• 수산해양기술연구
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• 제40권2호
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• pp.115-125
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• 2004

장기선 방식의 무선부이식 3차원 수중 위치 측정 시스템을 적용하여, 유향 및 유속에 따른 정치망 원통의 체적 변화를 구명하기 위한 현장실험을 2003년 4월 10일부터 4월 23일까지 자란만의 정치망에 대해서 실시하였다. 현장 실험에서 사용한 총 7개의 핑거 중 6개는 원통의 길이 방향에 부착하였고, 나머지 1개는 해저에 고정시켰다. 그리고, 유향 및 유속을 측정하여 정치망 원통의 체적변화를 조석 주기에 따라 분석하였으며, 그 결과는 다음과 같다. 1. 소형 가두리의 고정점에서 핑거의 x축, y축, Z축에 대한 위치오차는 0.2m, 0.4m, 0.1m로 나타났고, 평면상의 위치를 나타내는 y축 방향의 오차가 가장 크게 나타났다. 핑거의 위치가 수파기를 잇는 기선 혹은 내부에 있기 때문에 위치오차가 작았고, 따라서 체적계산에 적용한 오차도 작았다. 2. 소조기 2003년 4월 11일(음력 3월 10일) 원통 의 체적 최소, 최대는 각각 4,173$m^3$, 4,757$m^3$으로 나타났고, 이 때의 유향 및 유속은 99.9$^{\circ}$, 12.9cm/s, 104.0$^{\circ}$, 2.4cm/s이었다. 원통 체적의 최대 변화폭은 584$m^3$으로 나타났다. 3. 대조기 2003년 4월 17일(음력 3월 16일) 원통의 체적 최소, 최대는 각각 2,016$m^3$, 4,454$m^3$으로 나타났고, 이 때의 유향 및 유속은 315.6$^{\circ}$, 16.1cm/s, 289.0$^{\circ}$, 5.7cm/s이었다. 원통 체적의 최대 변화폭은 2,438$m^3$으로 나타났다. 4. 조석주기에 따른 원통의 최대 변화폭은 소조에서 대조로 변하는 4월 11일부터 16일(2,579$m^3$)에 비하여 대조에서 소조로 변하는 4월 17일부터 20일 (3,552$m^3$)이 약 1.4배 이상이었다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제34권3호
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• pp.519-533
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• 2018

2014년부터 2017년까지 4년의 기간 동안 COARE 3.5 벌크 알고리즘과 위성 기반의 대기-해양 변수 자료를 이용하여 한반도 주변 해양의 현열 플럭스(Sensible Heat Flux; SHF)와 잠열 플럭스(Latent Heat Flux; LHF)를 $40W/m^2$ 산출하였다. 열 플럭스 산출에 필요한 변수 중 10-m 풍속(U)과 해수면온도($T_s$) 자료는Advanced Microwave Scanning Radiometer 2(AMSR2)와 Global Precipitation Measurement Microwave Imager(GMI) 위성 센서로부터 관측되는 값을 일 평균하여 생성하였으며, 위성으로부터 직접 관측이 되지 않는 대기 온도($T_a$)와 대기 비습($Q_a$)은 위성 기반의 W 및 $T_s$와 갖는 상관성을 이용하여 경험적 통계식을 통해 추정하였다. 추정된 $T_a$와 $Q_a$는 해양 부이에서 관측된 값과 각각 0.96 이상의 높은 상관성을 보였다. 위성 기반으로 관측 및 추정된 대기-해양 변수 자료들을 이용해 한반도 주변 해양(서해, 동해, 남해)의 SHF와 LHF를 산출하였고 월평균 시공간분포의 특성을 확인하였다. SHF는 3월부터 8월까지 한반도 전 해역에 걸쳐 $20W/m^2$의 낮은 값을 보였으며, 특히 7월에는 일부 해양에서 $0W/m^2$ 이하의 낮은 값을 보였다. SHF는 9월부터 점차 증가하여 12월에 가장 높은 값이 나타났다. LHF는 4월부터 7월까지 $40W/m^2$ 정도의 낮은 값을 보이다가 가을철부터 급격히 증가하여 SHF과 마찬가지로 12월에 남해에서 최대 $380W/m^2$ 이상의 높은 값을 보였다. 두 열 플럭스는 모두 쿠로시오 난류가 지나가는 지역에서 연중 높은 값을 나타냈다. 해양 플럭스에 영향을 미치는 대기-해양 변수의 월평균 특성을 분석한 결과 SHF와 LHF는 각각 대기-해양 온도 차이(${\Delta}T$)와 비습 차이(${\Delta}Q$)의 변화에 밀접하게 연관되며, 겨울철에는 U에 대한 민감도가 증가하여 현열 및 잠열 플럭스가 겨울철에 가장 큰 값을 보이는 것에 기여한 것으로 분석된다.

• 한국지구과학회지
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• 제26권3호
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• pp.240-252
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• 2005

한반도 주변 해역의 5개 지점(덕적도, 칠발도, 거문도, 거제도, 동해 정점)에서 관측된 기상청의 해양 기상 관측 부이 자료를 이용하여 각 해역에서 바람과 파도의 관계를 분석하였다. 전반적으로는 서해 정점에서는 파도가 바람의 영향을 가장 많이 받고 남해 정점에서는 파도가 바람의 영향을 가장 적게 받으며 동해 정점에서는 그 중간이며 각 정점별 특징은 다음과 같다. 칠발도에서는 풍속이 강한 겨울철의 주 풍향인 북서방향으로 바다가 트여있고 얕은 수심에 의한 여울효과로 가장 높은 파고가 발달하며 풍향과 파향이 다른 정점에 비해서 가장 잘 일치한다. 이에 비해 덕적도는 북서방향이 황해도에 의해 막혀 있기 때문에 취송거리가 제한되어 겨울철에 충분히 발달한 파도가 생기지 않는다. 이러한 취송거리의 제한은 남해 정점에서 더 크다. 북풍이 우세한 남해의 두 정점에서는 북쪽의 육지 때문에 파도의 발달이 제한되어 바람이 강해도 파고는 거의 높아지지 않는다. 남해 정점에서는 어느 방향에서 바람이 불든지 모든 파향의 파가 고르게 유입되며 그 중 우세한 파향은 항상 동중국해에서 유입되는 방향이다. 그 방향은 거문도와 거제도에서 각각 남쪽 방향과 남서 방향이며 이 방향으로는 바람이 약할 때도 파도가 유입된다. 동해 정점에서는 수심이 깊어 파도가 크게 발달하지만 풍향과 파향이 일치하지 않는 경우가 많아 파고의 발달이 칠발도에서 보다는 낮다. 이와 같이 풍속과 더불어 풍향이 파랑발달에 중요한 이유는 풍향에 의해 취송거리가 결정되기 때문이다. 덕적도와 칠발도에서 풍향이 변하지 않고 오래 지속되는 경우를 보면 파향이 풍향과 일치하며 파고는 최대풍속 후에 최대파고가 나타나는 반응시간이 길수록 커지는 것을 볼 수 있다. 그러나 풍향과 파향이 일치하지 않는 동해 정점의 경우에서는 풍속이 크고 반응시간이 길어도 파고가 서해 정점에서와 같이 많이 높아지지는 않는다. 이상의 결과는 풍속이 클수록, 취송거리가 길수록, 지속시간이 길수록 파고가 크게 발달하는 일반적인 경향과 더불어 각 정점별로는 육지와 바다의 방향, 해저지형, 주변해역의 규모 등의 환경조건에 의해 바람에 의한 파도의 발달율이 달라지는 것을 보여준다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제3권4호
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• pp.183-192
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• 1998

월성 원자력 발전소 주변해역에 대한 장기간 수온관측을 실시하여, 수온의 장기간 변화양상, 수평 수온분포 및 연직 수온분포 특성을 분석하였다. 관측기간은 1996년 11월 10일부터 1997년 8월 22일까지 약 280 일간이며, 발전소 인근 10 개 정점에 표층 수온관측기를 설치하고 10 분 간격으로 표층수온의 연속관측을 실시하였다. 또한, 수온의 연직구조를 파악하기 위하여 배수구 인근 2 개 정점에 수심별 수온관측기를 계류하여 20 분 간격으로 표층으로부터 수심 10 m까지 1 m 간격으로 수온을 측정하였다. 관측정점들에 대한 월평균수온의 최저치는 2월의 $12.8^{\circ}C$ 였으며, 최고치는 8월의 $19.6^{\circ}C$였다. 6월~8월에는 냉수가 관측해역에 수시로 출현하는 것으로 관측되었다. 표층수온의 일평균 분포에 따르면, 발전소 미가동 시기였던 1996년 11월과 대조적으로, 발전소 가동이 재개된 1996년 12월 이후에는 발전소 배수구를 중심으로 고수온 영역이 항상 존재했다. 매 시간별 수평 수온분포를 분석한 결과, 고온의 해수가 발전소 배수구를 중심으로 반일주기의 남북이동을 하는 것으로 관측되었으며, 매 시간별 연직 수온분포에서도 표층에 반일주기의 고온수가 나타나는 것으로 조사되었다. 스펙트럼 분석결과, 1997년 2~4월의 경우 발전소 배수구에 가까운 정점들에서 반일주기 성분이 우세하게 관측되었으며, 이는 반일주기 조류에 의해 온배수가 이동, 확산된 결과로 해석된다. 1997년 8원에는 발전소 배수구에 가정 가까운 정점 12를 제외한 모든 정점에서 일주기 성분이 우세하게 나타났는데, 이는 온배수에 비해 대양복사에너지가 훨씬 우세하게 작용한 때문으로 사료된다.

• 한국해양학회지
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• 제30권2호
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• pp.91-115
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• 1995

동해에서의 해양-대기 열교환량을 1961년부터 1990년까지의 선상관측자료와 1976 년부터 1985년까지의 일본기상처 부표자료를 이용하여 구하였다. 그리고 이 결과와 해 양상층부 200m 내의 열용량의 계절변화로부터 해양내부의 열유동량을 계산하였다. 겨 울에는 유입되는 단과복사량과 방출되는 장파오복사량의 크기가 비슷해 복사에 의한 열방출량은 적지만 열속과 자멸속이 강하여 전 해역에서 대기로 많은 열량을 방출한 다. 유효열방출량의 공간적인 변화폭은 100 Wm/SUP -2/이상이며, 최대의 열방출량은 쓰가루해협 부근에서 일어나고 대한해협과 울릉분지역등 남부역이 높은 방출량이 나타 난다. 특히 남서 해역의 강한 열방출이 겨울에 동해 중층균실수의 형성에 영향을 주는 것으로 보인다. 여름에는 강한 태양복사와 낮은 난류속의 영향으로 전해역에서 120~ 140 Wm/SUP -2/의 비슷한 크기로 해양이 가열된다. 해양내부의 열유동은 일본연안에서 양의 값을 나타내 여름의 강한 대마난류에 의한 열량의 유입을 보이며, 그 크기는 해 면을 통해 흡수한 열량보다 커서 여름에는 대마난류에 의한 열유입이 중요함을 보여준 다. 한국연안에서는 음의 값으로 수온이 낮은 북한 한류계수의 남하를 나타낸다. 봄과 가을은 3월과 100월에 각각 최소, 최대를 나타낸다. 유효열교환량의 연변화폭은 남서 해역의 경우 약 580 Wm/SUP -2/이다. 해표면을 통한 연평균 유효열교환량은 모든 해역 에서 음의 값으로 대기중으로 열량을 방출하며, 그 크기는 쓰가루해협부근에서 -130 Wm/SUP -2/로 강하고 대한해협과 울릉분지역에서도 이웃하는 해역보다 많은 열량을 방 출한다. 위도 35$^{\circ}$~39$^{\circ}$N 사이에서의 공간적인 연평균값의 크기는 단파복사량, 자멸 속, 장파복사, 열속의 크기로 각각 129, -90, -58, -32Wm/SUP -2/으로 유효열교환량은 -51W/SUP -2이다.

• 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.

• 대한원격탐사학회지
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• 제25권4호
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• pp.339-357
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• 2009

새만금간척 사업은 국책사업으로 33km방조제를 건설하여 401 km$^2$의 대규모 연안 지역을 간척하기 위하여 1991년에 착공되었다. 2006년 4월에 끝물막이 공사가 완공되어 갯벌이 호수와 육지로 바뀌었다. 완공으로 방조제 내측의 하구역 조석 시스템뿐만 아니라 방조제 외측의 연안 해양 환경의 변화에도 많은 변화가 일어났다. 이번 연구에서는 새만금 주변 해역에 대해 Landsat-5/7 위성과 NOAA 위성자료를 이용하여 방조제 완공 전후에 SST의 공간변화를 연구하였다. 타워, 부이, 실측자료 등 다양한 현장 실측 자료를 이용하여 위성 SST를 검증한 결과, 0.96 이상의 상관관계와 약 1$^{\circ}C$ 정도의 RMSE 값을 보였다. 1985년부터 2007년까지 38개의 Landsat 영상을 분석하여 새만금 방조제 건설 전후의 연안 SST 시공간적 변화를 분석하였다. 공간적으로 자세한 SST 분포를 파악할 수 있었지만, 환경 요인이 다른 38개의 영상을 이용하기 때문에 새만금 방조제 건설에 따른 변화를 파악하기는 어려웠다. 따라서 시간 해상도가 우수한 NOAA 자료를 이용하여 새만금 내외측 해역의 온도 변화를 분석한 결과, 방조제 내측은 여름철 온도의 증가로 여름-겨울철 간의 SST의 상승폭이 커서 계절간 SST 변화가 두드러졌고, 방조제 외측은 큰 변화가 없었다. 본 연구에서는 시공간해상도가 다른 열적외선 위성자료를 상호보완적으로 활용하여 연안 해역에서의 SST 공간 변화를 효과적으로 모니터링 하였다.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제22권6호
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• pp.25-32
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• 2021

미래 해상 환경 변화에 맞춰 해상 항로표지가 다양한 분야에 걸쳐 활용되며 쓰임이 증대되고 있다. 해상 항로표지는 항행하는 선박의 위치, 방향 및 장애물의 위치를 알려주는 항행보조시설로, 현재는 단순히 선박의 안전 항해를 도울 뿐 아니라, 여러 센서와 카메라를 탑재하여 해양 기상환경을 파악하고 기록하는 수단으로 변모하고 있다. 하지만 주로 선박과의 충돌로 인해 소실되며 특히 해무로 인한 관측 시야 저하로 안전사고가 발생한다. 해무 유입은 항만, 해상교통 등에 위험을 초래하고 시간과 지역에 따라 발생 가능성의 차이가 커 예측이 쉽지 않다. 또한, 전 해역에 분포되어있는 항로표지의 특성상 개별 관리가 어렵다. 이를 해결하고자 본 논문에서는 항로표지에 설치된 카메라에서 촬영한 영상으로 해무 강도를 측정하는 방안을 통하여 해양 기상환경을 파악해 보완하고 날씨로 인한 항로표지 안전사고를 해결하는 것을 목적으로 한다. 설치가 어렵고 높은 비용이 드는 광학 및 온도 센서 대신 항로표지에 설치된 카메라의 일반 영상을 사용하여 해무 강도를 측정한다. 덧붙여 다양한 해역에서의 실시간 해무 파악을 위한 선행 연구로, 안개 모델(Haze Model), Dark Channel Prior(DCP)를 이용해 해무 강도 측정 기준을 제시한다. DCP를 적용한 영상에서 특정 픽셀값의 문턱값(Threshold value)을 설정하고, 이를 기준으로 전체 영상에서 해무가 존재하지 않는 픽셀의 수를 통해 해무 강도를 추정한다. 합성 해무 데이터셋과 실제 해무 동영상을 캡처해 만든 실제 해무 데이터셋으로 해무 강도 측정 여부를 검증했다.