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.

한국 골프 코스의 토양 분류와 특성

최병주(Choi Byung-Ju),주영희(Yeong-Hee Ju),심재성(Jai-Sung Shim),유병남(Byoung-Nam Yoo) 한국잡초학회·한국잔디학회 1992 Weed & Turfgrass Science Vol.6 No.2

“임베디드 소프트웨어" 특집을 내면서

최병주(Byoung Ju Choi) 한국정보과학회 2004 정보과학회지 Vol.22 No.6

초전도 마그네트 시스템 내부 아크방전에 의한 발생 서어지의 전파특성

崔炳柱(Byoung-Ju Choi),末廣純也(Junya Suehiro),原雅則(Masanori Hara) 대한전기학회 1996 대한전기학회 학술대회 논문집 Vol.1996 No.7

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.

동해 독도 냉수성 소용돌이의 이동 특성

김재민,최병주,이상호,변도성,강분순,KIM, JAEMIN,CHOI, BYOUNG-JU,LEE, SANG-HO,BYUN, DO-SEONG,KANG, BOONSOON 한국해양학회 2019 바다 Vol.24 No.2

인공위성이 관측한 해수면 높이 자료를 활용하여 울릉분지 일대에서 발생하는 냉수성 소용돌이들을 1993년부터 2015년까지 Winding-Angle 방법을 이용하여 탐지하고 분류하였다. 냉수성 소용돌이들 중에서 동한난류 사행의 첫 번째 골에서 형성되어 동쪽으로 흐르는 해류의 주경로로부터 남서쪽으로 떨어져 나온 독도 냉수성 소용돌이(Dokdo Cold Eddy, DCE)를 구분하였고, 그 이동 특성을 분석하였다. 또한 국립수산과학원(National Institute of Fisheries Science)이 관측한 수온과 염분 자료와 Hybrid Coordinate Ocean Model의 수치모의 결과를 이용하여 DCE 중심 근처에서 수온과 유속의 수직구조를 살펴보았다. DCE는 23년 동안 총 112개 발생하였고, 이 중 39개의 DCE가 서쪽으로 이동하여 한국 동해안 근처 연안에 도달하였으며, 평균 이동 거리는 250.9 km, 평균 수명은 93일, 평균 이동 속도는 3.5 cm/s였다. 나머지 73개의 DCE는 동쪽으로 이동하거나 생성된 위치 주변을 맴돌다가 소멸하였다. DCE 아래 50~100 m에서 수온(T)과 염분(S)이 주변보다 낮아(T < $5^{\circ}C$, S < 34.1) 등온선들과 등염선들이 돔(dome, 반구형으로 된 지붕 모양) 구조를 보였다. 또한 DCE의 중심에서 평균 38 km 떨어진 곳에서 10 cm/s 이상의 해류가 표층부터 수심 300 m까지 반시계방향으로 원을 그리며 흐른다. 동한난류가 이안하여 동쪽으로 흐르다가 울릉도 북쪽에서 울릉도를 끼고 시계방향으로 흘러서 사행을 시작하고, 울릉도 동쪽에 위치한 사행의 첫 번째 골이 남서쪽으로 깊이 파고들면, 해류사행의 마루와 마루가 연결되고 골 부분이 독립적으로 떨어져 나와 반시계방향 순환을 형성하면서 DCE가 생성된다. DCE가 서쪽으로 이동할 때 울릉 난수성 소용돌이(Ulleung Warm Eddy, UWE)의 가장자리를 따라 우회하여 시계방향으로 U 모양을 그리며 한국 동해안 쪽으로 이동한다. DCE가 연안 부근에 도달하면, 동한난류는 냉수성 소용돌이 보다 더 남쪽에서 이안하고, 냉수성 소용돌이의 가장자리를 따라 우회하여 북쪽으로 흐른다. 연안에서 독도 냉수성 소용돌이가 약화되고 약 30일 후에 소멸하면, 동한난류가 다시 한국 동해안을 따라 북쪽으로 흘러서 본래의 경로를 회복한다. DCE는 열과 염을 북쪽에서 남쪽으로 꾸준히 수송하고 울릉분지 남서쪽에 냉수해역 형성에 도움을 주며, 양의 상대와도를 가지고 와서 동한난류의 경로를 변경시키는 역할을 한다. 서쪽으로 이동하는 DCE 중에서 일부는 연안 냉수성 소용돌이와 병합되어 울릉분지 서쪽에 넓고 긴 냉수해역을 만들고 반시계 방향의 순환을 형성한다. 이와 같이 병합된 소용돌이는 북쪽에 UWE를 남쪽에 동한난류로부터 분리시킨다. The cold eddies around the Ulleung Basin in the East Sea were identified from satellite altimeter sea level data using the Winding-Angle method from 1993 to 2015. Among the cold eddies, the Dokdo Cold Eddies (DCEs), which were formed at the first meandering trough of the East Korea Warm Current (EKWC) and were pinched off to the southwest from the eastward flow, were classified and their migration patterns were analyzed. The vertical structures of water temperature, salinity, and flow velocity near the DCE center were also examined using numerical simulation and observation data provided by the Hybrid Coordinate Ocean Model and the National Institute of Fisheries Science, respectively. A total of 112 DCEs were generated for 23 years. Of these, 39 DCEs migrated westward and arrived off the east coast of Korea. The average travel distance was 250.9 km, the average lifespan was 93 days, and the average travel speed was 3.5 cm/s. The other 73 DCEs had moved to the east or had hovered around the generated location until they disappeared. At 50-100 m depth under the DCE, water temperature and salinity (T < $5^{\circ}C$, S < 34.1) were lower than those of ambient water and isotherms made a dome shape. Current faster than 10 cm/s circulates counterclockwise from the surface to 300 m depth at 38 km away from the center of DCE. After the EKWC separates from the coast, it flows eastward and starts to meander near Ulleungdo. The first trough of the meander in the east of Ulleungdo is pushed deep into the southwest and forms a cold eddy (DCE), which is shed from the meander in the south of Ulleungdo. While a DCE moves westward, it circumvents the Ulleung Warm Eddy (UWE) clockwise and follows U shape path toward the east coast of Korea. When the DCE arrives near the coast, the EKWC separates from the coast at the south of DCE and circumvents the DCE. As the DCE near the coast weakens and extinguishes about 30 days later after the arrival, the EKWC flows northward along the coast recovering its original path. The DCE steadily transports heat and salt from the north to the south, which helps to form a cold water region in the southwest of the Ulleung Basin and brings positive vorticity to change the separation latitude and path of the EKWC. Some of the DCEs moving to the west were merged into a coastal cold eddy to form a wide cold water region in the west of Ulleung Basin and to create a elongated anticlockwise circulation, which separated the UWE in the north from the EKWC in the south.

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.

황해 중동부해역에서 CTD와 음향탐지기로 관측한 내부파와 표층 혼합

이상호,최병주,정우진,Lee, Sang-Ho,Choi, Byoung-Ju,Jeong, Woo Jin 한국해양학회 2013 바다 Vol.18 No.1

황해 중동부 해역에서 2012년 9월에 동서방향으로 설정된 단면과 금강 하구 외측 저염수 지역의 정박지점에서 음향탐지기를 이용하여 음향 후방산란 구조(acoustic backscatter profile)를 측정하였으며 CTD로 물성구조도 관측하였다. 수심 50 m 부근 해역에 발달한 해저사주 주변에서 조석전선이 형성되었다. 이 사주의 동쪽에서 저조 때 음향탐지기로 관측된 내부파는 파고가 약 15 m, 평균파장이 500 m정도이며, 파형이 비선형 오목형 파(depression wave)였다. 이 내부파는 남동쪽으로 흐르는 조류가 사주를 지나면서 만든 조석내부파로 해석되었다. 약한 비선형성 단독 내부파 이론을 적용하였을 때 오목형 내부파들의 전파속도는 약 50 cm/s 정도이고, 주기는 16~18분 정도로 계산되었다. 강한 음향 산란층이 국지적으로 7 m 정도 상승된 지역의 해면에서 Dinoflagelates Cochlodinium에 의한 적조가 관찰되었다. 금강하구 외측 정박지점에서 한 시간간격으로 관측한 물성구조는 해륙풍과 조류에 따른 염분약층 깊이 변동을 보여 주었다. 창조류가 북동쪽으로 강하게 흐르고 육풍이 서쪽으로 7 m/s 이상 불었을 때에는 염분약층이 일시적으로 상승하였고, 음향구조 영상은 해면 하 약 5 m까지 복잡한 구조를 보였는데 포획과 관입 형태를 갖는 강하고 약한 산란신호의 기울어진 음향구조가 수 십초 간격으로 교대로 나타났다. 표면 혼합층에서의 이러한 음향구조는 황해 중동부 연안역에서는 처음으로 관측되었다. 음향 후방산란 영상과 탁도 자료는 창조류와 육풍에 의한 표층 취송류가 만드는 수직적인 유속차(shear)에 의해 맑은 하층수가 탁한 상층으로 관입 혹은 포획된 것임을 제시한다. Acoustic backscatter profiles were measured by Eco-sounder along an east-west section in the mid-eastern Yellow Sea and at an anchoring station in the low salinity region off the Keum River estuary in September 2012, with observing physical water property structure by CTD. Tidal front was established around the sand ridge developed in 50 m depth region. Internal waves measured by Eco-sounder during low tide period in the eastern side of the sand ridge were nonlinear depression waves with wave height of 15 m and mean wavelength of 500 m. These waves were interpreted into tidal internal waves that were produced by tidal current flowing over the sand ridge to the southeast. When weakly non-linear soliton model was applied, propagation speed and period of these internal depression wave were 50 m/s and 16~18 min. Red tides by Dinoflagelates Cochlodinium were observed in the sea surface where strong acoustic scattering layer was raised up to 7 m. Hourly CTD profiles taken at the anchoring station off the Keum River estuary showed the halocline depth change by tidal current and land-sea breeze. When tidal current flowed strongly to the northeast during flood period and land-breeze of 7 m/s blew to the west, the halocline was temporally raised up as much as 2 m and acoustic profile images showed a complex structure in the surface layer within 5-m depth: in tens of seconds the declined acoustic structure of strong and weak scattering signals alternatively appeared with entrainment and intrusion shape. These acoustic profile structures in the surface mixed layer were observed for the first time in the coastal sea of the mid-eastern Yellow Sea. The acoustic profile images and turbidity data suggest that relatively transparent low-layer water be intruded or entrained into the turbid upper-layer water by vertical shear between flood current and land breeze-induced surface current.

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.

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.