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ISSN : 1225-6692(Print)
ISSN : 2287-4518(Online)
Journal of the Korean earth science society Vol.35 No.6 pp.439-466
DOI : https://doi.org/10.5467/JKESS.2014.35.6.439

An Analysis of Oceanic Current Maps of the Yellow Sea and the East China Sea in Secondary School Science Textbooks

Kyung-Ae Park1, Ji-Eun Park2*, Byoung-Ju Choi3, Sang-Ho Lee3, Eunil Lee4, Do-Seong Byun5, Young-Taeg Kim4
1Department of Earth Science Education/Research Institute of Oceanography, Seoul National University, Seoul 151-742, Korea
2Department of Science Education, Seoul National University, Seoul 151-742, Korea
3Department of Oceanography, Kunsan National University, Gunsan 573-701, Korea
4Ocean Research Division, Korea Hydrographic and Oceanographic Administration, Busan 606-806, Korea
5Oceanographic Observation Division, Korea Hydrographic and Oceanographic Administration, Busan 606-806, Korea
Corresponding Author: jieun@snu.ac.kr Tel: +82-2-880-7780 Fax: +82-2-874-3289
July 14, 2014 August 20, 2014 September 25, 2014

Abstract

Since the unification of the diverse oceanic current maps of the East Sea in secondary school science textbooks has recently been accomplished, there have been increasing requirements for the production of a current map of the Yellow Sea (YS) and the East China Sea (ECS). This study, as its first attempt, facilitated the prospective production process of the unified oceanic current maps in YS and ECS by analyzing the maps of scientific articles and those of the present textbooks as of 2014. First of all, the analogue current maps of the textbooks and scientific articles were digitalized to retrieve the characteristics of current maps quantitatively and to make intercomparison of the maps. The currents of both YS and ECS such as the Kuroshio Current, the Taiwan Warm Current, the Tsushima Warm Current, the Yellow Sea Warm Current, the Chinese Coastal Current, the Korea Coastal Current, and the Changjiang River Flow were selected and analyzed. We made 18 items to investigate the paths of the currents. Analyses of the oceanic current maps of secondary school science textbooks and scientific articles with respect to the selected criteria revealed that the current maps of the textbooks were considerably different from the up-to-date knowledge of the current maps acquired from the scientific articles. In addition, since the currents of YS and ECS have strong seasonality, we suggest that they should be presented with at least two current maps for summer and winter in the textbooks, which may go through active discussions among experts.


중등학교 과학교과서의 황해 및 동중국해 해류도 분석

박 경애1, 박 지은2*, 최 병주3, 이 상호3, 이 은일4, 변 도성5, 김 영택4
1서울대학교 지구과학교육과/해양연구소, 151-748, 서울특별시 관악구 관악로 1
2서울대학교 과학교육과, 151-748, 서울특별시 관악구 관악로 1
3군산대학교 해양학과, 573-701, 전라북도 군산시 대학로 1170
4국립해양조사원 해양과학조사연구실, 606-806, 부산광역시 영도구 해양로 351
5국립해양조사원 해양관측과, 606-806, 부산광역시 영도구 해양로 351

초록

다양한 중등학교 과학교과서 동해 해류도의 통일이 최근에 완성됨에 따라 황해와 동중국해의 해류도 제작에 대 한 요구가 증대되고 있다. 이 연구는 그 첫 단계로서 과학 논문과 2014년 현행 교과서의 해류도들을 분석하여 향후 황 해와 동중국해의 통일된 해류도를 제작하는 과정을 촉진시키고자 하였다. 우선 교과서와 과학 논문의 아날로그 해류도 들을 수치화하여 해류도의 특성을 정량적으로 조사하였고 해류도들을 상호 비교하였다. 쿠로시오해류, 대만난류, 대마난 류, 황해난류, 중국연안류, 한국연안류, 양쯔강 유출류와 같이 황해와 동중국해의 해류들을 선정하고 정의하였다. 이 해 류들의 경로를 조사하기 위하여 18개의 세부 항목을 만들고 이를 분석에 활용하였다. 각 세부항목에 대하여 교과서와 과학 논문 해류도들을 분석한 결과, 교과서 해류도들은 과학 논문으로부터 획득한 해류에 관한 최근의 지식과 상당한 차이를 나타내었다. 또한 황해와 동중국해 해류는 계절에 따라 크게 변화하므로 해류 전문가들의 활발한 토의를 통하여 교과서 해류도를 적어도 여름철과 겨울철로 구분하여 제시해야 할 것이다.


    National Oceanographic Research Institute

    서 론

    급격하게 변화하는 기후로 인하여 해양의 순환을 구성하는 해류가 시공간적으로 큰 변동성을 보이고 있다. 기후변화에 대한 해류의 역할이 중요해지면서 해류 교육의 필요성이 커지고 있다(Park et al., 2013). 해류는 우리 일상생활과 밀접한 관련을 가지고 있기 때문에 중등학교 교육에서 해류에 대한 정확한 정보 를 제공하여야 학생들이 해류뿐만 아니라 미래 기후 변화 문제에 적절히 대처할 수 있는 능력을 증진시 킬 수 있을 것이다.

    해양 분야 전공자들과 일반인을 위한 해류 교육도 중요하지만 학생들의 사고(reasoning)가 성장하는 시 기인 중등학교에서 과학교과서를 통한 해류 교육은 더욱 중요하다. 최근 우리나라 중등학교 과학과 교육 과정이 전면적으로 수정되었고, 서로 다른 교육과정 이 단계별로 시행됨에 따라 해류 내용이 포함된 각 학년의 교과서도 몇 차례에 걸쳐 변화하였다. 2014년 현재 대부분은 2009 개정 교육과정을 따르고 있지만 9학년의 경우 2007 개정 교육과정이 여전히 적용되 고 있다. 7차 교육과정에 따른 해류와 관련된 단원들 에서 한반도 주변해의 해류도가 제시되었으나 해류관 련 과학적 지식으로 보면 상당한 문제점이 내포되어 있었다(Park et al., 2011; Park et al., 2013). 2007 개정 교육과정과 2009 개정 교육과정도 여전히 문제 가 있는 해류도가 포함되어 있다.

    교과서에 도입된 삽화는 학생들이 시각적 이미지를 통해 텍스트에서 미흡한 부분을 보완할 수도 있기 때문에 교수-학습 활동에 있어 중요한 수단으로 평가 받고 있다(Kook, 2003; Lim et al., 2004). 과학교과 서의 삽화는 핵심적인 시각적 표상 요소 중의 하나 이고, 학생들이 다양한 자연 현상을 간접적으로 경험 하도록 하기 때문에 오류가 있는 교과서는 오개념을 유발하지 않도록 시급히 수정되어야 할 것이다 (Driver et al., 1985; Choi and Cho, 1987; Kook, 2003; Oh, 2003; Lee, 2007; Chae, 2010). 특히 지구 과학 교과서는 다른 교과에 비하여 사진이나 삽화가 차지하는 비율이 크고 삽화의 역할이 증가되는 추세 이기 때문에(Lee, 2007) 해류도와 같은 삽화는 해류 에 대한 정확한 과학적 지식을 바탕으로 제작되어야 학생들의 과학적 사고능력이 향상될 것이다.

    교과서 해류도의 문제점을 해결하기 위하여 Park et al. (2011)은 중등학교 과학교과서에 실린 동해 해 류도들을 분석하여 대마난류 및 동한난류와 대한해협, 쓰가루해협, 소야해협을 통한 유출 양상, 또한 북한 한류 및 리만한류 문제점과 해류도 제작 방안을 제 시하였다. 이후 통일된 동해 해류도 제작의 필요성이 대두되면서 2011년부터 2013년까지 수년에 걸쳐서 동해 해류 관측에 대한 국내외 과학 논문과 국내 해 양학자들의 과학적 지식을 기반으로 동해 해류도 초 안이 작성되었고, 이후 수차례에 걸친 검토 과정과 수정 작업을 통해서 중등학교 과학교과서를 위한 최 종 동해 해류도가 완성되었다(Park et al., 2013). Fig. 1의 동해 부분에 도시한 한류와 난류는 이러한 과정 을 거쳐 완성된 동해의 해류모식도를 나타낸다. 이 해류도는 교과서 집필진을 포함한 일반 사용자들이 누구나 활용할 수 있도록 2014년 현재 국립해양조사 원 홈페이지(http://sms.khoa.go.kr)를 통하여 최종 결 과를 게시하고 영상을 제공하고 있다. 또한 해류도를 다시 제작할 때 참고할 수 있도록 각 해류의 위도와 경도 정보도 디지털 수치자료로 자유롭게 받을 수 있 는 환경을 구축하고 서비스하고 있다.

    동해의 해류도는 오랜 논의 과정을 거쳐 Fig. 1과 같이 완성되어 활용이 가능하지만 나머지 해역에 대 한 해류도는 개선되지 않고 있다. 현행 교과서 해류 도들은 황해, 동중국해, 그리고 쿠로시오를 포함하는 한반도 주변해를 모두 다루고 있기 때문에 이들 해 역에 대한 해류도 분석도 조속히 실시되어서 전체 해류도를 완성하여야 비로소 교과서에 활용될 수 있 을 것이다. 황해와 동중국해에는 동해와 달리 중국 및 한국 서해안과 같이 100 m 이하의 매우 얕은 수 심도 있고 1,000 m 이상의 깊은 수심도 공존한다 (Fig. 1). 이러한 복잡한 해저지형은 대기의 큰 변동 성과 함께 황해와 동중국해의 해류를 더욱 더 복잡 하게 만들고 있어서 과거 과학 논문의 연구결과들을 조사하여 해류도 제작에 필요한 사항에 대해 의견을 수렴하여야 할 것이다(Chu et al., 2005).

    황해에는 중국 연안을 따라 남하하는 중국연안류 (Chinese Coastal Current)가 있으며, 여름철에는 양쯔 강(Yangtze River or Changjiang River) 저염수가 잘 발달하여 제주해협을 향한 유출류가 발생하여 겨울에 비해 더욱 복잡한 해류의 분포 양상을 보인다 (Beardsley et al., 1985; Park, 1986). 또한 황해 중앙 부에는 북쪽으로 향하는 황해난류(Yellow Sea Warm Current)가 있고(Nitani, 1972), 연안에서는 조석과 조 류의 영향과 강한 바람의 영향으로 황해의 해류를 예측하거나 모델화하는데 어려움이 있다(Teague and Jacobs, 2000). 동중국해는 쿠로시오해류(Kuroshio Current)와 대마난류(Tsushima Warm Current, TWC), 대만난류(Taiwan Warm Current, TWWC)가 존재하 며, 중국 연안을 따라 남하하는 중국연안류가 대만해 협의 서쪽 연안을 따라 존재한다. 이와 같이 황해와 동중국해의 해류가 복잡하지만 교과서에는 그동안의 연구 결과를 수렴한 해류도가 제시되어야 하므로 과 학 논문과 중등학교 과학교과서의 해류도와의 차이점 을 분석할 필요가 있다.

    따라서 이 연구에서는 중등학교 과학교과서의 황해 및 동중국해 해류도를 분석하여 1) 교과서 해류도를 정량적이고 객관적으로 분석할 수 있도록 각 교과서 해류도를 디지털 수치 영상자료로 변환하고, 2) 해류 도를 분석할 수 있는 세부 항목을 제시하고, 3) 교과 서 간 해류도의 공통점과 차이점을 분석하며, 4) 과 학 논문에서 밝히고 있는 해류도를 세부 항목별로 비교하여 각 교과서 해류도의 오류를 제시하고, 5) 교과서를 위한 황해 및 동중국해 해류도를 통일화할 수 있는 방안을 마련하고자 한다.

    연구 내용 및 방법

    중등학교 과학교과서 해류도

    2014년 현재 2009 개정 교육과정 적용의 중간단계 에 있어서 학년별로 2007 개정 교육과정, 2009 개정 교육과정과 같이 서로 다른 교육과정이 동시에 운영 중에 있다. 각 학년별 적용된 교육과정을 확인한 결 과 현재 2007 개정 교육과정 중에서 9학년(중학교 3 학년) 과학, 2009 개정 교육과정 중에서는 7학년(중 학교 1학년) 과학, 지구과학 I (고등학교 과정)에서 해류도를 각각 다루고 있는 것으로 조사되었다. 따라 서 2007 개정 교육과정, 2009 개정 교육과정에 따라 집필된 중등학교 과학교과서의 해류도를 모두 수집하 여 황해와 동중국해를 포함하는 해류도를 분석에 사 용하였다.

    중학교 1학년 9종, 중학교 3학년 9종, 지구과학 I 2종 등 총 20종의 교과서들을 분석에 활용하였다. 각 교과서의 기호는 Park et al. (2011)Park et al. (2013)의 표기 방법을 따라서 구분하였고 교과서 관 련 출판년도, 게재된 쪽수, 저자 및 기호 등 교과서 관련 정보들을 Table 1에 제시하였다. 중학교 과정의 교과서는 기호로 ‘middle school’의 앞 글자인 M을 사용하였고, 7학년과 9학년을 서로 구분할 수 있도록 M 뒤에 a와 b를 각각 붙였다. 고등학교 과정 역시 ‘high school’의 첫 알파벳 H를 사용하였고, 지구과학 I 교과서에 대하여 c를 붙였다. Park et al. (2011)에 서 이미 Ha, Hb의 교과서 기호를 사용하였기 때문에 중복을 피하기 위하여 c를 사용하였다. Ma 교과서는 평균해류도를 포함하여 여름과 겨울의 계절별 해류도 도 제시하여 총 3개의 해류도를 싣고 있었다. 계절별 해류도는 해류도 기호에 ‘summer’와 ‘winter’를 나타 내는 ‘-S’와 ‘-W’를 덧붙여서 Ma2-S, Ma2-W와 같이 표현하였으며, 계절별 해류도를 하나로 지칭할 경우 는 apostrophe (’)를 붙여서 Ma2’ 교과서 해류도로 지칭하였다.

    Fig. 2는 분석에 활용한 교과서 해류도들을 나타낸 것으로 동해, 황해, 동중국해와 북서태평양 일부를 포함한 우리나라 주변 해역의 해류도를 나타내고 있 다. 7차 교육과정에 기초한 27종 교과서 해류도들 (Park et al., 2011; Park et al., 2013)과 비교하였을 때 해류 형태는 유사하지만 완전히 동일한 해류도는 없는 것으로 나타났다. 7차 교육과정과는 달리 원추 도법으로 나타낸 해류도는 없었고 모두 메르카토르 도법을 사용하고 있었다. Ma3, Mb5 교과서 해류도 는 특이하게 인공위성 해수면온도 영상을 사용하고 있었는데, 이 해류도들은 2009 개정 교육과정, 2007 개정 교육과정의 중학교 교과서에서 활용되고 있었 다. 면밀히 분석한 결과 이들은 동일한 해류도를 사 용하고 있어서 Ma3만 선택하여 분석에 활용하였다. 이외에도 Ma1과 Mb7이 같은 해류도를 사용하였는 데 역시 각각 동일한 출판사의 교과서이기 때문에 중복되는 해류도로 분석에서 제외하였고 Ma1만 선택 하여 사용하였다. Ma5와 Mb2, Ma6과 Mb4 또한 같 은 출판사의 해류도로 그 형태가 매우 유사하지만 지도상의 비율 등 해류도상에 차이가 발견되어 다른 해류도로 취급하여 분석 대상에 포함하였다. Mb3은 교과서 본문에서 언급하기 위한 것이 아닌 단원 마 무리 문제를 위해 제시된 해류도로서 그 형태가 다 른 교과서 해류도와 상이한 점이 많아서 분석에서 제외하였다.

    과학 논문 해류도

    해류는 유속계(current meter), 초음파 해류계(Acoustic Doppler Current Profiler, ADCP), 표층 뜰개(surface drifter), 중층 부유체(Array for Real-time Geostrophic Oceanography, ARGO) 등 직접적인 방법과 인공위성 고도계 자료를 이용하여 간접적으로 구하는 방법 등 다양한 방법으로 관측해 왔다(Kim et al., 2005). 황 해와 동중국해의 해류는 관측의 어려움으로 관측보다 는 수치모델링을 통하여 해수의 순환과 요인들을 실 험하는 연구들이 상대적으로 많이 진행되어 왔다 (e.g., Qiu and Imasato, 1990; Hsueh and Yuan, 1997; Lee and Beardsley, 1999; Guo et al., 2001; Naimie et al., 2001; Park and Oh, 2001; Xu et al., 2009). 여러 연구논문들 중 교과서 해류도와 비교할 수 있고 또 해양 관측 자료를 기반으로 작성되었다 고 판단되는 Guan and Chen (1964), Nitani (1972), Chen et al. (1994), Su (1998), Chen (2008) 등 5종 의 과학 논문 해류도를 선택하였으며 Fig. 3에 그 해 류도들을 나타내었다. 그 중에서 Guan and Chen (1964), Nitani (1972), Su (1998)는 각각 Guan (1994), Isobe (2008), Naimie et al. (2001)에서 인용 한 해류도를 활용하였다.

    Guan and Chen (1964)은 계류 부이를 이용하여 해류 관측과 해양 물성 자료를 분석하여 해류도를 작성하였다(Guan and Fang, 2006). Fig. 3a의 큰 해 류도는 겨울이고 좌측 상단의 작은 해류도는 여름철 해류도를 나타낸 것이다. Chen et al. (1994)Nitani (1972)Beardsley et al. (1985)의 해류도에 기반하여 Qiu and Imasato (1990)의 Geomagnetic Electrokinetograph (GEK) 관측 자료와 Beardsley et al. (1992)의 인공위성 표층 뜰개(satellite surface drifter) 관측 자료, 그리고 Chen et al. (1992)에 의한 ADCP 해류 관측 자료를 활용하여 기존의 해류도를 수정하여 제안하였다(Fig. 3c). Su (1998)Chen (2008)의 해류도는 해류에 관한 당시까지의 기존 연 구 결과를 토대로 작성된 것이다. Su (1998)는 Fig. 3d에서 겨울철 해류는 크게 도시하고 해류의 계절변 동이 큰 해역을 고려하여 좌측 상단의 작은 해류도 에 여름철 해류도를 도시하였다. Chen (2008)은 황해 와 동중국해 해류의 시간변동을 고려하고 계절별 특 성을 감안하여 여름철과 겨울철에 대한 두개의 해류 도를 Fig. 3e와 같이 제시하였다. 이 외에도 Ichikawa and Beardsley (2002), Teague et al. (2003), Isobe (2008)의 연구에 활용된 Nitani (1972)가 제시한 황해 남부의 해류도를 사용하였다(Fig. 3b).

    평균 해수면온도 분포도

    황해와 동중국해의 해수면온도 분포를 파악하기 위 하여 New Generation Sea Surface Temperature (NGSST) 인공위성 자료를 활용하였다(http://www. ocean.caos.tohoku.ac.jp). NGSST는 1.1 km 해상도의 적외선 영역으로 관측한 해수면온도 값과 25 km 해 상도의 극초단파 영역으로 관측한 해수면온도 값을 합성한 고해상도(0.05 ° )의 해수면온도 자료이다(Sakaida et al., 2009). 이 연구에서는 2002년 8월부터 2010년 7월까지의 NGSST 해수면온도 일합성장 자료를 이용 하여 8년 동안의 2월과 8월의 월 평균 자료를 만들 어 활용하였다.

    도법 통일화 과정

    과학교과서와 과학 논문의 해류도에 있는 해류의 위치를 정량적으로 분석하고 비교하기 위하여 해류도 들을 수치화하였다. 해류도들의 각각 다른 도법을 통 일하기 위하여 Park et al. (2011)Park et al. (2013)의 방법을 사용하였으나 정확도 향상을 위하여 해류를 디지털화하는 과정에서 기존의 픽셀 기반이 아닌 벡터 기반의 처리 방식으로 개선하였다. Fig. 4 에 나타낸 바와 같이 우선 교과서와 과학 논문에 있 는 아날로그 형태의 해류도들을 모두 스캔하여 Joint Photography Experts Group (JPEG) 형태로 저장하였 다. 스캔된 해류도 상에서 특이한 해안선을 보이는 곳에 Ground Control Point (GCP)를 주관적인 방법 으로 선정하여 메르카토르 도법으로 각 해류도를 변 환하였다. 또한 도법이 변환된 해류도를 전산 처리하 여 디지털 영상정보 신호로 변환하고 다항식 보간법 (polynomial interpolation) 변환 방식으로 동일 도법 상의 지도에 재등록하는 일련의 과정을 거쳤다(Park et al., 2013).

    황해와 동중국해의 해류 분석을 위한 연구 영역은 해류의 기원을 부분적으로 설명할 수 있도록 대만을 포함하여 117-132 ° E, 22-42 ° N로 선정하였다(Fig. 1). 이 영역에는 동해와 대한해협의 일부가 포함되어 있 지만 기존의 연구에서 동해를 다루었기 때문에 동해 에 해당하는 영역은 모두 제외하였다.

    해류도 분석 항목

    교과서에 표현된 황해 및 동중국해의 표층 해류도 를 분석하기 위해서 분석에 필요한 세부 항목들을 선정하여 Table 2에 나타내었다. 쿠로시오해류(C1- C3), 대마난류(C4), 대만난류(C5-C6), 제주난류(C7), 양쯔강 유출류(C8-C9), 황해난류(C10-C13), 중국연안 류(C14-C15), 한국연안류(C16-C17), 보하이해 해류 (C18)에 대하여 모두 18개 항목을 구성하여 분석에 활용하였다.

    세부 분석 항목으로 우선 ‘쿠루시오해류가 대만 부 근에서 대만과 요나구니지마섬(Yonagunijima Island) 사이의 해협을 지나 오키나와해곡(Okinawa Trough) 위를 경유한 후 토카라해협(Tokara Strait)을 통해 북 서태평양으로 나가는 경로를 잘 표현하였는가(C1)?’, ‘쿠루시오해류의 규슈서쪽분지(Kuroshio Branch Current west of Kyushu, KBCWK)가 29.5 ° N, 127.5 ° E 근처 에서 분기하였는가(C2)?’, ‘쿠루시오해류가 규슈서쪽 분지에서 100-200 m 사이의 대륙붕 위로 진행하는가 (C3)?’ 등의 내용을 쿠로시오해류에 관한 분석 항목 으로 설정하였다. 대마난류는 어느 해류로부터 기원 하는지에 관한 항목에서(C4) KBCWK (4-1), Kuroshio Branch Current to the north of Taiwan (KBCNT, 4-2), TWWC (4-3), Changjiang River Flow (CRF, 4-4)의 세부 항목을 두었다. 대만난류에 대해서는 대만난류가 대만해협을 지나가는지(C5), 중 국 연안에서의 계절적 변화를 표현하는지(C6)에 대한 질문으로 구성하였다. 제주난류에 대하여는 제주해협 을 지나고 있는지에 대한 간략한 질문을 넣었다(C7). 분석항목 중 쿠로시오해류와 함께 황해난류에 관한 항목도 4가지로 높은 비중을 차지하였다. 양쯔강 유 출류에 관한 분석항목은 제주도 부근까지 연결되는지 (C8)와 계절 변화 표현 여부(C9)에 대한 것으로 구성 하였다. 황해난류의 기원은(C10) 대마난류와 마찬가 지로 황해난류가 KBCWK (10-1), KBCNT (10-2), Kuroshio (10-3), TWWC (10-4) 중 어느 해류로부터 기원했는지 세부 항목을 두어 조사하였다. 또한 황해 난류가 황해 중앙부 깊은 수심을 따라 북상하고 있 는지(C11), 우리나라 서해안 위도 37.5 ° N까지 북상하 는지(C12), 또 계절적 변화를 표현하고 있는지(C13) 를 조사하였다. 중국연안류와 한국연안류(Korea Coastal Current)와 관련된 해류를 표시했는지(C14, C16)에 대한 여부와 계절적 변화를 표현하였는지(C15, C17) 에 대한 항목을 만들었다. 교과서 해류도에 보하이해 해류를 표시하고 있는지(C18)도 조사하였다.

    교과서 해류도가 각 항목의 질문에 대하여 적절하 게 표현하고 있을 경우는 진한 회색, 일부 적합하거 나 일부 부적합할 경우는 중간 회색, 그리고 부적합 한 경우에는 연한 회색으로 표현하였고, 각각은 ‘○’, ‘△’, ‘×’ 기호로 같이 표시하는 방법을 취하였다. 해 당 사항이 없는 경우는 연한 회색과 ‘-’ 나타내었다 (Table 4).

    해류 및 명칭

    황해 및 동중국해에는 다양한 형태의 해류가 존재 한다. 그동안 국내외의 과학 논문에서 사용한 황해 및 동중국해의 해류 명칭을 조사해보면 통일된 용어 를 사용하지 않고 있다. 해류의 명칭은 각 용어의 사 용 빈도수를 고려하여 선정하였지만 추후 해류도 제 작과정에서 충분히 논의하여 통일하여야 한다고 판 단된다. 본 연구에서 분석할 해류들의 명칭과 약어 그리고 해류에 대한 간략한 정의와 참고문헌을 Table 3에 요약하였다.

    쿠로시오해류, 대마난류, 대만난류, 황해난류 등의 해류는 공간적 규모도 커서 비교적 잘 알려져 있다. 그러나 쿠로시오에서 갈라져 나온 쿠로시오해류의 규 슈서쪽분지(KBCWK)와 쿠로시오해류의 대만북쪽분 지(KBCNT) 등은 학계에 보고는 되었으나 국내에서 널리 연구되고 있지 않으며 이에 대한 공식적인 한 글 명칭도 통일되어 있지 않다. 하지만 쿠로시오해류 의 경로를 논의할 때 중요한 요소들이기 때문에 이 연구에서는 해류들에 대한 한글 명칭은 영문을 직역 하여 사용하였다. 제주난류의 경우는 제주도를 우회 하는 규모가 작은 해류이지만 그동안 국내 학자들 (Lie et al., 1998; Chang et al., 2000; Lie et al., 2000)에 의해 수차례 언급되고 연구가 되었고, 한글 명칭도 통일되어 사용되기 때문에 ‘제주난류’로 사용 하기로 하였다.

    중국 연안과 한국 서해안에는 연안을 따라 남하하 거나 북상하는 해류가 있다. 중국 연안을 따라 흐르 는 해류는 해역에 따라 Lubei Coastal Current, Subei Coastal Current, Yellow Sea Coastal Current 등으로 해류를 구분하여 불린다(Naimie et al., 2001; Lin et al., 2005). 하지만 이 연구에서는 별개로 구분하지 않고 ‘중국연안류(Chinese Coastal Current)’라는 명칭 으로 통일하여 분석에 활용하였다(Guan, 1994; Ichikawa and Beardsley, 2002). 우리나라 서해안의 연안류는 Xu et al. (2009)에 의해 ‘한국연안류(Korea Coastal Current)’라고 명칭이 사용되었기 때문에 그 대로 활용하였다. 중국 연안을 따라 흐르는 연안류가 산둥반도를 지나 남하하다가 양쯔강 부근에 오면 저 염분을 가진 강의 유출수와 염분이 희석되어 동쪽으 로 흐르게 되며 이 흐름은 통상 ‘양쯔강 희석수 (Changjiang River Diluted Water)’라고 명명되었으나 (Chang and Isobe, 2003; Ichikawa and Beardsley, 2002; Moon et al., 2009), 이 연구에서는 해류를 다 루고 있으므로 이를 ‘양쯔강 유출류(Changjiang River Flow)’로 정의하고 분석에 활용하였다.

    연구 결과

    해류도 도법 통일화

    Fig. 5는 교과서 해류도를 선정하여 디지털화하여 공통 도법을 사용하기 전과 후의 결과를 예시로 나타 낸 것이다. 연구에 활용된 교과서 해류도 중 Ma2를 제외한 대부분의 해류도는 위·경도를 표시하지 않아 정량적인 분석에 한계가 있는 것으로 판단되었다. Ma1 교과서 해류도는 메카도르 도법과 유사한 형태 를 가지고 있었고 한류와 난류도 비교적 선명하게 표 시하고 있어서 교과서 해류도의 처리 결과를 확인하 기 위하여 예시 자료로 Fig. 5a에 제시하였다. 교과서 의 각 해류의 위치와 너비 등이 변환과정에서 오류가 발생하지 않도록 세밀한 검토 과정을 거쳤고 변환된 해류도들은 모두 분석에 적합한 형태로 변환되어 좌 표와 해류 경로에 대한 정보를 활용할 수 있었다.

    Fig. 6은 분석에 활용된 모든 교과서 해류도들을 디지털화한 결과를 나타낸다. 이 해류도들은 동해에 대한 해류도도 있었으나 분석을 위하여 대한해협을 지나는 해류들은 모두 삭제하였다. Fig. 6a에서 보는 바와 같이 다수의 해류들이 서로 중첩되어서 분석하 기 난해하지만 해류 색상의 명암을 조절하여 서로 겹치더라도 비교할 수 있도록 하였고, 중학교 과학 (Fig. 6a), 고등학교 1학년 과학(Fig. 6b), 지구과학 I 과정(Fig. 6c)으로 나누어서 각각 도시하였다. Ma2 교과서에는 평균해류도와 여름과 겨울의 계절별 해류 도를 포함하고 있어서 각 해류도들을 Ma2, Ma2-S, Ma2-W 기호로 나타내었다.

    Fig. 6의 좌측 그림들(a, c, e)은 난류를 나타내고 우측 그림들(b, d, f)은 한류를 나타낸다. 대부분의 교 과서가 황해나 동중국해에 존재하는 난류는 빈번하게 도시하고 있었으나 한류에 대해서는 Ma1 교과서와 Hc1 교과서만이 양쯔강 부근을 지나 남하하는 해류 를 표시하고 있었고, Ma2-W는 한국 서해안을 따라 남하하는 한류와 제주도 북서쪽에서 남동쪽으로 흐르 는 해류를 도시하고 있어서(Fig. 6b, d, f) 남하하는 한류에 대한 정보는 적절하게 제공하고 있지 않은 것으로 판단된다. Fig. 6a, c, e에 나타낸 바와 같이 교과서 해류도들은 대체로 쿠로시오해류와 황해난류, 대마난류를 표현하고 있었고 서로 연결하여 도시한 것으로 유추해볼 때 하나의 해류시스템으로 표현한 것으로 추정된다. 이는 1970년대에 황해와 동중국해 의 표층 순환은 쿠로시오해류, 대마난류, 황해난류 등 크게 세 가지로 구성된다고 생각했던 기존의 연 구들(e.g., Nitani, 1972; Ichikawa and Beardsley, 2002)과 유사한 결과로 볼 수 있다.

    디지털 수치화된 교과서 해류도들을 지금까지 학계 에 보고된 과학 논문의 해류도들과 비교하여 차이점 과 문제점들을 파악하고자 Fig. 3의 과학 논문의 해 류도들도 Fig. 7과 같이 동일한 방법으로 수치화하였 다. 과학 논문의 해류도들도 해류를 통일된 방법으로 표현하지 않고 Fig. 7a와 같이 상대적으로 비교하기 용이하게 표현한 경우도 있지만 Fig. 7b와 같이 해류 를 짧은 길이의 불연속의 벡터들로 표현한 경우도 있어서 표현 방식이 동일하지 않았다. 그러나 제시한 네 가지 논문들은 모두 쿠로시오해류가 불연속 없이 대만부근에서 일본 규슈까지 연속적으로 연결되어 있 는 것으로 도시하고 있었고, 지속적인 해류는 두껍게 연결하여 해류의 세기를 표현하고 있었다. Fig. 7c는 각 논문에 나타낸 겨울철의 해류를 나타낸다. 연구논 문의 해류도들은 교과서 해류도에 비하여 황해와 동 중국해 거의 전 해역에 걸쳐 훨씬 구체적이고 다양 한 해류를 표현하고 있으며 계절적인 변화도 확실하 게 표현하고 있었다. 수송량의 차이를 표현하기 위하 여 강한 흐름은 해류의 너비가 넓도록 표현하였고, 약한 흐름은 벡터 형식으로 너비를 매우 좁게 표현 하였다.

    보하이해 해류에 대하여 교과서는 하나의 해류 벡 터도 표현하지 않은 반면에 과학 연구논문은 평균과 여름철 및 겨울철의 해류를 나타내고 있어서 상당한 차이점을 드러내었다. 따라서 기존의 관측 연구결과 들은 이 해역의 해류를 빈번하게 표현한 것으로 보 아서 보하이해의 해류에 대한 정보도 함께 제공하는 것이 바람직하다고 판단된다.

    쿠로시오해류 및 대마난류

    쿠로시오해류 주축의 위치: 황해와 동중국해에 존재 하는 난류 중 대만해협을 지나는 난류는 일부 남중 국해에서 기원한 South China Sea Warm Current (SCSWC)로부터 기원하지만(Ninno and Emery, 1961; Nitani, 1972; Jan et al., 2002; Hu et al., 2010), 그 외의 난류는 쿠로시오해류의 규슈서쪽분지 (KCBWK), 쿠로시오해류의 대만북쪽분지(KCBNT)와 같이 북서태평양에서 북상하는 쿠로시오해류로부터 분기한다(Lie et al., 1998). 따라서 대만 동쪽에서부 터 일본 규슈 남쪽에 이르는 해역에서 쿠로시오해류 가 어떻게 진행하는지에 관하여 Fig. 8과 같이 해류 들을 도시하고 C1-C3 항목을 분석하였다.

    기존의 연구 결과에 의하면 북서태평양에서 북상하 는 쿠로시오해류는 대만과 류큐열도의 남서쪽 끝에 있는 요나구니지마섬 사이를 통과하여 동중국해로 유 입하며, 주축은 200 m 등심선을 따라 진행하고 최대 유속은 75-150 cm s−1에 이른다(Nitani, 1972). 이후 쿠로시오해류는 오키나와해곡의 서쪽 경계를 따라 북 동방향으로 진행하다가 129 ° E, 30 ° N 근처에서 동쪽 으로 방향을 바꾸어 규슈섬 남쪽의 토카라해협을 지 나 북서태평양으로 유출된다(e.g., Chen et al., 1992; Li et al., 2006). 과학 논문 해류도(Fig. 8a, e, f)가 제시하는 바와 같이 쿠로시오해류는 동중국해 해역으 로 들어간 후 해저지형의 영향을 받아 해류의 주축 이 동중국해의 대륙붕단인 200 m 등수심선을 거슬러 더 얕은 곳으로 흐르지 않고, 오키나와해곡의 수심 500-1,000 m 사이를 지나게 되는데 계절적인 위치 변 동도 크지 않다(Yamashiro et al., 1990).

    쿠로시오해류의 주축의 위치를 조사하기 위하여 류 큐열도 상의 임의의 한 지점(128 ° E, 26.5 ° N)을 정하 고 쿠로시오가 북쪽으로 떨어진 거리와 그 위치에서 의 수심을 추출하였다. Fig. 9a는 이렇게 계산된 주 축으로 부터 정북 방향의 거리를 나타낸 것으로 50 km에서 370 km까지 넓은 범위에 분포하였다. 78%의 교과서 해류도가 류큐열도로 부터 210 km 이 상 떨어진 거리에서 북동진하는 것으로 나타났다. 이 에 반해 과학 논문들은 Fig. 9a의 상단에 표시한 바 와 같이 평균적으로 200 km 정도의 거리에 쿠로시오 주축을 표현하고 있었다. 또한 해당 위치에서의 수심 을 조사한 결과 500 m 이하인 경우가 67%로 대체적 으로 쿠로시오해류가 오키나와해곡에서 벗어나 동중 국해의 수심이 얕은 곳으로 많이 들어와 흐르는 것 으로 표현하고 있었다(Fig. 9b). 기존의 연구에 의하 면 쿠로시오해류의 주축은 이 지점에서 500-1,000 m 사이를 진행한다고 하였는데(Yamashiro et al., 1990), 이를 만족한 교과서는 Ma1, Ma3, Ma5, Mb8 등 모 두 4종이 발견되었다(Fig. 9b). 그러나 Mb8의 경우는 쿠로시오 중심축의 위치가 500-1,000 m 사이지만 오 키나와해곡의 서쪽 사면이 아닌 동쪽 사면에 위치하 기 때문에 적절하게 표현한 것은 아닌 것으로 판단 된다(Fig. 8b). Mb9는 쿠로시오해류의 중심축이 직접 적으로 류큐열도를 관통하는 것으로 표현하여 지형을 고려하지 않은 것으로 보인다(Fig. 8b). 이에 반해 과 학 논문 해류도의 경우 쿠로시오해류의 중심축이 모 두 오키나와해곡의 서쪽 사면을 따라 북동진하는 것 으로 표현하여 교과서의 해류도와 상이하게 도시하고 있었다(Fig. 8d, e, f).

    따라서 항목 C1의 분석 결과를 종합해보면 교과서 해류도들 중에서 쿠로시오해류의 주축 위치와 동중국 해 유·출입과 진행하는 위치를 모두 바르게 표현한 것(‘○’)은 Ma1, Ma3, Ma5 등 3종으로 판단된다 (Table 4). 나머지 교과서 해류도 중에서 쿠로시오해 류의 유입과 출입 및 진행에 대한 세 질문 중 어느 하나라도 만족하지 않은 경우(‘△’)는 8종(Ma4, Ma6, Ma7, Ma9, Mb4, Mb6, Mb8, Hc2)이 있었고, 세 가 지 질문들을 모두 충족하지 못하는 것(‘×’)은 Ma2, Ma8, Mb1, Mb2, Mb9, Hc1 등 총 6종이 있었다.

    쿠로시오해류 규슈서쪽분지의 분기점: 고온·고염의 쿠 로시오해류는 오키나와해곡에서 북동쪽으로 진행하며 동중국해의 주요한 해수 순환 시스템을 이루고 있고 (Kawai, 1998; Ujiié and Ujiié, 1999; Wang, 1999; Teague et al., 2003), 대륙붕단에서 중국 측 연안으로 부터 기원한 상대적으로 저온·저염인 해수가 만나서 강한 전선을 형성하며 그 자리에 종종 소용돌이 (eddy)를 생성하기도 한다(Kondo, 1985; Li et al., 2006). 이 쿠로시오해류는 지형을 따라 오키나와해곡 을 지나 진행하다가 200 m 내외의 수심을 가진 29.5 ° N, 127.5 ° E 부근에서 KBCWK를 형성한다(Nitani, 1972; Kondo, 1985; Hsueh et al., 1996; Lie et al., 1998). Hansen and Poulain (1996)은 인공위성 표층 뜰개 (surface drifter) 자료를 이용하여 전구 해양의 표층 유속을 계산하는 방법을 고안하였다. 미국 National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA)의 Atlantic Oceanographic and Meteorological Laboratory (AOML)는 이 방법을 이용하여 이후 30여 년간 관측 되고 축적된 인공위성 표층 뜰개 자료로 부터 표층 해류의 기후학적 평균(climatology) 자료를 생산하고 제공하고 있다. 본 연구에서는 이 자료를 획득하여 황해 및 동중국해에서 표층뜰개가 관측한 해류의 크 기와 방향을 Fig. 10과 같이 도시하였다. 대만을 지 나 북동진하는 쿠로시오해류가 잘 나타나 있으며 이 로부터 분기하여 대륙붕을 따라 북상하는 KBCWK 도 잘 표현되어 있다. GEK과 ADCP를 이용하여 1953년부터 2002년까지 관측한 자료로부터 구한 표 층해류 분포도 최근의 표층 뜰개 자료로부터 구한 표층 해류 분포(Fig. 10)와 매우 유사하게 쿠로시오 와 KBCWK를 명확히 보여주었다(Nitani, 1972; Ichikawa and Beardsley, 2002; Isobe, 2008).

    수치화된 해류도에서 쿠로시오해류로부터 KBCWK 가 형성되는 분기점을 선정할 때 각 해류가 일정한 폭을 가지고 있기 때문에 판단의 기준이 필요하다. 이 연구에서는 객관적 판단이 용이하도록 해수 흐름 이 두 갈래로 나뉘는 영역에서 교차구간의 최북단 위치를 분기점대신 사용하였다. 예를 들면 Fig. 8c에 서 Hc2 교과서의 경우 ‘△’라고 표시한 곳을 분기점 의 최북단으로 선정하였다. 관점에 따라 분기점이 시 작되는 ‘□’ 지점으로 정할 수도 있고, 또는 쿠로시 오해류의 주경로의 최상단을 나타내는 ‘○’로 정할 수 있다. 보다 객관적인 위치를 선택하기 위하여 ‘△’ 부분의 위도 경도 위치를 추출하여 비교 과정에서 사용하였다.

    Fig. 11은 각 교과서 해류도로부터 산출한 분기점 의 위치를 해저지형도 상에 동그라미로 나타낸 것이 다. Ma1의 경우 KBCWK가 쿠로시오 본류와 연결되 도록 표현하지는 않았지만 경로를 역 추적해 쿠로시 오로부터 분기되는 지점을 고려하여 계산하였다. Fig. 8a-c에서 본 바와 같이 쿠로시오해류가 분기하는 지 점이 경도 124 ° E부터 129 ° E까지 또 위도 범위도 26 ° N에서 31 ° N까지 넓은 범위에 산재해 있었다. 여 러 과학 논문(Nitani, 1972; Kondo, 1985; Hsueh et al., 1996; Lie et al., 1998)에서 제시한 약 29.5 ° N, 127.5 ° E 분기점의 위치를 Fig. 11에 검은색 별 모양 (★)으로 표현하였다. 과학 논문과 가장 비슷한 위치 에서 분기되는 것으로 표현한 교과서는 Mb2였다. 반 면에 Ma1은 과학 논문과 가장 먼 곳(124.5 ° E, 26.5 ° N 부근)에 분기점을 표시하고 있어 쿠로시오해 류로부터 너무 일찍 분기하는 양상을 보였다. 많은 교과서 해류도가 오키나와해곡 서쪽 사면보다 더욱 서쪽 방향으로 치우쳐서 분기하거나 서쪽사면 안쪽에 서 분기하는 것으로 도시하고 있었다. Mb9의 경우에 는 쿠로시오해류의 위치 자체를 류큐열도 쪽으로 편 향하여 표현하고 있어 분기점의 위치 역시 류큐열도 상에 있었다.

    분석항목 C2 ‘쿠로시오해류의 규슈서쪽분지(KBCWK) 가 29.5 ° N, 127.5 ° E 근처에서 분기하였는가?’에 대하 여 분기하는 위치에서의 수심까지 고려하였을 때, 분 기점의 위치를 적절하게 나타낸 교과서는 Ma4, Ma5, Ma8, Ma9 Mb1, Mb2, Hc1 등 총 7종이었고, Ma2, Ma3, Ma6, Ma7, Mb6, Mb8, Hc2 등 7종은 일부 적절한 것으로 판단하였고, 나머지 교과서 해류 도들은 부적합한 것으로 판단하였다. KBCWK가 지 형에 의하여 쿠로시오해류로 부터 분기되었음에도 불 구하고, 상당수의 교과서 해류도들은 해저 지형의 역 할이 중요함에도 불구하고 이를 고려하지 않고 해류 도를 제작해 온 것으로 판단된다.

    쿠로시오해류의 규슈서쪽분지와 지형: 쿠로시오해류에 대한 세 번째 분석항목 C3은 ‘쿠로시오해류의 규슈서 쪽분지(KBCWK)의 북상 축이 수심 100-200 m 사이 의 대륙붕 위를 진행하고 있는가?’에 관한 것으로 구 성하였다. 대부분의 교과서 해류도들은 쿠로시오해류 의 폭을 상당히 넓게 표현하고 있어서 그에 상응하 는 수심도 상당히 넓은 것으로 나타났다. Fig. 8에 도시한 해류도를 개별적으로 면밀히 분석한 결과 KBCWK에 대한 지형적인 강제력을 제대로 표현한 해류는 Ma1, Ma3, Ma5, Ma8, Mb1, Mb2, Hc1로 판단된다. Ma2, Ma4, Ma9, Mb6, Mb8, Mb9는 KBCWK가 북상하면서 주축이 일부 구간에서 100- 200 m에서 벗어나 있어 일부만 적합으로 판단하였고, Ma6, Ma7, Mb4, Hc2 교과서는 북상 축이 100- 200 m를 완전히 벗어나 있어 부적합으로 판단하였다 (Table 4).

    쿠로시오가 대만의 동쪽을 지나 북동쪽으로 북상할 때 Fig. 8e와 8f에서 붉은 색 화살표로 나타낸 바와 같이 해류의 주축에서 벗어나서 북쪽으로 진행하는 해류가 있다. 이를 쿠로시오해류의 대만북쪽분지 (KBCNT)라 부른다. 교과서 해류도들 중 Ma1에서만 KBCNT를 표현하여 이를 제외한 교과서 해류도는 제시하지 않고 있어 모두 적합하지 않은 표현이었다. 그러나 이 해류는 쿠로시오해류에 비해 지엽적인 해 류로 간주하여 Table 4의 세부 분석항목으로 선정하 지 않았다.

    대마난류의 기원: 대마난류의 기원이 KBCWK인지 (Kondo, 1985; Lie and Cho, 1994), 아니면 대만난류 인지는(e.g., Beardsley et al., 1985; Fang et al., 1991; Su, 1998; Isobe, 1999) 여전히 논쟁 중이지만 현재 받아들여지고 있는 주장은 계절에 따라 그 기 원이 달라진다고 보고 있다. 겨울에는 KBCWK가 단 일 기원이 되며, 여름에는 대만난류, KBCNT, KBCWK 등 다양한 기원을 가지고 여름철에는 양쯔강 유출류 의 변화에 따라 큰 경년변동(year-to-year variation)을 가진다고 한다(Ichikawa and Beardsley, 2002). 관측 에 의하면 대마난류는 연 평균 2-3 Sv의 수송량을 가 지며, 겨울보다 여름에 수송량이 많다(Isobe, 1999).

    이러한 대마난류에 대하여 분석 항목 C4에서는 대 마난류가 어느 해류로부터 기원하였는지를 조사하였 다. 각 교과서별로 해당되는 항목에 ‘○’ 표시를 하 였고, 해당되지 않는 항목은 ‘×’ 표시를 하였는데, 분석에 활용한 모든 교과서 해류도는 대마난류가 KBCWK로부터 기원한 것으로 표현하였다. 하지만 연구논문의 해류도는 대만난류 단일기원으로 표현한 경우(Chen et al., 1994), 여름엔 양쯔강 유출류, 대만 난류와 쿠로시오의 혼합, 겨울엔 대만난류와 KBCNT 의 혼합과 한국연안류 기원으로 표현한 경우(Su, 1998) 등으로 다양하게 표현하고 있었다. 따라서 향 후 해류도를 제작할 때 대마난류의 계절변동도 반영 하는 방향으로 진행하는 것이 바람직할 것이다.

    대만해협 부근 해류

    Fig. 1에서 본 바와 같이 대만해협은 중국 본토와 대만 사이의 해협으로 평균 깊이 60 m, 폭 200 km 가량의 크기를 가지고 있다(Lin et al., 2005). 이 대 만해협에서는 50-100 m 사이의 등수심선을 따라 대 만난류가 연중 흐르며 동중국해에 큰 영향을 주고 있다(Chen and Sheu, 2006). 해류 관측에 기반한 대 부분의 연구들에 의하면 대만난류는 대만해협을 지나 북동쪽으로 진행한다고 한다(e.g., Fang et al., 1991; Su et al., 1994; Zhu et al., 2004). 겨울철에는 중국 연안류가 연안을 따라 남하하여 대만해협 서쪽에서는 대만난류와 대조적으로 연안류가 남쪽으로 흐른다 (Guan, 2002).

    대만해류를 대만해협을 통과하기 전의 South China Sea Warm Current (SCSWC) 및 쿠로시오 해류의 분 지와 대만해협을 통과한 후의 대만난류(TWWC) 두 가지 경우로 나누어 생각하는 학자도 많으나(Ninno and Emery, 1961; Nitani, 1972; Jan et al., 2002; Hu et al., 2010), 해류의 기원과 특성이 근본적으로 동일 하기 때문에 본 연구에서는 대만해협을 지나는 해류 와 대만해협 이후의 해류를 대만난류(TWWC)로 통일 하여 분석하였다. 대만난류에 관한 분석 항목(C5-C6) 은 대만난류가 대만해협을 지나가도록 도시하였는지, 해류의 계절적 변화를 표현하고 있는지에 관한 항목 으로 구성하였고 분석결과는 Table 4에 제시하였다.

    Fig. 8에 제시한 바와 같이 몇 교과서를 제외한 대 부분의 교과서 해류도들은 대만해협에서의 대만난류 를 표시하지 않고 있었다. 이는 대부분의 교과서 해 류도가 우리나라 주변 해역의 해류에 국한하여 대만 부근을 포함한 동중국해를 전체적으로 포함하지 않았 기 때문이다. Mb8 교과서만이 대만해협을 지나는 해 류를 표현하고 있었고 해협을 통과한 후 북동진하는 진행방향도 비교적 잘 표현하고 있었다. Ma2 교과서 는 대만을 해류도 영역에 포함하였지만, 쿠로시오해 류가 대만을 관통하는 것으로 표현하여 부적합하다 판단하였다. 이밖에도 대만을 해류도 영역에 포함하 지 않은 경우, 대만을 포함했지만 대만난류를 표현하 지 않은 경우 모두 부적합으로 판단하였다. Hc1의 경우 해류도 영역에 대만을 포함하지 않지만 대만난 류로 추정되는 해류를 표현하고 있어 일부 적합으로 판단하였다(Table 4).

    Fang et al. (1991)에 의하면 대만난류의 수송량은 여름철에는 3.1 Sv, 겨울철에는 1.0 Sv으로 겨울철에 수송량이 훨씬 작다고 한다. 이와 같이 수송량의 계절 변화와 같이 세부적인 것을 교과서에 모두 표현하기 어려운 점이 있으나 경로와 대략적인 세기는 적절하 게 표현하는 것이 바람직 할 것으로 판단된다. 이러한 측면으로 볼 때 모든 교과서 해류도는 대만난류의 계 절 변화를 제시하지 않아서 세부항목 C6에 대하여는 모두 부적합하다 판단하였다. 이에 반해 Su (1998)의 해류도는 계절에 따른 대만난류의 수송량 차이를 표 현하고 있었으며 겨울철에 대만해협 서쪽에서 남서쪽 으로 향하는 중국연안류도 동시에 표현하고 있어서 교과서 해류도와의 차이점을 드러내었다(Fig. 8f).

    제주난류

    쿠로시오해류에서 분기된 규슈 서쪽의 해류는 북상 한 후 대부분 대한해협을 지나 동해로 진행하지만, 일 부는 제주도를 향하여 남해안과 제주도 사이에 위치한 제주해협을 지나 동진한다. 이러한 흐름에 대하여 Lie et al. (2000)는 30년 동안 수집된 황해 남서쪽과 동중 국해 북쪽 표층 뜰개 자료를 분석하여 제주도 주변을 시계 방향으로 회전하는 흐름이 지배적임을 밝히고 이 를 제주난류라 하였다. 제주난류는 연중 나타나고 특 히 겨울철에 그 흐름이 더 강하다고 보고되었다(Lie et al., 1998; Chang et al., 2000; Lie et al., 2000).

    교과서를 분석한 결과, 제주해협을 지나는 해류를 표현한 교과서 해류도는 Ma2-S와 Ma2-W가 있었다. 그러나 이는 Lie et al. (2000)에 의한 제주난류가 아 닌 한국 서해안을 따라 남하한 연안류가 제주해협을 지나 동진하는 것으로 표현하고 있어서 적절하지 않 은 것으로 판단하였다. 항목 C7은 이러한 제주난류 를 표현하였는지에 관한 항목으로 제주해협을 지나지 만 근원지가 다른 곳으로 표현한 Ma2-S, Ma2-W는 일부 부적합으로 판정하였으며 나머지 해류도들은 모 두 부적합한 것으로 판정하였다. 이 해류는 국내 연 구진들에 의해 처음으로 밝혀지고 장기간에 걸쳐 연 구되어 그 존재가 이미 증명되었으므로 교과서 해류 도에 제시하는 것이 바람직할 것으로 판단된다.

    양쯔강 유출류

    제주해협을 지나가는 해류를 구성하는 해수의 일부 는 중국 양쯔강에서 유출된 저염분(29-32 psu)의 해수 가 포함되어 있다(Lie et al., 2000). 양쯔강에서 유출 되는 담수의 양은 황해, 동중국해, 보하이해에 있는 모든 강에서 유출되는 담수량의 80%를 차지한다 (Yanagi, 1994). 따라서 양쯔강 유출류는 여름철 동중 국해 대륙붕위의 표층 순환의 주요한 성분이며 양쯔 강의 유출 양상에 따라 표층 해류도 큰 경년 변동을 가지고 있다(Ichikawa and Beardsley, 2002). 양쯔강 유출류는 여름에는 연안을 따라 남쪽으로 좁은 폭을 가지고 흐르고 일부는 북동쪽으로 퍼지며 제주도까지 진행하는 흐름을 보이고, 겨울에는 중국 연안을 따라 대만해협의 연안까지 남하하는 양상을 보인다(Beardsley et al., 1983, 1985; Guan, 1994; Hu, 1994).

    교과서 해류도를 분석하기 위하여 C8, C9에서는 양쯔강 유출류가 제주도 부근까지 연결하여 표현하였 는지 또 계절 변화를 표현하였는지 질문하였다. 그런 데 Fig. 12에서 보는 바와 같이 대부분의 교과서 해 류도는 양쯔강 유출류를 전혀 표현하지 않아서 모두 부적절한 것으로 판단하였다(Table 4). 이에 반해 연 구논문의 해류도에서는 양쯔강 유출류가 겨울철에 연 안을 따라 남쪽으로 향하는 모습과 여름철에는 북동 쪽으로 진행하여 제주도 부근까지 연결되는 형태를 잘 표현하고 있다(Fig. 12d, e, f).

    황해난류

    황해난류의 기원: Uda (1934, 1936)는 황해난류를 대마난류의 한 분지로서 황해 중앙부의 해곡을 따라 북쪽으로 향하는 해류로 최초로 정의하였으며 이후 많은 해양학자들이 여러 해양 관측을 통해 이 해류 의 존재를 뒷받침해 주었다(Guan and Chen, 1964; Nitani, 1972; Fang et al., 1991; Guan, 1994; Su et al., 1994; Zhu et al., 2004). 그러나 황해난류는 계절 적으로 변동이 강하여 그동안 해류의 존재와 기원에 대하여 심도 있는 논의가 진행되어 왔다. Beardsley et al. (1985)은 황해난류는 통상적으로 대마난류로 부터 기원하지 않고 대만해협을 지나는 대만난류의 한 분지라고 주장하였다. 그러나 Hsueh (1988) 등 일 부 연구들은 이를 인정하지 않고 황해해곡에서 해류 와 물성을 측정한 결과, 황해 난류는 연중 지속적으 로 나타나지 않고 시간에 대하여 강한 종속성을 가 지고 있으며, 겨울철 강한 북풍에 의한 연안류를 보 상하기 위해 간헐적으로 생기는 북향 해류라고 하였 다(Hsueh and Pang, 1989; Pang et al., 1992; Hsueh and Yuan, 1997; Mask et al., 1998; Jacobs et al., 2000; Riedlinger and Jacobs, 2000; Lie et al., 2001; Qiao et al., 2001). Teague and Jacobs (2000)는 초음 파해류계를 이용한 해류관측과 측정된 수압 자료를 바탕으로 Hsueh (1988)가 제안한 가설을 지지하였다 (Li et al., 2006; Xu et al., 2009). 또한 Yuan et al. (2008)은 황해난류수의 기원은 기본적으로 대마난류 이지만 겨울철 황해난류를 황해로 흘러 들어가게 하 는 원동력은 대마난류가 아니라고 보고하였다. Guan and Chen (1964)Chen et al. (1994)는 황해난류가 대마난류로부터 기원하는 것으로 주장하여 KBCWK 로부터 대마난류와 황해난류가 분기하여 진행한다고 하였다. 그러나 Su (1998)Chen (2008)은 황해난 류가 대마난류로부터 직접적으로 분기하는 것으로는 표현하지 않았다.

    황해난류의 성인에 대한 여러 논쟁이 있지만 황해 난류는 겨울철에 존재하고 강한 계절변동성을 지닌다. 겨울에는 황해의 순환이 황해난류가 황해해곡을 따라 북쪽으로 북상하고 한국과 중국 연안에는 반대로 남 쪽으로 흐르는 연안류가 존재한다. 반면에 여름철에 는 황해난류는 황해로 북상하지 않고 동쪽으로 방향 을 전환하여 제주해협을 지난다(Lie et al., 2001; Naimie et al., 2001; Xia et al., 2006).

    황해난류는 성인과 계절변동에 대한 논의와 상관없 이 겨울철에 분명히 존재하는 해류이므로 교과서 해류 도에서 표현하는 것이 바람직해 보인다. 황해난류의 진행양상을 알아보기 위하여 Fig. 12에 교과서 해류도 (Fig. 12a-c)와 연구논문 해류도(Fig. 12d-f)를 황해난류 영역에 대하여 확대하여 나타내었다. 대부분의 중등학 교 과학교과서는 황해난류를 도시하고 있었다(Fig. 12a, b, c). 황해난류의 기원에 관한 세부항목 C10을 분석해 본 결과, KBCWK로부터 기원하여 대마난류와 같은 기원으로 표현한 경우는 Ma2, Ma3, Ma4, Ma5, Ma9, Mb1, Mb6, Mb9, Hc2로 총 9종이 있었다(C10- 1) (Table 4). KBCWK보다 일찍 분기하거나 거의 같 은 위치에서 분기하여 황해난류를 형성하는 경우에는 쿠로시오 본류로부터 기원한 것으로 분류하였으며 5종 (Ma6, Ma7, Mb2, Mb4, Hc1)이 이에 해당되었다(C10- 3). 교과서 해류도들 중에는 특정 해류와 직접적으로 연결되어 있지 않은 경우도 발견되었는데 Ma1은 KBCNT와 쿠로시오해류로부터(C10-2, 3), Ma8은 쿠로 시오해류로부터(C10-3), Mb8은 쿠로시오해류와 대만 난류(TWWC)로부터(C10-3, 4) 기원한 것으로 나타내 었다. Ma2-W의 경우는 해류도 영역이 제주도 이남을 포함하고 있지 않기 때문에 그 기원을 알 수 없지만 해류 시작점의 방향으로 유추하여 KBCWK로부터 분 기한 것으로 해류도를 분류하였다(C10-1).

    황해난류 주축의 위치: 황해난류는 황해 중앙부의 해 곡(Yellow Sea Trough)을 따라 북상하는데 한국 연 안으로부터 어느 정도 떨어져 있는지를 정량적으로 조사하기 위하여 35 ° N을 기준으로 서해안과 황해난 류의 중심축 사이의 거리를 계산하였다. Fig. 13a는 황해난류 주축과 연안 사이의 거리를 히스토그램으로 나타낸 것이다. 전체적으로 40 km (Hb8, Hc1)에서 220 km (Ma4, Hc2)까지 넓은 범위에 분포하였고 대 부분의 교과서 해류도들(e.g., Ma1, Ma2 등 10종 교 과서)은 130 km에서 160 km 사이에 현저히 분포하는 것으로 나타났다. 과학 논문(Guan and Chen, 1964; Chen et al., 1994)에서는 144 km로 나타나서 교과서 에서 도시한 연안 거리와 유사한 것으로 나타났다. 그러나 Nitani (1972)Isobe (2008)는 이 논문에서 해류도 분석에 사용된 다른 과학 논문들 보다 훨씬 더 서쪽인 황해 중앙 골 서쪽 사면에 황해난류의 주 축이 있다고 주장하여 과학 논문에서도 일치되지 않 는 경향이 나타났다.

    그런데 과학 논문의 해류도도 북상축이 황해해곡의 서쪽 사면으로 진행한다고 도시하고 있지 않아서 해 저 지형에 따른 영향을 고려하지 않은 것으로 보인 다. Fig. 12Nitani (1972)의 해류도를 보면 황해난 류가 50 m 등수심선과 평행하게 대략 60 m 등심선을 따라 우리나라 서해안으로 부터 290 km 정도로 멀리 떨어져서 북상하고 있다. 따라서 최근 연구 결과(Lin et al., 2011)에 초점을 둔다면 황해난류는 주축이 Fig. 3에 제시된 것보다 훨씬 서쪽으로 치우쳐있다고 보는 것이 타당할 것이다. 따라서 황해난류의 북상축 이 논문 해류도가 제시한 주축보다 더 먼 곳에 있는 교과서 해류도를 적합하다고 판단하였다. Table 4에 서 보는 바와 같이 북상축이 100 km 미만으로 연안 에 가까운 Ma2-W, Ma5, Ma9, Mb8, Hc1은 부적합, 130 km 정도 떨어진 Ma1, Ma3, Ma7, Mb2, Mb9는 일부 적합, 160 km 이상 떨어진 나머지 해류도들은 적합으로 판단하였다.

    Lin et al. (2011)의 관측 결과에 의하면 황해난류 는 황해 중앙부의 깊은 수심을 따라 진행하는 듯 보 이지만 주축은 중앙부의 서쪽 사면을 따라 북상한다 고 한다. 이런 서편 경향은 겨울철 평균 해수면온도 분포도에서 찾아볼 수 있다(Fig. 14). Fig. 14에서 제 주도 서쪽에 위치한 10-12 ° C 등온선이 붉은 색으로 표시한 황해 해곡의 깊은 골을 따르지 않고 해곡의 서쪽 측면의 60 m 등심선을 따라 북서쪽으로 길게 확장되어 있음을 확인할 수 있다. 겨울철 해수면온도 분포는 바람에 의한 강한 혼합으로 해저지형과 매유 유사한 특성을 보이는 반면에 여름철 해수면온도 분 포는 표층에 가해지는 강한 태양복사 때문에 해저 지형과 무관한 양상을 보인다.

    황해난류의 북상한계: Fig. 12에서 보는 바와 같이 교과서 해류도들은 황해난류를 황해 중앙부를 따라 북상하는 해류로 도시하고 있는데 해류의 북상 범위 를 다양하게 표현하고 있다. Fig. 12d, e, f를 비롯하 여 일부 과학 논문들은 황해난류가 황해해곡을 따라 보하이해까지 고온·고염의 해수를 운반한다고 하였 으며 황해난류는 황해와 동중국해가 보하이해의 순환 과 연결하는 해류라고 언급하였다(Le and Mao, 1990; Su, 1998). 그러나 황해난류를 제주도부터 보 하이해까지 직접적으로 연결한 해류도는 극소수이다. 따라서 현재까지의 연구결과를 종합해볼 때 황해난류 를 보하이해까지 연속적으로 하나의 벡터로 연결하는 것은 바람직하지 않다고 판단된다. Fig. 12의 과학 논문에서 보는 바와 같이 황해난류는 적어도 37.5 ° N 까지는 연결하여 나타내는 것이 적절하다고 사료된 다. 따라서 황해난류의 북상범위에 관한 분석항목 C12를 두어 황해난류가 어느 위도까지 북상하는지 산정하였다.

    Fig. 13b는 Fig. 12의 과학교과서 해류도가 나타내 고 있는 황해난류의 북상범위의 히스토그램이다. 35.5 ° N (Mb9)에서부터 38 ° N (Ma5, Ma6)까지 분포하 였으며 상당수의 교과서들(Ma2, Ma2-S, Ma4, Mb6, Ma8, Hc1, Ma1, Mb4)이 37 ° N에 있는 것으로 표현 하고 있었고, 37.5 ° N에도 Mb1, Mb2, Hb2 등 3종의 교과서가 분포하였다. 황해난류의 북상범위가 과학 논문과 유사하더라도 해류의 주축이 30-220 km까지 넓은 범위에서 변화하기 때문에 C11과 C12를 동시 에 고려하여야 한다. Table 4에 37.5-38 ° N인 교과서 (Ma5, 6, Mb1, 2 Hc2)는 적합, 37 ° N 상에 있는 교과 서는 일부 적합(Ma1, Ma2, Ma2-W, Ma4, Ma8 Mb4, Mb6, Hc1)으로 판단하였고, 그 보다 더 남쪽 에서 끝낸 해류도는 부적합으로 분류하였다.

    황해난류의 계절변동성: 황해의 순환은 강한 계절 변 동성을 가지고 있다. 겨울에는 황해해곡을 따른 황해 난류가 강하게 북상하나 중국과 한국 연안을 따라서 는 반대로 남쪽으로 흐르는 연안류가 있다(Korea Ocean Research and Development Institute, 1987; Lie et al., 2009). 또한 여름에는 황해 중앙에서 반시 계 방향의 순환이 존재한다(Beardsley et al., 1992; Choi and Lie, 1992; Xia et al., 2006).

    교과서 해류도 중 계절 변화를 나타낸 것은 Ma2- S, W 뿐인데, 겨울철 해류도인 Ma2-W는 황해난류 를 표현하고 있었다. 그러나 전체 영역이 제주도 바 로 위에서부터 시작하기 때문에 황해난류의 기원과 관련된 경로를 파악하기는 불가능한 것으로 판단된 다. 따라서 교과서 전체의 해류도들은 이러한 황해난 류의 계절적 변동성을 고려하지 않고 평균 해류도를 제시하고 있어서 학생들이 황해난류는 연중 존재하 는 해류로 잘못 판단할 가능성도 있으므로 향후 계 절변화를 적절히 도시할 수 있는 방식을 개발해야 할 것이다.

    중국연안류

    과학 논문의 해류도들(Fig. 7)은 중국 연안을 따라 서 남하하는 중국연안류를 여러 형태로 해류의 존재 를 도시하고 있으나 교과서 해류도들(Fig. 6)은 이 연 안류를 거의 표현하고 있지 않다. 황해와 동중국해의 연안류는 아직 충분히 관측되지 않았지만(Yuan et al., 2008), 보하이해의 발해만에서 황해로 연결되는 산둥반도와 33-34 ° N 부근에서 남쪽으로 향하는 해류 는 이미 오래 전에 관측되었다(Zhang et al., 1987). 중국 연안을 따라 남하하는 중국연안류는 다양한 이 름으로 명명되었다. 산둥반도를 지나는 연안류는 Lubei Coastal Current, 산둥반도 이후 중국 연안을 따라 양쯔강까지 흐르는 연안류는 Subei Coastal Current (Zhang et al., 1987; Lin et al., 2005), 산둥 반도에서 양쯔강까지 연결된 연안류는 황해연안류 (Yellow Sea Coastal Current, YSCC)로 불리어졌다 (Su, 1998). 양쯔강 하구로부터 대만해협까지 흐르는 연안류는 Min-Zhe Coastal Current (MZCC), East China Sea Coastal Current (ECSCC, Guan and Fang, 2006; Yuan et al., 2008), 혹은 Fujian-Zhejiang Coastal Current (FZCC, Mask et al., 1998) 등으로 여러 가지 다른 명칭으로 사용되기도 하였다. 이 중 에서 FZCC는 대만해협에서 중국연안을 따라 남서쪽 으로 흐르고 겨울에만 나타나는 해류로 분리하기도 하였다(Guan and Fang, 2006). 또한 Xu et al. (2009)는 보하이만으로부터 중국연안을 따라 대만해 협까지 남하하는 연안류를 하나의 해류로 간주하여 중국연안류(China Coastal Current, CCC)로 정의하 였다.

    Xu et al. (2009)는 수치 모델 실험을 통하여 황해 난류의 2/3는 한국연안류를 보상하기 위한 것이고, 나머지 1/3은 중국연안류(CCC)를 보상하기 위한 해 류라고 밝히면서 중국연안류의 존재를 언급하였다. 일부 연구논문에 의하면 한국연안류는 주로 쿠로시오 해류의 영향을 받고, 중국연안류는 바람의 영향을 받 는다고 한다(Yang, 2007; Xu et al., 2009). 이 중국 연안류는 여름과 겨울에 따라 서로 다른 방향을 보 이기도 한다(Naimie et al., 2001; Xia et al., 2006). 이는 양쯔강 하구 남쪽에서의 중국연안류(ECSCC)가 여름에는 북쪽으로, 겨울에는 남쪽으로 흐른다고 한 Su (1998)의 주장과 일치한다.

    이러한 과학적 배경을 바탕으로 중등학교 교과서의 해류도 내용을 분석하려고 하였으나 Fig. 6b, d, f에 서 보는 바와 같이 교과서 해류도가 황해와 동중국 해 상의 규모가 작은 해류를 포함하고 있지 않아서 원천적으로 분석이 용이하지 않았다. 따라서 중국 연 안을 따라 흐르는 여러 해류들을 대표적으로 중국연 안류(CCC)로 간주하고 해류도를 분석하였다. 중국연 안을 따른 해류를 표시하였는가(C14)에 대한 분석 항목에 적합하다고 판단되는 교과서 해류도는 Ma1 (Fig. 6b)로 양쯔강 입구부터 대만해협에 이르는 MZCC, 혹은 ECSCC를 표시하고 있었다.

    과학 논문 해류도는 대만해협에서 해류가 겨울철에 모두 남하하고 여름철에는 북향하는 해류를 나타내고 있다. 이를 교과서 해류도와 비교해보면 교과서 해류 도들은 이러한 중국연안류의 계절변동을 고려하지 않 은 해류를 제시하고 있었다. 또한 이러한 중국연안류 의 계절변동성을 각 해류도가 표현하였는지(C15)에 관하여 모든 교과서 해류도가 표현하지 않아서 부적 합으로 판단하였다(Table 4). 아울러 대만해협에서의 대마난류의 계절변동도 교과서 해류도에 표현될 수 있도록 하여야 한다.

    한국 서해안 연안류

    Fig. 7의 과학 논문의 해류도를 보면 우리나라 서 해안을 따라 북상하거나 남하하는 해류를 비교적 자 세하게 도시하고 있다. 이 해류는 한국연안류로 명명 되었고 영어로는 Korean Coastal Current (Mask et al., 1998; Lie et al., 2013) 또는 Korea Coastal Current (Zang et al., 2003; Li et al., 2006; Xu et al., 2009)로 사용되었는데 본 연구에서는 후자를 선 정하였다. 한국연안류는 우리나라 서해안을 따라 흐 르는 해류로서 겨울철에는 서해안을 따라 남하한 후 한반도 남단을 따라 제주해협을 지난 후 대한해협을 통해 동해로 빠져나간다(Zheng and Klemas, 1982; Lie, 1986).

    우리나라 서해안 연안류를 분석하기 위한 항목으로 는 우선 서해안을 따른 해류를 표시하였는지(C16), 계절적 변화는 표현하였는지(C17) 간단하게 두 항목 을 두었다. 교과서 해류도 중 한국연안류의 존재와 계절 변화를 적합하게 나타낸 것은 Ma2-S, Ma2-W 가 있었다. Fig. 6b에서 겨울철 해류도인 Ma2-W는 한국연안류를 약 37.5 ° N 경에서 시작하여 서해연안을 따라 남하하다가 일부 제주해협을 통과하고 일부는 제주도 서쪽 해안을 지나는 모습으로 표현하였다. 여 름철 해류도인 Ma2-S는 Ma2-W와 색상이 유사하여 구별하기는 쉽지 않으나 자세히 보면 한국연안류가 Ma2-W보다 상대적으로 낮은 약 35 ° N 경의 위도에 서 시작하여 한반도 남단을 따라 반시계방향으로 돌 아 동쪽으로 진행하여 제주해협을 통과한다. 또한 Fig. 12a의 Ma2-S는 황해해곡이 아닌 50 m 등수심선 과 해안 사이에서 북상하며 여름철 해류로 분류되는 것으로 보아 황해난류가 아닌 북상하는 한국연안류를 표현한 것으로 보이나 둘 중 어떤 해류를 나타낸 것 인지 명확하지 않다. Fig. 12d, e, f의 과학 논문은 서해안의 한국연안류를 계절을 구분하여 좀 더 자세 하게 표시하고 있다. Fig. 12d는 계절변동을 고려하 지 않은 연평균해류도인데 한국연안류를 북상하는 해 류로만 나타내고 있었다(Chen et al., 1994). 이와는 대조적으로 Guan and Chen (1964), Su (1998), Chen (2008)은 여름철과 겨울철의 해류도로 구분하 여 만들었고 세 논문의 해류도들은 모두 여름에는 서해안을 따라 북상하고, 겨울철에는 남하하는 것으 로 도시하고 있었다. 따라서 해류의 위치는 변하지 않으나 방향이 계절에 따라 정반대로 흐르므로 한국 연안류를 정확하게 표현하기 위해서는 겨울과 여름의 두 장의 해류도를 별도로 작성하는 것이 바람직할 것으로 판단된다.

    보하이해 해류

    보하이해는 황해 북쪽의 보하이해협부터 대륙으로 둘러싸인 바다이다(Fig. 1). 이 해역에는 연구 영역 전체에 걸쳐 두 번째로 큰 강인 황하(Yellow River) 에서 담수가 흘러나와 해수 순환에 영향을 미친다. 그러나 그 양은 양쯔강의 1/20에 지나지 않아서 (Naimie et al., 2001) 해수 순환에 대한 영향이 미약 하고 계절변동도 크지 않다(Kuang et al., 1991).

    Fig. 7에서 제시한 바와 같이 과학 논문의 해류도 들은 보하이해에서의 해수순환을 비교적 자세하게 묘 사하고 있다. Fig. 7a의 평균해류도는 보하이해로 유 입된 해수가 반시계방향으로 회전하는 형태를 나타내 고 있다(Chen et al., 1994). 여름철 순환을 나타낸 Fig. 7b를 보면 보하이해로 유입된 해수는 반시계방 향의 순환을 보이나 겨울철 순환과 다른 특이한 양 상을 보인다. 겨울에는 황해난류가 북쪽으로 확장되 어 보하이해협을 지나 보하이해의 중앙부로 유입한 후 이후 두 분지로 나뉘어져서 동쪽에는 시계 방향 의 순환이 서쪽에는 반시계 방향의 순환이 나타난다 (Guan, 1962). 해수 순환의 세기는 겨울보다 여름에 상대적으로 강하다고 보고되었다(Wang et al., 2010).

    과학 논문의 해류도와는 달리 Fig. 6에서 보는 바 와 같이 교과서 해류도들 중 어느 것도 보하이해의 해류를 나타내고 있지 않다. 따라서 보하이해 내의 해류와 관련된 C18 항목에 대하여 교과서 해류도들 은 모두 부적합한 것으로 판별하였다(Table 4).

    해류 표현 방식

    본 연구에서는 황해와 동중국해의 해류도에 표시된 해류의 경로에만 집중하여 해류도를 분석하였다. 해 류를 표현하는데 있어서 해류도 상에 해류의 경로 외에도 해류의 세기, 한류와 난류에 관한 정보, 해류 의 너비 등 다양한 정보를 제공할 수 있다. Fig. 2의 교과서 해류도들은 난류는 모두 붉은 색 계통으로 표현하고 남하하는 한류의 경우에는 푸른 계통으로 표현하고 있었다. 그러나 교과서 해류도들은 난류를 붉은 색상이라 하더라도 연한 주황색부터 붉은 색까 지 다양한 색상을 사용하고 있어서 통일감이 저하되 는 경향이 있었다. 또한 해류 색상에 있어서 채도와 투명도의 차이 등으로 매우 다양한 색상의 해류도가 제작되고 있었다. 교과서 해류도들은 연구 해역에 한 류를 거의 표시하지 않아서 비교가 어려웠다.

    해류의 크기를 해류도 상에 표현하는 방식은 두 가지 방법이 가능하다. 하나는 해류의 세기를 폭으로 표현하는 것이고 다른 하나는 해류의 색상의 농암으 로 표현하는 것이다. 좁고 강한 해류가 존재하는 해 역에 해류의 너비로 세기를 나타낼 경우 실제로 해 류가 없는 곳에 해류가 통과하는 것처럼 표시되어 학생들이 그 해역에도 해류가 지나가는 것으로 잘못 이해할 수 있는 문제점이 있다. 다른 방식으로 해류 의 세기를 농암이나 명암 혹은 채도로 표시하는 경 우 Hc1 교과서 해류도와 같이 쿠로시오해류 영역에 밝은 색상을 사용하여 해류가 강함에도 약한 것으로 잘못 해석할 소지가 있다. 이러한 표현 방식에 대해 서는 Park et al. (2011)에 의해 논의되었으나 향후 한반도 전체에 대한 해류도가 작성된 후 해류도 표 현방식에 대한 심도 있는 논의가 필요할 것으로 사 료된다.

    결 론

    최근 해양관련 학계는 여러 단계의 논의와 수정 과정을 거쳐 중등학교 과학교과서를 위한 동해 해류 도의 초안을 완성하였다. 교과서 해류도는 동해뿐만 아니라 황해 및 동중국해의 해류도 포함하고 있기 때문에 이 해역에 대한 해류도 제작도 조속히 진행 되어야 한다. 이 연구에서는 그동안의 과학 논문들의 결과를 바탕으로 2014년 현행 중등학교 과학 및 지 구과학 교과서의 해류도들을 분석하였다. 이를 위해 해류도의 오류를 분석할 수 있는 세부항목을 선정하 였고, 과학 논문을 통하여 각 항목에 대한 기초 조사 를 바탕으로 분석 대상인 해류들을 정의하고, 교과서 해류도들을 분석하여 과학 논문 해류도와의 차이점과 문제점들을 제시하였다. 동중국해로 유입되는 쿠로시 오해류, 대만난류, 대마난류, 제주난류, 황해난류, 중 국연안류, 한국연안류, 양쯔강 유출류 등에 관한 세 부항목을 해류 경로를 중점적으로 다루었다.

    그 결과 교과서 해류도들은 과학 논문으로부터 획 득한 해류에 관한 관측자료와 이를 바탕으로 한 종 합적 지식과 상당한 차이를 나타내었다. 쿠로시오해 류 등 해류의 주요한 경로는 해저 지형의 영향을 받 는데 교과서 해류도는 이러한 제약에 대한 고려 없 이 제작된 것으로 판단된다. 또한 황해 및 동중국해 에 존재하는 주요해류 중 일부만 표시하고 상당수 해류의 존재를 누락하고 있었다. 일부를 제외한 대부 분의 교과서 해류도들은 황해와 동중국해 해류의 강 한 시공간적 변동성을 도시하지 않았으며, 전체 해류 의 영역도 해류의 기원을 제대로 파악할 수 없도록 작게 설정되어 있었다. 적어도 대만 부근 바다를 포 함하여야 우리나라 서해안과 남해 동해안에 이르는 해류의 근원을 이해할 수 있을 것이다. 이러한 교과 서 해류도 영역의 확장은 우리나라 주변해의 전체 해류시스템에 대한 학생들의 이해를 증진시킬 수 있 을 것이고, 삽화를 통해 해류에 대해서 자유롭게 유 추하도록 유도하여 과학 교수-학습에서 필수적인 요 소인 과학 탐구 기능을 높일 수 있을 것으로 사료 된다.

    황해와 동중국해의 해류는 동해와는 달리 계절변동 이 강하여 하나의 연평균 해류도를 제시하기가 어려 울 것으로 판단된다. 적어도 여름과 겨울의 두 계절 로 나누어 해류를 도시하거나 혹은 계절변화를 하나 의 해류도 안에서 표현할 수 있는 방안을 마련하는 것이 바람직할 것이다. 이러한 탐구적 기능이 강화된 해류도는 한반도 주변해 해류의 강한 변동성과 기후 변화 및 생태계의 변화 등에 대한 역할을 이해하는 데 큰 도움이 될 것으로 판단된다. 따라서 해류도를 통해 획득할 수 있는 과학적·교육적 목표를 모두 달 성할 수 있도록 세심하게 배려하여야 할 것이다.

    국내외 과학 논문을 조사한 결과 황해와 동중국해 의 해류에 대한 국문과 영문 명칭이 통일되어 있지 않은 문제점이 발견되었다. 향후 해양학계의 여러 전 문가들이 해류도를 작성하고자 할 때에는 다양한 해 류의 국문과 영문 명칭에 대한 논의를 통해 의견을 수렴하고 용어를 통일하여야 할 것이다. 중국 연안에 서의 연안류에 대해서는 국내 연구진의 연구가 전무 한 상태여서 대부분 외국 논문의 결과를 기준으로 판별하여야 하는데 확실한 판단의 근거가 여전히 충 분하지 않아서 분석하기 어려운 경우도 있었다. 특히 한국연안류는 국외 연구자들은 상당수 언급하고 있으 나 이를 뒷받침할 국내 연구는 극소수에 불과하였다.

    현재까지의 국내외의 연구 결과들을 모두 종합하더 라도 관측이 제대로 이루어지지 않은 해역의 해류는 파악하기 불가능하다. 해류도를 작성할 때 해류의 경 로 외에 해류의 크기를 정량적으로 표현하고자 할 때에는 관측 자료가 충분하지 않을 경우 해류도에 대한 신뢰성이 현저히 떨어질 가능성이 매우 크다. 마찬가지로 해류의 너비도 유사한 문제를 발생할 수 있다. 해류의 폭을 제대로 알려면 해류를 횡단하는 해류 관측이 이루어져야 하는데 현실적으로 너비를 표현할 만큼 관측이 충분하지 않기 때문에 해류도에 폭을 도시하는데 상당한 어려움이 있을 것으로 예상 된다. 그동안 축적된 해류 관측 자료도 충분하지 않 고 물성 자료에 기초한 해류에 관해서 획득된 과학 적 지식도 빈약한 실정이다. 최근 중국 과학자들에 의한 황해 및 동중국해 관측이 활발하게 진행되고 있으므로 관측 자료를 공유할 수 있도록 국제적 협 력을 강화해야 할 것이다. 그러나 해류에 대한 시공 간적 변동성 정보를 충분히 획득한다는 것은 현재까 지의 관측 상황에 비추어볼 때 여전히 요원한 일이 므로 현 시점이라도 전문가들의 활발한 논의와 토론 을 통하여 현재까지의 과학적 지식을 기반으로 황해 와 동중국해 해류도 제작을 조속히 시작하여야 할 것으로 사료된다. 또한 북한 해역과 같이 관측이 불 가능한 해역에 대해서는 수치모델 결과를 통하여 해 류에 대한 이해를 증진해야 할 것이다.

    교과서의 해류도는 학생들에게 해양에 대한 호기심 을 유발시키고 해양 연구에 대한 동기를 유발할 수 있기 때문에 학생들의 해양에 대한 정의적 특성 및 탐구 능력을 신장할 수 있도록 해류도를 적극적으로 개선해야 할 것이다. 교과서 해류도에 대한 이러한 논의와 노력은 학생들에게 과학적 지식을 효과적으로 전달할 수 있도록 할 것이며, 삽화를 통한 관찰 및 추리와 관련된 탐구적 기능이 확대될 것이고, 더 나 아가 과학적 사고력 및 창의적 문제 해결력에 필수 적인 폭 넓은 의미의 과학적 소양을 함양할 수 있을 것으로 기대된다.

    Figure

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    Bathymetry in the Yellow Sea and the East China Sea, where the contour lines represent water depths. The schematic current map of the East Sea was produced by Park et al. (2013).

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    Oceanic current maps in the secondary school science textbooks, where the letters in the boxes represent the index key of each text book.

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    Oceanic current maps in the scientific papers from (a) Guan and Chen (1964) redrawn by Guan (1994), (b) Nitani (1972) redrawn by Isobe (2008), (c) Chen et al. (1994), (d) Su (1998) redrawn by Naimie et al. (2001), and (e) Chen (2008), where the small maps on the upper left in (a) and (d) represent the currents in summer and main plots of (a) and (d) are the current maps in winter.

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    A flow diagram for the digitized ocean current maps in the textbooks with the same mapping (modified from Park et al., 2011).

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    Oceanic current maps in the seas around Korea (a) before and (b) after the mapping procedure for the science textbook (Ma1 in Fig. 2).

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    Oceanic current maps in the seas around Korea for (a) warm currents, (b) cold currents in the 7 th grade science textbooks. (c) warm currents, (d) cold currents in the 9 th grade science textbooks, (e) warm currents, (f) cold currents in the high school earth science I textbooks.

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    Oceanic current maps of the Yellow/East China Sea showing (a) mean currents, (b) currents in summer, and (c) currents in winter in the scientific papers (Guan and Chen, 1964; Nitani, 1972; Chen et al., 1994; Su, 1998; Chen, 2008).

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    The flow patterns of the Kuroshio Current and the Taiwan Warm Current from the textbooks of (a) 7 th and (b) 9 th grade middle school science and (c) high school earth science I and from the science papers of (d) Chen et al. (1994), and current maps (e) in summer and (f) in winter from the three papers of Guan and Chen (1964), Su (1998), and Chen (2008).

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    Histograms of the number of textbook current maps exhibiting (a) distances between the Ryuku Islands and the main axis of the Kuroshio current and (b) depths at the positions of the Kuroshio current in the text books, where each vertical line represents the results of scientific papers.

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    Spatial distribution of long-term averaged surface currents (cm s−1 ) in the Yellow Sea and East China Sea estimated from satellite surface drifter data.

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    Spatial distribution of the positions of the bifurcating of the Kuroshio Current into the Tsushima Warm Current in the secondary-school science textbooks, where the colored circles represent the index key of each text book. Starred symbol represents the bifurcation location from Lie et al. (1998).

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    The distribution of the paths of the Yellow Sea Warm Current in (a) 7 th grade middle-school science textbooks, (b) 9 th grade middle school textbooks, and (c) high school earth science I textbooks, and the current vectors from scientific papers as (d) Chen et al. (1994) and Nitani (1972), and (e)-(f) Guan and Chen (1964), Su (1998), and Chen (2008).

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    Histograms of the number of textbook current maps exhibiting (a) distances of the Yellow Sea Warm Current from the west coast of Korea at 35 ° N and (b) latitudes of the northward-intruding Yellow Sea Warm Current, where each vertical line represents the results of scientific papers.

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    Spatial distribution of satellite-observed sea surface temperatures in the Yellow Sea and the East China Sea in (a) February and (b) August, where the red lines are the contours (60, 70, 80 m) of bathymetry in the Yellow Sea.

    Table

    Information of the secondary school textbooks with oceanic current maps

    Topics and detailed contents for the analyses of oceanic current maps in the secondary school science textbooks

    A chart showing the analysis results of textbooks concerning the analysis items from C1 to C18, where ○, △, ×, and - represent ‘satisfied’, ‘partially satisfied/unsatisfied’, ‘unsatisfied’, and ‘not applicable’, respectively

    List of major currents of the Yellow Sea and the East China Sea for the analysis of the oceanic current maps in the textbooks, and their acronyms and definitions

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