• Ocean Science Journal
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• 제40권2호
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• pp.67-78
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• 2005

Complex physical, chemical and biological interactions off the Korean coast created several striking patterns in the phytoplankton blooms, which became conspicuous during the measurements of ocean color from space. This study concentrated on analyzing the spatial and temporal aspects of phytoplankton chlorophyll variability in these areas using an integrated dataset from a Sea-viewing Wide Field-of-view Sensor (SeaWiFS), Advanced Very High Resolution (AVHRR) sensor, and Conductivity Temperature Depth (CTD) sensor. The results showed that chlorophyll concentrations were elevated in coastal and open ocean regions, with strong summer and fall blooms, which appeared to spread out in most of the enclosed bays and neighboring waters due to certain oceanographic processes. The chlorophyll concentration was observed to range between 3 and $54\;mg\;m^{-3}$ inside Jin-hae Bay and adjacent coastal bays and 0.5 and $8\;mg\;m^{-3}$ in the southeast sea offshore waters, this gradual decrease towards oceanic waters suggested physical transports of phytoplankton blooms from the shallow shelves to slope waters through the influence of the Tsushima Warm Current (TWC) along the Tsushima Strait. Horizontal distribution of potential temperature $(\theta)$ and salinity (S) of water off the southeastern coast exhibited cold and low saline surface water $(\theta and warm and high saline subsurface water $({\theta}>12^{\circ}C; S>34.4)$ at 75dBar, corroborating TWC intrusion along the Tsushima Strait. An eastward branch of this current was called the East Korean Warm Current (EKWC), tracked with the help of CTD data and satellite-derived sea surface temperature, which often influenced the dynamics of mesoscale anticyclonic eddy fields off the Korean east coast during the summer season. The process of such mesoscale anticyclonic eddy features might have produced interior upwelling that could have shoaled and steepened the nutricline, enhancing phytoplankton population by advection or diffusion of nutrients in the vicinity of Ulleungdo in the East Sea.

• 광물과 암석
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• 제35권3호
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• pp.273-281
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• 2022

맨틀 불균질성은 지구 내부의 휘발성 성분의 분포 및 순환과 밀접한 관련이 있으며, 맨틀에서 휘발성 물질의 거동은 규산염암의 유변학적 특성에도 큰 영향을 미친다. 이와 같은 상부맨틀의 물리화학적 특성은 미구조와 유체포유물의 형태로 맨틀 포획암에 기록될 수 있다. 본 논문에서는 미국 리오 그란데 리프트 지역에서 산출되는 페리도타이트 포획암의 미구조와 유체포유물의 특성과 관련된 이전 연구결과들을 요약 및 리뷰하였으며, 이를 통해 이 지역의 상부맨틀의 진화과정과 불균질성에 대해 이해하고자 한다. 리오 그란데 리프트에서 맨틀 포획암이 산출되는 지역은 크게 리프트 중심부인 리프트 축(rift axis) 지역(EB: Elephant Butte, KB: Kilbourne Hole)과 리프트 연변부인 리프트 측면(rift flank) 지역(AD: Adam's Diggings)으로 나눠진다. 전자(EB 및 KB 페리도타이트)의 경우 응력이 낮고 물함량이 적은 조건에서 형성되는 type-A 격자선호방향이 보고되었고, 후자(AD 페리도타이트)의 경우 응력이 낮고 물함량이 많은 조건에서 형성되는 type-C 격자선호방향이 보고된 바 있다. 특히, AD 페리도타이트의 경우 초기(type-1: CO₂-N₂) 및 후기(type-2: CO₂-H₂O)와 같은 최소 두번의 유체 침투 사건이 사방휘석 내에 기록되어있다. 이와 같은 미구조 및 유체포유물에 기록된 상부맨틀의 불균질성은 북미 판과 Farallon 판 사이의 상호작용에 기인한 것으로 추정된다.

• 한국광물학회지
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• 제23권4호
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• pp.367-375
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• 2010

지구물질로 이루어진 공극 구조와 이를 채우고 있는 유체의 상호작용에 대한 이해는 지표 및 지구내부의 다양한 지질학적 현상의 설명에 필수적이다. 본 연구에서는 지구물질과 유체의 상호작용을 보다 잘 이해하기 위해, 비표면적과 공극률이 다공성 매질의 공극 구조를 설명하는 매개변수에 미치는 영향을 살펴보고자 하였다. 이를 위해 입자의 지름과 공극률을 다양하게 하여 동일한 크기의 구형의 입자로 이루어진 다공성 매질에 대한 삼차원 공극 구조를 무작위 패킹 시뮬레이션으로 얻었고, 이에 대해 구성 엔트로피와 삼차원 상자집계 프랙탈 차원 분석을 하였다 구성 엔트로피 분석 결과, 엔트로피 길이는 비표면적이 2.4에서 $8.3mm^2/mm^3$으로 증가할 때 0.8에서 0.2 mm로 감소하고, 최대 구성 엔트로피는 공극률이 0.33 에서 0.46으로 증가할수록 0.94에서 0.99로 증가하는 뚜렷한 경향을 보인다. 구성 엔트로피와 공극률의 관계로부터 구성 엔트로피가 맨틀 용융체의 탄성과 점성도를 설명하는 변수로 사용될 수 있음을 제시한다. 삼차원 상자집계 프랙탈 차원은 비표면적이 같을 때 공극률이 증가함에 따라 증가하고, 비표면적이 2.4에서 $8.3mm^2/mm^3$으로 증가할 때 2.65에서 2.98로 증가한다. 이러한 삼차원 상자집계 프랙탈 차원과 비표면적, 공극률의 관계로부터 삼차원 상자집계 프랙탈 차원이 지진파 감쇠와 맨틀용융체를 포함한 다양한 지질매체의 구조와 무질서도를 설명하는 변수로 사용될 수 있음을 제시한다.

• 공학논문집
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• 제2권1호
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• pp.165-174
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• 1997

본 논문에서는 토목.건축 구조물의 시공감리를 위한 지구물리탐사방법의 적용 가능성을 연구하였다. 이를 위하여 제주도 삼양지역에 건설된 삼양수원지의 지하 차수벽의 시공상 부실공사 여부를 지구물리학적인 방법중 전기탐사(전기비저항, 자연전위법)를 중심으로 연구하였다. 수원지 내부에 2개의 물리탐사 측선을 배열하고 부실 시공에 의한 해수유입 여부를 알아내기 위해 각 측선에서 간조와 만조 때 각각 1회씩 전기비저항값을 측정하였으며, 정확성을 높이기 이해 각 측선에서 자연전위법(self-potential method) 탐사를 간조와 만조에 전기탐사와 함께 실시하였다. 탐사결과 얻어진 전기비저항값과 전위차로부터 수원지에서의 시간에 따른 지하구조를 해석함으로써 부실 공사 여부를 해석하였다. 연구결과 만조와 간조 때의 전기비저항값의 차이 및 분포로부터 지하를 통해 해수가 유입됨을 알 수 있었으며, 각 측선에서의 자연전위값의 이상치를 보이는 것은 해수의 유입경로를 보여주는 것으로 판단되어 삼양수원지의 해수침입원인은 부실 공사와 사후처리의 미흡으로 인한 것으로 판단되었다. 본 연구결과 비파괴검사의 일환인 전기비저항탐사와 자연전위탐사 등 지구물리탐사방법이 구조물의 시공감리에 유용함을 시사하고 있다.

• 헤리티지:역사와 과학
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• 제53권1호
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• pp.52-63
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• 2020

이 연구는 국내 대표적인 석회 동굴인 대금굴, 온달동굴, 성류굴의 내부 온도 변동의 특성과 기온이 동굴 내부 온도에 미치는 영향을 평가하기 위하여 수행되었다. 2019년 4월 13일부터 2019년 6월 25일까지 대금굴, 온달동굴 및 성류굴의 각 세 지점에서 매시간 온도를 측정하였다. 또한, 같은 기간에 동굴 주변의 기온 자료를 기상청에서 수집하였다. 수집된 자료의 기초 통계, 시간에 따른 변동 특성, 시계열 분석을 수행하였다. 대금굴, 온달동굴 및 성류굴에서 동굴 입구, 동굴수 유입 지점, 중간 지점 순으로 온도 변화가 크게 나타났다. 연구 기간 동안에 동굴 온도는 점차 증가하는 경향을 보였다. 대금굴은 외부로부터 약 150m에 위치한 모노레일 정류장에서 온도 변화가 크게 나타났고, 중간 지점 이후부터는 거의 일정하게 유지되었다. 정류장에서는 관람객의 영향으로 인해 기온의 영향이 크게 나타나지는 않았지만, 동굴 입구에서 내부로 갈수록 기온의 영향이 점차 감소하였다. 온달동굴은 입구에서 기온의 영향으로 온도가 넓은 범위를 보였지만 내부는 거의 일정하게 유지되었다. 그러나 동굴 내 관람 구간 가장 안쪽의 동굴수가 유입되는 지점에서는 유입되는 동굴수의 수온이 동굴 온도에 영향을 주었다. 성류굴은 입구와 중간 지점에서 뚜렷한 온도 변화를 보이고 내부는 거의 일정하게 유지되었다. 입구는 기온의 영향으로 온도 변화가 나타났지만, 중간지점은 기온보다는 호수의 수온에 영향을 더 많이 받은 것으로 추정되었다. 그러나 이번 연구에서는 이를 명확하게 설명하지 못하였다. 시계열 분석 결과 모든 동굴에서 기온이 약 1시간이 지난 후에 동굴 내부 온도에 영향을 주는 것으로 평가되었다. 동굴의 규모, 내부 구조, 동굴수, 동굴 입구의 크기와 형태, 공기의 흐름, 관람객 등이 동굴의 온도에 영향을 줄 수 있으므로 동굴 온도 변동 특성을 명확하게 이해하기 위해서는 이러한 요소들도 함께 고려되어야 한다.

• 자원환경지질
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• 제26권1호
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• pp.11-20
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• 1993

본 연구에서는 세개의 대표적인 열수점토광상인 성산, 옥매, 해남광상으로 부터 채취한 석영, 견운모, 명반석과 카올린광물 및 광상들의 주변암에 대해 산소 및 수소동위원소 연구를 실시하였다. 생산광상의 석영, 견운모, 명반석과 카올린광물에 대한 산소동위원소값은 각기 +8.4에서 +11.1‰, +4.8에서 +5.8‰, + 3.0에서 +6.6‰, +3.6에서 +5.4‰의 값을 나타낸다 옥매산광상의 석영, 견운모1 명반석과 카올린광물에 대한 산소동위원소값은 각기 +8.0에서 + 13.6‰, + 4.8에서 +8.4‰, +0.9에서 +2.4‰, +2.8에서 +6.7‰의 값을 나타낸다. 해남광상의 석영과 견운모에 대한 산소동위원소값은 각기 +7.9에서 + 10.1‰ 과 +4.5에서 +6.5‰ 의 값을 나타낸다. 화강암류와 화산암류에 대한 산소동위원소값은 각기 +3.0에서 +7.8‰ 과 +3.2에서 +10.7‰의 값을 나타낸다. 성산광상의 견운모, 영반석과 카올린팡울에 대한 수소동위원소값은 각기 -71에서 -90‰, -43에서 -77‰, -78에서 86‰ 의 값을 나타낸다 옥매산광상의 견운모, 영반석과 카올린광물에 대한 수소동위원소값은 각기 -74에서 -88‰, -57에서 98‰, -73에서 80‰ 의 값을 나타낸다. 해남광상의 견운모에 대한 수소동위원소값은 -76에서 -85‰의 값을 나타낸다. 화강암류와 화산암류에 대한 수소동위원소값은 각기 77에서 105‰과 -76에서 100‰의 값을 나타낸다. 산소 및 수소동위원소비 분석결과로부터 점토광상에서 열수의 기원에 대해 다음과 같은 해석을 할 수 있다. 산소동위원소 분석결과로부터 공존하는 광물 즉, 석영-카올린광물과 석영-견운모광물로부터 정토광상의 형성온도를 구하였다. 성산광상은 $165{\sim}280^{\circ}C$, 옥매산광상은 $175{\sim}250^{\circ}C$, 해남광상은 $250{\sim}350^{\circ}C$로 나타났다. 이틀 세개의 광상은 magmatic water와 meteoric water의 혼합으로 형성되었다. 이러한 동위원소비 분석결과로부터 카올린과 명반석광물은 hypogene 기원으로 나타났고, steam-heated 환경에서 황화수소의 산화로서 형성되었다. 황화수소의 산화작용은 지하수면 아래에서 deep-seated water의 boiling에 기인된 수증기상에서 기인된 것으로 해석된다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제24권2호
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• pp.332-350
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• 2019

2017년 8월 7일부터 25일까지 수중글라이더를 활용하여 $37.9^{\circ}N$ 위도 라인를 따라 동경 $129.0^{\circ}E{\sim}131.3^{\circ}E$ 사이를 왕복하는 단면 관측을 수행하였다. 해당 경로는 국립수산과학원 정기선박 관측라인 중 106 라인을 따른 것으로 이 경로를 따라 약 18일간 운용하였으며 위치 유지 모드로 동작했던 시간을 제외하고 총 440 km를 비행하였고, 그동안 고해상도 수온 및 염분의 공간 단면을 관측하였다. 본 관측 해역은 약 0.8 m/s의 강한 유속을 갖는 동한난류가 북상하고 있는 상황이었음에도 불구하고, 해당 수중글라이더는 지정된 경로에서부터 RMS 거리 400 m 이내를 벗어나지 않고 정확하게 106 라인을 따라 비행하였다. 본 관측에서 얻어진 고해상도 물성 단면 구조를 국립수산과학원 정선 관측 자료와 비교함으로써 해양환경에 지대한 영향을 끼치는 전선역이나 소용돌이와 같은 현상을 관측하기 위해서 고해상도 관측이 얼마나 중요한지 확인할 수 있었다. 이러한 수중글라이더 관측을 통해 이제까지 발견하지 못했던 새로운 소용돌이를 발견할 수 있었다. 이 소용돌이는 수평폭이 10~13 km, 수직폭은 200 m 가량되는 렌즈 형태를 가지고 있으며 시계방향으로 회전하는 아중규모 중층성 소용돌이(submesoscale intrathermocline eddy)다. 수온약층 내 혹은 직하부에 존재하면서 아중규모의 렌즈형태의 구조를 갖는 이러한 중층성 소용돌이는 동해에서 처음 발견되었기 때문에 Korea intrathermocline eddy(Keddy)로 명명하였다. 이 Keddy는 다음과 같은 전형적인 중층성 소용돌이(intrathermocline eddy)의 특징을 가지고 있다. Keddy는 수온약층 하부인 수심 약 170 m, 즉 중층에서 유속최대값을 갖는 특징이 있고, 따라서 해표면에는 해당 지오포텐셜 구조가 드러나지 않는 2차 순압성 구조를 가지고 있다. 또한 중앙부의 성층화가 주변보다 약하고, 수평크기가 1차 순압성 로스비 변형반경과 유사하며, 로스비 수가 0.7로 1에 근접한다.