지구 표면의 약 71%는 바다로 덮여 있습니다. 태풍 경로 예측과 해양 목장 개발부터 안전한 해상 항행 보장 및 해양 재해 완화, 나아가 지구 기후 변화 연구에 이르기까지, 현대 해양 과학의 거의 모든 연구는 하나의 중요한 자원, 즉 해양 데이터에 의존합니다.

해양 분야에 막 발을 들인 사람들에게 진정한 어려움은 종종 "데이터 부족"이 아니라 "데이터 과잉"입니다. 실제로 해양 데이터는 고립되어 존재하는 것이 아니라 "관측-원격 탐사-모델링-통합-지능형 분석"을 아우르는 포괄적인 생태계로 발전해 왔습니다.

해양과학이 데이터에 점점 더 의존하게 되는 이유는 무엇일까요?

과거에 인류는 주로 연구선에 의존했습니다.부표 정거장해양을 이해하기 위해 수동 관찰을 활용하기도 했습니다. 이러한 접근 방식은 높은 정확도를 제공했지만, 공간적 범위가 제한적이고 관찰 주기가 길다는 단점이 있었습니다.

오늘날 위성 원격 탐사, 자동 관측 플랫폼, 아르고 플로트, 수치 모델 및 데이터 동화 기술의 발전으로 해양 관측은 진정한 "빅 데이터" 시대로 접어들었습니다. 빅 데이터 시대의 특징은 방대한 규모, 광범위한 범위, 빠른 변화 속도, 그리고 다차원적인 풍부함으로 요약할 수 있습니다.

• 데이터 용량이 기가바이트(GB) 수준에서 페타바이트(PB) 수준으로 증가했습니다.
• 시간적 범위가 단지 수십 년에서 1세기 이상에 이르는 범위로 확장되었습니다.
• 이제 공간적 범위는 전 세계 해양 전체를 포괄합니다.
• 관측된 매개변수는 해수면 온도, 염분, 해류 등 여러 차원을 포괄합니다.파도풍향, 엽록소 농도, 해빙 등 다양한 요소가 포함됩니다.

동시에 데이터 해상도는 지속적으로 향상되고 있습니다. 과거에는 전지구 해양 모델이 일반적으로 1° 해상도를 사용했지만, 이제는 1/12° 해상도, 심지어는 1km 미만의 해상도로 발전하고 있습니다. 중규모 와류, 연안 전선, 내부파와 같은 미세 규모 해양 구조를 연구할 수 있는 우리의 능력은 이전에는 불가능했던 수준에 도달했습니다.

어떤 의미에서 현대 해양 과학은 현재 "경험적 근거에 기반한" 패러다임에서 "데이터 기반" 패러다임으로 전환되고 있습니다.

해양 데이터는 주로 어디에서 얻습니까?

전 세계 해양 데이터 생태계는 국제 해양 기구, 기상 센터, 위성 시스템 및 전 세계의 국가 관측 네트워크가 종합적으로 구성합니다.

• 미국 해양대기청(NOAA): 세계에서 가장 중요한 해양 데이터 제공 기관 중 하나로, NCEP/NCAR 재분석, ICOADS 관측 기록, AVHRR 해수면 온도 데이터, GFS 지구 예측 시스템을 포함한 다양한 무료 공개 장기 데이터 제품을 제공합니다.
• 유럽(ECMWF 및 ESA): ECMWF의 ERA5 재분석 데이터는 해양-대기 상호작용 연구를 위한 가장 중요한 대기 강제력 데이터 소스가 되었으며, ESA의 센티넬 위성 시리즈는 SAR 원격 탐사, 고정밀 해수면 관측 및 해빙 모니터링에서 상당한 이점을 보여줍니다.
• 아시아(일본기상청): 일본기상청(JMA)의 COBE-SST 데이터는 북서태평양, 엘니뇨-남방진동(ENSO) 및 동아시아 기후 연구에 널리 활용되고 있습니다.

해양 데이터에는 어떤 유형이 있나요?

현대 해양 데이터는 주로 네 가지 주요 유형으로 분류됩니다.수심 데이터, 원격 탐사 데이터, 현장 관측 데이터 및 재분석 데이터.

해저 수심 데이터

이는 모든 해양학 연구의 기초를 이룹니다. 해양 수치 모델링을 "건물 건설"에 비유하자면, 해저 지형, 즉 해저의 깊이와 지형은 "기초"와 같습니다. 가장 대표적인 전지구적 해저 지형 데이터 세트로는 ETOPO와 GEBCO가 있으며, 특히 GEBCO는 해저 지형에 대한 국제적으로 인정받는 표준 기본 지도로 자리 잡았습니다.

위성 원격 감지 데이터

이는 현대 해양 관측의 "주력" 역할을 합니다. 광범위한 공간 범위, 빠른 데이터 업데이트 빈도, 그리고 전 세계 동시 관측 능력은 이 시스템의 주요 장점입니다.

• 해수면 온도(SST): MODIS, AVHRR, OISST와 같은 데이터 세트는 엘니뇨-남방진동(ENSO), 해양 폭염, 쿠로시오 해류, 어업 예측과 관련된 연구에 널리 사용됩니다.
• 해수면 풍속장: 주로 산란계 위성(예: ASCAT, SeaWinds, 중국의 HY-2 시리즈)에서 얻은 이 데이터는 태풍, 풍파, 해양-대기 상호작용 연구에 매우 중요합니다.
• 해수면 높이(SSH): TOPEX/Poseidon, Jason, HY-2A와 같은 고도계 위성은 해수면 변화, 중규모 소용돌이, 쿠로시오 해류의 이동 경로를 관측합니다.
• 합성 개구 레이더(SAR): 전천후, 주야간 고해상도 관측이 가능하다는 특징을 가진 SAR은 야간이나 구름 아래에서도 해수면 정보를 획득할 수 있습니다. 해빙, 기름 유출, 내부파, 해양파, 해상 선박 감시에 널리 활용되고 있습니다.

현장 관측 데이터

원격 탐사에 비해 공간적 범위는 제한적이지만, 이러한 데이터는 최고 수준의 정확도를 제공하며 모든 해양학 연구에 있어 중요한 기준점이 됩니다.

• 아르고 부표: 전 세계 해양을 떠다니는 "자동화된 CTD(해저 온도계)"처럼 작동하는 이 부표들은 주기적으로 하강하고 상승하면서 수온, 염분, 압력을 자동으로 측정하고 실시간으로 데이터를 전송합니다. 현재 전 세계에 배치된 수천 개의 아르고 부표는 인류 역사상 가장 큰 규모의 해양 관측 네트워크를 구성하고 있습니다.
• CTD 관측: CTD는 해양 조사에서 여전히 "표준 장비"로 사용되며, 온도와 염분에 대한 매우 정밀한 프로파일을 제공합니다.

해양 데이터의 미래는 어디로 향할까요?

해양 데이터 개발의 미래 방향은 명확하고 확고합니다.

• 고해상도: 킬로미터 규모에서 100미터 규모 해상도로 발전합니다.
• 향상된 실시간 기능: 포괄적인 "실시간 해양" 시스템을 점진적으로 구축합니다.
• 다중 소스 융합: 위성, 부표, 수치 모델, 무인 플랫폼 및 인공지능을 통합하여 서로 협력적으로 작동하도록 합니다.
• 지능화: 인공지능은 해양 과학에 깊숙이 자리 잡았으며, AI 기반 해양 예측, 누락된 데이터 복원, 소용돌이 탐지, 원격 감지 데이터 검색 등을 포괄합니다.

해양 과학이 완전히 새로운 시대로 접어들고 있습니다.

| 해양 빅데이터 + 인공지능 = 미래 해양 연구의 핵심 엔진

우리는 데이터의 진정한 가치는 효율적인 수집, 심층적인 해석, 그리고 지능적인 활용에 있다고 굳게 믿습니다.

더 깊은 대화를 위해 연락드리기를 기대합니다.