Ⅱ. 동해 해류도 제작 연구 해양과학조사연구실 Ocean Research Division Abstract This study presents the fundamental methods and strategies for constructing error-free surface current map of the East Sea through the unification of the diverse current maps. Firstly, we analyzed the maps found in scientific journals and developed a mapping technique for extracting digitalized quantitative information on warm and cold currents in the East Sea. The first draft of the current map was constructed based upon the scientific knowledge and input of oceanographers based on oceanic in-situ measurements, and was corrected with the help of a questionnaire survey to the members of an oceanographic society. In addition, diverse comments have been collected from a special session of the 2013 spring meeting of the Korean Oceanographic Society to assist in the construction of an accurate current map of the East Sea which has been corrected repeatedly through in-depth discussions with oceanographers. Finally, we have obtained constructive comments and evaluations of the interim version of the current map from several well-known ocean current experts and incorporated their input to complete the map's final version. To avoid errors in the production of oceanic current maps, we provide the geolocation information (latitude and longitude) of the currents by digitalizing the map. 1. 서 론 해양의 순환을 구성하는 가장 중요한 요소 중 하나 인 해류는 지구상의 열적 불균형을 해소 하는데 큰 기여를 하고 있다. 또한 어장 형성 등 해양 생태계 변동에도 지대한 영향을 미치고 있다. 최근 들어 더욱 급격하게 변화하고 있는 지구온난화와 밀접한 관련이 있어 해류의 변화는 미래의 기후 변화를 예측하는 데도 중요한 역할을 한다. 따라서 전지구적 규모뿐만 아니라 동해와 같은 국지적인 해역에서도 해류를 지속적으로 관측하여야 지구환경 및 지구환경의 변화를 예측하고 대비할 수 있다. 작은 대양(miniature ocean) 이라고 불리는 동해는 수심이 상대적으로 얕고 폭이 좁은 대한 해협, 쓰가루해협, 소야해협, 타타르해협을 통하여 대양과 연결되어 있다(Sugimoto, 1990). 동해 남부에서는 대마난류가 대한해협을 통하여 유입되는 과정에서 세 개의 분지로 나뉘는데 우리 나라 동해안을 따라 북상하는 동한난류(East Korea Warm Current, EKWC), 일본연안을 따르는 대마난류의 일본연안분지(Nearshore Branch, NB), 동한난류와 연안분지 사이에서 사행하는 대 마난류의 외해분지(Offshore Branch, OB)가 존재한다(Shimomura and Miyata, 1957; Naganuma, 1977, 1985; Kawabe, 1982; Katoh, 1994; Katoh et al., 1996; Cho and Kim, 2000; Chang et al., 2004). 대마난류의 여러 분지들은 계절 변화가 탁월하고 특히 외해분지는 시간적 공간적 변동 성이 매우 크게 나타난다(Kawabe, 1982; Hase et al., 1999). 동해 북부에서는 리만한류(Liman - 507 -
Cold Current, LCC), 북한한류(North Korea Cold Current, NKCC)가 러시아 연안과 북한 연안을 따라 남하하며 대마난류와 마찬가지로 강한 계절 변화를 보인다. 동해 해류의 큰 변동성처럼 그 동안 과학논문이나 서적에 실렸던 동해의 해류도를 분석해보면 다양한 양상을 가지고 있다. <그림 1-1> 과학논문과 과학서적에 포함된 동해해류도 일부 해류도는 과학적 측면에서 볼 때 적절하지 않은 부분이 많기 때문에 이를 교육적으로 활용하기에 적합하지 않아서 교과서에 제시할 동해 해류도에 대한 과학자들의 지식이 종합화 될 필요성이 대두된다. 특히, 그간 우리나라 과학 교과서와 백과사전에는 일제강점기에 제작된 해류도나 그 때 그 때 개별전문가의 의견이 실렸으나, 일반적으로 공인할 수 있는 해류도는 제작되지 못했기 때문에 그 필요성이 더 크다고 할 수 있다. 따라서 이 연구에서는 1) 과학 논문에서 제시하고 있는 각 해류도를 수집하고 전산화하여 디지털자료로 변환하고, 2) 동해 해류 - 508 -
전문가 모임의 토의 결과를 바탕으로 동해 해류도 초안을 작성하고, 3) 해류도 초안을 바탕으로 해양학계 해양 전문가에게 설문을 실시하고 그 결과를 분석하여, 4) 해양과학자들의 과학적 지식에 기반한 여러 번의 토론과 자문을 통하여 동해 해류도를 수차례 수정하여 최종적으로 국내 표준 동해표층해류도를 작성하였다. 2. 연구 자료 과학논문의 해류도는 다양한 해류 관측법을 바탕으로 제작되어 왔다. 과학자들의 논문에서는 해류도가 어떻게 표현되고 있는지를 조사하기 위하여 1930년대부터 최근까지의 국내외 과학 논문들을 수집하였다. 수집된 해류도는 발행 연도 순으로 <그림 1>에 나타내었다. 주로 해양 관측치를 이용하여 작성한 논문들을 수집하였고 수치모델을 기반으로 작성된 해류도는 가능한 배제하였다. 그러나 전체적인 해류모습을 표현하고 이 연구의 논의 과정에서 반드시 필요한 소수의 논문들은 포함하였다. 많은 해류도들이 동해만을 대상으로 하지 않고 좀 더 넓은 황해, 동중국해, 북서태평양의 해류와 순환을 표현하였는데 <그림 1>의 해류도는 동해 부분만을 추출하여 나타낸 것이다. 동해는 대한해협부터 북쪽의 타타르해협까지 다 포함하여야 하나 적지 않은 수의 해류도들이 타타르해협을 제외하고 작성되어 있어서 50 N 이북의 해역에 대한 해류 정보는 많이 누락되어 있었다. 이 해류도들은 서로 다른 도법에 기초하여 작성되었기 때문에 실제 위도와 경도 좌표계에서 서로 일관되게 비교하기가 용이하지 않았다. 따라서 각 도법들을 통일하여 비교하였다. 현재 우리 원은 자체 생산한 평균역학지형에 인공위성 고도계 편차자료(Archiving, Validation and Interpretation of Satellite Oceanographic data, AVISO)를 더한 자료로부터 지형류 근사식을 사용하여(Lee et al., 2009; Choi et al., 2012) 매일 준실시간으로 동해의 표층 해류도를 생산하고 홈 페이지를 통해 배포하고 있다(http://www.khoa.go.kr) <그림 2>. 이 해류 벡터 자료를 경험직교함수 (Empirical Orthogonal Function, EOF) 분석을 통하여 주요한 해류의 시공간적 변동성에 대한 개괄적 정보를 생산하여 해류도 초안을 만들 때 <그림 2> 인공위성 고도계 자료를 이용하여 연구진 및 해류 전문가들이 분석 결과를 참고할 제작한 준실시간 동해해류도 샘플. 수 있도록 하였다. - 509 -
3. 연구 방법 (1) 해류도 도법 통일화 과정 <그림 1>에 제시한 바와 같이 각 과학 논문에 실린 해류도들은 전체 연구 영역도 상이하고 사용한 도법도 제각각이었다. 도법이 다를 경우 해류도를 서로 비교하고 해석하는 데 있어 시각적으로 왜곡이 생길 수 있기 때문에 제시된 해류도를 모두 동일한 도법으로 통일하여 비교 하는 것이 바람직하다(Park et al., 2011). 해류의 정확한 위치를 파악하기 위하여 메르카토르 (Mercator) 도법으로 통일하였다. 과학논문의 각 아날로그 영상 해류도들을 모두 스캔하여 일정한 형식의 파일로 저장한 후 실제 위도와 경도 정보가 있는 해안선과 스캔된 해류도의 Ground Control Point(GCP)를 분석자의 주관적인(subjective) 방법으로 선정하여 비교하고 전산 처리하여 디지털 영상정보신호로 변환하고 다항식 보간법(polynomial interpolation) 변환 방식 으로 동일 도법상의 지도에 재등록하는 일련의 과정을 거쳤다. 한류와 난류를 별도로 분석하기 위하여 교과서 해류도를 보면서 난류와 한류를 구분하여 저장하였다. 동해 해류도들의 영역도 동일하지 않아 이 연구에서는 동해 해류도 영역을 128-144 E, 33-52 N로 선정하였다. (2) 해류도 제작 세부항목 동해에는 다양한 표층 해류가 존재하지만 대양과 같이 심층 해류도 탁월하게 나타난다 (Chang et al., 2004; Senjyu et al., 2005). 우선 표층 해류도를 작성하기 위해서는 해류의 모습을 표현하기 위하여 고려해야하는 세부 항목들을 선정할 필요가 있다. 그 동안의 과학논문에 표현된 해류도들을 분석하여 Park et al.(2011)이 제시한 항목들과 유사하게 주요한 항목들을 <표 1>과 같이 선정하여 일련의 기호를 붙였다(B1-B16). 그리고 이러한 분야에 맞춰 이를 향후 어떻게 표현하는 것이 바람직할지 논의할 수 있도록 하였다. <표 16> 동해해류도 제작과정에서 해류도 수정시 고려된 논의 주제 주제 항목 분석내용 대한해협 B1 대한해협에서 대마난류의 분기 동한난류 대마난류 대마난류의 해협을 통한 유출과 환류 한류 기타 B2 B3 B4 B5 B6 B7 B8 B9 B10 B11 B12 B13 B14 B15 B16 한반도 동안에서 동한난류 주축과 연안사이의 거리 동한난류의 북쪽 한계 일본연안을 따른 대마난류의 흐름 동해남부에서 대마난류의 경로에 대한 기술 쓰가루 해협 서쪽에서 대마난류의 흐름 패턴 쏘야 해협 서쪽에서 대마난류의 흐름 패턴 쓰가루 해협에서 러시아 연안쪽으로 대마난류의 환류 리만한류의 특팅 북한한류의 특징 동해 북부 순환의 특징 난류와 한류에 대응한 적절한 색상 표현 방법 해류의 강도 표현 방법 각 해류의 명칭 해류도의 계절적 변동 중층ㆍ심층 해류 - 510 -
(3) 해양과학자의 관측자료와 전문지식 수렴과정 해류도는 실측한 해류 자료를 바탕으로 제작하는 것이 가장 바람직하지만 동해와 같이 공간적 으로 넓은 해역을 모두 관측하기에는 시 공간적인 한계가 있다. 해류도를 제작할 수 있을 만큼 충분한 해류관측 자료가 축적되려면 다음 세대로 넘어가더라도 어려운 일이 될 가능성이 크다. 또한 해류관측의 원시자료가 공개되지 않는 경우가 대다수이기 때문에 더욱 더 많은 시간이 소요될 것으로 추정된다. 따라서 이 연구에서는 해류도 제작의 시급성을 고려하여 동해해류도 제작을 위한 방법으로 해양과학자들의 관측자료와 전문지식 수렴과정을 거쳤다. 국내의 동해 해류와 동해 연구 전문가 집단을 구성하고, 이들의 관측자료, 과학적 지식과 소견을 바탕으로 여러 차례의 토론회를 거쳐 통일된 해류도를 만들고자 하였다. 전문가 토론회를 수차례 개최하여 해류도 초안을 개정하였고 이를 바탕으로 해양과학자들을 대상으로 하는 설문조사도 실시하였으며 이후 한국해양학회에 특별 세션을 마련하여 토론회를 개최하여 다양한 의견을 모으고 이견을 수렴할 수 있었다. 마지막으로 서면 자문을 거치는 과정을 포함하여 여러 차례에 걸쳐 동해 해류도를 작성하고 수정 하였다. (4) 동해 해류도 초안의 생산 동해 해류도 초안을 생산하기 위하여 국립해양조사원 주관으로 군산대학교와 서울대학교의 후원으로 6명의 전문가를 초빙하여 2011년 8월 31일 서울대학교에서 토론회를 개최하였다. 전문가들에게 인공위성 고도계의 해수면높이 이상치로부터 계산한 동해 표층 해류를 제시하고 <그림 2>, 이후 복잡한 해류의 시 공간 변동성을 개괄적으로 이해할 수 있도록 해류벡터를 EOF 분석하여 주요한 모드를 소개하여 결과를 분석해보는 시간을 가졌다. 기존의 과학논문에서 제시하고 있는 해류도와 교과서 해류도를 비교하여 제시함으로써 초빙 된 전문가들이 현재까지 사용되고 있는 여러 가지 동해 해류도에 대하여 분명하게 문제를 인식 하는 시간을 가지도록 하였다. 앞서 제시한 세부 분석 항목을 주제로 심도있는 토론을 진행 하였다. 토론 내용을 바탕으로 해류도 초안을 작성하였으며, 두 차례의 자문단 검토 및 의견 수집을 통하여 4차 수정안까지 작성하였다. (4) 해양학계 설문 조사 완성된 동해 해류도의 초안에 대한 해양학계의 의견을 수집하기 위하여 한국해양학회와 한국 지구과학회의 해양학자들을 대상으로 설문 조사를 실시하였다. 이 설문은 과거 일반인을 대상 으로 하는 설문과는 상당한 차별성을 가졌다. 즉, 동해 해류도 제작의 필요성에 충분히 공감하고 열의가 있으며 또 그에 상응하는 과학적 지식이 있어야만 응답을 할 수 있도록 난이도가 상당히 높게 설정하였다. 설문지의 주요내용은 Part A. 기존 해류도 비교, Part B. 동해 해류 분석, Part C. 해류 모식도 표현 기법 에 대한 질문을 주관식과 객관식 문항으로 구성하였다. 설문 응답자의 인적 사항 에서는 설문 응답자의 소속, 연구 경력, 관련 연구 분야 등 간단한 인적 사항을 기재하도록 하여 해양연구 경력이 5년 이하의 응답자는 분석에서 제외하였다. 또한 연구진이 판단하기에 - 511 -
일반인 정도의 과학적 지식수준을 보이는 경우도 자체적으로 판단하여 제외하였다. 설문지는 웹페이지(http://www.ozsurvey.co.kr)에 업로드 시켜 링크를 통해 응답자들이 온라인상에서 설문 응답을 할 수 있도록 하였고, 설문 진행 일시는 2012년 8월 13일부터 10월 31일까지로 하였다. 해양학회에는 같은 해 8월 14일, 한국지구과학회에는 8월 17일과 9월 6일, 2회에 걸쳐 각 학회 회원들을 대상으로 전자우편(e-mail)으로 공지하였으며 전체 공지 이후에도 해류 전문가들을 선별하여 4차례 추가로 설문 참여를 유도하였다. (5) 해양과학자 최종 서면 자문과정 설문조사를 거쳐 동해 해류도 초안에 대한 수정이 이루어졌고, 이를 다시 전문가 토론회를 개최하여 수정안에 대한 검토를 실시하였다. 추후 전문가들의 의견도 추가로 수집하여 해류도를 두 차례에 걸쳐 수정하여 최종 해류도 후보를 완성하였다. 다시 이 해류도를 연구진 회의에서 결정된 13인의 전문가에게 보내어서 서면 자문을 받았다. 최종 서면 자문서에 동해 해류도 제작의 필요성을 간단히 언급하고 동해 해류도 초안을 비롯 하여 2013년 7월까지 제작된 총 7개의 수정안을 제시하고, 이 중에 가장 적절하다고 생각되는 해류도를 고른 후 동해 해류도에 대한 전반적인 의견을 개진하도록 하였다. 또한 최종 해류도의 후보군으로 두 가지를 선정하여 둘 중 어느 쪽이 더 적절하다고 보는지에 관해서도 자문을 구하였다. 서면 자문은 약 3주에 걸쳐 진행하였고, 해류에 관한 연구실적과 연구현황을 고려하여 13명의 해류전문가에게 서면 자문을 의뢰하였으나 출장 등의 사유로 응답할 수 없는 전문가도 나타나 총 응답자 수는 6명이었다. 이 서면 자문을 토대로 최종적으로 동해 해류도를 완성하였다. 4. 연구 결과 및 논의 다양한 절차와 수차례 의견수렴을 거쳐서 해류도 초안과 수정안을 작성하였다. 의견수렴 방 법과 시기, 수렴된 내용은 <표 2>에 정리하였다. (1) 해류도 명칭 해류도의 제목으로 동해 해류도, 동해 해수순환도, 동해 해류 모식도, 동해 표층해류 모식도 등 다양한 명칭들이 제안되었다. 이 연구의 주요한 목적이 일반인과 중등과학교과서에 제시할 해류도를 확정하기 위함이기 때문에 현행 교육과정에서 채택한 용어를 사용하는 것이 바람직 하다. 현행 교육과정에는 바닷물의 지속적인 흐름을 나타내는 그림을 해류도로 정의하고 있다. 해류모식도라는 용어는 일반인과 중등학교 학생들에게 생소하므로 모식도란 용어는 일단 사용 하지 않기로 결정하였다. 또한 해수순환도란 용어도 제안되었는데 이 역시 교육과정에서 해류도 라고 명시되어 있어서 선택하지 않았다. 따라서 이 연구에서 다루고 있는 동해 해류는 주로 표층 해류이나 중등과정에서 채택하고 있는 용어를 고려하여 이 해류도의 최종 명칭은 동해해류도 로 정하였다. - 512 -
<표 4-1> 전문가 의견 수렴 방법, 시기, 내용 정리 의견수렴 절차 일시 주요내용 관련그림 제 1차 전문가 토론회 11.8.31 ㆍ초안제작 그림 3(a) 제 2차 전문가 토론회 11.10.19 추가의견 수집 11.11.9 ㆍ리만한류와 북한한류 축소, 리만한류 시작위치 조정 ㆍ해류의 세기는 화살표 폭으로 표현하기로 결정 ㆍ대마난류 외해분지 표현 강조 ㆍ울릉분지소용돌이 삭제(타 해역과 형평성 고려) ㆍ관측 근거가 약한 44 N 근방의 일본분지 환류 삭제 그림 3(b) 그림 3(c) 연구성과 의견 접수 11.11.23 ㆍ대마난류, 외해분지, 일본연안분지의 관계성 표현 그림 3(d) 전문가 설문조사 12.8~10월 해양학회 특별세션 13.5.24 최종 자문 13. 말 ㆍ응답자 분포 소속기관 : 대학교 13명(52%), 정부출연 연구소 9명(36%), 기타 3명 / 설문자의 연구 경력 : 5년 미만 11명(44%), 20년 이상 7명(28%), 10-14년 3명(12%) ㆍ교과서에 실을 수 있는 표준화된 해류도는 필요하며 어렵지 않게 만들 수 있음, 전문가 대상 통일된 해류도는 다른 국가의 예를 보지 못했음 ㆍ모식도라는 말이 일반인에게 어려워 쉬운 단어 사용 필용 ㆍ난해한 극전선 이남 공간적 변화, 계절적 변동성과 경년 변동성을 고려한 최종 검토 그림 3(d) 그림 3(g) 그림 4 <그림 4-1> 시간적으로 수정된 동해해류도 초안 (a) '11.9.9, (b) '11.10.19, (c) '11.11.9, (d) '11.11.23(Choi et al., 2012) (e) '13.5.24, (f) '13.5.24, (g) '13.7.26-513 -
(2) 해류 명칭 대마난류의 명칭과 삽화 상의 위치에 대해 언급한 자문 내용을 고려하여 <그림 4>에 대한해협 유입 직전에 TWC 를 표기하였으며 제 7차 수정안에 TWC(대마난류) 라고 표기한 곳에서는 대마난류 일본연안분지의 약어인 NB 를 표시하였다. 또한 야마토천퇴 가까이 표기한 EKWC 에 대해서 동한 난류가 대마난류의 한 분지이고 남쪽에서 북상한 대마 난류와 결합되는 경우도 있으므로 적절치 않은 것으로 판단하여 삭제하였다. 극전선 이북에 표시한 러시아 연안을 따라 남하하는 해류는 학자들 마다 논문마다 리만해류(Liman Current, LC), 리만한류(Liman Cold Current, LCC)로 서로 혼용하여 사용하고 있다. 영어로 된 논문에서는 Liman Current라는 용어를 사용하는 빈도가 우세하나 (Uda, 1934; Holloway et al., 1995; Martin and Kawase, 1998; Riser et al., 1999) 한글로 표기된 논문 에서는 리만한류란 표현이 더 우세한 것으로 나타나 동해 해류도에서는 Liman Cold Current 라고 표시 <그림 4-2> 완성된 동해해류도. 하였다. 해양과학용어사전(Korean Society of Oceanography, 2005)에는 리만해류라고 표기되어 있다. 또한 북한한류에 대해서 국문 영문 모든 논문들에서는 북한해류라고 하지 않는 것으로 나타났다. 영문 명칭에 있어서도 해양과학용어 사전에서는 북한한류를 North Korea Cold Current 로 동한난류는 East Korean Warm Water 로 각각 다르게 표기하고 있어서 수정이 필요하다고 판단된다. 이 연구에서는 북한한류와 동한 난류의 영문 명칭을 North Korea Cold Current 와 East Korea Warm Current 로 각각 사용 하였다. 극전선 이남의 해류의 명칭에 대해서는 거의 모든 국영문 논문들이 대마난류(Taushima Warm Current; TWC)와 동한난류(EKWC)라고 표현하며 대마해류 혹은 동한해류라고 표현하지 않았다. 영문 이름들에서도 극전선 이남의 난수지역 해류들에 대해서는 모두 warm 이라는 물성의 일부를 표현하고 있다. 따라서 한류도 난류와 형평을 맞추기 위하여 이 연구에서는 한류인 경우 cold 라는 표현을 유지하는 것이 타당하다고 판단하였다. <그림 4>에서 보는 바와 같이 warm 과 cold 를 넣어서 리만한류와 북한한류, 영문으로는 LCC와 NKCC라고 해류를 명명 하였다. (3) 일본분지 중 심층 해류 수치모델로 동해 순환을 모사한 결과들은 극전선 이북 일본분지 내에는 표층부터 심층까지 반시계방향의 순환이 뚜렷이 재현됨을 보여주었다(e.g., Yoon, 1991; Yoon and Kawamura, 2002). Senju et al.(2005)은 일본분지 내에 심해 계류부이를 설치하고 유속 자료를 생산하여 - 514 -
분석한 결과도 반시계방향의 순환을 명확히 제시하였다. Park and Kim(2013)은 ARGO 자료를 이용한 동해북부 일본분지 700-800 m 중층에 반시계방향의 순환이 존재한다고 보고하였다. 그러나 일본분지내의 표층 순환에 대한 관측은 매우 제한적으로 이루어져왔다. 앞서 토론과정과 자문 결과에 의하면 일본분지내의 해수 순환을 넣지 않게 될 경우 중등학교 학생들이 지나치게 단순화된 동해 해류를 학습하게 될 경향이 있다고 우려를 표시하였다. 따라서 이 연구에서는 여름철을 제외하면 일본분지의 물성은 수직적으로 큰 변화가 없는 상태를 유지함을 고려하여 표층 순환을 표시하기로 결정하였고 <그림 4>에 제시한 바와 같이 중층과 심층의 해류도 포함 할 수 있으므로 회색으로 해수 순환을 표시하였다. 엄밀히 말하자면 일본분지내의 반시계방향으로 순환하는 해수의 일부는 울릉도 동쪽에서 울릉분지를 향하여 남하하는 경향이 있는데 이는 그 동안의 심층 계류부이시스템을 통하여 수 차례에 걸쳐 관측되고 보고된 바 있다(Chang et al., 2002). 그러나 이를 이 해류도에 표현하기 에는 너무 지엽적인 현상인 것으로 판단되어 이 부분은 생략하기로 하였다. 또한 일본분지에서 야마토분지로 연결되는 중층 이하의 흐름도 존재하는데(Senjyu and Sudo, 1993; Senjyu and Sudo, 1994) 이 역시 동일한 이유로 생략하였다. (4) 북한한류 자문 내용 중에 리만한류와 북한한류가 서로 분리되어 있지 않게 붙여서 표현하는 것이 좋겠 다는 제안이 있었다. 여름철 표층뜰개 자료와 논문들을 보면 리만한류가 블라디보스톡 인근에서 분리되지 않고 북한 연안을 향하여 연속적으로 남하하는 것을 볼 수 있다(Nishida, 1935; Nishida, 1936; Nishida, 1938; Nishida, 1942; Park et al., 2006). 여름철 표층뜰개 궤적을 따르면 두 해류가 연결되도록 하는 것이 바람직하지만, 기존 해류도들을 조사해보면 상당히 많은 수의 논문에서 서로 분리되도록 표현하고 있다(Lee, 1999; Holloway et al., 1995; Choi et al., 2004). 특히 겨울철 블라디보스톡을 통한 강한 북풍계열의 바람이 불어 올 경우 리만한류는 북한한류와 분리되어 존재한다(Yoon and Kawamura, 2002). 따라서 이 연구에서는 두 한류시스템이 간헐적 으로 연결되는 것으로 보고 파란색 점선으로 연결하여 표현하였다(그림 4). 북한한류가 남하하면서 동한난류와 만나 일부 동쪽으로 이동하는 해수의 흐름이 있다는 지적에 따라 <그림 4>에 북한한류로부터 동진하는 작은 파란색 화살표를 연결하였다. 또한 북한한류가 동한난류와 만난 후 동한난류 아래로 파고들어 남하하고 동해안에 냉수가 간헐적으로 나타 난다는 기존 연구결과들(Lie, 1984; Lie and Byun, 1985; Min, 1994; Yun et al., 2004; Kim et al., 2009)과 자문 내용을 고려하여 이 연구에서는 파란 실선으로 표시한 북한한류의 남쪽 선단에 회색 점선을 연결하여 한국 연안을 따라 중층으로 남하하는 북한한류계수를 표현하였다<그림 4>. 중층과 심층의 해류도 일부 대변할 수 있도록 회색을 사용하였고, 몇몇 연구논문들(Kim and Kim, 1983; Cho and Kim, 1994; Kim, 1999; Yun et al., 2004)에서 이 한류를 발견하여 보고하고 있으나 발생 횟수가 빈번하게 변하고 유동적인 양상을 보이기 때문에 점선으로 표현하였다. 점선은 대마난류의 외해분지의 경우에도 적용하였는데 이는 공간적 변동성이 심함을 표현한 것이다<그림 4>. - 515 -
(5) 동한난류의 이안 동한난류가 연안에 근접하여 북상하도록 한 것에 대해서 자문위원들은 아무런 의견도 제시하지 않아 동한난류는 비교적 만족스럽게 도시된 것으로 판단된다. 동한난류의 북상한계에 대해서 37 N와 38 N의 이견이 있었고 제 7차 수정안에서 동한난류가 지나치게 북상하도록 그려졌다는 지적에 따라 모양은 유사하되 북방한계는 37.5 N로 보다 남쪽에서 이안하도록 조정하였다. 또한 한 자문위원은 동한난류가 울릉도 주변에서 다시 남하하여 난수성 소용돌이를 형성한다는 의견을 제시하면서 해류도 초안이 가장 적절하다고 재수정할 것을 요구하였다. 난수성 소용 돌이(warm eddy)는 봄철 해수면온도 영상에 뚜렷이 표현되지만 마찬가지로 강한 계절적 변동을 가지고 있기 때문에 이에 대한 절충안으로서 동해안으로부터 이안한 동한난류가 울릉 도를 선회하는 해역에 작은 화살표를 기입하여 소용돌이 순환을 표시할 수 있도록 하였다 <그림 4>. (6) 대마난류의 외해분지 동해 해류도의 논의 시작부터 최종 서면자문까지 가장 열띤 토론이 이어진 부분이 대마난류의 외해분지에 관한 내용이다. <그림 3>에 제시한 해류도 초안부터 제 7차 해류도까지 38 N 이남의 외해분지가 다양하게 표현되어 있는 것을 보면 상당한 변동성을 유추할 수 있고 학자들 사이에도 얼마나 많은 이견이 있었는지 쉽게 확인할 수 있다. 매번 토론회에 참석하는 과학자들의 견해에 따라 계속 조정이 이루어졌으나 최종 서면 자문과정에서 제 7차 해류도보다는 해류도 초안에 제시한 대마난류의 외해분지가 가장 적절하게 표현되었다고 수정하라는 권고를 받기도 하였다. 인공위성 해수면온도 영상자료와 우리 원에서 제작 배포하고 있는 인공위성 고도계 기반의 해류도를 보면 극전선 이남에서는 강한 시간적 공간적 변동성이 발견된다(Katoh, 1994). 이러한 심한 변동성으로 인하여 대마난류의 외해분지를 주요한 하나의 경로만으로 나타내기가 용이 하지 않았다. 그 동안의 토론회 내용과 일련의 자문 내용들을 종합하여 동한난류의 일부가 36 N 부근에서 이안할 때 대마난류의 외해분지의 초기에는 실선으로 표시하고 이후 북동진하는 곳에서는 점선으로 표시하였다(그림 4). <그림 4>는 서면자문 내용을 바탕으로 과학논문들을 다시 검토하여 제 7차 해류도를 수정한 것으로서 최종 동해 해류도를 완성하는데 활용하였다. 5. 결론 해류도는 국민들과 학생들에게 우리나라 해류와 해양환경에 대한 이해를 고취할 수 있게 하는 중요한 역할을 한다. 정부 수립 후 국내에서 공인된 해류도가 제작되지 못하여 그 필요성이 더욱 크다. 그럼에도 불구하고 그 동안 학계에서도 각 연구자들의 목적에 따라 다양한 형태의 해류 도를 작성하여 사용해 왔기 때문에 하나의 해류도를 제시하기 용이하지 않았다. 또한 해류 관 측은 수온이나 염분 등 기본적인 해수 물성에 비하여 상대적으로 적게 관측되었기 때문에 관측 치를 바탕으로 한 해류도 제작의 어려움이 더욱 가중되었다. 동해의 일부 해역에는 계류부이가 설치되어 해류의 시계열 자료를 확보할 수 있었으나 이를 이용해 동해 전역의 해류의 분포도를 작성하기에는 자료가 턱없이 부족하였다. 또한 과학논문마다 사용한 해류 관측기기도 서로 달라 - 516 -
정확도 높은 해류도를 제작하기 매우 어려운 환경이 지속되었고 앞으로도 단기간 내에 동해 전체 해역을 망라하는 해류 관측은 요원한 상태이다. 이러한 문제점과 어려움을 해결하기 위하여 이 연구는 장기간에 축적된 과학논문들을 수집하여 분석하고, 오랜 경험과 연구로 동해 해류에 대하여 풍부하게 과학적 지식을 축적한 해양학자들을 활용하여 학계의 의견을 수렴을 통한 동해 해류도를 작성하고자 하였으며, 이를 위하여 현 시점에서 학계가 할 수 있는 해류도 제작 방법의 틀을 제안하고 실행하여 대표적인 동해 해류도를 제시하였다. 이 연구에서 제시한 동해 해류도는 우리 원 홈페이지를 통하여 제공되고 있으며, 해류를 도시화하는 과정에서 동해에 대한 과학적 지식이 부족한 일러스트레이터들이 해류도 제작을 주도함으로써 발생한 문제로 판단된다. 이러한 문제점에 대처하기 위하여 이 연구의 해류도들은 통일된 도법을 바탕으로 수치화된 위치 좌표(위도와 경도) 정보를 동해 해류도 그림과 함께 웹사이트(http://www.khoa.go.kr)를 통하여 제공하고 있기 때문에 다른 도법으로 언제든지 환산이 가능하다. 참고문헌 Chang, K.-I., N. Hogg, M.-S. Suk, S.-K. Byun, Y.-G. Kim and K. Kim, 2002. Mean flow and variability in the southwestern East Sea. Deep-Sea Res., 49: 2,261-2,279. Chang, K.-I., W.J. Teague, S. Lyu, H. Perkins, D. Lee, D. Watts, Y. Kim, D. Mitchell, C. Lee and K. Kim, 2004. Circulation and currents in the southwestern East/Japan Sea: Overview and review. Prog. Oceanogr., 61: 105-156. Cho, Y.-K. and K. Kim, 1994. Two modes of the salinity minimum layer in the Ulleung Basin. La mer, 32(3): 271-278. Cho, Y.-K. and K. Kim, 2000. Branching mechanism of the Tsushima Current in the Korea Strait. J. Phys. Oceanogr., 30: 2788-2797. Choi, B.-J., D.B. Haidvogel and Y.-K. Cho, 2004. Nonseasonal sea level variations in the Japan/East Sea from satellite altimeter data. J. Geophys. Res., 109: C12028, doi:10.1029/2004jc002387. Choi, B.-J., D.-S. Byun and K.-H. Lee, 2012. Satellite-altimeter-derived East Sea surface currents: estimation, description and variability pattern. J. Korean Soc. Oceanogr., 17(4): 225-242. Hase, H., J.-H. Yoon and W. Koterayama, 1999. The current structure of the Tsushima Warm Current along the Japanese Coast. J. Oceanogr., 55: 217-235. Holloway, G., T. Sou and M. Eby, 1995. Dynamics of circulation in the Japan Sea. J. Mar. Res., 53: 539-569. Katoh, O., 1994. Structure of the Tsushima Current in the southwestern Japan Sea. J. Oceanogr., 50: 317-338. Katoh, O., K. Teshima, K. Kubota and K. Tsukiyama, 1996. Downstream transition of the Tsushima Current west of Kyushu in summer. J. Oceanogr., 52: 93-108. - 517 -
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