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SUMMARY

최종 과제 수행 요약

Contents

목차

제1장 연구개발과제의 개요 35

1. 연구개발 목적 35

2. 연구개발의 필요성 35

가. 빙권변화 관측 35

나. 극지관측 기술 및 대용량 자료처리기술 개발 39

다. 빙권변화 원인규명 41

라. 빙권변화 재현 및 예측 시스템 구축 47

마. 장보고 학술 프로그램 48

3. 연구개발 범위 50

가. 연구개발 추진체계 50

나. 연구개발 핵심기술 조직도 50

다. 국가과학기술 표준분류 체계에 따른 연구개발 핵심기술 및 수행 연구인력 51

라. 핵심 연구주제 및 해당 기술분야 52

마. 연차별 연구개발 진행현황 로드맵 및 연구주제별 상호 유기적 관계도 53

바. 모델링 연구 추진 체계 다이어그램 53

제2장 국내외 기술 개발 현황 54

1. 국외 기술 개발 현황 54

가. 국외 동향 54

나. 빙권변화 관측 및 원인 규명 기술개발 현황 57

다. 빙권 변화 재현 및 예측 시스템 개발 현황 74

라. 극지 관측기술 개발 현황 80

2. 국내 연구 기술 개발 현황 88

가. 국내 동향 88

나. 극지관측, 모델 기술 현황 90

다. 본 과제 기반 주요 연구개발 현황 95

제3장 연구 수행 내용 및 성과 100

1. 서문 100

2. 빙권 변화 다학제 관측 100

가. 육상 다학제 관측망 운영 및 탐사 100

나. 해양 환경변화 관측을 위한 탐사 204

다. 관측자료 Quality Control 362

라. 신규 탐사 기술 개발과 활용 401

3. 장보고기지 주변 빙권 시스템 거동 파악 및 상호관계 규명 422

가. 빙저호 거동 규명 422

나. 남극 빙하 거동 규명 466

다. 드라이갈스키 빙설 및 난센 빙붕 거동 규명 480

라. 빙하 용융수의 기원 추정 504

마. 테라노바 만 빙붕수의 성질 변화와 생성 기작 연구 533

4. 극지역 환경변화에 따른 장보고기지 주변 빙권 시스템 거동 예측 547

가. 빅토리아랜드 지역대표 후빙기 조륙운동 보정(GIA) 모델 향상 547

나. 수치모델링을 통한 빙하-빙붕 거동 예측 583

5. 기술적/경제적 성과 622

가. 기술적성과 622

나. 경제적성과 623

제4장 목표 달성도 및 관련 분야 기여도 625

1. 목표 달성도 625

가. 정량적 목표 달성도 625

나. 정성적 목표 달성도 653

2. 관련 분야 기여도 654

가. 극지 관측기술 654

나. 극지자료 분석기술 656

다. 극지 빙상 미래변화 예측 기술 659

제5장 연구개발성과의 활용계획 660

1. 관측자료 활용계획 660

2. 극지 관측망 운영/관측/연구수행 역량을 미래 빙하 연구에 활용 664

3. 빙권 수치예측 모델 국내 활용 방안 669

4. 연구 성과 확산 및 홍보 전략 669

제6장 연구 과정에서 수집한 해외 과학기술 정보 670

제7장 연구개발성과의 보안등급 673

제8장 국가과학기술종합정보시스템에 등록한 연구시설·장비 현황 674

제9장 연구개발과제 수행에 따른 연구실 등의 안전 조치 이행 실적 675

제10장 연구개발과제의 대표적 연구 실적 676

제11장 기타 사항[내용없음] 678

제12장 참고 문헌 679

표목차

표 1. 각 국 남극연구의 주요 내용 55

표 2. 얼음 하부 탐사에 필요한 기능(좌)과 해당 기능을 갖춘 개발된 AUV 종류... 87

표 3. 탐사기술 현황 93

표 4. 데이비드 빙하 지진 관측망 127

표 5. 2015년 GPS 관측 결과 130

표 6. 자기지전류 탐사 측점 137

표 7. 장보고 기지 주변 지진 관측망 현황 175

표 8. GPS 자료 회수 및 유지 보수 현황 185

표 9. GPS 관측 결과 188

표 10. 멜번화산 지역의 자기지전류 측점(2017/2018) 190

표 11. 하이드로폰 설치 위치도 211

표 12. 16/17 남극 하계탐사에서 수행한 CTD 일자와 시간, 위치 정보 235

표 13. VMP 관측점 정보 243

표 14. DITN 투입 장비 정보 247

표 15. DITN에서 회수한 계류장비의 위치 시간 정보 248

표 16. DITN에서 회수한 계류장비와 설치한 계류장비의 메타데이타 248

표 17. DITD 계류 장비에 부착된 장비 구성 252

표 18. DITD 메타데이터 252

표 19. DITS 1702 부착 장비 정보 255

표 20. DITS 1702 위치 및 시간 정보 256

표 21. DITS 1702 메타데이터 256

표 22. 신규로 설치된 테라노바만 북부 수중음향 관측망 정보 257

표 23. 2015/2016 시즌에 설치한 남쪽 수중음향 관측망 위치 정보 260

표 24. 2016/2017 시즌에 설치한 남쪽 수중음향 관측망 위치 정보 261

표 25. LOBSTER 해저면 지진계 주요 구성장비 정보 262

표 26. LDEO 무어링 트라이앵귤레이션 결과 266

표 27. 자석 나침반 값과 보정전의 글라이더 나침반의 방향값(좌)와 보정후... 269

표 28. 난센 빙붕 인근 Gavia 투입시 아라온의 위치 276

표 29. OBS 정점좌표 및 정보 285

표 30. 탐사장비 및 자료획득 개요 289

표 31. 장보고 주변 해수면 마이크로층에서 분리한 신종 미생물(Pseudoalteromonas... 295

표 32. 정점 1번부터 27번까지 사용한 CTD 센서 정보 297

표 33. 정점 28번부터 44번까지 사용한 CTD 센서 정보 297

표 34. 17/18 남극 하계 탐사에서 수행한 CTD, LADCP 관측 일자와 시간, 위치 정보 298

표 35. 수중음향 관측망 회수 정보 304

표 36. 수중음향 관측망 설치 정보 304

표 37. DITN에 부착된 센서 정보 309

표 38. DITN 메타데이터 정보 310

표 39. DITN에 부착된 센서 정보 310

표 40. DITN에 부착된 센서 정보 311

표 41. TNBD에 부착된 센서 세팅 정보 318

표 42. OBS 주요 구성장비 정보(Lobster Model) 319

표 43. 관측 정점 정보 332

표 44. 수중음향 관측기 회수 시간 340

표 45. 수중음향 관측기 위치 삼각측량 결과 341

표 46. 획득 수중음향 자료 정보 341

표 47. DITD 계류장비 정보 342

표 48. DITN 계류장비 정보 345

표 49. TNBD 계류장비 정보 348

표 50. 글라이더 나침반 보정 작업 결과 352

표 51. 남극 탐사 획득 해양 자료 및 품질 관리(Quality Control) 현황 362

표 52. 해양 계류 자료 기간 및 관측 변수 정보 386

표 53. Aquadopp current meter 자료 read MATLAB 코드 예시 387

표 54. MT 장치 시제품 성능 401

표 55. 데이비드 빙하 빙저호의 위치와 크기 429

표 56. 주요 빙저수문망 모델 440

표 57. 부정류 모델 수문특성 및 빙저용융량 입력인자 459

표 58. 난센빙붕 조석분석을 위한 GPS 및 틸트미터 측점 480

표 59. 관측된 하부용융량과 질량 보존 기법으로 산출한 하부용융량의 비교 497

표 60. 산출된 OLS and TLS 비교값 523

표 61. 선행연구에서 mixing ratio 계산을 위해 사용한 해수의 염소 농도 531

표 62. ISSM 빙상동역학 모델 실험에 사용된 초기조건 및 보조자료 605

표 63. 사용된 IPCC CMIP5 전지구 모델 자료 618

표 64. 경제성 추정치와 세부 내용 624

그림목차

그림 1. 빙권변화 원인규명을 통한 미래 빙하거동 및 해수면 상승을 예측... 36

그림 2. 인공위성 원격탐사를 통해 밝혀진 그린랜드와 남극대륙의 질량 변화(NASA:... 36

그림 3. 인공위성 원격탐사를 통해 규명된 남극대륙에서의 빙하 이동속도 37

그림 4. 인공위성 고도계 자료에 의한 남극 고도 변화 37

그림 5. 남극대륙 하부 깊이에 따른 S파 지진파 속도 구조. 상부맨틀(100-200km)의 경우 동남극에서 PREM보... 38

그림 6. (a) 따뜻한 심층수가 빙붕 하부로 침투하여 지반선(grounding line) 후퇴를 유발, (b) 빙붕... 39

그림 7. 무인항공기를 활용한 방송촬영 및 화물 배송 40

그림 8. 사물인터넷이란 모든 것들(사람, 사물, 공간 등)이 인터넷으로... 40

그림 9. 빅데이터(Big data). 자료간의 연관성 분석을 통한 새로운 가치 창출 수... 41

그림 10. 남극대륙의 기반암 지형도 42

그림 11. (좌) 영국 국립해양센터(National Oceanography Centre)에서 개발한 AutoSub AUV,... 43

그림 12. 지진파 해석을 통해 결정된 남극종단산맥(TAMs; TransAntarctic... 44

그림 13. POLENET 국제 공동연구를 통해 TAMs 주변에 광대역 지진관측망을 설치/운영하... 45

그림 14. 남극 빙하 하부의 하천망 구조(US National Science Foundation) 46

그림 15. 빙하 하부 물의 흐름을 나타내는 모식도 46

그림 16. 서남극 Marie Byrd Land에 위치한 Mount Sidley에서 탄성파 탐사를 통해 위치가 결정... 47

그림 17. PISM을 통해 예측된 동남극 빙상의 변화. Wilkes 분지의 얼음이 모두 녹게... 48

그림 18. 해수면이 1m만 상승하게 되더라도 전 세계 인구 중 적어도 1... 49

그림 19. 네이처誌에 소개된 6대 남극 연구 우선순위 54

그림 20. 연구 지역 현황: 기후변화에 따른 남극의 변화가 현재 빠르게 이동하는 곳으로 연구 중심이 이동 56

그림 21. ITGC 프로젝트 빙권변화 진단 예측 통합 모니터링 및 모델 예측 계획 56

그림 22. 국내 인프라 및 연구 기술의 성장으로 미,영 연구진과 공동연구를 수행하는 빠른 발전을 이룩 57

그림 23. GRACE 인공위성 중력값을 이용하여 계산한 2003-2006년 남극 빙하량 변화 57

그림 24. 인공위성 고도계(Cryosat-2)를 통해 산출된 최근(2011-2015) 남극 지역 빙상 고도 변화 58

그림 25. 남극 빙하별 빙하 손실량 및 시간에 따른 변화(2008-2015) 59

그림 26. 극지방 변화 감지를 위한 인공위성 59

그림 27. 남극 장보고 기지 주변 빙하 이동 속도 분포. 60

그림 28. 고도계 자료를 이용한 총 해수면 상승(파란색), GRACE 위... 61

그림 29. IceBridge 프로그램 일환으로 수행되는 빙붕의 두께 측정 항공탐사 62

그림 30. CReSIS 운영 개념도 63

그림 31. Cryosat-2에 의해 확인된 Cook E2 빙저호 지역의 최근 표면 고도 63

그림 32. ICEsat을 이용하여 서남극 빙하의 고도변화를 보여주고 있는 연구결과 65

그림 33. 맥머도 드라이밸리 근처에서 누출수를 채취한 연구 65

그림 34. 그린랜드에서 추적자를 이용한 연구결과 66

그림 35. 해수와 빙하와의 동위원소 변동에 대한 모식도 66

그림 36. 남극 보스톡 러시아 기지에서 수행 중인 빙저호의 단면모습 67

그림 37. 빙저수문망 개념모식도 67

그림 38. 레이다 에너지 반사 강도 및 반사 형태에 따른 흐름 빙저수문 흐름 형태의 규명 68

그림 39. (좌) POLENET(IPY) 이전 남극에 설치된 지구물리 관측망, (우) 이후 확장된 관측망 현황 69

그림 40. TAMSEIS 관측망 위치 70

그림 41. 남극에 위치한 일본 쇼와기지 주변의 지진(주황색 사각형)... 71

그림 42. 데이비드 빙하 움직임과 연관된 빙하지진의 위치(적색 별). 주... 71

그림 43. AMIGOS 구성 및 설치 예 72

그림 44. ADIOS 항공 낙하 장면 및 개요도. Twin Otter 등을 이용하여 접근이 용이하지 않은 지역에... 72

그림 45. 로스 빙붕에서의 자기지전류 탐사 사례(University of Utah) 73

그림 46. PISM을 이용한 논문 75

그림 47. 8개 서로 다른 미래기후 시나리오로 강제된 6개 빙상동역... 76

그림 48. CMIP6 구성요소 및 일정 77

그림 49. 해양 빙상의 주요 물리과정 77

그림 50. 해양빙상 및 해양빙벽 불안정 붕괴 모식도 78

그림 51. 빙상동역학 모델 시스템 모식도 및 활용되는 관측 요소들 78

그림 52. IPCC 보고서별 채택된 기후변화 시나리오에 따른 해수면 상승 폭 (좌) 및... 79

그림 53. 다양한 외부강제력에 대한 그린랜드 및 남극 용융에 따른 해수면 상승치 모델 ... 79

그림 54. 난센 빙붕에 설치된 AMIGOS-II 시스템의 개요 82

그림 55. 영국 BAS와 NOC에서 개발한 빙붕 하부 탐사용 무인 잠... 83

그림 56. 호주 쇄빙선 Aurora의 2012년 SIPEX-II 연구항차에서... 84

그림 57. 2012년 Jaguar 무임잠수정 해빙하부 탐사를 통해 획득한 남극 해빙 두... 85

그림 58. (좌) 빙붕을 직접 뚫어 투입되는 Icefin(노란색) 운영 방법과 일반적인... 86

그림 59. Icefin 탐사를 통해 획득한 남극 McMurdo 빙붕 하부 해수의 염도와 온도... 86

그림 60. 남극 연구 수립 체계 88

그림 61. 우리나라 남극연구 추진 로드맵 89

그림 62. 얼음하부에 투입하여 해양물리 특성을 관측하고 있는 무... 91

그림 63. 국내 개발 무인 잠수정 91

그림 64. (좌) 글라이더 테스트 지점과 항적도 (우) 글라이더로 측정한 온도 프로파일 92

그림 65. 16/17 하계 탐사에서의 해수면 상태와 해저에서의 촬영한 AUV와 해빙 조각 92

그림 66. AUV탐사를 통해 획득한 난센 빙붕 하부의 SSS 이미지 92

그림 67. 남극 장보고기지 기반 다학제 입체적 빙권 감시망 구축 사례 96

그림 68. 해수면 상승을 막는 캠 빙하의 비밀 규명 96

그림 69. 장기 해양 계류 자료 분석을 통한 연안류 특성 규명 97

그림 70. 난센 빙붕 관측 자료 해석을 통한 빙붕 안정도... 98

그림 71. 관측 요소별 국제 공동 자료 획득을 위한 LIONESS 협력 체계 구축 99

그림 72. 남극 빅토리아랜드에 시범 설치 운영 중인 극지 종합관측시스템(EGGNet). 100

그림 73. 극지역에서 안정적으로 운용되고 있는 Nanometrics 사의 T240... 103

그림 74. T240 지진계 센서 주파수 응답 스펙트럼 104

그림 75. 휴대성이 뛰어나고 고주파 빙진 및 120초 주기의 신호까지... 105

그림 76. 120초까지의 신호를 안정적으로 모니터링할 수 있는 성능을 가진... 106

그림 77. Quantera Q330 24 bit Digitizer 107

그림 78. Nanometrics Taurus 24 bit Digitizer 107

그림 79. Nanometrics Centaur 24 bit Digitizer 108

그림 80. 데이비드 빙하 지진관측망과 멜번 화산 지진관측망 위치도 109

그림 81. 데이비드 빙하 관측망 KDG01 관측소 전경 110

그림 82. 데이비드 빙하 관측망 KDG02 관측소 전경 111

그림 83. 데이비드 빙하 관측망 KDG03 관측소 전경 112

그림 84. 데이비드 빙하 관측망 KDG04 관측소 전경 113

그림 85. 데이비드 빙하 관측망 KDG05 관측소 전경 114

그림 86. 데이비드 빙하 관측망 KDG06 관측소 전경 115

그림 87. 데이비드 빙하 관측망 KDG07 관측소 전경 116

그림 88. 멜번 화산 관측망 KP01 관측소 전경 117

그림 89. 멜번 화산 관측망 KP02 관측소 전경 118

그림 90. 멜번 화산 관측망 KP03 관측소 전경 119

그림 91. 멜번 화산 관측망 KP04 관측소 전경 120

그림 92. 멜번 화산 관측망 KP05 관측소 전경 121

그림 93. 신규 설치된 멜번 화산 관측망 KP07 관측소 전경 122

그림 94. AMIGOS 시스템의 구성 및 설치 모습 123

그림 95. 이동형 GPS 시스템의 구조와 설치 모습 124

그림 96. 데이비드 빙하 관측망, 테라노바 만 관측망과 신규 설치한 난... 127

그림 97. KDG01 관측소 지진자료의 주파수밀도값의 확률분포(PSD)... 129

그림 98. KP03 관측소 지진자료의 주파수밀도값의 확률분포(PSD)(좌)... 129

그림 99. KGPS05 측점의 GPS 자료 처리 결과 131

그림 100. 빙저호 지역 주변 ICESat 고도 변화 관측 결과(2003... 131

그림 101. 2015/2016년 하계기간 중 데이비드 빙하 상류 빙저호 지역에 설치... 132

그림 102. D1 빙저호 지역의 (좌) 고도 모델(DEM)과 (우) 광역 추세 제거 후... 132

그림 103. D2 빙저호 지역의 (좌) 고도 모델(DEM)과 (우) 광역 추세 제거 후... 133

그림 104. 난센 빙붕 관측망: AMIGOS 및 GPS 측점(적색원),... 134

그림 105. ICESat 및 Cryosat-2에 의해 관측된 난센 빙붕의 표면 고도 134

그림 106. 난센 빙붕에 설치된 KA6 134

그림 107. KA6에서 관측하는 카메라 영상. 표면 용융에 의해 생기는 표면 연못을... 135

그림 108. 캠벨 빙하 지역의 GPS 측점 135

그림 109. 멜버른 화산 지역 자기지전류 탐사 측점 136

그림 110. 멜버른화산 자기지전류 탐사 137

그림 111. 지하에 매설된 중력계실 전경 138

그림 112. 펌프를 이용하여 액체 헬류 용기 외벽을 진공으로 만드는 작업 및... 139

그림 113. 냉각기-압축기 간 헬륨 호스 및 각종 케이블용 관로 매설 139

그림 114. 중력 센서부 및 냉각기 설치 140

그림 115. 지구물리 관측동 내 압축기 및 전원공급장치 설치 140

그림 116. 2015년 12월 25일 이후 초기 냉각에 따른 액체 헬륨 용기... 141

그림 117. 2016년 1월 6일 이후 중력 측정 결과 및 지진파에 의한... 141

그림 118. 지진파 잡음을 보여주는 중력 관측 자료의 파워 스펙트럼 142

그림 119. 초전도 중력계의 네트워크 개략도 143

그림 120. teamviewer를 이용한 초전도 중력계의 원격 제어 화면 143

그림 121. 데이비드빙하 관측망(KPSN@DG) 145

그림 122. KDG02 관측소의 연중 온도 및 전압 변화 146

그림 123. 기록계 오작동으로 2016년 106일 이후로 기록이 중단된... 147

그림 124. 겨울철 강풍으로 인해 파손되어 기록이... 147

그림 125. 강풍으로 케이블 및 단열박스가 파손된 KDG07 관측소 148

그림 126. 멜번 화산 관측망 KP02 관측소 전경 148

그림 127. 테라노바만 관측망 유지/보수 작업 149

그림 128. 난센빙붕 지진 관측망(KPSN@N) 149

그림 129. 2015-16 시즌 신규 설치한 직후의 KN01 관측소의 모습(좌)과 겨울철 강풍으로... 151

그림 130. 강풍에 파손된 KN02 관측소 전경(좌), 솔라패널 Tower를 반으로 줄여 복구한... 151

그림 131. 동계시즌 강풍에 파손된 난센빙붕 지진 관측소들의 모습 152

그림 132. Vegetation Island 에 신규 설치한 관측소 전경(KT) 153

그림 133. 난센빙붕 임시 지진관측망(TRL) 153

그림 134. 난센빙붕 위 얼음 지형에 설치한 임시 지진관측소 설치 과정 155

그림 135. 암반지대에 설치한 임시 지진관측소 설치 과정 155

그림 136. 대륙 빙하 위의 눈이 많은 지형에 설치한 임시 지진관측소 설치 과정 155

그림 137. 캠벨 빙하 GPS 관측망 위치도 156

그림 138. KGPS21측점의 GPS 관측 결과 157

그림 139. KGPS20측점의 GPS 관측 결과 157

그림 140. KGPS22측점의 GPS 관측 결과 158

그림 141. (좌) 장보고기지 중장비동 절대 중력 측정과 (우) 초전도 중... 159

그림 142. (좌) 중장비도의 절대 중력 관측 결과 및 (우) 초전도 중력계실의... 160

그림 143. 2016년도 초전도 중력계 관측 결과 161

그림 144. 난센 빙붕의 Landsat 8 영상 및 Cryosat-2로부터의... 162

그림 145. (좌) 시추 위치, (우) 시추 위치의 확대 영상 162

그림 146. 난센 빙붕에 설치된 AMIGOS-II 시스템의 개요 163

그림 147. 열수 시추 현장 164

그림 148. 열수 시추 과정 164

그림 149. AMIGOS-II 조립 과정 164

그림 150. 접지 와이어 및 무게추 설치 165

그림 151. AMIGOS-II 설치 모습 165

그림 152. CTD와 Aquadopp에 관측된 온도 자료 166

그림 153. DTS 광케이블에 의해 관측된 온도 구배 167

그림 154. 8개의 표층 온도 센서에서 측정된 온도 변화 167

그림 155. ApRES 탐사 위치 168

그림 156. ApRES 탐사 현장(ApDRY3) 169

그림 157. ApDRY1 측점에서의 레이더 반사파: 빙붕 두께 1240m 169

그림 158. ApDRY2 측점에서의 레이더 반사파: 빙붕두께 127m 170

그림 159. ApDRY3 측점에서의 레이더 반사파: 빙붕두께 148m 170

그림 160. ApHWD1, ApHWD2, ApHWD3 측점의 레이더 반사파: 빙붕두께 각각 382m... 171

그림 161. 헬리콥터 탑재 빙하투과레이더 시스템 171

그림 162. 항공 빙하투과레이더 측선도(흑색실선) 172

그림 163. 항공 중력 탐사 측선도(흑색실선) 173

그림 164. 난센 빙붕 육상 레이더 탐사 173

그림 165. 난센 빙붕의 육상 GPR 탐사 측선(적색 실선). 보라색 선은 기존 항... 174

그림 166. 육상 GPR 탐사 결과의 예 174

그림 167. 데이비드 빙하 지진 관측망 지도(KPSN@DG) 177

그림 168. KDG02 관측소의 연간 전압, 온도 변화 178

그림 169. 기록계 오류로 인해 기록이 중단된 KDG04 관측소 178

그림 170. 강풍으로 인해 솔라패널이 파손된 KDG05 관측소 179

그림 171. 동계 기간 동안 강한 바람으로 인해 기록계 단열박스가 유실되고 케이블이 파손된 KDG06... 179

그림 172. 테라노바만 지진관측망 지도(KPSN@TNB) 180

그림 173. 동계 기간 전력 공급 부족으로 기록이 중단된 KP01 관측소 181

그림 174. 난센빙붕 지진 관측망(KPSN@N) 182

그림 175. 솔라패널 파손으로 인해 불안정한 전력공급을 나타내는 KN03... 183

그림 176. 알루미늄타워의 바닥이 휘어질 정도의 강풍으로 인해 파손된 KN03 관측소 184

그림 177. 데이비드 빙하 상부의 빙저호 GPS 관측망 지도 186

그림 178. 매 12시간 간격으로 기록된 KGPS13 관측소 정보(신형 GPS... 187

그림 179. 매 6시간 간격으로 기록된 KGPS11 관측소 정보(신형 GP... 188

그림 180. 빙저호 D1에 설치된 KGPS13 관측소의 위치 변화 189

그림 181. 빙저호 D2에 설치된 KGPS18 관측소의 위치변화 190

그림 182. 멜번 화산에 설치된 MT 관측 장비 191

그림 183. 장보고기지에 설치된 초전도 중력계 191

그림 184. 장보고기지에 설치된 초전도 중력계 cold head 교체 192

그림 185. iGrav 초전도 중력계를 통해 획득한 2년간의 중력 데이터 192

그림 186. Amplitude of tidal constituents reduced by various tide models. 193

그림 187. 2016/17 시즌에 설치된 ApRES 관측 사이트 위치 193

그림 188. 조사 항목 및 세부 지역 194

그림 189. 캠벨 빙하 KGPS21측점에서 관측된 빙하 속도 및 고도의 주기적 변화 200

그림 190. 데이비드 빙하 D2 빙저호(KGPS18)에서 관측된 고도 변화 200

그림 191. 자기지전류 모니터링 장비 회수 201

그림 192. 초전도 중력계 cold head 교체 201

그림 193. 드라이갈스키 빙붕 KA2 측점의 수평 거동 양상 202

그림 194. 난센 빙붕 ApRES 탐사 203

그림 195. 프리슬리 빙하 근처 난센 빙붕에서의 하부용융량 변화 203

그림 196. KUM사의 해저면 지진계, LOBSTER의 모습. 티타늄 프레임에... 205

그림 197. 2014/2015 남극하계탐사에서 회수 시도한 해저면 지진계2기... 206

그림 198. KPOBS01 회수 장면 207

그림 199. 해저면 수중음향관측장비(KOBH01). 207

그림 200. KPOBS01 위치에서 획득힌 XCTD 결과 208

그림 201. 드라이갈스키 빙설 남쪽 KPOBS02 위치에서 측정한 XCTD 결과 208

그림 202. KPOBH01 위치에서 측정한 XCTD 결과 209

그림 203. 연구 작업 수행 정점과 항적도 211

그림 204. 하이드로폰 설치 위치도 212

그림 205. 계류장비 모식도 213

그림 206. 하이드로폰 설치 과정 214

그림 207. KPDR01 해저면 지진계 회수 215

그림 208. 계류 위치도 216

그림 209. NIWA 계류장비 구성 모식도 217

그림 210. 상부 해류 측정 218

그림 211. 상부 해류 방향과 속도 218

그림 212. 상부 해류 변화양상 219

그림 213. 상부 압력, 온도 염도 219

그림 214. 중간부 센서에서 측정한 해류, 온도 220

그림 215. 중간부 해류 방향 220

그림 216. 중간부 깊이에서의 해류 방향 변화 양상 221

그림 217. 중간 깊이에서의 압력, 온도, 염도 221

그림 218. 하단부 압력 온도 염도 222

그림 219. 하단부 해류 측정 결과 222

그림 220. 하단부 해류 방향 223

그림 221. 하단부 해류 변화 양상 223

그림 222. 깊이에 따른 압력과 해류 속도 224

그림 223. 해류 속도에따른 계류장비 높이 변화 224

그림 224. 깊이별 시간에 따른 수온 변화 225

그림 225. 깊이별 시간에 따른 수온 변화(그림 221에서 색상표 변환) 225

그림 226. LDEO 계류장비 구조 226

그림 227. 멀티빔 탐사를 통한 LDEO 계류장비 설치 위치 선정 227

그림 228. CTD와 LADCP 관측 위치도 228

그림 229. 드라이갈스키 빙설 주변 CTD 관측을 통해 획득한 온도, 염도 변화 229

그림 230. 아라온에 멀티빔 센서를 부착하여 탐사 수행 230

그림 231. 멀티빔 센서 테스트 결과 231

그림 232. 조디악에 SBP센서를 부착하여 드라이갈스키 빙설... 231

그림 233. SBP를 통해 얻은 빙설 벽면 구조 232

그림 234. CTD와 LADCP 관측 위치도 234

그림 235. 난센빙붕 주변 CTD 관측을 통해 획득한 수온 자료 238

그림 236. 2016/17년 남극 하계탐사에서 수행한 모든... 238

그림 237. 왼쪽은 2016/17년 남극 하계탐사에서 수행한 모든 CTD의 염도-온도 그래프... 239

그림 238. 난센빙붕에서 CTD yo-yo 관측을 통해 획득한 수온 자료 240

그림 239. LADCP 자료 1차 분석으로 얻은 테라노바만의 조류 방향 241

그림 240. 본 탐사에서 쓰인 Rockland VMP250IR 장비 242

그림 241. 난센 빙붕 주변 VMP 측정 정점 242

그림 242. VMP 측정 결과와 초기 분석 값 244

그림 243. 해양 생물과 해양 화학 분석 시료의 채수 정점(좌) 및 CTD로 측정된 표층... 245

그림 244. 해양 계류장비 전체의 위치도, 항적도는 갈색으로 나타나있고 노란색 점... 245

그림 245. 이탈신호를 받고 떠오른 DITN 계류장비의 부이 246

그림 246. DITN 사이트에 회수한 장비(좌)와 새롭게 설치한 계류장비(우)의 모식도와 장비 모델명 247

그림 247. 트라이앵귤레이션 위치결정 작업 결과 249

그림 248. DITN 계류장비에서 측정한 온도, 염도, 해류 속도의 시간 그래프 250

그림 249. 2014년 12월부터 2017년 2월까지의 해류 측정자료 251

그림 250. DITD 계류장비의 구조 모식도 252

그림 251. DITD 트라이앵귤레이션 작업 결과 253

그림 252. 2017년 2월 11일의 해빙상황 254

그림 253. 2017년 2월 12일에 계류된 DITS 1702 모식도 255

그림 254. DITS 1702 트라이앵귤레이션 위치결정 결과 257

그림 255. 수중음향 계류장비 모식도 258

그림 256. 수중음향 관측기 설치 작업 259

그림 257. 트라이앵귤레이션 계산 결과 259

그림 258. 2015/2016 시즌에 설치한 남쪽 수중음향 관측망의 트라이앵귤레이션 계산결과 260

그림 259. 2016/2017 시즌에 설치한 남쪽 수중음향 관측망의 트라이앵귤레이션 계산결과 261

그림 260. KPOBS03 설치 로그시트 263

그림 261. 2015/2016년에 설치한 LDEO 계류장비의 구조도 264

그림 262. 계류장비 수색 포인트 265

그림 263. 2016/2017 테라노바만에 LDEO 계류장비 재설치 모습 265

그림 264. M-Cal 프로그램을 이용한 트라이앵귤레이션 작업 266

그림 265. 트라이앵귤레이션으로 계산한 LDEO 계류 위치 267

그림 266. (a) 발라스트 테스트 장소인 장보고 기지 구부두 (b) Gavia AUV의 발라스트 조정 268

그림 267. 글라이더 나침반의 방향값 보정 작업 269

그림 268. 글라이더 테스트 운항 결과 270

그림 269. 해빙 지역에서의 운항 소프트웨어 로직 271

그림 270. 1월 31일 아라온 후갑판에서 글라이더 투입 작업 272

그림 271. 글라이더 이상 동작(Pitch) 272

그림 272. 글라이더 이상 동작(잠수 깊이) 272

그림 273. 글라이더 회수 당시 통신 모듈에 얼음이 맺힌 모습 273

그림 274. 글라이더의 테스트 지점과 항적도 273

그림 275. 글라이더가 측정한 온도 프로파일 274

그림 276. 글라이더에서 측정한 해수의 온도-염분 다이어그램 274

그림 277. 글라이더의 잠수 프로파일과 가스 측정값 275

그림 278. Gavia 탐사 수행 세팅 276

그림 279. 2/2에 수행한 첫 번째 Gavia test의 잠수 깊이 로그 277

그림 280. 2번째 미션에서의 잠수 깊이 로그 277

그림 281. 3번째 미션 수행에서의 깊이 로그 278

그림 282. 4번째 성공적인 미션 수행에서 잠수 로그 파일 278

그림 283. 4번째 미션 수행에서 멀티빔 자료로부터 획득한 난센빙붕 하부의 구조 279

그림 284. 4번째 미션 수행으로 얻은 난센 빙붕의 하부 구조 단면도 279

그림 285. Side Scan Sonar(SSS) 결과로부터 얻은 깊이 프로파일 단면도 279

그림 286. 난센 빙붕 하부의 SSS 이미지 캡춰 280

그림 287. 2/14 탐사에서의 해수면 상태와 해저에서의 촬영한 AUV와 해빙 파편들 281

그림 288. 2월 14일 탐사에서 획득한 수층의 Sidescan 이미지 281

그림 289. 멀티빔 탐사를 통해 획득한 난센 빙붕이 깨지면서 새롭게 드... 282

그림 290. 탐사지역 및 OBS, MCS 정점정보 282

그림 291. 2016-2017 남극 로스해 OBS & MCS 탐사 모식도 283

그림 292. OBS 탐사 현장기록 284

그림 293. 해저면 지진계 설치 및 회수 285

그림 294. Wide Angle Seismic 자료 획득을 위한 대용량 에어건 조립 및 설치 286

그림 295. 아라온에 탑재된 컴프레셔 용량을 고려한 최적의 발파간격 산정 286

그림 296. 다중채널 탄성파 탐사 모식도 287

그림 297. BB01 다중채널 탄성파 탐사 측선에 대한 현장기록 287

그림 298. BB02 다중채널 탄성파 탐사 측선에 대한 현장기록 288

그림 299. 탄성파 탐사자료 기록과정 288

그림 300. 다중채널 탄성파 탐사자료 획득을 위한 에어건 및 스트리머(Streamer) 설치 및 탐사... 290

그림 301. OBS 기록된 탄성파 신호(자료처리 전, Raw Data) 290

그림 302. 탄성파 탐사단면(Brute Stack images) 291

그림 303. 다중채널 탄성파 탐사 측선변경 및 해빙상황 292

그림 304. 다중채널 탄성파 탐사 측선변경 및 해빙상황 293

그림 305. 장보고 주변 해수면 마이크로층에서 분리한 신종 미생물... 296

그림 306. 14/15~16/17 남극 하계 관측 정점과 17/18 남극 하계 관측 정점도 298

그림 307. 17/18 남극 하계 탐사에서 관측한 모든 CTD 자료의 온위-염분 다이아그램 300

그림 308. 17/18 남극 하계 탐사 secondary 센서에서 얻어진 온위-염분 그리고 용존산소 다이아그램 301

그림 309. 정점별 -1.95℃ 이하 수온이 나타나는 수심의 두께 302

그림 310. LADCP로 관측된 17/18 테라노바만 해류 분포(전 수심 평균) 302

그림 311. LADCP로 관측된 17/18 테라노바만 해류 분포(수심별 평균) 303

그림 312. 16/17 시즌에 설치한 수중음향관측망(검은색 원)과 17/18 시즌에 설치한... 305

그림 313. 회수가 불가능했을 당시 설치 지점의 해빙 상황 306

그림 314. 회수 시 조류에 의해 밀려든 해빙에 플로트가 끼인 상황 307

그림 315. 3월에는 해빙이 테라노바만에서 활발하게 생성되어 회수시 해빙에 의한 라인... 307

그림 316. 2018년 3월 6일에 수행된 DITN 회수작업 308

그림 317. DITN 계류장비 모식도 309

그림 318. DITD 장비 모식도 311

그림 319. DITS 무어링 모식도 312

그림 320. 드라이갈스키 남쪽 활강풍이 불기 전(전)과 활강풍이 불어서 해빙이 밀려난... 312

그림 321. 도착 당시의 평균 45 노트, 최고 50 노트에 달하는 풍속... 313

그림 322. 2018년 3월 8일에 수행된 DITS 회수작업 313

그림 323. DITS 투입당시 연결 부속품 절단 314

그림 324. 재 회수된 계류장비 하부의 플로트 314

그림 325. 부품 교체후 재 연결된 무어링 315

그림 326. 어쿠스틱 릴리저 투입 315

그림 327. 16/17년도에 설치하여 본 항차에서 회수한 계류장비의 위치 316

그림 328. 회수 당시 해빙 상황 316

그림 329. TNBD 계류장비 설치 위치 317

그림 330. TNBD 계류장비 모식도 318

그림 331. 해양 생물과 화학 분석 시료 확보 정점 329

그림 332. 난센빙붕 주변 빙하 융빙수 및 해수의 영양염 분석 자료 329

그림 333. 장보고 기지 주변 테라노바만과 인근 로스해 관측지점 331

그림 334. 18/19 남극 하계 테라노바 만 CTD/LADCP 관... 332

그림 335. 18/19 남극 하계 CTD 관측 수온 염분 다이아그램 334

그림 336. 과거와의 수온-염분 다이아그램 비교 1 335

그림 337. 과거와의 수온-염분 다이아그램 비교 2 336

그림 338. 과거와의 염분 수직 프로파일 비교 337

그림 339. 과거와의 온위 수직 프로파일 비교 337

그림 340. 18/19 남극 하계 관측에서 관측된 온난층의 공간 및 수직 분포 338

그림 341. 과거와의 온난층 비교 338

그림 342. LADCP 관측 상층 유속 및 심층 유속 평균 339

그림 343. 수중음향 관측기 설치 위치 340

그림 344. 2018년에 설치하여 2019년 1월에 회수한 DITD18장비 모식도(왼쪽)와 본... 343

그림 345. 본 항차에서 회수된 DITD18 자료 1차 분석 결과 344

그림 346. 2018년에 설치하여 2019년 1월에 회수한 DITN18장비 모식도(왼쪽)와 본 항차... 346

그림 347. 본 항차에서 회수된 DITN18 자료 1차 분석 결과 347

그림 348. 2018년 3월에 설치하여 2019년 1월에 회수한 TNBD장비 모식도 349

그림 349. 본 항차에서 회수된 TNBD 자료 1차 분석 결과 350

그림 350. 장보고 기지주변 육상에서 이루어진 글라이더 나침반 보정 작업 351

그림 351. 글라이더 투입을 위해 조디악보트를 내리는 과정(위)과... 353

그림 352. 난센 빙벽을 따라서 수행된 글라이더 첫 번째 미션 루트 354

그림 353. 첫 번째 미션 후에 손상된 글라이더 꼬리 방향타(digifin) 354

그림 354. 첫 번째 미션에서 획득한 온도(상) 염분(하) 관... 355

그림 355. 첫 번째 미션에서 획득한 클로로필(상) 산소포화... 355

그림 356. 첫 번째 미션 중 가장 강한 초저온수가 나온... 356

그림 357. 첫 번째 미션에서 관측한 난류 분산율, 상단은 북... 356

그림 358. 난센 빙붕 하부 탐사를 위한 두 번째 미션 운항 경로 357

그림 359. 두 번째 미션에서 획득한 온도(상) 염분(하) 관측 자료 358

그림 360. 두 번째 미션에서 획득한 클로로필(상) 산소포화도(하) 관측 자료 359

그림 361. 난센 빙붕 하부의 온도 프로파일 359

그림 362. 두 번째 미션 후반부 박스 미션에서 관측한 수온 프로파일 360

그림 363. 온난층 관측을 위한 글라이더 세 번째 미션 탐사 경로 360

그림 364. 세 번째 미션에서 획득한 온도(상) 염분(하) 관측 자료 361

그림 365. 세 번째 미션에서 획득한 클로로필(상) 산소포화... 361

그림 366. 관측 전후 검보정 적용 결과 예시(15/16 탐사) 367

그림 367. SBE data processing 프로그램 처리 순서 367

그림 368. scan number에 따른 압력과 전기전도도 예시 그래프 368

그림 369. 수온과 전기전도도 센서간의 반응 시간 차이로 인해 생기는 염분 스파이크 예시 372

그림 370. CTD 장비를 내릴 때와 올릴 때 염분 값의 차이를 최소로 하는 α, β값... 376

그림 371. 15/16 CTD 원시자료(Before)와 QC 적용 후(After) 온위-염분 다이아그램 비교 380

그림 372. QC 완료 CTD 자료를 이용한 5개년 동안의 온위-염분 다이아그램 380

그림 373. LDEO 소프트웨어를 이용한 18/19 탐사 9번째 cast LADCP 자료... 382

그림 374. LADCP 자료 QC 이전(위 그림)과 이후(아래 그림)... 383

그림 375. Uplooker LADCP 및 bottom tracking을 할 경우의 Ensemble과 Bin 번호에 따른 신호 세기 383

그림 376. Uplooker LADCP 및 SADCP를 자료를 사용하고 bottom tracking을 할 경우의... 384

그림 377. CATS 모델 정보 385

그림 378. QC 완료 LADCP 자료를 이용한 테라노바 만의 유속 분포 386

그림 379. Aquadopp current meter 자료 처리 후 유속 자료... 394

그림 380. Aquadopp current meter 자료 처리 후 유속 자료 통계 395

그림 381. QC 완료된 DITN, DITD 계류선 수심별 월평균 유속 분포 396

그림 382. DITN 3번째 leg(2017.02 ~ 2018.03) 기간 SBE37(#15240) 자료의 QC... 397

그림 383. QC 완료된 DITN 계류선 수심별 염분의 시계열과 검보정에 사용된 CTD자... 397

그림 384. 17/18 관측에서 얻어진 SADCP 자료를 통한 수심별 평균 유속 분포(파랑)와... 398

그림 385. CODAS 프로그램을 이용한 SADCP 자료 처리 화면 399

그림 386. 17/18 관측에서 얻어진 LADCP 자료와 SADCP 자료간의... 399

그림 387. MT 측정 방식 모식도 401

그림 388. 예비 탐사 위치 402

그림 389. 예비 MT탐사 현장 전경 402

그림 390. 예비 MT 탐사 및 개발 장비 세팅 모습 403

그림 391. 예비 MT 탐사 결과 404

그림 392. MT 장치 개발 시제품 및 남극 적용 모습 404

그림 393. 티타늄 메쉬 전극 매설 405

그림 394. 남극 멜버른 화산 부근에서 수행된 MT 탐사 결과 405

그림 395. MT 모니터링 장비 시제품 구성 모식도 406

그림 396. MT 모니터링 장비 시제품 성능 및 현장 설치모습 407

그림 397. MT 모니터링 장비 현장 설치 위치 407

그림 398. MT 관측 결과 408

그림 399. 빙하용 전극시스템 모식도 409

그림 400. 3차원 모식도 409

그림 401. FEM 모델링을 통한 온도 변화 모델링 410

그림 402. 36시간 이후의 온도 변화 410

그림 403. 1시간 이후의 전극 내부 온도 변화 411

그림 404. 6시간 이후의 전극 내부 온도 변화 411

그림 405. 12시간 이후의 전극 내부 온도 변화 412

그림 406. 120시간 이후의 전극 내부 온도 변화 412

그림 407. 180시간 이후의 전극 내부 온도 변화 413

그림 408. 시간 변화에 따른 전극시스템 온도 변화 그래프 413

그림 409. 극지 환경용 전극별 설치 방식 비교 414

그림 410. 오거 방식의 전극장치 모식도 415

그림 411. 오거 방식의 전극장치 현장 적용 시나리오 416

그림 412. 오거 방식의 전극장치 3차원 설계도 417

그림 413. 전극장치 개발 모습 - 세부 418

그림 414. 전극장치 개발 모습 - 전체 418

그림 415. GUI 구성 설계도 419

그림 416. GUI 제작 구성 420

그림 417. MT 모니터링 소프트웨어 화면 420

그림 418. MT 모니터링 소프트웨어 구동 모습 421

그림 419. 데이비드 빙하 상류 빙저호의 분포 422

그림 420. 데이비드 빙하 빙저호의 부피변화 시계열자료 422

그림 421. (상) 빙저호(원) 및 ICESat 트랙(직선)의 위치 423

그림 422. 빙저호 D1과 D2 주변의 ICESat 평균 고도 변화량(2003년-2009년) 424

그림 423. Cryosat-2 Swath 기법을 이용한 데이비드... 425

그림 424. 수치 고도 모델(DEM)과 항공 레이저 고도계 탐사 자료... 425

그림 425. 데이비드 빙하 빙저호 지역 표면 고도 변화 426

그림 426. 헬리콥터 항공 지구물리 탐사 시스템(미국 UTIG와 공동 탐사 수행); 빙하투과... 427

그림 427. 데이비드 빙하 지역 헬리콥터 레이더 탐사 측선(흑색선) 427

그림 428. 헬리콥터 레이더 탐사를 통해 규명된 데이비드 빙하... 428

그림 429. D1 및 D2 지역 (좌) 수리포텐셜 분포 및 (우) 수리포텐셜 경사 428

그림 430. 인공위성 고도계와 수리포텐셜로부터 추정되는 데이비드 빙하 빙저호... 429

그림 431. ICESat 고도계로 관측된 D1 빙저호들의 평균 고도 변화 430

그림 432. Cryosat-2 고도계로 관측된 D2 및 D7 빙저호의 최대 고... 431

그림 433. ICESat 고도계 자료와 헬리콥터 고도계 자료... 432

그림 434. ICESat 고도계 자료와 헬리콥터 고도계 자료... 432

그림 435. 데이비드 빙저호 지역에 설치된 GPS 측점 433

그림 436. D2 빙저호에 위치한 KGPS18 측점의 고도 변화 434

그림 437. GPS로 관측된 빙저호 지역 고도 변화율 434

그림 438. 남극 빙저 수문망 435

그림 439. GPS 고도변화 및 인공위성 고도계 자료를 활용한 남... 436

그림 440. 항공레이더 탐사 자료 기반 빙저 수문망 형태 및 빙저수 부존 예측지역... 436

그림 441. 빙저수문망 흐름의 동적 변동성 437

그림 442. 빙권-암권 경계에서 생성되는 다양한 수문흐름 구조 438

그림 443. SHMIP 프로젝트에서 활용된 빙저수문망 모델들의 출력... 439

그림 444. GlaDS 모델의 격자망 441

그림 445. 빙저 수문망 흐름에서 두가지 흐름요소의 상호작용을 보여주는 모식도 442

그림 446. 남극 Recovery Ice stream 을 개념화한 수치모델 도메인에서 빙저수문망 모델을 수행하... 443

그림 447. Recovery Ice stream에서 빙저수문 변동성 연구 444

그림 448. 데이비드 빙하지역에 구축된 빙저수문 모델 격자망 445

그림 449. 데이비드 빙하 유역의 주요 빙저호 위치 446

그림 450. 빙저수문모델에 활용된 데이비드 빙하 하부 지형(좌) 및 표면 고도(우) 447

그림 451. 빙저수문망 두께 결과[Case A : Ks(1×10-4m7/4 kg-1/2), Kc(5×10-2 m3-2kg-1/2),...[이미지참조] 448

그림 452. 빙저수문망 두께 결과[Case B : Ks(1×10-5 mH kg-1/2), Kc(5×10-2 m3/2...[이미지참조] 449

그림 453. 빙상압력 대비 빙저수 압력분포[Case C : Ks(1×10-4 m7/4 kg-1/2), Kc(4×10-2 m3/2 kg-1/2),...[이미지참조] 450

그림 454. 빙저수 압력 및 반사도(specularity) 공간분포 비교[Case A : Ks(1×10-4 m7-4...[이미지참조] 451

그림 455. 유역 내 채널형성 분포도[Case A : Ks(1×10-4m 7/4kg-1/2),...[이미지참조] 452

그림 456. 유역 내 채널형성 분포도[Case B : Ks(1×10-5m 7/4kg-1/2),...[이미지참조] 453

그림 457. CASE A 모델 결과 지반선으로 빠져나가는 주... 454

그림 458. REMA 고도 자료에서 드라이갈스키 빙설의 두꺼운 부분과 빙설하부 채널분포 454

그림 459. 장보고기지 및 캠벨 빙하의 위치. 빙하천 흐름 지역을 따라 GPS 5기를 설치하여 표면고도... 456

그림 460. 켐벨 빙하 빙저수문망 격자망 구성 및 경계조건 457

그림 461. 16/17 하계남극 탐사에서 수행한 캠벨빙하... 457

그림 462. 켐벨빙하 빙저지형 (좌상) 기존 Bedmap2 기반 빙저지형 고도 공간 분포 (우상) 개선... 458

그림 463. (좌) 모델에서 수문망 상부 빙상(overburden ice)의 두께 분포 (우) 모델에서 가정된 빙... 459

그림 464. 부정류 모델에서 입력된 빙저 용융량 분포 460

그림 465. 정류모델에서의 초기 빙저수문망 두께 및 유효압력값 분포 461

그림 466. Case A (Kc=1e-3), B (Kc=7e-3), C (Kc=2e-2)에서 모델의 구동에 따른 수문 변화. A-1, B-1,... 462

그림 467. 모델 기간동안 각 Case별 빙저수문 최대 두께 분포 및 유효압력 분포 463

그림 468. 빙저수문 두께 변동성(모델 기간중 최대수치 - 모델최종수치) 464

그림 469. 부정류모델에서의 채널 흐름 생성 분포 형태 464

그림 470. 데이비드 지역 빙하 이동속도 466

그림 471. GPS 관측 빙하 속도와 InSAR 관측 빙하 속도의... 467

그림 472. 2013년에 관측된 드라이갈스키 빙설위의 GPS 위치와 GPS 속도의... 468

그림 473. KA2 측점에서의 GPS 관측자료(적색선), GoLIVE 속도 자료... 469

그림 474. KA2 측점 속도 성분의 분해 470

그림 475. (a) 시간에 따른 난센 빙붕의 변형 모습을 보여주는 Landsat... 470

그림 476. 드라이갈스키 빙설과 난센빙붕의 상호 작용 471

그림 477. Oct-tree 방법의 간략한 도식 473

그림 478. Oct-tree 방법을 이용하여 계산된 PDF 결정 과정 474

그림 479. 2016년도 관측된 장보고 기지 주변 빙진, 화산 기... 474

그림 480. 데이비드 빙하 상부에서 발생한 지진원의 위치. 대부분의 지진은 데이비드 빙하가 빠르게... 475

그림 481. 남극 분지 476

그림 482. (a) 남극 전체 빙하 감소량 (b) 각 분지별 감소율 477

그림 483. 선형성분이 제거된 각 분지별 GRACE 관측값(파란색)과 SMB(빨간색) 477

그림 484. EOF로 분리한 GRACE 관측자료의 대기압 에러 성분 478

그림 485. 대기압 에러가 보정된 GRACE 자료 (파란색)과 SMB (빨간색) 479

그림 486. GRACE자료 (∆M*)와 SMB (P*)를 동시에 EOF 분석한 결과[이미지참조] 479

그림 487. 난센빙붕 조석분석을 위한 GPS 및 틸트미터 측점의 위치도 481

그림 488. 추세가 제거된 수직 조석 변화(회색)과 평균 변위성분이 제... 481

그림 489. 조석 분석으로 산출된 수직 조석 성분(회색)과 수평 조석 변화(컬러) 482

그림 490. Y 방향의 틸트, 내부 온도 변화, 강설량 483

그림 491. 틸트미터 성분과 인근 GPS 측점에서의 수직 조석 성분의 비교 484

그림 492. 드라이갈스키 빙붕을 따른 흐름선(flow line) 486

그림 493. 평활화 변수의 결정 487

그림 494. 선 기반 질량 속 추정 기법의 예 488

그림 495. 드라이갈스키 빙설의 질량손실(B-A)의 (상) 공간 분... 489

그림 496. ICESat 자료에서 산출된 정밀 고도 자료 490

그림 497. 난센 빙붕 ApRES 측점 490

그림 498. 1년 후 재측정을 통해 획득된 하부용융량 관측 결과 491

그림 499. HWD 측점 1차 관측 결과(2017.02-2017. 06) 492

그림 500. HWD 측점 ApRES 2차 관측 결과 (2017.11-2018.03) 492

그림 501. NAP10 측점의 ApRES 관측 결과 493

그림 502. NAP10 측점의 GPS 관측 결과 494

그림 503. NAP10 측점의 하부용융량과 난센 빙붕 앞바다의 바람/해빙 상태와의 상관관계 495

그림 504. 질량 보존 방법으로 산출한 난센 빙붕 질량... 496

그림 505. 난센 빙붕 지역의 Free-air 중력 이상 498

그림 506. 중력 역산 흐름도 499

그림 507. 난센 빙붕 주변의 수심(초기 모델) 500

그림 508. 난센 빙붕 주변의 해수층 두께(초기 모델) 500

그림 509. (좌상) 관측 중력 이상과 순산 중력 이상의 차이 501

그림 510. 역산을 위한 중력 이상도 제작 502

그림 511. 중력 역산 결과. (상) 해저 지형도 및 (하) 해수 두께 502

그림 512. 빙하 흐름선을 따라 도시한 역산 결과 503

그림 513. 역산 결과에 따른 난세 빙붕 지역 해저 지형도 및 추정되는 과거... 504

그림 514. 다른 조건에서 채취된 눈 시료의 안정 동위 원... 505

그림 515. (a) 테프라가 눈 위를 덮은 경우와(b) 그렇지 않은 깨끗... 506

그림 516. 얼음용융도(F) 변화에 따른 용융수의 (a) 산소... 507

그림 517. 얼음이 녹아 형성된 물의 산소 및 수소 동위 원소비 509

그림 518. (a)-(d) 용융도 변동에 따른 유출량 변화를 나타낸 확률 밀도분포이다. 1-4... 512

그림 519. 연구지역 및 시료채취 지역 513

그림 520. 연구지역의 동위원소 및 염도 변화 요건과 수괴 변화 과정 514

그림 521. 1차년도(P1)와 4차년도(P4) 시료의 TS 도표 514

그림 522. (a) 해수 시료의 산소 및 수소 안정동위원소 값 (b) 산소안정동위원소와 수온 그래프 (c) 중... 515

그림 523. 산소동위원소(a)와 수소동위원소(b)의 동위원소-염도 그래프. ISW가 노란색으로 표기되어... 516

그림 524. TS 도표와 함께 나타낸 각 시료의 산소동위원소 값.... 517

그림 525. 보통최소자승법(OLS)과 완전최소자승법(TLS)의 개념도. 실선은y=a+bx의 추세선을 나... 524

그림 526. 직선에 대한 완전최소자승법 524

그림 527. (a) 보통최소자승법과 완전최소자승법을 사용... 525

그림 528. (a) 보통최소자승법과 완전최소자승법을 사용... 526

그림 529. 염소 이온의 해수 평균 농도와 표준편차(표60)를 이용하여 혼합비 계산 오차를... 532

그림 530. 브롬 이온의 해수 평균 농도와 표준편차(표60)를 이용하여 혼합비 계산 오차를... 532

그림 531. 5개년 남극 하계 테라노바 만 관측을 통해 확인된... 533

그림 532. 왼쪽은 Jacobs(1992)에서 발췌한 것으로 융빙수 유출 기작을 모식적으로 표현... 534

그림 533. 관측별 온위-염분 다이아그램 및 wedge 관측(초록색 타원) 표시 534

그림 534. 16/17 관측에서 얻어진 TISW layer(300-700m)에서의 평균 온위, 염분, 용존 산소, 유... 535

그림 535. 왼쪽은 Budillon 등[2011]에서 발췌한 것으로 대륙붕 부근에서의 수괴 분포를 보여줌.... 536

그림 536. Rusciano 등[2013]에서 발췌한 것으로 활강 바람에 의한... 537

그림 537. 테라노바 만 CTD 및 해양 계류선 관측 정점도 538

그림 538. DITN, DITD 계류선 심층 염분 변화 시계열과 4개년 CTD 수직 프로파일 539

그림 539. DITN 계류선 3개 수심(70, 270, 660m) 염분 시계열과 70, 270m 수심간... 539

그림 540. DITN 계류선 수심별 염분의 월별 온위-염분 다이아그램 540

그림 541. 4개년 LADCP 관측에서 얻어진 테라노바 만의 유속 분포와 DITN, DITD 계류선... 541

그림 542. (a) 2014년부터 2018년까지 4번의 걸친 남극 하계 관측에서 얻어진... 542

그림 543. (a) 2107/18 남극 하계 관측에서 얻어진 CTD자료로 드라이갈스키 빙설... 543

그림 544. (a) AWS Manuela 정점 바람과 ERA-Interim 재분석 자료 바람의 평균 분... 544

그림 545. (c) 2015년 일별 동풍 계열 바람 속도(빨강)와 7일 이동 평균한 속도... 545

그림 546. SAR(Synthetic Aperture Radar) 이미지와 30%(파랑), 50%(붉은색) 해빙 농도 컨... 546

그림 547. 맨틀 속도 구조 연구에 사용된 지진관측망의 위치 547

그림 548. MCCC후에 선별된 원격지진원의 위치 548

그림 549. 3차원 속도 모델링을 위하여 미리 작성된 격자 모델. 붉은 사각형 지역은 본 모델에... 548

그림 550. 3차원 속도 모델에서 축출된 각 깊이에 대한 속도 구조 549

그림 551. 3차원 속도 모델의 수직 단면에 대한 속도 구조 550

그림 552. (a) 극지연구소 지진관측망(붉은색 삼각형)과 미국의 TAMNNET 지진관측망(초록색 삼각... 551

그림 553. (a) 각 주기에 대한 표면파 관측 숫자. (b) 각 주기에 대한 계산된 군속도(붉은 원)와 위상... 552

그림 554. Rayleigh wave의 5초, 10초, 15초, 20초에 대한 2차원 위상속... 553

그림 555. 본 연구를 통하여 계산된 Rayleigh wave 위상속도... 554

그림 556. Pseudo-3D model 계산을 위한 Rayleigh wave 추출 격자 지점 555

그림 557. 연구지역에서 나타나는 대표적인 5개의 지체구조에 대한 1d 속도 구조 모델 555

그림 558. 202개 1d 모델을 합하여 생성된 3d 속도 구조 모델에서 추출한 35km-80km 깊이에 대한... 556

그림 559. 202개 1d 모델을 이용하여 생성된 3d 모델의 수직 단면도 557

그림 560. 널리 추천되는 방법으로 보정된 GRACE 자료의 자체 일관성 평가 560

그림 561. 이전 그림과 동일한 형태의 그림이나, GRACE 자료는 가장 자체 일관성이 높은... 561

그림 562. 자체 일관성이 가장 높은 그림 533과 같은 GRACE 자료를 써서 구한 추세도 563

그림 563. 자체 일관성이 높은 자료에 지구 무게 중심 이동 효과를 더한 총 질량 해수면의... 563

그림 564. 이전 그림과 동일한 자료를 바탕으로 지구 무게 중심 이동 효과를 추가로 더한... 563

그림 565. A13을 이용하여 PGR 신호가 제거된 GRACE 신호(녹... 566

그림 566. PGR error가 포함된 degree-1(좌) 과 PGR error가 보정된 degree-1(우) 구... 569

그림 567. 왼쪽 그림은 A13(빨간색), Paulson07(파란색), Peltier15... 570

그림 568. A13(빨간색), Paulson07(파란색), Peltier15(녹색)에 의해 PGR 효과가 제거된... 571

그림 569. PGR model error가 보정된 대륙별 물 수지 및 평균 질량... 571

그림 570. 중력관측실 전경 573

그림 571. 중력센서부 및 냉각기 573

그림 572. 지구물리관측동 내 압축기 및 전원공급장치 574

그림 573. 초기 냉각에 따른 액체 헬륨 용기 내 온도 변화 및 액체 헬륨... 575

그림 574. 중력 측정 결과 및 지진파에 의한 중력 변화의 예 575

그림 575. 중력 관측 자료의 파워 스펙트럼 576

그림 576. 초전도 중력계 네트워크 개략도 577

그림 577. 초전도 중력계 및 절대 중력계 관측치의 상관... 578

그림 578. 변환된 초전도 중력계 중력값과 절대 중력계... 578

그림 579. 조석 분석 과정을 나타내는 다이아그램 579

그림 580. 이론 조석과 관측 조석의 비교 580

그림 581. 해양 조석에 의한 지각 변형을 제거한 후의 잔여 벡터 진폭 580

그림 582. (상) 초전도 중력계 관측값, (중) 조석 분석에 따른 조석 성분, (하) 보정된... 581

그림 583. 극운동 성분과 장주기 조석 성분(Sa + 18.6년 조석)을 제거한... 582

그림 584. 모델 영역의 빙붕 두께, 해저 지형, 해수 두께와 동경 163도를 따라 모델의 수... 584

그림 585. 1월과 7월의 바람응력과 바람 회전장의 공간분포(좌). 테라노바만 영... 586

그림 586. 상층(100m)과 하층(500m)에서 해류와 온도의 수평 분포 587

그림 587. (좌) 난센 빙붕의 용융률과 모델의 첫 번째 층과 마지막 층에서의 해... 587

그림 588. 난센 빙붕 지역별 평균된 용융률의 계절 변화 588

그림 589. 동경 163도를 따라 수온(상)과 남북 방향의 속도 성분(하)의 연직 분포 589

그림 590. 2016년 4월 난센빙붕에서 떨어져 나온 두 개의 빙산(c), 두 빙산 중 큰 쪽은... 590

그림 591. (A) 빙붕 상, 하에 형성된 채널 모식도,... 591

그림 592. 인공위성 자료분석을 통해 획득된 난센빙붕 Digital Elevation... 592

그림 593. MODIS 인공위성을 통해 확인된 빙붕 내 ice fracturing 593

그림 594. 좁은 간격의 어레이에서 각 센서에 신호 도달시각 차이... 594

그림 595. 수중음향 자료에 PMCC 방법을 적용하여 계산한 난... 594

그림 596. 2016년 3월 전후 난센빙붕 주변에서 발생한 빙권 발생 이벤트인 빙... 595

그림 597. 난센빙붕 붕괴가 발생한 2016년 4월 7일의 기상 상황 596

그림 598. 난센빙붕 붕괴과정 모식도 597

그림 599. 1994년에서 2017년까지 난센 빙붕의 기저 용융률(좌)과 난센 빙붕 입... 598

그림 600. 3월과 9월 수심 110m에서의 해류와 수온의 수평 분포(좌). 모델 영역... 599

그림 601. 각 시기 테라노바만 영역에서 공간 평균된 동서, 남북 바람의 계절... 600

그림 602. 각 시기 상층(좌)과 하층(우)에서의 해류와 수온의 수평 분포 600

그림 603. 각 시기 동경 163도를 따라 수온, 염분, 동서 방향, 남북 방향의 속도... 601

그림 604. 각 시기 난센 빙붕의 기저 용융률 601

그림 605. 동남극 북빅토리아랜드 데이비드 빙하-드라이갈스키 빙설 위치(좌) 및 관측 빙속 분... 603

그림 606. 모델영역 적응망격자 생성(좌) 및 크기(우) 603

그림 607. Bedmap2와 KOPRI 항공레이더 관측자료가 반영된 BedMachine 기저지형 자료 비교 604

그림 608. 지반선 부근 Bedmap2와 BedMachine 기저능 고도 비교 604

그림 609. BedMachine Antarctica의 소스 자료 현황 605

그림 610. 모델에서 관측과 테스트베드를 활용한 물리과정... 607

그림 611. 다양한 변수의 모의 성능을 1차원 지수로 가시화... 607

그림 612. ARM (Atmospheric Radiation Measurement) 프로젝트... 608

그림 613. 데이비드 빙하 빙속 분포(좌, Mouginot et al. 2012) 및 빙하의 표면 고도 609

그림 614. Bedmachine(좌)과 Bedmap2(우)를 사용한 실험 역산 결과 모델... 609

그림 615. Bedmachine(좌)과 Bedmap2(우)를 사용한 실험 역산 결과 모델... 610

그림 616. GPS 현장 관측 빙하 속도와 인공위성 InSAR 관... 610

그림 617. 빨간색 박스 영역에서 RMSE(좌) 및 면적 가중치 오차값(우)를 적용한 시간에 따... 612

그림 618. 모델 전체 영역에서 RMSE(좌) 및 면적 가중치 오차값(우)를 적용한 시간에 따... 612

그림 619. 200년 규준실험 결과 산출된 빙속(좌) 및 전지구 해수면 상승값 (우) 613

그림 620. 모델 강제력으로 처방된 빙하 말단부 위치 변동(좌) 및 빙붕하부용융률 분포(우) 613

그림 621. 모델 강제력으로 처방된 빙붕하부용융률(좌) 및 극한 빙붕하부용융... 614

그림 622. 200년 간의 빙하 말단부 위치 변동(좌) 및 빙붕하부용융률(우) 615

그림 623. 200년 간의 빙하 말단부 위치 변동(위) 및 빙붕하부용융률(중간)과... 616

그림 624. 빙하 말단부 위치 변동(좌) 및 빙붕하부용융률(우) 617

그림 625. IPCC AR5에서 산출한 2100년까지 온실가스 배출 RCP 시나리오 618

그림 626. 빙상동역학 모델 영역인 북빅토리아랜드 데이비드빙하-드라이칼스키... 619

그림 627. 빙상동역학 모델 영역인 북빅토리아랜드 데이비드빙하-드라이칼스키 빙설... 620

그림 628. 빙상동역학 모델 영역인 북빅토리아랜드 데이비드빙하-드라이칼스키 빙... 621

그림 629. 지진관측소 년도별 자료회수율 그래프 635

그림 630. GPS 관측소 년도별 자료회수율 그래프 637

그림 631. 기상관측시스템 자료회수율 그래프 639

그림 632. 해양계류장비 년도별 자료 회수율 그래프 640

그림 633. (a)새롭게 개발된 저저항 솔라패널 프레임. (b-c) 기존의 솔라패널 프레임의 설치... 654

그림 634. 무선 전송 시험 : 지상 무선 중계기 655

그림 635. 무선 전송 시험 : 경비행기 운행 중 무선 전송 시험 수행 655

그림 636. 개발된 무선통신 시스템을 이용... 656

그림 637. Swath 자료처리기법의 개념도 657

그림 638. 수치 고도 모델(DEM)과 항공 레이저 고도계 탐사 자료의 비... 658

그림 640. MT 탐사기술 적용을 위한 2차원 비저항 역산 기... 670

그림 641. 동남극 지역에서 MT 탐사를 수행하여 겉보기 비저항... 671