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[표지]

최종보고서

제출문

목차

요약문 11

제1장 서론 16

제1절 연구 개발의 필요성 16

1. 입체적 해양기상 관측망(아르고 플로트+해양글라이더+기상관측선) 구축·운영 기술 개발 16

2. 아르고 플로트 관측자료 실시간 및 지연모드 자료 품질기법 개선 16

3. 해양위험기상에 대한 입체적 해양기상 관측자료 분석 연구 18

제2장 입체적 해양기상 관측망(아르고 플로트+해양글라이더+기상관측선) 기반 구축·운영 기술 개발 19

제1절 해양글라이더를 이용한 해양위험기상에 대한 해양글라이더 목표관측 19

1. 해양글라이더 개요 19

2. 해양글라이더 운용시스템 20

3. 해양위험기상 관측 최적화 27

4. 동중국해 해양글라이더 관측운용 39

제2절 해양위험기상의 선제적 대응을 위한 입체 해양기상 관측망(아르고 플로트, 해양글라이더 등) 운영체계 방안 개발 43

1. 필요성 43

2. 해외 사례 43

3. 활용 방안 44

제3절 요약 및 결론 46

제3장 아르고 플로트 관측자료 실시간 및 지연모드 자료 품질기법 개선 48

제1절 국립기상과학원에서 투하한 아르고 플로트의 관측자료 지연모드 품질관리 수행 48

1. 아르고 플로트 관측자료의 지연모드 품질관리 수행 및 전지구 자료센터로 제출 48

2. 염분, 수온, 압력 지연모드 품질관리 실행 50

제2절 국립기상과학원 아르고 플로트 실시간 자료관리시스템 품질관리기법 개선 66

1. 실시간 자료관리시스템에서 품질관리기법 개선 요구 사항 66

2. ADMT-25에서 논의된 최신 품질관리 기법 66

3. 활동사항 68

제3절 요약 및 결론 72

제4장 해양위험기상에 대한 입체적 해양기상 관측자료 분석 연구 73

제1절 해양위험기상에 대한 입체적 해양기상 관측자료의 분석을 통해 해양 열용량 변화 특성 분석 73

1. 동중국해 해양글라이더 관측자료 73

2. 열용량 97

제2절 해양글라이더를 활용한 아르고 플로트 대체 가능성 검토 방안 제시 101

1. 해양 위험기상 대응을 위한 효율적 관측 기술 모색 101

2. 무인 해양 관측 기술의 대체 가능성과 최적 활용방안 101

3. 활동사항 106

제3절 요약 및 결론 108

제5장 연구개발 달성도 및 대외기여도 109

제1절 연구개발 달성도 109

제2절 대외기여도 110

제6장 연구 개발 결과의 활용계획 111

참고문헌 112

부록 : ARGO 플로트 관측현황보고서(2024년) 115

제1장 서론 123

제2장 자료수집 현황 및 해역별 관측현황 124

제1절 동해 126

제2절 동중국해 146

제3장 결론 및 제언 165

참고문헌 166

[뒷표지] 168

표목차

Table. 2.1.1 동중국해 충돌 확률 산출표 25

Table. 2.1.2. 투하 및 회수에 계획한 제주 출장 계획 일정 37

Table. 2.1.3. 동중국해 해양글라이더 단면별 관측 소요기간 40

Table. 3.1.1. 천해역 플로트의 offset 계산(2024년 기준) 53

Table. 3.2.1. 아르고 테크니컬 변수명에 따라 삭제 예정인 변... 66

Table. 5.1.1. 연구개발 달성도 109

부록표목차

표 1.1.1. 플로트 목록 124

표 1.1.2. 해역별 플로트 미션 설정값 124

표 2.1.1. 2901792 플로트 정보(2024.09.04. 기준) 126

표 2.1.2. 2901795 플로트 정보(2024.09.04. 기준) 129

표 2.1.3. 2901801 플로트 정보(2024.09.04. 기준) 132

표 2.1.4. 2901804 플로트 정보(2024.09.04. 기준) 135

표 2.1.5. 2901806 플로트 정보(2024.09.04. 기준) 140

표 2.1.6. 2901807 플로트 정보(2024.09.04. 기준) 143

표 2.2.1. 1902661 플로트 정보(2024.09.04. 기준) 146

표 2.2.2. 3902565 플로트 정보(2024.09.04. 기준) 149

표 2.2.3. 5907069 플로트 정보(2024.09.04. 기준) 156

표 2.2.4. 6990596 플로트 정보(2024.09.04. 기준) 159

표 2.2.5. 6990597 플로트 정보(2024.09.04. 기준) 162

그림목차

Fig. 1.1.1. 국립수산과학원(NIFS) 염분 데이터를 사용한 최적화 내삽 격자화(품... 17

Fig. 2.1.1. 우리나라 월별 조업 정보 21

Fig. 2.1.2. 이어도 과학기지에 설치한 AIS 장치로 수집한 동중국해 선박 통... 22

Fig. 2.1.3. 동중국해 선박 통행량을 고려한 해양글라이더 관측계획 경로수립 22

Fig. 2.1.4. 2023년 여름철 동중국해 강한 해류 위험 지역 및 2024년 해양글... 23

Fig. 2.1.5. 계획한 경로에서의 해양글라이더 경로 시뮬레이션 결과 24

Fig. 2.1.6. 해양글라이더의 다중 잠항 모식도(좌), 단일 잠항 모식도(우) 25

Fig. 2.1.7. 부력최적화 소프트웨어를 활용한 부력최적화 과정 26

Fig. 2.1.8. 해양글라이더 항법 센서 교정 전(좌), 교정 후(우) 27

Fig. 2.1.9. 자체 개발한 캘리브레이터를 이용한 항법센서 교정... 27

Fig. 2.1.10. 2024년과 2023년 관측경로 비교(좌), 관측경로 수심 비교(우) 28

Fig. 2.1.11. 2023년 GEBCO 해저면 지도(좌), 2024년 KHOA 해저면 지도(우) 28

Fig. 2.1.12. 해양글라이더에 장착한 수심측정장치(Altimeter 센서) 29

Fig. 2.1.13. GEBCO 해저면 지도(위), 해양글라이더로 수집한 관측... 29

Fig. 2.1.14. 생물흡착 최소화 방안 시험(제일 왼쪽 1안, 중간 2안, 제일 오... 31

Fig. 2.1.15. 해양글라이더에 생물흡착 방지 도료를 도포한 모습 31

Fig. 2.1.16. 선박에 고정된 투하 전 해양글라이더 31

Fig. 2.1.17. 2023년 동중국해 해양글라이더 회수 후 모습(좌),... 32

Fig. 2.1.18. 2024년 동중국해 해양글라이더 회수 후 생물흡착이 다수 발생... 32

Fig. 2.1.19. 선박 글라이더 카트 고정 위치(왼쪽), LTE-M 라우터 설치 모습... 32

Fig. 2.1.20. 해양글라이더 모형을 활용한 해양글라이더 투하·회수 시뮬레이션 33

Fig. 2.1.21. 지엔씨호 붐크레인을 활용한 해양글라이더 투하 33

Fig. 2.1.22. 해인 2호 수동 크레인을 활용한 해양글라이더 회수 직후 모습 34

Fig. 2.1.23. 실시간 자료 처리 및 전송시스템 프로토타입 36

Fig. 2.1.24. 해양글라이더 CTD자료 실시간 품질관리 모식도 36

Fig. 2.1.25. 해양글라이더가 투하지점에서 직선 단면 관측 시작... 39

Fig. 2.1.26. 해양글라이더 관측 단면 궤적(총 10단면) 40

Fig. 2.1.27. 11번째 단면 관측 중 해양글라이더의 이동 지연 발생(좌). 회수... 41

Fig. 2.1.28. 2023년(노란색 선)과 2024년(마젠타색 선) 동중국해 해양글라이... 42

Fig. 2.2.1. 허리케인 헬렌 시기 해양글라이더 및 아르고 플로트(좌), 해양글... 44

Fig. 3.1.1. 2901804 플로트의 실시간 자료에서 확인된 정상 수온과 염분... 50

Fig. 3.1.2. 아르고 염분 센서 드리프트 및 오프셋(offset)자료의 품질... 52

Fig. 3.1.3. 지연모드 품질관리 절차 모식도 55

Fig. 3.1.4. OWC 코드 구동 시 생성되는 그림 56

Fig. 3.1.5. 2901811 플로트와 참조선박의 위치 좌표(좌), 빨간색 선 플로트자... 57

Fig. 3.1.6. 3902565플로트의 이동 궤적 및 수온 변화(파랑 : 10도 미... 58

Fig. 3.1.7. 동해 실시간 품질관리 자료 59

Fig. 3.1.8. 동해 지연모드 품질관리 후 QC flag '1'(good data)로 설정된 자료 59

Fig. 3.1.9. 서해·남해·동중국해 실시간 품질관리 자료 60

Fig. 3.1.10. 서해·남해·동중국해 지연모드 품질관리 후 QC flag '1'(good... 60

Fig. 3.1.11. 북서태평양 실시간 품질관리 자료 61

Fig. 3.1.12. 북서태평양 지연모드 품질관리 후 QC flag '1'(good data)로... 61

Fig. 3.1.13. 관측현황보고서-2901806 플로트 작성 내용 62

Fig. 3.1.14. OWC의 CTD 참조 자료 오류 스크립트 수정 전(좌), 후(우) 63

Fig. 3.1.15. OWC의 시계열 분할시 선택되는 온위 수준 일관성 문제 해결... 63

Fig. 3.1.16. Apply_rnc 스크립트를 이용해... 64

Fig. 3.1.17. OWC Calibration 스크립트 내... 64

Fig. 3.1.18. 파일체커 구동 시 파일 거절(좌), 파일 승인(우) 65

Fig. 3.2.1. OneArgo Github 및 활동에 대한 각 DAC의 대응화면 68

Fig. 3.2.2. ADMT-25 국가 현황 발표자료 발췌 70

Fig. 4.1.1. 동중국해 관측 중인 해양글라이더로부터 수집된 자료를 실시간 품질관... 73

Fig. 4.1.2. 동중국해 해양글라이더 실시간 수온 단면(표층부터 100 m 수심까지 나타... 74

Fig. 4.1.3. 동중국해 해양글라이더 실시간 염분 단면(표층부터 100 m 수심까지 나타... 74

Fig. 4.1.4. 해양글라이더 CTD 자료 지연모드 품질관리 모식도 75

Fig. 4.1.5. 동중국해에서 해양글라이더 투하시기부터 회수시기까지 관측된 제일 상단... 76

Fig. 4.1.6. 동중국해에서 해양글라이더 투하부터 회수까지 관측된 GPS 기반 위경도 시계열을 나타냄... 77

Fig. 4.1.7. 해양글라이더 관측 기간 동안 한반도에 영향을 끼친 태풍 경로(중간), 태... 78

Fig. 4.1.8. 태풍 (a)종다리, (b)산산 시기 태풍과 해양글라이더의 인접한 관측지점에서... 79

Fig. 4.1.9. 태풍 종다리 통과 시 표층부터 수심 50 m까지 (a)수온, (b)염분 구조 변... 81

Fig. 4.1.10. 태풍 산산 통과 시 표층부터 수심 50 m까지 (a)수온, (b)염분 구조 변화와... 82

Fig. 4.1.11. 태풍 종다리 통과 전(파란색 선), 후(빨간색 선) 표층부터 50 m 수심까지 수... 83

Fig. 4.1.12. 태풍 종다리 통과 전(파란색 선), 후(빨간색 선) 표층부터 50 m 수심까지 수... 83

Fig. 4.1.13. 수온 단면 #1 (왼쪽 위)5분 간격으로 격자화한 자료, (오른쪽 위)1시간... 85

Fig. 4.1.14. 수온 단면 #2 (왼쪽 위)5분 간격으로 격자화한 자료, (오른쪽 위)1시간... 86

Fig. 4.1.15. 수온 단면 #3 (왼쪽 위)5분 간격으로 격자화한 자료, (오른쪽 위)1시간... 86

Fig. 4.1.16. 수온 단면 #4 (왼쪽 위)5분 간격으로 격자화한 자료, (오른쪽 위)1시간... 87

Fig. 4.1.17. 수온 단면 #5 (왼쪽 위)5분 간격으로 격자화한 자료, (오른쪽 위)1시간... 87

Fig. 4.1.18. 수온 단면 #6 (왼쪽 위)5분 간격으로 격자화한 자료, (오른쪽 위)1시간... 88

Fig. 4.1.19. 수온 단면 #7 (왼쪽 위)5분 간격으로 격자화한 자료, (오른쪽 위)1시간... 88

Fig. 4.1.20. 수온 단면 #8 (왼쪽 위)5분 간격으로 격자화한 자료, (오른쪽 위)1시간... 89

Fig. 4.1.21. 수온 단면 #9 (왼쪽 위)5분 간격으로 격자화한 자료, (오른쪽 위)1시간... 89

Fig. 4.1.22. 수온 단면 #10 (왼쪽 위)5분 간격으로 격자화한 자료, (오른쪽 위)1시간... 90

Fig. 4.1.23. 염분 단면 #1 (왼쪽 위)5분 간격으로 격자화한 자료, (오른쪽 위)1시간... 90

Fig. 4.1.24. 염분 단면 #2 (왼쪽 위)5분 간격으로 격자화한 자료, (오른쪽 위)1시간... 91

Fig. 4.1.25. 염분 단면 #3 (왼쪽 위)5분 간격으로 격자화한 자료, (오른쪽 위)1시간... 91

Fig. 4.1.26. 염분 단면 #4 (왼쪽 위)5분 간격으로 격자화한 자료, (오른쪽 위)1시간... 92

Fig. 4.1.27. 염분 단면 #5 (왼쪽 위)5분 간격으로 격자화한 자료, (오른쪽 위)1시간... 92

Fig. 4.1.28. 염분 단면 #6 (왼쪽 위)5분 간격으로 격자화한 자료, (오른쪽 위)1시간... 93

Fig. 4.1.29. 염분 단면 #7 (왼쪽 위)5분 간격으로 격자화한 자료, (오른쪽 위)1시간... 93

Fig. 4.1.30. 염분 단면 #8 (왼쪽 위)5분 간격으로 격자화한 자료, (오른쪽 위)1시간... 94

Fig. 4.1.31. 염분 단면 #9 (왼쪽 위)5분 간격으로 격자화한 자료, (오른쪽 위)1시간... 94

Fig. 4.1.32. 염분 단면 #10 (왼쪽 위)5분 간격으로 격자화한 자료, (오른쪽 위)1시간... 95

Fig. 4.1.33. 동중국해 해양글라이더로 관측된 시기에 따른 수온, 염분 단면구조 변동 96

Fig. 4.2.1. (a)한반도 인근해 국립수산과학원(수과원, NIFS) 선박 관측 라인과... 97

Fig. 4.2.2. 2023년 (a)국립수산과학원(NIFS) 315라인 선박, (b)해양글라이더... 98

Fig. 4.2.3. 2024년 8월 17일부터 21일까지 해양글라이더로 관측한 5번... 100

Fig. 4.2.4. 국제해양글라이더 컨퍼런스에서 소개... 106

Fig. 4.2.5. 국제중규모 대류계 학술대회에서 소개된... 107

부록그림목차

그림 1.1.1. 플로트 종류별 개수 125

그림 2.1.1. 2901792 플로트 궤적 126

그림 2.1.2. 2901792 플로트 Potential Temperature 그래프 127

그림 2.1.3. 2901792 플로트 염분 그래프 127

그림 2.1.4. 2901792 플로트 관측자료(녹색 점)와 historical... 128

그림 2.1.5. 2901792 플로트 관측자료(녹색점)와 historical CTD(선)의 P-S diagram 비교 128

그림 2.1.6. 2901792 플로트 관측자료(녹색점)와 historical CTD(선)의 θ-S diagram 비교 128

그림 2.1.7. 2901795 플로트 궤적 129

그림 2.1.8. 2901795 플로트 Potential Temperature 그래프 130

그림 2.1.9. 2901795 플로트 염분 그래프 130

그림 2.1.10. 2901795 플로트 관측자료(녹색 점)와 historical... 131

그림 2.1.11. 2901795 플로트 관측자료(녹색점)와 historical CTD(선)의 P-S diagram 비교 131

그림 2.1.12. 2901795 플로트 관측자료(녹색점)와 historical CTD(선)의 θ-S diagram 비교 131

그림 2.1.13. 2901801 플로트 궤적 132

그림 2.1.14. 2901801 플로트 Potential Temperature 그래프 133

그림 2.1.15. 2901801 플로트 염분 그래프 133

그림 2.1.16. 2901801 플로트 관측자료(녹색 점)와 historical... 134

그림 2.1.17. 2901801 플로트 관측자료(녹색점)와 historical CTD(선)의 θ-S diagram 비교 134

그림 2.1.18. 2901801 플로트 관측자료(녹색점)와 historical CTD(선)의 θ-S diagram 비교 134

그림 2.1.19. 2901804 플로트 궤적(초록색 : 첫 cycle number, 파란색 : 마지막 cycle... 135

그림 2.1.20. 2901804 플로트 Potential Temperature 그래프(동해) 136

그림 2.1.21. 2901804 플로트 염분 그래프(동해) 136

그림 2.1.22. 2901804 플로트 관측자료(녹색 점)와 historical... 137

그림 2.1.23. 2901804 플로트 관측자료(녹색점)와 historical CTD(선)의 P-S diagram... 137

그림 2.1.24. 2901804 플로트 관측자료(녹색점)와 historical CTD(선)의 θ-S diagram... 137

그림 2.1.25. 2901804 플로트 궤적(초록색 : 첫 cycle... 138

그림 2.1.26. 2901804 플로트 Potential Temperature(북서태평양) 138

그림 2.1.27. 2901804 플로트 염분 그래프(북서태평양) 138

그림 2.1.28. 2901804 플로트 관측자료(녹색 점)와 historical... 139

그림 2.1.29. 2901804 플로트 관측자료(녹색점)와 historical CTD(선)의 P-S diagram... 139

그림 2.1.30. 2901804 플로트 관측자료(녹색점)와 historical CTD(선)의 θ-S diagram... 139

그림 2.1.31. 2901806 플로트 궤적 140

그림 2.1.32. 2901806 플로트 Potential Temperature 그래프 141

그림 2.1.33. 2901806 플로트 염분 그래프 141

그림 2.1.34. 2901806 플로트 관측자료(녹색 점)와 historical... 142

그림 2.1.35. 2901806 플로트 관측자료(녹색점)와 historical CTD(선)의 P-S diagram 비교 142

그림 2.1.36. 2901806 플로트 관측자료(녹색점)와 historical CTD(선)의 θ-S diagram 비교 142

그림 2.1.37. 2901807 플로트 궤적 143

그림 2.1.38. 2901807 플로트 Potential Temperature 그래프 144

그림 2.1.39. 2901807 플로트 염분 그래프 144

그림 2.1.40. 2901807 플로트 관측자료(녹색 점)와 historical... 145

그림 2.1.41. 2901807 플로트 관측자료(녹색점)와 historical CTD(선)의 P-S diagram 비교 145

그림 2.1.42. 2901807 플로트 관측자료(녹색점)와 historical CTD(선)의 θ-S diagram 비교 145

그림 2.2.1. 1902661 플로트 궤적 146

그림 2.2.2. 1902661 플로트 Potential Temperature 그래프 147

그림 2.2.3. 1902661 플로트 염분 그래프 147

그림 2.2.4. 1902661 플로트 관측자료(녹색 점)와 historical... 148

그림 2.2.5. 1902661 플로트 관측자료(녹색점)와 historical CTD(선)의 P-S diagram 비교 148

그림 2.2.6. 1902661 플로트 관측자료(녹색점)와 historical CTD(선)의 θ-S diagram 비교 148

그림 2.2.7. 3902565 플로트 궤적(초록색 : 첫 cycle... 149

그림 2.2.8. 3902565 플로트 Potential Temperature 그래프(동중국해) 150

그림 2.2.9. 3902565 플로트 염분 그래프(동중국해) 150

그림 2.2.10. 3902565 플로트 관측자료(녹색 점)와 historical... 151

그림 2.2.11. 3902565 플로트 관측자료(녹색점)와 historical CTD(선)의 P-S diagram... 151

그림 2.2.12. 3902565 플로트 관측자료(녹색점)와 historical CTD(선)의 θ-S diagram... 151

그림 2.2.13. 3902565 플로트 궤적(초록색 : 첫 cycle... 152

그림 2.2.14. 3902565 플로트Potential Temperature 그래프(동해) 152

그림 2.2.15. 3902565 플로트 염분 그래프(동해) 152

그림 2.2.16. 3902565 플로트 관측자료(녹색 점)와 historical... 153

그림 2.2.17. 3902565 플로트 관측자료(녹색점)와 historical CTD(선)의 P-S diagram... 153

그림 2.2.18. 3902565 플로트 관측자료(녹색점)와 historical CTD(선)의 θ-S diagram... 153

그림 2.2.19. 3902565 플로트 궤적(초록색 : 첫 cycle... 154

그림 2.2.20. 3902565 플로트Potential Temperature 그래프(북서태평양) 154

그림 2.2.21. 3902565 플로트 염분 그래프(북서태평양) 154

그림 2.2.22. 3902565 플로트 관측자료(녹색 점)와 historical... 155

그림 2.2.23. 3902565 플로트 관측자료(녹색점)와 historical CTD(선)의 P-S diagram... 155

그림 2.2.24. 3902565 플로트 관측자료(녹색점)와 historical CTD(선)의 θ-S diagram... 155

그림 2.2.25. 5907069 플로트 궤적 156

그림 2.2.26. 5907069 플로트 Potential Temperature 그래프 157

그림 2.2.27. 5907069 플로트 염분 그래프 157

그림 2.2.28. 5907069 플로트 관측자료(녹색 점)와 historical... 158

그림 2.2.29. 5907069 플로트 관측자료(녹색점)와 historical CTD(선)의 P-S diagram 비교 158

그림 2.2.30. 5907069 플로트 관측자료(녹색점)와 historical CTD(선)의 θ-S diagram 비교 158

그림 2.2.31. 6990596 플로트 궤적 159

그림 2.2.32. 6990596 플로트 Potential Temperature 그래프 160

그림 2.2.33. 6990596 플로트 염분 그래프 160

그림 2.2.34. 6990596 플로트 관측자료(녹색 점)와 historical... 161

그림 2.2.35. 6990596 플로트 관측자료(녹색점)와 historical CTD(선)의 P-S diagram 비교 161

그림 2.2.36. 6990596 플로트 관측자료(녹색점)와 historical CTD(선)의 θ-S diagram 비교 161

그림 2.2.37. 6990597 플로트 궤적 162

그림 2.2.38. 6990597 플로트 Potential Temperature 그래프 163

그림 2.2.39. 6990597 플로트 염분 그래프 163

그림 2.2.40. 6990597 플로트 관측자료(녹색 점)와 historical... 164

그림 2.2.41. 6990597 플로트 관측자료(녹색점)와 historical CTD(선)의 P-S diagram 비교 164

그림 2.2.42. 6990597 플로트 관측자료(녹색점)와 historical CTD(선)의 θ-S diagram 비교 164

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