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해양 실측 및 위성자료를 활용한 한반도 서해 연안 탁도 변화와 수직 수중시야 연구 KCI 등재

Study on Turbidity Variations and Vertical Underwater Visibility off the Western Coast of the Korean Peninsula Using In-Situ Measurements and Satellite Data

  • 언어KOR
  • URLhttps://db.koreascholar.com/Article/Detail/441098
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한국지구과학회지 (The Journal of The Korean Earth Science Society)
한국지구과학회 (The Korean Earth Science Society)
초록

최근 한반도 주변 해역에서 해상사고로 인한 인명피해가 증가함에 따라 실종자 수색 및 구조 활동을 지원하기 위한 수중환경 정보 산출 기술 개발의 필요성이 대두되고 있다. 끊임없이 변화하는 해양환경 속에서 수중시야를 예측하는 것은 매우 중요한 과제이다. 본 연구에서는 인공위성 영상과 현장실험 자료를 활용하여 탁도와 수중시야 간의 상관 성을 분석하고, 한반도 서해 연안에 적합한 수중시야 산출 알고리즘을 제시하고자 한다. 이를 위해 대천항 인근 해역의 두 정점을 선정하여 탁도 센서와 세키디스크를 이용해 깊이에 따른 탁도 및 수중시야를 측정하였으며, 동시에 고해상도 인공위성 영상을 수집하여 표층 원격반사도 자료를 획득하였다. 또한 서해 연안에서의 탁도 변화에 따른 수중시야의 공 간 분포를 비교하기 위해 Sentinel-2 위성의 560 nm 반사도를 활용하여 연구 해역의 탁도를 산출하고, 실측 탁도와 수 중시야 간의 상관성을 분석하였다. 연구 결과, 서해 연안에서는 2 .0- 3.0NTU 범위의 탁도가 분포하였으며, 수중거리는 1.5-3.5 m 사이의 값을 나타냈다. 특히, 만 지형이나 섬 주변에서는 상대적으로 낮은 수중시야가 관측된 반면, 대천해수 욕장 해안선을 따라서는 약 3.0m 이상의 높은 수중시야를 보였다. 본 연구를 통해 실측 및 원격탐사 자료를 활용한 수중시야 산출 가능성을 확인하였으며, 위 결과는 향후 해상 실종자 수색 지원을 위한 기초 자료로 활용될 것으로 기 대된다.

Recently, the increasing number of maritime accidents around the Korean Peninsula has highlighted the need to develop underwater environmental information retrieval technologies to support search and rescue operations for missing persons at sea. Predicting underwater visibility in rapidly changing marine environments is a critical challenge. This study aims to analyze the correlation between turbidity and underwater visibility using satellite imagery and in-situ experimental data and proposes a turbidity-based underwater visibility retrieval algorithm suitable for the western coast of the Korean Peninsula. To achieve this, turbidity and underwater visibility were measured at two stations near Daecheon Port using a turbidity sensor and Secchi disk, and high-resolution satellite images were simultaneously collected to obtain surface remote reflectance data. In addition, turbidity in the study area was retrieved using Sentinel-2 560 nm reflectance satellite imagery, and the correlation between the measured turbidity and underwater visibility was analyzed to examine the spatial distribution of underwater visibility based on turbidity variations in western coastal waters. The results showed that turbidity in the western coastal waters ranged from 2.0 to 3.0 NTU, whereas underwater visibility varied from 1.5 to 3.5 m. Specifically, lower underwater visibility was observed in bays and around islands, whereas higher underwater visibility (approximately 3.0 m) was found along the Daecheon Beach shoreline. This study confirms the feasibility of retrieving underwater visibility using in-situ and remote-sensing data, which is expected to serve as a fundamental resource for supporting search and rescue operations in maritime accidents.

목차
Abstract
요 약
서 론
연구 자료 및 방법
    해양 현장 관측
    위성자료
    위성기반 탁도 산출
연구 결과
    실측 기반 해수 탁도 분포
    수중시야 및 탁도 상관성 분석
    위성기반 수중시야 산출 분석
토의 및 결론
사 사
References
저자
  • 박재진(선박해양플랜트연구소 해사안전, 환경연구센터, 34103, 대전광역시 유성구 유성대로 1312번길 32) | Jae-Jin Park (Maritime Safety and Environmental Research Center, Korea Research Institute of Ships and Ocean engineering, Daejeon 34103, Korea)
  • 김태성(선박해양플랜트연구소 해사안전, 환경연구센터, 34103, 대전광역시 유성구 유성대로 1312번길 32) | Tae-Sung Kim (Maritime Safety and Environmental Research Center, Korea Research Institute of Ships and Ocean engineering, Daejeon 34103, Korea) Corresponding author
  • 김용명(선박해양플랜트연구소 해사안전, 환경연구센터, 34103, 대전광역시 유성구 유성대로 1312번길 32) | Yongmyung Kim (Maritime Safety and Environmental Research Center, Korea Research Institute of Ships and Ocean engineering, Daejeon 34103, Korea)
  • 박경애(서울대학교 지구과학교육과, 08826, 서울특별시 관악구 관악로 1, 서울대학교 교육종합연구원, 08826, 서울특별시 관악구 관악로 1) | Kyung-Ae Park (Department of Earth Science Education, Seoul National University, Seoul 08826, Korea, Center for Educational Research, Seoul National University, Seoul 08826, Korea)