본 연구에서는 서해 연안에서의 실측-위성 해수면온도 차이를 규명하고 그 특성을 분석하기 위해 GCOM-W1/ AMSR2 마이크로파 해수면온도 자료와 서해 연안에 위치한 덕적도, 칠발도, 외연도 해양기상 부이의 실측 수온 자료를 활용하여 2012년 7월부터 2017년 12월까지 총 6,457개의 일치점 자료를 생산하였다. 5년 이상의 덕적도, 칠발도, 외연도 해양 부이 수온 자료와 AMSR2 해수면온도를 비교하여 정확도를 제시하였다. 마이크로파 위성 해수면온도와 현장 관측 부이 해수면온도 간의 차이는 풍속과 수온 등 환경 요인에 대한 의존성을 가지는 것으로 나타났다. 낮시간 풍속이 약할 때 (<6 ms−1 ) AMSR2 해수면온도는 실측 해수면온도보다 높게 산출되며, 밤시간에 대해서는 풍속이 커질수록 양의 편차가 증가함을 밝혔다. 또한 AMSR2 해수면온도와 실측 해양부이 수온 간의 차이가 증가하는 경향은 낮은 온도에서 마이크로파 센서의 민감도의 저하와 육지에 의한 자료오염과 관련이 있는 것으로 나타났다. 실측-위성 해수면온도 차이를 월별로 도시해본 결과, 마이크로파 위성 해수면온도의 편차는 강한 바람이 부는 겨울철에 가장 커진다고 알려져 있던 기존의 경향성과는 달리 덕적도, 칠발도 부이에서는 여름철 가장 큰 해수면온도 편차값이 나타났다. 이러한 차이는 부이의 위치에 따른 조석 혼합의 공간적 차등에 기인한 것으로 사료된다. 본 연구는 인공위성 합성장에 기여도가 높은 마이크로파 위성 해수면온도를 사용할 때 한반도 서해안에서 발생할 수 있는 문제점과 제한점을 제시하였다.

다양한 중등학교 과학교과서 동해 해류도의 통일이 최근에 완성됨에 따라 황해와 동중국해의 해류도 제작에 대한 요구가 증대되고 있다. 이 연구는 그 첫 단계로서 과학 논문과 2014년 현행 교과서의 해류도들을 분석하여 향후 황해와 동중국해의 통일된 해류도를 제작하는 과정을 촉진시키고자 하였다. 우선 교과서와 과학 논문의 아날로그 해류도들을 수치화하여 해류도의 특성을 정량적으로 조사하였고 해류도들을 상호 비교하였다. 쿠로시오해류, 대만난류, 대마난류, 황해난류, 중국연안류, 한국연안류, 양쯔강 유출류와 같이 황해와 동중국해의 해류들을 선정하고 정의하였다. 이 해류들의 경로를 조사하기 위하여 18개의 세부 항목을 만들고 이를 분석에 활용하였다. 각 세부항목에 대하여 교과서와 과학 논문 해류도들을 분석한 결과, 교과서 해류도들은 과학 논문으로부터 획득한 해류에 관한 최근의 지식과 상당한 차이를 나타내었다. 또한 황해와 동중국해 해류는 계절에 따라 크게 변화하므로 해류 전문가들의 활발한 토의를 통하여 교과서 해류도를 적어도 여름철과 겨울철로 구분하여 제시해야 할 것이다.

해류는 기후변화와 지구상의 에너지 균형에 중요한 역할을 하고 있어 정확한 해류와 순환에 대한 과학 교육의 중요성이 점점 더 강조되어 왔다. 본 연구의 목적은 교과서 해류도의 오류를 분석하고, 가능한 원인에 대하여 토의하며, 학생들에게 동해에 관한 통일된 해류도를 어떻게 제안할 것인지 방안을 제시는 것이다. 제 7차 교육과정에 근거한 27종의 교과서를 기존의 문헌과 최근의 과학적 지식과 비교함으로써 동해 해류도의 특성을 정량적으로 분석하고 조사하였다. 서로 다른 도법을 바탕으로 제작된 교과서 해류도들을 위치 정보를 이용하여 디지털 영상자료로 변환한 후 메르카토르 도법을 사용하여 새로운 영상으로 전환하였다. 대한해협에서의 대마난류 분지 양상과 대마난류의 근해 분지가 일본 연안에 얼마나 근접하여 북상하는지를 정량적으로 조사하고, 동해 극전선 이남에서 사행하는 대마난류의 외해 분지의 양상을 면밀히 분석하였으며, 우리나라 동해안을 따라 북상하는 동한난류의 북상 범위, 이안 위도도 조사하였고, 난류의 유출 양상을 쓰가루 해협과 소야 해협 부근에서 분석하였다. 또한 리만해류와 북한한류가 시작하는 위도, 남하하는 범위, 연안에 근접한 정도에 대하여 분석하였다. 이외에도 교과서 해류도에 대한 잘못된 표현도 제시하였다. 이러한 분석들은 교과서 해류도의 문제점을 드러내었으며, 이는 학생들에게 오개념을 일으킬 수 있다. 본 연구는 최신의 과학적 연구 결과를 가지고 있는 과학자들과 교육 자료가 필요한 교육자들 사이에 연결 고리의 필요성도 강조하였다.

동계 서해에서 해황과 기상인자와의 상호 관련성에 대해서 조사하였다. 수온의 수평분포는 수심이 얕은 연악역이 외해역보다 저수온으로 12월과 2월사이에 외해역에서 3℃, 연안역에서는 6℃ 정도의 큰 수온 하강을 보였다. 염분의 분포는 북쪽해역이 연안역과 남쪽해역보다 저농도를 보였다. 또한, 하계에 남북방향으로 형성되었던 등염선이 동계에는 북서에서 남동 방향으로 형성한다. 한국 서해연안의 기온과 연안의 표층수온 사이에는 기온이 상승하면 수온이 상승하고 기온이 하강하면 수온도 하강하는 정의 상관관계를 보인다. 서해 외해의 표층수온은 잠열속과 현열속에 의한 해양에서의 방출열량과 역의 상관관계를 보인다. 동계 서해 연안지역 기온과 연안역 표층염분과의 관계는 기온이 상승하면 연안역의 염분이 증가하고, 수온이 하강하면 염분이 낮아지는 정의 상관관계를 보인다. 또한 서해의 하계(6~9월) 강수량은 10월과 12월보다 다음해 동계 2월의 염분분포에 크게 영향을 미치고 있다.

엘니뇨현상과 관련된 해양 아표층 변동성을 조사하기 위해 1980년부터 2004년까지의 적도 해역의 20도 등온선 깊이(Z20)와 난수질량(WWV) 자료를 분석하였다. 주성분 분석, 합성 분석 및 교차상관 분석 결과, 아표층 시계열 자료는 Nino3.4 SST와 유의미한 시간 지연을 가지고 강한 상관성을 보였다. 이 결과는 아표층 해양 변수가 엘니뇨현상에 유용한 예측 인자임을 시사한다. 분석된 결과를 근거로 1996년부터 2004년까지 Nino3.4 SST를 예측하기 위해 신경망 예측 모델을 구성하였다. 해상풍을 입력 자료로 사용하였을 경우 보다 WWV를 적용하였을 때 3개월 이하의 단기 예측을 제외하고 모든 예측 시간에서 더 우수한 예측력을 보였으며, 5-8개월의 예측에 있어서는 기존의 여러 통계 모델 결과보다 예측 성능이 우수함을 확인하였다.

본 연구에서는 동해의 오징어 어획량이 급증한 최근 1990~1999년 기간에 주목하여 동해에서의 오징어 어황 변동과 해황과의 관계를 조사하였다. 동해에서 오징어 어획량의 경년변화 특징은 1970년대부터 1980년대 초반에 감소하고 1980년대 후반에 증가하였다. 이것은 기후변화에 따른 regime shifts의 변동과 관계하는 것으로 나타났다. 월평균 어획량은 9-12월까지 풍어기, 3-5월 사이가 흉어기를 보이고, 최대 어획량은 10월에, 최소어획량은 4월에 나타났다. 해구별 안정 어장의 지표로 제시한 변동계수 (coefficient of variation) 값이 1.0 이하로 매년 안정된 어장은 구릉포 연안역과 울릉도 주변해역에서 형성되었다. 또한, 오징어의 최대 어획적수온 16℃를 기준으로 한 어획적수심은 해역이 북상함에 따라 얕아졌다. 이 결과로부터 해역에 따라 조업시의 어획적수심에 대한 차등성을 둘 필요가 있음이 시사되었다. 또한, 조업 어장과 수온의 관계는 흉어기인 4월에 10~14℃이고, 풍어기인 10월에 10~20℃의 범위로서 오징어 어장 형성은 계절에 따른 대마난류역의 확장과 밀접하게 관련된 것으로 생각된다.

1996년 6월에 실시된 CREAMS 항해 관측 자료를 이용하여 동해 남부 해역의 해황을 분석하였다. 1996년은 1990년∼1999년 사이의 다른 해에 비해 동해 남부 해역에 저수온 현상이 나타났으며, 이러한 현상은 일본 연안을 따라 이동하는 쓰시마난류의 지류가 더욱더 연안에 근접하여 이동하는 것과 관련이 있다. 쓰시마난류의 분포는 수심 200m 이천의 대륙붕 위에 존재하는 core 형태의 고염분수 분포와 지형류의 분포로부터 확인된다. 해수의 안정도 계산결과로부터 고온 고염분수인 쓰시마 난류의 유입은 연안역의 연직 밀도 구조에 영향을 주게 되며, 이로 인하여 수주의 불안정한 상태를 초래하는 요인 중 한가지로 작용하는 것으로 나타난다.

한국 남서해 연안 해역인 나로도 주변 어장에서 2000년 동계, 춘계, 하계 및 추계에 조사한 해양 관측 자료를 이용하여 이 어장의 해황 특성을 분석한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1) 나로도 주변해역에 출현하는 동계의 수온, 염분 및 클로로필의 분포 범위는 각각 4.3∼10.˚C, 33.1-34.9psu 0.1-26.2ug/Ω 이었고, 춘계에는 8.1∼13.7˚C, 33.1∼34.3psu, 0.1-24.4ug/Ω이었다. 또한, 하계에는 14.5∼24.2˚C, 30.5∼34.1psu, 0.1∼30.0ug/Ω이었으며, 추계에는 14.8∼18.6˚C, 30.1∼34.0psu, 0.1∼19.1ug/Ω이었다. 2) 수온은 외해보다는 연안에서 더 높았으나, 염분은 연안역에서 낮고 외해에서 높은 정향을 나타내고 있다. 또한, 수온과 염분은 동계와 추계에 연직 혼합을 일으키고, 춘계에는 수평적인 분포를 하며, 하계에는 표층과 중층 사이에 수온 약층과 조밀한 염분 분포를 형성하였다. 3) 클로로필의 분포는 연안수에 의해 공급되는 영양염류의 농도에 크게 지배되고 있는 연안역이 외해역보다 높고, 주로 표층보다는 저층에서 클로로필의 분포가 높게 나타나고 있다. 또한, 동계와 추계에 연직분포를 하고, 춘계와 하계에는 수평적인 분포를 하였다. 4) 연안수의 유엽은 어장의 북쪽으로부터 유입되고 외해수의 연안 유입은 소리도의 남쪽 외해측으로부터 이루어지고 있는 것으로 관측되었다.

대한해협과 동중국해에서 1985년과 1986년에 관측한 수온, 염분자료를 사용하여 수괴를 분석하였다. 대한해협과 동중국해 수심 50m에서의 수괴 분포 특성은, 겨울과 봄철에는 쿠로시오 해수(수괴 K) 및 쿠로시오계 혼합수(수괴I), 여름과 가을철에는 대륙 연안수의 영향을 많이 받은 혼합수(수괴 I∼IV)의 수괴분포가 넓게 나타났다. 겨울과 봄에 수심 loom의 동중국해는 주로 쿠로시오 해수(수괴 K) 및 쿠로시오계 혼합수(수괴 I)가 넓게 분포하고 있었다. 여름에는 혼합수(수괴 I∼III)가 널리 나타나 연중 여름에 가장 혼합이 많이 된 수괴가 분포하고 있는 것이 특징이었다. 가을에는 쿠로시오계 혼합수(수괴 I)가 주요 수괴였다. 대한해협에서는 겨울과 봄에는 쿠로시오 해수(수괴 K), 여름과 가을에는 혼합수(수괴 I∼IV)가 주로 분포하고 있었다. 겨울과 봄철에 대기로부터의 냉각에 의한 보정을 하면,쿠로시오 해수(수괴 K)의 분포해역이 줄어든 대신에 쿠로시오계 혼합수(수괴 I)의 분포 해역이 늘어났다. 즉, 동중국해와 대한해협에서 겨울과 봄에 주로 쿠로시오 해수(수괴 K)가 분포하는 것처럼 보이지만,실제는 약간 변질된 쿠로시오계 혼합수(수괴 I)가 넓게 분포하고 있는 것이다. 계절별 해황특성으로 여름철에 표층 저밀도수의 분포가 대한해협과 오끼나와 쪽으로 향하는 두 갈래 혀 모양의 형태를 나타내고 있었다. 이것은 중국대륙 연안수와 혼합된 저밀도 표층수의 흐름이 대한해협과 동중국해 동남쪽으로 향하고 있는 것으로 사료된다.

In order to investigate the oceanic condition of fishing ground in the southwestern coastal sea of Korea, the oceanographic observation were carried out by the trainingship of Yosu university on May, August and November in 1998. Main features in the observation are as follows; 1) the ranges of temperature, salinity, density and chlorophyll-a were from 14.5℃ to 18.0℃, from 33.5‰ to 34.5‰from 24.0 to 25.5 and from 1.0μg/l in spring (May) from 15.0℃ to 27.5℃, from 0.0‰ 35.0‰9.0 to 26.0 and from 0.5μg/l to 4.0μg/l in summer(August), and from to 21.0˚ 31.0‰, from 22.0 and from 4.0μg/l to 20.0μg/l in autumn(November), respectively, 2) the temperature in the coastal region was higher than that in the open ocean while salinity, density and chlorophyll-a were lower, and the convection was identified between the surface and the bottom during in spring and autumn, 3) the chlorophyll-a in the this region was varied in each season, being highly distributed offshore Yosu Bay, 4) on evidence of sea water intrusion toward Kumun island was observed.

황해와 동지나해의 해수순환에 관한 수치모의 실험을 실시하였다. 해저지형을 포함한 1층 모형 바다위에 여덟방위의 바람을 차례로 불려 나타나는 해상순환을 비교하였다. 바람의 영향만을 보기 위하여 해류가 존재하지 않는 폐쇄된 바다 위에 바람을 불린 결과 황해의 순환은 풍향에 따라 크게 달라짐을 볼 수 있었다. 대체로 남서풍 성분이 탁월해지면 시계방향의 순환이 우세해지고 북동풍 성분의 풍향하에서는 반시계 방향의 순환이 우세해짐을 볼 수 있다. 그러나 동지나해의 대륙사면을 따라 쿠로시오 해류를 포함시키면 남쪽 동지나해 부근에서는 풍향에 관계없이 시계방향의 순환이 우세해지고 북쪽 황해내부에서는 풍향에 의한 영향이 감소함을 볼 수 있다.

Harmful dinoflagellate Cochlodinium polykrikoides blooms have been frequently occurred in coastal areas of the East Sea since 1995. We compared the oceanic conditions in years 1995, 2001 and 2003 when the C. polykrikoides bloom was strong, and in years 1998 and 2004 when the C. polykrikoides bloom was not appeared. We studied temporal and spatial variation of upwelling and geostrophic currents on the western channel of Korean Strait, an entrance of the East Sea. The period and occurrence area of C. polykrikoides bloom was depended on variation of upwelling in summer. In the distributions of geostrophic current, southward current was dominant near the coast in August, 1998 and 2000. Whereas northward current was dominant near and off the coast in August, 1995 and 2003 which the C. polykrikoides bloom was strong. When compared dominant phytoplankton of the coastal areas in each year, Kuroshio indicator species Proboscia alata and Chaetoceros affine were dominant, respectively, in 2001 and 2003 at every stations. However, the dominant species was variable at each coastal area in 1998 and 2000. In 2003, the abundance of Sagitta elegans which is known as the cold water indicator was low, but the abundance of S. enflata, warm water indicator, was very high in Gangneung compared to Sokcho. It seemed that the distribution of S. elegans is restricted by strong warm water current. In conclusion, it was estimated that the distribution of C. polykrikoides bloom in the coastal area of the East Sea was closely related with the strength of East Korea Warm Current and upwelling.