Arctic warming is a global issue. The sea ice in the Arctic plays a crucial role in the climate system. We thought that a recent abnormality in many countries in the northern hemisphere could be related to the effects of shrinking sea ice in the Arctic. Many research groups monitor sea ice in the Arctic for climate research. Satellite remote sensing is an integral part of Arctic sea ice research due to the Arctic’s large size, making it difficult to observe with general research equipment, and its extreme environment that is difficult for humans to access. Along with monitoring recent weather changes, Korea scientists are conducting polar remote sensing using a Korean satellite series to actively cope with environmental changes in the Arctic. The Korean satellite series is known as KOMPSAT (Korea Multi-Purpose Satellite, Korean name is Arirang) series, and it carries optical and imaging radar. Since the organization of the Satellite Remote Sensing and Cryosphere Information Center in Korea in 2016, Korean research on and monitoring of Arctic sea ice has accelerated rapidly. Moreover, a community of researchers studying Arctic sea ice by satellite remote sensing increased in Korea. In this article, we review advances in Korea's remote sensing research for the polar cryosphere over the last several years. In addition to satellite remote sensing, interdisciplinary studies are needed to resolve the current limitations on research on climate change.

The MV Arctic Sunrise, a vessel bearing the flag of the Netherlands, was detained by Russian authorities. The Netherlands instituted Annex VII arbitral proceedings against the Russian Federation and requested the International Tribunal for the Law of the Sea to prescribe provisional measures for the immediate release of the vessel and its crewmembers. On January 22, 2013, the Philippines instituted arbitral proceedings to challenge China’s claims over the South China Sea and the underlying seabed. Both China and Russia claim that the tribunal in question does not have jurisdiction, and neither of them appeared before the tribunal. This article offers an analysis of the facts and reasoning in the Arctic Sunrise case concerning Russia’s declaration and its nonappearance. Furthermore, this article explores the relevant provisions of UNCLOS and relevant views, as well as attitudes of ITLOS towards certain issues.

전지구 해양 해빙 예측시스템인 NEMO-CICE/NEMOVAR의 해빙 초기조건의 특성을 2013년 6월부터 2014년 5월까지 북극영역에 대하여 분석하였다. 이를 위하여 관측 자료와 재분석 자료를 모델의 초기조건과 비교하였다. 모델 초기조건은 관측에서 나타나는 해빙 면적과 해빙 두께의 월 변동을 잘 보이는 반면, 분석 기간 동안 관측과 재분석 자료보다 북극의 해빙 면적을 좁게, 해빙 두께를 얇게 나타내었다. 모델 초기조건의 북극 해빙 면적이 좁은 것은 해빙의 경계 지역에서 해빙 농도 초기조건이 약 20% 정도 재분석자료보다 낮기 때문이다. 또한 북극 평균 해빙 두께가 얇게 나타나는 이유는 연중 두꺼운 해빙이 유지되는 그린란드 및 북극 군도와 인접한 북극해 영역에서 모델의 초기조건이 약 60 cm 정도 얇기 때문이다.

The measurement of ice properties such as thickness, strength are important to know the performance of the ice breaking vessel. The measuring equipment of ice properties and methods are summarized in this paper. The actual measured data are also described. The strength of ice at Svalbard area on April 2010 is much stronger than the Chukchi Sea on August 2010. The mean strength of Svalbard is about 500 kPa and one of Chukchi Sea is 250 kPa. The first sea trial in Arctic sea using Araon was carried out in the Chukchi Sea. The power and speed was also measured to check the ship performance in ice. The speed was measured from GPS(Global Positioning System) and engine power was recorded from DPS(Dynamic Positioning system) of Araon. The design target of Araon in level ice is 3 knots in 1m thickness and 630 kPa flexible strength but mean speed in Chuckchi sea is 3.98 knots when 6.6 MW engine power, 2.4m ice thickness and 250 kPa strength. This results comes from the difference of ice types and the weak flexible strength of ice but it will be a good information to know the performance of Araon in similar ice condition.

북극해에서 해류나 담수의 영향으로 해양환경의 변화가 생기는 지역에 서식하는 중형저서생물의 군집구조를 파악하기 위해 2002년 7월 바렌츠해 동부 러시아 연안의 페초라해 6개 정점, 2002년 8월 스발바드섬의 킹스베이 내만 5개 정점에서 저서시료를 채집하였다. 페초라해에서는 총 8개의 분류군이 출현하였으며 출현한 중형저서생물의 총 개체수는 245~906indiv.10cm-2의 범위로 평균 580indiv.10cm-2로 나타났으며 총

북극해는 기후 변화에 따라 북극의 해빙과 빙상의 분포가 달라지며 쇄설성 퇴적물 내 광물의 특성이 변화한다. 따라서 해빙이나 빙산에 의해 운송된 해양 퇴적물을 연구하는 것은 지구 기후 변화를 이해하는 데에 매우 중요하다. 본 연구에서는 척치해저고원의 아라온 마운드에서 채취한 4개의 중력코어와 아라온 마운드 사이 사면에서 채취한 1개의 중력코어를 사용하여, 벌크광물조성, 점토광물조성, 빙운쇄설물 연구를 통해 쇄설성 퇴적물의 기원지를 알아보고 이를 바탕으로 서북극해의 고환경 변화를 재구성하였다. 코어 퇴적물들은 갈색, 회색, 녹회색을 띠며 서북극해에서 나타나는 간빙기/빙기 순환에 따른 퇴적물색의 특성을 잘 나 타내고 있다. 척치해저고원에서 획득한 코어 퇴적물을 광물 특성과 주변에서 수행된 기존 연구와 비교하여 총 3개의 유닛으로 구분하였다. 최후빙기극대기에 퇴적된 유닛 3 퇴적물은 동시베리아해로 유입되는 콜리마 강과 인디기르카 강 퇴적물들이 동시베리아해 대륙붕에 퇴적된 후, 해빙이나 해류에 의해 유입된 것으로 보인다. 퇴빙기에 해당하는 유닛 2 퇴적물은 동시베리아해로 유입되는 콜리마 강, 인디기르카 강, 보퍼트해로 유 입되는 맥켄지강과 캐나다 군도로부터 함께 공급된 것으로 보이며, 로렌타이드 빙상의 융해에 의하여 다량의 빙운쇄설물들이 유입되었다. 간빙기 퇴적물인 유닛 1의 경우, 세립질 퇴적물들은 캐나다 북부와 동시베리아해로부터 해빙과 해류에 의해 공급되었으며, 조립질 퇴적물들은 캐나다 군도로부터 해빙에 의해 유입된 것으로 여겨진다.

점토광물은 진흙화산(MV)을 구성하는 중요 광물로서, 진흙화산의 특성 및 형성 메커니즘을 밝히는 데에 중요한 정보를 제공할 수 있을 것으로 기대되지만, 이에 대한 연구는 거의 수행된 바가 없다. 본 연구에서는 북극 보퍼트해 420 MV와 주변 해역 퇴적물들의 점토광물학적 차이를 규명하여, 진흙화산의 특성 및 형성과 점토광물과의 관계를 규명하고자 하였다. 420 MV와 맥켄지곡에서 8개의 박스 코어에 대해 점토광물과 입도 분석을 실시하였다. 맥켄지곡의 4가지 주요 점토광물의 상대적인 함량비는 맥켄지강과의 거리에 상관없이 일라이트, 녹니석, 카올리나이트, 스멕타이트 순으로 거의 일정하지만, 입도는 맥켄지강으로부터 멀어질수록 점점 세립화하는 경향을 나타낸다. 맥켄지곡의 퇴적물들은 주로 스멕타이트/일라이트의 비가 낮고 카올리나이트/녹니석의 비가 높은 맥켄지강의 특징을 가진다. 420 MV의 퇴적물은 점토광물의 함량이 일라이트, 카올리나이트, 녹니석, 스멕타이트 순으로 감소하며, 깊이에 따른 입도가 거의 일정하다. 스멕타이트와 조립질 퇴적물의 함량은 비교 코어보다 약 2배 높다. 녹니석보다 카올리나이트의 함량이 높은 강은 보퍼트해 내에서는 연구된 결과가 없으며, 맥켄지강과 스멕타이트/일라이트, 카올리나이트/녹니석의 비가 같은 비교 코어와 구분된다. 비교 코어보다 많은 조립질 퇴적물과 깊이에 따라 일정한 입도는 MV에 의한 분출로 인한 것으로 유추된다. 비교 코어의 퇴적물은 맥켄지강 기원, 420 MV의 퇴적물은 MV의 분출에 의한 것으로 해석된다.

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.

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.

The spatial size and variation of Arctic sea ice play an important role in Earth’s climate system. These are affected by conditions in the polar atmosphere and Arctic sea temperatures. The Arctic sea ice concentration is calculated from brightness temperature data derived from the Defense Meteorological Satellite program (DMSP) F13 Special Sensor Microwave/Imagers (SSMI) and the DMSP F17 Special Sensor Microwave Imager/Sounder (SSMIS) sensors. Many previous studies point to significant reductions in sea ice and their causes. We investigated the variability of Arctic sea ice using the daily sea ice concentration data from passive microwave observations to identify the sea ice melting regions near the Arctic polar ice cap. We discovered the abnormal melting of the Arctic sea ice near the North Pole during the summer and the winter. This phenomenon is hard to explain only surface air temperature or solar heating as suggested by recent studies. We propose a hypothesis explaining this phenomenon. The heat from the deep sea in Arctic Ocean ridges and/ or the hydrothermal vents might be contributing to the melting of Arctic sea ice. This hypothesis could be verified by the observation of warm water column structure below the melting or thinning arctic sea ice through the project such as Coriolis dataset for reanalysis (CORA).

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.

Water temperature in the eastern part of the Yellow Sea (EYS) during winter (JFM) and summer (JJA) from 1964 to 2009 and Siberian High Pressure Index (SHI) and Arctic Oscillation index (AOI) during winter (JFM) from 1950 to 2011 were used to analyze long-term variation in oceanic and atmospheric conditions and relationship between winter and summer bottom water temperature. Winter water temperature at 0, 30 and 50 m had fluctuated highly till the late of 1980s, but after this it was relatively stable. The long-term trends in winter water temperature at both depths were separated with cold regime and warm regime on the basis of the late 1980s. Winter water temperature at 0m and 50m during warm regime increased about 0.9°C and 1.1°C respectively compared to that during cold regime. Fluctuation pattern in winter water temperature matched well with SHI and AOI The SHI had negative correlation with water temperature at 0 m (r=-0.51) and 50 m (r=-0.58). On the other hand, the AO had positive correlation with Winter water temperature at 0 m (r=0.34) and 50 m (r=0.45). Cyclic fluctuation pattern of winter water temperature had a relation with SHI and AO, in particular two to six-year periodicity were dominant from the early of the 1970s to the early of the 1980s. Before the late of 1980s, change pattern in winter water temperature at 0 and 50 m was similar with that in the bottom water temperature during summer, but after this, relationship between two variables was low.