<김윤배·장경일>「독도 주변 해역의 해양 물리학적 특성」, 『독도인근해역의 환경과 자연적 가치』(독도해양수산연구회 편저, 2003), 55-58쪽
독도는 동해 남서부에 위치한 작은 섬이다. 동해의 평균수심은 약 1,370m인 반면에 동해와 인접한 동중국해, 북태평양 및 오호츠크해와는 수심이 200m도 안되는 대한해협, 쓰가루해협, 소야 해협 등 세 개의 해협을 통해 연결되어 있어 동해와 인접해와는 표층수의 교환만이 일어나고, 수심이 200m보다 깊은 곳에 분포 하는 동해의 중·저층수는 동해내에서 형성, 순환 및 변질된다. 대한해협을 통해 동해로 유입되는 대마난류는 연중 수온이 높 은 난류수를 운반하는 해류인데, 대마난류는 태평양의 적도에 서 발생하는 북태평양의 대규모 해류인 쿠로시오로부터 갈라 지는 해류로서 동해에 열을 공급하는 매우 중요한 해류이다. 대 마난류에의해 동해 내로 운반되는 난류수는 동해 남부의 상층 해역을 점유하며, 동해 북부에는 수온이 낮은 냉수가 분포하고 대략 위도 40도 부근에는 난류수역과 냉수역의 경계가 되는 극 전선이 나타난다. 독도는 극전선의 남쪽에 위치하여 연중 대부 분 난류수의 영향을 받으며, 독도 주변해역의 표층수온은 연중 섭씨 9~25도의 범위를 갖는다.
동해 상층 순환은 극전선 남쪽에서는 대마 난류에 의해, 극전선 북쪽 일본 분지에서는 북한 한류와 리만 해류 등 한류에 의해 지배된다. 일본 큐슈 서방 해역에서 북태평양의 대규모 해류인 쿠로시오에서 분지하는 대마 난류는 대한 해협을 통해 동해 내부로 고온 고염 해수를 수송하며, 동해로 유입한 대마 난류는 쓰가루 해협을 통해 대마 난류 전체 수송량의 약 70%가 북태평양으로 빠져 나가고 나머지는 소야 해협을 통해 오호츠크 해로 유출되며 일부는 동해 내에서 재순환한다. 대한 해협을 통과한 대마 난류는 동해 내에서 다시 크게 2개의 지류로 갈라지는데, 일부는 한국 연안을 따라 북쪽으로 흐르면서 동한 난류(East Korean Warm Current, EKWC)를 형성하고 일부는 일본연안을 따라 북동쪽으로 흐르는 대마난류 내측지류(Nearshore Branch, NB)를 형성한다. NB는 일본 연안 수심 200m 이하인 대륙붕 상에 나타나며, NB의 외 해역에 NB와 평행하게 흐르는 제3의 분지 대마난류 외측지류(Offshore Branch, OB)가 나타난다. OB는 대마 난류 수송량이 증가하는 여름, 가을철에만 존재하는 것으로 알려져 왔지만, 최근의 장기 관측결과는 OB가 연중 존재하고 있음을 제시한다. 한국연안을 따라 북상하는 동한 난류는 북위 37도-38도 부근 연안에서 떨어진 후 시계 방향으로 돌아 파도형태의 사행(meandering)을 하며, 이 때 울릉 난수성 소용돌이(Ulleung Warm Eddy)로 불리는 시계방향의 난수성 고리를 형성한다. 이 울릉 난수성 소용돌이는 위성 추적 부이가 나타내는 궤적에 따르면 약 10개월 동안 지속하였으며, 1999년 6월-2001년 6월 2년 동안 음파 전달 속도의 연속적인 측정방법을 이용한 관측에 따르면 20개월 내내 지속되었다. 시계방향으로 도는 소용돌이의 유속은 1992년 울릉도 북서부 해역에서 표층에서는 최대 약 65㎝/s를 보였으며, 수심 200m에서는 약 20㎝/s가 관측되었다. 인공위성을 이용하여 위치를 추적하는 Argo 표층 부이의 궤적으로 사행하는 동한 난류를 살펴보면, 1999년 7월 1일에 한국 연안에서 투하된 부이는 한국 연안과 동한 난류 사이에서 약 1.5회 반시계 방향으로 회전한 후에 동한 난류에 편승하였다. 이후 약 50-60㎝/s의 빠른 유속으로 북위 40도 근처에서 시계 방향으로 크게 회전한 후에 상대적으로 찬 물을 따라 울릉도와 독도 사이를 지나 남서쪽으로 이동하였으며, 부이가 북위 40도에서 북위 35.5도 까지 진행하는데 약 한달이 걸려 약 30㎝/s의 속도로 움직였다. 극전선 남쪽 난수역 상층 순환이 주로 시계방향인 반면에 극전선 북쪽 냉수역은 반시계 방향 순환이 우세하다. 동해 북부 반시계 방향 순환은 러시아와 북한 연안을 따라 남하하는 리만 해류와 북한 한류가 주해류이며, 북한 한류에 의해 이동되는 동해 북부 기원의 냉수(북한 한류수)는 주문진 이북 해역에서는 표층부터 중층까지 연중 지속적으로 존재하고, 묵호 이남 해역에서는 동해 난류에 의해 이송되는 난류수(동한 난류수)와 접하여 전선을 이루면서 동한 난류수 아래로 침강하여 동해 고유수 상부에 위치한다. 침강한 북한 한류 계수는 염분이 낮고 용존 산소량은 매우 높아 동해 고유수와 구별되며 겨울철보다 여름철에 우세하고, 남한 한계는 축산-장기갑 해역으로 동한 난류의 북상과 북한 한류수의 남하 한계는 밀접한 관계가 있음이 보고 되었다.
