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JOURNAL OF THE KOREAN EARTH SCIENCE SOCIETY

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수록정보
수록범위 : 1권1호(1979)~40권2호(2019) |수록논문 수 : 2,049
한국지구과학회지
40권2호(2019년) 수록논문
최근 권호 논문
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KCI등재

1따뜻한 구름에서의 강수민감도에 대한 고찰

저자 : 정은실 ( Eunsil Jung )

발행기관 : 한국지구과학회 간행물 : 한국지구과학회지 40권 2호 발행 연도 : 2019 페이지 : pp. 109-118 (10 pages)

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구름과 에어로졸의 상호 작용은 기후 시스템에서 중요한 강제력 메커니즘 중 하나로 알려져 있지만, 에어로졸 변화가 구름의 양과 수명에 미치는 영향에 대해서는 서로 일치하지 않는 연구결과를 보이고 있다. 더구나 구름과 강수에 대한 에어로졸 효과는 기상요인으로부터 발생하는 효과와 쉽게 분리되지 않는다. 이 논문에서는 구름두께(H), 액체수함량(Liquid water path, LWP)과 같은 구름 거시물리 인자들이 강수에 미치는 영향을 최소화한 상태에서, 에어로졸 농도 변화가 강수변화에 미치는 영향을 기술하는, 강수민감도(So)에 대한 연구를 살펴보았다. 구름 두께가 얇거나 구름이 포함하고 있는 액체수함량이 작을 경우 에어로졸 농도가 증가하여도 강수율에는 변화가 없었다. 그러나 구름 두께나 액체수함량이 중간 정도인 경우에는 에어로졸 농도가 증가할수록 강수량이 감소한다. 이것은 대기 중에 존재하는 에어로졸이 구름씨앗으로 작용하여 수많은 작은 크기의 구름입자를 생성하여, 강수로 이어지는 충돌·병합과정을 억제하기 때문이다. 구름두께나 액체수함량이 큰 경우에는 대기 중에 이미 충분한 수분이 존재하여, LWP 또는 H가 증가할수록 강수민감도는 감소한다. 이러한 LWP 또는 H 영역에 따른 강수민감도 변화특성은 구름 속에서 작용하는 우세한 구름물리 과정에 따라 다르게 나타난다.


Cloud-aerosol interactions are considered to be one of the most important forcing mechanisms in the climate system. However, there is considerable disagreement on the magnitude and even on the sign of how aerosol perturbations affect cloud fraction and lifetime. Furthermore, aerosol effects on clouds and precipitation are not readily separable from the effects of meteorology. This review paper summarizes the study of precipitation susceptibility So, which qualifies how aerosol perturbations alter the magnitude of the precipitation rate (R) while minimizing the effects of macrophysical factors such as cloud depth (H) and liquid water path (LWP). The analysis shows that the precipitation susceptibility So for the warm marine boundary layer clouds is insensitive to aerosol perturbations at low LWP (equivalently low H). However, R decreases as aerosols increase at intermediate LWP. This is because aerosols act as cloud seed and produce numerous small-sized particles, which impede the collision and coalescence process that leads to precipitation. At high LWP, So decreases with increasing LWP as there are enough water contents in the clouds. The LWP or H dependent So behavior differs depending on the predominant cloud physics processes in the clouds.

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2수치표고모델과 태양복사모델을 이용한 기상청 일사 관측소 관측환경 분석

저자 : 지준범 ( Joon-bum Jee ) , 조일성 ( Il-sung Zo ) , 김부요 ( Bu-yo Kim ) , 이규태 ( Kyu-tae Lee )

발행기관 : 한국지구과학회 간행물 : 한국지구과학회지 40권 2호 발행 연도 : 2019 페이지 : pp. 119-134 (16 pages)

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기상청 일사관측소 관측환경 분석을 위하여 수치표고모델(DEM)과 태양복사모델을 이용하여 주변지형에 의한 차폐와 하늘시계요소(SVF) 및 일사량을 산출하였다. 지형고도자료(10 m 해상도)를 통해 관측소를 중심으로 주변 25 km내의 지형들을 이용하여 스카이라인과 SVF를 계산하였다. 또한, 일사관측소별 산출된 천기도와 스카이라인을 중첩하여 지형에 의한 차폐를 분석하였다. 특히 인천 관측소는 주변지형의 차폐가 적었고 청송군과 추풍령 관측소는 주변 지형에 의한 차폐가 큰 관측소로 나타났다. 태양복사모델을 이용하여 동일 조건에서 지형 특성에 따른 일사량을 산출하여 지형에 의한 기여도를 분석하였다. 연누적 일사량 계산결과, 청송군 관측소의 경우 수평면 일사량과 비교하였을 때 직달일사량은 12.0% 이상 차폐되었고 산란일사량은 5.6% 그리고 전천일사량은 4.7% 감소하였다. 평균 일누적 일사량을 기준으로 편차를 분석하였을 때 0.3% 이상 전천일사량이 감소되는 지점은 6개 관측소였다. 42개 관측소 중 8소는 관측소의 이전 또는 관측장비의 이동설치가 시급한 것으로 분석되었고 1/2 이상(24소)의 관측소는 일사관측환경에 대한 검토가 필요한 것으로 분석되었다. DEM자료는 관측소 주변의 인공구조물과 식생 등이 포함되지 않기 때문에 더 상세한 관측환경분석이 요구된다.


In order to analyze the observational environment of solar radiation stations operated by the Korea Meteorological Administration (KMA), we used the digital elevation model (DEM) and the solar radiation model to calculate a topographical shading, sky view factor (SVF) and solar radiation by surrounding terrain. The sky line and SVF were calculated using high resolution DEM around 25 km of the solar stations. We analyzed the topographic effect by analyzing overlapped solar map with sky line. Particularly, Incheon station has low SVF whereas Cheongsong and Chupungryong station have high SVF. In order to validation the contribution of topographic effect, the solar radiation calculated using GWNU solar radiation model according to the sky line and SVF under the same meteorological conditions. As a result, direct, diffuse and global solar radiation were decreased by 12.0, 5.6, and 4.7% compared to plane surface on Cheongsong station. The 6 stations were decreased amount of mean daily solar radiation to the annual solar radiation. Among 42 stations, eight stations were analyzed as the urgent transfer stations or moving equipment quickly and more than half of stations (24) were required to review the observational environment. Since the DEM data do not include artifacts and vegetation around the station, the stations need a detail survey of observational environment.

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3강릉원주대학교 복사-위성연구소에서 실외 비교관측을 통한 전천일사계 교정

저자 : 지준범 ( Joon-bum Jee ) , 조일성 ( Il-sung Zo ) , 김부요 ( Bu-yo Kim ) , 이규태 ( Kyu-tae Lee ) , 유명선 ( Myeong-seon Yoo ) , 이용주 ( Yong-joo Lee ) , 장정필 ( Jeong-pil Jang )

발행기관 : 한국지구과학회 간행물 : 한국지구과학회지 40권 2호 발행 연도 : 2019 페이지 : pp. 135-148 (14 pages)

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전세계적으로 일사계 비교관측 기술은 급격히 발전하고 있지만 국내의 경우 일사 비교관측 표준지침을 준비하고 있는 실정이다. 본 연구에서는 국내 기상 및 지리적 환경을 고려하여 전천일사계의 비교관측 절차를 정립하였다. 2017년 아시아 지역 복사센터에서는 국가표준 일사계들의 비교관측을 통해 일사계 보정이 이루어졌다. 이때 검교정된 기상청 기준기를 이용하여 기상청의 부기준기들과 강릉원주대의 전천일사계의 비교관측 및 검교정이 수행되었다. 비교관측 및 검교정은 2018년 10월 24일부터 10월 25일(2일)까지 수행되었으며 비교관측자료를 분석하여 오차분석 및 검교정을 수행하였다. 보정전 비교관측에 따르면, 전천일사계 부기준기들(B-J)은 기상청 전천일사계 기준기(A)를 기준으로 ±12.0Wm-2 이하의 편차가 나타났고 B와 I 전천일사계는 ±4.0Wm-2 미만의 작은 편차를 보였다. 태양 복사량이 450Wm-2 이상인 자료들을 이용하여 감도정수의 보정값을 계산하였다. B와 I 일사계(오차 ±0.5Wm-2 이하)를 제외한 일사계들(오차 ±5Wm-2 이상)은 0.08-0.16 μV (Wm-2)-1 감도정수 변경이 적용되었다. C 일사계는 감도정수의 변화가 가장 컸으며 감도정수는 -0.16 μV (Wm-2)-1으로 보정하였다. 비교관측에 참가한 9종의 기준기 및 부기준기들의 최종 관측오차는 0.06Wm-2 (0.08%) 이하였으며 허용범위인 ±1.00% (±4.50Wm-2)로 검교정되었다.


Although the technology for the observation of solar radiation is rapidly developing worldwide, in Korea the guidelines for comparing observations of solar radiation are only now under preparation. In this study, a procedure for intercomparison observations of solar radiation was established which accounts for meteorological and geographical conditions. The intercomparisons among observations by national reference pyranometers were carried out at the Asia Regional Radiation Center, Japan, in 2017. Recently, the result of the calibration of the reference pyranometer of the Korean Meteorological Administration (KMA) has been reported. Using the KMA pyranometer as a reference, comparisons between observations and calibrations were carried out for the standard (B to J) pyranometers of the KMA, and for the reference (A) and the standard pyranometers of the Gangneung-Wonju National University. The intercomparisons were carried out between October 24 and October 25, 2018. The sensitivity constants were adjusted according to the results of the data analysis performed on October 24. On October 25, a post-comparison observation was also performed, and the data of the participating pyranometers were verified. The sensitivity constants were calculated using only data corresponding to a solar radiation of 450.0Wm-2 or higher. The B and I pyranometers exhibited a small error (±0.50Wm-2), and the applied sensitivity constants were in the range 0.08-0.16 μV (Wm-2)-1. For the C pyranometer, the adjustment of the sensitivity constant was the largest, i.e., -0.16 μV (W m-2)-1. As a result, the nine candidate pyranometers could be calibrated with an average error of 0.06Wm-2 (0.08%) with respect to the KMA reference, which falls within the allowed tolerance of ±1.00% (or ±4.50Wm-2).

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4태풍 곤파스 전과 후의 고창 개방형 조간대 표층 지형과 퇴적물 특성

저자 : 강솔잎 ( Sol-ip Kang ) , 양우헌 ( Woo-hun Ryang ) , 전승수 ( Seung-soo Chun )

발행기관 : 한국지구과학회 간행물 : 한국지구과학회지 40권 2호 발행 연도 : 2019 페이지 : pp. 149-162 (14 pages)

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서해안 대조차 개방형 연안에서 2010년 태풍 곤파스 전후에 나타난 지형, 표층 퇴적물, 퇴적상 변화에 대해 연구하였다. 소형의 강한 태풍인 곤파스는 2010년 9월 1일과 2일 사이에 한반도 남서부 해안에 상륙하여 내륙을 관통했다. 태풍 전후에 고창 동호리 조간대의 측선을 따라 30 m 간격으로 22개 지점에서 지형을 측량하고 표층 퇴적물을 채취하였다. 연구 지역을 평균고조면, 평균해수면, 평균저조면을 기준으로 고조대, 중조대, 저조대로 구분하였다. 태풍 전후의 지형 변화는 고조대에서 평균 0.03 m 퇴적, 중조대에서 평균 -0.15 m 침식, 저조대에서 평균 -0.39 m 침식으로 나타났다. 조간대의 태풍 전후 표층 퇴적물은 주로 세립사와 중립사로 구성되며, 세립사의 비율이 가장 높게 나타났다. 태풍 후 표층 퇴적물은 태풍 전에 비해 평균입도가 세립해졌고, 양호한 분급을 보였다.


In the macro-tide open coast of the Korean western coast, typhoon effects were investigated in terms of variations on topography, surface sediment, and sedimentary environment, which appeared before and after the typhoon Kompasu of 2010. The Kompasu of small size and strong intensity landed on the southwestern coast of the Korean Peninsula and passed across the inland between September 1st and 2nd in 2010. Topography and surface sediments before and after the typhoon were measured and sampled along the survey line of 22 sites in the Gochang Donghori intertidal flat. The intertidal area was divided into high tidal zone, middle tidal zone, and lower tidal zone on the basis of mean high water level, mean sea level, and mean low water level. Topographic variation before and after the typhoon represented deposition of average 0.03 m in high tidal zone, erosion of average -0.15 m in middle tidal zone, and erosion of average -0.39 m in lower tidal zone, respectively. Surface sediments of the intertidal flat consisted mainly of fine to medium sands, and the ratio of fine sand was the largest both before and after the typhoon. Surface sediments after the typhoon became finer in mean grain size showing well sorting rather than those before the typhoon.

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5멕시코 산 루이스 포토시주의 지질 및 광화작용에 대한 고찰

저자 : 오일환 ( Il Hwan Oh ) , 허철호 ( Chul Ho Heo )

발행기관 : 한국지구과학회 간행물 : 한국지구과학회지 40권 2호 발행 연도 : 2019 페이지 : pp. 163-176 (14 pages)

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멕시코 중부 산 루이스 포토시주의 기반암은 상부 고생대 변성암으로 구성되어있으며, 산 루이스 포토시주의 북동쪽에 위치한 시에라 데 카토르세 중심부에 노출되어있다. 고생대 기반암을 부정합으로 덮고 있는 퇴적층은 상부 쥬라기 해성층으로 구성되며, 자카테카스층과 상부 트라이아스기 육성 우이자찰층의 적색층준과 일치한다. 이들 층은 쥬라기 라 호야 적색층 또는 상부 쥬라기 해성층에 의해 부정합으로 덮혀있다. 산 루이스 포토시주에서, 이 층위에는 백악기 석회질 해성층이 정합으로 놓여있다. 신생대층들은 상기한 암석들중 일부를 부정합으로 덮고 있으며, 해성 쇄설암뿐만아니라 미분화된 화산암들로 구성된다. 현존하는 관입 화성암들은 산성 내지 중성 조성이며 변성 기반암 및 퇴적암을 관입한다. 플라이스토세에 증발성 퇴적물을 수반한 역암들이 퇴적되었다. 제4기 지질은 현무암류, 산록퇴적물, 충적층, 증발암 및 염류 피각층으로 구성되어있다. 산 루이스 포토시 주에는, 매우 다양한 금속 및 비금속 광상유형이 알려져있다. 이들 광상의 모암은 매우 다양하며 고생대부터 제3기까지를 구성하는 층들을 포함한다. 광화연령은 약 75%가 제3기이며 주로 후생성 광상이다. 결론적으로, 멕시코 산 루이스 포토시주의 지질-자원 정보는 향후 국내기업이 멕시코의 광업분야 진출시 금속 및 비금속 광화대 부존지 예측 및 유망광화대 선정에 활용될 것으로 판단된다.


The Potosinian geological basement in central Mexico is comprised of the Upper Paleozoic metamorphic rocks, which crop out on the Sierra de Catorce nucleus located in the northeastern part of the state. The sedimentary sequence that covers unconformably the Paelozoic basement is represented by an Upper Triassic marine sedimentary sequence, correlating to the Zacatecas Formation and the Upper Triassic continental Huizachal Formation red beds, which in turn are covered either by La Joja Formation Jurassic red beds or by Upper Jurassic marine sediments. This sequence is overlain by the conformable Cretaceous calcareous marine sedimentary rocks in all the state of San Luis Potosi. The Cenozoic sequence unconformably covers some of the aforementioned rocks and is represented by undifferentiated volcanic rocks as well as by marine clastic rocks. The existing intrusive igneous rocks are felsic to intermediate composition, and they intrude the metamorphic basement and sedimentary rocks. Conglomerates with evaporitic sediments were deposited during the Pleistocene. The Quaternary sequence includes basalt flows, piedmont deposits, alluvium, and occasionally evaporites and caliche layers. In the state of San Luis Potosi, a great diversity of mineral deposit types is known as both metallic and nonmetallic. The host rocks of these deposits vary from one another including formations that represent from Paleozoic up to Tertiary. The mineralization age corresponds approximately to Tertiary (75%), and is mainly epigenetic. Conclusively, the data on geology and mineralization in San Luis Potosi, Mexico are helpful to predict a hidden ore body and select promising mineralized zone(s) when the domestic company makes inroads in the mining sector of Mexico.

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6백두산 심부 마그마 탐사를 위한 분산계측 시스템을 이용한 전기비저항탐사 설계

저자 : 이효선 ( Hyosun Lee ) , 정현기 ( Hyun-key Jung ) , 조성호 ( Sung-ho Cho ) , 김예솔 ( Yesol Kim ) , 이윤수 ( Youn Soo Lee ) , 민동주 ( Dong-joo Min )

발행기관 : 한국지구과학회 간행물 : 한국지구과학회지 40권 2호 발행 연도 : 2019 페이지 : pp. 177-187 (11 pages)

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백두산에서는 밀레니엄 대분화 이후로도 수 차례의 화산활동이 계속되어 마그마 거동 감시 연구의 필요성이 지속적으로 제기되고 있다. 마그마방의 깊이 및 규모를 파악하기 위해서는 다양한 지구물리학적 접근이 필요하며, 본 연구에서는 전기비저항 탐사의 적용성을 검토하고자 한다. 국경으로 인해 공간적 제한이 있는 백두산에서 심부에 위치한 마그마를 탐사하기 위해서는 측선의 길이가 수십 킬로미터 이상이 되는 대규모 전기탐사가 이루어져야 하며, 이를 위해서는 분산계측 시스템의 도입과 이에 최적화된 탐사 설계가 필수적으로 요구된다. 따라서 자체 개발된 분산계측 시스템을 활용하는 탐사설계안을 제시하고 전산실험을 통해 적용 가능성을 분석하였다. 단일 측선과 비동일선상 송신원 배열을 사용한 탐사설계안을 이용하여 다수의 측선 설치가 필요한 일반적인 3차원 탐사에 준하는 역산 해석 결과를 얻을 수 있음을 확인하였으며, 이 탐사설계안이 백두산 심부 물리탐사에 유용하게 적용될 수 있을 것으로 기대된다.


Several volcanic activities have continued in Mt. Baekdu since the Millennium eruption, and these phenomena have increased the need for volcanic activity surveillance. Various geophysical approaches are needed to obtain the depth and size of magma chamber that lie several kilometers below the surface. We examined the applicability of direct-current resistivity survey in this study. In order to explore the deep magma chamber of Mt. Baekdu, which has a spatial limitation due to the borderline, a large-scale survey with a length of tens of kilometers should be conducted. This type of survey requires a distributed measurement system and optimized exploration designs. Therefore, we propose survey designs taking advantage of our developed distributed acquisition system and analyze the applicability using numerical simulation. We confirmed that our designs that use single survey line with offline transmitting points show comparable results to the conventional 3D survey. It is expected that our research result can contribute to the deep geophysical exploration in Mt. Baekdu.

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7북한 교과서 중 지구과학 내용의 탐구 경향성 분석

저자 : 박기락 ( Kirak Park ) , 박현주 ( Hyun Ju Park )

발행기관 : 한국지구과학회 간행물 : 한국지구과학회지 40권 2호 발행 연도 : 2019 페이지 : pp. 188-199 (12 pages)

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이 연구의 목적은 2013 교육강령의 북한 교과서 중 지구과학 내용의 탐구 경향성을 조사하여 향후 북한 지구과학교육의 이해를 위한 기초 자료로 제공하는 것이다. 연구대상은 초급중학교의 자연과학1·2와 조선지리2, 고급중학교의 지리1 교과서이며, 교과서의 지구과학 내용을 Romey 분석법에 따라 본문·삽화·문제·활동지수 측면에서 분석하였다. 이 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, 대기과학 문제와 천문학 본문은 탐구적 경향을 나타내었다. 둘째, 해양학의 비중은 상대적으로 작았다. 셋째, 비 탐구적 문제가 많거나 탐구적 문제가 과도하여 문제의 균형이 필요하였다. 넷째, 탐구학습을 강조하지 않는 경향을 보였다. 마지막으로 탐구 경향성의 양적 및 질적 수준의 제고가 필요한 것으로 조사되었다. 향후 북한 교과서 중 지구과학 내용의 질적 분석 및 남북한 교과서 중 지구과학 내용의 탐구 경향성 비교 분석 등을 제안하였다.


The purpose of this study was to investigate the tendency of inquiry of earth science content presented in North Korean textbooks of the 2013 National curriculum using Romey's method, and to help use as basic data for better understanding earth science education in North Korea. The content of earth science in the text, figure, question, and activity index of textbooks of Natural Science 1 and 2, Chosun Geography 2 of elementary junior high school, and of Geography 1 of advanced junior high school were all analyzed using Romey's method. The results of this study were as follows: First, the atmospheric science question and the astronomy text showed the tendency of inquiry type. Second, the proportion of oceanography was relatively small. Third, there were many non-inquiry questions or excessive inquiry questions, and both types of questions needed to be balanced. Fourth, there were a tendency that did not emphasize inquiry learning. Finally, the quantitative and qualitative level of inquiry tendency should be improved. In this paper, we propose to use a qualitative method when analyzing earth science content in North Korean textbooks, and suggested that we should further study the comparative analysis of inquiry tendency of earth science content using South and North Korean textbooks.

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