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제안 방법
- (2) 눈 두께 측정한 후, 시추장비를 이용해 시추작업을 수행하고 두께 측정용 줄자를 이용해 두께를 측정한다.
- (3) 그 다음 해빙의 표면으로부터 EM31-MK2 장비까지의 높이를 측정한 후 선정된 지점을 따라 쌍극자 모드를 수평방향으로 설정한 후 겉보기 전도도(apparent conductivity, mS/m) 값을 측정한다.
- 본 연구에서는 2010년 7월 15일부터 8월 13일까지 쇄빙연구선 "아라온" 호를 활용한 북극해 실선시험 계측기간 동안 총 4회에 걸쳐 북극해 해빙의 두께를 측정하였다. 계측과정에서 시추장비를 이용한 계측과 함께 전자기 유도 장비를 활용해 해빙의 두께를 추정하였으며, 그 결과를 정리하면 다음과 같다.
- 특히 이 과정에서 해빙의 두께 계측 지점을 미리 선정한 후 선정된 지점에서 눈 두께(snow depth)를 우선적으로 측정한다. 그 다음 시추장비를 이용해 시추작업을 수행한 후 두께 측정용 줄자(ice thickness gauge)를 이용해 해빙의 두께를 측정한다. 또한 눈 두께를 제외한 해빙의 표면에서 해수면까지의 깊이(freeboard)도 함께 측정하며, 이를 통해 대략적인 해빙의 밀도를 파악할 수 있다.
- 26″W 부근에서 수행 되었다. 두 번째 계측시험의 경우 10m 간격으로 총 17개 지점에서 시추장비를 이용해 해빙의 두께를 측정하였고 5m 간격으로 33개 지점에서 전자기 유도 장비를 이용해서 겉보기 전도도를 측정하였다. 또한 시험빙판 2의 3차원 형상을 대략적으로 파악하기 위해 폭 방향과 길이방향으로 각각 5m 간격으로 겉보기 전도도를 측정하였다.
- 우선 해빙의 두께 측정은 20m 간격으로 총 6개 지점에서 시추장비를 이용해 해빙의 두께를 측정하고 시추작업이 수행된 곳에서 전자기 유도 장비를 이용해 해빙에서 겉보기 전도도를 측정하였다. 또한 시추작업이 수행된 지점 부근에서 추가로 전자기 유도 장비를 이용해 겉보기 전도도를 측정하였다. Fig.
- 두 번째 계측시험의 경우 10m 간격으로 총 17개 지점에서 시추장비를 이용해 해빙의 두께를 측정하였고 5m 간격으로 33개 지점에서 전자기 유도 장비를 이용해서 겉보기 전도도를 측정하였다. 또한 시험빙판 2의 3차원 형상을 대략적으로 파악하기 위해 폭 방향과 길이방향으로 각각 5m 간격으로 겉보기 전도도를 측정하였다. Fig.
- 또한 측정된 결과를 바탕으로 미국 육군 한랭지연구소(Cold Regions Research & Engineering Laboratory, CRREL)에서 제안한 빙두께 추정식을 사용해 해빙의 두께를 추정하였고 실측 자료를 바탕으로 겉보기 전도도와 해빙 두께와의 관계 분석을 통해 북극해 여름철 단일층 구조를 가진 해빙의 두께를 추정하기 위한 새로운 경험식을 도출하였다.
- 17을 나타낸다. 또한 폭 방향에서 0m인 지점을 중심으로 길이방향으로 시추장비를 이용해 해빙의 두께를 측정하였다(Fig. 8 참조). 특히 폭 방향으로 -5m인 곳에서 길이방향으로 0~5m 구간과 50~65m 구간에 비교적 두꺼운 2년생 빙이 분포하고 있음을 알 수 있다.
- 본 연구에서는 2010년 7월 15일부터 8월 13일까지 쇄빙연구선 "아라온" 호를 활용한 북극해 실선시험 계측기간 동안 총 4회에 걸쳐 북극해 해빙의 두께를 측정하였다.
- 세 번째 계측시험은 77°02′32.58″N, 159°46′57.24″W 부근에서 수행되었다.
- 본 연구에서는 한국해양연구원 부설 극지연구소의 쇄빙연구선 "아라온" 호를 이용해 2010년 7월 15일부터 8월 13일까지 수행된 북극해 실선시험을 통해 추코트해(Chukchi Sea) 및 캐나다 보퍼트해 주변에서 해빙의 두께를 측정하였다. 우선 시험지역에서 시추장비(ice auger)를 이용해 해빙의 두께를 측정한 후 전자기 유도 장비(EM31-MK2)를 활용하여 해빙에서 겉보기 전도도 값을 측정하였다. 또한 측정된 결과를 바탕으로 미국 육군 한랭지연구소(Cold Regions Research & Engineering Laboratory, CRREL)에서 제안한 빙두께 추정식을 사용해 해빙의 두께를 추정하였고 실측 자료를 바탕으로 겉보기 전도도와 해빙 두께와의 관계 분석을 통해 북극해 여름철 단일층 구조를 가진 해빙의 두께를 추정하기 위한 새로운 경험식을 도출하였다.
- 92″W 부근에 위치한 빙판으로서 길이는 130m, 폭 100m 정도였다. 우선 해빙의 두께 측정은 20m 간격으로 총 6개 지점에서 시추장비를 이용해 해빙의 두께를 측정하고 시추작업이 수행된 곳에서 전자기 유도 장비를 이용해 해빙에서 겉보기 전도도를 측정하였다. 또한 시추작업이 수행된 지점 부근에서 추가로 전자기 유도 장비를 이용해 겉보기 전도도를 측정하였다.
- 이번 북극해 계측시험에서는 여름철 북극해의 추코트해와 보퍼트해 부근을 운항하면서 해빙의 두께를 측정하였다. 1차 시험은 북위 73도 서경 168도 부근에서 수행되었으며, 2차와 3차 시험은 북위 77도 서경 159도 부근에서 수행되었다.
- 이번 북극해 빙두께 계측시험에서는 총 4회에 걸쳐 해빙에 직접 하선한 후 시추장비를 이용해 시추작업을 수행하고 두께를 측정한 다음 전자기 유도 장비를 이용해 해빙에서 겉보기 전도도를 측정하였다. Table 1에는 시험이 수행된 시험빙판(old ice floe)에 대한 계측결과가 정리되어 있다.
- , 2010). 전자기 유도 장비를 이용해 해빙 두께를 계측하는 경우 해빙에서 겉보기 전도도 값을 계측한 후 그 결과를 바탕으로 미국 육군 한랭지연구소에서 제안한 빙두께 추정법을 사용해 해빙의 두께를 추정하였다. 전자기 유도 장비를 이용한 해빙의 두께 측정 시 전자기 유도 장비가 해빙의 표면에 가까울수록 보다 정확한 겉보기 전도도 값이 측정되며, 쌍극자 모드(dipole mode)가 수평방향일 경우 코일의 방향이 해빙 표면과 수평한 방향에서 겉보기 전도도가 측정되고 해빙이 단일층(single-layer) 구조의 형태를 가질수록 보다 정확한 값이 측정된다.
- 해빙의 두께를 측정하는 방법 중 직접 하선한 후 시추장비를 이용해 시추작업을 수행하고 빙두께를 측정하는 방법이 가장 정확한 방법이다. 특히 이 과정에서 해빙의 두께 계측 지점을 미리 선정한 후 선정된 지점에서 눈 두께(snow depth)를 우선적으로 측정한다. 그 다음 시추장비를 이용해 시추작업을 수행한 후 두께 측정용 줄자(ice thickness gauge)를 이용해 해빙의 두께를 측정한다.
- 특히 해빙의 두께는 해빙의 강도 및 선박의 운항 가능여부 등을 추정할 수 있는 주요변수로서 본 연구에서는 아래와 같이 세 가지 방법을 이용해 해빙의 두께를 측정하였다.
대상 데이터
- 이번 북극해 계측시험에서는 여름철 북극해의 추코트해와 보퍼트해 부근을 운항하면서 해빙의 두께를 측정하였다. 1차 시험은 북위 73도 서경 168도 부근에서 수행되었으며, 2차와 3차 시험은 북위 77도 서경 159도 부근에서 수행되었다. 마지막 4차 시 험은 북위 78도 서경 159도 부근에서 수행이 되었다.
- 네 번째 계측시험이 수행된 시험빙판 4는 77°59′26.22″N, 159°37′26.16″W 부근에 위치한 빙판으로서 길이가 300m, 폭 110m 정도였으며, 20m 간격으로 총 11개 지점에서 해빙의 두께를 측정하였다.
- 2차 시험이 수행된 8월 3일 해빙의 집적도는 7/10-8/10 단계 정도였고 대부분 2년생 빙과 두꺼운 1년생 빙으로 구성되었으며, 빙구(Hummock)의 분포 정도는 60% 정도였다. 또한 시험빙판의 크기는 길이와 폭이 각각 200m, 80m 정도였으며, 해빙의 두께는 1.43~3.45m 정도였다. 해빙의 융해정도 (melting ratio)는 1-5단계로 구분할 수 있는데, 해빙의 표면 위에 생긴 물웅덩이의 정도로서 구분할 수 있다.
- 본 연구에서는 한국해양연구원 부설 극지연구소의 쇄빙연구선 "아라온" 호를 이용해 2010년 7월 15일부터 8월 13일까지 수행된 북극해 실선시험을 통해 추코트해(Chukchi Sea) 및 캐나다 보퍼트해 주변에서 해빙의 두께를 측정하였다.
- 24″W 부근에서 수행되었다. 시험빙판 3의 크기는 길이 280m, 폭 100m 정도였으며, 시추장비 및 전자기 유도 장비를 이용한 계측시험의 경우 10m 간격으로 해빙의 두께를 측정하였다. 하지만 50m 지점의 경우 큰 규모의 물웅덩이로 인해 두께측정은 수행하지 못하였다.
- 첫 번째 계측시험이 수행된 시험빙판 1은 73°02′29.34″N, 168°26′55.92″W 부근에 위치한 빙판으로서 길이는 130m, 폭 100m 정도였다.
데이터처리
- (4) 마지막으로 측정된 겉보기 전도도 값을 바탕으로 경험식(CRREL-empirical equation)을 이용해 해빙의 두께를 추정한 후 실측치와 비교한다.
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