• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2015.10a
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• pp.138-140
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• 2015

극지해역에서 선박의 통항에 대해서는 많은 경험과 Data가 축적되어 있으며, 상업성에 대해서도 충분히 검토가 되었다. 그러나 극지해역에서 Offshore 작업에 대해서는 아직 축적된 경험 및 Data가 많이 부족하며, 더욱 많은 위험 요소가 존재한다. 극지해역에서 안전한 DP 시스템 운용을 위하여 발생가능한 위험 요소를 식별하여 안전한 Offshore 작업 방안을 모색하고자 한다.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2015.10a
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• pp.115-117
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• 2015

몇 년 전까지 북극해항로에 대한 각 국가의 관심이 증가하였다가 여러 가지 사유로 인해 최근에는 관심도가 많이 떨어졌다. 그러나 최근 러시아에서 북극해항로 개발 프로젝트 추진, 항해안전성 확보에 대한 노력 등의 적극적인 활동이 이루어지고 있다. 또한 Polar code 및 극지해역 운항선박의 승무원에 대한 교육의 강제화가 예상되고 있다. 본 연구에서는 향후 극지해역에서 선박운항을 하고자 하는 경우 선박회사에서 고려해야 할 사항에 대하여 다루고자 한다.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2015.10a
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• pp.124-126
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• 2015

해양수산부는 2013년 북극해항로 시범운항을 계기로 북극해항로 상용화에 대비한 운항전문인력을 양성하기 위해 한국해양수산연수원에 사업을 위탁하여 극지해역 운항선박에 승선하는 선장과 항해사를 교육대상으로 하는 Ice Navigation 기초 및 직무교육과정을 개발하였다. 이 개발과정 중 전문교원이 극지연구소 소속 쇄빙연구선 아라온호에 승선훈련을 실시하여 북극권 고위도 해역에서의 항해장비와 통신장비 특성 및 운용, 얼음 및 운항정보, 결빙해역 쇄빙 및 선박조종 특성 등을 직접 경험하여 확인한 정보를 공유하고자 한다.

• Proceedings of KOSOMES biannual meeting
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• 2017.04a
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• pp.41-41
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• 2017

• Bulletin of the Society of Naval Architects of Korea
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• v.32 no.4
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• pp.57-63
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• 1995

극지개발을 위해서는 극지의 혹독한 자연환경을 대상으로 하는 과학지식과 극지에서 사용되는 특수시설과 장비를 설계, 시공 그리고 운용하는 공학기술이 요구된다. 극지관련 공학기술은 저 온용재료 관련기술, 도로나 교량, 건축물과 같은 극한지 천연자원의 시추와 생산, 수송을 위한 해양구조물과 파이프라인 관련기술, 그리고 얼음의 재료특성에 관한 이론 및 실험으로 크게 구 분할 수 있다. (Table 1). 극지용 구조물과 빙해항행선박 (쇄빙선) 은 일반 해역에서 운용되는 구조물에 비해 형상, 구조강도, 의장, 저온특수설비 등에서 새로운 개념의 기술이 요구되기 때 문에 금후 국내 조선해양산업계가 지향해야 할 고도의 기술집약형 건조물이다. 또한 최근 들어 국내에서도 시베리아 천연자원의 해상운송을 위해 빙해역을 운항할 수 있는 유조선이나 일반 화물선을 확보해야할 필요성이 대두되고 있으며, 또한 국내 조선업계의 생산기술이 비약적으로 발전함에 따라 외국으로부터의 빙해항행선박의 수주도 이루어지고 있으나 아직 이들 선박의 설계를 위한 독자적인 기술은 미흡한 현실이다. 극지개발은 이론적 접근과 함께 실험에 의한 신뢰성 있는 자료를 축적해야 한다. 이를 위해서는 빙해수조(,ice model basin)의 건조나 빙역학 실험을 위한 냉동실험실 (cold room)의 건립을 위한 초기투자가 절실히 요구되며 산업계의 수 요에 따른 포괄적인 산학협동연구가 진행되어야 할 필요가 있다. 빙해수조와 냉동실험실은 빙 해역에 직접 접하지 않은 국가에서 극지공학 연구에 참여하기 위한 필수적인 시설인데 table 2에 대표적인 빙해수조의 설치장소와 규모에 대하여 정리하였다. 이 글은 우리 나라가 쉽게 접할 수 없는 극지환경을 이해하고 가까운 장래에 예상되는 수주경쟁에 대비하여, 국내외의 극지개발 동향을 분석하고 이에 대한 국내의 극지관련 연구의 현황과 앞으로의 전망을 살펴보기 위하여 준비된 것이다. 이 글에서는 극지공학 일반보다는 조선해양분야에 관련된 내용만으로 국한한다.

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2010.04a
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• pp.126-131
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• 2010

본 논문에서는 극지 빙해역을 운항하는 쇄빙선박이나 해양구조물에 작용하는 해빙의 재료특성을 계측할 수 있는 간이 실험 장비를 제작하였다. 극지 빙해역을 운항하는 쇄빙선박의 빙저항이나 해양구조물에 작용하는 빙하중을 추정하기 위해서 극지 현장에서 실규모의 시험을 수행하게 되는데, 저온과 얼음이라는 악조건을 극복하기 위한 빙역학 기술과 특수 장비가 필요하다. 국내에 한국해양연구원 MOERI 빙해수조가 완공됨에 따라 얼음의 특성을 고려한 모형빙 재료특성 시험용 계측장비가 일부 마련이 되었으나 빙해역 현장 시험에 대한 경험이 전무하며, 계측장비에 대한 지식과 기술 역시 확보되지 못한 실정이다. 본 연구에서는 차후 쇄빙연구선 ARAON호를 이용한 빙해역의 실선계측 시 해빙의 강도를 측정하기 위한 계측시스템 마련의 일환으로 시험편 획득을 위한 코어링 장비와, 해빙의 재료특성 중 1축 압축강도를 측정하기 위한 간이 압축시험기 그리고 얼음의 결정구조를 파악하기 위한 편광기를 제작하였다. 또한 극지 현장실험에 적용할 실험기법 확보를 위한 일련의 과정을 마련하기 위해 제작된 장비를 이용해 소양호에서 현장실험을 수행하였고 계측된 결과를 참고문헌과 비교해본 결과 유사한 값을 갖는 것을 확인할 수 있었다.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2015.10a
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• pp.127-129
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• 2015

극지해역 운항선박은 주 추진시스템 및 선박 장비들이 일반 상선과 다른 경우가 많다. 따라서 극지운항 선박의 기관사들은 각종 장비 및 시스템에 친숙해져야 할 필요가 있다. 이 연구에서는 교육 및 훈련을 통해 극지 운항 선박에 승선하는 기관사관의 자질 향상을 통해 극지운항 선박의 안전운항을 도모하는데 있다. 또한, 그러한 자질 향상을 위해 필요한 Ice Engineer 교육 프로그램 방안을 모색하였다.

• Proceedings of the KSRS Conference
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• 2007.03a
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• pp.210-215
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• 2007

북극 다산기지가 있는 니알슨 인근 해역인 Kongsfjorden만은 일부 해역이 해빙으로 덮혀 있는 반폐쇄적인 만으로 수심이 평균 200m 이상 된다. 이곳 북극 지방은 하절기 라도 태양의 고도가 낮아 해색위성분야의 극지활용에 대한 가능성 여부도 명확하게 알려져 있지 못하다. 따라서 본 연구에서는 북극 다산기지가 위치한 스발바드 군도의 니알슨 주변 해역(Kongsfjorden 해역)을 중심으로 2006년 8월 현장관측된 자료들을 유사한 시기의 한반도 주변 해역에서 현장관측된 자료들과 비교/분석하여 해양환경적 특성과 해수광학적인 특성이 어떤 차이가 있는지를 비교 분석하였다. 또한 북극 지방에서 인공위성을 이용한 해색위성자료의 극지활용이 가능한지를 검토하였다. 해수의 광 특성으로, 니알슨 주변 해역의 ${\alpha}^*_{ph}(440)$ 최대값은 $0.1m^2/mg$으로 한반도 주변해수의 ${\alpha}^*_{ph}(440)$ 최대값보다 약 2배정도 높게 측정되어 플랑크톤의 광 흡수효율이 중위도보다 상대적으로 높은 것으로 분석되었다. ${\alpha}^*_{ss}(440)$ 값은 $0.04-0.1m^2/g$으로 동중국해와 유사하며，한반도 주변해수보다 높은 값을 나타냈다. 이것은 Kongsfjorden 해역의 부유물질(SS) 구성성분이 동중국해와 유사한 무기광물 입자로 주로 구성되어 있음을 보여주고 있다. ${\alpha}_{dom}(400)$ 값은 $0.08-0.25m^{-1}$로 한반도 주변해수의 ${\alpha}_{dom}(400)$이 값과 유사하고 연안해역의 ${\alpha}_{dom}(400)$ 값보다 낮은 값을 나타냈다. $E_d(460)$의 평균값은 Konsfjorden 해역 $40mW/cm^2/{\mu}m$, 동중국해 $120mW/cm^2/{\mu}m$, 황해남부 $110mW/cm^2/{\mu}m$, 남해연안 $100mW/cm^2/{\mu}m$, 진해만 $100mW/cm^2/{\mu}m$이었다. 이와 같은 현장관측결과를 토대로 분석한 북극 다산기지 주변 해역의 해수광학적인 환경 특성은 용존유기물의 흡광도를 기준으로 볼 때 대양(Open Sea)의 광 특성과 유사하였다. 또한 북극지방에서 태양의 해수 입사 광량은 중위도의 약 40%정도이지만 해색위성자료의 극지활용이 가능하다고 판단되었다.

• Bulletin of the Society of Naval Architects of Korea
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• v.32 no.5
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• pp.27-32
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• 1995

최초 19세기말 빙해역으로 둘러싸인 북유럽의 핀랜드 등지에서 쇄빙선을 건조하는 경험으로부터 출발하여 이제는 북극해 연안의 해저자원 개발과 더불어 극한지에 관한 종합적인 학문의 형태로 변모하고 있다. 이미 선진제국에서는 양극지방의 환경자료와 함께 상당한 양의 극한지 실험결 과를 축척하고 있다. 앞으로 개발의 손길을 기다리는 세계 도처의 빙해지역에서 막대한 양의 해저석유자원이 얻어질 것이라고 확신한다. 우선 시베리아 천연자원의 개발사업 같은 국내의 극지관련 기술수요를 창출하는 것이 급선무이지만 그와 함께 극지 자원 개발에 필요한 구조물의 제작이나 설치, 운용 등 외국으로부터의 기술수요에도 능동적으로 대처할 수 있는 준비가 필 요하다. 이를 위해서는 먼저 우리 나라의 제반 경제여건에 맞는 기술부분에 계획적이고도 집중 적으로 투자하는 것만이 효율적인 해결책일 것이다. 이와 함께 선진국의 앞선 극지관련 기술을 습득하기 위한 인적교류를 확대하고 국내에서도 극지공학에 관련된 기술인력을 계속 확보하는 노력이 절실히 요구된다. 극지개발은 이론적 접근과 함께 실험에 의한 신뢰성 있는 자료를 축 적해야 한다. 국내의 조선해양산업의 경험과 기술수준으로 판단 할 때 극지관련 공학기술을 가장 빨리 정립할 수 있는 분야는 극지용 해양구조물과 빙해항행선박의 설계 및 건조기술이라 볼 수 있다.

• Proceedings of the Korean Society of Marine Engineers Conference
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• 2011.06a
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• pp.237-239
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• 2011

최근 국제해사기구(International Maritime Organization, IMO)는 "극지를 운항하는 선박에 대한 안전기준(Polar Code)"를 제정하여 결정하기로 하였으며, 2012년까지 완료하여 법제화하기로 하였다. 이는 최근의 극해 지역의 연속적인 사고의 심각성에 대한 대비책의 일환이다. 2004년도에 알라스카 앞바다에 침몰한 Selendang Ayu 는 6600만 톤의 콩, 170만 리터의 연료유와 55,564 리터의 MDO 및 다른 오염물질을 바다에 유출하였다. 이는 주변의 동물들에게 심각한 영향을 끼쳤고, 아직까지도 유출되어진 오염물질들을 완전히 처리하지 못한 상태이다(Arctic marine shipping assessment, Arctic council 2009.). 즉, 기름이 유출을 하면 방재시설이 다른 육상에서 오기 전까지는 상당히 오랜 시간 동안, 사고 지역 주변을 오염시키게 되며, 유빙이나 극한의 온도는 방재 작업을 더욱 힘들게 한다. 본 연구에서는 극해와 같은 해역에서 기름이 유출 하였을 때에 대응하는 방법, 즉 현존하는 기계적인 복구 방식, 점화식 처리 방식 과 유처리제 방식을 소개하고, 그에 대한 국제규정 및 기술 발전 동향에 대해서도 설명한다.