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pp.579-584
본 연구는 1997년부터 2024년까지 서해 중부 연안을 대상으로 수질지수(Water Quality Index, WQI)의 장기적 변화 양상과 레 짐(regime) 전환 현상을 분석하였다. 이를 위해 연 4회 계절별 수질지수(WQI) 자료와 수온(temperature, TEMP), 염분(salinity, SAL), 부유물 질(suspended particulate matter, SPM) 등 주요 환경 변수를 통합하여 변화점 탐지(changepoint detection)와 시차 상관분석(cross-correlation analysis)을 수행하였다. 분석 결과, 2003~2004년을 기점으로 평균 WQI가 3.0 이상으로 높고 변동성이 크게 나타난 초기 레짐에서, 평균 WQI가 1.5~2.0 수준으로 낮아지고 변동성이 완화된 후기 레짐으로의 전환이 확인되었다. 캘린더 히트맵(calendar heatmap) 분석 결과 또 한 2004년 이후 계절적 변동성이 뚜렷하게 약화된 것으로 나타났다. 초기 레짐에서는 SPM과 WQI 간 강한 동시 변동성이 관측되었으 나, 후기 레짐으로의 전환 이후 이들 간 결합 강도는 현저히 감소하였다. 이러한 결과는 해수온 상승, 태풍, 연안매립 등 자연적·인위적 요인이 복합적으로 작용한 것으로 보이며, 서해 중부 연안의 수질 관리 전략 수립에 있어 레짐 변화에 따른 환경과 수질 간 상호작용 을 반영한 관리 방안의 필요성을 시사한다.
This study analyzed the long-term variation and regime shift of the water quality index (WQI) in the central west coast of Korea from 1997 to 2024. Seasonal WQI data were integrated with temperature (TEMP), salinity (SAL), and suspended particulate matter (SPM) to identify structural changes and environmental interactions using changepoint detection and cross-correlation analysis. The results revealed a distinct shift around 2003–2004 from an early regime with high mean WQI values (>3.0) and large variability to a later regime with lower mean values (1.5–2.0) and reduced variability. Calendar heatmap analysis showed that seasonal variability markedly weakened after 2004. The strong synchronous relationship between SPM and WQI observed in the early regime weakened significantly after the transition. These results indicate that the regime shift was driven by the combined effects of rising sea surface temperature, increased typhoon activity, and coastal reclamation. The findings highlight the need for adaptive water quality management strategies that reflect regime-dependent interactions between environmental drivers and water quality in the central Yellow Sea.
Abstract
1. 서 론
2. 연구대상 및 방법
2.1 연구대상
2.2 연구방법
3. 연구결과
4. 결 론
5. 제 언
감사의 글
References
