[표지] 1
제출문 3
요약문 6
Summary 14
목차 22
Part I. 관측 기반 황·동중국해 탄소 순환 변동 연구 51
제1장 연구개요 52
1. 연구 배경 52
2. 연구목적 74
제2장 관련연구 동향 78
1. 국내 해양산성화 지도 작성 연구 78
2. 원격해양 모니터링 연구 85
제3장 연구 방법 및 연구 내용 91
1. 이어도 기지 내 해양 기초인자 및 산성화인자 연속 관측 91
2. 해양탄소순환 변동 예측을 위한 경험모델 확립 103
제4장 연구결과 112
1. 해양 기초인자와 산성화인자의 연속 관측 112
2. 해수 알칼리도 효용성 검증 127
3. 이어도 기지 해역의 CO₂ 흡수력 평가 147
4. 영양염 관측자료 기반 과거 CO₂ 흡수력 추산 방안 제시 172
제5장 결론 및 제언 174
참고문헌 176
Part II. 인공위성 기반 황·동중국해 해양환경 변동 연구 186
제1장 연구 개요 187
1. 연구 배경 및 필요성 187
2. 관련 연구 동향 191
제2장 연구 방법 및 연구 내용 204
1. 위성 클로로필-a 정확도 향상을 위한 수형 (optical water type) 분류 기술개발 204
2. 위성 염분 자료 정확도 평가를 위한 자료 수집 및 일치점 생산 210
제3장 연구 수행 결과 211
1. 위성 클로로필-a 정확도 향상을 위한 기술개발 211
2. 위성 염분 자료의 정확도 평가 및 불확실도 제시 232
3. 위성 기반 순 기초 생산 산출 기반 기술 조사 238
제4장 결론 및 제언 244
참고문헌 245
Part III. 수치모델 기반 황·동중국해 탄소흡수력과 해양산성화 지도 작성 기반 연구 258
제1장 해양순환모델에 결합 가능한 해양탄소열역학 모형 개발 259
1. 총탄소와 영양염 자료 정리 259
2. 알칼리도, 해리상수 경험식 설계 264
3. 해양탄소열역학 평형 모형 개발 268
제2장 황·동중국해 수치모델 자료를 적용하여 해양탄소열역학 계산 시범 수행 및 결과 제시 273
1. 재분석장 자료를 사용하여 해양탄소열역학 계산 273
2. pH, 탄소흡수력의 시·공간적 분포 281
제3장 3차원 해양순환모델을 이용한 과거-미래 해양산성화 지도제작 방안 수립 290
1. 해양순환모델과 해양탄소열역학 결합 현황 290
2. 해양순환모델과 해양탄소열역학 결합 방안 292
3. 과거-미래 탄소흡수력, 해양산성화 지도 작성 계획 303
참고문헌 304
Part IV. 이어도 주변해역 퇴적환경 변화 및 퇴적특성 규명 연구 307
제1장 연구의 개요 308
1. 연구의 배경과 목적 308
제2장 이어도 해역의 일반적 특성 311
1. 해저지질 및 지형 311
2. 해양환경 특성 316
제3장 연구방법 및 시료 채취 321
1. 현장조사 321
2. 실내분석 325
제4장 연구결과 336
1. 제주 서남부 니질대 북부의 표층 퇴적물 분포 336
2. 지난 100년 동안 이어도 해역의 퇴적물 특성 변화 339
3. 이어도 해역의 순퇴적률 변화 339
4. 지화학 특성 변화 342
5. 미고생물 변화 346
6. 해저표층퇴적물 구성광물과 조성 357
제5장 토의 및 결론 362
1. 양쯔강으로부터의 유입과 제주 서남부 니질대 362
2. 해양환경변화 지시자 발굴 363
3. 1차년도 연구결과 요약 364
참고문헌 366
Part V. 황·동중국해 생지화학 인자의 변동 및 미래 변화 368
제1장 서론 369
1. 황·동중국해 생지화학 인자 미래 변화 연구의 배경 및 필요성 369
제2장 연구내용 및 연구 수행 방법 374
1. 해양·대기 모형, 관측 자료 이용 및 분석 방법 374
제3장 연구수행결과 376
1. CMIP6 지구시스템 모형 이용 황·동중국해 생지화학 모의 능력 검증 376
2. 황·동중국해 클로로필 변동과 관련된 대기-해양 변수 패턴 분석 381
3. 황·동중국해 생지화학 인자들의 미래 변화 전망 387
4. 황·동중국해 생지화학 과정 모의가 가능한 지구시스템 모형 구축 세부 계획 수립 405
제4장 결론 및 제언 406
1. CMIP6 지구시스템 모형을 이용한 황·동중국해 생지화학 변수들의 모의 능력 검정 및 미래 변화 연구 406
2. 개선 및 제안사항 407
참고문헌 408
Part VI. 해양과학기지 홍보 및 국제화 전략 수행 412
제1장 해양산성화 인자 자료의 GOA-ON 등록 413
제2장 해양과학기지 활용 논문 투고 416
1. 관측 기반 황·동중국해 탄소순환 변동 연구 416
2. 인공위성 기반 황·동중국해 해양환경 변동 연구 417
제3장 해양과학기지 활용 학술 발표 419
1. 관측 기반 황·동중국해 탄소순환 변동 연구 419
2. 인공위성 기반 황·동중국해 해양환경 변동 연구 420
3. 이어도 주변 해역 퇴적환경 변화 및 퇴적특성 규명 연구 421
4. 황·동중국해 생지화학 인자의 변동 및 미래 변화 연구 422
제4장 홍보자료(인포그래픽) 작성 423
1. 관측 기반 황·동중국해 탄소순환 변동 연구 423
2. 인공위성 기반 황·동중국해 해양환경 변동 연구 424
3. 수치모델 기반 황·동중국해 탄소흡수력과 해양산성화 지도 작성 기반 연구 425
4. 이어도 주변 해역 퇴적 환경 변화 및 퇴적 특성 규명 연구 426
5. 황·동중국해 생지화학 인자의 변동 및 미래 변화 연구 427
Appendix 428
Appendix 1. 해양과학기지 기반 대기 - 해양 다학제 간 학술 연구모임 (OASIS) 행사 진행 지원 428
Appendix 2. 제주도 - 이어도 정기 관측 CO₂ 인자 측정 자료. 437
Appendix 3. 이어도 기지 내 CO₂ 인자 연속 관측 자료. 442
Appendix 4. 퇴적물 입도 분석 자료. 594
Appendix 5. 박스코어 사진 자료. 596
판권기 599
표 I-4-1. 총 알칼리도 경험모델 개선을 위해 사용된 수온과 염분의 관계식 134
표 I-4-2. 2020년 개발한 염분과 수온에 따라 분류된 수괴별 총 알칼리도 경험모델. 135
표 I-4-3. 표 I-4-1의 수온·염분 관계식을 이용한 회귀분석 결과, 1차적으로 도출한 10가지 총 알칼리도 경험 모델. 136
표 I-4-4. 1차로 도출된 총 알칼리도 경험모델 중 σ가 가장 작은 4개의 모델을 선정하여, 오차… 139
표 I-4-5. 2020년 작성한 총 알칼리도 경험모델과 올해 작성한 총 알칼리도 경험모델 비교. 144
표 II-1-1. 대표적인 해색위성 (SeaWiFS, MODIS, and GOCI) 사양과 기본 정보 192
표 II-1-2. 위성 클로로필-a 농도 산출 알고리즘 분류 196
표 II-1-3. 탁한 해역에서 활용되는 경험적 클로로필-a 산출 알고리즘 199
표 II-1-4. 염분 관측 위성 센서 특성 비교 202
표 II-3-1. 해역별 수형 도수 분포도 평균과 표준편차 221
표 II-3-2. 학습된 인공신경망의 정확도 230
표 II-3-3. 북서태평양 해역에서의 (a) Aquarius 및 (b) SMAP 위성염분과 실측염분 일치점 비교 233
표 II-3-4. 위도, 해수면 온도, 풍속에 따른 (a) Aquarius 및 (b) SMAP 위성염분과 불확실도 추정식 236
표 II-3-5. 위성자료를 활용한 일차 생산량 산출 모델별 특성 비교 241
표 III-1-1. 관측 자료를 이용하여 개발된 알칼리도 회귀식의 계수와 수온, 염분 평균 265
표 III-1-2. 슈미트 수 계산에 사용된 계수와 용해도 계산에 사용된 계수 271
표 III-2-1. 황·동중국해 3차원 수치모델 개요 274
표 III-3-1. 황·동중국해 3차원 생지화학 수치모델 개요 293
표 III-3-2. 과거-미래 해양산성화 및 탄소흡수력 지도 작성을 위한 연차별 계획과 목표 303
표 IV-3-1. 시료정점 위치 좌표. 323
표 IV-3-2. 퇴적물 침강법에 기초한 입도크기와 피펫 깊이, 그리고 흡입 시간. 327
표 IV-4-1. 19IOD-BC-25 박스코어에서 산출된 와편모조류 시스트 종 목록. 347
표 IV-4-2. 박스코어 주상퇴적물에서의 깊이별 출현 규조류 종 개수. 351
표 V-2-1. 사용한 관측 및 재분석 자료 목록 374
표 V-2-2. 사용한 CMIP6 지구 시스템 모형 목록 375
표 V-3-1. 황·동중국해 CMIP6 지구시스템 모형의 변수 모의 능력 380
표 V-3-2. 황·동중국해 주요 영양염 공급원과 영양염 플럭스(kmol·s-1).[이미지참조] 396
그림 I-1-1. 과거 지구 온도 변화와 최근 온난화 원인.[IPCC 제6차 평가보고서] 52
그림 I-1-2. 1850~1900년 대비 2010~2019년에 관측된 온난화 기여도 평가.[IPCC 제6차 평가보고서] 54
그림 I-1-3. 안면도(검은색), 마우나로아(파란색), 전 지구(빨간색)의 CO₂ 농도 변화.[한국 기후변화 평가보고서 2020] 56
그림 I-1-4. 안면도(검은색), 마우나로아(파란색), 전 지구(빨간색)의 CH₄ 농도 변화.[한국 기후변화 평가보고서 2020] 56
그림 I-1-5. 1912~2017년 기간 우리나라 6개 기상관측소 지점의 연평균 최고, 평균, 최저 기온 시계열. 57
그림 I-1-6. a) 우리나라 45개 관측소 기온 자료 기반 폭염 일수.… 58
그림 I-1-7. 1950년대 이후 동해 심층해수 생성 과정의 변화를 나타낸 모식도. 59
그림 I-1-8. 1993~2014년 기간의 위성 고도계 기반 쿠로시오 해수 수송량 지수와… 61
그림 I-1-9. 1968~2017년 사이 최근 50년간 2월(상) 및 8월(하) 표층의 평년 수온 편차 변동 경향.[한국 기후평가보고서 2020] 62
그림 I-1-10. 가능한 5가지 시나리오의 미래 연간 CO₂ 배출량(좌) 및 CO₂ 외 주요 요인들(우).[IPCC 제6차 평가보고서] 63
그림 I-1-11. 연평균 표면 온도 변화 비교. [IPCC 제6차 평가보고서] 64
그림 I-1-12. 육지의 극한 고온 강도와 빈도 변화 전망. [IPCC 제6차 평가보고서] 65
그림 I-1-13. 5가지 시나리오에서 2100년까지 육지와 해양 흡수원이 흡수한 인위적인 CO₂… 66
그림 I-1-14. IPCC 제6차 평가보고서의 5가지 시나리오에 대한 전 지구 기후변화 지표. [IPCC 제6차 평가보고서] 67
그림 I-1-15. IPCC 제5차 평가보고서의 RCP 4.5와 RCP 8.5 시나리오에서 나타나… 68
그림 I-1-16. IPCC 제5차 평가보고서의 RCP 4.5와 RCP 8.5 시나리오에서 나타나는 지역 기후모… 70
그림 I-1-17. 우리나라 주변 해역의 1989~2017년 기간 평균 해수면 상승률. 71
그림 I-1-18. 1986~2005년 대비 2081~2100년 RCP 시나리오별 우리나라… 72
그림 I-1-19. 해양산성화의 화학적 과정. 74
그림 I-1-20. 파푸아 뉴기니에서 pCO₂와 pH 분포를 따라 찍은 사진. 75
그림 I-1-21. 대기 중 이산화탄소(CO₂) 배출에 의한 시간에 따른 해양 표층의 pH 변화와 그 전망. [IPCC 제5차 평가보고서] 76
그림 I-1-22. 동중국해의 범위와 이어도 해양과학기지의 위치. 77
그림 I-2-1. 동해 해양 – 대기 이산화탄소 분압 차이 및 관련 생지화학 인자 모니터링. 78
그림 I-2-2. 동중국해 해양 – 대기 이산화탄소 분압 차이 및 관련 생지화학 인자 모니터링 79
그림 I-2-3. 산업혁명 이후 동해가 흡수한 단위 면적당 대기 CO₂ 총량. 80
그림 I-2-4. SeaWiFS를 이용하여 작성한 1998~2003년, 5월과 9월의 일차생산량 분포 이미지. 81
그림 I-2-5. 동중국해 해양 인자의 공간적 분포도. a) 수온, b) 염분, c) 아질산염+질산염,…[이미지참조] 82
그림 I-2-6. 신경망 모델로 구성한 동해 울릉분지의 이산화탄소 분압 분포도와 위성자료로… 83
그림 I-2-7. US-IOOS 프로그램 개요. 85
그림 I-2-8. NOAA CoastWatch·OceanWatch 웹사이트. 86
그림 I-2-9. EU Copernicus 프로젝트 중 Marine monitoring service의 Roadmap. 87
그림 I-2-10. 2017년 CleanSeaNet 탐지 통계. 붉은 점은 검출… 88
그림 I-2-11. JODC 홈페이지. 89
그림 I-3-1. 기지에 설치한 CO₂ 인자(pH) 연속 측정 센서. 92
그림 I-3-2. 이어도 해양과학기지에 설치한 SeapHOx™의 간략한 제원. 92
그림 I-3-3. 2019년 4월, Y케이블이 끊어진 채 회수된 장비의 모습. 93
그림 I-3-4. 장비 계류 방식의 변화. (a) 기존의 방식, (b) Y케이블을 보호하기 위한 임시… 94
그림 I-3-5. CTD와 SeaFET이 결합된 SeapHOx™으로 운용할 때 사용한 SeaFET 상단부 Wet Cap 모습. 96
그림 I-3-6. CTD와 SeaFET을 분리 운용하면서 SeaFET 상단부에… 97
그림 I-3-7. CTD와 SeaFET의 유로가 연결된 모습. Y케이블을 사용할 때, 계류할 와이어… 98
그림 I-3-8. 2021년 11월까지 이어도 기지 내 장비가 설치되었던… 99
그림 I-3-9. 2021년 4월 29일, 이어도 기지에 입도하여 회수한 장비의 모습(왼쪽)과 와이… 100
그림 I-3-10. 2021년 9월 1일, 회수한 장비의 모습(왼쪽), 소모품 교체와 세척을 끝내고 재계류 준… 101
그림 I-3-11. 2021년 12월 3일, 계류 준비가 끝난 CTD와 SeaFET… 102
그림 I-3-12. 해수 시료를 채취한 애월항 - 이어도 기지 구간 해역. 103
그림 I-3-13. 해양누리호 선상에서 해수 시료를 채취하는 모습(왼쪽)과 이어도 기지 내에서 해수… 104
그림 I-3-14. 여러 가지 과정이 총 무기탄소(DIC: Dissolved Inorganic… 106
그림 I-3-15. 총 무기탄소와 총 알칼리도 측정을 위한 VINDTA and Coulometric system. 107
그림 I-3-16. 총 알칼리도 측정을 위한 폐쇄형 적정 용기 109
그림 I-3-17. pH 측정을 위한 UV-Visible Spectrophotometer. 110
그림 I-4-1. 2020년 11월 4일부터 2021년 10월 31일까지 이어도 기지에서 CTD로 측정된 수온 및 염분(위) 자료와 SeaFET에서 측정한 pH 자료(아… 113
그림 I-4-2. 2020년 11월, 이어도 기지에서 CTD와 SeaFET으로 5분 주기로 측정한 수온(위), 염분… 114
그림 I-4-3. 2020년 12월, 이어도 기지에서 CTD와 SeaFET으로 5분 주기로 측정한 수온(위), 염분… 115
그림 I-4-4. 2021년 1월, 이어도 기지에서 CTD와 SeaFET으로 5분 주기로 측정한 수온(위), 염분… 116
그림 I-4-5. 2021년 5월, 이어도 기지에서 CTD와 SeaFET으로 30분 주기로 측정한 수온(위), 염분… 117
그림 I-4-6. 2021년 6월, 이어도 기지에서 CTD와 SeaFET으로 30분 주기로 측정한 수온(위), 염분… 118
그림 I-4-7. 2021년 7월, 이어도 기지에서 CTD와 SeaFET으로 30분 주기로 측정한 수온(위), 염분… 119
그림 I-4-8. 2021년 8월, 이어도 기지에서 CTD와 SeaFET으로 30분 주기로 측정한 수온(위), 염분… 120
그림 I-4-9. 2021년 9월, 이어도 기지에서 CTD와 SeaFET으로 30분 주기로 측정한 수온(위), 염분,… 121
그림 I-4-10. 2021년 10월, 이어도 기지에서 CTD와 SeaFET으로 30분 주기로 측정한 수온, 염… 122
그림 I-4-11. 2020년 11월부터 2021년 4월까지 이어도 기지에서 CTD와 SeaFET으로 1시간 주기… 124
그림 I-4-12. 2020년 11월부터 2021년 4월까지 이어도 기지에서 CTD와 기지 내 장비로 1… 125
그림 I-4-13. pCO₂와 CO₂ 플럭스 계산을 위해 수온, 염분, pH 자료를 한 시간 간격으로 추출한 그래프. CTD 전원이 꺼진 시기(노란색 음영)의 수온… 126
그림 I-4-14. 해양 누리호 선상에서 채수하는 모습. 127
그림 I-4-15. 제주도 - 이어도 구간 해역의 수온 분포도. 128
그림 I-4-16. 제주도 - 이어도 구간 해역의 염분 분포도. 129
그림 I-4-17. 제주도 - 이어도 구간 해역의 총 알칼리도 분포도. 130
그림 I-4-18. 제주도 - 이어도 구간 해역의 총 무기탄소 분포도. 131
그림 I-4-19. 제주도 - 이어도 구간 해역의 pH 분포도. 132
그림 I-4-20. 제주도 - 이어도 구간 해역의 해양 이산화탄소 분압 분포도. 133
그림 I-4-21. 측정된 총 알칼리도에 대해 경험모델(M₁~M5)로 계산한 값과 측정한 값의 차이 분포.[이미지참조] 137
그림 I-4-22. 측정된 총 알칼리도에 대해 경험모델(M6~M10)로 계산한 값과 측정한 값의 차이 분포.[이미지참조] 138
그림 I-4-23. 측정된 총 알칼리도에 대해 재회귀분석 결과 도출된 경험모델(M3-2, M8-2, M9-2, M10-2)…[이미지참조] 140
그림 I-4-24. 최종적으로 결정된 경험모델을 이용해 제주도 - 이어도 해역의 수온·염분으로 계산… 141
그림 I-4-25. 최종적으로 결정된 경험모델을 이용해 수온·염분으로 계산한 총 알칼리도에서 염분… 142
그림 I-4-26. 측정된 총 알칼리도에서 계산된 총 알칼리도를 뺀 값을 수온에 대해 나타낸 그래프. 143
그림 I-4-27. 측정된 총 알칼리도에서 계산된 총 알칼리도를 뺀 값을 염분에 대해 나타낸 그래프. 143
그림 I-4-28. 2015년부터 2020년까지 같은 시기 측정한 이어도 기지 염분 자료와 SMAP 위… 145
그림 I-4-29. 이어도 기지에서 연속 측정 센서가 운용되던 시기의 이어도 기지 염분 자료… 146
그림 I-4-30. 2015 ~ 2020년 채수한 시료들로 작성한 위도별 염분 분포. 147
그림 I-4-31. 2015 ~ 2020년 채수한 시료들로 작성한 위도별 normalized… 148
그림 I-4-32. 2015 ~ 2020년 채수한 시료들로 작성한 위도별 normalized… 148
그림 I-4-33. 2015 ~ 2020년 채수한 시료들로 작성한 위도별 nCT: nAT…[이미지참조] 149
그림 I-4-34. 2015 ~ 2020년 채수한 시료들로 작성한 위도별 pH 분포 149
그림 I-4-35. 2015 ~ 2020년 채수한 시료들로 작성한 위도별 Ωarag 분포[이미지참조] 150
그림 I-4-36. 2015 ~ 2020년 채수한 시료들로 작성한 위도별 pCO₂ 분포 150
그림 I-4-37. 2015 ~ 2020년 채수한 시료들로 작성한 연중 Air - Sea CO₂ 플럭스 분포. 빨간색 상자와 막대는 월별 평균과 오차의 크기이다. 151
그림 I-4-38. 2020년 11월의 수온·염분 자료를 경험모델에 적용하여 계산한 한 시간 간격의 총 알… 154
그림 I-4-39. 2020년 12월의 수온·염분 자료를 경험모델에 적용하여 계산한 한 시간 간격의 총 알… 155
그림 I-4-40. 2021년 1월의 수온·염분 자료를 경험모델에 적용하여 계산한 한 시간 간격의 총 알… 156
그림 I-4-41. 2021년 2월의 수온·염분 자료를 경험모델에 적용하여 계산한 한 시간 간격의 총 알… 157
그림 I-4-42. 2021년 3월의 수온·염분 자료를 경험모델에 적용하여 계산한 한 시간 간격의 총 알… 158
그림 I-4-43. 2021년 4월의 수온·염분 자료를 경험모델에 적용하여 계산한 한 시간 간격의 총 알… 159
그림 I-4-44. 2021년 5월의 수온·염분 자료를 경험모델에 적용하여 계산한 한 시간 간격의 총 알… 160
그림 I-4-45. 2021년 6월의 수온·염분 자료를 경험모델에 적용하여 계산한 한 시간 간격의 총 알… 161
그림 I-4-46. 2021년 7월의 수온·염분 자료를 경험모델에 적용하여 계산한 한 시간 간격의 총 알… 162
그림 I-4-47. 2021년 8월의 수온·염분 자료를 경험모델에 적용하여 계산한 한 시간 간격의 총 알… 163
그림 I-4-48. 2021년 9월의 수온·염분 자료를 경험모델에 적용하여 계산한 한 시간 간격의 총 알… 164
그림 I-4-49. 2021년 10월의 수온·염분 자료를 경험모델에 적용하여 계산한 한 시간 간격의 총 알… 165
그림 I-4-50. 2020년 11월부터 2021년 10월까지 이어도 주변 해역의 이산화탄소 분압 변화와 CO₂ 플럭스 변화 166
그림 I-4-51. 2017년부터 2021년까지 이어도 기지의 연속 측정 인자들을 바탕으로 계산한 연중 해수 이산화탄소 분압 변화. 168
그림 I-4-52. 2017년부터 2021년까지 이어도 기지 해역의 해수 이산화탄소 분압자료와 해양기상부이의 풍속 자료를 이용하여 계산한 연중 대… 169
그림 I-4-53. 2017~2021년, 5년간의 월평균 대기 - 해양 CO₂ 플럭스. 각 마커는 해당연도의 월… 170
그림 I-4-54. 2019~2021년, 이어도 기지 주변 해역의 월평균 대기 - 해양 CO₂ 플럭스 비교. 171
그림 I-4-55. 해양 표층 총 탄소 변화의 영향 요인(혼합층의 총탄소 변화는 순군집… 172
그림 I-4-56. 질산염 자료의 분포도. 빨간색 원은 World… 173
그림 II-1-1. 인공위성 해색 위성의 연혁 187
그림 II-1-2. 인공위성 GOCI 해색 자료를 활용한 RGB 합성 영상 188
그림 II-1-3. 2002년부터 2021년까지 장기 평균한 MODIS 엽록소 농도(mg m-3) 영상[이미지참조] 195
그림 II-1-4. MODIS 장기 자료를 활용하여 산출한 월별 클로로필-a 농도 영상 198
그림 II-2-1. National Aeronautics and Space Administration - SeaWiFS Bio-optical… 204
그림 II-2-2. (a) NASA bio-Optical Marine Algorithm Dataset (NOMAD) V2α 현장 관측 지점 (b)… 205
그림 II-2-3. 원격반사도 기반 수형 클러스터링: (a) 스펙트럼 형태를 기준으로 한 접근… 206
그림 II-3-1. MODIS-Aqua L2 LAC 원격반사도 자료를 이용한 수형 분류 결과: (a) SAM (b) SCS… 211
그림 II-3-2. 2016년 - 2020년 황·동중국해와 동해의 스펙트럼 형태 기반 수형 분포: (a) 최빈값, (b) 표준편차. 213
그림 II-3-3. 2016년 - 2020년 황·동중국해와 동해의 클로로필-a 농도 기반 수형 분포: (a) 최빈값, (b) 표준편차 214
그림 II-3-4. 해역별 표본 추출 영역 (붉은 원) 215
그림 II-3-5. 2016년 - 2020년 해역별 스펙트럼 형태 기반 수형의 확률 밀도 분포도:… 216
그림 II-3-6. 2016년 - 2020년 해역별 클로로필- 농도 기반 수… 217
그림 II-3-7. 2020년 황·동중국해 및 동해의 스펙트럼 형태 기반 수형의 연중 최대(a)와 최소(b). 218
그림 II-3-8. 2016년 - 2020년 황·동중국해 및 동해의 스펙트럼 형태 기반 계절별 수형 분… 219
그림 II-3-9. 2016년 - 2020년 황·동중국해 및 동해의 클로로필-a 농도 기반 계절별 수… 220
그림 II-3-10. 2016년 - 2020년 동해 계절별 수형 분포도: (a) 봄(3-5월), (b) 여름(6-8월),… 221
그림 II-3-11. 2016년 - 2020년 황해 계절별 수형 분포도: (a) 봄(3-5월), (b) 여름(6-8월),… 222
그림 II-3-12. 2016년 - 2020년 Ieodo ORS 주변 동중국해 계절별 수형 분포도: (a) 봄(3-5… 222
그림 II-3-13. 2016년 - 2020년 황·동중국해 및 동해의 스펙트럼 형태 기반 수형 월별 최빈값. 223
그림 II-3-14. 2016년 - 2020년 황·동중국해 및 동해의 클로로필-a 농도 기반 수형 월별 최빈값. 224
그림 II-3-15. 2016년 - 2020년 Ieodo ORS 주변 동중국해의 스펙트럼 형태 기반 수형 월별 분포. 225
그림 II-3-16. 2016년 - 2020년 Ieodo ORS 주변 동중국해의 클로로필-a 농도 기반 수형 월별 분포. 226
그림 II-3-17. MODIS 월평균 클로로필-α 농도에서 나타나는 스펙클 예시: (a) 2005년 11… 227
그림 II-3-18. 임계치 기반 스펙클 제거 순서도 228
그림 II-3-19. 다층 순방향 신경망(Multi layer FeedForward Neural Network, MFNN) 학습 구조 229
그림 II-3-20. 2005년 11월 MODIS 월평균 클로로필-a 농도: (왼) 스펙클 제거 전, (오) 스펙클 제… 231
그림 II-3-21. 2004년 12월 MODIS 월평균 클로로필-a 농도: (왼) 스펙클 제거 전, (오)… 231
그림 II-3-22. 전구 해역에서의 (a) Aquarius 및 (b) Soil Moisture Active Passive… 232
그림 II-3-23. 북서태평양 해역에서의 (a) Aquarius 및 (b) SMAP 위성염분과 실측염분… 233
그림 II-3-24. 위도, 해수면 온도, 풍속, 연안으로부터 거리에 따른 전구 및 북서태평양 해역… 234
그림 II-3-25. 위성 염분 불확실도 산정을 위한 위도, 해수면 온도, 풍속에 따른 (a), (c), (e)… 236
그림 II-3-26. 위성 염분 불확실도 식에 근거한 위도, 해수면 온도, 풍속에 따른 (a), (c), (e)… 237
그림 II-3-27. Carbon-based Production Model (CbPM)의 구조. 239
그림 II-3-28. Carbon, Absorption, and Fluorescence Euphotic-resolving (CAFE) 순기초… 240
그림 III-1-1. 전남대학교 2021년 8월 정선관측 위치 261
그림 III-1-2. 포항공과대학교 정선해양관측 위치(흑색점)와 이어도과학기지 연속관측 위치(적색점) 261
그림 III-1-3. 국립수산과학원 정선해양관측 8월 표층 이산화탄소 분압(pCO2) 수평 분포 261
그림 III-1-4. WOA18 8월 표층 질산염 수평 분포 261
그림 III-1-5. SOCAT 자료 분포 위치 262
그림 III-1-6. GLODAP 자료 분포 위치 262
그림 III-1-7. PACIFICA 자료 분포 위치 263
그림 III-1-8. 알칼리도 회귀식을 생산하기 위해 사용된 자료의 분포도 264
그림 III-1-9. 수온, 염분, 알칼리도 간의 관계도 (a) T-S diagram, (b) AT-S diagram, (c) AT-T diagram 266
그림 III-1-10. 각 자료별 관측 pH와 계산 pH의 비교. (a) 전체 자료, (b) S-I line, (c) 국립수산과학원자료, (d) IORS 자료 270
그림 III-2-1. 황·동중국해 3차원 수치모델 영역과 수심 274
그림 III-2-2. 앙상블 칼만 필터 개념도 275
그림 III-2-3. 국립수산과학원 정선해양관측 황·동중국해 2017년 월평균 알칼리도 분포 278
그림 III-2-4. Mercator가 모의한 황·동중국해 2017년 월평균 알칼리도 분포 279
그림 III-2-5. ROMS DIAG가 모의한 황·동중국해 2017년 월평균 알칼리도 분포 280
그림 III-2-6. 국립수산과학원 정선해양관측과 SOCATv2020 L4 황·동중국해 2017년 월평균 pH 분포 282
그림 III-2-7. Mercator가 모의한 황·동중국해 2017년 월평균 pH 분포 283
그림 III-2-8. ROMS DIAG가 모의한 황·동중국해 2017년 월평균 pH 분포 284
그림 III-2-9. ROMS DIAG가 모의한 황·동중국해 2017년 월평균 CW 분포 286
그림 III-2-10. ROMS DIAG가 모의한 황·동중국해 2017년 월평균 용해율 분포 287
그림 III-2-11. ROMS DIAG가 모의한 황·동중국해 2017년 월평균 pCO₂·air 분포 288
그림 III-2-12. ROMS DIAG가 모의한 황·동중국해 2017년 월평균 탄소 흡수력 분포 289
그림 III-3-1. FVCOM-ICM 생지화학 모형 모식도 291
그림 III-3-2. ROMS-Fennel 생지화학 모형 모식도 291
그림 III-3-3. ROMS-Fennel 생지화학 모형 중 탄소 순환이 포함된 모식도 292
그림 III-3-4. ROMS BGC가 모의한 황·동중국해 2017년 월평균 알칼리도 분포 295
그림 III-3-5. 국립수산과학원 정선해양관측과 SOCATv2020 L4 황·동중국해 2017년 월평균 표층 이산화탄소 분압 분포 296
그림 III-3-6. Mercator가 모의한 황·동중국해 2017년 월평균 표층 이산화탄소 분압 분포 297
그림 III-3-7. ROMS BGC가 모의한 황·동중국해 2017년 월평균 표층 이산화탄소 분압 분포 298
그림 III-3-8. ROMS BGC가 모의한 황·동중국해 2017년 월평균 pH 분포 299
그림 III-3-9. 국립수산과학원 정선해양관측 황·동중국해 2017년 월평균 총 무기 탄소 분포 300
그림 III-3-10. Mercator가 모의한 황·동중국해 2017년 월평균 총 무기 탄소 분포 301
그림 III-3-11. ROMS BGC가 모의한 황·동중국해 2017년 월평균 총 무기 탄소 분포 302
그림 IV-1-1. 이어도의 공간적 위치를 나타내는 위성사진(위)과 양쯔강 영양염의… 309
그림 IV-1-13. 이어도 주변해역의 제주 서남부 니질대(SWCIM)의 위치와 해류도. 310
그림 IV-2-1. 이어도와 제주 남부 대륙붕의 상세 수심 분포. IORS, 이어도 종합해양과학기지. 312
그림 IV-2-2. 이어도를 가로지르는 해저지형 단면도. A-A') 이어도 해양과학기지를 지나는… 313
그림 IV-2-3. 이어도와 주변해역의 표층퇴적물 분포. 314
그림 IV-2-4. 이어도 해역과 다른 지역(황허, 양쯔강, 한국 강) 표층퇴적물의 점토광물 구성비… 315
그림 IV-2-5. 황·동중국해의 여름과 겨울의 해류 모식도. 316
그림 IV-2-6. 이어도 해양과학기지에서 관측된 2021년 8-9월의 조석변화. 317
그림 IV-2-7. 제주 남부 해양관측부이에서 관측된 2021년 8월과 9월 표층 유속 변화. 318
그림 IV-2-8. 이어도 해양과학기지에서 관측된 겨울과 여름의 파랑장미도(rose-diagram). 318
그림 IV-2-9. 2020년 12월부터 2021년 11월까지 이어도 해양과학기지에서 관측된 표층 수온 변화. 319
그림 IV-2-10. 2020년 12월부터 2021년 11월까지 이어도 해양과학기지에서 관측된 표층 염분 변화. 320
그림 IV-3-1. 조사선 '바다로 2호'의 모습. 321
그림 IV-3-2. 해저표층퇴적물 채취 계획 정점도. 321
그림 IV-3-3. 이어도와 주변해역의 실제 시료 채취 정점도. 322
그림 IV-3-4. 박스코어링(box-coring) 작업 모습. 324
그림 IV-3-5. 중력코어링(gravity coring) 작업 모습. 324
그림 IV-3-6. H2O2 시약을 통한 유기물 제거와 HCl 시약을 통한 탄산염 제거 실험 장면. 326
그림 IV-3-7. 퇴적물 입도분석 장비. 체에 건조된 시료를 붓는 모습과 로탭 진동기(Ro-Tap Shaker). 326
그림 IV-3-8. 피펫(pipette) 방법을 이용한 입도분석 장면. 327
그림 IV-3-9. 니질퇴적물의 입도분석에 사용된 Sedigraph 입도분석기. 328
그림 IV-3-10. Soft X-ray 장비와 및 이어도 슬랩 시료. 328
그림 IV-3-11. 지화학 분석에 사용된 19IOD-BC-25 코어 정점 위치도. 329
그림 IV-3-12. 총 탄소 및 질소 분석 장면. 330
그림 IV-3-13. 총 무기탄소 분석기. 330
그림 IV-3-14. 생물기원 규소 분석 장면 및 자동 흡광측정기. 331
그림 IV-3-15. 증류수와 섞은 시료를 필터지에 붓고 건조하는 과정. 332
그림 IV-3-16. 염산과 불산을 통해 산처리하는 과정. 332
그림 IV-3-17. 규조류의 세척 및 관찰 과정. 333
그림 IV-3-18. EPMA 전자현미경 관찰을 위해 제작한 미고화 퇴적물 박편들. 334
그림 IV-3-19. 전계방사 전자현미분석기(FE-EPMA). 335
그림 IV-3-20. 19IOD-BC-25에서 채취한 시료(A), 동결건조 장비(B), 연대측정용 시료 용기(C). 335
그림 IV-4-1. 이어도 인근해역 표층 퇴적물의 평균입도(mean grain size) 분포. 337
그림 IV-4-2. 이어도 인근해역 표층 퇴적물의 분급도(sorting) 분포. 337
그림 IV-4-3. 이어도 인근해역 표층 퇴적물의 유형 분류 삼각다이어그램. 338
그림 IV-4-4. 이어도 인근해역 표층 퇴적물의 퇴적상(sedimentary facies) 분포. 338
그림 IV-4-5. Soft X-ray image를 기반으로 작성한 주상도와 깊이별 퇴적물 조직특성(평균입도, 분급도) 변화. 340
그림 IV-4-6. 210Pb 연대 측정값으로부터 얻은 이어도 해역의 순퇴적률 변화. 341
그림 IV-4-7. 깊이별 함수율, 전밀도, 총 탄소(TC), 총 무기탄소(TIC), 총 유기탄소(TOC), 탄산칼슘(CaCO3), 총 질소(TN), C/N 비율, 생물기원… 344
그림 IV-4-8. 깊이별 총 질소(TN), 총 유기탄소(TOC) 및 생물기원 규소(BSi)의 유입 플럭스 변화. 345
그림 IV-4-9. 이어도 해역의 박스코어퇴적물의 와편모조류 시스트 군집. 348
그림 IV-4-10. 주요 와편모조류 시스트 사진. a) Spiniferites bulloideus, b) Spiniferites… 348
그림 IV-4-11. 깊이별 주요 와편모조류 시스트 농도(cysts/g, bars) 및 출현비율(%, grey line). 349
그림 IV-4-12. 이어도 해역의 깊이별 주요 규조류 종 개수 변화. 352
그림 IV-4-13. 이어도 해역에서 산출되는 부유성 규조류의 광학 현미경 관찰 사진. 354
그림 IV-4-14. 이어도 해역의 퇴적물에서 산출되는 저서성 규조류의 광학 현미경 관찰 사진. 355
그림 IV-4-15. 규조류의 주사전자현미경 사진. 356
그림 IV-4-16. PVC 코어의 표층-저층에서 채취한 박편과 EPMA 분석용 시료. 357
그림 IV-4-17. 부유 퇴적물 채취 정점 위치와 채수 수심 모식도. 357
그림 IV-4-18. 이어도 동측 B1-5T 시료의 전자현미경 사진. 359
그림 IV-4-19. B1-5B 시료의 전자현미경 사진. 359
그림 IV-4-20. EEZ 인근 G4-T 시료의 전자현미경 사진. 360
그림 IV-4-21. G4-B 시료의 전자현미경 사진. 360
그림 IV-4-22. 이어도 인근해역 부유 퇴적물 전자현미경 사진. 361
그림 IV-5-1. 해수면 하강과 상승에 따른 퇴적물 기원지 변화를 나타내는 모식도. 363
그림 IV-5-2. 동중국해 북부대륙붕의 와편모조류 분석으로부터 제안한 양쯔강 유출수와 영양염의… 364
그림 V-1-1. 황·동중국해 월별 10년 평균 555nm 수출광량… 370
그림 V-1-2. 황·동중국해 클로로필 13개 모델 평균 분포(좌), 위성 클로로필 자료 평균 분포(우) 370
그림 V-1-3. 황·동중국해 클로로필 13개 모델 평균과 위성 클로로필 자료 분포의 차이 371
그림 V-1-4. 황·동중국해 해역의 모델간 클로로필 농도의 계절성 및 클로로필 재분석 자료… 372
그림 V-1-5. 황·동중국해 해역의 모델, 재분석 자료의 월별 표준편차 (좌-모델, 우-관측) 372
그림 V-3-1. CMIP6 지구시스템 모형의 황·동중국해 표층수온 모형과 재분석자료 간 차이(모의 능력 검증) 377
그림 V-3-2. CMIP6 지구시스템 모형의 황·동중국해 강수의 모형과 재분석자료 간 차이(모의 능력 검증) 377
그림 V-3-3. CMIP6 지구시스템 모형의 황·동중국해 염분의 모형과 재분석자료 간 차이(모의 능력 검증) 377
그림 V-3-4. CMIP6 지구시스템 모형의 황·동중국해 클로로필의 모형과 위성자료간 차이(모의 능력 검증) 379
그림 V-3-5. CMIP6 지구시스템 모형의 황·동중국해 질산염의 모형과 재분석 자료의 차이(모의 능력 검증) 379
그림 V-3-6. CMIP6 지구시스템 모형의 황·동중국해 질산염의 모형과 재분석 자료의 차이(모의 능력 검증) 379
그림 V-3-7. 황·동중국해 클로로필 위성 자료의 영역 평균값과 표층 수온 재분석자료의 월별… 381
그림 V-3-8. 황·동중국해 클로로필 영역 평균값과 표층 수온 재분석자료의 월별 동시 상관관계 382
그림 V-3-9. 황·동중국해 클로로필 위성자료의 영역 평균값과 강수 재분석자료의 월별 동시상관관계 383
그림 V-3-10. 황·동중국해 클로로필 영역 평균값과 강수 재분석자료의 월별 동시상관관계 384
그림 V-3-11. 황·동중국해 클로로필 위성자료의 영역 평균값과 이산화탄소플럭스 재분석자료의… 385
그림 V-3-12. 황·동중국해 클로로필 영역 평균값과 이산화탄소 플럭스 재분석자료의 월별… 386
그림 V-3-13. 클로로필의 CMIP6 지구 시스템 모형들의 황·동중국해 클로로필의 현재 기후… 388
그림 V-3-14. CMIP6 지구시스템 모형의 현재기후 클로로필 농도분포(좌)와 미래 기후… 389
그림 V-3-15. CMIP6 지구 시스템 모형들의 황·동중국해 클로로필의 현재 기후… 390
그림 V-3-16. CMIP6 지구시스템 모형들의 황·동중국해 클로로필의 현재 기후… 391
그림 V-3-17. CMIP6 지구 시스템 모형들의 황·동중국해 인산염의 현재 기후… 391
그림 V-3-18. 증가모델을 평균한 황·동중국해 클로로필 미래 변화 (좌),… 392
그림 V-3-19. 증가모델을 평균한 황·동중국해 표층 인산염 농도의 미래 변화(좌),… 392
그림 V-3-20. 증가 모형 그룹(위)과 감소 모형 그룹(아래)의 현재… 393
그림 V-3-21. CMIP6 지구시스템 모형의 황·동중국해에서 N/P Ratio (질산염/인산염 비)의 미래 변화 394
그림 V-3-22. 증가 모형 그룹과 감소 모형 그룹의 황·동중국해 (31.5N-38.5N /… 395
그림 V-3-23. 증가 모형 그룹과 감소 모형 그룹의 황·동중국해(31.5N-38.5N /… 396
그림 V-3-24. 증가 모형 그룹과 감소 모형 그룹의 황·동중국해의 강물 유입(Runoff)… 397
그림 V-3-25. 증가 모형 그룹과 감소 모형 그룹의 표층 해류의 미래 변화 397
그림 V-3-26. 쿠로시오 해류의 황·동중국해로의 유입 경로 및 해류의 흐름 398
그림 V-3-27. 황·동중국해 해류 흐름 399
그림 V-3-28. 증가 모형 그룹과 감소 모형 그룹의 100m 깊이까지 북쪽 방향(V current)… 400
그림 V-3-29. 증가 모형 그룹의 인산염 운반량 미래 변화의 계절적 차이 401
그림 V-3-30. 증가 모형 그룹과 감소 모형 그룹의 200m 깊이까지 북쪽 방향으로의 인산염의… 402
그림 V-3-31. CMIP6 지구시스템 모형들의 황·동중국해(31.5N-38.5N/… 403
그림 V-3-32. CMIP6 지구시스템 모형들의 황·동중국해(31.5N-38.5N/… 404
그림 V-4-1. CESM2 모형 모식도 405
그림 VI-1-1. Global Ocean Acidification Observing Network(GOA-ON) 홈페이지. 413
그림 VI-1-2. GOA-ON Explorer에서 확인 할 수 있는 이어도 해양과학기지 플랫폼. Ship-based… 414
그림 VI-1-3. GOA-ON Explorer의 플랫폼 세부정보 팝업창 내 외부 데이터 링크를 클릭했을 때 나… 415