해양환경모니터링 네트워크 자료를 이용한 동해연안 수온, 용존산소 농도의 계절과 연직 분포차이 검정

김태균; 조홍연; 이기섭

doi:10.7846/JKOSMEE.2024.27.1.14

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자료유형: 학술저널

저자정보: 김태균 (과학기술연합대학원대학교) 조홍연 (한국해양과학기술원) 이기섭 (한국해양과학기술원)

저널정보: 한국해양환경·에너지학회 한국해양환경·에너지학회지 한국해양환경·에너지학회지 제27권 제1호

발행연도: 2024.2

수록면: 14 - 27 (14page)

DOI: 10.7846/JKOSMEE.2024.27.1.14

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KOEM(Korea Marine Enviroment Management Coperation) 해양환경모니터링(Marine Enviroment Monitoring) 네트워크 자료를 이용하여 동해 연안(거진연안 – 기장연안) 수온, 용존산소 농도의 계절 및 표층-저층 차이에 대한 통계적인 검정을 수행하였다. 2004년부터 2021년까지 자료 기반 표층 수온의 2월 평균은 10.04℃, 5월 14.01℃, 8월 23.23℃, 11월 16.38℃를 나타내었다. 저층 수온의 2월 평균은 9.06℃, 5월 9.75℃, 8월 13.66℃, 11월 13.99℃를 나타내어 표층-저층간 차이가 현저히 나타났다. 표층 용존산소의 2월 평균은 9.21 ㎎/L, 5월 9.35 ㎎/L, 8월 8.45 ㎎/L, 11월 8.06 ㎎/L를 나타내었다. 저층 용존산소는 2월 평균 9.12 ㎎/L, 5월 8.74 ㎎/L, 8월 8.07 ㎎/L, 11월 7.54 ㎎/L를 나타내 표층은 5월에 가장 높은 값을 나타내었고 저층은 2월에 가장 높은 값을 나타내었다. 통계적인 검정은 자료의 독립, 정규분포 적합 검정을 우선 수행한 뒤, F-검정, t-검정 또는 Welch 검정기법을 이용하였다. 검정 결과, 전체 자료에서 독립가정은 약 97% 만족하였으며, 정규분포 적합도 약 84%의 채택 비율을 보였다. 수온의 계절 차이 검정으로부터, 표층은 평균 98%, 저층은 73%의 기각률로 뚜렷한 계절 변화 양상을 확인했으나, 용존산소 항목에서는 표층은 평균 60%, 저층은 64%로 계절 변화의 정도가 상대적으로 작았다. 표층-저층 차이는 수온의 경우, 평균 70%, 용존산소는 평균 42%로 유의한 차이가 발생하는 비율이 감소했다. 통계적인 검정으로 파악한 수온, 용존산소 농도의 변동양상은 18년간 계절 자료 기반으로 거진연안에서 기장연안 까지의 동해연안 규모를 대표할 수 있을 것으로 판단한다.

Using the KOEM Marine Environmental Monitoring (MEM) Network data, statistical tests are done for the temporal (season) difference and surface-bottom layers of the sea-water temperature and DO (dissolved oxygen) concentrations in the East Sea coastal waters (Geojin to Gijang). From 2004 to 2021, based on the data, the average sea surface temperatures for February, May, August, and November were 10.04, 14.01, 23.23, and 16.38 degrees Celsius, respectively. In contrast, the average sea bottom temperatures for February, May, August, and November were 9.06, 9.75, 13.66, and 13.99 degrees Celsius. A significant difference between surface and subsurface temperatures was observed. During the same period, the seq surface dissolved oxygen concentrations exhibited average values of 9.21 ㎎/L, 9.35 ㎎/L, 8.45 ㎎/L, and 8.06 ㎎/L for February, May, August, and Novemver, respectively. In comparison, bottom dissolved oxygen concentrations showed averages of 9.12 ㎎/L, 8.74 ㎎/L, 8.07 ㎎/L, and 7.54 ㎎/L for the same respective months. The surface concentration peaked in May, while the bottom concentration peaked in February. First of all, the independence test and the normality (goodness-of-fit test of the normal distribution) test were applied to the data set. After that, F-tests, t-tests, or Welch tests were used for the variance and mean difference tests between two or more samples, such as four-season and two-layer samples. The test results show that the data independence and normality hypotheses were accepted about 97% and 84% of the complete dataset, respectively. The temporal (season) difference in seawater temperature shows a significant ratio, with 98% and 73% in the surface and bottom layers, respectively. Regarding the DO parameters, the rejection ratios are relatively low, with 60% and 64% in the surface and bottom layers, respectively. The surface-bottom difference test shows that the rejection ratio is 70% in water temperature and a substantially low ratio, 42% in DO, on average. As determined through statistical testing, the variability patterns in sea surface temperature and dissolved oxygen concentration represent the East Sea coastal scale form Geojin to Gijang over 18 years based on seasonal data.

#statistical tests(통계 검정) #independence test(독립 검정) #mean and variance difference test(평균 및 분산 차이 검정) #KOEM MEN data set(KOEM MEN 데이터 세트) #surface-bottom difference(표층-저층차이) #seasonal difference(계절 차이)

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조홍연

소속기관 한국해양과학기술원

주요연구분야 공학 > 조선해양공학

논문수 1 이용수 566

이기섭

소속기관 한국해양과학기술원

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