 대부분의 유역에서 통계적 유의성을 가진 선형적인 추세변화는 없는 것으로 나타났으나, 금강유역에서 통계적 신뢰수준 90%의 하향추세가 있었다. 또한 EOF 분석을 이용한 주성분분석결과 북쪽지역으로 갈수록 표고가 높을수록 식생의 변화도가 큰 것으로 나타났다. 이는 지형변화에 상관성이 높은 연평균 정규식생지수의 공간분포와 달리 위경도 변화에 대응하는 분산분포 변화특성에 기인한 것으로 판단된다. 계절별로는 6월~9월까지의 정규식생지수가 높게 나타났으며, 이 기간 중에서 7월경에 다소 감소하는 경향을 보여주었다. 유역별로는 한강유역의 정규식생지수가 가장 높았으며, 제주도가 가장 낮은 것으로 나타났다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제12권2호
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• pp.57-60
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• 2007

우리나라에서 연어(Oncorhynchus keta) 에 대한 관심은 1980년대 양양내수면연구소가 설치된 이후에 크게 증가하였다. 그 이후 연어방류사업이 점차 확대되어 최근에는 한반도의 18 개 하천에서 연어가 방류되고 있다. 하지만 아직 연어에 대한 충분한 연구 투자가 선행되지 않아, 연어에 대한 생태학적 이해는 부족한 편이다. 특히 지구환경은 지난 수십 년 동안 급격히 바뀌었고, 연어 개체군의 생물학적 특성도 변화하는 환경의 영향을 받아왔다. 연어 분포의 남방한계선에 있는 우리나라의 연어는 기후 및 해양의 변화에 민감하게 반응할 것이므로, 향후의 환경 변화를 주시해야 할 필요가 있다. 본 특별호에서는 북태평양에서 연어가 차지하는 수산생태학적 위치를 개괄하였고, 현재 우리나라에서 수행 중인 연어 연구의 결과를 요약하였다. 본 특별호가 우리나라 연어 연구의 방향을 제시하는 계기가 되기를 바란다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제33권2호
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• pp.249-255
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• 2017

남극은 기후변화를 이해하는데 있어 중요한 지역 중 하나이며, 선행연구에 따르면 온난화뿐만 아니라 냉각화도 일어나는 복합적인 지역이다. 그렇기 때문에 남극 에너지 수지의 장기간 변화에 대한 파악이 필요하다. 에너지 수지 요소 중 하나인 순복사는 알베도의 영향을 받으며, 이때 알베도는 negative radiative forcing을 일으키는 요소로 작용한다. 남극의 기후 변화 및 얼음-알베도 피드백에서 두 요소 사이의 관계를 면밀하게 분석하기 위해서는 두 요소 사이의 상관관계를 분석할 필요가 있다. 본 연구에서는 위성 자료를 활용하여 남극에서의 순복사량을 계산하고, 장기간 변화를 분석하였다. 순복사는 연구기간 동안 내륙에서 음의 분포를 보였으며, 해양에서는 양의 분포를 보였다. 순복사의 연간 변화의 경우 해양에서 알베도와 반대되는 변화가 관측되었다. 시계열 패턴은 알베도와 순복사가 서로 대칭되어 나타났으며, 두 요소 사이의 상관관계는 남극 내륙에서 -0.73의 높은 음의 상관관계를 보였으며 해양에서는 -0.32의 음의 상관관계를 보였다.

• 생명과학회지
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• 제32권7호
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• pp.578-587
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• 2022

우리나라는 세계 7위의 온실가스 배출국가로서 국제적으로 배출량 규제가 강화됨에 따라 국가 온실가스 감축 목표를 상향하였고 이로 인해 산업계를 포함한 사회 전반적인 탄소 감축의 노력이 절실한 상황이다. 기후변화 완화 또는 적응 계획의 중요 이행 수단으로 연안과 해양생태계를 자연기반 해법(nature-based solutions, NbS)으로 활용 가능하게 되면서 최근 블루카본(blue carbon) 생태계가 주목받고 있다. 블루카본은 대기 중 이산화탄소가 광합성작용을 통해 맹그로브, 염습지 및 해초류와 같은 연안 생태계나 해조류와 미세조류와 같은 해양생태계에 의해 바이오매스로 흡수된 뒤 퇴적되어 장기간 저장되는 탄소를 의미한다. 현재 기후변화에 관한 정부 간 협의체(IPCC, Intergovernmental Panel on Climate Change)에서 현재 공식적으로 인정하고 있는 블루카본 생태계는 맹그로브, 염습지, 해초지 3가지뿐이다. 하지만, 최근 해조류, 미세조류, 산호초, 비식생 갯벌 등 다양한 새로운 블루카본 흡수원들이 가진 높은 이산화탄소 격리 및 저장 능력에 대해 새로운 연구 결과들이 지속적으로 학계에 보고되고 있어, 이들 신규 블루카본 후보군들의 온실가스 흡수량 산정에 관련된 과학적 입증을 통해 IPCC 국제 인증의 가능성이 점차 높아지고 있다. 본 총설에서 동해안이 보유하고 있는 블루카본 흡수원인 해조류, 해초지 및 비식생 갯벌의 현황과 잠재적 가치에 대해 논하고자 한다. 본 논문을 통해 동해는 해조류 자원을 NbS로 활용하는 것이 가장 효과적인 것으로 확인되었다. 또한, 동해안이 보유한 신규 블루카본 흡수원이 이른 시일 내에 IPCC 국제 인증을 받을 수 있도록 연구개발의 방향성과 활용방안을 제안하고자 한다.

• 한국측량학회지
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• 제40권1호
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• pp.51-66
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• 2022

해수면온도는 지구 시스템에서 가장 중요한 메커니즘의 하나인 대기-해양의 상호작용을 단적으로 나타내며, 기후변화를 이해하는 데 필수적인 해양 기상요소이다. 이에, 공백 없이 시공간해상도가 일정한 격자자료는 해수면온도연구에 있어 그 활용도가 매우 높다. 이 논문에서는 2020년 해양 실측자료 137개 지점으로부터 최적화된 베리오그램을 도출하고 이를 이용한 정규크리깅을 통해 우리나라 주변해역의 일평균 해수면온도 격자지도를 산출하고 그 정확도를 평가하였다. 베리오그램 최적화는 가중최소제곱법을 이용하였고, 내삽정확도 검증을 위하여 공간적인 치우침이 없도록 객관적인 샘플링 기준을 적용하여 암맹평가를 수행하였다. 4회에 걸친 암맹평가 결과, 평균제곱근오차 0.995~1.035℃, 상관계수 0.981~0.982의 상당히 높은 정확도를 나타냈다. 계절별로는 여름철의 정확도가 상대적으로 약간 낮게 나타났는데, 이는 태풍의 영향으로 인한 급격한 수온 변동 때문으로 사료된다. 또한 가까운 바다보다 먼 바다에서, 동해, 남해보다 서해에서 상대적으로 정확도가 높게 나타났는데, 이는 가까운 바다에서 종종 반폐쇄해 지형으로 인해 해수의 물리적인 특성에 차이가 발생할 수 있기 때문인 것으로 보인다. 향후에는 계절별, 해역별 특성을 반영하는 SST 추정기법의 개선이 필요할 것이며, 개선된 자료는 우리나라 주변해역의 고품질 SST 합성장을 산출하는 앙상블 멤버로 활용될 수 있을 것으로 기대한다.

• 해양환경안전학회지
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• 제25권7호
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• pp.881-897
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• 2019

국립수산과학원은 과거 해양관측자료 복원사업을 통해 1961년 이전의 정선해양관측 및 연안정지관측 자료를 복원하여 디지털화 하였다. 먼저 한국근해 해양관측(정선해양관측) 자료 중 과거부터 현재까지 정점이 일치하는 21개 정점에 대한 지난 80년-92년간 표층수온의 연변동을 분석한 결과 다소 차이는 있으나 상승 경향을 나타내었으며, 서해와 남해는 기존 연구와 동일하게 연안역보다 근해역에 위치한 정점에서 수온상승 경향이 높게 나타났다. 그러나 동해는 기존 연구와 달리 연안역보다 근해역에 위치한 정점에서 낮은 수온상승 경향을 나타내었다. 다음으로 복원된 연안정지관측 자료 중 각 동·서·남해를 대표할 수 있는 3개 정점에 대한 지난 89년-98년간 표층수온의 연변동을 살펴보면 동해(주문진, 1.63℃), 남해(거문도, 1.16℃). 서해(부도, 0.79℃)로 동해의 상승경향이 가장 뚜렷하였으며, 뚜렷한 주기성은 파악하기 어려우나 대체로 3~6년을 주기로 상승과 하강을 반복함을 알 수 있었다. 특히 1980년대 이후 대부분 정점에서 양의 편차를 나타내었다. 마지막으로 해양-대기 상호작용을 이해하기 위해 연안정지관측정점의 표층수온변화에 따른 기온의 상관성을 분석한 결과 상관계수 값이 남해(거문도)는 0.76, 서해(부도)는 0.34, 동해(주문진)는 0.32로 남해가 가장 높게 나타났다.

• 한국지리정보학회지
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• 제15권4호
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• pp.162-174
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• 2012

공간적으로 3차원의 특성을 지닌 해양에서 수직적인 수온 자료의 특성을 가시화하기 위해서는 각 수심층별 수평 수온분포도와 같은 2차원적 주제도나 3차원적 공간보간을 통한 입체 모델을 사용하게 된다. 이러한 방법은 해양 현상을 시각적으로 이해하는데 유용하지만, 수직적 수온분포의 공간 패턴 분석이나 수직적 수온의 특성과 다른 해양 요인(해양화학, 해양생물, 기후변화 등)과의 관계분석에는 한계가 있다. 따라서 본 연구는 수온 수직구조의 주요 파라미터인 혼합층의 깊이, 최대수온구배, 수온약층의 두께를 추출하는 알고리즘을 이용하여, 수온의 수직구조 특성을 정량화함으로써 제주남부 해역의 수온 수직구조의 공간분포 특성을 밝히고자 한다. 이를 위해 수온 수직구조를 대표하는 세 가지 파라미터에 대한 공간분포지도 제작을 비롯해 공간자기상관 지수(Moran's I)를 계산하였다. 아울러, 세 가지 파라미터에 대한 군집분석을 수행하여 제주 남부해역을 4개 지역으로 그룹핑하고, 각 지역에 대한 수직 수온구조의 특성을 정의하였다.

• 대기
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• 제26권3호
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• pp.357-372
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• 2016

Northeast Asian regions have recently become the main source of anthropogenic and natural aerosols. Measurement of aerosols on the sea in these regions have been rarely conducted since the experimental campaigns such as ACE-ASIA (Asian Pacific Regional Aerosol Characterization Experiment) in 2001. Research vessel observations of aerosol mass and chemical composition were performed on the Yellow and south sea around the Korean peninsula. The ship measurements showed six representative cases such as aerosol event and non-event cases during the study periods. On non-event cases, the anthropogenic chemical and natural soil composition on the Yellow sea were greater than those on the south sea. On aerosol event cases such as haze, haze with dust, and dust, the measured mass concentrations of anthropogenic chemical and element compositions were clearly changed by the events. In particular, methanesulfonate ($MSA^-$, $CH_3SO_3^-$), a main component of natural oceanic aerosol important for sulfur circulation on Earth, was first observed by the vessel in Korea, and its concentration on the Yellow sea was three times that on the south sea during the study period. Sea salt concentration important to chemical composition on the sea is related to wind speed. Coefficients of determination ($R^2$) between wind speed and sea salt concentration were 0.68 in $PM_{10}$ and 0.82 in $PM_{2.5}$. Maximum wave height was not found to be correlated to the sea salt concentration. When sea-salt comes into contact with pollutants, the total sea-salt mass is reduced, i.e., a loss of $Cl^-$ concentration from NaCl, the main chemical composing sea salt, is estimated by reaction with $HNO_3$(gas) and $H_2SO_4$(gas). The $Cl^-$ concentration loss by $SO_4^{2-}$ and $NO_3^-$ more easily increased for $PM_{10}$ compared to $PM_{2.5}$. The results of this study will be applied to verifying a dust-haze forecasting model. In addition, continued vessel measurements of aerosol data will become important to research for climate change studies in the future.