• 해양환경안전학회지
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• 제24권2호
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• pp.275-281
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• 2018

선박용 연료유가 연소하는 과정에서 배출되는 오염물질은 대기오염을 유발하고 인체에 유해한 영향을 미치는 것으로 알려져 있다. 그에 따라, IMO에서는 선박에서 배출되는 오염물질을 규제하고 있다. 하지만 입자상물질(Particulate matter: PM)에 대한 규제는 아직 논의단계에 있으므로 선제적인 대응이 필요하다. 그러기 위해서는 입자상물질에 대한 기초적인 연구가 필수적이다. 이번 연구에서는 해상용 연료유에서 발생하는 입자상물질의 기초 데이터 구축을 위해 선박 디젤 엔진에 사용되는 연료유의 무차원 광소멸계수($K_e$)를 계측하여 분석하였다. 특성 비교를 위해 육상 디젤 엔진에 사용되는 연료유를 같은 방법으로 측정하였다. 두 연료유는 황함유량과 밀도에서 차이가 난다. 무차원 광소멸계수($K_e$)는 633 nm의 레이저를 이용하여 광학적인 방법으로 측정하고 중력식 필터법에 의해 채집된 입자상물질의 체적분율을 이용하여 결정하였다. 선박용 연료유에서 배출되는 입자상물질의 무차원 광소멸계수($K_e$)는 8.28이고, 육상용 연료유는 8.44이다. 두 연료유의 무차원 광소멸계수($K_e$)는 측정 불확도 범위내에서 거의 유사하였다. 하지만 Rayleigh limit 해법에서 구한 값과의 비교를 통해 광산란 비중이 클 수 있는 부분과 광투과율과 채집질량과의 관계를 통해 광소멸 특성이 상이할 수 있음을 확인하였다.

• 한국수산과학회지
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• 제31권5호
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• pp.695-706
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• 1998

한국 남$\cdot$서해 및 동중국해 북부 해역에 나타나는 표층수온 전선의 위치, 형태, 시기별 변동상황, 전선형성기구 등을 규명하기 위하여 1991년부터 1996년까지 국립수산진흥원에서 NOAA 화상자료로부터 구한 표면수온분포도와 제주도청 어업지도선 등을 이용하여 월별로 관측한 제주해협 해양관측자료를 이용하여 분석 정리한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 한국 남$\cdot$서해 및 동중국해 북부 해역에 형성되는 연안형 및 외해형 전선대 양상은 여러 가지 Pattern으로 구분되어 진다. 즉, 1월부터 4월까지 한국 남$\cdot$서 연안역에 나타나는 "L" 자형의 연안형 전선대와 제주도 남서쪽 해역에 북서에서 남동방향으로 길게 형성되는 빗금형 ($\setminus$)의 외해형 전선대가 제주도 서쪽 해역에서 서로 마주치지 않아 "L" 자의 "-"를 비스듬히 세운 형상의 동계형 (ㄴ) 전선대가 형성된다. 그리고 6월부터 8월까지 한국 남$\cdot$서해 연안역에만 전선이 나타나는 "L" 자형의 하계형전선대, 5월과 9월, 10원에 나타나는 한국 남$\cdot$서해의 "L" 자형 연안역 전선대와 제주도 남서해역의 외해형전선대가 제주도 주변에서 서로 마주쳐 "Y" 자가 왼편으로 누운 것과 같은 삼거리 모양의 춘$\cdot$추계형 ($\succ$) 전선대가 형성된다. 또 11월과 12월에 나타나는 한국 남해연안역의 직선형의 연안형 전선대와 제주도 남서해역의 외해형 전선대가 제주도 서쪽에서 마주쳐 "$\angle$" 모양으로 되는 늦가을형으로 대별된다. 2. 전선의 단기변동 경향은 수일 이내에는 그 위치가 크게 이동하지 않고, 또 한국 남해 연안역 전선대보다 제주도 남서해역 전선의 위치 변화가 크다. 한국 남해연안역에는 주년 연안형 전선대가 출현하며 이 전선대는 대체로 동계에 연안역에 가장 접근하고 춘$\cdot$추계에 가장 남쪽으로 이동하는 남북 이동을 하며, 제주도 남서해역 외해형 전선대는 대마난류 분포범위의 계절변화와 같이 동계에는 가장 서쪽에, 춘 추계에는 가장 동쪽에 형성되는 동서방향 이동이 있고 한국 남서해역 연안형 전선대도 주년 나타나지만 3월, 4월, 11월에 가장 약화된다. 3. 제주해협에는 추자도에서 여서도 또는 청산도를 잇는 선 부근에 주년 표층수온 전선이 형성되고, 또 11월$\~$1월을 제외한 시기에 제주도 연안에는 하계에 환(Ring-shaped)의 조석전선이 나타나며 특히 5월과 10월에는 제주도 동쪽과 남쪽에 제주도 연안수와 대마난류수간에 전선이 형성되어 한국 남해의 연안형 전선대와 제주도 남서해역의 외해형 전선대를 연결하고 있다.

• 해양환경안전학회지
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• 제20권2호
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• pp.143-156
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• 2014

본 연구에서는 우리나라의 주변 해역에서 바다모래 채취 시 발생되는 현탁류에 대해 5년간(2008년~2012년) 해양환경조사서 내 조사 현황을 검토하였다. 이 기간 동안 연 근해역 내 7곳(남해 EEZ, 서해 EEZ, 서해 EEZ 변경 단지, 태안군 관할 해역, 안산시 관할 해역, 옹진군 관할 해역 2곳)의 바다모래 채취구역 중 2곳(EEZs와 연안역 내 채취 구역 각각 1곳)에서 현탁류 내 부유토사의 확산과 이동에 관한 현장 관측이 수행되었다. 그러나 해역별 해양물리적, 지형적 특성과 기상 조건을 반영한 조사 정점 및 범위를 선정한 사례는 확인되지 않았다. 조류, 파랑, 바람장, 수심, 하계 성층화 등의 영향에 의해 부유토사는 바다모래 채취 구역을 넘어 훨씬 더 먼 거리까지 이동될 수 있다. 따라서 바다모래 채취 과정에서 해저층 퇴적물의 재부유, 그리고 준설선박의 여수토와 배사관에서 배출되는 월류수 등에서 기인한 부유토사의 확산에 대해 집중 모니터링 방안과 세부 조사 기법의 도입이 필요하다. 또한 현탁류의 확산 경로상에서 부유물질, 영양염, 중금속 등의 오염물질로 인해 주변 해양환경과 유용 수산생물이 포함된 해양생태계 등에 미치는 누적 영향을 추적하고, 환경 피해를 최소화하기 위한 통합 지침안을 마련해야 한다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제17권2호
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• pp.153-165
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• 2014

이산화탄소 포집 및 저장기술(CCS: Carbon dioxide Capture and Storage)은 이산화탄소($CO_2$: Carbon dioxide)를 저감하여 기후변화에 대응하는 방법의 하나로 인식되고 있다. 국내에서는 해양지중저장을 통해 $CO_2$의 영구적인 격리를 목표로 연구를 진행하고 있다. 하지만, 이론적으로 안전한 해저 지층구조에 이산화탄소를 저장한다하더라도 CCS 사업과정 또는 중장기적인 지질학적 구조 변형으로 인해 저장된 $CO_2$가 해양환경으로 누출 될 가능성이 존재하기 때문에 CCS 사업 추진과정에서 환경 및 생태계 안전에 대하여 많은 관심을 기울여야한다. 만약에 $CO_2$의 누출이 발생할 경우 일차적으로 해수 및 해양퇴적물 내 공극수의 pH를 낮추게 될 것이며, 이로 인해 해양 생물은 부정적인 영향을 받을 수 있다. 따라서 해양생태계를 보호하고 안전한 해양지중저장을 위해서는 이산화탄소에 노출된 해양생물의 영향 정도를 파악하고, 정량적인 생태위해성평가를 통해 합리적인 생태영향기준을 마련하는 것이 CCS 기술의 실용화를 위해서 매우 중요한 요소라 할 수 있다. 이러한 배경하에서 본 연구에서는 누출된 $CO_2$로부터 해양생태계 보호를 위한 생태영향기준 마련을 위해 $CO_2$ 노출에 따른 생물영향 자료를 기반으로 종민감도분포(SSD: Species Sensitivity Distribution)를 이용해 해양생물보호를 위한 pH 변화수준(${\delta}pH$)을 추정하여 정량적 생태위해성평가 기반의 잠정기준을 도출하였다. 정량적 생태위해성평가를 위한 생물영향자료는 미생물, 갑각류, 극피동물, 연체동물, 환형동물, 어류 등 다양한 해양생물에 대한 $CO_2$ 노출영향 평가연구자료를 비교 분석하여 확보하였다. 해양생물에 대한 $CO_2$ 노출영향 pH 범위는 6.61~8.22 이었으며, 수집된 자료로부터 무영향관찰농도(NOEC: No Observed Effect Concentrations)를 추정하고 종민감도분포를 이용하여 상위 95%의 생물종을 보호할 수 있는 ${\delta}pH$ 0.137을 추정하였다. 추정된 ${\delta}pH$는 불확실성을 고려하여 평가계수(assessment factor)를 이용하여 보정하거나, 보정없이 생태영향기준(pH 변화수준)으로 활용될 수 있을 것으로 기대한다. 다만 본 연구에 활용된 생물영향자료가 국내 서식생물 또는 $CO_2$ 저장후보지의 지역 특이적인 생물에 대한 자료가 충분하지 않아 명확한 안전수준으로 활용되기에는 제한될 수 있을 것으로 판단된다. 추후 생물영양단계 및 지역특이적으로 서식하는 생물에 대한 충분한 생물영향자료의 보강을 통해 이러한 단점을 보완할 수 있을 것으로 기대한다.

• 해양환경안전학회지
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• 제25권7호
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• pp.881-897
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• 2019

국립수산과학원은 과거 해양관측자료 복원사업을 통해 1961년 이전의 정선해양관측 및 연안정지관측 자료를 복원하여 디지털화 하였다. 먼저 한국근해 해양관측(정선해양관측) 자료 중 과거부터 현재까지 정점이 일치하는 21개 정점에 대한 지난 80년-92년간 표층수온의 연변동을 분석한 결과 다소 차이는 있으나 상승 경향을 나타내었으며, 서해와 남해는 기존 연구와 동일하게 연안역보다 근해역에 위치한 정점에서 수온상승 경향이 높게 나타났다. 그러나 동해는 기존 연구와 달리 연안역보다 근해역에 위치한 정점에서 낮은 수온상승 경향을 나타내었다. 다음으로 복원된 연안정지관측 자료 중 각 동·서·남해를 대표할 수 있는 3개 정점에 대한 지난 89년-98년간 표층수온의 연변동을 살펴보면 동해(주문진, 1.63℃), 남해(거문도, 1.16℃). 서해(부도, 0.79℃)로 동해의 상승경향이 가장 뚜렷하였으며, 뚜렷한 주기성은 파악하기 어려우나 대체로 3~6년을 주기로 상승과 하강을 반복함을 알 수 있었다. 특히 1980년대 이후 대부분 정점에서 양의 편차를 나타내었다. 마지막으로 해양-대기 상호작용을 이해하기 위해 연안정지관측정점의 표층수온변화에 따른 기온의 상관성을 분석한 결과 상관계수 값이 남해(거문도)는 0.76, 서해(부도)는 0.34, 동해(주문진)는 0.32로 남해가 가장 높게 나타났다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제32권2호
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• pp.135-145
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• 2020

해양에서의 파랑관측은 부이나 압력계 등을 이용하여 수면변위를 관측하는 직접관측방법과 Radar를 이용하여 관측하는 원격관측방법으로 구분된다. 직접관측방법은 정확도가 높지만, 악기상 시 파손 및 유실 위험이 크며 외해 설치 시 많은 유지 보수비용이 필요하다는 단점을 가지고 있다. 반면 Radar와 같은 원격관측방법은 장비를 육지에 계류하여 유지관리가 용이하지만 직접관측방법과 비교하면 정확도가 다소 낮은 단점이 있다. 본 연구에서는 원격파랑관측자료의 품질을 개선하기 위해 독도에 설치되어 운영 중인 MIROS Wave and Current Radar(MWR) 관측자료의 수집 및 분석을 하였으며, 이를 기상청에서 운영 중인 해양파고부이(CWB)의 관측자료와 비교하였다. 그리고 MWR 관측자료의 품질을 개선하기 위해 1) MIROS사에서 개발한 필터(Reduce Noise Frequency, Phillips Check, Energy Level Check)의 복합적인 사용(최적필터; Optimal Filter), 2) OOI(Ocean Observatories Initiative)에서 개발한 Spike Test 알고리즘(Spike Test) 그리고 3) 유의파고-주기 관계식을 이용한 새로운 필터(H-Ts QC)를 사용하여 신뢰도가 낮은 이상자료(Noise; 시계열 자료 중 급격하게 자료가 발산하여 정상자료가 아닌 것으로 판단되는 자료)의 제거 및 보정을 수행하였다. 결과적으로 3가지의 품질관리기법을 적용한 MWR의 파랑관측자료는 유의파고에 대해서는 일정 부분 신뢰도를 가지지만 유의파주기에서는 여전히 오차가 존재하며 이에 대한 개선이 요구된다. 또한, MWR의 파랑관측자료는 3 m 이상의 고파랑에서는 CWB와 다소 양상이 달라지는 한계가 발생하므로 이를 위한 장기간의 원격파랑관측 자료의 수집과 분석, 그리고 필터 개발 등에 관한 지속적인 연구가 필요하다.

• 헤리티지:역사와 과학
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• 제53권2호
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• pp.110-139
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• 2020

간척은 인구 증가에 따른 식량 확보를 위한 경작지 등 다양한 용도로 활용하기 위하여 근해의 간석지에 제방을 축조하여 새롭게 토지를 창출하는 행위이다. 고대부터 간척으로 인하여 토지의 확대 및 개발, 인구의 이동, 도시의 형성이라는 환경적, 경제적, 사회적, 문화적인 측면에서 급격한 변화가 초래되었다는 사실에 기반하여 간척 시설물의 가치를 검토하고 보존 및 활용 방안을 다루었다. 간척 문화는 간척에 따른 제반 환경의 변화에서 생성된 사람들의 인식과 관념 체계, 행위 양식, 문화적 생성물을 총칭하며, 간척에 의해 직·간접적으로 생성된 유형 유산과 무형 유산, 그리고 자연 유산을 간척문화유산으로 정의하였다. 간척을 추진했던 역사적 배경이 시간의 추이에 따라 다르며, 간척 시설물은 역사성, 학술성, 희소성이 있기 때문에 문화유산으로서의 가치가 있음을 확인하였다. 새만금 방조제 건설 이후 그 본래의 기능을 마감한 광활, 계화 방조제를 중심으로 수많은 간척문화유산이 멸실 위기에 놓여 있다. 활용은 보존을 기본 전제로 한다는 생각 아래 제도적 측면에서의 보존 방안을 제시하였다. 먼저 근현대 간척 시설물에 대해 등록문화재, 향토문화유산, 미래유산, 농업유산으로 지정하여 관리할 필요가 있다. 특히 고려~조선시대 및 1950년대 이후에 조성된 간척 시설물이 문화재로 지정되지 않은 것으로 확인되어, 이 시기를 비롯하여 전국 간척자료에 대한 전수 조사를 통해 간척 시설물의 특징과 가치에 대한 검토가 요구된다. 우리 삶과 밀착되어 그간 주목받지 못했던 간척문화유산의 효율적이고 지속 가능한 활용 방안으로는 그 유산에 내재된 스토리 발굴, 간척 자원의 효율적인 활용을 위한 거버넌스의 구성, 해당 간척 지역의 역사와 문화를 수집하고 전시하는 박물관 건립이 필요하다. 마지막으로 간척사업의 경험이 있는 국가들과의 연계를 통해 간척에 따른 사회, 문화, 환경 등 국제적 이슈에 대해 공동으로 대처하고 인류 발전을 위한 다양한 사업을 실행할 수 있을 것이다.

• 한국석유지질학회지
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• 제2권2호
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• pp.51-57
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• 1994

1969년 미해군이 황해지역에서 실시한 항공자력측정자료를 분석 연구한 결과, 한국 서남근해 제2광구 내에 있는 기존 군산분지(群山盆地) 남쪽에 흑산분지(黑山盆地)라고 명명하는 신퇴적분지가 존재함을 알게 되었다. 이 흑산분지는 서서 북-남남동으로 뻗은 3개의 소분지로 구성되었다. 이번 연구결과로 인하여 군산분지에 대해 독립적인 새로운 분석을 하게 했고 또한 그 두 분지뿐만 아니라 서근해 전역에 걸쳐 지질구조적 성인 및 그 생성역학(生成力學)에 대한 중요한 자료를 얻게 되었다. 분지생성 및 구조형태는 ‘두번-건너뛴-좌수향-렌치단층(斷層)’(Double overstepped left-lateral wrench faults)에 의한 롬보캐즘(rhombochasm)으로 해석된다. 한반도 내에 발달하고 있는 대단층들을 본 항공자력이상으로부터 얻은 중거에 의해서 본 연구지역 즉 근해까지 연장시켰다. 또한 이들 단층들의 성질을 좌수향렌치로 해석했다. 이와 같은 전 지역적인 단층 구조형태는 이동우의 영동분지에 대한 연구결과와 같다. 단층들의 운동방향은 필리핀이 에오세(Eocene) 이후 시계방향으로 약$80^{\circ}$회전했다는 최근 발표된 고지자기연구(古地磁氣硏究)에서 얻은 증거에 의하여 뒷받침되고 있다. 2$\frac{1}{2}$-차원의 모형 연구결과에 의하면 군산분지는 대략 $7,500{\cal}m$의 두터운 퇴적층을 갖는 것 같다. 흑산분지는 그 상부에 탄성파 속도가 빠른 층이 덮고 있어서 지금까지 발견되지 않고 있었다고 믿어진다. 흑산분지의 개략적인 형태가 석유부존에 적합한 듯 하기 때문에 두터운 퇴적층을 보유하고 있는 듯한 자력적 표현을 규명하기 위한 정밀항공 자력탐사를 실시할 것을 추천한다. 만약 고속도의 층이 확인된다면 자력탐사법에 대한 보충이 될 뿐 아니라 퇴적층에 대한 구조적인 묘사를 하는데 도움이 되는 중력탐사를 추가할 것을 추천한다. 정밀자력탐사 또는 중력탐사를 할 수 없다면 높은 에너지원의 탄성파 탐사를 실시하는 것이 더 효과적일 수도 있다.

• 한국석유지질학회지
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• 제10권1_2호
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• pp.10-17
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• 2004

한국 서남해안에 위치한 두우리 조간대는 사주와 보호섬이 존재하지 않고 외해로 열려있는 전형적인 개방형 조간대이다. 이러한 개방형 조간대에서는 바람에 의한 파랑이 퇴적작용에 중요한 요소의 하나이므로, 계절에 따른 파랑에너지의 차이가 조간대 표층퇴적물의 분포와 퇴적구조의 특성에 직접적으로 반영된다. 두우리 조간대는 상부의 조수해빈 (tidal beach), 중부의 전형적인 조간대 (intertidal flat)와 최하부의 니질대 (lowermost mudflat)로 구분된다. 이러한 구분은 표층퇴적물의 구성뿐만 아니라 조간대의 경사도에 의한 구분과도 일치한다. 조간대 내에서의 퇴적물은 1차 퇴적구조와 사서질 퇴적물의 함량에 따라 다시 사질 조간대, 혼합 조간대와 니질조간대로 나누어진다. 두우리 조간대의 표층퇴적상은 계절에 따라서 퇴적물의 함량과 퇴적구조에 변화를 보이며, 퇴적상의 변화양상은 계절풍의 방향과 세기, 폭풍과 밀접한 관련이 있다. 북서계절풍이 강한 겨울철과 봄철에는 사질 조간대의 퇴적상이 우세하며, 약한 남동풍이 우세한 여름철에는 니질 조간대의 퇴적상이 우세하게 분포한다. 가을철에는 혼합 조간대가 우세하게 나타난다. 표층퇴적물은 여름에는 전 조간대가 약 20 cm 두께의 니질 퇴적물로 뒤덮이고 가을이 지나 겨울로 가면서 니질 퇴적상에서 사질 퇴적상으로 바뀐다. 이러한 표층퇴적상의 변화는 바람도 세어지고 풍향도 바뀌어 조간대를 공격하는 파랑의 에너지가 강해지면서 여름철에 퇴적되었던 니질 퇴적물을 침식시키기 때문이다. 캔코아 주상시료에서 퇴적구조는 여름철에는 조간대 상부 ($0{\~}l.3 {\cal}km$)에서는 니질 퇴적물의 평행엽층리와 상승연흔 사엽층리가 하부 $(1.7{\~}2.3 {\cal}km)$에서는 괴상의 니질 퇴적층이, 겨울철에는 전체적으로 평행엽층리와 연흔사층리가 우세하게 나타나며, 부분적으로 둔덕사층리 (HCS)가 나타난다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제18권4호
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• pp.234-265
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• 2013

중등학교 과학 및 지구과학 교과서의 해류도는 해양에 대한 학생들의 호기심과 관심을 유도하는 데 중요한 역할을 한다. 이 해류도들은 급변하는 기후변화와 지구상의 에너지 균형 문제와 관련이 있는 해류에 대해 학생들이 학습할 수 있는 중요한 기회를 제공할 수 있다. 그럼에도 불구하고 중등학교 교과서의 해류도들은 최근의 해류관련 과학적 지식과 비교해 볼 때 다양한 과학적 오류들을 내포하고 있었다. 이 연구는 오류가 없는 해류도를 제작하고 다양한 동해 해류도들을 하나로 통일하기 위하여 해류도 제작의 기본적인 틀과 방법을 제안하였다. 먼저 중등 과학교과서 27종의 해류도와 기존의 과학 연구 논문에서 제시한 주요 해류도 27개의 도법을 통일하였으며 동해의 난류와 한류들의 수치화된 정량적인 위치 정보를 추출하였다. 대한해협에서 대마난류의 분지 양상, 대마난류의 일본연안분지와 외해분지, 동한난류의 연안거리와 북상한계, 쓰가루해협, 소야해협을 통한 대마난류의 유출 양상과 환류, 리만한류와 북한한류의 분포 양상 등 해류도 제작을 위한 분석 항목들을 선정하였다. 해양 현장관측을 기반으로 형성된 해양학자들의 과학적 전문지식과 연구결과들을 활용하여 동해 해류도 초안을 제작한 후 이를 바탕으로 국내 학회 회원들을 대상으로 동해 해류도 초안에 대한 의견을 묻는 설문조사를 실시하였다. 또한 2013년 춘계 해양학회 특별세션을 기획하여 학회의 의견을 수집하였으며 해양학자들과의 수차례에 걸친 논의를 통하여 일련의 동해 해류도를 제작하고 수정하는 과정을 반복하였다. 최종적으로 해류도에 대한 학계 해류 전문가들의 평가와 의견을 모았으며 이를 최종해류도 제작을 위하여 해류도를 수정하는데 활용하였다. 향후 교과서 해류도 제작과정에서의 오류를 방지하기 위하여 완성된 동해 해류도 결과를 디지털화하여 위 경도 정보를 제시하였다. 이 연구는 황해와 북서태평양을 포함한 우리나라 주변해의 종합적인 해류도를 완성하기 위한 첫걸음이며 향후 중등학교 교과서 해류도 완성을 위한 해양학자들의 관심을 촉진하는 계기가 될 것으로 기대된다.