• 대한원격탐사학회지
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• 제38권4호
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• pp.387-394
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• 2022

Coastal upwelling is a significantly imperative process for understanding the interactions between physical and ecological processes and has been investigated incessantly. In this study, we explored the upwelling index, specifically upwelling age (UA). UA enabled us to observe the initiating, sustaining, and decaying upwelling processes. Although the sensitivity of many other geophysical parameters to estimate UA has been investigated, the wind direction has not been evaluated. Thus, we assessed the appropriate wind direction for the UA and obtained efficient upwelling signals from the four coastal stations. Furthermore, we applied the UA and compared it with the satellite sea level anomaly, sea surface temperature, and chlorophyll-a changes to validate how UA depicts their spatial extents. Thus, UA can predict the timing of coastal upwelling events using predicted geophysical parameters.

• 한국해양학회지:바다
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• 제24권1호
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• pp.79-91
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• 2019

동해 남서부 해역의 해양생태계에 큰 영향을 미치는 연안용승의 변화를 파악하기 위해 1948년 1월부터 2018년 9월까지의 NCEP/NCAR 재분석자료를 이용하여 용승지수를 계산하였다. 평균 용승지수는 4월부터 8월까지 용승이 발생하는 양의 값이 보이며 7월에 최대 값이 나타났다. 용승지수의 장기 변화는 6월과 7월에 통계적으로 유의미한 감소추세가 나타났으며, 5, 6, 7월 용승지수의 합도 통계적으로 유의미한 감소 경향을 보였다. 한반도 주변의 대기압 분석을 통하여 용승지수의 변화 추세는 동해남부해역을 기준으로 북서쪽 영역($35-50^{\circ}N$, $114-129^{\circ}E$)의 기압 변화 추세의 영향이라는 것을 밝혔다. 최근 7년간(2012년-2018년)의 용승지수 분석결과 2017년 7월에 용승지수가 표준편차의 3배 이상 높은 것을 발견하였다. 이것은 중국 북동쪽 지방에 평년과 다르게 저기압이 발달하였고 북태평양고기압이 일본과 대만 사이까지 영향을 주어 동해 남부에 큰 기압 차이가 발생했기 때문이었다. 반면에 평년에 비하여 북쪽의 저기압과 남쪽의 고기압의 영향이 적었던 2018년 7월은 용승지수가 음의 값이었다. 동해남부 연안용승지수는 기후변화에 따라 감소하는 경향을 보이고 경년변동이 커서 생태환경에 대한 영향을 파악하기 위해서는 지속적인 모니터링이 필요하다.

• 해양환경안전학회지
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• 제26권1호
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• pp.75-83
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• 2020

본 연구는 51년 장기(1967-2017년) 수온 관측자료와 ONI(Oceanic Niño Index)를 이용하여 El Niño와 La Niña가 한국 동해 연안용승 발생에 미치는 영향을 파악하였다. 수온의 시계열분석 결과 하계 연안용승 발생빈도가 동해남부(울기~감포) 연안에서 가장 높았다. 하계 ONI 가 2.5 이상 급감하는 연변동이 발생한 1987-1988년과 1997-1998년에 동해 전 연안역(부산~고성)의 수온이 4~7 ℃ 급상승하였다. ONI가 1.5 이상으로 El Niño가 강한 1987, 1997년과 ONI가 -0.8 이하로 La Niña가 강한 1988, 1998년 동해 연안역의 수온구조가 서로 다르게 나타났다. El Niño가 강한 시기 연안해역의 이상 수온은 음의 값으로 비교적 차가운 냉수괴가 분포한다. 이는 수온 경계층경사(Baroclinic tilting)가 강해 연안역의 수온 성층 형성 수심이 얕아지기 때문이다. La Niña가 강한 시기는 El Niño가 강한 시기와 반대로 이상 수온은 양의 값으로 수온이 높게 나타났다. 또한 수온의 경계층경사가 El Niño가 강한 시기에 비해 약해 수온 성층이 El Niño가 강한 시기보다 깊은 곳에 형성된다. El Niño가 강한 시기 얕은 수심에 수온성층이 형성되는 현상은 하계 남풍계열의 바람에 의한 연안용승이 발생할 확률을 높일 수 있다. 반대로 La Niña가 강한 시기에는 남풍계열의 바람이 지속적으로 불어도 연안용승이 발생할 확률이 작다. 왜냐하면, 수온성층이 El Niño가 강한 시기에 비해 깊은 수심에서 형성되기 때문이다.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제30권4호
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• pp.231-239
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• 2013

To identify seasonal and latitudinal variations of F2 layer during magnetic storm, we examine the change of daily averages of foF2 observed at Kokubunji and Hobart during high (2000~2002) and low (2006~2008) solar activity intervals. It is found that geomagnetic activity has a different effect on the ionospheric F2-layer electron density variation for different seasons and different latitudes. We, thus, investigate how the change of geomagnetic activity affects the ionospheric F2-layer electron density with season and latitude. For this purpose, two magnetic storms occurred in equinox (31 March 2001) and solstice (20 November 2003) seasons are selected. Then we investigate foF2, which are observed at Kokubunji, Townsville, Brisbane, Canberra and Hobart, Dst index, Ap index, and AE index for the two magnetic storm periods. These observatories have similar geomagnetic longitude, but have different latitude. Furthermore, we investigate the relation between the foF2 and the [O]/[$N_2$] ratio and TEC variations during 19-22 November 2003 magnetic storm period. As a result, we find that the latitudinal variations of [O]/[$N_2$] ratio and TEC are closely related with the latitudinal variation of foF2. Therefore, we conclude that the seasonal and latitudinal variations of foF2 during magnetic storm are caused by the seasonal and latitudinal variations of mean meridional circulation of the thermosphere, particularly upwelling and downwelling of neutral atmosphere during magnetic storm.

• Journal of information and communication convergence engineering
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• 제7권4호
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• pp.580-585
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• 2009

Harmful Algal Blooms (HABs), caused by Cochlodinium polykrikoides that causative fishery mortality, impact on aquaculture and economic loss appear particularly in summer and fall seasons in the Korean seas. It was studied on characteristics of HABs in the South Sea of Korea by using satellite and in-situ data. The in-situ data encompassed oceanic and meteorological data from July to October 2002-2008 and satellite data from July to October 2002-2006. Chlorophyll concentrations were calculated using Seaviewing Wide Field-of-view Sensor images by an Ocean Color (OC4) algorithm, and HABs were estimated using the Red tide index Chlorophyll Algorithm (RCA). The HAB occurrences were dominant when water temperature was $22.6-28^{\circ}C$ in August. The frequency of the individual numbers during 2002-2008, the HABs more than 1000 cells/ml (alert condition), were 73.57 %. In meteorological data from July to September during 2002-2008, the average precipitation, the mean air temperature, the mean wind speed and direction, and the sunshine were 9.31 mm/day, $24.07^{\circ}C$, 2.34 m/s and easterly, and 1-11 h, respectively. Our results suggest that the upwelling is caused by southwesterly wind in summer season and the Tsushima Warm Current which have influenced on the dispersion and moving of HAB (chlorophyll). In addition, the fresh water from Nakdong River, as the source of nutrients, also influences the occurrence of HABs.

• 해양환경안전학회지
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• 제22권6호
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• pp.731-737
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• 2016

경상북도 구룡포 해역에서 하계 냉수 발생 특성과 어류 폐사를 유발하는 냉수대 강도를 파악하고자 2007년 8~11월 멍게양식장에 수온로거를 설치하여 수층별 수온을 측정하였으며, 2015년과 2016년은 국립수산과학원 실시간어장정보시스템의 표층수온 자료를 이용하였다. 동해 남부해역의 냉수대 발생 원리와 부합하게 남~남서풍이 강하게 불 때 용승으로 표층수온이 급격히 하강하였으며(2007년 8월 하순, 9월 20~22일, 2015년 7월 13~15일), 반대로 북~북동풍이 우세할 때 저층수온이 급상승하는(2007년 9월 5~7일, 9월 16~18일) 것으로 나타났다. 그 외에도 7~8월 구룡포 해역에 나타나는 약한 강도의 표층수온의 하강과 상승은 바람 방향과 밀접한 관계가 있는 것으로 나타났다. 구룡포 해역에서 최대풍속이 5 m/s 이상인 남~남서풍이 최소 이틀 이상 유지되면 표층수온이 약 $10^{\circ}C$ 이하로 하강하는 강한 냉수대가 발생하고 이로 인해 어류 폐사가 발생하는 것으로 파악되었다. 이를 바탕으로 포항기상대의 최대풍속과 최대풍속 풍향을 이용하여 냉수발생지수(Cold Water Index)를 정의하고 계산한 결과, $CWI_{2d}$(CWI 2일 평균)가 100 이상일 때 어류 폐사가 주로 발생하였으며, $CWI_{4d}$(CWI 4일 평균)는 7~8월 구룡포 표층수온과 높은 음의 상관성을 나타내었다($R^2=0.5$). 2007년 10월 30 m 수층의 수온 일변화($7{\sim}23^{\circ}C$)는 조석변화와 일치하는 주기와 스펙트럼을 보였으며, 이는 북한한류수 영향인 것으로 파악된다. 이와 같이 조석과 북한한류수로 인한 일변화가 어류 가 두리가 설치된 수심에도 영향을 미친다면 어업 피해로 이어질 수 있으므로 정밀한 조사가 필요할 것으로 생각된다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제15권2호
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• pp.118-125
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• 2012

세계인구는 산업혁명 이후 급격히 증가하여 2012년 현재 약 70억 명이며, 2025년에는 80억 명까지 증가할 것으로 예측되고 있다. 개발도상국에서는 삶의 질이 개선됨에 따라 자원과 에너지의 수요가 전세계적으로 증가하고 있다. 결과적으로, 인류는 지구온난화, 물 부족, 식량부족, 자원 및 에너지 위기 등의 전지구적인 시급한 문제에 직면하고 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위한 이산화탄소 해양격리, 해수담수화, 인공용승, 심해자원(개발), 해양에너지 등의 해양활용기술이 발전되고 있다. 이러한 기술들은 지속가능한 사회시스템보다는 화석연료에 기반한 편리함으로 인하여 발전되었기 때문에 지속가능성 및 공공의 수용 관점에서 이러한 기술들을 평가하는 것이 중요하다. 일본 조선해양공학회의 포괄적 해양압력 평가 및 분류기술 연구위원회는 지속가능성과 공공의 수용 입장에서 해양활용기술을 평가하기 위하여 환경 지속성과 경제적 타당성을 예측하는데 이용되는 지시자로써 트리플 I을 제안한 바 있다. 본 논문에서는 생태발자국과 환경영향평가가 결합된 트리플 I 지수, 트리플 I 지수의 개념과 구조, 트리플 I에서 경제-생태 전환 계수에 대하여 다루고 있다.

• Ocean and Polar Research
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• 제33권1호
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• pp.55-68
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• 2011

The distribution and inter-annual variation of nutrients (N, P, Si) and dissolved/particulate organic carbon were investigated in the equatorial thermocline ridge ($7^{\circ}{\sim}11.5^{\circ}N$, $131.5^{\circ}W$) of the northeast Pacific. From the Oceanic Nino Index and Multivariate ENSO Index provided by NOAA, normal condition was observed in July 2003 and August 2005 on the aspect of global climate/ocean change. However, La Ni$\~{n}$a and El Ni$\~{n}$o episodes occurred in July 2007 and August 2009, respectively. Thermocline ridge in the study area was located at $9^{\circ}N$ in July 2003, $8^{\circ}N$ in August 2005, $10^{\circ}N$ in July 2007, and $10.5^{\circ}N$ in August 2009 under the influence of global climate/ocean change and surface current system (North Equatorial Counter Current and North Equatorial Current) of the northeast Pacific. Maximum depth integrated values (DIV) of nutrients in the upper layer (0~100 m depth range) were shown in July 2007 (mean 21.12 gN/$m^2$, 4.27 gP/$m^2$, 33.72 gSi/$m^2$) and higher variability of DIV in the equatorial thermocline ridge was observed at $10^{\circ}N$ during the study periods. Also, maximum concentration of dissolved organic carbon (DOC) in the upper 50 m depth layer was observed in July 2007 (mean $107.48{\pm}14.58\;{\mu}M$), and particulate organic carbon (POC, mean $9.42{\pm}3.02\;{\mu}M$) was similar to that of DOC. Nutrient concentration in the surface layer increased with effect of upwelling phenomenon in the equatorial thermocline ridge and La Ni$\~{n}$a episode, which had formed in the central Pacific. This process also resulted in the increasing of organic carbon concentration (DOC and POC) in the surface layer. From these results, it is suggested that spatial and temporal variation of chemical and biological factors were generated by physical processes in the equatorial thermocline ridge.

• 환경생물
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• 제27권1호
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• pp.48-57
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• 2009

The characteristics of physico-chemical factors and the species compositions of phytoplankton were investigated to analyze the marine ecosystem at the depths during summer in the coast of Dokdo (stations DOK1$\sim$3). The mean values of conductivity (32 mS cm$^{-1}$), total dissolved solids (45 mg L$^{-1}$), salinity (35.5 psu), total suspended solids (39 mg L$^{-1}$) were the highest in DOK1. The biomass (chl-${\alpha}$) of phytoplankton was the highest in the surface of station DOK1 (3.1 ${\mu}g$ L$^{-1}$). By means of physico-chemical factors (salinity, turbidity, chl-${\alpha}$, T-N, T-P and Si), the coast of Dokdo was estimated to be more polluted than the previous results in 2000. A total of 72 species in Dokdo were composed of 54 species (76.1%) for Bacillariophyceae and 13 species (18.3%) for Dinophyceae, 3 species (4.2%) for Chrysophyceae and 1 species (1.4%) for Cyanophyceae. The standing crops of phytoplankton were the highest (8.5 $\times$ 10$^4$ cells L$^{-1}$) at 20 m of station DOK1, while they were the lowest (1.65 $\times$ 10$^4$ cells L$^{-1}$) at 30 m of station 1. The dominance index was maximum (0.73) at 10 m of station DOK1 and was minimum (0.4) at 30 m of station 1. The diversity index was the highest (2.92) in the surface of station 2, while it was the lowest at 20 m (1.58). The dominant species of phytoplankton were Chaetoceros affinis (3.3 $\times$ 10$^4$ cells L$^{-1}$) at 20 m, Climacosphenia moniligera (2.8 $\times$ 10$^4$ cells L$^{-1}$) at 40 m and Melosira juergensii (1.7 $\times$ 10$^4$ cells L$^{-1}$) at 10 m of station DOK1. At the surface of station DOK2, the dominant species were Bacillaria paxillifer and Richelia intracellularis (1.4 $\times$ 10$^4$ cells L$^{-1}$, respectively), while it was Paralia sulcata (1.6 $\times$ 10$^4$ cells L$^{-1}$) at the surface of station DOK3. The station DOKl, where affected by upwelling, turbulence and convection due to the East Korean Warm Current, was the most eutrophicated water body in three stations. The monitoring of marine ecosystem in the coast of Dokdo should be continued to show the alternatives for water and species conservation and to purify the eutrophicated water body due to artificial pollutants as well as physico-chemical factors by the global warming, the climatic change, CO$_2$ etc.

• 대한원격탐사학회지
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• 제33권6_1호
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• pp.917-930
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• 2017

본 연구는 2017년부터 "이사부호"를 활용하여 인도양에서 본격적으로 수행되는 관측에 앞서 위성을 활용하여 인도양 쌍극진동(Indian Ocean Dipole, IOD) 변동에 따른 위성에서 추정된 클로로필-a 농도의 시/공간적 변화를 이해하는데 목적이 있다. 특히 단기적인 변화보다는 장기 변화에 초점을 두고 1998년부터 2016년까지 해색위성에서 계산된 월평균 클로로필-a 농도 자료를 이용하여 인도양 전 해역($30^{\circ}E{\sim}120^{\circ}E$, $30^{\circ}S{\sim}30^{\circ}N$)을 대상으로 분석했다. 클로로필-a 농도는 중앙 인도양에서 낮고, 용승해역 및 대륙 주변 해역에서 증가되었다. 계절풍과 해류 시스템의 영향으로 클로로필-a 농도는 봄에 가장 감소하고 여름에 최대를 나타냈다. Empirical Orthogonal Function(EOF) 분석 결과, 첫 번째 모드의 클로로필-a 농도 변화는 엔소(El $Ni{\tilde{n}}o$/Southern Oscillation, ENSO)의 변화와 높은 관계를 보이고, 두 번째 모드의 클로로필-a 농도 변화는 엔소에 의한 영향보다는 인도양 쌍극진동의 변화와 상대적으로 높은 관계를 나타냈다. 클로로필-a 농도는 두 개의 모드에서 공통적으로 동 인도양과 서 인도양에서 서로 상반된 변화를 나타냈다. 클로로필-a 농도 변화는 동 인도양, 서 인도양 및 인도 주변 해역에서는 인도양 쌍극진동과 밀접한 관계를 보이고, 열대 중앙 인도양 중에서는 상대적으로 엔소의 변화와 높은 관계를 나타냈다. 그러나 클로로필-a 농도의 시/공간적 변화는 인도양 쌍극진동의 발생 기작에 따라 다른 반응을 나타냈다. 클로로필-a 농도 변화는 첫 번째 타입 인도양 쌍극진동(엔소 발생시기와 동일)은 여름철에 동 인도양과 서 인도양에서 클로로필-a 농도 차이가 생기고, 최대는 가을에 발생했다. 두 번째 타입 인도양 쌍극진동(엔소 발생 후 그 다음 해 또는 소멸되는 시기)은 봄에 동 인도양과 서 인도양 클로로필-a 농도 차이가 생기고, 여름과 가을에 증가되어, 겨울에 감소되었다. 인도양 쌍극진동의 변동에 따른 클로로필-a 농도 변화는 동 인도양과 서 인도양의 클로로필-a 농도 차이를 발생시키는 과정은 유사하지만, 북부 인도양은 쌍극진동 발생 기작에 따라 상반된 클로로필-a 농도 변화를 나타냈다.