한반도는 삼면이 바다로 둘러싸여 있으며, 많은 강과 하천이 바다와 연결되어 있기 때문에 육상에서의 쓰레기 유입이 되기 쉽다. 또한 해상에서는 활발한 수산업 활동과 다양한 레저 활동으로 인해 쓰레기 유입이 많다. 바다에 유입된 쓰레기는 시간이 지남에 따라 무게가 가해져 가라앉아 해저에 침적하게 되며, 해저에 산재되어 있기 때문에 직접 확인이 불가능하고 수거에 어려움이 있다. 수거되지 못한 해양침적쓰레기는 해저 생태계 및 수질에 영향을 미치게 되며, 특히 폐그물로프와 폐어구로 인한 유령어업과 선박사고가 발생할 수 있다는 점이 있다. 따라서 해당 성상의 쓰레기들(폐그물로프와 폐어구)은 우선적으로 수거가 이루어져야하기 때문에 분포 특성을 파악할 필요가 있다. 그 일환으로 본 연구에서는 국내 39개 항을 대상으로 해양에 침적되어 있는 쓰레기 조사를 실시했다. 그 중 동해에 대해서 GIS 기반의 공간 분석을 통해 해양침적쓰레기 성상별 분포 지도를 작성하고, 분포 특성을 파악하였다. 결과적으로 동해에서 폐타이어가 58 %로 구성되었고, 방파제 및 선박 접안 시설에 분포가 밀집되었다. 그리고 폐합성수지가 26 %로 구성되어 항외에도 분포가 있었다. 각 성상별 뚜렷한 분포 특성을 파악하기는 어려웠지만 폐합성수지가 다른 성상들과 비교해 항외에 분포되는 특성이 있었다. 본 연구는 이와 같은 분포 특성을 통해서 해양침적쓰레기 수거에 도움이 될 기초 자료로 제공될 수 있다.

본 연구는 무인 항공사진 촬영을 이용하여 해안에 산재한 해안표착물을 탐지하는 새로운 방법을 제시하였다. 이동성과 신속성, 경제성이 우수한 소형 무선 조정 헬리콥터의 기체와 헬리콥터의 진동에 관계없이 연직 상태를 유지할 수 있는 짐벌 장치에 디지털카메라를 장착하여 항공사진 촬영을 시행하였다. 또한, 촬영된 영상으로부터 해안표착물을 탐지하기 위해 Matlab program을 이용한 디지털 영상처리 알고리즘을 고안하였다. 특히 고안된 알고리즘은 배경 차감 기법(Background subtraction method)을 적용하여 연구 대상 해안의 각기 다른 모래 상태로 인해 발생하는 물체 추출 오차를 감소시킴으로써 다양한 형태의 해안표착물을 안정적으로 탐지하는 결과를 보여주었다. 향후, 이 연구 방법을 적용한 해안표착물 모니터링이 이루어질 경우 모니터링 대상 구역 설정의 대표성 문제 해결 및 발생량 추정에 크게 기여할 수 있으며, 해양환경 감시 분야에 활용가능성이 클 것으로 판단된다.

해양오염으로부터 해양환경 및 생태계를 보호하기 위해서는 해양쓰레기 발생 및 이동에 관한 집중적인 연구가 필요하다. 본 연구에서는 해안표착물의 조성과 발생원 분석을 통해 연간 발생량 및 특성에 대한 분석을 하였다. 전라남도 신안군 임자도 대광해수욕장을 대상으로 100 m×20 m(=2,000 m2) 구역을 설정하여 분포량 및 발생 특성을 분석한 결과, 2008년부터 2010년까지 총 1,445 kg의 해안표착물이 수거되었다. 가장 많은 양을 차자하는 품목은 플라스틱으로서 평균 46.5%, 스티로폼 20%, 목재 12.6% 등으로 나타났다. 외국 기인 발생량은 총 155.5kg으로 이중 90% 이상이 플라스틱류로 대부분 중국 기인의 플라스틱과 어업용 부표였다. 한편, 해안표착물의 발생량 변화를 파악하기 위해 해양 환경의 계절적 변화를 분석하였다. 2009년과 2010년은 북풍 계열의 풍향과 풍속이 우세한 계절에 발생 비율이 높았으며, 2008년은 조류의 흐름이 타 연도의 동일 계절과 달리 서향의 왕복성 흐름을 보인 여름철(7월)에 발생률이 40%(409개)로 가장 높게 나타났다. 외국 기인 해안표착물의 계절별 변화를 살펴보면 전체적으로 1윌, 5월에 발생률이 높았으며 11월이 다음으로 많은 양을 차지하였다. 한편, 2008년에는 여름철 (7월) 발생률이 46%로 가장 높은 데 비해 2009년과 2010년에는 4%의 가장 낮은 비율을 보임으로서 상반되는 결과를 나타내었다.

본 연구는 무인 항공사진 촬영을 이용하여 해안에 산재한 해안표착물을 탐지하는 새로운 방법을 제시하였다. 이동성과 신속성, 경제성 이 우수한 소형 무선 조정 헬리콥터의 기체와 헬리콥터의 진동에 관계없이 연직 상태를 유지할 수 있는 짐벌 장치에 디지털카메라를 장착하여 항 공사진 촬영을 시행하였다. 또한, 촬영된 영상으로부터 해안표착물을 탐지하기 위해 Matlab Program을 이용한 디지털 영상처리 알고리즘을 고안 하였다. 특히 고안된 알고리즘은 배경 차감 기법(background subtraction method)을 적용하여 연구 대상 해안의 각기 다른 모래 상태로 인해 발생 하는 물체 추출 오차를 감소시킴으로써 다양한 형태의 해안표착물을 안정적으로 탐지하는 결과를 보여주었다. 향후, 이 연구 방법을 적용한 해안 표착물 모니터링이 이루어질 경우 모니터링 대상 구역 설정의 대표성 문제 해결 및 발생량 추정에 크게 기여할 수 있으며, 해양환경 감시 분야에 활용가능성이 클 것으로 판단된다.

The aim of our study understands the influence of meteorological factors relating to the formation of the red tide, and monitors the red tide by satellite remote sensing. The meteorological factors have directly influenced on red tide formation. Thus, it was possible to predict and apply to red tide formation from statistical analyses on the realtionships between red tide formation and meteorological factors, and also to realize the near real time monitoring for red tide by satellite remote sensing.

1965년부터 1979년까지의 해양관측자료를 사용하여 우리나라 서해에서 일어나는 수온역전 현상을 조사하였다. 그 결과는 다음과 같다. (1) 겨울의 수온역전 현상은 전 해역과 모든 수심에 걸쳐서 일어난다. (2) 여름은 제주도 서방 해역에서만 비교적 많이 일어난다. 이와 같은 수온역전 현상은 겨울의 경우는 현열손실, 잠열손실 및 남하 Ekman 수송 등에 의한 표면 냉각효과 때문으로 생각된다. 여름의 경우는 온도와 염분의 성질이 서로 다른 황해 저층수와 황해 난류가 제주도 서방 해역에서 경계를 이루고, 서로 혼합되는 과정에서 생기는 것으로 보여진다.

Satellite data, with sea surface temperature(SST) by NOAA and sea level(SL) by Topex/poseidon, are used to estimate characteristics on the variations and correlations of SST and SL in the East Asian Seas from January 1993 through May 1998. We found that there are two climatic characteristics in the East Asian seas: the oceanic climate, the eastern sea of Japan, and the continental climate, the eastern sea of China, respectively. In the oceanic climate, the variations of SL have the high values in the main current of Kuroshio and the variations of SST have not the remarkable seasonal variations because of the continuos compensation of warm current by Kuroshio. In the continental climate, SL has high variations in the estuaries(the Yellow River, the Yangtze River) with the mixing the fresh water and the saline water in the coasts of continent and SST has highly the seasonal variations due to the climatic effect of continents. In the steric variations of summer, the eastern sea of Japan, the East China Sea and the western sea of Korea is increased the sea level about 10∼20㎝. But the Bohai bay in China have relatively the high values about 20∼30㎝ due to the continental climate. Generally the trends of SST and SL increased during all periods. That is say, the slopes of SST and SL is presented 0.29℃/year and 0.84㎝/year, respectively. The annual and semi-annual amplitudes have a remarkable variations in the western sea of Korea and the eastern sea of Japan. In the case of the annual peaks, there appeared mainly in the western sea of Korea and the eastern sea of Japan because of the remarkable variations of SL associated with Kuroshio. But in the case of the semi-annual peaks, there appeared in the eastern sea of Japan by the influence of current, and in the western sea of Korea by the influence of seasonal temperature, respectively. From our results, it should be believed that SST and SL gradually increase in the East Asian seas concerning to the global warming. So that, it should be requested to the international co-operation against to the change of the abnormal climate.

In order to fast predict the wind-driven current in a small bay, a convolution method in which the wind-driven current can be generated only with the local wind is developed and applied in the idealized bay and the idealized Sachon Bay. The accuracy of the convolution method is assessed through a series of the numerical experiments carried out in the idealized bay and the idealized Sachon Bay. The optimum response function for the convolution method is obtained by minimizing the root mean square (rms) difference between the current given by the numerical model and the current given by the convolution method. The north-south component of the response function shows simultaneous fluctuations in the wind and wind-driven current at marginal region while it shows "sea-saw" fluctuations (in which the wind and wind-driven current have opposite direction) at the central region in the idealized Sachon Bay. The present wind is strong enough to influence on the wind-driven current especially in the idealized Sachon Bay. The spatial average of the rms ratio defined as the ratio of the rms error to the rms speed is 0.05 in the idealized bay and 0.26 in the idealized Sachon Bay. The recover rate of kinetic energy(rrke) is 99% in the idealized bay and 94% in the idealized Sachon Bay. Thus, the predicted wind-driven current by the convolution model is in a good agreement with the computed one by the numerical model in the idealized bay and the idealized Sachon Bay.

Based on the monthly weather report of Korea Meteorological Administration (KMA) and daily sea surface temperature (SST) in Incheon harbor of National Fisheries Research and Development Institute, heat budget in Incheon coastal area was estimated. The temperature differences between the sea surface and near bottom were nearly within 1℃. This indicate the mixing from the sea surface and the bottom. The net heat flux through the sea surface and the advection through the inner and outer bay was affected uniformly to the water body in Incheon coastal area. The net heat flux was about 110W/㎡ in maximum value on May, about -80W/㎡ in minimum on January. The net heat flux through the sea surface from the solar radiation was about 2.35 × 105W during the year. This heat flux flew out the bay through the advection by the same flux.

Extreme environments and freak wave characteristics in the coastal waters of Korean Peninsula are analyzed using the observed wave data. Freak wave has been intensely emphasized as an important environmental force parameter in several recent research works. However, the mechanism and occurrence probability of freak wave are not clarified. The aims of this study are: to summarize the distribution of extreme environment for wind waves, and to find occurrence probability of freak wave in the coastal waters of Korean Peninsula. These extreme sea conditions are discussed by applying extreme value analysis method, and the statistic characteristics are summarized which can be used to the design and analysis of coastal structures. The mechanism and the occurrence probability of freak wave are also discussed in detail using wave parameters in considered with wave deformation in the coastal waters.