• 대한원격탐사학회지
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• 제37권5_2호
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• pp.1307-1315
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• 2021

매년 여름철 양자강에서 유출되는 저염분수는 동중국해 뿐만 아니라 제주도 주변 해역의 염분 변화에 큰 영향을 미치며 때때로 그 영향은 한반도 연안에 국한되지 않고 대한해협을 통과하여 동해 외해 까지 확장되기도 한다. 한반도 주변으로 확장된 양자강 유출수는 해양 물리 및 생태학적으로 많은 영향을 끼치며 어업 및 양식업에 큰 피해를 유발하기도 한다. 그러나 현장조사의 한계점 때문에 동중국해에서 확산되는 저염분수를 지속적으로 관측하기에는 현실적으로 어려움이 있다. 이러한 이유로 양자강 유출수의 확산을 실시간으로 모니터링하기 위해 인공위성을 활용한 표층 염분 산출 연구가 많이 진행되어 왔다. 본 연구에서는 시간 및 공간 해상도가 상대적으로 좋은 GOCI(Geostationary Ocean Color Imager)를 활용한 동중국해 표층 염분 산출 알고리즘을 개발하였다. 알고리즘 개발을 위해 기계학습 기법 중 하나인 MPNN(Multilayer Perceptron Neural Network)을 이용하였으며, 출력층에는 SMAP(Soil Moisture Active Passive) 위성의 표층 염분 자료를 활용하였다. 이전 연구에서 2016년 자료를 이용한 표층 염분 산출 알고리즘이 개발되었으나 본 연구에서는 연구 기간을 2015년 부터 2020년까지로 확장하여 알고리즘 성능을 개선하였다. 2011년부터 2019년까지 동중국해에서 관측된 국립수산과학원의 정선조사자료를 이용하여 알고리즘 성능을 검증한 결과로 R²는 0.61과 RMSE는 1.08 psu로 나타났다. 본 연구는 GOCI를 이용한 동중국해 표층 염분 모니터링 알고리즘 개발을 위해 수행되었으며, 향후 GOCI-II의 표층 염분 산출 알고리즘 개발에 많은 기여를 할 것으로 기대된다.

• 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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• 대한원격탐사학회 2007년도 Proceedings of ISRS 2007
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• pp.159-161
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• 2007

Geostationary Ocean Color Imager (GOCI), the world-first ocean remote sensing instrument on geostationary Communication, Ocean, Meteorological Satellite (COMS), will be able to take a picture of a large region several times a day (almost with every one hour interval). We, KORDI, are in charge for developing the GOCI data processing system (GDPS) which is the basic software for processing the data from GOCI. The GDPS will be based on windows operating system to produce the GOCI level 2 data products (useful for oceanographic environmental analysis) automatically in real-time mode. Also, the GDPS will be a user-interactive program by well-organized graphical user interfaces for data processing and visualization. Its products will be the chlorophyll concentration, amount of total suspended sediments (TSS), colored dissolved organic matters (CDOM) and red tide from water leaving radiance or remote sensing reflectance. In addition, the GDPS will be able to produce daily products such as water current vector, primary productivity, water quality categorization, vegetation index, using individual observation data composed from several subscenes provided by GOCI for each slit within the target area. The resulting GOCI level 2 data will be disseminated through LRIT using satellite dissemination system and through online request and download systems. This software is carefully designed and implemented, and will be tested by sub-contractual company until the end of this year. It will need to be updated in effect with respect to new/improved algorithms and the calibration/validation activities.

• 한국해양공학회지
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• 제35권4호
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• pp.273-286
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• 2021

In recent years, as human casualties and property damage caused by hazardous waves have increased in the East Sea, precise wave prediction skills have become necessary. In this study, the Simulating WAves Nearshore (SWAN) third-generation numerical wave model was calibrated and optimized to enhance the accuracy of winter storm wave prediction in the East Sea. We used Source Term 6 (ST6) and physical observations from a large-scale experiment conducted in Australia and compared its results to Komen's formula, a default in SWAN. As input wind data, we used Korean Meteorological Agency's (KMA's) operational meteorological model called Regional Data Assimilation and Prediction System (RDAPS), the European Centre for Medium Range Weather Forecasts' newest 5th generation re-analysis data (ERA5), and Japanese Meteorological Agency's (JMA's) meso-scale forecasting data. We analyzed the accuracy of each model's results by comparing them to observation data. For quantitative analysis and assessment, the observed wave data for 6 locations from KMA and Korea Hydrographic and Oceanographic Agency (KHOA) were used, and statistical analysis was conducted to assess model accuracy. As a result, ST6 models had a smaller root mean square error and higher correlation coefficient than the default model in significant wave height prediction. However, for peak wave period simulation, the results were incoherent among each model and location. In simulations with different wind data, the simulation using ERA5 for input wind datashowed the most accurate results overall but underestimated the wave height in predicting high wave events compared to the simulation using RDAPS and JMA meso-scale model. In addition, it showed that the spatial resolution of wind plays a more significant role in predicting high wave events. Nevertheless, the numerical model optimized in this study highlighted some limitations in predicting high waves that rise rapidly in time caused by meteorological events. This suggests that further research is necessary to enhance the accuracy of wave prediction in various climate conditions, such as extreme weather.

• 대한원격탐사학회지
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• 제35권5_1호
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• pp.693-703
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• 2019

해안지형의 자료는 장기간 해안선의 공간적 및 시간적 변화를 해석하는데 중요한 자료이다. 특히 누적된 자료를 분석하여 해빈지역의 해안침식 또는 퇴적의 추이를 이해하는 것은 향후 연안지역 관리의 측면에서 필수적이다. 본 논문에서는 경기도 안산시에 위치하고 있는 방아머리 해빈을 대상으로 2009년, 2018년, 2019년에 각각 취득된 디지탈 항공영상, 지상 레이져스캐닝 자료 그리고 드론촬영 영상과 국립해양조사원의 조위관측 자료를 이용하여 약 10년 동안의 해안선 변화를 정량적으로 분석하였다. 본 연구의 처리 과정에서는 사진측량학적 기법을 적용하여 2009년의 스테레오 영상으로부터 4.40 m인 해안선을 입체도화 방식으로 추출하였다. 2018년도에는 레이져스캐너로부터 취득한 원자료를 이용하여 수치표고모형을 생성하고 해당되는 해안선을 반자동으로 추출하였다. 2019년도에는 드론영상으로부터 수치표고모형을 생성하여 해안선을 추출하였고 3개년도의 해안선을 이용하여 해안선의 변화율을 산정하였고 정성적으로 분석하였다.

• Ocean and Polar Research
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• 제42권2호
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• pp.115-131
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• 2020

The effective range of surface current data observed by high-frequency radar (HFR) operated in the northern coastal area of Jeju Island by Korea Institute of Ocean Science and Technology was estimated and the distribution and variability of the M₂ tidal current of the Jeju Strait was analyzed. To evaluate the HFR data, the M₂ tidal current corrected from 25 hours current data observed by the Korea Hydrographic and Oceanographic Agency (KHOA) was compared with the M₂ tidal current in the Jeju Strait analyzed from the surface currents of HFR. The reliability of HFR data was confirmed by analyzing the characteristics of the tide components of these two data sets, and the effective range of HFR data was estimated through temporal and spatial analysis. The observation periods of HFR used in the analysis were from 2012 to 2014, and it was confirmed that there is a difference in the effective range of HFR data according to the observation time. During the analysis periods, the difference between the M₂ current ellipses from the data of KHOA and the HFR was greater in the eastern than in the western part of the Jeju Strait, and represented a high reliability in the western and central parts of the Jeju Strait. The tidal current of the Jeju Strait analyzed using the HFR data revealed a seasonal variability a relatively weak in summer and a strong in winter, about a 17% fluctuations between the summer and winter based on the length of the semi-major axis of tidal ellipse. Appraisals and results of regarding the characteristics and seasonal variability of the M₂ tidal current in the Jeju Strait using HFR data have not been previously reported, so the results of this study are considered meaningful.

• 해양환경안전학회지
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• 제9권2호
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• pp.59-64
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• 2003

국립수산과학원에서 장기간 관측한 정선해양관측자료와 연안정지관측자료를 이용하여 한국주변해역의 수온과 염분의 장기변화경향과 수층별 상관성을 보고자 하였다. 장기변화의 분석결과 한국연안수온은 하계냉수역이 발생하는 한국남서연안을 제외하고 상승하는 것으로 나타났다. 근해수온은 동해의 경우 표층은 상승하는 경향을 보인 반면 50m 와 l00m 수층은 하강하는 경향을 보였다. 남해의 경우 전 수층에서 상승하는 것으로 나타났으며, 서해의 경우 표층에서는 상승하나 50m 수층은 하강하는 것으로 나타났다. 근해염분은 동해의 경우 표층에서 하강하는 경향을 보인 반면, 50m 수층에서는 상승하는 경향을 보였으며, 100ml 수층 하강정도가 미미하게 나타났다. 남해의 경우 표층에서는 하강하는 경향을 보였으며, 50m 와 l00m 수층에서는 상승하는 경향을 보였다. 서해의 경우 표층과 50m 수층 모두 하강하는 경향을 보였다. 수층별 상관성을 보면 수온의 경우 동해와 남해에서 50m 수층과 100m 수층이 높은 상관도를 보였으나 서해의 경우 표층과 50m 수층 사이에는 상관성이 없는 것으로 나타났다. 염분의 경우 동해에서는 표층과 50m 수층이, 남해에서는 50m 와 l00m 수층이, 서해에서는 표층과 50m 수층이 높은 상관도를 보였다.

• 해양환경안전학회지
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• 제21권5호
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• pp.591-598
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• 2015

본 연구에서는 태풍 나크리에 의한 해운대 해수욕장의 쇄파대 수리특성을 SWASH 모형을 이용하여 분석하였다. 국립해양조사원에서 제공하는 파랑관측자료를 바탕으로 태풍 나크리 내습 시의 대표파를 선정하였다. 수치모형에서 입사파는 JONSWAP Spectrum에 의한 불규칙파로 선정하였다. SWASH 모형에 의해 산정된 해빈류 패턴은 현지관측자료와 비교하였으며 수치모형에서 산정된 최대소상고는 비디오 모니터링 자료 및 경험식과 비교하였다. 최대소상고의 위치는 비디오 모니터링 자료에 나타난 파흔을 이용하여 유추하였으며 태풍 NAKRI(1412) 내습 시 S 계열의 파랑이 지배적으로 작용하였으며 동백섬측에서 미포측으로 연안류가, 해운대 해수욕장 중앙부근에서 이안류가 발생하였다. SWASH 모형을 이용하여 산정한 최대소상고(1.15 m)는 비디오 모니터링 자료(1.26 m)와 유사한 경향성을 나타냈으며 Stockdon et al.에 의해 제시된 경험식(1.33m)과 비교적 유사하게 나타났다.

• Fisheries and Aquatic Sciences
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• 제3권2호
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• pp.97-110
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• 2000

To investigate characteristics of water masses and current structures around Noto Peninsula located in south-east coastal region of the East Sea, observation results of CREAMS (Circulations Research of the East Asian Marginal Seas) cruise and data report of oceanographic observation (Japan Meteorological Agency) in June, 1995 and 1996 were used. Water mass showing characteristics of Tsushima Warm Current (TWC) exists over the continental shelf. The depth is shallower than 200m and its width and thickness are 190km and 200m, respectively. Minimum level of dissolved oxygen occurred at the layers of maximum salinity. In the current structure, a noteworthy phenomenon is that the positions of the high-salinity water (more than 34.6 psu) match well with the distributions of the southwestward flow. In June of 1995 and June of 1996, a southwestward flow were separated into two parts along line C and line G. Current directions derived from the temperature and salinity match well with the distributions of the geostrophic currents in the vertical sections. The isothermal lines and the isohaline, which exist horizontally along the coastal area of the Japan, change abruptly at the frontal area of the Noto Peninsula, then turn toward the center of the East Sea. The dynamic depth anomalies centering around the region far northwest of the Noto Peninsula were relatively high, compared to those of other regions. The isopycnic surface (sigma-t, 25.8) existed near the surface in the central part of the East Sea, but, at the depth of 100m, the isopycnic surface was found in the coastal waters.

• 한국해양학회지:바다
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• 제23권1호
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• pp.1-19
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• 2018

이어도 해양과학기지 유의파고 자료와 인공위성(GFO, Jason-1, Envisat, Jason-2, Cryosat-2, SARAL) 고도계 유의파고 자료를 비교하기 위하여 2004년 12월부터 2016년 5월까지 약 12년 동안의 위성-이어도 관측 유의파고 사이의 일치점 데이터베이스를 생산하였다. 위성 유의파고는 이어도 해양과학기지 유의파고에 대하여 약 0.34 m의 평균 제곱근 오차와 0.17 m의 양의 편차를 나타내었다. 위성과 이어도 관측 유의파고 차는 특이한 계절변동이나 경년변동을 보이지 않고 위성이 중복 관측하는 기간에 대해서 유사한 변동 특성을 보여 위성 자료의 일관성을 확인할 수 있었다. 위성-이어도 유의파고 차이에 대한 바람장의 영향을 조사한 결과 모든 위성에 대해 평균적으로 0.17 m 정도의 양의 편차가 나타났다. 지형 및 해양과학기지 구조물의 영향을 파악하기 위하여 파향에 대한 파고 오차의 특이성을 분석하였으나 통계적으로 유의미한 특성이 나타나지 않았다. 위성-이어도 일치점의 거리에 따른 영향을 조사하기 위하여 위성-이어도 간의 거리에 대한 함수로 오차의 특성을 분석한 결과 평균은 거리와 무관하게 0.14 m로 거의 일정하게 유지되는 반면에 오차의 최댓값과 최솟값 사이의 진폭은 이어도로부터 멀어질수록 선형적으로 증가하는 특성이 발견되었다. 반면에 동해 해양기상위성부이를 활용한 위성 유의파고 자료의 정확도 평가 결과, 위성-실측 자료 사이의 평균 제곱근 오차는 0.27 m로 상대적으로 작은 오차가 발생하였으며, 이어도 파고 자료와 같이 특이한 오차 특성은 발견되지 않았다. 이어도 파고 관측 기기의 상이성을 고려하여 이 연구에서는 위성 유의파고 자료를 기반으로 이어도 유의파고 자료를 보정하는 식을 제안하였다. 또한 이어도 해양과학기지가 국제적인 해양관측 기지로 격상되기 위해서는 자료의 신뢰도 확보가 우선되어야 함을 강조하고 방법과 전략을 제시하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제33권6호
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• pp.2329-2341
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• 2013

본 연구에서는 속초 인근에 설치된 파향 파고계로 관측되는 파랑 자료를 이용하여 동해안 주요지역에 너울성 고파를 예측할 수 있는 알고리즘을 개발하였다. SWAN 모형을 이용하여 연안의 파랑 관측 자료로부터 고파 발생지로 추정되는 외해지점의 파랑 제원을 추정하였다. 그리고, 추정된 파랑 제원을 경계조건으로 하여 파향선 추적법을 사용하여 동해안 주요 지점의 너울성 고파를 예측하였다. 관측지점에서 SWAN 모형과 파향선 추적법에서 예측되는 파랑 제원을 가상의 설정값 또는 관측값과 비교하여 예측알고리즘의 정확성을 검증하였다. 동해안 실시간 파랑관측시스템과 본 연구결과를 활용하면 동해안 너울성 고파의 예측을 향상시킬 수 있다.