한국근해 해양 온도차 발전소의 입지선정에 관한 기초연구 (I)

서영상,장이현,조명희,Suh, Young-Sang,Jang, Lee-Hyun,Jo, Myung-Hee 한국지리정보학회 1998 한국지리정보학회지 Vol.1 No.2

한반도 연근해는 지리적으로 온대해역에 속하나, 동해는 두개의 서로 다른 해류계와 연중 $1^{\circ}C$ 이하의 독특한 동해 고유수가 존재하고 있어, 최근 새로운 에너지 자원으로 주목받으며 적도해역에서 실용화되고 있는 해양온도차발전의 가능성을 본 연구를 통해 한국 연근해역에서 찾고자 하였다. 국립수산진흥원에서 정기 관측하고 있는 정선해양관측자료 중 1966~1995년간 평균 수온자료를 이용하여 계절별, 위도별로 표층과 50, 100, 150, 200, 250, 300, 400 그리고 500m 간 수온차가 $15^{\circ}C$ 및 $20^{\circ}C$ 이상으로 분포하는 해역을 파악하였다. 본 연구 결과에 의하면 $20^{\circ}C$ 이상의 수온차를 이용한 경제성있는 해양 온도차발전소의 최적지는 포항 연근해이며, 운용 유용기간은 8월~10월에 걸쳐 가능한 것으로 나타났다. 또한 $15^{\circ}C$ 이상 수온차 조건을 기준으로 볼 때 해양온도차 발전 가능해역은 포항을 포함한 대부분 동해 연근해역에서 6월부터 12월까지가 적합한 것으로 나타났다. 따라서 이들 대상지역들에 대하여 최근 첨단공간분석도구로 각광받고 있는 GIS(Geographic Information Systems)을 도입하여 온도차발전소 입지를 위한 최적지를 선정하고자 GIS 탐색 1차 요건을 제시한다. This study was carried out to investigate the feasibility of OTEC(Ocean Thermal Energy Conversion) operation, in the East Sea of Korea. Accumulated cruise data of NFRDI (National Fisheries Research and Development Institute) over the period 1966~1995 were used to locate appropriate spot by season as well as by latitude which would show the difference at least $15^{\circ}C$ or more between the surface layer and each depth of 50, 100, 150, 200, 250, 300, 400 and 500m. Our results showed that the coastal areas of Pohang city met the requirement of more than $20^{\circ}C$ difference for OTEC plant from August to October. In contrast, in case that $15^{\circ}C$ would be possible thermal difference to operate OTEC plant, most coastal areas in the East Sea including Pohang from June to December are potential candidates for this future energy source. Therefore, we present in this paper the first option to locate the best place for OTEC plant operation using Geographical Information System (GIS), which is currently used for multi-dimensional space analysis.

위성추적 표류부이를 이용한 동해 표면수온의 주야간 온도차에 대한 중규모 시공간 변동

서영상 ( Young Sang Suh ),장이현 ( Lee Hyun Jang ),이동규 ( Dong Kyu Lee ) 大韓遠隔探査學會 2001 大韓遠隔探査學會誌 Vol.17 No.3

최근 4년간(1996~1999) 동해 연근해역에 투하된 30개의 Argos 표류부이로 관측한 주야간 해표면 온도차의 1.438개 data set 값에 대한 계절별 시공간적 변동양상을 분석하였다. 표류부이에 의해 매일 관측된 수온이 정확히 같은 장소의 것이 아니더라도 하루동안의 공간 이동은 중규모(mesoscale) 공간분석의 관점에서 볼 때, 동일 해역의 수온 변동을 값으로 활용할 수 있다는 결론을 얻었다. 동해 전 해역에서 주야간 온도차의 계절 변화에 대한 변동범위와 RMS (root mean square) 진폭을 구한 결과, 겨울보다 여음에 2~6배 정도 큰 계절 변동을 보였고, 년중 늦봄과 초가을에 가장 큰 일변화를 나타냈다. 주야간 온도차의 공간변동의 경우, 동해의 아극전선대(subpolar front)를 중심으로, 북쪽의 한류권이 남쪽의 난류권 해역보다 윌별 이상변동폭이 컸으나 계절 변동폭은 난류권역이 상대적으로 큰 변동양상을 나타내었다. 운동성이 심한 와동류(eddy)가 형성되어있는 원산근해에서 위성 및 표류부이로 현장 측정한 동시 공간적 표면수온과 주야간 온도차 값을 비교함으로써 위성 추정 표면수온의 주야간 온도차 값에 대한 신뢰성 문제를 검토하고 향후 연구방향을 제시하였다. The daytime and nighttime sea surface temperature (SST) differences and their seasonal variabilities in the East Sea were studied using Argos drifters data during 1996~1999. The SST differences for 1,438 data set were derived from 30 Argos drifters related to the NOAA satellite-based location and data collection system. The horizontal variation of SST differences in summer in the East Sea were higher than those in winter. The relationship between the SST differences and the half day moving distances of Argos drifters was studied. Monthly SST difference in the northern and southern part of 38°N in the East Sea was considered. The SST differences derived from NOAA-14 satellite were compared with those from Argos drifter between daytime and nighttime in the turbulent eddy off Won san coast of Korea.

적외선 및 해색위성자료를 이용한 동중국해 중규모 와동류 변동 양상 연구

서영상(Young-Sang SUH),장이현(Lee-Hyun JANG),이나경(Na-Kyung LEE),오현주(Hyun-Ju OH),김상우(Sang-Woo KIM),윤홍주(Hong-Joo Yoon),안유환(Yu-Hwan Ahn) 대한공간정보학회 2004 한국지형공간정보학회 학술대회 Vol.2004 No.3

gravity df light

서영상 ( Suh Young Sang ) 한국기초조형학회 2018 한국기초조형학회 작품집 Vol.2018 No.2

Panchromatic 위성 자료를 이용한 선박 확인의 접근 기법

서영상 ( Young Sang Suh ),최철웅 ( Chul Uong Choi ),이나경 ( Na Kyung Lee ),김복기 ( Bok Kee Kim ),장이현 ( Lee Hyun Jang ) 한국지리정보학회 2002 한국지리정보학회지 Vol.5 No.4

The feasibility of counting number of small vessels and position in Korean waters using the panchromatic imageries derived from the IRS-1C was tested. The parameters for interpretation of satellite`s imageries of small vessels were location(position), size, shape, shadow, tone, texture and pattern, height and depth, situation and association with other vessels. The position of small vessels in the sea without GCP(ground control point) was considered to be inclusive in the satellite imagery with 35 km semi-diameter, denoting rough geographical position of the vessel. The size of vessel was measured by length from stem to stern of the vessel, distinguished by following wave on the surface water. Offshore fishing vessels were separated from merchant ships by their length smaller than 100 m. The shape of vessels on panchromatic imagery of IRS-1C appeared just streamline. In case of clouds which were similar to the shape of small vessels, we were able to distinguish between vessel and cloud by shadow of cloud in the water surface. The tone of sea surface was dark black while small vessel appeared bright white. Small vessel was distinguished from the rough texture of the sea surface and the regular pattern of the waves with white capes when weather was not so good. The situation of the fishing activity was estimated by information of fishing method related to the fishing boat such as the pair trawl in the Yellow Sea.

Mind of garden

서영상 ( Suh Young Sang ) 한국기초조형학회 2019 한국기초조형학회 작품집 Vol.2019 No.2

하계 동해연안역에서 발생하는 냉수역의 시공간적 변동 특성

서영상(Young Sang Suh),장이현(Lee Hyun Jang),황재동(Jae Dong Hwang) 한국수산과학회 2001 한국수산과학회지 Vol.34 No.5

동해 연안에서 장기간 관측한 일일 수온과 바람자료간 상관분석과 NOAA 위성의 영상표면수온자료를 이용하여 하계 동해연안 냉수대의 시공간적 변동특성을 구명하였다. 울릉도 연안수온의 계절변화는 동해 인접 연안수온의 변동과 무관하게 생각되나, 하계 동해연안에 나타난 냉수대가 외해역으로 확장되어 울릉도 연안수온에 영향을 미칠 수도 있는 특이한 해양현상을 NOAA 위성 측정 수온과 현장 연안수온 변화로 알게 되었다. 하계 냉수대 발생시 동해연안과 울릉도간 해역에 평년보다 강한 수온약층이 형성되고, 강한 남풍계열의 바람이 지속적으로 이 해역에 영향을 미칠 때 이와 같은 현상이 발생될 수 있을 것으로 추정된다. 하계 동해연안에 나타난 냉수대는 지금까지 주로 연구된 기장∼울기∼감포연안 뿐만아니라 동해 남부연안에서 북부연안까지인 서이말, 기장, 울기, 감포, 포항, 영덕, 죽변, 주문진, 속초연안에서도 출현빈도가 높게 나타난다. 동해연안에서 냉수대 출현, 소멸과 관련하여 연안역간 수온변동의 상관성은 동해 북부의 경우 매우 인접한 연안역간에 높은 관계성을. 동해 중부의 경우 비교적 넓은 공간의 연안역에 걸쳐 높은 상관 (상관계수 0.5 이상)을 가졌다. 동해남부의 경우, 거제도의 서이말 연안부터 포항일대까지의 연안역간에도 상관성이 비교적 높게 나타났는데 (상관계수 0.5 이상), 냉수대 발생시 동해남부남단에 위치한 거제도의 서이말 연안수온은 인접한 부산과 기장 연안 수온의 변동관계성보다 약 120㎞ 떨어져 있는 울기 연안의 수온 변동과 높은 상관성 (상관계수 0.7)을 보이는 원거리 연결 (teleconnection) 현상을 발견할 수 있었다. 지금까지 하계의 풍향, 풍속 등의 조건이 중층의 냉수를 용승시켜 연안의 표면에 냉수출현을 가져다주며 냉수대의 출현 빈도와 강세 등 시공간적 변동양상을 결정하는 것 같은 다수의 연구 결과가 있으나, 가장 주된 냉수대 출현의 요인은 전체 해양 수괴가 평년에 비해 뚜렷한 저수온 현상을 보이는 해황 조건이라고 사료 된다. 또한 1℃, 10℃ 등의 등온선 분포수심이 외해역의 깊은 수심에서 연안역의 얕은 표면까지 급경사로 올라오는 기울기의 정도 에도 밀접한 관계가 있다고 사료된다. 바람의 방향과 세기는 상기의 조건을 만족하는 해황에서 다만 부수적인 냉수대 출현, 변동의 요인이 될 수 있겠다. 향후 하계 동해연안 냉수변동과 밀접한 관련성을 갖는 동해 해황의 뚜렷한 저수온 현상 원인 규명을 위해서는, 동해 전해역에 걸친 광역 및 장기적 수온변동의 기작 구명과 변동주기의 정량화에 대한 연구가 수행되어야 하겠다. Daily time series of longshore wind at 8 stations, sea surface temperature (SST) at 11 stations in the eastern coast of the Korean peninsula during 1983∼1997 and the NOAA/AVHRR satellite data during 1990∼1998 were used in order to study the temporal and spatial variations of the upwelling cold water which occurred in the summer season. The cold water occurred frequently in the eastern coastal waters of Korea such as Soimal, Kijang, Ulgi, Kampo, Pohang, Youngduk, Chukbyun, Chumunjin and Sokcho. During the upwelling cold water phenomenon, SST came down more than -5℃ in a day. The maximum of the averaged RMS amplitude of daily SST was 5.8℃ along the eastern coast of Korea on Julian day 212 from 1983∼1997. The cross correlation coefficients were higher than 0.5 between Sokcho and Chumunjin in the northern part of the East Sea, and along Soimal, Kijang, Ulgi, Kampo and Pohang in the southern part of the East Sea. In late July, 1995 the cold water occurred at Ulgi coastal area and extended to Ullung island which is located 250㎞ off the Ulgi coast. Even though the distance between Soimal and the Ulgi coast area is more than 120㎞, the cross correlation coefficient related to the anomalies of SST due to upwelling cold water was the highest (0.7) in the southeastern coastal area of the Korean peninsula. This connection may be due to the cyclonic circulation of the Tsushima Current in this area and the topography of the ocean rather than the local south wind which induced the coastal upwelling.

2019 landscape

서영상 ( Suh Young Sang ) 한국기초조형학회 2019 한국기초조형학회 작품집 Vol.2019 No.1

NOAA 원격자료에 의한 황해 남동부 투명도의 추정

서영상 ( Young Sang Suh ),한상복 ( Sang Bok D. Hahn ),강용균 ( Yong Q. Kang ) 大韓遠隔探査學會 1993 大韓遠隔探査學會誌 Vol.9 No.2

Real time transparency estimation method was studied using AVHRR Channel 1 (Visible band, 0.58-0.68 μm) digital number (DN) of NOAA Satellite. The relationship between the measured transparency and the digital number shows following exponential equation in the southeastern Yellow Sea: Tr=4820 × exp (-0.082 × DN), 77≤DN<105. where Tr is the transparency in meters and DN is the digital number of AVHRR Channel 1. From this equation, real time transparency can be simply estimated using data from the NOAA Ground Station of National Fisheries Research and Development Agency.

원격탐사에 의한 동중국해 중규모 와동류의 시공간적 변동 연구

서영상 ( Young Sang Suh ),장이현 ( Lee Hyun Jang ),이나경 ( Na Kyung Lee ),안유환 ( Yu Hwan Ahn ),윤홍주 ( Hong Joo Yoon ) 大韓遠隔探査學會 2004 大韓遠隔探査學會誌 Vol.20 No.4

동계 동중국대륙의 연안수가 발달하여 쿠로시오 난류의 경계역으로 확장된 후 주변의 북상 난류역에 의해 포획됨으로써, 고립되는 현상이 1999년 및 2003년 NOAA 위성영상에 포착되었다. 1999년의 경우 냉핵 와동류(cold core eddy)는 약 2개월간 존재하였고(5월초~6월 하순), cold core의 중심 수온은 15~20℃로 주변보다 2~3℃ 낮게 나타났다. NOAA 위성수온 영상에 포착된 냉핵 와동류의 주변 가장자리 해역에서 SeaWiFS 위성자료로부터 추정된 클로로필 α 분포는 4.0~6.0 mg/m3으로 냉핵 와동류 중심해역의 농도 1.0~3.0 mg/m3 보다 2배 정도 높게 나타났다. 203년 경우 2월 중순에 냉핵 와동류 중심수온은 9~10℃였다. 와동류의 크기는 직경 150km 정도였으며, 냉핵 와동류의 수평 분포양상은 50m 등수심 분포와 유사하게 나타났다. 이어도 (Socotra Rock) 해역을 중심으로 동계~춘계에 발생되는 냉핵 와동류의 형성 메커니즘은 중국대륙 연안수와 쿠로시오 난류가 만나는 경계역에서 수괴간의 힘의 균형, 계절풍 조건 및 해저 지형 분포와 밀접한 관계성이 있는 것으로 나타났다. The mechanism of cold core eddy formation was investigated using boundary conditions between the East China coastal cold water and the Kuroshio Warm Current, wind data related to the monsoon which was measured by QuikSCAT, and the bottom topography of the East China Sea. When winds blow from the southeast at an intensity comparable to that in the winter period in 1999 and 2003, the warm Kuroshio and Tsushima Current became stronger, and temperatures were considerably higher than those of the extended cold water of the coast of the East China. At that time, the cold water was captured by warm water from the Kuroshio and the Tsushima Current. This facilitated the formation of mesoscale cold core eddies with diameter of 150km in the East China Sea in May, 1999 and February, 2003. The cold core eddy which was detected by NOAA, SeaWiFS and QuikSCAT satellites. The East China Sea is considered to be important not only as a good fishing ground but also nursery and spawning area for many kinds of fishes. Therefore, it would be worth studying spatio-temporal variations of the cold core eddy in the environmental conditions of the northwestern East China Sea using systematic remote sensing techniques.