본 연구는 합천호에서 2002~2017년까지 16년간의 장기간 동안 수질변수를 이용하여 부영양화 특성, 경험적 모델분석 및 몬순강도에 따른 수질변이 특성을 분석하였다. 장기간의 연별 수질 분석에서 합천호는 중영양 ~부영양 상태로 분석되었고, 계절별 수질분석에서 부영양화 현상은 하절기 이후 심화되는 것으로 나타났다. 장기간의 수질변이 특성은 유역의 점오염원 및 비점 오염원이 크게 변하지 않는 상황 하에서 매년 강우 사상 (집중 강우 vs. 약한 강우) 및 계절적인 강우강도에 의해 조절되는 것으로 분석되었다. 총인(TP), 총질소(TN), 생물학적 산소요구량(BOD) 및 이온 농도변화는 건기해(Dry year)와 홍수해 (Wet year)의 비교분석에서 뚜렷한 차이를 보여 영양염류, 유기물 농도 및 이온농도 변동에 가장 중요한 역할을 하는 것으로 분석되었다. 특히, 수질 변수 중 매년 영양염 지표(TP, TN), 유기물 지표(BOD, COD), 총 부유물질 농도 및 1차생산력의 지표 (Chl-a)는 강수량과 정상관관계를 보였다. 녹조의 지표인 Chl-a 농도는 총인, 총질소, 및 BOD와 높은 상관관계를 보여, 타 호수처럼 영양염의 과도한 증가시기에 Chl-a농도가 낮아지는 특성과는 차이를 보였다. Log-전환된 총질소, 총인 및 Chl-a에 대한 경험적 모델(Empirical model) 분석에 따르면, Chl-a 농도는 인(phosphorus) 농도에 의해 1차적으로 조절되며, 질소(N)농도는 유의한 영향을 주지 않는 것으로 나타났다. 이는 Log10TN, Log10TP, Log10CHL의 상류, 중류, 하류구간에 대한 공간적 회귀분석에서 총인과 Chl-a는 p <0.005의 유의적인 상관관계를 나타내었으나 총질소와 Chl-a는 p > 0.005의 결과를 보여, 녹조번성에 대해 인(P)이 핵심역할을 하는 것으로 분석 되었다. 또한, 총질소와 총인 모두 Chl-a와 댐에 가까운 하류구간(Lacustrine zone)에 비해 상류구간(Riverine zone)에서 더 유의적인 결과를 보여, 상류역에서 무기성 부유물의 농도의 영향에 의한 광제한 효과(Light limitation)가 거의 나타나지 않는 것으로 분석되었다.

열대몬순기후인 캄보디아에서 2011년부터 2013년까지 건기와 우기로 구분하여 사료용 옥수수인 국내 품종인 광평옥과 평안옥 그리고 수입 품종인 CP888과 Loeung Mongkul에 대한 생육과 수량특성을 구명한 결과이다. 출사 소요일수는 건기 재배에 있어서 2011과 2012년 및 2013년에는 큰 차이가 나타나지 않았으나, 우기 재배에서는 2012년이 2011년에 비해 6일이 단축되었으며 품종간 약 2-3 일의 차이를 보였다. 종실 수량은 건기 재배에서 2012년(548-788 kg/10a)이 2011 년(386-505 kg/10a)과 2013년(345-687 kg/10a)에 비해 다소 높았다. 우기 재배에서는 2012년(369-582 kg/10a)과 2011년(221-601 kg/10a)간에 차이를 보이지 않았다. 그러나 품종간 유의한 차이를 보였다. 본 연구결과 우기 재배에서 안정적인 옥수수 수량을 확보하려면 강수량이 높은 8월과 9월 및 10월 보다는 우기 전인 6월과 7월에 파종하는 것이 좋으며, 건기 재배에서는 충분한 관개가 있는 조건에서 12월부터 다음 년도인 2월 말까지가 파 종하는 것이 최대 수량을 확보하는데 유리할 것으로 사료된다.

Seasonal succession of zooplankton community and species composition was studied from 2003 to 2014 in a deep reservoir, Lake Soyang, in monsoon climate region, Korea. Annual precipitation was concentrated more than 70% between June and September and it showed remarkably that seasonal variation in water quality. Seasonal variation of water quality in Lake Soyang appeared to be more significant than annual variations, and the inflow of turbid water during the summer rainfall was the most important environmental factor. Zooplankton sepecies composition in Lake Soyang showed obvious tendency through two periods (May to June and August to October) every year. Small zooplankton (rotifer; Keratella cochlearis, Polyarthra vulgaris) dominated in spring and mesozooplankton such as copepods and crustaceans were dominant in summer and fall. Zooplankton biomass showed the maximum in September after monsoon rainfall, and chlorophyll showed a similar seasonal variation and it showed a high correlation (r=0.45). The increase of zooplankton biomass is considered to be a bottom-up effect due to the increase of primary producers and inflow of nutrients and organic matter from rainfall. In this study, we found that the variation of zooplankton community was affected by rainfall in monsoon climate region and inflow of turbid water was an important environmental factor, which influenced the water quality, zooplankton seasonal succession in Lake Soyang. It was also considered to be influenced by hydrological characteristics of lake and environment of watershed. In conclusion, seasonal succession of zooplankton species composition was the same as the PEG model. But seasonal succession of zooplankton biomass differed not only in the temperate lake but also in the monsoon region.

Although recent reports suggest that the negative correlation between the Arctic Oscillation (AO) and the East Asian winter monsoon (EAWM) has been strengthened, it is not clear whether this intermittent relationship is an intrinsic oscillation in the climate system. We investigate the oscillating behavior of the AO-EAWM relationship at decadal time scales using the long-term (500-yr) climate model simulation. The results show that ice cover over the East Siberian Seas is responsible for the change in the coupling strength between AO and EAWM. We found that increased ice cover over these seas strengthens the AO-EAWM linkage, subsequently enhancing cold advection over the East Asia due to anomalous northerly flow via a weakened jet stream. Thus, this strengthened relationship favors more frequent occurrences of cold surges in the EAWM region. Results also indicate that the oscillating relationship between AO and EAWM is a natural variability without anthropogenic drivers, which may help us understand the AO-EAWM linkage under climate change.

The role played by reservoirs in the biogeochemical cycles of elements is a subject of ongoing debate. Recent research has revealed that reservoirs emit significant levels of greenhouse gases. To assess the importance of reservoirs in monsoon climate areas as a source of methane gas into the atmosphere, we investigated variations in organic carbon (OC) input into the reservoir, oxic state changes, and finally the amount of methane emitted (focusing on the ebullition pathway) in Lake Soyang, which is the largest reservoir in South Korea. Total organic carbon (TOC) concentrations were higher during summer after two years of heavy rainfall. The sedimentation rates of particulate organic carbon (POC) and particulate organic nitrogen (PON) were higher in the epilimnion and hypolimnion than the metalimnioin, indicating that autochthonous and allochthonous carbon made separate contributions to the TOC. During stratification, oxygen depletion occurred in the hypolimnion due to the decomposition of organic matter. Under these conditions, H2S and CH4 can be released from sediment. The methane emissions from the reservoir were much higher than from other natural lakes. However, the temporal and spatial variations of methane ebullition were huge, and were clearly dependent on many factors. Therefore, more research via a well-organized field campaign is needed to investigate methane emissions.

PURPOSES: The main distress of asphalt pavements in monsoon climate regions are caused by water damage and plastic deformation due to repeated rain season and increased heavy vehicle traffic volume. In this study, the mechanical properties of polymer-modified warm mix asphalt (PWMA) materials are evaluated to use in monsoon climate regions such as Indonesia. METHODS: Comprehensive laboratory tests are conducted to evaluate moisture resistance and permanent deformation resistance for three different asphalt mixtures such as the Indonesian conventional hot-mix asphalt (HMA) mixture, the polymer-modified asphalt mixture, and the polymer-modified warm mix asphalt (PWMA) mixture. Dynamic immersion test and indirect tensile strength ratio test are performed to evaluate moisture resistance. The wheel tracking test is performed to evaluate rutting resistance. Additionally, the Hamburg wheel tracking test is performed to evaluate rutting and moisture resistances simultaneously. RESULTS: The dynamic immersion test results indicate that the PWMA mixture shows the highest resistance to moisture. The indirect tensile strength ratio test indicates that TSR values of PWMA mixture, Indonesian PMA mixture, and Indonesian HMA mixture show 87.2%, 84.1%, and 67.9%, respectively. The wheel tracking test results indicate that the PWMA mixture is found to be more resistant to plastic deformation than the Indonesian PMA. The dynamic stability values are 2,739 times/mm and 3,150 times/mm, respectively. Moreover, the Hamburg wheel tracking test results indicate that PWMA mixture is more resistant to plastic deformation than Indonesian PMA and HMA mixtures. CONCLUSIONS: Based on limited laboratory test results, it is concluded that rutting resistance and moisture susceptibility of the PWMA mixture is superior to Indonesian HMA and Indonesian PMA mixtures. It is postulated that PWMA mixture would be suitable for climate and traffic conditions in Indonesia.

이 연구는 최근 37년(1977-2013) 동안 여름철 동중국해에 영향을 준 태풍빈도와 북서태평양 몬순지수와의 상관 을 분석하였다. 두 변수 사이에는 뚜렷한 양의 상관관계가 존재하였으며, 엘니뇨-남방진동 해를 제외하여도 높은 양의 상관관계는 변하지 않았다. 이러한 두 변수 사이에 양의 상관관계의 원인을 알아보기 위해 가장 높은 북서태평양 몬순 지수를 갖는 11개 해(양의 북서태평양 몬순지수 위상)와 가장 낮은 북서태평양 몬순지수를 갖는 11개 해(음의 북서태평 양 몬순지수 위상)를 선정하여 두 위상 사이에 평균 차를 분석하였다. 양의 북서태평양 몬순지수 위상에는 태풍들이 열대 및 아열대 서태평양의 동쪽해역으로부터 동중국해를 지나 한국 및 일본을 향해 북상하는 경향을 나타내었다. 음의 북서태평양 몬순지수 위상에는 태풍들이 남중국해를 지나 중국 남부지역을 향해 서진하는 패턴을 보였다. 따라서 동아 시아 중위도까지 먼 거리를 이동하면서 바다로부터 충분한 에너지를 얻을 수 있는 양의 북서태평양 몬순지수 위상에의 태풍강도가 더 강하였다. 또한 양의 북서태평양 몬순지수 위상에 태풍들이 더 많이 발생하는 특성을 보였다. 850 hPa과 500 hPa에서의 수평 대기순환에 대한 두 위상 사이에 차에서는 열대 및 아열대 서태평양에서 저기압 아노말리가, 동아 시아 중위도 지역에는 고기압 아노말리가 강화되었다. 이 두 기압계 아노말리로 인해 동중국해에서는 남동풍 아노말리 가 발달하였으며, 이 남동풍 아노말리가 태풍들을 동중국해로 향하게 하는 지향류 아노말리의 역할을 하였다. 또한 열 대 및 아열대 서태평양에서 발달한 저기압 아노말리로 인해 양의 북서태평양 몬순지수 위상에 태풍들이 좀 더 많이 발 생할 수 있었다.

춘계 영월 한반도습지 주변 유수역의 동물플랑크톤 군집 동태 연구를 위하여 2014년 3월부터 7월까지 3개 정점에서(정점 1: 영월 서강, 정점 2: 평창강, 정점 3: 주천강) 4회의 동물플랑크톤 시료를 채집하였다. 총 58종류의 동물플랑크톤이 출현하였으며 27종의 윤충류, 18종의 지각류, 8종류의 요각류, 4종류의 수서곤충 유생 및 한 종류의 선충류로 이루어져 있었다. Alona속의 종들과 같은 씨물벼룩과에 속하는 지각류가 다양하게 출현하였고 정수역 대표종들인 물벼룩과와 긴뿔물벼룩과의 지각류가 미출현한 것은 조사 수역의 유수성을 보여준다. 동물플랑크톤 출현량은 정점 3에서만 입방미터당 4,451~ 8,011개체로 높았고 나머지 정점들에서는 500개체를 넘지 않았다. 정점 1에서 3월부터 6월까지는 수서곤충의 유생이 우점하다가 7월에는 지각류와 요각류의 우점으로 천이가 이루어졌으며 유사한 천이가 정점 3에서도 관찰되었으나 정점 2에서는 이러한 천이가 없었다. 종다양성지수는 3월을 제외하면 정점 1에서 항상 높게 나타났다. 조사 기간 내내 높은 용존산소량은 (9.0~11.0 mg·liter-1) 산간 계류의 특성을 보이는 것이며 수온은 3월에 10.1°C에서 7월에 27.9°C로 서서히 증가하였고 높은 pH는 (7.9~ 8.9) 조사 수역 주변의 석회석 광산과 시멘트 공장의 영향으로 추정된다.

Pre-monsoon dynamics of zooplankton community were investigated in the downstream of the Gagok stream flowing into the East Sea of Korea. Monthly sampling was carried out to collect zooplankters at five sites in the stream during the period between April and July 2014. Dissolved oxygen contents exceeded 7.0 mg L-1 all the time. Water temperature was in a range of 15.7 to 24.9˚C and pH 7.4 to 8.8, respectively. A total of 75 taxa consisted of 36 species of rotifers, 16 species of cladocerans, 16 species of copepods, four kinds of aquatic insects, two kinds of decapods and one nematod was occurred. One species of marine copepod and one cladoceran, and one species of brackish rotifer and one copepod distributed at the station located in the stream mouth. Zooplankton abundance showed to vary from 42 to 4202 individuals m-3 due to the explosion of aquatic insects and Alona sp. at site 2 located in the downstream in April. Heavy rainfall during the monsoon period seems to decrease the zooplankton abundance caused by diffusion and drifting to the sea. Species diversity indices were generally high between 1.2~2.3 and were recorded to be high at the downstream throughout the study period. With the zooplankton dynamics, the influence of the input of sea waters into the stream seemed to be confined to some hundred meters of the stream mouth facing the East Sea.

전라남도 강진군 도암만으로 흘러드는 탐진강 하구역의 5개 정점에서 2014년 3월부터 6월까지 매달 동물플랑크톤을 채집하여 춘계 동물플랑크톤의 군집동태를 조사하였다. 용존산소량은 하구역 정점에서 5.0~7.0mgL-1로 강 상류역의 7.0~11.0mgL-1보다 낮았고 pH는 7.4~8.8 사이에서 변동하며 하구역에서 높았으며 수온은 조사초기 12.0˚C에서 28.0˚C까지 증가하였다. 동물플랑크톤은 윤충류 25종, 지각류 8종, 요각류 30종, 수서곤충 6종, 십각류 4종, 따개비 유생 2종, 다모류 유생 2종과 단각류, 등각류, 이매패류, 미충류, 선충류, 모악동물, 자포동물, 야광충이 각각 1종씩 등 총 85종류가 출현하였다. 기수성 요각류는 전 정점에서 출현하였으며 담수산 윤충류와 지각류의 분포는 강 상류 정점에 제한되었다. Acartia 속에 속하는 종들은 3, 4월에 A. hudsonica가 출현한 후 소멸하면 5, 6월에 A. omori가 출현하는 월별 천이를 하였다. 동물플랑크톤 출현량은 450~87,818ind m-3 사이에서 변동하였는데 하구역 정점들에서 요각류 유생과 미성숙 개체들의 대량 출현에 의하여 입방미터당 수 만 개체의 출현량이 기록된 결과이다. 종 다양성지수는 0.6~2.3범위에서 변동하였는데 하구역에서 낮았고 강 상류에서 높았다. 탐진강 하구역에서의 기수역 형성은 뚜렷하며 강 상류역 수 km까지 확장되어 있는 것으로 추정된다.

이 연구는 최근 37년 동안 여름철 한국 부근 지역에 영향을 준 태풍빈도와 북서태평양 몬순(western North Pacific monsoon index, WNPMI)과의 상관을 분석하였다. 두 변수 사이에는 뚜렷한 양의 상관관계가 존재하였으며, 엘니뇨-남방진동(El Niño-Southern Oscillation, ENSO) 해를 제외하여도 높은 양의 상관관계는 변하지 않았다. 이러한 두 변수 사이에 양의 상관관계의 원인을 알아보기 위해 ENSO해를 제외하고 가장 높은 북서태평양 몬순지수를 갖는 8해(양의 북서태평양 몬순지수 해)와 가장 낮은 북서태평양 몬순지수를 갖는 8해(음의 북서태평양 몬순지수 해)를 선정하여 두 그룹 사이에 평균 차를 분석하였다. 양의 북서태평양 몬순지수 해에는 태풍들이 열대 및 아열대 북서태평양의 동쪽해역에 주로 발생하여 동중국해를 지나 한국 및 일본을 향해 북상하는 경향을 나타내었다. 음의 북서태평양 몬순지수 해에는 태풍들이 열대 및 아열대 북서태평양의 서쪽해상에 주로 발생하여 남중국해를 지나 중국 남동부 해안 및 인도 차이나 반도지역을 향해 서진하는 패턴을 보였다. 따라서 한국 부근 지역까지 먼 거리를 이동하면서 바다로부터 충분한 에너지를 얻을 수 있는 양의 북서태평양 몬순지수 해에의 태풍강도가 더 강하였다. 또한 양의 북서태평양 몬순지수 해에 태풍들이 더 많이 발생하는 특성을 보였다. 850 hPa과 500 hPa 유선에 대한 두 그룹 사이에 차에서는 열대 및 아열대 북서태평양에서 저기압성 아노말리가, 동아시아 중위도 지역에는 고기압성 아노말리가 강화되었다. 이 두 기압계 아노말리로 인해 한국 부근 지역에서는 남동풍 아노말리가 발달하였으며, 이 남동풍 아노말리가 태풍들을 한국 부근 지역으로 향하게 하는 지향류 아노말리의 역할을 하였다. 또한 열대 및 아열대 북서태평양에서 발달한 저기압성 아노말리로 인해 양의 북서태평양 몬순 지수해에 태풍들이 좀 더 많이 발생할 수 있었다.

To elucidate the mechanism associated with the development of heavy precipitation system, a field experiment was carried out in Jejudo (or Jeju Island) and Marado, Korea from 22 June to 12 July 2006. The synoptic atmospheric conditions were analyzed using the National Centers for Environmental Prediction-National Center for Atmospheric Research's (NCEP/NCAR) reanalyzed data, weather maps, and sounding data. The kinematic characteristics of each precipitation system were investigated by dual Doppler radar analysis. During the field experiment, data of four precipitation events with more than 20 mm rainfall were collected. In F case (frontal precipitation), a typical Changma front was dominant and the observation field was fully saturated. However there was no convective instability near the surface. LF case (low pressure accompanied with Changma front) showed strong convective instability near the surface, while a strong convergence corresponded to the low pressure from China accompanied with Changma front. In FT case (Changma front indirectly influenced by typhoon), the presence of a convective instability indicated the transport of near surface, strong additional moisture from the typhoon 'EWINIAR'. The convergence wind field was ground to be located at a low level. The convective instability was not significant in T case (precipitation of the typhoon 'EWINIAR'), since the typhoon passed through Jejudo and the Changma front was disappeared toward the northeastern region of the Korean peninsula. The kinematic (convergence and divergence) characteristics of wind fields, convective instability, and additional moisture inflow played important roles in the formation and development of heavy precipitation.

팔당호에서의 동물플랑크톤 군집 구조와 천이는 몬순 기후에 의한 강우사상의 변화와 수리∙수문학적 요인의 영향을 크게 받았다. 봄과 가을, 겨울 동안에는 강우량이 적은 평수기 혹은 갈수기로 팔당호의 수리학적 체류시간 이 길어짐에 따라 수체가 안정되어 동물플랑크톤 군집 변 화는 온대호수에서의 계절적인 천이 과정을 그대로 반영 하였다. 봄철에 크기가 작고 세대교번이 빠른 윤충류가 급 속히 증가하여 연중 최대 개체수를 나타냈으며, 이후 몸체가 큰 요각류와 지각류로 천이되었다. 봄에는 윤충류가 우점하여 점유율이 90% 이상으로 나타났으며 제1우점종 은 Keratella cochlearis였다. 요각류는 주로 유생(Copepodid, Nauplius)의 형태로 존재하였으며 지각류는 Bosmina longirostris가 주로 출현하였다. 여름에는 집중호우 의 영향으로 수체가 교란되고 팔당댐의 수문조작에 따른 방류량 증가로 동물플랑크톤이 하류로 떠내려가 동물플 랑크톤 개체수는 급감하였다. 집중호우 이후 수체가 안정 화됨에 따라 동물플랑크톤 군집 회복은 성장이 빠른 윤충 류를 위주로 이루어졌으며 가을 이후 수온 변화에 따라 동물플랑크톤 군집 밀도가 점차 감소하고 겨울에는 요각 류 유생(Copepodid, Nauplius)의 우점 비율이 증가하였 다. 불완전한 개방형 생태계를 이루고 있는 팔당호의 특 성상 동물플랑크톤 군집 변화는 기상 변화와 수리∙수문학적 요인에 크게 영향을 받고 있었으며, 특히 여름에는 국지성 집중호우의 빈도와 수량에 따라 동물플랑크톤의 군집 변화가 크게 좌우되었다.

몬순 기간에 구름의 복사 강제력의 영향을 파악하기 위하여 1998년 4월부터 9월까지 International Satellite Cloud Climatology Project (ISCCP) 구름자료와 GEWEX Asian Monsoon Experiment (GAME) 재분석 자료를 입력 자료로 복사 모델을 수행하여 3차원의 장파 복사 플럭스를 구하였다. 구름에 의한 대기 복사 가열은 구름을 포함한 평균 대기와 맑은 대기에서의 복사 가열율의 차이를 이용하여 계산하였다 구름에 의한 복사 가열율이 아시아 몬순에 미치는 영향을 중점적으로 살펴보았다. 구름에 의한 복사 가열은 인도양에서 최대를 티벳 고원에서 최소를 나타내어, 남북으로 차등 가열의 경도를 나타내었다. 이러한 차등 가열이 대기 순환의 최대 원인임을 고려해볼 때, 인도양과 티벳 고원에서의 구름에 의한 차등 가열의 경도는 해들리 타입의 남북 몬순 순환을 강화시키고 있다. 또한 운정에서의 가열, 운저에서의 냉각의 형태로 나타나는 구름의 복사 가열 분포는, 대기의 불안정성을 높여서 몬순 순환을 증대시킬 수 있는 역할을 하고 있다.

본 연구에서는 인도양 해수면 온도의 변동성과 1970년 중 후반 이후 동아시아 여름 몬순의 변화의 상관성을 분석하였다. 전반기의 인도양 해수면 온도는 동아시아 여름강수편차(EASRA), 북서태평양 몬순지수(WNPMI)와 상관관계가 거의 없었지만 후반부에서는 인도양 전 부분에 걸쳐 상관관계가 크게 증가하였다. 인도양 해수면 온도와 동아시아 몬순과의 상관성 관계는 봄철과 여름철 각각 지역적으로 차이를 보였다. 봄철의 경우에는 적도 인도양을 중심으로 높은 상관성을 보인 반면 여름철의 경우에는 벵갈만 근처의 인도양에서 높은 상관성을 보였다. 인도양 해수면 온도의 수십년 주기의 변동성은 ENSO의 변동성보다 동아시아 여름 강수편차에 상관성이 높게 나타나고 있으며 따라서 ENSO보다도 인도양 해수면 온도의 변동성이 동아시아 여름몬순에 더 큰 영향을 줄 수 있다. 이러한 인도양 해수면 온도의 수십년주기의 변동성 차이(후반기 해수면 온도와 전반기 해수면 온도의 차이)를 모델의 강제력으로 주고 AGCM실험을 수행하여 그 결과를 비교하였다. 모델 실험 결과 실제 전 후반기 강수량의 차이 패턴인 동아시아 북부의 강수 감소, 한반도와 일본 남부의 강수 증가, 중국 남부의 강수 증가의 패턴이 보였다. 특히 8월의 북서태평양고기압의 확장으로 인한 강수의 증가는 실제 기후변화 차이를 나타낸다. 인도양 해수면 증가로 인한 모델상에서의 대기 순환은 벵갈만-인도양과 북서태평양의 상승기류 중심을 더욱 강화시키는 역할을 해주며 북서태평양에는 고기압성 기류를 강화시키고 동아시아 지역에서는 저기압성 기류를 강화시키는 역할을 한다. 또한 상승기류 중심을 북쪽으로 이동시킨다. 따라서 인도양 해수면 온도의 증가 효과는 동아시아 지역과 북서태평양 지역의 반대위상의 변화를 강화시키는 역할을 하고 있다. 인도양지역별 해수면 온도의 민감성 실험에서는 적도인도양의 강제력의 경우에 북서태평양 상승기류을 강화하여 동아시아 여름몬순에 영향을 주었다.