간행물
한국지구과학회지 KCI 등재 The Journal of The Korean Earth Science Society
- 발행기관 한국지구과학회
- 자료유형 학술지
- 간기 격월간
- ISSN 1225-6692 (Print)2287-4518 (Online)
- 수록기간 1979 ~ 2026
- 주제분류 자연과학 > 지구과학 자연과학 분류의 다른 간행물
- 십진분류KDC 450DDC 550
권호리스트/논문검색
제46권 제5호 (2025년 10월) 9건
1.
2025.10
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김준호, 문현우
빛공해는 인공적인 광원에 의해 발생하는 오염 현상으로, 천문관측에서 악영향을 미치고 있다. 본 연구에서는 천문대가 운영되고 있는 국립대구과학관 주변 빛공해의 영향을 모니터링하기 위해 밤하늘 밝기를 Sky Quality Meter- LE (SQL-LE)를 이용하여 1년간 1시간 단위로 관측하였다. 밤하늘 밝기에 운량과 달이 미치는 영향을 확인하여 빛공해 분석에서 배제한 결과, 평균 밤하늘의 밝기가 18.39±0.28 mag/arcsec 2으로 도심과 교외 사이 수준에 해당하고, 야간 천 체관측 프로그램이 가장 많이 운영되는 시간인 21시에는 평균 17.89±0.19 mag/arcsec 2으로 4등급 보다 밝은 별들만 맨 눈으로 관측 가능하다는 것을 확인하였다. 또한, 밤하늘 밝기와 미세먼지가 선형 상관관계가 존재하여 PM2.5농도가 10 g/m 3 이하인 경우에 비해 30 g/m 3 이상인 경우는 밤하늘 밝기가 1.4배 밝아지는 것을 확인하였다. 향후에는 밤하늘 밝기 관측 데이터를 지속적으로 확보하여 빛공해의 장기적 변화와 계절, 날씨, 미세먼지 등과의 상관관계를 규명할 예 정이다.
4,000원
2.
2025.10
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이성재
수치 모의 실험에서 보여주는 블랙홀 주변의 강착원반은 유입기체의 조건에 따라서 때로는 안정적으로 때로는 불안정적으로 나타난다. 이 연구에서는 여러 가지 다른 종류의 해석적인 해를 가진 기체들 중 충격파의 특성을 잘 보 여주는 점성을 가진 기체에 대하여 Lagrangian TVD+remap 코드를 사용하여 2차원적인 원통좌표계에서 수치모의 실험 을 시행하였다. 수치모의 실험은 점성이 0.01을 가진 점성 이류가스 (viscously advected flow)가 400rg인 바깥쪽 경계 면 (outer boundary)에서 유입되었다. 유입된 기체는 블랙홀 가까이에서는 해석적인 해와 잘 일치하였으나 100rg 부근 에서 나타나는 충격파의 위치는 시간에 따라 변화함을 보여주었다. 이 기체에 대한 해석적인 해에서는 100rg 부근에서 특정 각운동량 (specific angular momentum)이 역전되는 곳이 존재하는데, 수치모의 실험에서는 특정 각운동량이 역전 되고 있는 지점에서 충격파의 존재가 관측되었다. 이 충격파는 블랙홀에 의하여 흡수되는 질량 부착율이 증가할 때, 안 쪽으로 진행하면서, 때로는 안쪽에서 새로운 충격파를 생성하기도 하였으며, 안쪽과 바깥쪽의 충격파가 충돌하는 현상 을 보이기도 하였다. 평균 질량 부착율은 유입 질량의 20-30%로 나타나며, 가끔씩 평균질량의 2-3배 되는 질량 부착율 을 보여주기도 하고, 해석적인 해에서 예측하는 것처럼 z-축방향으로의 제트 흐름을 보이기도 하였다.
4,000원
3.
2025.10
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황재돈, 장은철
본 연구는 새만금 방조제 준공(2010년)을 전후한 20년간의 기상자료를 분석하여 새만금 방조제 건설 전후 군산 공항의 기상 변화를 고찰하였다. 방조제의 영향을 파악하기 위해, 유사한 기상 특성을 갖지만 방조제의 영향을 받지 않는 서산공항의 관측값을 대조군으로 활용하였다. 분석 결과, 방조제 완공 이후 군산공항에서는 월평균 해무 발생일수가 2.6 일에서 1.9일로 약 27% 감소하였으며, 저고도 구름 유입시 운고가 203 m에서 264 m로 약 30% 상승하는 유의미한 기상 변화를 보였으나, 서산공항에서는 변화가 미미했다. 그 원인을 찾기 위한 기상요소별 분석에서 기온, 풍속, 상대습도에서 특별한 사항은 없었으나, 해수면 온도 분석 결과, 방조제 내부 해역은 외부보다 평균 수온이 높고(내측 16.4oC vs 외측 15.4oC), 연간 변동폭도 크며(내측 24.9oC vs 외측 22.1oC), 담수화 특성이 뚜렷하게 나타났다. 이러한 결과는 방조제를 포 함한 주변환경의 변화(간척, 담수화, 수온 상승 등)가 군산공항의 해무 소산에 실질적으로 기여했음을 알 수 있었다.
4,000원
4.
2025.10
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한승범, 정승필, 구태영
자료동화 시스템의 초기 입력자료(First Guess)을 만드는 입력자료 중 라디오존데, 항공기, 레이더 등 3차원 기 상정보는 정확한 기상 예측을 위한 유용한 정보이다. 이러한 관측자료는 대기 중 기상인자에 대한 연직분포를 제공하며, 수 치예보의 성능을 향상시키는 데 크게 기여한다. 특히, 기상항공기에 탑재된 관측장비 중 드롭존데(Dropsonde), 항공기 통합기상관측시스템(Airborne Integrated Meteorological Measurement System, AIMMS), 해상풍 측정 마이크로파복사계 (Stepped Frequency Microwave Radiometer, SFMR) 등은 항공기 이착륙 및 비행경로에 따른 기상정보의 관측·수집을 통해 수치예보모델의 예측성에 큰 영향을 주는 것으로 알려져 있으며 해상 관측 공백 지역의 해소를 위한 관측수행과 자료수집이 가능하다는 장점이 있다. 이에 본 연구에서는 보다 효율적인 항공 관측 업무 수행 및 수치예보 연구를 수 행하기 위하여 기상항공기에 탑재된 기상요소를 관측하는 장비인 드롭존데, AIMMS의 자료동화 적용 및 모델 결과 간 모의 성능 비교 실험을 수행하였다. 수치모의를 위해 사용된 모델은 현업에서 사용하는 중규모 모델인 KIM-Meso (Korea Integrated Model-Mesoscale version)와 동일한 물리과정으로 구성된 WRF (Weather Research and Forecasting Model) 로 도메인 1 , 2의 수평해상도는 각각 3 , 1 km이며 격자 크기는 690×650, 409×562로 설정하였다. 연구 사례일 은 4가지 위험기상임무(Severe Weather-01, 02, 03, 04) 중 관측자료와 수치모델 검증(SW-04)을 위한 임무로 수행된 태 풍 힌남노 영향 종료 후 고기압의 영향을 받는 비교적 안정한 사례 및 태풍 예측진로에 따른 전향지역의 연직기상구조 변동성 분석(SW-02)을 위한 사례로 한반도 전역에 강수와 강한 바람을 일으켜 피해를 주었던 오마이스 사례로 선정하 였다. 초기 입력자료 개선을 위해 적용한 자료동화 기법은 3차원변분법(3 Dimensional VARiational, 3DVAR)으로 미국 국립환경예측센터(National Centers for Environmental Prediction, NCEP)에서 제공하는 FNL (Final analyses) 재분석장 을 모델의 초기/경계조건으로 사용하였고, 예측 시간은 총 144시간(6일)으로 설정하였다. 아울러 사례기간 동안 모델의 예측 성능을 평가하기 위해 대상지역에 위치한 ASOS (Automated Synoptic Observing System)의 기상변수를 사용하였 으며 관측 및 모의 수치를 통계적으로 비교하였다. 전반적으로 대부분의 관측지점에서 자료동화를 적용한 DA (Data Assimilation) 실험 결과가 자료동화를 적용하지 않은 CTL (Control) 실험에 비해 향상된 예측정확도를 보였다. 특히, 기온은 모든 자료동화 적용 실험(DROP, AIMMS, DROP+AIM)에서 향상된 결과를 보였으며 풍속은 A IMMS , D ROP, DROP+AIM 결과에서 향상된 모의 결과를 보였다. 상대습도의 경우 관측값의 다소 건조한 대기상태를 모델이 일부 모 의하지 못한 것으로 나타났으나, 대체로 CTL 실험에 비해 자료동화 적용 실험의 모의 결과가 향상된 것을 확인할 수 있었다.
6,400원
5.
2025.10
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임병준, 이준수, 김창신, 김종규, 박명희
본 연구에서는 2016-2024년 여름 통영 연안에서 발생한 고수온 현상의 발생 기작을 분석하였다. 국립수산과학 원 실시간 해양수산환경 관측시스템, 기상청 해양기상부이 자료, ERA5 재분석 자료를 이용하여 여름철 고수온이 발생 하기 까지의 바람과 대기 복사의 영향을 분석하였다. 분석 결과, 동풍 계열의 바람 응력이 급격한 수온 상승을 유발하 였으며, 표층 수온이 28oC에 도달하는 데 걸리는 시간은 짧게는 수일, 길게는 약 2주로 나타났다. 이러한 특성은 아표 층(15 m)에서도 동일하게 나타나 에크만 수송에 의한 외해 고온 표층수의 연안 유입이 통영 해역 고수온 발생에 큰 영 향을 미치는 것이 확인되었다. 기여도 분석에서는 바람에 의한 열수송 효과가 전체 수온 상승의 45-88%를 차지하는 것 으로 나타났다. 여기에 대기 복사가 더해지면서 고수온 현상이 발생함을 확인하였다. ERA5 재분석 자료 분석 결과, 티 벳 고기압과 북태평양 고기압의 확장이 최근 수십 년간 배경 수온 상승에 기여한 것으로 나타났으며, 8월에 동풍이 우세할 때 고수온 현상이 두드러지게 발생하였다. 따라서, 통영 연안의 고수온은 대규모 대기 순환 변화와 국지적 동풍 우세가 결합하여 나타난 현상임이 확인되었으며, 이러한 결과는 향후 기후변화에 따른 고수온 발생 가능성 평가와 연안 양식장 리스크 관리에 중요한 시사점을 제공한다.
4,200원
6.
2025.10
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이민선, 이주형
잘피 생태계는 생물다양성 증진, 탄소 격리, 식량 생산, 연안 보호 등 인류 사회에 필수적인 기능과 서비스를 제공한다. 그러나 잘피생태계는 기후변화, 오염, 연안 개발 등 인간 기원 스트레스의 증가로 인해 전 세계적으로 빠르 게 감소하고 있다. 따라서 잘피 서식지의 공간적 범위, 분포, 그리고 시·공간적 동태를 효과적으로 모니터링하는 것은 이들 생태계의 효과적인 관리 및 복원을 위해 그 중요성이 커지고 있다. 이러한 목표를 달성하기 위해서는 높은 시공 간적 해상도 상에서 연속적으로 서식지 모니터링이 요구되지만, 전 세계적으로 잘피 생태계에 대한 고해상도 모니터링 도구의 개발과 적용은 여전히 제한적이다. 고해상도 위성 원격탐사는 대규모 현장 모니터링이 어렵거나 연속적인 관측 이 힘든 지역에서 유망한 대안이 될 수 있다. 본 연구에서는 한국 남해안 거제 지역을 대상으로 PlanetScope과 Sentinel-2 MSI 광학 영상을 활용하여 잘피 모니터링의 적용 가능성을 평가하였다. 여러 식생지수(NDVI, NDAVI, GNDVI 등)를 비교하여 잘피 탐지에 가장 효과적인 지수를 도출하였으며, 무인항공기 영상을 활용해 탐지 결과의 활용 가능성을 확인하였다. 본 연구는 국내 연안 잘피 생태계의 관리를 위한 고해상도 위성 기반 모니터링 시스템 구축의 발판을 제공한다.
4,500원
7.
2025.10
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차나연, 박경애, 정광영, 김해진, 서광호
기후변화에 따른 해양생태계의 반응은 해양의 일차 생산을 대표하는 식물성 플랑크톤의 엽록소-a 장기변동을 통 해 이해할 수 있다. 본 연구에서는 중국 연안 양쯔강 유출수와 외해수가 만나는 동중국해 전이 수역에 위치한 이어도 해양과학기지(Ieodo Ocean Research Station, I-ORS)를 중심으로, 지난 20년(2003-2022) 동안의 위성 해색 자료를 활용 하여 엽록소-a 농도의 장기변동 특성을 분석하였다. MODIS/Aqua 관측 자료에 연안의 탁도 특성을 고려한 Y O C 알고 리즘을 적용하고 최적 내삽법(OI)을 이용해 결측을 보정하였다. 분석 결과, 연구 해역의 엽록소-a는 중국 연안의 고농도 해수와 외해의 저농도 해수가 만나는 뚜렷한 동서 구배를 보였으며, 전선의 위치와 형태는 계절에 따른 강한 변동성을 보였다. I-ORS는 전선 중심부에 위치하여 계절풍과 해류 변동에 따라 다양한 물리적 외력에 민감한 전이대 환경을 나 타냈다. 상관계수 분석에서 I -O RS의 엽록소-a 변동은 겨울에 북서계절풍에 의한 혼합, 여름에는 제주난류의 북상과 관 련된 계절적 패턴이 확인되었다. 엽록소-a 농도의 장기변동 추세는 중국 연안역에서 뚜렷한 감소 경향을 보였으나, 외 해 해역에서는 변동이 미약하였으며 이러한 대비는 해수면온도의 온난화와 공간적으로 정합적이었다. 특히 해수면온도 의 급격한 온난화가 진행된 양쯔강 인근 해역에서 엽록소-a 농도의 감소는 완만한 온난화 지역보다 크게 나타났으며, 강한 조석 및 바람에 의한 활발한 혼합이 결합된 성층 약화 경향이 두드러졌다. I-ORS는 연안과 외해의 상호작용이 집 중되는 전략적 관측 거점으로서, 향후 위성 자료와 현장 관측을 통합한 장기 모니터링을 통해 기후변화에 따른 동중국 해 생태계 변화를 이해하는 데 핵심적인 역할을 할 것으로 기대된다.
5,100원
8.
2025.10
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우혜진, 김태성, 박경애, 정광영
SWOT (Surface Water and Ocean Topography) 위성은 기존 위성 고도계의 한계를 극복하여 아중규모 해류 구 조를 전 지구적으로 관측할 수 있는 혁신적인 관측 자료를 제공하고 있다. 본 연구에서는 SWOT 위성에서 관측된 고 해상도 해수면높이 자료를 활용하여 추정된 해류를 다중위성 기반 분석 자료인 OSCAR (Ocean Surface Current Analyses-Real time) 해류와 비교·분석하여 공간적 일관성과 차이를 비교·분석하였다. 연구 대상 해역은 동해와 이어도 해양과학기지 주변으로 각각 아중규모 해류가 활발히 발달하는 해역과 조석 및 대기 효과가 우세한 해역의 특성을 대 표한다. 분석 결과 동해에서는 동한난류를 따라 형성되는 해류 구조를 일관되게 재현하였으나 SWOT은 약 2 km의 고 해상도 관측을 기반으로 아중규모 소용돌이, 전선, 필라멘트 등의 세밀한 구조를 보다 명확히 분해하였다. 반면 이어도 주변 해역에서는 SWOT 해류와 OSCAR 해류 사이의 불일치가 뚜렷하게 나타났으며 특히 연안 및 조석이 강한 해역 에서 SWOT 해류가 국지적으로 과대 추정되거나 방향성이 비물리적으로 변동하는 현상이 관측되었다. 이러한 결과는 SWOT 관측의 조석 및 대기 보정 과정, 그리고 연안역에서의 간섭식 고도계 신호의 한계에서 기인한 것으로 판단된다. 본 연구는 SWOT 고해상도 자료의 연안 적용 가능성과 제약 요인을 실증적으로 제시하였으며 향후 조석·대기 보정 정 밀화 및 현장 실측 자료를 통한 검증 연구의 필요성을 강조한다.
4,200원
9.
2025.10
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김현종
본 연구는 2022 개정 과학과 교육과정 ‘지구와 우주’ 영역의 6개 핵심 아이디어와 이해 중심 교육과정(UbD) 간의 일관성을 체계적으로 분석하여 교육과정의 이론적 기반을 강화하고 초등학교 교육과정을 중심으로 실천적 시사점을 도출 하는 데 목적이 있다. 2022 개정 교육과정은 기존의 내용 중심 교육과정에서 벗어나 핵심 아이디어 중심의 이해 중심 교 육과정으로의 패러다임 전환을 시도하고 있어, UbD 이론과의 일관성 검토가 필요한 시점이다. 연구는 문헌 분석과 내용 분석을 중심으로 한 질적 연구로 설계되었으며, 2022 개정 과학과 교육과정 문서와 UbD 관련 이론적 문헌을 분석하였다. 이해 중심 교육과정에서 제시하는 핵심 아이디어의 네 가지 준거(중심성, 전이 가능성, 영속성, 탐구 가치)를 분석틀로 활 용하였다. 연구 결과, 6개 핵심 아이디어는 UbD의 영속적 이해와 높은 수준의 개념적 일치성을 보였다. UbD의 역방향 설계 원리와의 비교 분석에서는 1단계 ‘바라는 결과 확인’은 핵심 아이디어 기반 성취기준이 명확한 학습 목표를 제시하여 높은 부합성을 보였으나, 2단계 ‘수용 가능한 증거 결정’과 3단계 ‘학습 경험과 교수 방법 계획’에서는 핵심 아이디어별 특 화된 평가 방법과 학습 경험에 대한 구체적 안내가 부족하여 제한적 부합성을 나타냈다. 개선 방안으로는 교육과정 문서 차원에서 6개 핵심 아이디어 간 연계성을 명시하는 개념 지도 제시와 핵심 질문 설정, 교수학습 실행 차원에서 직접 관찰 이 어려운 현상을 위한 시뮬레이션 자료 개발, 평가 차원에서 지구계 상호작용 설명이나 천체 관측 자료 해석 등의 수행 중심 평가 도구 개발을 제안하였다. 본 연구는 우리나라 과학교육이 국제적 수준의 교육 이론을 적절히 반영하고 있음을 확인하였으며, 성공적 실행을 위한 교사 연수, 교수학습 자료 개발, 평가 방법 개선 등 체계적 정책 지원의 필요성을 시사 한다.
4,800원
