황해중부부이에서 관측된 기온 및 표층수온의 변화양상 분석

조홍연(Cho, Hong-Yeon),정진용(Jeong, Jin-Yong),심재설(Shim, Jae-Seol),김선정(Kim, Seon-Jeong) 한국해안해양공학회 2010 한국해안해양공학회 논문집 Vol.22 No.5

황해중부해역에 설치된 황해 모니터링 부이에서 관측한 기온과 표층수온의 변동성분을 추출하기 위하여 조화분석을 수행하였다. 분석결과, 기온과 표층 수온 모두 1년, 반년 주기성분이 가장 우세한 것으로 파악되었으며, 보다 짧은 주기성분은 0.2~0.5?C 이하의 작은 변동성분에만 기여하는 것으로 파악되었다. 한편, 기온과 표층수온의 조화분석 성분에서 추출한 잔차성분을 분석한 결과, 기온 잔차성분의 표준편차는 표층 수온 잔차성분의 표준편차보다 2.4배 정도 크고, 잔차성분의 발생빈도분포는 정규분포로 근사화하는 것이 가능한 것으로 파악되었다. 한편, 기온에 따른 표층수온 변화양상을 기온-표층수온 평면에서 분석한 결과 뚜렷한 연속적인 이력고리(hysteresis loop)를 형성하는 것이 발견되었으며, 반시계방향의 기온-표층수온 상승기, 기온-표층수온 하강기 그리고 동계 일정한 표층수온 유지기로 구성되어 있는 것으로 파악되었다. Harmonic analyses are carried out in order to obtain the major frequency components of the air temperature (AT) and surface water temperature (SWT) data monitored in the Middle Area of the Yellow Sea (Yellow Sea monitoring buoy). The analysis shows the annual and semi-annual components are predominant and the higher frequency components are relatively weak with contribution to the short fluctuations, i.e. below 0.2~0.5?C, in the AT and SWT. The standard deviation of the AT residual is 2.4 times larger than that of the SWT residual and the occurrence frequency distributions of the AT and SWT residual components are both closely fitted to a normal-distribution function. The variation pattern on the AT-SWT plane forms the clear continuous hysteresis loop in anti-clockwise direction which is composed of the AT-SWT rising period, AT-SWT falling period, and the constant SWT period in winter season.

Optimal Monitoring Frequency Estimation Using Confidence Intervals for the Temporal Model of a Zooplankton Species Number Based on Operational Taxonomic Units at the Tongyoung Marine Science Station

조홍연,김성,이윤호,정길아,김충곤,정다금,이유철,강미혜,김하나,최해영,오지나,명정구,최희정 한국해양과학기술원 2017 Ocean and Polar Research Vol.39 No.1

Temporal changes in the number of zooplankton species are important information for understanding basic characteristics and species diversity in marine ecosystems. The aim of the present study was to estimate the optimal monitoring frequency (OMF) to guarantee and predict the minimum number of species occurrences for studies concerning marine ecosystems. The OMF is estimated using the temporal number of zooplankton species through bi-weekly monitoring of zooplankton species data according to operational taxonomic units in the Tongyoung coastal sea. The optimal model comprises two terms, a constant (optimal mean) and a cosine function with a one-year period. The confidence interval (CI) range of the model with monitoring frequency was estimated using a bootstrap method. The CI range was used as a reference to estimate the optimal monitoring frequency. In general, the minimum monitoring frequency (numbers per year) directly depends on the target (acceptable) estimation error. When the acceptable error (range of the CI) increases, the monitoring frequency decreases because the large acceptable error signals a rough estimation. If the acceptable error (unit: number value) of the number of the zooplankton species is set to 3, the minimum monitoring frequency (times per year) is 24. The residual distribution of the model followed a normal distribution. This model can be applied for the estimation of the minimal monitoring frequency that satisfies the target error bounds, as this model provides an estimation of the error of the zooplankton species numbers with monitoring frequencies.

한반도 연안 조위편차의 확률밀도함수

조홍연(Cho, Hong-Yeon),강주환(Kang, Ju-Whan) 한국해안해양공학회 2012 한국해안해양공학회 논문집 Vol.24 No.1

조위편차는 최근 기후변화에 의한 영향으로 연안 안전 방재 측면에서 매우 중요한 인자로 부각되고 있다. 태풍강도 등과 더불어 변화가 예상되는 조위편차는 해안구조물의 안전 및 기능검토에 필요한 기준해수면 결정에 기여하는 중요한 인자이다. 우리나라 연안 조위편차의 확률밀도함수는 음 양의 왜도와 정규분포보다 큰 돌도를 가지는 분포로, 정규분포로 근사화하는 방법은 한계가 있기 때문에 본 연구에서는 비모수적 방법인 Kernel 함수를 이용하여 확률밀도함수를 추정 제안하였다. 본 연구에서 제안된 확률밀도함수는 조위편차자료의 분포와 매우 우수한 일치수준을 보이고 있으며, 다양한 극값 추정에도 높은 수준의 정도를 보여주고 있다. Tidal residual is being an important factor by the influence of the climate change in terms of the coastal safety and defense. It is one of the most important factor for the determination of the reference sea level in order to check the safety and performance of the coastal structures in company with the typhoon intensity variation. The probability density function (pdf) of tidal residuals in the Korean coasts have a non-ignorable skewness and high kurtosis. It is highly restricted to the application of the normal pdf assumption as an approximated pdf of tidal residuals. In this study, the pdf of tidal residuals estimated using the Kernel function is suggested as a more reliable and accurate pdf of tidal residuals than the normal function. This suggested pdf shows a good agreement with the empirical cumulative distribution function and histogram. It also gives the more accurate estimation result on the extreme values in comparison with the results based on the normal pdf assumption.

Cochlodinium Polykrikoides 최적 성장모형

조홍연(Cho, Hong-Yeon),조범준(Cho, Beom Jun) 한국해안해양공학회 2014 한국해안해양공학회 논문집 Vol.26 No.4

Cochlodinium polykrikoides 적조생물은 우리나라 연안에서 가장 빈번하게 적조를 유발하는 생물이다. 적조는 식물플랑크톤의 급격한 번식(algal bloom)으로 발생하기 때문에 적조를 유발하는 적조생물에 대한 최적의 성장조건 정보가 가용하다면 정확한 적조성장 모형 구성이 가능하며, 적조 발생예측에도 활용할 수 있다. 그러나 적조 성장에 영향을 미치는 인자가 빛, 수온, 염분, 영양염류 농도 등으로 다양하고, 적조성장을 제어하는 함수형태가 다양하기 때문에 실험조건의 최적 성장조건에 대한 연구 성과를 활용하여 적조 수치모형에서 활용할 수 있는 최적 성장모형을 구성한 연구는 매우 미흡한 수준이다. 본 연구에서는 우리나라의 대표적인 적조생물에 해당하는 Cochlodinium polykrikoides 적조생물의 최적 성장조건에 관한 연구 자료를 이용하여 다양한 함수형태에 따른 최적 매개변수 추정 및 오차비교 분석과정을 거쳐 적조 모형에서 바로 활용할 수 있는 최적 성장모형을 개발 제시하였다. 개발된 성장모형은 실험조건에서 추정된 최적 성장모형이기 때문에 현장자료를 이용한 모형의 보정 및 검정과정에서 본 연구결과로 제시된 최적 함수형태, 최적 매개변수 및 보정 매개변수의 범위 등을 기본 정보로 활용할 수 있으며, 실험조건과 현장조건의 차이 평가에도 활용할 수 있다. Cochlodinium polykrikoides is a typical harmful algal species which generates the red-tide in the coastal zone, southern Korea. Accurate algal growth model can be established and then the prediction of the red-tide occurrence using this model is possible if the information on the optimal growth model parameters are available because it is directly related between the red-tide occurrence and the rapid algal bloom. However, the limitation factors on the algal growth, such as light intensity, water temperature, salinity, and nutrient concentrations, are so diverse and also the limitation function types are diverse. Thus, the study on the algal growth model development using the available laboratory data set on the growth rate change due to the limitation factors are relatively very poor in the perspective of the model. In this study, the growth model on the C. polykrikoides are developed and suggested as the optimal model which can be used as the element model in the red-tide or ecological models. The optimal parameter estimation and an error analysis are carried out using the available previous research results and data sets. This model can be used for the difference analysis between the lab. condition and in-situ state because it is an optimal model for the lab. condition. The parameter values and ranges also can be used for the model calibration and validation using the in-situ monitoring environmental and algal bloom data sets.

수온 결측자료의 보충기법

조홍연(H.Y. Cho),오지희(J.H. Oh) 한국해양환경·에너지학회 2011 한국해양환경공학회 학술대회논문집 Vol.2011 No.11

하수처리장 건설에 의한 마산만의 오염물질 수지변화

조홍연,채장원,정신택 한국해안해양공학회 2000 한국해안해양공학회 논문집 Vol.12 No.3

마산만의 오염물질 수지변화를 파악하여 하수처리장 건설 효과를 정량적으로 분석하였다. 하수처리장 건설에 의한 유역의 오염부하량 삭감효과는 명확한 것으로 추정되었으나, 해역의 수질개선에 미치는 영향은 그에 상응하는 오염부하량 증가로 인하여 뚜렷하게 효과를 보이고 있지 않은 것으로 추정되었다. 하수처리장 건설에 의한 마산만(I 영역)의 오염부하량 삭감효과는 COD, SS, TN, TP 항목의 경우 각각 17.6%, 68.9%, 66.7%, 38%에 해당된다. 반면, 진해만 북부 방류해역(II 영역)은 하수처리장 방류수의 직접적인 오염부하와 오염된 퇴적물에 의한 용출부하(간접적인 효과)가 가중되고 있다. 따라서, 하수처리장 건설로 인하여 방류해역의 환경은 오히려 악화되어 가고 있는 것으로 파악되었다. The effects of the WfP construction are analysed quantitatively based on the pollutant budget change in Masan Bay. The reduction effects of the watershed pollutant loads are clearly shown, while the positive influence of the water quality (WQ) are not substantial because the pollutant load also increased continusly after WTP construction. The reduction effects of the COD, 55, TN and TP parameters are 17.6%, 68.9%,66.7%, and 38%, respectively in Masan Bay (zone I). The environmental condition of the northern part of Chinhae Bay (zone ll), however, is slowly degraded because of the direct and indirect effects - effluents discharge from the WTP and pollutants release from the sediment, respectively.

한국 연안 평균 해수면 자료의 공간 상관관계 분석

조홍연,정신택,이욱재 한국해안,해양공학회 2020 한국해안해양공학회 논문집 Vol.32 No.1

The basic information of mean sea level data of all tidal monitoring stations in Korea was reviewed, and the correlation coefficients between the stations were analyzed. Mean sea level changes expected due to global climate change effects were found to show a high correlation of more than 0.75 regardless of the distance between the stations were analyzed. The data between certain stations were found to have negative correlation and low correlation of 0.25 or less, but this was determined by the influence of small data numbers and outliers. However, since these correlations assume a linear increase and a linear relationship, the estimation results may be distorted for data with fluctuating trends that deviate from this assumption. Based on the results of the changing patterns of the MSL data, it shows that a number of the MSL data do not follow the linear trend. 우리나라 모든 조위관측소의 평균 해수면 자료의 기본 정보를 검토하고, 지점간의 상관관계 분석을 수행하였다. 광역적인 기후변화 영향으로 예상되는 평균 해수면 변화는 모든 지점 사이에서 지점간 거리와 무관하게 0.75 이상의 높은 상관을 보이는 것으로 파악되었다. 어떤 특정 지점간의 자료에 대해서는 음의 상관관계 및 0.25 이하의낮은 상관관계를 보이는 것으로 파악되었으나, 이는 자료의 개수 및 이상자료의 영향으로 판단된다. 그러나 이러한상관관계는 선형 증가 및 선형 관계를 가정하고 있기 때문에 이 가정에서 벗어나는 변동 추세를 가진 자료의 경우추정결과가 왜곡될 수 있다. 모든 조위관측소 MSL 자료의 변동 양상 및 추세를 분석한 결과, 상당한 자료에서 선형가정이 한계가 있는 것으로 파악되었다.

董說交游考再補

趙紅娟(Zhao Hong-juan) 중국문화연구학회 2004 중국문화연구 Vol.0 No.5

Dong Yue is not only the author of Xi You Bu (Supplement to the Journey to the West) and Oi Guo Kao but also a famous poet in the beginning of Oing Dynasty. His activities of making friends have recently caused the scholars' thick and thick interesting. Academic circle has researched Dong Yue's fifty-six friends. Through numerous of new data and by the methods of literature and historiography, this paper supplements and researches Dong Yue's thirty-four friends. The paper also explains and corrects the errors of the researches on Dong vue's activities of making friends.

환경과 공생하는 항만개발

조홍연 대한토목학회 2003 대한토목학회지 Vol.51 No.3

이상자료가 연안 환경자료의 통계 척도에 미치는 영향

조홍연,이기섭,안순모 한국해양과학기술원 2016 Ocean and Polar Research Vol.38 No.2

The statistical measures of the coastal environmental data are used in a variety of statistical inferences, hypothesis tests, and data-driven modeling. If the measures are biased, then the statistical estimations and models may also be biased and this potential for bias is great when data contain some outliers defined as extraordinary large or small data values. This study aims to suggest more robust statistical measures as alternatives to more commonly used measures and to assess the performance these robust measures through a quantitative evaluation of more typical measures, such as in terms of locations, spreads, and shapes, with regard to environmental monitoring data in the Busan coastal sea. The detection of outliers within the data was carried out on the basis of Rosner’s test. About 5−10% of the nutrient data were found to contain outliers based on Rosner’s test. After removal (zero-weighting) of the outliers in the data sets, the relative change ratios of the mean and standard deviation between before and after outlierremoval conditions revealed the figures 13 and 33%, respectively. The variation magnitudes of skewness and kurtosis are 1.36 and 8.11 in a decreasing trend, respectively. On the other hand, the change ratios for more robust measures regarding the mean and standard deviation are 3.7−10.5%, and the variation magnitudes of robust skewness and kurtosis are about only 2−4% of the magnitude of the non-robust measures. The robust measures can be regarded as outlier-resistant statistical measures based on the relatively small changes in the scenarios before and after outlier removal conditions.