Summary
I. Outline
Ⅴ. Research outcome
- Marine data to be produced at the synchronous continuous observation network, the existing national and international marine data, the output information of the ecosystem model is systematically collected to construct an integrated data management system that can be utilized.
- Constructing the collected marine data integration DB and developing information services for large volume data and information search service using GIS technology.
§ Contents of the study
- Construction of the existing marine data collection system related to the ecosystem
- Building a data management system of simultaneous continuous observation network
- Construction of output information management system of ecosystem model
- Integration DB construction of marine ecosystems
- Development of information services using the open-source GIS program
- Development of output information services of large capacity model
ecosystem and simultaneous continuous observation network
○ When performing the research, on high-cost, low efficiency of research switch to low-cost, high-efficiency: Automatic unmanned equipment based survey
○ Ensuring of precisely time-series change material the structure of the ecosystem of the Korean waters
○ Development of our country unique ecosystem model, Ecosystem forecast enforcement and prediction of the change of marine biological resources
○ Marine ecosystem unmanned automatic observation and commercialization of collection device
<Contents>
Chapter 1. Outline ··· 1 1. Goal of research planning ··· 1 2. Sub goal and contents of research planning ··· 1 3. Necessity of research planning ··· 1 a. Scientific and technical aspects ··· 1 b. Economical and industrial aspects ··· 3 c. Sociocultural aspects ··· 4 Chapter 2. R&D trend and policy ··· 6 Passage 1. Internal and External status of observation for marine
ecosystem ··· 6 1. Internal status of observation for marine ecosystem ··· 6 a. NFRDI ··· 6 b. KOEM ··· 8 c. KIOST ··· 9 2. External status of observation for marine ecosystem ··· 14 a. U.S., Europe, U.K., Japan, Canada etc. Status and contents of
observation network ··· 14 b. International joing marine ecosystem observation ··· 36 Passage 2. Status and Outlook of Observation Technique of marine
ecosystem ··· 49 1. Measurements of the elements of marine environment ··· 49 a. Environmental elements for understanding of marine ecosystem 49 b. Automatic sensors for measuring the marine environmental
elements ··· 51 c. Planform of marine environmental observation and its operation 69 2. Sampling and analysis of marine organisms ··· 98 a. Collecting of marine organisms ··· 98 b. Analysis of marine organisms ··· 103 Passage 3. Marine ecosystem modeling ··· 116 1. International research trend of marine ecosystem modeling ··· 116 a. Major ecosystem model ··· 116 b. Research of marine ecosystem model and International program
for its operation ··· 124 c. Simulation of ecosystem around Korean waters ··· 125 d. Study about experiment of Sensitivity of marine ecosystem
modeling ··· 125
e. Forecasting of marine ecosystem ··· 126 2. Domestic research trend of marine ecosystem modeling ··· 130 a. KIOST ··· 130 b. NFRDI ··· 133 c. NIMS ··· 133 d. Other studies ··· 134 3. Infrastructure of marine ecosystem modeling research ··· 134 a. Infrastructure of marine model research manpower ··· 134 b. Infrastructure of marine model computational resources ··· 135 4. Marine ecosystem model based on the data ··· 135 a. Prediction model of zooplankton occurrence probability based on
the data ··· 136 b. Prediction model of number of zooplankton species changes based
on the data ··· 137 c. Environmental-Ecological model ··· 140 Passage 4. Database construction and information service of marine
ecosystem ··· 141 1. Domestic research trend ··· 141 2. International research trend ··· 144 Chapter 3. R&D vision and strategy ··· 150 Passage 1. R&D vision ··· 150 Passage 2. Goals of research development ··· 150 Passage 3. Strategy ··· 150 1. Research stage by promoting research ··· 150 2. Strategies for R&D ··· 151 a. Location selection of simultaneous continuous observation
network, which is representing the marine plankton ecosystem and ocean currents characteristics and continuous observation
··· 152 b. Development of marine organism sampler based on the wave
glider and of its field operational technology ··· 154 c. Analysis of automatic shape of marine species and DNA barcoding
of marine species ··· 155 d. Establishment of integrated management system of marine
ecosystem and oceanographic data ··· 157 Passage 4. Key research topics ··· 159 1. Development and operation of synchronous continuous observation
network of marine ecosystem ··· 159 2. Development of marine organism sampler on the wave glider ··· 161 3. Establishment and Operation of broad/ core observing network
region based on the wave glider ··· 162 4. Marine ecosystem modeling ··· 163 5. Establishment of Integrated management system of marine
ecosystem and oceanographic data ··· 164 Chapter 4. Research Plan ··· 165 Passage 1. Generic Road map ··· 165 Passage 2. Road map of core-research projects ··· 166 1. Establishment and operation of observation system for synchronous
continuous observation network of marine ecosystem ··· 166 2. Development of marine organism sampler on the wave glider ··· 166 3. Establishment and Operation of broad/ core observing network
region based on the wave glider ··· 167 4. Development of Marine Ecosystem Modeling ··· 167 5. Establishment of Integrated management system of marine
ecosystem and oceanographic data ··· 168 Passage 3. Request for proposal ··· 169 1. Establishment and operation of observation system for synchronous
continuous observation network of marine ecosystem ··· 169 a. Necessity of the study··· 169 b. Objective of the study ··· 170 c. Contents of the study ··· 171 d. Outputs ··· 174 2. Development of marine organism sampler on the wave glider ··· 174 a. Necessity of the study··· 174 b. Objective of the study ··· 174 c. Contents of the study ··· 174 d. Outputs ··· 178 3. Establishment and Operation of broad/ core observing network
region based on the wave glider ··· 179 a. Necessity of the study··· 179 b. Objective of the study ··· 179 c. Contents of the study ··· 179 d. Outputs ··· 183 4. Development of Marine Ecosystem Modeling ··· 184
a. Necessity of the study··· 184 b. Objective of the study ··· 184 c. Contents of the study ··· 184 d. Outputs ··· 189 5. Establishment of integrated management system of marine
ecosystem and oceanographic data ··· 190 a. Necessity of the study··· 190 b. Objective of the study ··· 191 c. Contents of the study ··· 191 d. Outputs ··· 197 Chapter 5. Research outcome ··· 199 Passage 1 Application of research outcome ··· 199 Passage 2 Expected outcome ··· 199 1. Technical aspects ··· 199 2. Economical and industrial aspects ··· 199
<References> ··· 200
<목차>
제 1 장 연구개발과제의 개요 ··· 1 1. 기획연구의 최종목표 ··· 1 2. 기획연구의 세부목표 및 내용 ··· 1 3. 연구의 필요성 ··· 1 가. 기술적 측면 ··· 1 나. 경제·산업적 측면 ··· 3 다. 사회문화적 측면 ··· 4 제 2 장 연구개발 동향 및 환경분석 ··· 6 제 1 절 국내·외 해양생태계 관측 현황 ··· 6 1. 국내 해양생태계 관측 현황 ··· 6 가. 국립수산과학원 ··· 6 나. 해양환경관리공단 ··· 8 다. 한국해양과학기술원 ··· 9 2. 국외 해양생태계 관측 현황 ··· 14 가. 미국, 유럽, 영국, 일본, 캐나다 등 각 국의 관측망 현황과 내용 ··· 14 나. 국제공동 해양생태계관측 ··· 36 제 2 절 해양생태계 관측 기술 현황과 전망 ··· 49 1. 해양환경요소 측정 ··· 49 가. 해양생태계 이해에 필요한 환경 요소 ··· 49 나. 해양환경 요소 측정 자동센서 ··· 51 다. 해양환경 관측 플랫폼과 운영 ··· 69 2. 해양생물 채집과 분석 ··· 98 가. 해양생물 채집 ··· 98 나. 해양생물 분석 ··· 103 제 3 절 해양생태계 모델링 시스템 개발 ··· 116 1. 해양생태계모델 국외 연구현황 ··· 116 가. 주요 생태계모델 ··· 116 나. 해양생태계모델 연구 및 운용 국제프로그램 ··· 124 다. 한반도 주변해 생태계 모의 ··· 125 라. 해양생태계모델 민감도 실험 연구 ··· 125 마. 해양생태계 예보 ··· 126 2. 해양생태계모델 국내 연구현황 ··· 130 가. 한국해양과학기술원 ··· 130 나. 국립수산과학원 ··· 133 다. 국가수리과학연구소 ··· 133 라. 기타연구 ··· 134
3. 해양생태계 모델 연구 인프라 ··· 134 가. 해양모델 연구인력 인프라 ··· 134 나. 해양모델 전산자원 인프라 ··· 135 4. 자료 기반 해양 생태계 모델 ··· 135 가. 자료기반 동물 플랑크톤 출현확률 예측모형 ··· 136 나. 자료기반 동물 플랑크톤 종수 변화 예측 모형 ··· 137 다. 환경 – 생태모형 ··· 140 제 4 절 해양생태계 해양자료 통합관리 체계 구축 ··· 141 1. 국내 연구 동향 ··· 141 2. 국외 동향 ··· 144 제 3 장 연구개발 비전과 추진전략 ··· 150 제 1 절 연구개발 비전 ··· 150 제 2 절 연구개발 목표 ··· 150 제 3 절 추진전략 ··· 150 1. 연구단계 설정 ··· 150 2. 연구개발 추진전략 ··· 151 가. 동해, 서해, 남해 해양 표영 생태계 특성, 해류 특성을 대표하는 동시
연속 관측망 위치 선정 및 연속관측 ··· 152 나. 웨이브글라이더 장착 해양생물 채집기 개발 및 현장 운용 기술 개발 ·· 154 다. 해양생물 자동 형상분석과 DNA바코드 분석 ··· 155 라. 해양생태계 모델링 시스템 개발 및 해양생태계 해양자료 통합관리 체계
구축 ··· 157 마. 해양생태계 해양자료 통합관리 체계 구축 ··· 158 제 4 절 중점 연구과제 도출 ··· 159 1. 해양생태계 동시 연속 관측망 구축과 운영 ··· 159 2. 웨이브글라이더 장착 해양생물 채집기 개발 ··· 161 3. 웨이브글라이더 기반 해양생태계 광역/집중 측정망 구축 및 운용 ··· 162 4. 해양생태계 모델링 시스템 개발 ··· 163 5. 해양생태계 해양자료 통합관리 체계 구축 ··· 164 제 4 장 연구개발 추진 계획 ··· 165 제 1 절 총괄 로드맵 ··· 165 제 2 절 세부과제별 로드맵 ··· 166 1. 해양생태계 동시 연속 관측망 구축과 운영 ··· 166 2. 웨이브글라이더 장착 해양생물 채집기 개발 ··· 166 3. 웨이브글라이더 기반 해양생태계 광역/집중 측정망 구축 및 운용 ··· 167 4. 해양생태계 모델링 시스템 개발 ··· 167 5. 해양생태계 해양자료 통합관리 체계 구축 ··· 168
제 3 절 세부과제별 기술 개요 ··· 169 1. 해양생태계 동시 연속 관측망 구축과 운영 ··· 169 가. 연구의 필요성 ··· 169 나. 연구 목표 ··· 170 다. 연구 내용 ··· 171 라. 산출물 ··· 174 2. 웨이브글라이더 장착 해양생물 채집기 개발 ··· 174 가. 연구의 필요성 ··· 174 나. 연구 목표 ··· 174 다. 연구 내용 ··· 174 라. 산출물 ··· 178 3. 웨이브글라이더 기반 해양생태계 광역/집중 측정망 구축 ··· 179 가. 연구의 필요성 ··· 179 나. 연구 목표 ··· 179 다. 연구 내용 ··· 179 라. 산출물 ··· 183 4. 해양생태계 모델링시스템 개발 ··· 184 가. 연구의 필요성 ··· 184 나. 연구 목표 ··· 184 다. 연구 내용 ··· 184 라. 산출물 ··· 189 5. 해양생태계 해양자료 통합관리 체계 구축 ··· 190 가. 연구의 필요성 ··· 190 나. 연구 목표 ··· 191 다. 연구 내용 ··· 191 라. 산출물 ··· 197 제 5 장 연구개발 결과의 활용방안 및 기대효과 ··· 199 제 1 절 활용방안 ··· 199 제 2 절 기대효과 ··· 199 1. 기술적 측면 ··· 199 2. 경제 산업적 측면 ··· 199
<참고문헌> ··· 200