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      • KCI등재

        인공위성 고도계 자료로 추정한 동해 표층해류와 공간분포 변동성

        최병주,변도성,이강호,Choi, Byoung-Ju,Byun, Do-Seong,Lee, Kang-Ho 한국해양학회 2012 바다 Vol.17 No.4

        이 연구는 인공위성 고도계로 관측한 해수면 높이 자료를 이용하여 동해 표층해류를 생산하고, 동해 전체 영역에 대하여 동시성 있는 표층해류 분포를 동해 해류 정보 사용자에게 제공하기 위한 최초의 시도이다. 동해 전 영역에서 인공위성 고도계와 연안 조위관측소의 해수면 높이 자료를 동시에 얻을 수 있으므로 준실시간으로 넓은 해역에 대하여 동시성 있는 표층 지형류의 산출이 가능하다. 산출된 동해 표층 지형류로부터 주요 해류의 위치와 세기 그리고 중규모 이상의 소용돌이 발달 양상을 살펴볼 수 있다. 따라서 이들 해류의 이름과 평균적인 위치를 알 수 있도록 동해 해양지명에 대한 명칭과 위치를 기술하고, 개념적인 해류도를 제시하였다. 동해 해류정보가 실제 실용화될 수 있도록 인공위성 고도계 자료를 이용하여 산출한 지형류의 월 계절 연도별 해류 분포 예를 들고, 각 해류 분포를 설명하였다. 또한 시 공간적으로 변화하는 동해 표층해류 분포 형태를 객관적으로 분류하기 위하여 16년(1993~2008년)간의 표층해류 자료를 경험직교함수(Empirical Orthogonal Function, EOF)를 이용하여 분석하였다. EOF분석 제1모드(mode)는 주로 한국 동해안을 따라 북쪽으로 흐르는 동한난류와 야마도분지 남서부 시계방향 순환의 강화 또는 약화를 나타냈다. 제2모드는 동한난류가 동해 남부를 가로지르며 사행하는 정도를 나타냈으며, 해류 사행의 파장은 약 300 km이었다. 제1모드와 제2모드가 모두 해류의 연간 변동성을 나타냈으며, 제1모드와 제2모드의 시간계수에 따라 동해 표층해류 분포를 관성 경계류 패턴(pattern), 대마난류 패턴, 사행 패턴, 외해분지류 패턴으로 분류할 수 있다. This is the first attempt to produce simultaneous surface current field from satellite altimeter data for the entire East Sea and to provide surface current information to users with formal description. It is possible to estimate surface geostrophic current field in near real-time because satellite altimeters and coastal tide gauges supply sea level data for the whole East Sea. Strength and location of the major currents and meso-scale eddies can be identified from the estimated surface geostrophic current field. The mean locations of major surface currents were explicated relative to topographic, ocean-surface and undersea features with schematic representation of surface circulation. In order to demonstrate the practical use of this surface current information, exemplary descriptions of annual, seasonal and monthly mean surface geostrophic current distributions were presented. In order to objectively classify surface circulation patterns in the East Sea, empirical orthogonal function (EOF) analysis was performed on the estimated 16-year (1993-2008) surface current data. The first mode was associated with intensification or weakening of the East Korea Warm Current (EKWC) flowing northward along the east coast of Korea and of the anti-cyclonic circulation southwest of Yamato Basin. The second mode was associated with meandering paths of the EKWC in the southern East Sea with wavelength of 300 km. The first and second modes had inter-annual variations. The East Sea surface circulation was classified as inertial boundary current pattern, Tsushima Warm Current pattern, meandering pattern, and Offshore Branch pattern by the time coefficient of the first two EOF modes.

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      • 지구온난화에 대한 과학적 이해와 대응

        최병주(Byoung-Ju Choi) 전남대학교 종교문화연구소 2021 종교문화학보 Vol.18 No.1

        지구 시스템은 수권, 대기권, 지권, 생물권으로 구성되어 있으며, 각 구성요소는 서로 긴밀히 연결되어 있다. 최근 150년 동안 생물권에 속해 있는 사람이 지권에서 빠른 속도로 많은 양의 탄소를 꺼내서 대기권으로 이동시켰다. 대기 중으로 방출된 이산화탄소는 대기 중 이산화탄소의 농도를 증가시키고 온실효과를 증가시켜 전 지구적 대기와 해양의 온도상승과 각 지역에 기후변화를 만들고 있다. 이로 인해 지구 시스템의 현재 평형상태가 불안정해지고 새로운 평형상태로 옮겨가고 있다. 최근 120∼170년 동안 관측된 온실기체의 농도, 기온, 수온, 해수면 높이 자료가 이러한 변화과정을 보여주고 있으며, 지구시스템 수치 예측모델이 100∼300년 후 새로운 평형상태가 어떤 상태인지 전망해주고 있다. 이 연구에서는 성경 속 역사와 근현대 역사에 있었던 지구시스템의 평형상태 변화와 현재 지구시스템의 평형상태 변화의 차이점을 살펴보았다. 21세기 초반을 살아가는 그리스도인으로서 하나님이 만드신 지구시스템을 이해하고 관리하고 다스릴 책임이 있다고 믿는다면 그리고 미래 세대의 권리를 존중한다면, 지구온난화에 대하여 적극적으로 대응해야 한다. 이를 위해서 사람은 지구시스템과 새로운 관계를 설정하고, 온실기체 배출량을 줄일 대응 방안을 실천하며, 지구온난화의 큰 영향을 받는 생물들과 사람들을 위한 적응대책을 사랑으로 세워야 한다. 근본적으로는 지구시스템이 하나님의 창조원리에 따라 유지되고 있으므로 사람은 지구시스템이 안식년을 누릴 수 있도록 대책을 세울 필요가 있다. 만약 우리가 적절히 대응하지 못해서 지구온난화가 일어난다 하더라도 지구의 마지막이 오지는 않을 것이다. 그러나 지구시스템은 새로운 평형상태로 이동할 것으로 예상되며, 이러한 이동 과정은 미래에 생물권에서 살아갈 생물들과 사람에게 생존의 위협과 큰 고통을 가져다줄 것이다. 그러므로 사람은 할 수 있는 범위 내에서 지구시스템의 현재 평형상태를 잘 관리할 책임이 있다. The Earth system consists of the hydrosphere, atmosphere, geosphere, and biosphere, each of which is tightly interconnected. In the last 150 years, humans in the biosphere have taken out large amounts of carbon from the geosphere at a rapid rate and pumped it into the atmosphere. Excess carbon dioxide released into the atmosphere increases the concentration of carbon dioxide and enhances the greenhouse effect in the atmosphere, causing global atmospheric and ocean temperature rise and climate change in each region. This causes the current equilibrium in the Earth system to become unstable and move to a new equilibrium state. The greenhouse gas concentration, air temperature, water temperature, and sea level data observed for the last 120 to 170 years indicate this transition process, and the Earth system numerical prediction models predict what the new equilibrium state will be in 100 to 300 years. In this study, the difference between the change in the Earth system in the history of the Bible and the modern history and the change in the 21st century Earth system is examined. As a Christian living in the early 21st century, if we believe that we have a responsibility to understand, manage, and govern the Earth system created by God as well as we respect the rights of future generations, we must actively respond to global warming. To this end, humans must establish a new relationship with the Earth system, implement countermeasures to reduce greenhouse gas emissions, and set up adaptation measures with love for the creatures and people who are greatly affected by global warming. Fundamentally, since the Earth system is maintained according to God's creation principle, man needs to help the Earth system to take the Sabbatical year every seven year. Even if we do not take actions appropriately and global warming continues, the end of the Earth would not come, and the Earth system is expected to move to a new equilibrium state. However, during the transition to a new equilibrium state, plants, animals, and humans living in the biosphere will experience critical threats and great suffering.

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        디지털 TV 소프트웨어를 위한 테스트 데이터 자동 생성기의 구현

        곽태희,최병주,Gwak, Tae-Hee,Choi, Byoung-Ju 한국정보과학회 2002 정보과학회 컴퓨팅의 실제 논문지 Vol.8 No.5

        디지털 TV 소프트웨어는 디지털 방송을 위한 수신기 시스템으로 가변적이고 복잡한 구조의 방송용 데이타를 대량으로 처리한다. 따라서 처리하는 데이타 구조의 복잡성과 데이타량의 방대함 때문에 디지털 TV 소프트웨어의 테스트를 위한 테스트 데이타 생성 작업은 쉽지 않다. 많은 시간과 비용이 소요될 뿐 아니라 디지털 TV를 위한 동영상, 압축 및 다중화에 대한 표준인 MPEG-2(Moving Picture Experts Groups-2)에 대한 지식도 필요하다. 본 논문에서는 디지털 TV 소프트웨어를 위한 MPEG-2 TS 형태의 테스트 데이타를 자동으로 생성하는 도구를 개발하였다. 이를 통해, 디지털 TV 소프트웨어에 대한 전문 지식 없이도 적은 비용으로 필요한 테스트 데이타를 획득할 수 있고 수작업으로 인해 발생할 수 있는 실수를 줄여 테스트 데이타의 신뢰도를 향상시킬 수 있다. 또한 MPEG-2 표준에 대한 정보를 데이타 베이스로 구축하고 이를 기반으로 테스트 데이타를 생성하므로 구성 테이블의 구조와 개수가 가변적인 MPEG-2 표준의 특성을 쉽게 수용할 있다. Digital TV software, receiver system for digital broadcasting, processes huge MPEG-2 TS formatted data that has variable hierarchy. Because of complexity and enormity of MPEG-2 TS, it is difficult for user to generate test data manually. Generating of test data is not only expensive and time consuming but also requires expert knowledge of MPEG-2 standard. In this paper, we implemented the tool that generates the MPEG-2 TS formatted test data for Digital TV software. Using this tool, user ran get reliable test data without extensive knowledge of MPEG-2 standard. Also, database mechanism that our tool based on supports variable hierarchy of MPEG-2 TS.

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        3차원 수치모의 실험을 통한 진해·마산만의 계절별 해수순환과 염하구 특성

        김지하,최병주,최재성,하호경,JIHA KIM,BYOUNG-JU CHOI,JAE-SUNG CHOI,HO KYUNG HA 한국해양학회 2024 바다 Vol.29 No.2

        진해·마산만에 대한 연구는 그동안 해수순환, 조석, 조류, 적조, 수질, 빈산소 환경을 주제로 많이 연구되었으나 주로 단기간 동안 일어나는 해양현상에 대해 연구가 수행되었으며, 만 전체적인 해수순환을 일으키는 물리적 기작을 자세히 살펴본 연구는 부족했다. 오염 물질의 이동과 확산 같은 현상은 주로 계절별로 변동성이 크기 때문에, 이 연구에서는 진해·마산만 해역의 해수순환이 계절적으로 어떻게 변동하는지를 파악하고자 하였다. 이를 위하여 3차원 해양 순환 모델을 이용하여 2016년부터 2018년까지 진해·마산만의 해수순환을 수치모의하고, 여름철과 겨울철 해수순환을 표층, 중층, 저층에 대하여 살펴보았다. 또한 조석, 바람, 담수 유입에 대한 민감도 실험을 수행하여 각 요인들이 해수 유동에 미치는 영향을 분석하였다. 진해·마산만의 해수순환은 가덕수도 저층에서 대한해협의 해수가 유입되고, 표층에서 진해·마산만의 해수가 유출되는 대류성 염하구 순환이 일어난다. 가덕수도를 통해 교환되는 해수의 순환은 크게 진해만 동부해역과 진해만 서부해역으로 나누어져 일어난다. 각 해역의 수로 방향을 기준으로 해수 수송량을 계산하였을 때, 진해만 동부해역의 남북방향 해수 교환 수송량은 진해만 서부해역에서 일어나는 동서방향 해수 교환량보다 겨울철에는 2.3배, 여름철에는 1.4배 크다. 진해만 서부해역은 계절별로 작용하는 힘들의 균형이 변화하여 해수순환 특성이 계절에 따라 크게 다르다. 겨울철에는 북서풍이 만드는 전단응력과 해수면 기울기의 영향으로 표층 해류가 남쪽으로, 저층 해류는 북쪽으로 흐르는 남북방향 대류성 순환이 강화된다. 반면, 남서풍이 부는 여름철에는 바람 응력에 의해 표층 해수가 동쪽으로 유출되고, 또한 남동쪽 해수면이 높아 북쪽 방향 순압성 압력경도력이 커져 동쪽 방향 유속이 강화된다. 저층에서는 밀도 구배가 커져 경압성 압력경도력이 남쪽으로 크게 작용하여 지형류 균형에 의해 가덕수도의 해수가 서쪽으로 강하게 유입하는 동서방향 대류성 순환이 겨울철보다 26% 강화된다. 진해만 서부의 대류성 순환은 겨울과 여름 모두 조류와 바람의 영향을 크게 받는다. 진해만 동부해역과 마산만에서는 모든 계절에 표층에서는 해수가 외해로 유출되고, 저층에서는 해수가 만 안쪽으로 유입되는 전형적인 염하구 순환을 보였다. 겨울철에는 바람과 담수유입이, 여름철에는 조류의 영향이 남북방향 염하구 순환 규모에 크게 기여하였다. 진해만 동부해역에는 지형의 영향을 받아 형성된 조석 잔차류도 뚜렷하다. 이 연구에서 제시한 진해·마산만의 계절별 해수순환 특성은 이 해역의 오염물질 확산, 여름철 빈산소수괴의 형성 기작 파악, 적조 생물의 유입과 유출을 이해하는 데 도움이 될 것으로 기대된다. Circulation, tides, currents, harmful algal blooms, water quality, and hypoxic conditions in Jinhae-Masan Bay have been extensively studied. However, these previous studies primarily focused on short-term variations, and there was limited detailed investigation into the physical mechanisms responsible for ocean circulation in the bays. Oceanic processes in the bays, such as pollutant dispersal, changes on a seasonal time scale. Therefore, this study aimed to understand how the circulation in Jinhae-Masan Bay varies seasonally and to examine the effects of tides, winds, and river discharges on regional ocean circulation. To achieve this, a three-dimensional ocean circulation model was used to simulate circulation patterns from 2016 to 2018, and sensitivity experiments were conducted. This study reveals that convective estuarine circulation develops in Jinhae and Masan Bays, characterized by the inflow of deep oceanic water from the Korea Strait through Gadeoksudo, while surface water flows outward. This deep water intrusion divides into northward and westward branches. In this study, the volume transport was calculated along the direction of bottom channels in each region. The meridional water exchange in the eastern region of Jinhae Bay is 2.3 times greater in winter and 1.4 times greater in summer compared to that of zonal exchange in the western region. In the western region of Jinhae Bay, the circulation pattern varies significantly by season due to changes in the balance of forces. During winter, surface currents flow southward and bottom currents flow northward, strengthening the north-south convective circulation due to the combined effects of northwesterly winds and the slope of the sea surface. In contrast, during summer, southwesterly winds cause surface seawater to flow eastward, and the elevated sea surface in the southeastern part enhances northward barotropic pressure gradient intensifying the eastward surface flow. The density gradient and southward baroclinic pressure gradient increase in the lower layer, causing a strong westward inflow of seawater from Gadeoksudo, enhancing the zonal convective circulation by 26% compared to winter. The convective circulation in the western Jinhae Bay is significantly influenced by both tidal current and wind during both winter and summer. In the eastern Jinhae Bay and Masan Bay, surface water flows outward to the open sea in all seasons, while bottom water flows inward, demonstrating a typical convective estuarine circulation. In winter, the contributions of wind and freshwater influx are significant, while in summer, the influence of mixing by tidal currents plays a major role in the north-south convective circulation. In the eastern Jinhae Bay, tidally driven residual circulation patterns, influenced by the local topography, are distinct. The study results are expected to enhance our understanding of pollutant dispersion, summer hypoxic events, and the abundance of red tide organisms in these bays.

      • KCI등재

        국내 대표 해양·수산 과학논문 분석을 통한 우리나라 주변 바다 이름표기에 대한 제언

        변도성,최병주,BYUN, DO-SEONG,CHOI, BYOUNG-JU 한국해양학회 2018 바다 Vol.23 No.3

        지난 20년간(1998-2017년) 한국해양학회지(바다)와 한국수산과학회지에 실린 한글 논문 중 우리나라 주변 바다 이름을 지도에 표기한 논문들을 대상으로 그 표기 방법을 살펴보았다. 지도에 표기된 바다 명칭들의 형태는 크게 세 가지 - 'East Sea(동해)와 Yellow Sea(황해)', 'East Sea(동해), Yellow Sea(황해), South Sea(남해)', 'East Sea(동해), West Sea(서해), South Sea(남해)' - 가 있다. 'East Sea'는 모든 논문에서 'East Sea'로 표기된 반면, 'Yellow Sea'는 'West Sea'와 혼용해서 사용되고 있었다. 'Korea Strait(대한해협)' 대신 'South Sea'의 사용 빈도도 높았다. 이 결과는 연구자들이 해안선으로부터 가까운 연안해역을 우리나라를 기준으로 지리적 방위에 근간하여 부를 때 사용하는 바다 명칭과 주변해에 대한 국제적인 바다 명칭을 혼용하여 사용하고 있음을 보여 준다. 따라서 우리나라 해양 수산 연구자들이 바다 이름표기에 관한 기준을 세우고 일관성 있게 표기하는 것이 시급하다. 이와 관련하여 이 연구에서는 연구논문 작성 시에 주변해와 우리나라 연안해역에 대한 바다 명칭을 서로 구분하여 사용할 것을 제안하였다. 즉, 주변해는 국제적으로 통용되고 있는 'East Sea(동해)', 'Yellow Sea(황해)', 'Korea Strait(대한해협)', 'East China Sea(동중국해)'로 사용하고, 이들 주변 바다에 포함되어 있는 연안해역은 우리나라를 기준으로 상대적 방위에 근거한 'Coastal Sea off the East Coast of Korea(한국 동쪽 연안 바다)', 'Coastal Sea off the West Coast of Korea(한국 서쪽 연안 바다)', 'Coastal Sea off the South Coast of Korea(한국 남쪽 연안 바다)' 등으로 표현할 수 있다. 다른 표현으로는 'East Korea Coastal Zone', 'South Coastal Zone of Korea', 'West Korea Coastal Zone'으로도 표현할 수 있다. 작은 규모의 특정 해역의 경우 해양지명(해상지명과 해저지명)을 사용하여 연구해역을 표기할 수 있다. We grouped the names attributed to the seas surrounding the Korean Peninsula in maps published in two major Korean ocean and fisheries science journals over the period from 1998 to 2017: the Journal of the Korean Society of Oceanography (The Sea) and the Korean Journal of Fisheries and Aquatic Science (KFAS). The names attributed to these seas in maps of journal paper broadly were classified into three groupings: (1) East Sea and Yellow Sea; (2) East Sea, Yellow Sea, and South Sea; or (3) East Sea, West Sea and South Sea. The name 'East Sea' was dominantly used for the waters between Korea and Japan. In contrast, the water between Korea and China has been mostly labelled as 'Yellow Sea' but sometimes labelled as 'West Sea'. The waters between the south coast of Korea and Kyushu, Japan were labelled as either 'Korea Strait' or 'South Sea'. This analysis on sea names in the maps of 'The Sea' and 'KFAS' reveals that domestic researchers frequently mix geographical and international names when referring to the waters surrounding the Korean Peninsula. These inconsistencies provide the motivation for the development of a basic unifying guideline for naming the seas surrounding the Korean Peninsula. With respect to this, we recommend the use of separate names for the marginal seas between continental landmasses and/or islands versus for the coastal waters surrounding Korea. For the marginal seas, the internationally recognized names are recommended to be used: East Sea; Yellow Sea; Korea Strait; and East China Sea. While for coastal seas, including Korea's territorial sea, the following geographical nomenclature is suggested to differentiate them from the marginal sea names: Coastal Sea off the East Coast of Korea (or the East Korea Coastal Zone), Coastal Sea off the South Coast of Korea (or the South Coastal Zone of Korea), and Coastal Sea off the West Coast of Korea (or the West Korea Coastal Zone). Further, for small or specific study areas, the local region names, district names, the sea names and the undersea feature names can be used on the maps.

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        외부 교류자장이 Bi-2223테이프의 동저항 및 손실특성에 미치는 영향

        류경우,최병주,Ryu, Kyung-Woo,Choi, Byoung-Ju 한국전기전자재료학회 2005 전기전자재료학회논문지 Vol.18 No.5

        A Bi-2223 tape has been developed for power applications such as a fault current limiter, a power cable and a superconducting magnetic energy storage system. In such applications, the Bi-2223 tape carries time varying transport current and in addition experiences time varying external magnetic field. It is well known that the external magnetic field not only causes magnetization loss in the Bi-2223 tape, but also drastically increases transport loss due to a so-called 'dynamic resistance' We developed an evaluation setup, which can measure transport loss in external at magnetic fields. Using this equipment, we measured the dynamic resistances for various amplitudes and frequencies of an external at magnetic field perpendicular to the face in the tape. Simultaneously we investigated the effect of an external ac field on transport loss with different experimental conditions. This paper describes test results ana discussions on correlation between the dynamic resistance and the transport loss for the Bi-2223 tape.

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        여름철 황해 동부 연안을 따라 흐르는 연안 경계류: 수치 모델 실험

        권경만,최병주,이상호,조양기,장찬주,Kwon, Kyung-Man,Choi, Byoung-Ju,Lee, Sang-Ho,Cho, Yang-Ki,Jang, Chan-Joo 한국해양학회 2011 바다 Vol.16 No.4

        여름철 황해 동부 연안 저층에 형성되는 수온전선을 따라 북쪽으로 흐르는 연안 경계류의 크기와 위치에 영향을 주는 요소들을 3차원 수치모형인 ROMS를 이용하여 살펴보았다. 여름에 수심이 깊은 외해에서는 태양 가열로 강한 성층에 존재하지만 수심이 얕은 연안에서는 조류가 일으키는 저층 혼합으로 해수물성이 연직으로 잘 혼합된다. 이 과정에서 성층화된 외해와 연직 혼합이 잘되고 수온이 높은 연안 사이에서 수온전선이 형성되며, 수온전선을 가로 지르는 방향의 밀도 구배에 의해 수온전선을 따라 북쪽으로 흐르는 연안 경계류가 발생함을 확인하였다. 해류계를 이용한 현장 관측에서도 약 10 cm/s로 북상하는 연안 경계류가 관측되었다. 이러한 수온전선을 따라 북쪽으로 흐르는 연안 경계류는 주로 조류와 바람의 영향을 크게 받는다. 조류에 의한 저층 혼합과 바람에 의한 표층 혼합이 여름철 황해 동부 경계류에 가장 큰 영향을 주는 요소다. 바람에 의한 표층 혼합은 북쪽으로 흐르는 황해 동부 연안 경계류의 폭을 더 넓게 하여 수송량을 증가시킨다. 강물의 유입과 일사량의 변화는 연안 경계류의 세기와 위치 변화에 큰 영향을 주지 않는다. 성층이 강하게 이루어지는 여름철 황해 동부 연안 $36^{\circ}N$에서는 대조기(소조기) 동안 강한(약한) 조류가 북쪽으로 흐르는 해류의 수송량을 증가(감소)시키지만, 동안 경계류의 위치를 크게 변화시키지는 않는다. 연안 경계류의 평균적인 위치는 바람의 세기 변화에 따라 변화하였다. Coastal boundary current flows along the eastern boundary of the Yellow Sea and its speed was about 0.l m/s during the summer 2007. In order to find major factors that affect the coastal boundary current in the eastern Yellow Sea, three-dimensional numerical model experiments were performed. The model simulation results were validated against hydrographic and current meter data in the eastern Yellow Sea. The eastern boundary current flows along the bottom front over the upper part of slopping bottom. Strength and position of the current were affected by tides, winds, local river discharge, and solar radiation. Tidal stirring and surface wind mixing were major factors that control the summertime boundary currents along the bottom front. Tidal stirring was essential to generate the bottom temperature front and boundary current. Wind mixing made the boundary current wider and augmented its north-ward transport. Buoyancy forcing from the freshwater input and solar radiation also affected the boundary current but their contributions were minor. Strong (weak) tidal mixing during spring (neap) tides made the northward transport larger (smaller) in the numerical simulations. But offshore position of the eastern boundary current's major axis was not apparently changed by the spring-neap cycle in the mid-eastern Yellow Sea due to strong summer stratification. The mean position of coastal boundary current varied due to variations in the level of wind mixing.

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