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심해예인 측면주사 음향탐사 자료를 이용한 인도양 중앙해령 내 해양 화성복합체의 지형 및 구조 특성 규명
No full text본 연구는 인도양 중앙해령 중부 지역(middle part of the Central Indian Ridge, MCIR)에 위치한 Segment 4-1에서 심해예인 측면주사 음향탐사장비를 활용하여 획득한 고해상도 수심 및 음향 후방산란 자료를 기반으로 해양화성복합체(oceanic core complex, OCC)의 지형 및 구조적 특성을 분석하였다. 연구 결과, 급경사 지역(30o 이상)은 주로 노출된 기반암과 구조적 영향에 의해 강한 후방산란 강도가 나타났으며, 완만한 지역(10o 이하)은 축적된 퇴적물에 의해 약한 후방산란 강도를 보인다. OCC 4-1의 돔 형태(dome-shaped) 지형구조에서 megamullion 구조를 지시하는 줄무늬의 음향 조직들을 확인하였으며, OCC 구조 상부인 전향 구역(breakaway zone)의 단층 사면에서는 기반암의 심한 경사 구배에 의해 강한 후방산란 강도를 보인다. 특히 OCC 돔 구조와 주변 퇴적물의 경계 부분에서 강한 후방산란 강도가 확인되는데, 이는 활동성 분리 단층으로 인해 상반인 현무암질 기반암의 노출에 의한 결과로 해석할 수 있다. 분리 단층의 생성 각도는 60o로 높게 분석되며, 이는 기존 연구에서 제시된 분리 단층이 높은 각도로 형성된다는 모델과 일치하는 결과를 보인다. 경사 방향 분석을 통해 해저 확장으로 생성된 심해 구릉과 지구조적 확장으로 형성된 OCC의 주름 구조를 효과적으로 구분할 수 있었다. 이러한 고해상도 지구물리 자료를 활용한 종합적인 분석은 느리게 확장하는 중앙 해령 시스템에서 OCC의 형성과 같은 특징적인 지형 구조 및 구조적 특징을 식별하고 해석하는데 효과적임을 시사한다.33Nscopuskc
Density Estimation of the Wave Steepness Using the KMA Buoy Data
No full textKMA 해상부이 자료를 이용하여 우리나라 연안의 파형경사 분포함수를 추정하고 분석하였다. 분포 추정은다수의 첨두와 변곡 형태를 반영할 수 있는 Gauss 혼합 분포 함수를 이용하였으며, 매개변수 추정은 최우도법 기반EM 알고리즘을 이용하였다. 최종 추정된 분포는 왜도계수를 기준으로 판단하는 경우, 서귀포(St.14) 지점을 제외하고 모두 오른쪽으로 치우친 분포형태를 보였으며, 전반적으로 2~3개의 조합으로 이루어지는 혼합 분포가 적합한 것으로 파악되었다. 또한 분포 형태는 관측 해역에 따라 차이를 보이고 있으나, 관측 지점과 수심의 영향과는 무관한것으로 파악되었다. 또한 파고-주기의 조합으로 파생된 파형경사 변수는 선형상관계수, 순위상관계수 보다는 비선형상관을 판단하는 최대정보계수 수치가 매우 높은 상관을 보이는 것으로 파악되었다.22Nkc
Experimental Study on Unmanned Underwater Robot Path Planning Based on Fluid Visualization Data for Maintenance of Subsea Platforms
No full text2
어선 조업 모니터링을 위한 선박자동식별장치와 야간불빛 위성데이터의 활용
No full text위성의 야간불빛 데이터를 이용하여 어선 탐지 시스템을 개발해서 시범 서비스를 진행하고 있다 선박자동식별장치와 어선 선박자동식별장치(V-Pass) 를 이용해서 탐지 정확도에 대한 평가를 진행하였다 추가적으로 위성에서 얻어진 선박 위치의 시간 변화를 고려하여 이동 벡터를 산출하고 있는데 이에 대한 성능 소개를 하고자 한다.2
Optimization Approaches for Deriving Precise Inherent Optical Properties from Ocean Color Satellite Observations
No full textThe processing of Level 2 data for ocean color satellites, like the second Geostationary Ocean Color Imager (GOCI-II), necessitates distinguishing between atmospheric and ocean color signals. This differentiation is accomplished through atmospheric correction and the derivation of inherent optical properties. Atmospheric correction errors can significantly affect the optical properties. In this study, we propose developing a unified architecture that integrates atmospheric correction and the derivation of oceanic inherent optical properties, enabling simultaneous processing to mitigate atmospheric correction errors grounded in ocean optics and physics. We propose an optimization algorithm that adjusts parameters in both forward and inverse models. Through the optimization process, we utilize gradient descent to fine-tune these parameters. We aim to minimize the difference between the Rayleigh-corrected reflectance derived from total signals (ρ_rc) and the reflectance calculated from the parameters-applied forward model (ρ_rc_model). We successfully derived inherent optical properties using the optimized parameters, such as absorption coefficients (a) and backscattering coefficients (bb). Also, we can infer concentrations of chlorophyll (CHL), total suspended solids (TSS), and colored dissolved organic matter (CDOM). We are conducting a comparative analysis with GOCI-II Level 2 products, and preliminary findings indicate variations in coastal regions. The optimization results facilitated a quantitative assessment of the uncertainty in inherent optical properties, identifying the key factors influencing remote sensing reflectance across different marine areas. Future work will focus on analyzing the impact of various elements of the optimization process to refine the parameters further.1
Sea Level Variability in the East Sea and East China Sea: Insights from Observations and Reanalysis (1993-2023)
No full textThis study investigates sea level variability in the East Sea (ES) and East China Sea (ECS) using a combination of in-situ observation, satellite altimeter data from the Copernicus Marine Environment Monitoring Service (CMEMS), and reanalysis datasets from the Hybrid Coordinate Ocean Model (HYCOM), Ocean Reanalysis System 5 (ORAS5), and Global Ocean Reanalysis and Simulation (GLORYS) for the period 1993-2023. The analysis focuses on the influences of steric effects and mass components on sea level, excluding atmospheric pressure impacts for simplification. The Ieodo Ocean Research Station (IORS), located in the ECS at 125.18°E and 32.12°N, served as a key observation point. The trends in monthly mean sea level were 5.82 mm yr-1 (in-situ, 2003–2023) and 3.53 mm yr-1 (CMEMS, 1993–2023), 3.09 mm yr-1 (GLORYS, 1993–2023), 2.27 mm yr-1 (ORAS5, 1993–2023) and -0.09 mm yr-1 (HYCOM, 1994–2023). Notably, HYCOM trends exhibited variability over sub-periods, with rates of 0.85 mm yr-1 (1994-2015), 2.75 mm yr-1 (2016-2023), 0.56 mm yr-1 (1994-2017), 8.82 mm yr-1 (2018-2023), and 0.56 mm yr-1 (2003-2023). Cross-correlation analysis demonstrated significant agreement between detrended sea levels, with coefficients of 0.92 (CMEMS & GLORYS), 0.90 (CMEMS & HYCOM), 0.89 (CMEMS & ORAS5), 0.80 (CMEMS & in-situ). Additionally, this methodology was applied to sea level data from Ulleung Island at 130.90°E and 37.50°N and Dok Island at 131.87°E and 37.24°N, providing further insights into sea level variability in the ES and ECS. Understanding sea level changes in these regions using limited but representative datasets contributes to improving knowledge of regional sea level variability and supports analysis and prediction in a warming climate.1
Exploration of a cultivation strategy to improve eicosapentaenoic acid (EPA) production and growth of a Korean strain of Nannochloropsis oceanica cultivated under different light sources
No full textTo propose a strategy for the commercial cultivation of a Korean strain of Nannochloropsis oceanica, the growth, fatty acid content and bacterial community of N. oceanica cultures exposed to different light sources were investigated. Significant growth of N. oceanica cultured under blue (450 nm), red (620 nm) and white (cool-white fluorescent; control) light was observed, whereas growth with relatively low densities was observed in N. oceanica cultured under purple (415 nm) and yellow (592 nm) light. Cells cultured under white and blue light began growing again at day 26, after experiencing stationary phases for 7 days, indicating that day 26 may be a switching point for the growth trajectory in batch culture of N. oceanica. White light also produced the highest biomass of N. oceanica, followed by blue, red, and yellow light. These results indicate that blue and red light, excluding the white light characterized by a wide spectral band, can ensure a high growth rate and biomass of a Korean strain of N. oceanica. With respect to fatty acid content, eicosapentaenoic acid (EPA) was the most dominant under the yellow and red light with N. oceanica exhibiting relatively low biomass dry weight and growth rates. In bacterial communities in N. oceanica cultures exposed to different light sources, the genus Roseovarius appeared to promote the growth of N. oceanica. Based on the results of this study, the most advantageous EPA production system for a Korean strain of N. oceanica initially uses white or blue light to produce the desired cell concentration and rapid growth, then switches to red or yellow light to enhance EPA content. This two-phase cultivation approach offers a viable pathway for large-scale EPA production from native strains, with potential application in nutraceutical or aquaculture industries.11Nsciescopu
제주해협 수송량 변동성 (2020-2024 관측결과)
No full text제주해협 수송량 변동성을 평가하기 위하여 한국해양과학기술원은 전남대학교와 공동으로 제주해협 126.8°E 자오선을 따라 2020 년 2 월 13 일부터 5 개 정점의 TRBM(Trawl Resistance Bottom Mount)에 ADCP 를 장착하여 해류를 관측하였다. 이 결과는 2024 년 12 월 10 일까지 약 5 년간 관측한 유속 자료를 바탕으로 분석한 것이다. 제주해협 북쪽 연안이나 해저 골에 나타나는 서향류 수송량은 제주해협 서쪽으로 가면서 동향 수송량에 흡수된다는 가정을 하고 동향 수송량에서 서향 수송량을 제한 순수송량을 계산하였다. 일평균 수송량은 바람의 영향을 받아 큰 폭의 변화 (-0.67 Sv-1.33 Sv)를 보였다. 관측 기간 평균 수송량은 0.48 Sv 이며 연평균은 0.46 Sv(2022 년)에서 0.51 Sv(2023 년) 범위 안에 있었다. 월평균 수송량의 최소 값은 2 월(0.29 Sv)에 나타나고 최대 값은 7 월(0.635 Sv)에 나타나 제주해협 수송량이 계절 변화하는 것을 확인하였다. 7 월 이후 수송량은 감소하다가 10 월에 작은 피크를 보인 후 다시 감소하였다. 해에 따라 최대 수송량이 나타나는 시기가 7 월(2021,2023,2024), 8 월(2023 년), 10 월(2020 년)로 다르게 나타났다. 월평균 수송량의 주기 분석 결과 1 년 주기에서 첫 번째
피크가 나타나고 4 개월 주기에서 두 번째 피크가 나타났다.2
An eddy-rich northwestern Pacific nested ocean model configuration (NWPAC10)
No full textOcean dynamical and thermodynamical processes in the North Pacific, such as in the Kuroshio Extension region, are closely connected to large-scale climate variability, for instance to the Pacific Decadal Oscillation. Therefore, the simulations of upper-ocean variability and its connection to the large-scale ocean must be effectively incorporated into ocean models for more reliable climate projections. Here, we present an eddy-resolving (1/10°) nested ocean configuration for the northwestern Pacific region interactive with the global ocean, namely NWPAC10 (northwestern Pacific 1/10°). The ocean component is NEMO4.2 with a global horizontal resolution of 0.5° (ORCA05) and applies the
two-way nesting method AGRIF for the northwestern region (105°E-180°,0°-65°N); the vertical grid is described by 46 z-star levels. We evaluate the model performance by comparison with observational data. Preliminary results will be presented, including key climate variables and the upper ocean state, such as the North Pacific subtropical mode water and its seasonal-to-interannual variability in the northwestern Pacific region.2
Effects of environmental factors on the population dynamics of potential pathogenic bacterial community attached to marine plastic debris
No full textMarine plastic debris (MPD) harbors potentially pathogenic bacterial communities (PPBs); however, their substrate specificity and environmental influences remain unclear. We aimed to identify the key drivers for the formation of PPB and to elucidate the ecological mechanisms regulating these assemblages. We analyzed MPD samples in South Korea to evaluate PPBs across plastic types, seasons, sampling hot-spot sites, and environmental factors, in comparison to ambient seawater. The bacterial community on the surface of MPD was analyzed using 16S rDNA metabarcoding. The abundance of PPB among the attached bacteria was significantly higher than in the surrounding seawater (PERMANOVA, p < 0.001). PPB on MPD showed significant differences based on water temperature and eutrophication levels (p < 0.001). However, no significant differences were observed among different types of MPD and sampling sites. Vibrio and Pseudoalteromonas were abundant on MPD and included species that infect both marine organisms and humans. Vibrio splendidus and Pseudoalteromonas nigrifaciens thrived under eutrophic conditions below 17 °C. In contrast, Vibrio parahaemolyticus appeared more frequently at temperatures above 17 °C, with lower eutrophic conditions. Therefore, PPB are influenced by environmental factors but exhibit substrate specificity on MPD, indicating that MPD poses a potential risk in facilitating the spread of pathogenic diseases.11Nsciescopu