The Sea Journal of the Korean Society of Oceanography ISSN:1226-2978(Print) 2671-8820(Online) 한국해양학회지 바다

표층 수온의 이상 고수온 현상인 해양열파는 해양생태계, 수산업, 기상 현상 등 인간 활동 및 해양 생물들에게 광범위하게 영향을 미치기 때문에 많은 해양학자들의 관심을 받고 있다. 본 연구에서는 여름철 동중국해의 해양 물성 변화를 유발하는 중요한 원인인 양자강 희석수 분포가 해양열파에 미치는 영향에 대해서 살펴보았다. 동중국해 표층 염분 분포는 6~8월에 양자강 희석수의 동쪽 확장으로 인해 제주도 및 대한해협까지 희석수의 영향을 받는 것을 알 수 있었고, 9월에는 양자강 희석수가 양자강 하구역에 제한적으로 존재하는 형태를 보여주었다. 여름철 해양열파 누적강도를 Empirical Orthogonal Function (EOF) 분석을 통해 분석하였다. EOF 첫번째 모드의 고유벡터와 주성분 시계열을 추출하여 양자강 희석수와 상관관계 분석을 실시한 결과, 양자강 희석수로 인해 염분이 낮은 해역과 해양열파 누적강도가 강하게 나타나는 해역의 공간 상관성이 매우 높은 음의 상관관계를 보임을 알 수 있었다. 이는 희석수로 인한 성층 강화가 해양열파의 강도 및 지속성을 증가시킬 수 있음을 보여준다. 본 연구결과는 한반도 연근해 해양열파 발생에 있어서 대기변화와 해양 환경이 모두 중요한 요인이 될 수 있음을 시사한다.

이 논문에서는 RNN (Recurrent Neural Networks)-LSTM (Long Short-Term Memory) 을 적용하여 Lorenz 시스템을 예측하는 자료기반 인공지능 모델을 구축하고, 이 모델이 미분방정식을 차분화하여 해를 구하는 역학 모델을 대체할 수 있는지 가능성을 진단하였다. 구축된 자료기반 모델이 초기 조건의 작은 교란이 근본적으로 다른 결과를 만들어내는 Lorenz 시스템의 카오스적인 특성을 반영한다는 것과, 시스템의 안정적인 두 개의 닻을 중심으로 운동하면서 전이 과정을 반복하는 특성, “결정론적 불규칙 흐름”의 특성, 분기 현상을 모사한다는 것을 확인하였다. 또한, 적분 시간 간격을 조절함으로써 전산자원을 절감할 수 있는 자료기반 모델의 장점을 보였다. 향후 자료기반 모델의 정교화와 자료기반 모델을 위한 자료동화 기법의 연구를 통해 자료기반 인공지능 모델의 활용성을 확대할 수 있을 것으로 기대한다.

본 연구는 바지락과 쏙의 서식 구역이 대비되는 보령 주교 갯벌의 인위적인 환경 영향에 의한 저서동물 군집 특성을 확인하였다. 조사 기간 내 대형저서동물은 총 55종이 출현하였으며, 평균 서식밀도는 338 ind./m², 생체량은 212.2 gWWt/m²이었다. 출현 종수는 상부(27종)에서 하부(37종)로 갈수록 증가하였고, 우점종은(상부: 둥근가시사자머리참갯지렁이, 중부: 고리버들갯지렁이, 하부: 바지락) 조위별로 다르게 나타났다. 집괴분석과 다차원척도법을 이용한 상위 10종의 저서동물 군집구조는 하부의 바지락 어장과 쏙 서식공 밀도가 높은 중부 정점 중심의 두 그룹으로 나뉘며, 특정 생물 종의 영향을 반영하였다. 쏙 서식 공간의 퇴적물 입도 조성은 변동 폭이 컸으나 연간 유지되었으며, 분급은 2.1 φ로 낮아져 같은 입자로 구성된 비율이 증가하였다. 특히, 중부는 인위적인 영향이 높음에도 고리버들갯지렁이가 우점하고, 쏙 서식공 밀도와의 연관성을 보여 이는 종간 상호작용에 기인하는 것으로 판단된다.

하구역은 강과 하천을 통해 육상과 해양을 연결하는 전이수역으로 해양으로 공급되는 많은 물질들은 연안환경의 일차 생산성을 결정하는 중요한 역할을 담당하며, 이러한 연안생태계는 생물량에 의해 제거되는 탄소인 블루카본의 탄소 저장소로서 기후변화를 완화시키는 역할을 한다. 우리나라의 서-남해 하구역(한강, 금강, 영산강, 섬진강, 낙동강)과 동해 용승해역에서 지난 6년간 표층퇴적물의 평균입도와 유기탄소 함량의 변화와 두 인자들 사이의 상관관계를 분석하였다. 조사기간(2015-2020년) 동안 서-남해 하구역과 동해 용승해역 표층퇴적물의 평균입도와 유기탄소 함량은 계절적 변화가 관찰되지 않았으며, 전반적으로 각 해역의 다양한 해양환경 및 수리역학적 조건에 의해 두 인자들이 조절되는 것으로 해석된다. 조사된 모든 시료채취의 동시성이 없는 문제점에도 불구하고 연구지역에서 분석된 모든 퇴적물 평균입도들의 평균값과 유기탄소 함량의 평균값은 양의 상관관계를 보이며 각 하구역과 동해 용승해역을 구분한다. 동일한 양의 상관관계를 보이는 각 하구역에서는 아마도 같은 과정에 의한 퇴적물 점토입자의 퇴적이 유기탄소 축적에 중요한 역할을 담당한다. 그러나 동해 용승해역은 하구역과 다르게 추가적인 유기탄소 축적의 요인이 나타난다. 국내 주요 하구역들이 연안환경에서 중요한 탄소저장소로서 평가되기 위해서는 탄소 저장량 계산을 위한 추가적인 자료(퇴적률, 전밀도 등)가 요구된다.