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북극 동토층에 위치한 북극 다산과학기지의 시추공 지온 자동측정장치의 1년간 측정자료를 이용한 열확산도, 지열류량, 열생산률 등의 분석을 통하여 동토 활동층에서의 열전달과정을 규명하고자 하였다. 북극 동토 활동층에서의 열전달과정을 규명하기 위하여 Svalbard섬 Ny-Alesund에 위치한 다산과학기지(78o55.5'N, 11o56.0'E)에 지온 자동측정 장치를 설치하여 25 cm, 50 cm, 75 cm 깊이에서 약 1년간 매 30분마다 지온을 측정하였다. 열전도 방정식과 유한차분법으로 열확산도, 지열류량, 열생산률을 추정하였으며 평균적인 열확산도의 범위는 4×10-7 m2s-1~6×10-7 m2s-1으로 추정되었다. 지열류량의 양상은 토양의 냉각과 가열 과정을 잘 반영해주고 있으며 열생산률은 0oC 부근에서의 토양의 결빙과 해빙, 0oC 이하에서의 액체 수분 함유량에 기인하는 수분의 결빙과 해빙 및 수증기의 이동을 나타내는 지시자 역할을 한다. 특히, 지열류량과 열생산률이 뚜렷한 양의 상관관계를 보이는 겨울혹한기의 경우, 0oC 이하에서의 수분의 결빙과 해빙 및 수증기 이동이 지온경사에 의해 좌우됨을 말하며 이러한 현상은 지표면의 지열변화를 토양하부로 더욱 빠르게 전달해주는 역할을 한다.


Borehole temperature measurements at the Dasan station were made by Baroo-Diver geothermal datalogger. During September 28, 2002 - August 12, 2003 three temperature data (at the depth of 0.25 m, 0.5 m, and 0.75 m) were obtained by Environ Mon every thirty minutes. The thermal dynamics of active layer at the Dasan Korea Arctic Research Station, Svalbard (78o55.5'N, 11o56.0'E) is represented in the soil temperature which can be measured with high accuracy and high temporal resolution. Using the continuous data over a period of 318 days at the Dasan site, Svalbard, we deduce and quantify the processes which constitute the thermal dynamics. Conductive heat flow, migration of water vapor, and heat generation from phase transition are analyzed. Average thermal diffusivity indicates the range of thermal diffusivity 4×10-7~6×10-7 m2s-1. The Dasan experiment is a good test of the geothermal method of climate reconstruction because the permafrost is a valuable recorder of climate change.