황해는 지정학적으로 한국, 중국, 북한 사이 해역에 위치하고 있으며, 최근 해양공간 이용이 확대되어 사회적·경제적 가치가 증가하고 있다. 또한 기후변화로 인한 해양환경 변화, 대기오염물질 이동 등 한·중 공동 대응 및 협력의 필요성이 증가되고 있다. 본 연구 에서는 황해(Yellow Sea) 키워드의 연구논문을 대상으로 핵심주제(Topic)을 도출하고, 저자 네트워크 분석을 수행하여 연구동향을 탐색하 였다. 연구대상으로 1984년부터 2021년 사이에 게재된 Web of Science DataBase의 황해 관련 연구논문을 추출하고, 한중 어업협정, 해양환 경공동조사 등 한국과 중국의 주요 이벤트를 중심으로 4개의 시기로 구분하였다. 연구방법으로 텍스트 마이닝(Text Mining)의 일종인 토픽 모델링(Topic Modeling)을 활용하여 Topic을 도출하였다. 또한 저자 네트워크를 분석하여 해당 분야의 주요 연구 그룹(Community)과 연구자 및 연구기관의 영향력을 파악하고 시사점을 제시하였다. 분석결과 황해 연구논문의 핵심주제는 1기 퇴적물, 해양생물, 2기 산성화, 미세먼 지, 3기 수산양식, 지진, 4기 탄소요인, 해양생태계 등으로 변화하였고, 시기별로 핵심 연구자를 중심의 연구자 그룹이 증가하였다. 연구결 과를 토대로 황해 관련 연구 동향과 주요 연구자 및 연구기관을 파악함으로써 향후 한국과 중국 간의 황해 연구협력에 기여하고자 한다.

To understand the spatiotemporal distribution pattern of zooplankton and the environmental factors influencing zooplankton abundance in Gomso Bay, major harvesting area of Manila clam (Venerupis philippinarum) in South Korea, zooplankton sampling was conducted four times in autumn (October 2022), winter (January 2023), early spring (March 2023), and spring (May 2023). Among the environmental factors of Gomso Bay, water temperature, chlorophyll a concentration (Chl-a), dissolved oxygen (DO), and pH observed different patterns, while salinity and suspended particulate matter (SPM) showed no significant statistical differences between the survey periods. The zooplankton in Gomso Bay occurred 33, 29, 27, and 29 taxonomic groups during each respective survey period. In October 2022 and May 2023, arthropod plankton were dominated, while in January and March 2023, protozoa were primarily dominant. Among the Arthropods, copepods including Acartia hongi, Paracalanus parvus s. l., Corycaeus spp., and Oithona spp. commonly found along Korean coastal areas of the Yellow Sea, were dominated. Cluster analysis based on zooplankton abundance indicated a single community (stable condition) in each season, attributed to low dissimilarity distances, while three distinct clusters (autumn, winter-early spring, spring) between seasons indicated a highly seasonal environment in Gomso Bay.

2017년 7월 15일 서울과 수도권에 집중호우를 발생시킨 깊은 대류운과 강수 발달에 대한 종관 기상 메커니즘 을 규명하고 중국 동부지역으로부터의 PM2.5 에어로졸의 간접효과를 WRF-Chem 실험을 통해 분석하였다. WRF-Chem 모델에 에어로졸과 복사의 피드백, 구름 화학 과정, 습식 세정을 모두 포함한 ARI (Aerosol Radiation Interaction) 실험 과 에어로졸과 복사의 피드백을 제외하고 구름 화학 과정, 습식 세정만을 포함한 ACR (Aerosol Cloud Radiation interaction) 실험 결과의 차이로부터 PM2.5 에어로졸 간접효과를 산출하였다. 2017년 7월 15일 새벽에 황해와 한반도에 서는 동아시아 대륙에서 저기압-북서 태평양의 고기압 분포로 인해 중국 남동 지역과 동중국해로부터 덥고 습한 기류 가 수렴하고 있었다. 이러한 황해의 종관 기상에 의해 발달하는 대류운은 높이 12 km 이상이며 고체 수상체를 형성하 고 있었는데, 이는 주로 대륙 위에서 발달하는 한랭운(많은 빙정을 형성하며 운정고도가 8 km 이상)의 특성을 나타내고 있었다. 특히, WRF-Chem 모델 실험을 통해 중국 동부지역으로부터 확산하는 PM2.5 에어로졸이 구름물 형성에 5.7%, 고체 수상체 형성에 10.4%, 그리고 액체 수상체 형성에 10.8%로 대류운이 한랭운으로 발달하는 데 기여하고 있었다. 본 연구는 황해 위에서 깊은 대류운이 발달하는 과정에 대한 기상적 메커니즘과 더불어 중국 동부지역으로부터 에어로 졸에 의한 간접효과의 영향을 제시하였다.

지구의 기후 변화를 유도하고 제어하는 가장 중요한 역할을 하는 것은 해양의 해류이다. 황해는 수심이 동해 에 비해 매우 얕고, 다양한 바람과 조류, 강물의 유입, 동중국해에서의 해수 유입 등 외력의 영향으로 해수의 순환과 해류가 상당히 복잡하다. 황해난류는 겨울철 황해의 대표적인 해류로서 겨울철 황해와 동중국해 바람 변동성과 밀접한 관련이 있으며, 황해의 수온과 염분 분포에 큰 영향을 주어서 중등학교 교과서에서 중요하게 다루어질 필요성이 있다. 2015 개정 교육과정 기반 중등학교 과학 및 지구과학 교과서의 황해난류와 관련된 내용을 분석하였다. 또한 해류의 시 간 변동성에 대한 교사들의 인식을 조사하기 위해 중등학교 과학 교사들을 대상으로 설문조사를 실시하였다. 대부분의 교사들은 황해난류가 우리나라 서해안으로 연중 북상하고 있으며 일반적인 난류와 같이 여름철에 강하다는 잘못된 지 식을 가지고 있는 것으로 나타났다. 황해난류는 해류의 세기가 강한 계절변동성을 가지는 북한한류와 달리 해류 자체가 연중 항시 존재하지 않으며 겨울철에만 발생하는 해류이다. 이러한 교사들의 교과내용 지식에 대한 오류는 북한한류가 겨울철에 강하다는 오개념을 가지게 된 연유와 유사한 배경을 가지고 있었다. 따라서 본 연구에서는 황해난류에 대한 교과서 내용의 오류를 분석하여 제시하였다. 또한 학생들과 교사들의 데이터 리터러시 함양을 위하여 탐구활동에서 활 용할 수 있는 황해난류에 대한 수업 자료를 개발하였다. 황해 해수면 온도를 가시화할 수 있는 GUI 프로그램을 소개하 였고, WOA (World Ocean Atlas) 2018 해양 실측 수온 및 염분자료와 국립해양조사원에서 생성한 해양 수치모델 재분 석자료를 활용하여 수온과 염분의 공간 분포를 도시하는 자료를 개발하여 제시하였다. 이러한 해양 자료를 활용한 데이 터 시각화과정은 교사들의 오개념을 개선하고, 나아가 학생들과 교사들의 해양 리터러시뿐만 아니라 데이터 리터러시도 제고하는 계기가 될 것으로 기대된다.

해양의 파랑은 지구온난화 및 기후변화의 중요한 지표 중 하나로 인식되고 있다. 기후변화와 동아시아 몬순의 영향을 직접적으로 받는 황해 및 동중국해역에서의 유의파고 및 파향의 시공간 변동성 연구가 필요하다. 본 연구에서는 유럽중기예보센터(European Centre for Medium-Range Weather Forecasts; ECMWF)에서 제공하고 있는 5세대 모델 재 분석장 (ECMWF Reanalysis 5, ERA5) 자료를 활용하여 황해 및 동중국해역에서의 유의파고와 파향의 공간분포와 계 절 및 경년변동을 포함하는 시공간 변동성을 분석하였다. 모델 재분석자료를 활용한 유의파고와 파향의 변동성 분석에앞서 이어도 해양과학기지 관측 자료와의 비교를 통하여 정확도를 검증하였다. 평균 유의파고는 0.3-1.6 m의 범위를 보 였으며 북쪽에 비해 남쪽이 높고 연안에 비해 황해 중심부에서 높은 공간분포 특성을 보였다. 유의파고의 표준편차 또 한 평균과 유사한 양상을 나타내었다. 황해에서 유의파고와 파향은 뚜렷한 계절변동성을 보였다. 유의파고의 경우 전반 적으로 겨울철에 가장 높았으며 늦봄 또는 초여름에 가장 낮았다. 파향은 계절풍의 영향으로 겨울철에는 주로 남쪽으로 전파되었으며 여름철에는 북쪽으로 전파되는 특성이 나타났다. 유의파고의 계절변동은 여름철 태풍 등의 영향으로 해마 다 연 진폭의 큰 변화를 가진 강한 경년변동성을 보였다.

The Yellow Sea experienced glacio-eustasy sea-level fluctuations during the Quaternary period. In the middle part of the Yellow Sea, the Quaternary successions were accumulated by alternating terrestrial, paralic, and shallow marine deposits that reflected the fluctuating sea levels. A long core of 69.2 m was acquired at the YMGR-102 site (33o50.1782'N and 123o48.3019'E) at a depth of 72.5 m in the middle of the Yellow Sea. A four-layered geoacoustic model was reconstructed for the sedimentary succession. It was based on seismic characteristics from 3.5 kHz SBP and air-gun seismic profiles and 96 grain-size properties in the core sample from YMGR-102. For the underwater simulation and experiments, the in-situ P-wave speeds were calculated using the sound speed ratio of the Hamilton method. The geoacoustic model of YMGR-102 can contribute to the reconstruction of geoacoustic models, reflecting the vertical and lateral variability of the acoustic properties in the continental shelf of the middle Yellow Sea.

황해는 유엔해양법협약 제123조에서 다루는 반폐쇄해로 한국-중국-북한이 주요 연안국이다. 황해는 UN이 지정하는 66개의 광역해 양생태계 중 하나로 자원적 가치가 큰 해역이다. 동 협약 제194조에 따라 자원의 사용 및 수익에 관한 연안국의 권리행사는 국가들 간 직접적 또는 지역기구를 통한 간접적 형식의 협력을 통하여 해양환경보호 및 보전에 관한 권리의무를 이행하는 범위 내에서 이뤄져야 한다. 따라서 월경성 환경오염원의 방지대책에 대한 연안국 사이의 법적 공백은 시의성 있게 다뤄져야 할 사안이다. 이와 관련하여 황해광역해양생태계 (YSLME)는 유엔개발계획(UNDP)의 프로젝트로 2기 사업까지 진행되어왔다. 이 과정에서 황해연안생태계에 대한 한·중 공동과학조사를 통한 월경성진단분석(TDA) 그리고 TDA를 바탕으로 한 전략활동계획(SAP) 수립이라는 성과도 있었지만 북한의 참여가 보장되지 못하였고 SAP의 이행에 관한 실효성 있는 관리체제의 부재라는 한계가 있었다. 이에 본 논문에서는 제3기 YSLME 프로젝트가 나아가야 할 방향으로 연안국 간 구속력 있는 조약체결 방안에 관한 연구를 목적으로 한다. 본 연구는 기존 와덴해 삼국 지역협정 성공요소 분석을 통해 한·중·북 지역협력체의 설립과 운영에 관한 단계적 조약화 방안의 타당성을 검증하였다. 단계적 방안을 살펴보면 선행적으로 삼국 공동선언을 통한 ‘황해삼국협력 위 원회의 설립’, ‘황해삼국협력관리 협정(trilateral treaty) 체결’, 골격조약(umbrella convention)을 모(母)조약으로 하는 ‘이행협정(Implementing Arrangement) 체결’의 3단계로 구분하여 볼수 있다. 단계적 입법을 통해 민감한 정치적 변수가 발생하여도 북한의 안정적 참여 유도와 사회 전 계층의 자발적 참여를 통해 황해해양오염 방지 및 대응에 관한 조약의 지속성 및 일관성을 담보할 수 있을 것이라 기대된다.

As a semi-enclosed sea, the Yellow Sea is shared by costal states such as China, South Korea and North Korea which have common interests in this maritime area. This situation requires special attention and mutual efforts for the protection and preservation of the coastal waters and marine ecosystem. The Yellow Sea contains many shipping routes, and it is potentially exposed to the risks of vessel-source pollution. This research has examined how the Yellow Sea states have implemented the International Maritime Organisation conventions relating to vessel-source pollution at the domestic level through a comparative legal study. The objective of this research is to understand current national laws of the Yellow Sea states dealing with the prevention of vessel-source pollution and to emphasize the necessity of regional efforts and cooperation to implement global regulatory instruments in order to protect and preserve the marine environment from the threats of international shipping activities.

This study examined the effects of freshwater discharge by artificial dikes from the Kanwol and Bunam lakes on the dynamics in the Chunsu Bay, Yellow Sea, Korea, during the summer season based on three-dimensional numerical modeling experiments. Model performances were evaluated in terms of skill scores for tidal elevation, velocity, temperature, and salinity and these scores mostly exceeded 90 %. The variability in residual currents before and after the freshwater discharge was examined. The large amount of lake water discharge through artificial dikes may result in a dramatically changed density field in the Chunsu Bay, leading to an estuarine circulation system. The density-driven current formed as a result of the freshwater inflow through the artificial dikes (Kanwol/Bunam) caused a partial change in the tidal circulation and a change in the scale and location of paired residual eddies. The stratification formed by strengthened static stability following the freshwater discharge led to a dramatic increase in the Richardson number and lasted for a few weeks. The strong stratification suppressed the vertical flux and inhibited surface aerated water mixing with bottom water. This phenomenon would have direct and indirect impacts on the marine environment such as hypoxia/anoxia formation at the bottom.

In the shallow coastal area, located off the northwestern Taean Peninsula of the eastern Yellow Sea, geoacoustic models with two layers were reconstructed for underwater acoustic experimentation and modeling. The Yellow Sea experienced glacio-eustasy sea-level fluctuations during Quaternary period. Coastal sedimentation in the Yellow Sea was characterized by alternating terrestrial and shallow marine deposits that reflected the fluctuating sea levels. The coastal geoacoustic models were based on data from piston, grab cores and the high-resolution 3.5 kHz, chirp seismic profiles (about 70 line-kilometers, respectively). Geoacoustic data of the cores were extrapolated down to 3 m in depth for geoacoustic models. The geoacoustic property of seafloor sediments is considered a key parameter for modeling underwater acoustic environments. For simulating actual underwater environments, the P-wave speed of the models was adjusted to in-situ depth below the sea floor using the Hamilton method. The proposed geoacoustic models could be used for submarine acoustic inversion and modeling in shallow-water environments of the study area.

본 리뷰는 한국의 중요한 수산자원인 살오징어(Todarodes pacificus)의 동해와 서해 어획량 변동 원인을 살오징어 난/자치어 수송부터 회유경로 및 어장 분포에 관점으로 논의하였다. 우리나라 살오징어 어획량은 1980년 이후 기후체제전환에 따라 변화가 있어 왔으며 이는 동해와 서해의 어획량 변동 경향이 달랐다. PDO (Pacific Decadal Oscillation)는 동해로 유입되는 난류 수송량과 음의 상관관계가 있는데 PDO가 양의 위상이었던 1980s에는 서해에서는 어획량이 많았고 동해 에서는 어획량이 적었다. 반면, PDO가 음의 위상이었던 1990s년대에는 동해 어획량이 많고 서 해에서는 적었다. 이는 살오징어가 난류를 따라 북상하거나 난류를 거슬러 남하회유를 하는 생활사에 기인된다. 동해의 경우, 난류가 강(약)할 때, 난류경로가 한국의 동해 연안 쪽(동해 중 부 해역 및 일본 연안 쪽)으로 치우치게 되는데 이는 PDO가 양의 위상이었던 1980년대에 어 장이 울릉도 동편에 위치하였던 반면 PDO가 음의 위상이었던 1990년대에 어장이 동해 연안 에 위치한 것과 관련있다. 서해 살오징어 어획량이 증가한 1980년대에는 동해로 유입되는 난 류수 수송량이 감소한 반면 서해로 유입되는 난류수는 증가하였으며 이는 서해로 수송되는 유 생의 양을 증가시키는 주요 원인이 된다.

서해에서 살오징어(Todarodes pacificus) 유생 분포를 파악하기 위해 2013년 - 2015년 춘계(4월)와 추계(11월) 자원조사선 탐구 20호로 18정점에 대해 CTD 관측 및 지름 60 cm, 망목 333 μm의 봉고네트를 이용한 경사 채집을 실시하였다. 조사기간 동안 채집된 유생은 총 4개체로 2014년과 2015년 추계에 각 2개체였으며, 유생의 외투장은 1.5 - 8.3 mm이었다. 조사기간 동안 춘계와 2013년 추계에는 유생이 출현하지 않았다. 유생밀도는 2014년 추계에 0.1 inds./1,000 m3과 0.2 inds./1,000 m3, 2015년 추계에 0.1 inds./1,000 m3과 0.2 inds./1,000 m3로 나타났다. 유생이 채집된 정점에서 배아발달 및 유생의 생존이 가능한 수온대(15 - 24 )는 수심 56 m보다 얕은 곳에 위치하였다.

황해 중동부에서 후기 플라이스토세-홀로세 동안 빙하기원 전 지구적 해수면 변동과 지역적인 지구조 침강은 퇴적 단위층의 중첩된 매적 양상으로 나타났다. 중첩 퇴적층은 고해상 에어건 탄성파 단면과 YSDP-105 시추코어에서 A형과 B형의 두가지 유형의 단위층으로 구분된다. A형 단위층은 주로 역이 풍부한 조립질 육성 및 인접 천해성 퇴적물인 반면, B형 단위층은 조석의 영향을 받은 세립질 퇴적물로 대부분 구성된다. 퇴적 단위층의 지층 모델에 근거하여, 이 연구는 황해 중동부 해역에 위치한 YSDP-105 시추 지점에서 심부 지층의 지음향 모델을 제시하였다. 수심 45 m의 대륙붕 지층에서 4개 지음향 단위층으로 구성된 64-m 심도의 지음향 모델을 구성하였다. 실제 모델링을 위해, 모델의 지음향 특성값은 Hamilton 모델링 방법을 이용하여 해저면 하부 현장 심도의 특성값으로 보정하였다. 이 지음향 모델은 황해 중동부 해역에서 심부 지층의 지음향 특성을 반영하는 중-저주파수 지음향 및 수중음향 실험을 위해 활용될 것이다.