지구온난화와 더불어 진행되어 온 북극 해빙의 급격한 감소는 최근 들어 새로운 항로(무역로)와 북극해 연안의 광대한 탄화수소 자원(석유 및 천연가스)에 대한 전망뿐만 아니라 환경과 기후에 대한 지구적 관심을 야기 시켰다. 이러한 현상은 21세기 이래 북극이 자원과 항로에 대한 경쟁과 갈등, 환경과 기후에 대한 토론과 논의의 장이 될 것이라는 우려와 염려로 이어졌다. 그렇기는 하나 자원과 항로에 대한 국제적 우려는 엄밀히 말하면 “해양의 헌법”이라 할 수 있는 유엔 해양법협약(UNCLOS)을 통해 불식시킬 수 있는 것으로 입증되었다. 또한 급격하게 변화하는 북극해의 거버넌스를 위한 법적 틀을 마련해 주었다. 본 논문에서는 ‘협약’과 북극해 관할권 간의 관계를 보다 명확히 밝히기 위해 북극해 지역을 다음과 같이 5개로 구분하여 검토할 것이다. ①북극해 대서양 통로, ②유라시아 북극해, ③북극해 태평양 통로, ④북미 북극해, ⑤중앙 북극해. 해양법협약이 다루는 네 가지 쟁점은 특히 북극과 관련이 있다. ①얼음으로 덮인 지역(협약 제234조 ice-covered areas), ②국제 해협(협약 제3부 international straits), ③EEZ의 해양 과학 연구 및 환경 보호(협약 제13부 marine scientific research and environmental protection in the EEZ), ④지역협력(협약 제9부 regional cooperation). 북극해 해양지역의 관할권과 관련된 쟁점들을 정리하면 다음과 같다. ①북극해의 해양 경계와 기선(Baselines), ②군도(섬제도, Islands)에 대한 레짐(협약 제121조), ③대륙붕(continental shelf)(협약 제76조)과 대륙붕의 탄화수소 자원(Hydrocarbon resources), ④북극해 통과 해상루트의 항해, ⑤국가의 관할권 너머에 있는 북극해. 북극에는 캐나다와 그 이웃국가들 간의 관리된 2건의 해양경계 분쟁 외에 단 4건의 중요한 관할권 문제만 있다. 첫째는 러시아와 덴마크의 EEZ를 넘어선 대륙붕에 대한 중복된 주장이다. 이 건에는 캐나다가 곧 합류하게 될 것이다. 두 번째는 북방항로의 해협(러시아)과 북서항로의 채널(캐나다)을 통과하는 통항 권리를 둘러싼 “내수(internal waters)”와 “국제해협”의 분쟁이다. 세 번째 분쟁은 스발바르 군도의 EEZ와 대륙붕의 지위 문제다. 네 번째 쟁점은 EEZ를 넘어선 해저에 대한 잠재적인 청구국으로서 아직은 해양법협약의 비당사국인 미국의 지위 문제다. 따라서 몇몇 쟁점에도 불구하고, 북극해의 현재와 미래 평화 유지는 해양의 포괄적인 법적 질서를 제공하는 해양법 협약에 의해 제공될 수 있다.

본 연구에서는 북극진동이 우리나라에 미치는 영향을 파악하고자 북극진동지수(AOI)와 북태평양에서 발생한 태풍의 개수 및 우리나라에 영향을 준 태풍의 개수, 또한 장마기간 중 총강수량 및 장마기간 중 강수일수와의 교차상관분석을 시도하였다. AOI 자료는 월단위 형태로 존재하나 교차 상관 분석에는 1월을 중심으로 한 평균 자료와 봄, 여름, 가을, 겨울의 계절자료를 이용하였다. 장마 특성 및 태풍 특성 자료는 모두 연 단위자료이 다. 본 연구에서는 AOI 및 태풍, 장마 자료의 가용성을 고려하여 1961년에서 2016년 사이의 자료를 이용하였다. 본 연구에서의 결과를 종합해 보 면, 북극진동은 우리나라의 장마 특성에 약한 수준이나 유의하게 영향을 미치고 있음을 확인할 수 있었다. 그러나 그 정도는 전체기간에 대해 일정 하지 않으며 시기에 따라 크게 다른 것으로 나타난다. 예를 들어, 최근 10년간 북극진동이 장마에 미친 영향은 교차상관계수로 0.8 이상이다. 그러나 그 전 30년간은 통계학적으로 유의한 영향은 없었다. 이와는 반대로 북극진동이 우리나라에 영향을 준 태풍의 개수에 미치는 영향은 전체적으로는 유의하지 않은 것으로 나타난다. 공교롭게도 부분적으로 보면 이 역시 기간에 따라 유의한 영향과 유의하지 않은 영향이 반복적으로 교차하는 모습을 보인다. 즉, 기간에 따라 북극진동의 영향은 비정상적으로 크게 변동하는 모습을 보인다. 또한, 북극진동이 우리나라의 장마와 태풍에 미치는 영향이 과거 1960년대에서 2000년대까지 서로 교차되는 특성을 보여 왔다는 점에 주목할 필요가 있다. 그러나 공교롭게도 2010년대에 들어서면서 장마에의 영향과 태풍에의 영향이 둘 다 증가하는 형태로 바뀐 것으로 보인다.

The safety of the future mankind becomes a world issue due to the climate change driven by global warming. It is inevitable to observe everywhere in daily life the impact of climate change. The level of emergency differs between long-term, mid-term, and short-term, which depends on situation. The impact of climate change in daily life is fairly diverse, and therefore multiple research units of different backgrounds often work together on the measuring and forecasting of the impacts. This paper aims to study the potentially useful methods to analyze and forecast the impact on the changes in transport activities of Canadian Inuit. This is part of the research on the climate change’s impact on the Northern Sea Route area. Either natural or man-made change of external environment forces human to adjust their daily life in order to maintain their utility level of life. Individual or individuals’ group react to the external impact, the way of which differ from others. This fact calls a simulation research on the whole set of input-intermediate process-output. Agents representing individuals or certain subpopulation are given a set of rules to react to stimulus and interact with other agents behave in the realm of simulation. This paper provides methodological discussions on how analyzing and forecasting future change in transport activities in response to climate change. The discussion goes around activity-based approaches that are recently popular in urban planning and transportation planning among available simulation approaches. This paper then discusses the implication and future research agenda.

Arctic sea ice as an indicator of climate change plays an important role in controlling global climate system. Thus, accurate observation and prediction of Sea Ice Concentration (SIC) is essential for understanding global climate change. In this study, we aim to improve the prediction accuracy of SIC by using machine learning and Regional Climate Model (RCM) data for a more robust method and a higher spatial resolution. Using the CORDEX RCM and NASA SIC data between January 1981 and December 2015, we developed three statistical models using Multiple Linear Regression (MLR), Support Vector Machine (SVM), and Deep Neural Network (DNN) which can deal with the non-linearity problem, respectively. The DNN model showed the best performance among the three models with the significant correlation between the predictive and observed SIC (r=0.811, p-value < 0.01)and the Root Mean Square Error (RMSE) of 0.258. With deeper considerations of the polar fronts and the characteristics of ocean current and tide, the DNN model can be applied for near future prediction of Arctic sea ice changes.

Anomaly high temperature caused by constant global warming has a direct impact on the thawing of the Arctic and Antarctic Ocean. This suggests new opportunities for alternative Northern Sea Routes that were not an option before, due to the economic feasibility. The current study reviews the existing research work on this issue over the world. Results indicate positive possibility of Northern Sea Routes (NSR) from the decrease of distance. But if the ice-breaking, the toll of NSR and the potential environmental risk are still high, the NSR has not economic profits compared with the existing routes (via Suez, via Panama). This study suggests the research direction for the economic investigation of the Northern Sea Routes.

최근 북극의 해빙이 가속화되면서 북극의 자원개발과 함께 북극항로를 통한 에너지 자원과 화물수송이 가능해 졌다. 이로 인해 북 극 연안국들을 중심으로 북극해를 선점하기 위한 갈등이 심화되고 있다. 국내에서도 북극항로 개설에 따른 화물수요와 관련 인프라를 선점하 기 위해 각 지자체들이 각축전을 벌이고 있다. 하지만 국내 지자체 간 과도한 경쟁은 국가 항만산업에 부정적인 영향을 미쳐 불필요한 사회적 비용과 경제적 손실을 초래할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 국내 항만 간 경쟁력분석을 바탕으로 북극항로에 특성화된 전진기지를 구축하 기 위한 전략을 제시하는데 그 목적이 있다. 대상항만은 각 권역을 대표하는 무역항으로 선정하였으며, 문헌 및 통계 자료 검토, 설문조사를 통해 AHP분석을 실시하였다. 그 결과, 북극항로 상에서 부산항, 여수·광양항, 울산항, 인천항 순으로 높은 경쟁력을 가지는 것으로 분석되었 다. 이와 함께 추가적으로 고려해야 할 요인들을 검토하여 다양한 해양산업과 연계하는 부산 전진기지 특화형, 북극자원과 석유화학클러스터 를 활용한 울산 전진기지 특화형, 그리고 항만 기능을 분담하여 협력하는 혼합형을 가능한 시나리오로 설정하고, 그 추진방향을 개략 제시하 였다.

본 연구의 목적은 빙해역을 운항하는 선박의 쇄빙시 깨진 해빙에 의해 선수부 좌현 외판에 작용하는 국부 빙하중을 계측한 신호의 특성을 조사하는 것이다. 한국 최초의 쇄빙연구선인 아라온호를 이용하여 2010년 8월초 북극해에서 실선 시험을 수행하여 선수부에 설치된 변형률 게이지로부터 국부적인 빙하중에 의한 신호를 계측하였다. 국부적인 빙하중에 의한 구조 응답 특성을 반영한 계측 신호는 전형적인 유체 충격압에 대한 하중-시간 이력과 다소 다른 특성을 갖는 것도 있음이 파악되었다. 본 연구에서는 계측 신호에 대한 시간 이력을 분석하고, 무차원화된 특성값들로 나타내었다.

북극지역에 분포하는 Saxifraga 속에 식물종들은 분류가 까다롭고 연구보고가 매우 적다. 북극권인 노르웨이령 Svalbard와 한국에서 수집된 16종의 Saxifraga 속 식물의 RAPD를 통하여 유전적 다형성을 비교하였다. 실험에 활용한 12 종류의 URP primer 중 4종의 primer를 이용하여 총 79개(44.8%)의 다형성을 가진 DNA 밴드를 선발하여 UPGMA 분석으로 유전적 다형성을 비교하였다. 그 결과 북극 Svalbard에서 수집된 9종의 Saxifraga 속 식물들이 한국에서 수집된 종들에 비해 유전적 다형성이 큰 것으로 확인되었다. 유사도 매트릭스를 활용한 분석 결과는 두 지역에 수집된 종들간에 비교적 뚜렷한 구룹을 형성하였으며, 한국 분포종의 RAPD는 북극 Svalbard 지역에 분포하는 종들에 비해 유사도가 높은 것으로 분석되었다. 본 연구를 통하여 우리는 두 지역에 분포하는 종들 간의 형태적 유사성이 유전적 유사성과 일치하고 있음을 확인하였다. 또한 분석 결과를 통하여 두 지역간의 지리적 격리, 집단내 영양 생식, 그리고 두 지역간의 환경조건의 차이가 높은 수준의 유전적 다형성을 형성하는 요인이 될 것으로 추론할 수 있었다.

In order to elucidate the polycyclic aromatic hydrocarbon concentration and its origin in arctic area, four arctic brown algae (Laminaria saccharina, L. digita, Alaria esculenta, Desmarestia aculeata), one marine invertebrate (Echinoidea) and sediments were collected from Kongsfjorden in Spitsbergen from the late July to early August, 2003. In case of macroalgae, the young blade part above growth point and the old stipes and blades beneath growth point were separated and analyzed for polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) in an attempt to check the mechanism of uptake in macroalgae to accumulate PAH. There was no difference in PAH concentrations between sampling sites (Stations B and C), species, and blades beneath and above growth point. PAH concentrations in all samples collected in this study were relatively higher than those reported in other areas of arctic. Especially, station C, which is known as an unpolluted area, showed 10 times higher PAH concentration (8,765 ng/g) in sediment than station A (694 ng/g) around harbor. In addition high PAH concentration, station C had very higher proportion of methylated PAH to parent PAH in sediment than station A. Source analysis using PAH isomer pair ratios as indicators showed that Kongsfjorden area seemed to be relatively contaminated with PAH derived from direct petroleum input.