• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제35권6호
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• pp.109-120
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• 2023

광해역의 표층 해수유동을 준 실시간으로 측정하는 장비인 해양 고주파 레이다(High Frequency Radar, HFR)는 특정 전파대역(HF)의 주파수를 해수면으로 발사하고 후방으로 산란된 전파를 분석하여 표층 유속 벡터를 측정한다(Crombie, 1955; Barrick, 1972). 본 연구에서 사용되는 Codar사의 Seasonde HF radar의 경우, 무지향성 안테나에서 송·수신한 전파의 브래그 피크(Bragg peak)의 강도와 다중신호분류(Mutiple Signal Classification, MUSIC) 알고리즘을 통하여 방사형 해류(Radial Vector)의 속도와 위치를 결정하게 된다. 이때 생산된 해류는 관측 전파 수신 환경의 특성이 고려되지 않은 이상적인 전파환경(Ideal Pattern)이 적용된 자료로써 이를 보정하기 위하여 안테나 패턴 측정(Antenna Pattern Measurement, APM)을 시행하여 보정된 방사해류장(Measured Radial Vector)을 계산하게 된다. APM의 관측원리는 안테나로부터 수신되는 각 위치별 신호 강도값을 측정하여 해류의 위치 및 위상 정보를 수정하는 것으로 일반적으로 선박에 안테나를 설치하여 실험을 진행한다. 하지만 선박을 활용할 시, 기상조건과 해양 상황 등 다양한 환경에 의해 최적의 APM 결과를 산출하기까지 많은 제약이 따른다. 따라서 APM 실험에 대하여 해상 상황에 대한 의존도를 낮추고 경제적인 효율성을 높이기 위하여 무인항공기인 드론을 이용한 APM 활용 가능성을 검토하였다. 본 연구에서는 전남 완도군 당사리 당사도등대에 설치된 고주파레이다를 활용하여 선박을 활용한 APM 실험과 드론을 활용한 APM 실험을 진행하였으며 선박과 드론으로 관측된 결과가 적용된 방사형 해류와 계류된 고정부이를 활용하여 그 결과를 비교 분석하였다.

• 한국수산과학회지
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• 제35권1호
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• pp.77-85
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• 2002

한국 남해의 대마난류 변동에 따른 멸치 초기 생활기 분포와 해황과의 관계를 7월과 8월 (하계) 한국 남해 연안 및 대마난류 횡단 관측을 통해 조사하였다. 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1) 7월 말$\~$8월 초 한국 남해의 표층은 수온 $20\~23^{\circ}C$ 이하, 염분 33.0 이상의 남해 연안수와 수온 $21\~25^{\circ}$, 염분 32.0$\~$32.5의 중간수 (대마난류계수) 그리고 수온 $26^{\circ}$ 이상, 염분 31.5 이하의 대마난류수가 분포하였다. 해역별로 연안수는 거문도와 소리도 주변,욕지도$\~$거제도 남서연안에 분포하고 대마난류수는 제주도 북동 일부해역과 외해역에 분포했다. 대마난류계수는 연안수와 대마난류수사이에 존재하고 거문도$\~$소리도, 소리도$\~$욕지도에서 warm streamer 형태로 연안 유입되었다. 수온, 염분의 수평경도가 큰 해역은 청산도$\~$거문도, 거제도 남서해역 주변이었다. 2) 위성자료에 나타난 표면 수온 수평경도가 가장 큰 해역은 청산도와 거제도 남서 해역 주변이었다. 표면 수온의 일 변화에서 거문도$\~$소리도, 소리도$\~$욕지도 해역에서 난수 유입이 일어났다. 표층류는 고흥반도 남쪽$\~$소리도가 북서 방향, 소리도$\~$욕지도는 북동-북서 방향으로 수송되어 수온, 염분 분포에 나타난 표층 warm streamer의 연안 유입 형태와 일치하였다. 연안수나 외해의 대마난류수는 북동$\~$동으로 수송되었다 (Fig. 13) .3) 클로로필 (기초생산력)은 연안수역이 2.0$\mu$g/h 이상으로 높고 외해는 0.5$\mu$g/h 이하로 낮았다. 클로로필 농도 분포는 수온, 염분 분포와 거의 유사하였다. 농도가 가장 큰 해역은 수온, 염분의 수평경도가 가장 큰 거제도 남서해역으로 8.0$\mu$g/h이었다. 4) 멸치 난과 자 $\cdot$ 치어는 연안수와 대마난류계수간 전선이 형성되는 거문도와 욕지도, 거제도 남서해역 주변에 많이 분포하였다. 이들 해역은 하계 기초 생산력이 타 해역에 비해 크고 남쪽에서 반 시계 방향으로 연안을 향해 유입하는 warm streamer가 존재하는 해역이었다.

• 해양환경안전학회지
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• 제30권1호
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• pp.13-19
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• 2024

한국 남해 동부 해역인 통영해역에 설치된 연안 수온 분석 결과, 태풍이 남해안에 상륙하기 전에 수온이 급격하게 상승한 것으로 나타났다. 수온 상승은 표층(5m)은 물론 저층(15m)까지 같이 발생하였다. NOAA 위성에서 관측한 표면수온자료 분석 결과, 태풍이 상륙하기 전 한국 남해 동부 해역의 동쪽 해역에 30℃의 수온을 가지는 해수가 존재하였다. 한국 남동해역은 대마난류에 의해 서쪽에서 동쪽으로 해류가 우세한 지역이나 위성 자료 분석 결과, 30℃의 해수는 동쪽에서 서쪽으로 이동한 것으로 나타나 태풍 상륙 전에 태풍에 의한 에크만 수송의 영향을 받은 것으로 나타났다. 또한 남해 동부 해역은 한국 동해 해역과 달리 수심이 깊지 않기 때문에 바람에 의한 연직 혼합으로 인해 전 수층의 수온이 일정하게 나타날 수 있다. 수층별 수온 상승이 같은 날에 발생하였기 때문에 저층 수온 상승은 연직 혼합에 의한 결과라 볼 수 있다. 따라서 한국 남동해역은 태풍의 접근 방향과 고수온의 형성 위치에 따라 에크만 수송에 의해 수온이 급상승할 수 있는 해역임을 알 수 있다.

• 한국음향학회지
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• 제43권1호
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• pp.1-8
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• 2024

수동형 소나의 성능을 측정하기 위해 주어진 환경과 시스템 변수 하에서 보통 최대 탐지거리를 고려한다. 음파가 해표면 또는 해저면과 필연적으로 접촉하는 천해에서는 표적탐지가 최대 탐지거리까지 유지되는 게 일반적이다. 그러나 심해에서는 음파가 해표면 또는 해저면과 접촉하지 않을 수도 있으며, 이 경우 음파가 도달하지 않는 음영구역이 존재할 수도 있다. 이 경우 최대 탐지거리만으로 각 소나의 탐지성능을 완전하게 기술하기 어려울 수 있다. 보다 완전한 탐지성능 기술을 위해 '탐지견고성(Robustness Of Detection, ROD)' 개념을 도입하고자 한다. 동해 연안에서 수괴의 공간적 분포와 최대 탐지거리 및 탐지견고성은 밀접한 관계가 있으며, 최대 탐지거리와 탐지견고성은 서로 반대의 공간적 변동을 보인다. 경험직교함수(Empirical Orthogonal Function, EOF)를 도입하여 수온의 시공간적 분포를 분석한 결과 첫 번째 모드는 전형적인 계절 변화를 보이고, 두 번째 모드는 혼합층 등의 세기 변화를 반영하는 것으로 추정된다. 이 두 모드가 전체 변화의 약 92 %를 설명한다. 수심 5 m와 100 m 표적을 가정하여 수동형 소나의 최대 탐지거리와 두 모드의 계절 변화의 상관관계를 분석하면 첫 두 모드와 높은 음의 상관계수(약 -0.9)를 보인다. 수온의 계절적 변화는 표층 ~ 수심 200 m에서 발생하며, 이에 따라 수심 100 m에 표적이 존재한다고 가정하여 수동소나를 수심 100 m 이상에서 운용할 경우 계절변화가 미미한 탐지성능을 기대할 수 있다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제9권3호
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• pp.111-118
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• 2004

한국 동해시에서 약 10 km떨어진 수심 130 m해역에 실시간 동해 해양관측 부이를 계류하여 기상(기온, 기압, 풍속, 순간최대풍속, 풍향, 상대습도) 및 해양(파랑, 해수물성, 전층해류) 자료를 실시간으로 수집하였다. 2003년 9월 13일 03:00에 태풍 매미의 눈이 한국 울진시 부근을 통과할 때, 순간최대풍속은 25 m/s(10분 평균풍속은 최대 20 m/s) 그리고 최저기압은 980 hPa로 기록되었다. 파고는 이로부터 한 시간 뒤인 04:00에 최대가 되었으며 유의파고는 4 m 그리고 최대파고는 9 m에 이르렀다. 표층부근에서 측정된 유속은 태풍의 눈이 통과한 뒤 점차 증가하여 약10시간 뒤인 13:00에는 약 100 cm/s에 달하였고 그 방향은 남남동이었다. 강한 남남동향류를 동반한 표층혼합층은 고온저염의 특성을 유지하였으며, 그 두께는 같은 10시간동안 20 m에서 40 m로 서서히 증가하였다. 일정경사면의 해저지형을 가지는 해양에서 해안선방향의 순간 바람에 대한 이층유체의 반응을 알아보기 위해 Csanady(1984)가 제안한 간단한 해석모형을 적용하였다. 그 결과 실시간 해양관측부이의 계류 위치(x=8.15 km)에서 태풍의 눈 통과 후 10시간동안 전개된 해안선 방향과 이에 수직한 방향의 유속구조와 상하층의 경계에 대한 적절한 추정치를 얻을 수 있었고, 태풍 매미 통과 후 동해시 연안해양의 특징적인 반응을 부분적으로 설명할 수 있었다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제15권11호
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• pp.2292-2300
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• 2011

해양환경정보를 필요로 하는 어떠한 분야보다도 정확하고 신속한 의사결정이 요구되는 해군작전분야에서는 실시간으로 정확한 해양환경정보를 제공받을 수 있는 효과적인 자료 수집 수단이 필요하다. 현재 국내에서 시험운영중인 단파 레이더는 연안으로부터 약 10-220km의 해역에 대해 약 0.3-12km의 해상도를 가지며 실시간으로 표층해수의 흐름과 파랑을 관측할 수 있다. 단파 레이더를 이용한 표층해수 관측망이 구축되면 다양한 일반 해양 활동과 군사 해양 활동을 지원할 수 있다. 장차, 우리나라 전 연안에 설치되는 단파 레이더를 활용하여 해군작전 임무 수행 능력을 향상시킬 수 있는 방안을 제시한다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2011년도 추계학술대회
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• pp.341-348
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• 2011

해양환경정보를 필요로 하는 어떠한 분야보다도 정확하고 신속한 의사결정이 요구되는 해군작전분야에서는 실시간으로 정확한 해양환경정보를 제공받을 수 있는 효과적인 자료 수집 수단이 필요하다. 현재 국내에서 시험운영중인 단파 레이더는 연안으로부터 약 10-220km의 해역에 대해 약 0.3-12km의 해상도를 가지며 실시간으로 표층해수의 해류와 파랑을 관측할 수 있다. 단파 레이더를 이용한 표층해수 관측망이 구축되면 다양한 일반 해양 활동과 군사 해양 활동을 지원할 수 있다. 장차, 우리나라 전 연안에 설치되는 단파 레이더를 활용하여 해군작전 임무 수행능력을 향상시킬 수 있는 방안을 제시한다.

• 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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• 대한원격탐사학회 2003년도 Proceedings of ACRS 2003 ISRS
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• pp.1124-1126
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• 2003

The processes of regional scales in the East Korean coastal waters were investigated by analysis of the Synthetic Aperture Radar (SAR) images taken by the European Research Satellites ERS-1, ERS-2 and Envisat. More than 500 quick look frames taken in 1991-2003 were examined to detect the frames with clearly surface expressions of oceanic phenomena. 26 ERS-1/2 SAR and 11 Envisat wide swath Advanced SAR (ASAR) frames were selected and obtained from the European Space Agency in a form of the precision high-resolution images. The following oceanic phenomena and processes were evident in the radar imagery through the Korean costal waters: fronts, currents, eddies, internal waves, island and ship wakes, oil pollution, etc. They manifested themselves in the field of sea surface roughness, their scale ranged from several tens meters to about 100 km. The most common morphology of these phenomena was a series of contrast dark or light curvilinear lines and bands. The joint analysis of the discussed SAR images with other satellite and in situ data supported and enhanced our interpretation of SAR signatures.

• 대한원격탐사학회지
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• 제23권1호
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• pp.65-69
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• 2007

The processes of regional scales in the East Korean coastal waters were investigated by analysis of the Synthetic Aperture Radar (SAR) images taken by the European Research Satellites ERS-1, ERS-2 and Envisat. More than 500 quick look frames taken in 1991-2003 were examined to detect the frames with clearly surface expressions of oceanic phenomena. 26 ERS-1/2 SAR and 11 Envisat wide swath Advanced SAR (ASAR) frames were selected and obtained from the European Space Agency in a form of the precision high-resolution images. The following oceanic phenomena and processes were evident in the radar imagery through the Korean costal waters: fronts, currents, eddies, internal waves, island and ship wakes, oil pollution, etc. They manifested themselves in the field of sea surface roughness, their scale ranged from several tens meters to about 100 km. The most common morphology of these phenomena was a series of contrast dark or light curvilinear lines and bands. The joint analysis of the discussed SAR images with other satellite and in situ data supported and enhanced our interpretation of SAR signatures.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제21권1호
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• pp.79-90
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• 2009

본 논문에서는 심해부터 천해에 까지 적용가능한 동적결합형 태풍 해일-조석-파랑 수치모델을 태풍 매미에 적용하여 모델의 안정성과 정확성을 검증하였다. 동적결합형 모델은 해수유동 모델인 POM을 수정한 모듈과 심해 풍파모델인 WAM을 심해부터 천해까지 적용가능하도록 수정한 모듈로 구성되어 있다. 수정 POM 모듈에서 조위, 조류 와 해일을 계산하며, 수정 WAM 모듈에서 풍파를 계산하여 상호 계산된 결과를 주고 받도록 결합된 동적결합형 모델이다. 수정 WAM 모듈에서는 잉여응력과 바람에 의한 마찰응력, 해수면 조도계수 등의 계산결과가 POM으로 제공되며 수정 POM 모듈에서는 유속, 조위면 등의 정보가 WAM으로 제공된다. 개발된 수치모델을 태풍 매미에 적용하여 계산된 결과를 관측된 파랑 및 조위자료와 비교하여 정확성을 검증하였다.