The Sea Journal of the Korean Society of Oceanography. November 2017. 151-171
https://doi.org/10.7850/jkso.2017.22.4.151

ABSTRACT


MAIN

  • 1. 서 론

  • 2. 연구 자료

  •   2.1 과학교과서 황해 및 동중국해 해류 모식도

  •   2.2 과학논문 해류도

  • 3. 연구 방법

  •   3.1 기존 해류 모식도 도법 통일화 과정

  •   3.2 해류 및 명칭

  •   3.3 해류 모식도 제작 세부기준

  •   3.4 황해 및 동중국해 해류도 제작 및 수정 과정

  •   3.5 학계 의견 청취 및 해양과학자 전문지식 수렴 과정

  • 4. 연구 결과 및 논의

  •   4.1 과학자 토론회를 통한 황해 및 동중국해 해류모식도

  •   4.1.1 제 1차 황해 및 동중국해 해류 모식도

  •   4.1.3 제 3차 황해 및 동중국해 해류 모식도

  •   4.1.3.1 계절별 표층‧저층 해류 모식도

  •   4.1.3.2 대표 해류 모식도

  •   4.2 전문가 의견 청취 결과

  •   4.3 전문가 서면자문 결과

  •   4.4 최종 황해 및 동중국해 해류 모식도

  • 5. 결 론

1. 서  론

기후변화와 지구온난화에 대한 해양의 역할이 중요해지면서 해류 교육에 대한 필요성이 점점 더 강조되고 있다. 해류는 대기대순환과 함께 지구상의 열적 불균형을 해소하는 데 기여하는 중요한 해양 순환 요소로서, 장기 기후변화와 해양 생태계 변동에도 큰 영향을 미치고 있어 미래의 기후변화를 예측하는 주요한 척도가 된다(IPCC, 1996; Macdonald and Wunsch, 1996; Lynn et al., 1998; McGowan et al., 1998; Ganachaud and Wunsch, 2000; Lavaniegos and Ohman, 2003; Lavaniegos and Ohman, 2007). 그러므로 중등교육 및 고등교육 과정에서 해류에 관한 정확한 과학적 지식을 제공하여야 학생들이 급변하는 해양 및 지구환경에 대처할 수 있는 사고 능력을 키울 수 있다.

황해 및 동중국해는 유라시아 대륙의 동쪽에 위치하여 대륙의 변화에 빠르게 반응하는 해역 중 하나로 대기-해양의 상호작용을 통하여 한반도의 기상과 기후변화에 큰 영향을 주고 있다. 이 해역은 동해에 비해 수심이 얕고, 겨울철 강한 바람과 조류, 양쯔강 희석수(Yangtze River (or Chiangjiang) Diluted Water)와 같은 저염수, 고온 고염의 쿠로시오해류 유입 등의 영향으로 해수 순환이 상당히 복잡하다(Park et al., 2014). 또한 동중국해에는 쿠로시오해류(Kuroshio Current), 대마난류(Tsu-shima Warm Current, TWC), 대만난류(Taiwan Warm Current, TC) 등이 존재하며, 황해에는 중국연안을 따른 중국연안류(Chinese Coastal Current, CCC), 제주난류(Jeju Warm Current, JWC), 황해난류(Yellow Sea Warm Current, YSWC), 한반도 서해안을 따른 서한연안류 (West Korea Coastal Current, WKCC) 등 다양한 해류가 존재하고 있다(Nitani, 1972; Beard-sley et al., 1985; Park, 1986). 이와 같이 황해 및 동중국해는 해류의 특성이 매우 복잡함에도 불구하고 통일된 해류모식도를 제작하여 학생들에게 표준화된 해류 정보를 제공할 필요가 있다. 그러나 실상은 2015 교육과정에 이르기까지 지난 수십 년 동안 지구과학 및 과학교과서의 잘못된 해류도들이 수정되지 않은 채 그대로 활용되고 있었다(Park et al., 2011).

Park et al. (2013)은 통일된 해류도 제작의 중요성을 언급하고 해양 관련 학계의 논의 과정을 통하여 다양한 의견을 수렴해 나가는 방법으로 동해에 대한 통일된 해류도를 제시한 바 있다. 이를 기초로 과학논문에 게재된 황해 및 동중국해 해류도와 중등학교 교과서에 실린 해류도의 차이점과 문제점들이 분석되었다(Park et al., 2014). 이번 연구에서는 Park et al. (2014)의 결과를 바탕으로 황해 및 동중국해의 통일된 해류모식도를 제작하였다. 해류모식도 제작에 있어 완성한 해류모식도 자체도 중요하지만 많은 해양과학자들이 모여 하나의 해류모식도를 만들어 가는 일련의 토론과 수정 과정이 교육적으로 더 중요할 수 있으므로 최종 해류모식도 결과뿐만 아니라 토의과정의 구체적인 내용과 함께 그에 따라 변천하는 중간 단계의 해류모식도들도 함께 제시하고자 하였다.

이 연구에서는 기존의 동해 해류도 제작과 유사한 과정(Park et al., 2013)을 통하여 1) 중등학교 과학 및 지구과학 교과서와 과학논문에서 제시하고 있는 각각의 황해 및 동중국해 해류도들을 디지털자료로 변환하고, 2) 해류 전문가들의 토론회 결과를 바탕으로 황해 및 동중국해 해류도 초안을 작성하여, 3) 해류도 초안을 바탕으로 학계 전문가의 다양한 의견을 받아 그 결과를 분석하며, 4) 해양과학자들의 의견을 수렴함으로써 궁극적으로 중등학교 과학교과서에서 활용 가능한 황해 및 동중국해 해류도를 제시하고자 한다.

2. 연구 자료

2.1 과학교과서 황해 및 동중국해 해류 모식도

황해와 동중국해의 교과서 해류도를 분석하기 위하여 2007 개정 교육과정, 2009 개정 교육과정에 따라 집필된 중등학교 과학교과서를 모두 수집하였다. 이 중 중학교 1학년 9종, 중학교 3학년 9종, 지구과학 I 2종 등 총 20종의 교과서를 활용하였다. 해양학계 전문가들이 교과서 해류도와 실제 해류와의 차이점을 재고할 수 있도록 모든 교과서 해류 모식도들을 전산화하였고, 이를 동영상으로 제작하여 문제점 파악이 용이하도록 하였다.

2.2 과학논문 해류도

해양학자들은 황해와 동중국해의 해류를 해류도에 어떻게 표현해 왔는지 조사하기 위하여 1874년부터 최근까지의 대표적인 국내외 과학논문들을 수집하였다. 수집된 해류도들의 대표적인 예시를 Fig. 1에 발행 연도 순으로 나타내었고, 각 해류도의 저자 정보와 참고문헌은 Table 1에 제시하였다. Fig. 1에 도시한 바와 같이 Shrenk (1874)가 1800년대 후반기에 황해와 동중국해 해류 모식도를 처음으로 제시하였지만, 이후 황해와 동중국해의 해류 관측 빈도는 미미하였고, 이 해역의 조류와 해류, 수심 등 해양 환경의 복잡성 때문에 주로 수치모델링을 통한 연구들이 빈번히 진행되어왔다(e.g. Qiu and Imasato, 1990; Hsueh and Yuan, 1997; Lee and Beardsley, 1999; Naimie et al., 2001; Xu et al., 2009). 그러나 수치모델을 기반으로 작성된 해류도는 해류 모식도 작성 과정에서 가능한 배제하였으며, 해양 관측치를 기반으로 해류도를 작성했는지 여부를 주요한 기준으로 두고 과학논문과 서적을 선정하였다. 이러한 과학논문과 서적에 게재된 해류도들 중에서 교과서 해류도와 비교할 수 있다고 판단되는 해류도를 선택하여 분석에 활용하였다(Fig. 1).

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Table 1. List of references of scientific research papers and books containing oceanic current maps in the Yellow Sea and the East China Sea. Details from A1 to A22 are in the References

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3. 연구 방법

3.1 기존 해류 모식도 도법 통일화 과정

과학 논문에 실린 다양한 도법으로 만들어진 해류도들을 서로 비교하려면 도법을 모두 통일하여 사용해야 한다. 기본적으로는 Park et al. (2011)과 Park et al. (2013)의 도법 통일화 과정을 따랐으며, 정확도 향상을 위하여 해류도 상의 해류를 픽셀 단위 기반이 아닌 벡터 기반의 방식으로 디지털화하는 방법을 사용하였다(Park et al., 2014). 각 해류도의 도법을 통일하기 위하여 우선 모든 과학논문의 해류도를 스캔하여 디지털 영상정보 신호로 변환한다. 수치화된 해류도는 도법 통일화 과정을 거친 후 일정한 형식으로 가시화한다. 이렇게 만들어진 과학논문 해류도와 교과서 해류도를 전문가들에 제공해 차이점과 문제점을 인식하도록 하였다. 또한 가시화된 해류도들은 각 해류별로 쟁점 사항에 대하여 집중적으로 논의하는 데 사용하였다.

3.2 해류 및 명칭

Park et al. (2014)는 과학교과서의 해류도들을 분석하기 위하여 황해와 동중국해에 존재하는 해류에 대하여 각 해류의 명칭과 정의, 그리고 관련된 참고문헌을 제시한 바 있다. 이 연구에서도 Park et al. (2014)에서 언급한 해류들을 해류 모식도 제작을 위한 주요 해류로 정하고 Table 2에 정리하였다. 이전 연구에서는 양쯔강 유출류의 경우 ‘양쯔강 희석수(Changjiang Discharge Water, CDW)’란 명칭을 사용하였지만 이 연구에서는 ‘양쯔강 유출류(Yangtze River Discharge Flow, YDF)’도 병행하여 사용하였다. 또한 한국 연안류(Korea Coastal Current, KCC)란 명칭을 논의 과정을 통해 한반도 서해안의 ‘서한연안류(West Korea Coastal Current, WKCC)’로 교체하기로 하였다. 보하이해에서 관측된 해류는 한류와 난류로 따로 구분하지 않고 사용하였다. 해류 명칭에 대한 보다 자세한 논의 과정은 이후 별도의 논문에서 제시할 예정이다.

Table 2. List of currents in the Yellow Sea and the East China Sea and their acronyms and definitions (modified from (Park et al., 2014))

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3.3 해류 모식도 제작 세부기준

황해 및 동중국해의 해류를 도시화하기 위하여 각 해류와 관련된 항목들을 Table 3과 같이 선정하였다. 우선 동중국해에서는 쿠로시오해류가 대만부근에서 시작하여 동중국해로 유입할 때의 양상과 북상 경로 및 분기(C1-C3)에 관한 항목을 두었고, 대마난류의 기원(C4), 대만난류의 경로와 계절변동(C5-C6), 제주도 주변에서의 제주난류의 양상(C7), 양쯔강 유출류의 확장 및 계절변동 방식(C8-C9)에 관한 항목을 선정하였다. 황해에서는 황해난류의 기원과 주축의 경로 및 북상 범위와 계절변동(C10-C13), 중국연안류와 서해의 서한연안류의 표현 및 계절변화(C14-C15), 보하이해 해류(C16)에 관한 항목을 선정하여 모두 16개 항목을 분석에 사용하였다.

Table 3. Topics and detailed contents for the analyses of oceanic current maps in the Yellow and East China Sea

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3.4 황해 및 동중국해 해류도 제작 및 수정 과정

해류도는 실측 자료를 기반으로 제작하는 것이 바람직하지만 현재까지 황해 및 동중국해를 둘러싼 대한민국, 중국, 일본 등 여러 나라의 관측에도 해류도를 제작하는 데는 자료가 많이 부족한 실정이며 충분한 해류관측 자료가 축적되려면 상당한 시일이 요구된다. 따라서 이 연구에서는 해류도 제작의 시급성을 고려하여 지금까지의 해양 관측자료, 연구논문, 해양학자들의 전문지식과 의견을 수렴하고 여러 번의 수정 과정을 거쳐 해류도를 제작하는 방법을 고안하였다. 이러한 일련의 해류도 제작 과정을 Fig. 2에 제시하였다.

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Fig. 2.

2014년 6월 20일에 연구진과 전문가들이 모여 황해 및 동중국해 해류에 대해 전반적으로 논의한 1차 전문가 회의를 가졌으며 이 회의에서 해류모식도 초안을 수정 후에 제 1차 해류 모식도를 완성하였다(Fig. 3). 제 1차 해류 모식도를 완성한 후 2014년 7월 18일 국립해양조사원 주관, 군산대학교와 서울대학교의 후원으로 11명의 전문가를 초빙하여 서울대학교에서 제 2차 토론회를 개최하였다. 황해 및 동중국해 해류도에 존재하는 여러 가지 문제점들을 토론한 후 쿠로시오해류의 분지, 대마난류의 기원, 대만난류의 위치, 제주난류의 표현 여부, 양쯔강 유출류의 진행 범위, 황해난류의 북상위도, 중국연안류 및 서한연안류의 계절적 변화 등의 세부 분석 항목과 계절별 수심별 분리 표현 등을 주제로 토론을 진행하였다. 황해 및 동중국해 해류모식도 초안을 기반으로 하여 해류 전문가들이 관측자료, 해양 역학적 해석과 기존 연구 결과들을 근거로 수정 의견을 개진하였다. 스크린에 황해 및 동중국해의 해저 지형도를 투영하고 그 위에 작성된 해류모식도를 투사한 후 전문가들의 구체적인 의견을 청취하여 해류모식도를 수정하는 과정을 반복하였다. 논의하는 과정에서 변천하는 해류모식도를 촬영하여 변환 가능한 영상저장 파일을 만든 후 컴퓨터 그래픽 프로그램들을 통해 위도와 경도 등 지리적인 정보를 추출하였고 이를 디지털 수정안에 반영하였다. 또한 황해의 특성을 고려하여 이러한 과정을 여름철 표층 및 저층, 겨울철 표층 및 저층 등 네 종류의 해류모식도로 구분하여 진행하였다. 전문가들이 서로 다른 의견을 제시하는 경우에는 관측 결과를 바탕으로 한 연구논문에 가중치를 주는 것으로 합의하고, 토론회에서 나온 의견을 집약하여 제 2차 해류모식도에 반영하였다.

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제 1, 2차 전문가 토론회를 거쳐 제작된 해류모식도를 수정하기 위하여 2015년 8월 14일에 제 3차 전문가 토론회를 개최하였다. 여기서 나온 의견들을 바탕으로 제 3차 해류모식도가 다시 제작되었다. 이후 Table 3의 주요 쟁점들에 대하여 일련의 연구진 회의를 진행하였으며 해양학계와 지구과학학계의 의견을 수렴하여 반영하였다.

3.5 학계 의견 청취 및 해양과학자 전문지식 수렴 과정

세 차례에 걸쳐 수정을 거듭한 황해 및 동중국해 해류모식도에 대하여 2015년 10월 27일부터 약 2주에 걸쳐 관련 학회 전문가들의 의견을 수집하였다. 내용은 크게 ‘Part A. 기존 황해 및 동중국해 해류모식도’, ‘Part B. 황해 및 동중국해 해류모식도(안)’로 구성하였다. ‘Part A’에서는 중등학교 과학 교과서에 수록된 해류도와 과학논문에 수록된 대표적인 황해 및 동중국해 해류도를 제시하여 해양과학자들이 각자 생각을 정리할 수 있도록 하였다. ‘Part B’에서는 황해 및 동중국해 해류모식도의 세부 분석 항목을 기준으로 제 3차 전문가 회의를 통해 제안된 3차 황해 및 동중국해 해류모식도에서 수정이 필요한 부분에 대하여 서술하고 그 근거(관측자료, 해양 역학적 해석과 기존에 출판된 연구결과)를 제시하도록 하였으며 필요한 경우 직접 해류모식도 위에 수정하는 방식으로 의견을 청취하였다. 또한 한국해양학회 추계학술발표대회(2015년 11월 4-5일)에 북서태평양·동해·황해 순환과 해류 모식도에 대한 특별 세션을 개최하여 해류모식도 제작에 대한 연구 발표를 실시하고, 학계 전문가들의 다양한 의견을 수렴하였다. 끝으로 해양과학자 서면 자문을 통하여 해류모식도에 대한 종합적인 의견과 전문지식을 수집하여 해류모식도에 반영하는 과정을 거쳤다(Fig. 2).

4. 연구 결과 및 논의

4.1 과학자 토론회를 통한 황해 및 동중국해 해류모식도

4.1.1 제 1차 황해 및 동중국해 해류 모식도

황해 및 동중국해는 계절에 따라 해류의 변동이 강하여 동해와는 다르게 연평균 해류도를 제시하기 어렵다. 해류를 적어도 여름과 겨울의 두 계절로 나누어 도시하는 것이 바람직하지만, 경우에 따라 하나의 해류도를 제시해야 한다면 계절변화를 하나의 해류도 안에서 동시에 표현하는 것이 바람직하다.

Fig. 3은 황해 및 동중국해 해류모식도 초안으로서 강한 계절변화와 복잡성을 여름철 표층(Fig. 3(a))과 저층(Fig. 3(b)), 겨울철 표층(Fig. 3(c))과 저층(Fig. 3(d)) 총 4장으로 구분하여 표현하였다. 북쪽에서 남쪽으로 흐르는 한류는 파란색, 남쪽에서 북쪽으로 흐르는 난류는 빨간색 화살표로 나타냈다. 여름철 해류도를 보면 황해 동쪽에서 한반도 서해안을 따라 북쪽으로 흐르는 서한연안류가 있고, 황해 서쪽 중국 연안에는 남쪽으로 남하하는 중국연안류가 도시되어 있다. 반면 겨울철에는 황해 동쪽에서 한반도 서해안을 따라 남쪽으로 흐르는 해류를 고려하여 계절적 변화가 뚜렷하도록 표현하였다. 여름철 양쯔강에서 나온 저염의 희석수 흐름을 양쯔강 유출류로 명명하였으며 이 흐름은 강 하구에서부터 동중국해, 제주도, 황해 쪽으로 넓게 퍼져나가는 특징을 보인다. 흐름의 형태와 세기가 일반적인 해류와는 다른 점을 고려하여 염분 희석수를 나타내는 초록색으로 표현하였고 퍼져나가는 방향을 점선으로 나타내었다(Fig. 3(a)). 여름철 저층(Fig. 3(b))에는 황해저층냉수(Yellow Sea Bottom Cold Water, YSBCW)를 나타내어 수괴의 형성을 보여주고자 하였다(Inoue, 1974; Park, 1986).

황해와 동중국해는 강한 조류로 인한 해수의 활발한 연직 혼합과정이 있고 해류에 대한 불확실성이 있기 때문에 (Guo and Yanagi, 1998; Kang et al., 1998; Lee and Beardsley, 1999) 많은 해역에서 화살표를 하나로 표현하지 않고 군데군데 단절하여 표현하되 전체적으로는 흘러가는 방향을 유추할 수 있도록 나타내었다(Fig. 3). 중국 연안의 연안류에 대해서는 국내 연구진의 연구결과가 없어서 대부분 외국 연구자들의 결과를 기준으로 판별하였다. 서한연안류의 경우에는 국외 연구자들은 상당수 언급하고 있으나(Huh, 1982; Guan, 1994; Xu et al., 2009), 이를 뒷받침할 국내 연구는 극소수에 불과하여 문헌 조사에 어려움이 있었다(Lie, 1984; Seung, 1987; Pang et al., 1998; Kwon et al., 2011).

4.1.2 제 2차 황해 및 동중국해 해류 모식도

2014년 7월 18일 총 8인의 전문적인 식견을 갖춘 해양학자가 참가한 가운데 황해 및 동중국해 해류모식도를 위한 제 2차 전문가 토론회가 개최되었다. 우선 전문가들에게 대표 해류 모식도 제작을 위한 지난 수년 동안의 성과와 문제점을 보고하였으며 전문가들이 이 연구의 시급성을 인지할 수 있도록 각 교과서 해류도에 내재되어 있는 문제점과 더불어 기존의 과학논문에 게재된 해류도와 비교한 결과를 제시하였다. 또한 제 1차 전문가 토론회를 통해 제작된 황해 및 동중국해 해류모식도를 소개하며 전체 모식도 제작 과정을 설명하였다. 이후 해류도를 수정 및 도시하기 위하여 Table 3에 제시된 세부 분석 항목을 토대로 심도 있는 토론을 진행하였다. 하지만 관측 부족으로 현 상황에서 명확하게 해결하지 못하는 부분이 여전히 많이 존재하였다. 이처럼 과학자들 사이에 의견이 일치하지 않는 부분은 장시간에 걸친 집중 토론으로 이견을 절충하고 공통된 의견을 수렴하였다. 다음은 2차 해류도(Fig. 4)가 완성되기까지 이 토론에서의 논의 과정을 정리한 것이다. 토론에 참여한 총 11인의 토론자는 임의로 ‘D1’에서 ‘D11’까지의 기호로 표시하였다.

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전문가 회의 당시 겨울철은 황해내부의 혼합이 강해 (Uda, 1934; Lie, 1984; 1985) 표층과 저층의 구분이 모호하므로 한 장으로 표현하는 것이 적절하다는 의견이 다수 있었으나 추후 수정 과정을 위하여 초안과 마찬가지로 여름철 표층과 저층(Fig. 4(a), (b)), 겨울철 표층과 저층 (Fig. 4(c), (d)) 총 4장으로 구분하여 표현하기로 하였다. 또한 간결성을 위해 불필요한 화살표는 제거하였다. 예를 들면 여름철 표층 해류도인 Fig. 4(a)에서 중국연안과 가까운 곳에 표기한 중국연안류의 화살표는 삭제하였으며(D10) 중국연안에 분리된 화살표로 표현된 중국연안류를 길게 연결하는 대신 남하범위를 축소하여 양쯔강 유출류와 상충되지 않도록 하였다. 양쯔강 유출류의 이동 양상은 강수량 등에 따른 경년변동이 강하여(Ichikawa and Beardsley, 2002) 지속적인 해류로 간주하기 어려우므로(D2) 여름철 표층 모식도(Fig. 3(a))에서 황해, 동중국해로 진행하는 화살표를 삭제하기로 하였고(D4), 제주 북부와 남부로 향하는 화살표만 간결하게 표현하였다(D10) (Fig. 4(a)). Fig. 3(b)에 푸른색으로 표현하였던 황해저층냉수의 경우 해류모식도에서 수괴를 표현하는 것은 적절치 않다는 의견(D9, D11)에 따라 Fig. 4(b)에서는 제거하였다. 겨울철 저층에서는 양쯔강 유출류가 초안에 비하여 대만해협까지 더 남쪽으로(D9) 이동하도록 표현하였다(Yuan and Su, 1984; Guan and Fang, 2006; Yuan et al., 2008) (Fig. 4(d)).

4.1.3 제 3차 황해 및 동중국해 해류 모식도

4.1.3.1 계절별 표층‧저층 해류 모식도

2015년 8월 15일 제 3차 황해 및 동중국해 해류 모식도 수정을 위한 전문가 토론회를 개최하였다. 제 3차 전문가 회의에서는 기존의 여름철 표층 및 저층, 겨울철 표층 및 저층을 나타낸 4장의 해류도 이외에도 여름과 겨울을 대표하는 해류모식도와, 계절과 상하층의 구분이 없는 대표 해류모식도 한 장을 제작해야 한다는 의견이 지배적이었다. 이에 따라 표층과 저층 구분 없는 여름철과 겨울철 해류도 각 한 장과(Fig. 5(e)-(f)), 계절과 수심 구분이 없는 한 장의 해류도(Fig. 6)를 추가하여 총 7가지의 해류 모식도를 제작하였다. 해류 명칭에 대한 논의에서는 한반도 서해안에 존재하는 해류에 대한 공식적인 명칭이 없어 이를 ‘서한연안류’로 명명하자는 의견이 있었고, 해류 용어에 대한 재정립은 추후 논의하기로 하였다. 다음은 3차 토론회 논의 과정을 정리한 것으로 토론자를 구분하기 위하여 각 토론자에 임의로 ‘E’ 기호를 붙여 나타내었다.

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여름철 표층 해류에서 양쯔강 유출류는 제거해야 한다는 의견(E3, E4)이 제기되었으나, 이 흐름이 여름철 황해와 동중국해 표층에 물리적으로 지대한 영향을 미치는 대표적인 흐름이라 간과할 수 없고 또 겨울철 황해난류의 유속보다 크기 때문에 (Shen et al., 1998) 삭제하지 않고 그대로 유지하는 방향으로 의견(E5)이 수렴되어 Fig. 5(a)에 나타내었다. 또한 중국 연안에서 항상 북쪽으로 올라가는 흐름이 존재한다는 의견에 따라 북쪽으로 올라가는 작은 화살표를 추가하여 표현하였고, 양쯔강 하구 연안에 방조제가 있으므로 화살표를 외해 쪽(E2)으로 약간 이동하였다(Fig. 5(a)). 한반도 서해안에 나타나는 서한연안류의 경우 여름철 표층에서 목포 앞바다에 나타나는 냉수대 주변에 조석전선이 형성되므로(E3), 난류가 시작되는 지점을 전선의 바깥쪽으로 우회하여 나가는 것으로 표현해야 한다는 지적(E4)에 따라 시작 지점을 외해 쪽으로 이동하였다. 중국연안류의 경우 20 m와 50 m의 등수심선 사이에 위치하고 조석 잔차류에 의해 남하한다는 지적(E2)이 있었고 중국 해역에 대해 아직 밝혀지지 않은 부분이 있음(E3)을 고려하여 객관적으로 밝혀진 사실만을 반영하기로 하였다.

동중국해의 해류는 여름과 겨울을 동일하게 하고, 쿠로시오해류의 곡률도 통일해야 한다는 의견(E1) (Sun and Su, 1994; Liu and Gan, 2012)에 따라 쿠로시오해류의 곡률을 모두 동일하게 표현하였다(Fig. 5). Fig. 4(c), (d)에 표시하였던 여름철 표층과 저층 해류도에서 대만 북서쪽 연안 가까이 있던 작은 화살표를 삭제하였고, 여름철 표층의 대만해협에서의 대만난류는 굴곡없이 북서쪽으로 거의 직진하는 것으로 표현하였다(E4). 또한 여름철 저층에서 중국 연안을 따라 내려오는 흐름은 중국연안류가 아니라는 지적에 다수의 토론자들이 동의하여 해류모식도 상에서 해류명을 삭제하기로 하였고(E5), 그 사이 공백에는 화살표를 서로 가깝게 붙여 나타내었다(E4).

황해난류의 경우, 겨울철 표층과 저층 모두에서 주축이 지나치게 동쪽에 위치하여 있다는 의견(E3)에 따라 서쪽으로 이동하되 50 m 등수심선과 만나지 않도록 위치를 조정하였다. 황해난류의 북상한계를 토론한 결과 겨울철 표층에서는 좀 더 높은 위도까지 (35°N) 북상하는 것으로(E4) 표현하기로 하였고, 겨울철 저층에서는 산둥반도 부근까지 북상하는 것(E2)으로 나타내기로 하였다(Asaoka and Moriyasu, 1966; Nakao, 1977; Kondo, 1985). 이후 보하이해까지 난류수가 유입된다고 보고되고 있음(Hsueh and Yuan, 1997)을 감안하여 황해난류를 붉은 점선으로 표현하였다. 중국연안류는 겨울철 표층과 저층에서 모두 50m 수심에 근접하여 남하하도록 도시하였다(Zang et al., 2003). 또한 해류모식도의 단순화를 위하여 겨울철 표층에서 중국연안류 왼쪽에 있는 해안 쪽 지엽적인 화살표는 제거하는 것이 바람직하다는 의견에 따라서 이를 삭제하였다.

서한연안류는 좀 더 부드럽게 연결되도록 표현해야 한다는 요청이 있었다(E5). 겨울철 표층과 저층에서 동중국해가 혼합이 많이 일어나는 해역임(E6)을 고려하기 위해 2차 해류모식도에서는 여러 개의 화살표로 표현하였으나, 단순한 형태의 해류 모식도를 위해서는 혼합 과정을 다 고려할 필요는 없다는 의견에 따라 동중국해의 한 가운데 있는 화살표는 제거하였다. 쿠로시오해류의 좌측에 있는 두 개의 화살표는 서로 비슷한 길이로 200 m 수심에 좀 더 근접하도록 수정하였다(E4). 제주난류, 대마난류의 각 화살표를 더 길게 표현하여 해류의 연결성을 강조하였다. 분리된 것으로 표현하였던 겨울철 황해난류와 제주난류를 수정안에서는 표층과 저층 모두에서 연결하였다(Fig. 5(c), (d)) (Lie et al., 2001; 2009). 또한 겨울철 보하이만에 유입하는 난류가 있을 것으로 추정하나 주변과의 수온 차이가 거의 없으므로 황해난류로 연결하여 그리는 것은 부적절하다는 의견(E3)이 있었다. 그러나 토론자들은 중국 해역에 대한 국내학자들의 전문적 식견의 미흡함을 인정하였고 중국 논문들을 참고한다면 약한 난류를 도시하는 것이 바람직하다는 의견(E4)이 제기되어서 이를 Fig. 5d에 반영하였다. 그리고 여름과 겨울을 대표할 수 있는 해류 모식도가 필요하다는 제안에 따라 여름철 표층과 겨울철 저층의 해류 모식도와 흡사한 해류모식도를 만들었다(Fig. 5(e), (f)).

4.1.3.2 대표 해류 모식도

계절과 상‧하층의 구분이 없는 한 장의 해류도가 필요할 것으로 예상하여 황해 및 동중국해의 겨울철 표층 해류를 기반으로 Fig. 6을 완성하였다. 황해난류는 표층에서는 고위도까지 북상하는 양상이 잘 나타나지 않지만 저층에서는 높은 위도까지 북상하는 특징이 있으므로(Shen and Mao, 1964; Guo et al., 2016) 이를 고려하여 한 장의 해류도에서는 보하이해의 39oN까지 점선으로 표시하였다. 한반도 서해안의 서한연안류는 계절에 따라 방향이 정반대로 바뀌므로(Lie, 1986; 1999; Beardsley et al., 1992; Pang et al., 2004) 두 줄의 점선으로 표현하였으며 여름철 북쪽으로 흐르는 해류를 나타내기 위한 빨간색의 점선과 겨울철에 남쪽으로 흐르는 해류를 나타내기 위한 파란색의 점선 두 가지를 평행하게 나타내었다(E1, E6). 겨울철 남하하는 한류는 한국 서해안에 좀 더 근접하고 여름철 북상하는 난류는 상대적으로 외해에 위치하도록 화살표를 표시하였다(Fig. 6). 황해 및 동중국해의 해류 모식도는 북서태평양도 일부 포함하고 있기 때문에 추후 예상되는 태평양의 해류모식도와 연결되도록 하였다.

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4.2 전문가 의견 청취 결과

앞서 Figs. 5와 6에 제시한 바와 같이 제 3차 해류 모식도에 대하여 2015년 10월 27일부터 11월 4일까지 학계 전문가들의 의견을 추가로 청취하였다. 총 16명의 다양한 연구 경력을 가진 분들이 의견을 냈으며, 소속기관이 대학인 경우가 11명(69%)으로 가장 많았다. 연구 분야는 해양물리라고 답한 응답자가 11명(69%, 중복응답 가능)으로 절반 이상을 차지하였다. 10년 이상의 연구경력을 소유한 응답자는 총 9명(56%)이었다. 응답자 순서에 상관없이 ‘F1’에서 ‘F16’까지의 기호를 붙여 아래와 같이 의견을 요약하였다.

학계에서 수집된 의견들을 정리해 본 결과, 황해 및 동중국해 해류모식도에 대한 다양한 의견과 이를 뒷받침하는 근거들이 제시되었다. 먼저 쿠로시오해류에 대하여 대만 동쪽에서의 분기가 어떻게 나왔는지 명확히 기재되지 않았다는 의견과(F1), 큐슈 남서부에서의 분기뿐만 아니라 대마난류가 대마도를 기점으로 대한해협의 동수도와 서수도로 서로 구분되도록 표현하면 좋겠다는 의견(F3)이 있었다. 한편 쿠로시오해류는 지속적인 해류이므로 계절에 따른 변화를 도시할 필요가 없다고 제안한 의견도 있었다(F2). 대만난류는 겨울철에도 약하게 존재하므로 (Fang et al., 1991) 이름 명시가 필요하고, 여름과 겨울의 구분이 명확해야 한다고 제시한 의견도 있었다(F2, F3). 또한 대만난류의 북상 위도와 범위에 대하여 대만난류의 정의와 같이 중국 동남해안을 따라 북동진하는 해류로 국한할 것인지, 아니면 대만해협을 통과하는 해류와 대만북동쪽 대륙붕단에 이르는 쿠로시오해류의 분지류로 간주할 것인지 난해하기 때문에 현재 관측자료와 발표 논문만으로는 판단하기 어려울 것임을 지적하였다(F3). 제주난류와 대마난류와의 연결 문제에 대하여는 두 해류가 서로 연결되어 있지 않다는 의견(F1)도 제시되었다. 이에 대해 대마난류수, 양쯔강 유출류, 그리고 쿠로시오해류 기원의 혼합수로 보이는 제주난류수(Lie and Cho, 2016)의 제주난류수의 기원에 관한 문제를 해류도에서 표시하기는 쉽지 않을 것이라는 의견이 있었다(F12). 또한 계절과 수심의 구분없이 표현한 해류도(Fig. 6)에서 북상하는 쿠로시오해류의 동쪽 지류를 ‘TWC’로 표현한 것은 재고할 필요가 있으며, 대한해협에서 강한 해류를 ‘TWC’로 하고, 쿠로시오해류의 지류는 별도로 나타내야 할 것이라는 의견(F12)이 있었다.

양쯔강 유출류에 대해 여름철, 장마기간에 주로 방출되는 것이고 해류가 아니기 때문에 표시하지 않는 것이 옳다고 언급이 있었다(F14). 그러나 대부분의 전문가들은 양쯔강 유출류가 여름철 표층 순환에 매우 중요한 역할을 하므로 계절에 따른 해류 모식도에 포함하는 것이 타당하다고 밝혔다. 양쯔강 유출류의 확장 범위에 대해서는 강한 경년 변동성이 있지만 매년 여름 유출되므로 연안역은 실선, 외해와 제주 해역 근처는 점선으로 표시하는 것이 바람직하다는 응답이 있었다(F2). 제 2차 해류모식도(Fig. 5)에는 양쯔강 유출류가 여러 개의 화살표로 표시되어 있는데 해당 해역은 해류의 변동성이 크므로 방향을 자세하게 넣는 것은 좋은 방법이 아님을 지적하며, 양쯔강 입구에 여름에는 동쪽으로 굵은 화살표를, 겨울에는 북서풍에 의해 남하하는 얇은 화살표만 간단하게 삽입하는 것을 권하는 전문가(F13)도 있었다. 계절에 따른 변화에 대하여 양쯔강 유출류는 계절 변동이 크지 않다고 언급한 전문가(F3)가 있는 반면 계절적인 유출량이 크게 변하므로 여름과 겨울의 차이를 확실하게 보여주면 좋겠다는 의견을 제시한 전문가(F6)도 있어 다른 분석 항목과 비교했을 때 특히 양쯔강 유출류에 대해서는 전문가들 사이에도 다소 상충된 모습이 재현되었다.

황해난류에 대하여는 제주난류와 연결하는 위치는 겨울철 제주도 서부역에 형성되는 설형 난수(tongue-shaped warm water)의 북서단이 적절하다는 (Lie et al., 2000; 2001; 2009; Yu et al., 2010) 의견을 낸 전문가(F12)와 너무 서쪽에 치우쳐 그려져 있다는 인상을 받았다는 전문가(F2)가 있었다. 황해난류의 계절적 변화를 뚜렷하게 보여주면 좋겠다는 의견(F6)도 있었다. 발해만에 표시한 해류는 충분한 근거가 있는지 의심스럽다다는 의견이 있었다(F4). 중국연안류는 주축의 수심과 계절에 따른 변화에 대한 의견도 다수 제시되었다. 제 2차 해류 모식도(Fig. 5)에서 저층 흐름이 표층에 비해 모두 외해 쪽으로 이동하여 도시되어 있어서 수정이 필요하며, 어떠한 수심 또는 등밀도면을 따라 표층, 저층을 나누었는지 구분이 필요하다는 의견(F2)이 있었고, 중국 쪽으로 좀 이동하여 표현해야 할 것이라는 의견(F13)도 있었다. 또한, 겨울철에는 표층과 저층 모두 남동쪽으로 이동해야 하며, 여름철 저층에서도 남동쪽으로 더 내려오게 해야 한다는 의견(F4)도 개진되었다.

서한연안류는 중국연안류에 비해 세기가 많이 약한 흐름이므로 화살표 굵기를 좀 더 가늘게 표현해야 한다는 의견이 있었다(F13). 발해만 해역에서의 해류 표현 여부에 대해서는, 아직 관측에 의한 해류 정보가 많지 않으므로 현재로서는 표현할 수 없다고 사료된다는 의견(F4)과, 해류가 뚜렷하지 않다면 표현하지 않는 것이 좋을 것 같다는 의견(F13)이 있는 반면, 여름철 반시계 방향의 잔차류 순환(Chen et al., 1994)의 도시가 필요하다는 의견(F2)도 제시되었다. 서한연안류의 남쪽에서 동쪽과 서쪽으로 나누어지는 모습은 표현하는 것이 타당하다는 의견이 주를 이루었으나, 겨울철 한반도 남서 해역에서는 남동진하는 해류가 관측되긴 하지만 제주해협으로 유입하는지는 명확하지 않은 것 같다며, 입증할 수 있는 해류 관측 자료가 없다면 삭제해도 될 것이라는 의견을 밝힌 전문가(F12)도 있었다.

해류의 표현에 대하여 추가로 제시된 의견으로는 해류(유출수 포함)의 세기를 정량적으로 반영해서 폭의 차이를 두었는지 확인이 필요하다는 점(F2)과, 선 색, 굵기, 모양의 특성을 함께 제시해야 한다는 점(F7) 등이 있었다. 또한 바람의 영향을 설명할 표식이 들어가면 좋겠다는 의견도 있었고(F3), Teague et al. (2003) 논문을 참고하여 해류 모식도를 제작하면 좋을 것이라는 제안을 해준 전문가(F11)도 있었다. F14는 류큐해류는 상층에는 나타나지 않는 해류이고, 중층에서 나타나는 것이므로 상층 해류 표현에서는 점선으로 나타내고, 저층에서의 표현은 그대로 두는 것이 좋겠다는 의견도 개진하였다.

몇몇 전문가들은 해류도 제작과 관련된 기타 의견을 제시해 주었다. 예를 들면, 중고등학교 교과서에는 향후 출제 오류에 대비하여 대표적이고 정설인 내용의 해류만 기재하는 것이 필요하다는 의견과, 기존 자료의 경우와 같이 인공위성 해수면온도 영상에 같이 표시하는 것이 이해를 도와줄 것으로 기대된다는 제안(F9) 등이 있었다. 또한, 관측된 해류자료가 대단히 부족하므로 수치모델 결과와 관측 자료가 상이할 때 무엇을 기준으로 선택할 것인지를 잘 판단해야 하며, 명확하지 않다면 표시하지 않는 것도 차선책이 아닐까 한다는 의견(F12)도 있었고, 시·공간적으로 항상 변하는 해류도를 대상으로 통일된 해류도를 제시한다는 것은 정말 힘든 작업이지만, 기존의 오류가 있는 내용들이 꼼꼼히 보완하여 해류도가 제작된다면 교육용으로 매우 활용도가 클 것이라는 고무적인 의견을 제시한 전문가(F2)도 있었다. 그 밖에도 많은 내용들이 제시되었으나 기존의 연구결과들을 바탕으로 선별하여 해류모식도 제작에 반영하였다.

해류모식도 제작에 대한 학계 전문가들의 다양한 의견을 추가로 수렴하고자, 2015년 한국해양학회 추계학술발표대회(2015년 11월 4-5일)에서 북서태평양·동해·황해 순환과 해류 모식도에 대한 특별 세션을 개최하였다. 이 세션에서 학회 회원들에게 그 동안 한반도 주변 해류모식도 제작 활동에 대한 소개를 하였고, 중등학교 교과서에 실린 황해와 동중국해의 해류모식도의 문제점을 제기하였다. 시기별 연구결과를 정리하여 분석한 결과도 제시하여 황해와 동중국해에 존재하는 해류들의 형성기작, 주요 해류 유발인자들에 대한 폭 넓은 논의가 진행되었다. 이러한 과정을 통하여 해류 모식도 제작의 필요성을 재차 확인할 수 있었다.

4.3 전문가 서면자문 결과

황해 및 동중국해 해류모식도 제작의 마지막 단계로 3명의 해류 전문가(G1, G2, G3)에게 서면으로 의견을 청취하였다. 쿠로시오해류에 대하여 현재 해류의 선 굵기가 전 영역에서 일정하나, 동중국해에서는 상대적으로 얇게 하고 일본 남부부터는 굵게 해서 해류수송량의 변화가 반영되게 하는 것이 좋겠다는 의견이 있었다(G1). 그 근거로는 쿠로시오해류의 수송량이 평균 20 Sv 정도로 비슷하지만 일부 남부해역에서는 류큐해류가 쿠로시오해류에 더해져서 40 Sv 이상으로 증가하여 큰 차이가 있음을 언급한 Andres et al. (2008)의 결과를 들었다. 또한 류큐해류가 오키나와 남쪽에서 큐슈 남부까지 상시 존재하는 해류로 관측되었으므로(Zhu et al., 2003; Ichikawa et al., 2004) 회색이 아닌 붉은색으로 표기하여야 하며, 해류의 시작점은 오키나와 근처가 적절하다고 언급하였다(G1). 또한 최근 오키나와 남서부 Kerma Gap 해역에서 관측한 자료에 따르면(Na et al., 2014) 필리핀해에서 동중국해로 평균 2 Sv의 해류가 존재함이 밝혀졌으므로 이를 모식도에 표시하면 좋을 것 같다는 의견이 개진되였다(G3). 이외에 표층 뜰개 자료에서 볼 수 있는 큐슈 서쪽의 시계방향 순환을 넣을 것과 류큐 북쪽연안을 따라 반류가 존재함을 (Chuang et al., 1993) 나타내는 것도 제안되었다.

대만난류에 대하여 해류가 계절에 따라 변동하는 것으로 알려져 있으므로 (Chen and Sheu, 2006; Jan et al., 2006) 해류 모식도에 계절성이 반영되어야 한다는 것과 여름철에는 대만난류의 주축이 더 남동쪽으로 이동해야 한다(Beardsley et al., 1985; Chen et al., 1994; Zhu et al., 2004)는 의견이 제시되었다(G1). 대한해협에서 대마난류의 분기가 대마도에 근접하여 이루어지도록 수정이 필요하다는 의견과 현재 쿠로시오해류의 동쪽 분지류를 나타내고 있는 것 같은 ‘TWC’ 표기를 더 북쪽으로 이동하여 나타낼 것도 제안되었다(G3). 반면 대마난류의 북상 위치를 약간 남쪽으로 수정해야 한다는 의견도 있었다(G2).

여름철 상층에서는 양쯔강 유출류 또는 혼합수의 흐름이 지배적이므로 (Lie et al., 2003; Guo et al., 2006; Moon et al., 2009) 제주난류수의 정의가 애매하기 때문에 굵기와 길이를 조정하여 이를 기술적으로 표현할 수 있어야 한다는 의견이 제기되었다(G1). 또한 현재의 해류모식도 상에서는 양쯔강 유출류 전체가 제주해협을 통과하는 것으로 잘못 인식될 수 있다는 지적이 있었다(G2). 제주해협의 ‘JWC’ 글자 동쪽에 동향류를 나타내는 화살표를 넣어 대한해협 내에 위치한 대마도 서수도로 통과하는 해류와의 연결성을 추가하는 것이 바람직하다는 의견(G3)도 있었다. 표층과 저층 구분 없이 한 장으로 나타낸 겨울철 해류 모식도(Fig. 5(f))에서는 제주난류의 주축 위치와 강도가 적절하게 도시되었는지 고려해야한다는 의견과 함께 겨울철에는 제주난류의 주축이 서쪽으로 더 확장되므로 (Lie et al., 2000) 주축의 위치를 옮겨야 황해난류와 연결될 수 있다는 견해가 제시되었다(G1). 반면에 제주난류와 황해난류의 연결 문제에 대하여 황해난류가 겨울철에 제주난류로부터 지속적으로 분지되는 것이라기보다는 열·염 전선역에서 간헐적으로 형성되는 (Lie, 1986; Park, 1986; Lie et al., 2001) 것으로 보는 것이 타당하다는 의견도 나왔다(G2). 따라서 두 해류를 연결하는 것보다 ‘JWC’ 글자의 위치를 이용하여 분리하여 표현하는 것이 제안되었다. 계절·수심 구분 없이 한 장으로 표현한 해류 모식도(Fig. 6)에서는 제주난류가 대만동쪽 쿠로시오해류에서 분기된 것으로 근원을 잘못 해석할 소지가 있음이 지적되었으며(G1), 제주난류가 시작되는 부분은 조금 북쪽으로 수정해야한다는 의견이 제기되었다(G2).

겨울철 저층에서는 황해난류의 북상 범위를 상층보다 너무 고위도로 표시한 것 같다는 지적이 있었고(G2), 황해난류의 북상한계를 산둥반도 아래까지로 축소할 것도 제안되었다(G3). 또한 황해 북부와 발해만은 천해 해역이고 해류의 유속이 크지 않음에도 불구하고 해류가 상대적으로 상세하게 표현되어 있음을 지적하면서 확실한 참고문헌이 없는 경우에는 해류를 표시하지 않는 것이 바람직하다는 의견이 있었다(G3). 서한연안류의 경우 해류 남단에서 동쪽과 서쪽으로 서로 나누어지는 양상을 Lie et al. (2013)의 논문과 표층 뜰개의 이동 궤적 자료에 근거하여 상층 해류도에 표시하는 것이 타당하다는 의견이 제시되었다(G3). 계절과 수심에 상관없이 한 장으로 나타내는 해류모식도(Fig. 6)에서는 황해 내부를 겨울철 순환만 고려하여 단순히 표현하는 것이 바람직하다는 의견이 있었다(G3). 이와 같이 전문가들의 다양한 의견들을 청취하였고 각 의견들이 서로 상충되지 않는 범위 내에서 최종 해류모식도 제작에 최대한 반영하였다.

4.4 최종 황해 및 동중국해 해류 모식도

황해 및 동중국해의 제 3차 해류모식도(Figs. 5, 6)에 대하여 학계 전문가들의 다양한 의견을 수렴하였으며, 그 결과를 반영하여 최종 해류모식도를 제작하였다(Figs. 7, 8). 이 과정에서 지엽적인 해류는 제외하였다.

계절에 따라 쿠로시오해류의 큐슈 서쪽분지(Kuroshio Branch Current west of Kyushu)의 주축이 변화한다는 (Sun and Su, 1994; Liu and Gan, 2012) 의견을 반영하여 겨울철에는 여름철(Fig. 7(a))에 비하여 북서쪽으로 경미하게 북상하는 것으로 표현하였다(Fig. 7(c)). 대마난류의 시작점에 위치했던 ‘TWC’ 표기는 쿠로시오해류의 큐슈 서쪽분지와 혼동될 수 있으므로 Fig. 5에 있는 위치에 비하여 대마도 부근인 북서쪽으로 이동시켰다(Fig. 7). 제주난류의 이동경로가 겨울철에 좀 더 서쪽으로 확장되고 여름철에는 세기가 겨울에 비해 상대적으로 약해진다는 관측결과를 반영하여 (Kondo, 1985; Park, 1986; Tang et al., 2001; Huang et al., 2005) 겨울철에 서쪽으로 편향되도록 하였다(Fig. 7(c)). 황해난류는 제주난류와 바로 연결되지 않도록 하였으며 상층에서 북상 범위를 산둥반도 바로 아래 해역까지로 조정하였으나 저층에서는 더 북상하도록 하였다. 류큐해류는 표층 아래에 그 중심이 있지만 표층에서도 나타난다는 의견을 반영하여 심층을 의미하는 회색에서 표층 난류를 의미하는 빨간색으로 수정하였다(Fig. 7).

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계절과 수심 상관없이 한 장으로 표현한 해류도에서는 기존에 제작된 동해와 북서태평양의 해류모식도와 통일성을 유지하면서 자연스럽게 연결되도록 하였다(Fig. 8). 동해와의 연결 부분에서는 대만난류가 대마도에 도달하기 전에 분기하도록 수정하였다. 류큐해류로 인해 쿠로시오해류의 수송량이 일본 남부에서 증가한다는 점(Zhu et al., 2006)을 고려하여 류큐해류와 합류하는 지점 이후부터는 쿠로시오해류의 굵기를 오키나와 해곡을 지날 때보다 약간 더 굵게 표현하였다. 이외에도 화살표의 모양과 방향을 통일하여 해류 모식도의 미관도 세밀히 수정하였다.

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5. 결  론

2017년 현재 중등학교 지구과학 및 과학교과서를 비롯하여 고등교육 서적에 사용되고 있는 대부분의 해류모식도는 1930년대 일본 과학자에 의해 제작된 해류도에 기초하고 있다. 이러한 교과서 해류도는 해양 전문가의 참여 결여로 인한 과학적 지식의 부족과 비전문가의 해류 경로의 중요성에 대한 무지로 해류 표현에 상당한 오류를 범하였던 것이 사실이다. 이러한 오류와 문제점들은 차세대 해양 인재 양성에 바람직하지 않은 영향을 줄 수 있다. 해양학계에서는 이러한 문제점들을 주지하고 교육적 오개념 형성을 우려하여 초·중·고 학생들과 교사들을 비롯한 모든 국민이 널리 사용할 수 있는 대표적인 해류 모식도를 조속한 시일 내에 제작하여야 한다는 인식이 확대되었다. 그러나 황해와 동중국해는 상대적으로 얕은 수심, 강한 조류, 강한 바람장으로 인하여 다른 해역에 비하여 해류의 계절변동 및 경년변동이 탁월하기 때문에 하나의 통일된 해류도를 제작하는 것은 상당히 복잡하고도 어려운 문제이다. 앞서 언급하였듯이 전문가들이 모인 학계에서도 관측 부족과 견해의 차이로 토론 과정에서 서로 상충되는 의견들이 많이 제시되었으며, 특히 중국 연안 해역과 동중국해 대부분에 대해서는 취득할 수 있는 해류 정보의 한계로 해류 도시화 작업에 상당한 애로점이 있었다. 해류 모식도가 완성된 시점에서도 각 해류에 대한 명칭, 해류의 표기 방식 등에 대한 추가 논의가 필요한 사항들이 여전히 산재해 있는 실정이다.

이 연구에서는 황해 및 동중국해에서 현재까지 관측된 해류 정보와 관련 연구결과들을 가능한 총망라하여 다루었고, 이견에 대해서는 국내 해류전문가들의 심도있는 집중 토론의 과정을 거쳤으며, 수차례의 논의과정을 통하여 황해 및 동중국해의 해류모식도를 최종 제작하여 제시하였다. 이 해류도는 해양학계의 여러 분야 연구자들의 다양한 의견을 총체적으로 수렴한 결과물이자, 하나의 통일된 해류 모식도 제작을 위한 다양한 논의 과정의 집약체라고 볼 수 있다. 제작된 해류 모식도는 논의 과정의 끝이 아니라 북서태평양을 포함하는 한반도 주변해의 더 발전된 미래 해류도 제작을 위한 밑거름이 될 것으로 기대한다.

이 연구는 과학교육 측면에서도 매우 유용한 하나의 예시를 제공하고 있다. 통일된 해류모식도를 제작하기 위해 장기간에 걸쳐 해양학자들이 획득한 해류에 대한 과학적 지식과 각기 다른 견해와 다양한 해석을 수렴하였다. 이는 해류 관측에 필요한 공학적 기술, 해류 분석에 활용되는 수학적 사고 및 지식, 해수 유동과 관련한 해양-대기 상호작용 이해와 폭 넓은 과학적 사고, 그리고 최종 해류 모식도 제작에 필수적인 미적, 예술적 감각을 광범위하게 아우르는 과정으로 창의적인 융합과학교육(STEAM:Science, Technology, Engineering, Arts, and Mathematics)에서 추구하는 바와 일맥상통한다. 이러한 해류모식도 제작 과정은 향후 중등학교의 교수-학습 활동에 응용하여 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

Acknowledgements

이 연구는 해양 자료의 교육적 활용을 위하여 국립해양조사원의 ‘대한민국 주변 해류 모식도 제작 사업’에 의해 지원되었습니다. 황해 및 동중국해 해류 모식도 제작을 위한 토론회와 설문에 적극적으로 응해 주신 분들과 자문을 해주신 모든 분들께 깊은 감사의 말씀을 올립니다.

References

1
이석우, 1992. 한국근해해상지. 집문당, 334 p.
2
Andres, M., J.H. Park, M., Wimbush, X.H. Zhu, K.I. Chang and H. Ichikawa, 2008. Study of the Kuroshio/Ryukyu Current system based on satellite-altimeter and in situ measurements. J. Oceanogr., 64(6): 937-950.
3
Asaoka, O. and S. Moriyasu, 1966. On the circulation in the East China Sea and the Yellow Sea in winter (Preliminary Rep.). Oceanogr. Mag., 8: 73-81.
4
Barkley, R.A., 1970. The Kuroshio Current. Sci. J., 6: 54-60.
5
Beardsley, R.C., R. Limeburner, H. Yu and G.A. Cannon, 1985. Discharge of the Changjiang (Yangtze River) into the East China Sea. Cont. Shelf Res., 4: 57-76.
6
Beardsley, R.C., R. Limeburner, K. Kim and J. Candela, 1992. Lagrangian flow observations in the East China, Yellow and Japan Seas. La Mer, 30: 297-314.
7
Chen, C., J. Zhu, R.C. Beardsley and P.J. Franks, 2003. Physical‐biological sources for dense algal blooms near the Changjiang River. Geophys. Res. Lett., 30(10): doi: 10.1029/2002GL016391.
8
Chen, C., R.C. Beardsley, R. Limeburner and K. Kim, 1994. Comparison of winter and summer hydrographic observations in the Yellow and East China Seas and adjacent Kuroshio during 1986. Cont. Shelf Res., 14(7): 909-929.
9
Chen, C.T.A. and D.D. Sheu, 2006. Does the Taiwan Warm Current originate in the Taiwan Strait in wintertime? J. Geophys. Rese.. 111: C04005. http://dx.doi.org/10.1029/2005JC003281.
10
Chen, C.T.A., 2008. Distributions of nutrients in the East China Sea and the South China Sea connection. J. Oceanogr., 64: 737-751.
11
Chuang, W.S., H.W. Li, T.Y. Tang and C.K. Wu, 1993. Observations of the countercurrent on the inshore side of the Kuroshio northeast of Taiwan. J. Oceanogr., 49(5): 581-592.
12
Fang, G., B. Zhao and Y. Zhu, 1991. Water volume transport through the Taiwan Strait and the continental shelf of the East China Sea measured with current meters. In: Oceanography of Asian Marginal Seas, ed. by Takano, K., Elsevier, Amsterdam, 345-358 pp.
13
Ganachaud, A. and C. Wunsch, 2000. Improved estimates of global ocean circulation, heat transport and mixing from hydrographic data. Nature, 408: 453-457.
14
Guan, B. and G. Fang, 2006. Winter counter-wind currents off the southeastern China coast: A review. J. Oceanogr., 62: 1-24.
15
Guan, B., 1994. Patterns and structures of the currents in Bohai, Huanghai and East China Seas, Vol. 1, In: Oceanology of China Seas, ed. by Zhou, D., Y.B. Liang and C.K. Zeng, Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, Netherlands, 17-26 pp.
16
Guan, B.X. and S.J. Chen, 1964. The current systems in the near-sea area of China Seas. Report of comprehensive oceanographic survey in Chinese Oceans in 1958, 85 pp (in Chinese).
17
Guo, J., H. Zhang, T. Cui, Y. He, J. Zhang, K. Guo, C. Hou and R. Liu, 2016. Remote Sensing Observations of the Winter Yellow Sea Warm Current Invasion into the Bohai Sea, China. Adv. Meteorol., 2016: 1-10. doi:10.1155/2016/8170296.
18
Guo, X. and T. Yanagi, 1998. Three-dimensional structure of tidal current in the East China Sea and the Yellow Sea. J. Oceanogr., 54: 651-668.
19
Guo, X., Y. Miyazawa and T. Yamagata, 2006. The Kuroshio onshore intrusion along the shelf break of the East China Sea: the origin of the Tsushima Warm Current. J. Phys. Oceanogr., 36: 2205-2231.
20
Hsueh, Y. and D. Yuan, 1997. A numerical study of the currents, heat advection and sea level fluctuations in the Yellow Sea in winter 1986. J. Phys. Oceanogr., 27: 2313-2326. doi:10.1175/1520-0485(1 997)027<2313:ANSOCH>2.0.CO;2.
21
Hu, A., N. Jiao, R. Zhang and Z. Yang, 2011. Niche partitioning of marine group I Crenarchaeota in the euphotic and upper mesopelagic zones of the East China Sea. Appl. Environ. Microbiol., 77(21): 7469-7478.
22
Huang, D., X. Fan, D. Xu, Y. Tong and J. Su, 2005. Westward shift of the Yellow Sea warm salty tongue. Geophys. Res. Lett., 32(24): L24613. doi:10.1029/2005GL024749.
23
Huh, O.K., 1982. Satellite observations and the annual cycle of surface circulation in the Yellow Sea, East China Sea and Korea Strait. La Mer, 20: 210-222.
24
Ichikawa, H. and R.C. Beardsley, 2002. The current system in the Yellow and East China Seas. J. Oceanogr., 58(1): 77-92.
25
Ichikawa, H., H. Nakamura, A. Nishina and M. Higashi, 2004. Variability of northeastward current southeast of northern Ryukyu Islands. J. Oceanogr., 60(2): 351-363.
26
Inoue, N., 1974. Oceanographic characteristics in the Western Sea of Japan. In: Tsushima Warm Current, ed. by Japan Fishery Society, Fishery Science Series 5, 27-41 pp.
27
Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC), 1996. Climate change 1995: the science of climate change. IPCC, 573 pp.
28
Isobe, A. and S. Imawaki, 2002. Annual variation of the Kuroshio transport in a two-layer numerical model with a ridge. J. Phys. Oceanogr., 32: 994-1009.
29
Isobe, A., 2008. Recent advances in ocean-circulation research on the Yellow Sea and East China Sea shelves. J. Oceanogr., 64: 569-584.
30
Jan, S., D.D. Sheu and H.-M. Kuo, 2006. Water mass and throughflow transport variability in the Taiwan Strait. J. Geophys. Res., 111: C12012. http://dx.doi.org/10.1029/2006JC003656.
31
Kang, S.K., S.-R. Lee and H.-J. Lie, 1998. Fine grid tidal modeling of the Yellow and East China Seas. Cont. Shelf Res., 18: 739-772.
32
Kondo, M., 1985. Oceanographic investigations of fishing grounds in the East China Sea and the Yellow Sea, I, Characteristics of the mean temperature and salinity distributions measured at 50 m and near the bottom. Bull. Seikai Reg. Fish. Res. Lab., 62: 19-66.
33
Kwon, K.M., B.J. Choi, S.H. Lee, Y.K. Cho and C.J. Jang, 2011. Coastal Current Along the Eastern Boundary of the Yellow Sea in Summer: Numerical Simulations. J. Korean Soc. Oceanogr. (The Sea), 16(4): 155-168 (In Korean).
34
Lavaniegos, B.E. and M.D. Ohman, 2003. Long-term changes in pelagic tunicates of the California Current. Deep Sea Res. Part II: Top. Stud. Oceanogr., 50: 2473-2498.
35
Lavaniegos, B.E. and M.D. Ohman, 2007. Coherence of long-term variations of zooplankton in two sectors of the California Current System. Prog. Oceanogr., 75(1): 42-69.
36
Lee, S.H. and R.C. Beardsley, 1999. Influence of stratification on residual tidal currents in the Yellow Sea. J. Geophys. Res., 104: 15679-15701.
37
Lie, H.J. and C.H. Cho, 2002. Recent advances in understanding the circulation and hydrography of the East China Sea. Fish. Oceanogr., 11: 318-328. doi:10.1046/j.1365-2419.2002.00215.x.
38
Lie, H.J. and C.H. Cho, 2016. Seasonal circulation patterns of the Yellow and East China Seas derived from satellite-tracked drifter trajectories and hydrographic observations. Prog. Oceanogr., 146: 121-141.
39
Lie, H.J., 1984. A note on water masses and general circulation in the Yellow Sea(Hwanghae). J. Oceanol. Soc. Korea, 19: 187-194.
40
Lie, H.J., 1985. Wintertime temperature-salinity characteristics in the southeastern Hwanghae(Yellow Sea). J. Oceanogr. Soc. Jpn., 41(5): 291-298.
41
Lie, H.J., 1986. Summertime hydrographic features in the southeastern Hwanghae. Prog. Oceanogr., 17: 229-242.
42
Lie, H.J., 1999. On the Huanghai (Yellow) Sea circulation: a review by current measurements. Acta Oceanologica Sinica, 18(3): 355-373.
43
Lie, H.J., C.H. Cho and S. Lee, 2009. Tongue-shaped frontal structure and warm water intrusion in the southern Yellow Sea in winter. J. Geophys. Res., 114: C01003. doi:.org/10.1029/2007JC004683.
44
Lie, H.J., C.H. Cho and S. Lee, 2013. Frontal circulation and westward transversal current at the Yellow Sea entrance in winter. J. Geophys. Res. Oceans, 118(8): 3851-3870, doi:10.1002/jgrc.20280.
45
Lie, H.J., C.H. Cho, J.H. Lee and S. Lee, 2003. Structure and eastward extension of the Changjiang River plume in the East China Sea. J. Geophys. Res., 108: 3077. doi:org/10.1029/2001JC001194.
46
Lie, H.J., C.H. Cho, J.H. Lee, P. Niiler and J.H. Hu, 1998. Separation of the Kuroshio water and its penetration onto the continental shelf west of Kyushu. J. Geophys. Res., 103: 2963-2976.
47
Lie, H.J., C.H. Cho, J.H. Lee, P. Niiler and J.H. Hu, 1998. Separation of the Kuroshio water and its penetration onto the continental shelf west of Kyushu. J. Geophys. Res., 103: 2963-2976.
48
Lie, H.J., C.H. Cho, J.H. Lee, S. Lee and Y. Tang, 2000. Seasonal variation of the Cheju Warm Current in the northern East China Sea. J. Oceanogr., 56(2): 197-211.
49
Lie, H.J., C.H. Cho, J.H. Lee, S. Lee, Y. Tang and E. Zou, 2001. Does the Yellow Sea Warm Current really exist as a persistent mean flow? J. Geophys. Res., 106(C10): 22199-22210.
50
Lin, X., J. Yang, J. Guo, Z. Zhang, Y. Yin, X. Song and X. Zhang, 2011. An asymmetric upwind flow, Yellow Sea Warm Current: 1. New observations in the western Yellow Sea. J. Geophys. Res., 116: C04026, doi:10.1029/2010JC006513.
51
Liu, Z., and J. Gan, 2012. Variability of the Kuroshio in the East China Sea derived from satellite altimetry data. Deep-Sea Res. I, 59: 25-36.
52
Lynn, R.J., T. Baumgartner, J. Garcia, C.A. Collins, T.L. Hayward, K.D. Hyrenbach, A.W. Mantyla, T. Murphree, A. Shankle, F.B. Schwing, K.M. Sakuma and M.J. Tegner, 1998. The state of the California Current, 1997-1998: transition to El Niño condition. California Cooperative Oceanic Fisheries Investigations Reports, 39: 25-49.
53
Macdonald, A.M. and C. Wunsch, 1996. An estimate of global ocean circulation and heat fluxes. Nature, 382: 436-439.
54
Mask, A.C., J.J. O’brien and R. Preller, 1998. Wind driven effects on the Yellow Sea Warm Current. J. Geophys. Res., 103: 30713-30730.
55
McGowan, J.A., D.R. Cayan and L.M. Dorman, 1998. Climate-Ocean variability and ecosystem response in the Northeast Pacific. Science, 281: 210-217.
56
Moon, J.H., I.C. Pang and J.H. Yoon, 2009. Response of the Changjiang diluted water around Jeju Island to external forcings: a modeling study of 2002 and 2006. Cont. Shelf Res., 29(13): 1549-1564.
57
Na, H., M. Wimbush, J.H. Park, H. Nakamura and A. Nishina, 2014. Observations of flow variability through the Kerama Gap between the East China Sea and the Northwestern Pacific. J. Geophys. Res., 119(2): 689-703.
58
Naimie, C.E., C.A. Blain and D.R. Lynch, 2001. Seasonal mean circulation in the Yellow Sea: a model-generated climatology. Cont. Shelf Res., 21: 667-695.
59
Nakao, T., 1977. Oceanic variability in relations to fisheries in the East China Sea and the Yellow Sea. J. Facu. Mar. Sci. Technol. Tokai Univ., November, pp. 199-367.
60
Nitani, H., 1972. Beginning of the Kuroshio. In: Kuroshio: Physical aspects of the Japan current, ed. by Stommel, H. and K. Yoshida, University of Washington Press, Seattle, USA, 129-163 pp.
61
Pang, C., J. Liang, D. Hu, F. Wang, Y. Chen, H. Bai and X. Bai, 2004. Surface circulation patterns observed by drifters in the Yellow Sea in summer of 2001, 2002 and 2003. Chin. J. Oceanol. Limnol., 22(3): 209-216.
62
Pang, I.C. and K.H. Hyun, 1998. Seasonal variation of water mass distributions in the easterm Yellow Sea and the Yellow Sea Warm Current. J. Korean Sci. Oceanogr., 33(3): 41-52.
63
Park, K.A., J.E. Park, B.J. Choi, D.S. Byun and E.I. Lee, 2013. An oceanic current map of the East Sea for science textbooks based on scientific knowledge acquired from oceanic measurements. J. Korean Sci. Oceanogr., 18(4): 234-265.
64
Park, K.A., J.E. Park, B.J. Choi, S.H. Lee, E.I. Lee, D.S. Byun and Y.T. Kim, 2014. An analysis of oceanic current maps of the Yellow Sea and the East China Sea in secondary school science textbooks. J. Korean Earth Sci. Soc., 35(6): 439-466.
65
Park, K.A., J.E. Park, K.S. Seo, B.J. Choi and D.S. Byun, 2011. Analysis of oceanic current maps of the Yellow Sea and the East China Sea in the secondary school science textbooks. J. Korean Earth Sci. Soc., 32(7): 832-859.
66
Park, K.A., K. Kim, P.C. Cornillon and J.Y. Chung, 2006. Relationship between satellite-observed cold water along the Primorye coast and sea ice in the East (Japan) Sea. Geophys. Res. Lett., 33: L10602. doi:10.1029/2005GL025611.
67
Park, Y.H., 1986. Water characteristics and movements of the Yellow Sea Warm Current in summer. Prog. Oceanogr., 17: 243-254.
68
Qiu, B. and N. Imasato, 1990. A numerical study on the formation of the Kuroshio countercurrent and the Kuroshio branch current in the East China Sea. Cont. Shelf Res., 10: 165-184.
69
Riser, S.C., M.J. Warner and G.L. Yurasov, 1999. Circulation and mixing of water masses of Tatar Strait and the northwestern boundary region of the Japan Sea. J. Oceanogr., 55: 133-156.
70
Seung, Y.H., 1987. A summer circulation inferred from the density (temperature) distribution in the eastern Yellow Sea. J. Ocean. Soc. of Korea, 22: 63-70.
71
Shen, H. and H. Mao, 1964. Basic hydrogeological characteristics of the Bohai Sea and the Yellow Sea of the western north. Bull. Mar. Sci., 1(1): 1-22.
72
Shen, H., C. Zhang, C. Xiao and J. Zhu, 1998. Change of the discharge and sediment flux to estuary in Changjiang River. In: health of the Yellow Sea, ed. by Hong, G.H., J. Zhang, and B.K. Park, Earth Love, Seoul, Korea, 129-148 pp.
73
Shrenk, L.I., 1874. On the currents of the Okhotsk, Japan and adjacent seas. Mem. Emperor Acad. Sci., 23(2): 1-112.
74
Sun, X.-P. and Y.-F. Su, 1994. On the variation of Kuroshio in East China Sea. In: oceanology of China Seas, ed. by Zhou, D., Y.B. Liang, and C.K. Zeng, vol. 1. Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, 49-58 pp.
75
Tang, Y., E. Zou and H.J. Lie, 2001. On the origin and path of the Huanghai Warm Current during winter and early spring. Acta Oceanol. Sin., 23: 1-12 (in Chinese).
76
Teague, W.J., D.S. Ko, G.A. Jacobs, H.T. Perkins, J.W. Book, S.R. Smith, K.I. Chang, M.S. Suk, K. Kim, S.J. Lyu and T.Y. Tang, 2006. Currents through the Korea/Tsushima Strait: Review of LINKS observations. Oceanogr., 19: 53-65.
77
Teague, W.J., G.A. Jacobs, D.S. Ko, T.Y. Tang, K.I. Chang and M.S. Suk, 2003. Connectivity of the Taiwan, Cheju, and Korea Straits. Cont. Shelf Res., 23: 63-77.
78
Tomczak, M. and J.S. Godfrey, 2003. Regional Oceanography: An introduction 2nd edn., Daya Publishing House, Delhi, 390 pp.
79
Uda, M., 1934. Climatological monthly mean oceanic conditions in the Japan, Yellow, and Okhotsk Seas. Cited by Kondo (1985): Fisheries Experimental Station Report, 5: 191-236 (in Japanese).
80
Xu, L.L., D.X. Wu, X.P. Lin and C. Ma, 2009. The study of the Yellow Sea Warm Current and its seasonal variability. J. Hydrodynam., 21(2): 159-165.
81
Yu, F., Z. Zhang, X. Diao and J. Guo, 2010. Observational evidence of the Yellow Sea Warm Current. Chin. J. Oceanol. Limnol., 27(2): 677-683.
82
Yuan, D., J. Zhu, C. Li and D. Hu, 2008. Cross-shelf circulation in the Yellow and East China Seas indicated by MODIS satellite observations. J. Mar. Syst., 70: 134-149.
83
Yuan, Y. and J. Su, 1984. Numerical modelling of the circulation in the East China Sea. In: Ocean Hydrodynamics of the Japan and East China Seas, ed. by T. Ichiye, Elsevier Oceanogr. Ser. 39, Elsevier, New York, 167-1863 pp.
84
Zang, J., Y. Tang, E. Zou and H.-J. Lie, 2003. Analysis of Yellow Sea circulation. Chin. Sci. Bull., 48: 12-20.
85
Zhu, J., C. Chen, P. Ding, C. Li and H. Lin, 2004. Does the Taiwan warm current exist in winter? Geophys. Res. Lett., 31(12): L12302. doi:org/10.1029/2004GL019997.
86
Zhu, X.H., I.S. Han, J.H. Park, H. Ichikawa, K. Murakami, A. Kaneko and A. Ostrovskii, 2003. The northeastward current southeast of Okinawa Island observed during November 2000 to August 2001. Geophys. Res. Lett., 30(2): 1071. doi:10.1029/2002GL015867.
87
Zhu, X.H., J.H. Park and I. Kaneko, 2006. Velocity structure and transports of the Kuroshio and the Ryukyu Current during fall of 2000 estimated by an inverse technique. J. Oceanogr., 62(4): 587-596.
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