• 해양환경안전학회지
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• 제23권1호
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• pp.40-46
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• 2017

본 연구는 LS-DYNA 971 을 이용하여 내빙 구조 선박과 빙산 모형 간의 충돌 시험을 수행 후 북극해 운항 선박의 내빙 능력을 분석하였다. 국제선급연합회(IACS)의 Unified Requirements for Polar ship(URI) 규정을 바탕으로 FEM 선박 모형에 내빙 구조를 적용하였으며, 빙산 모형에는 Elastic-perfect plastic 물성과 Tsai-Wu 항복 곡면을 적용하였다. 또한 실험 결과 비교를 위하여 내빙 구조를 갖추지 않은 일반선박 모형과의 충돌 시험도 수행하였다. 실험 결과 일반 구조 선박의 구형 선수에 빙산 모형에 의해 움푹 들어간 약 1.8 미터 깊이의 선체 손상이 발생하였으나, 내빙 구조 선박의 충돌에서는 약 1.0 미터 깊이의 선체 손상만이 발생하였다. 또한 일반 구조 선박과 충돌한 빙산모형은 원형의 상태를 거의 유지한 반면, 내빙 구조 선박과 충돌한 빙산 모형은 내빙 구조의 구형 선수에 의해 빙산이 일부 파괴되는 현상이 발견되었다.

• 대한조선학회지
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• 제47권3호
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• pp.3-7
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• 2010

국내 조선소와 학교, 연구소에서 1990년대 중반 이전의 빙해선박에 대한 연구는 거의 이루어지지 않았다고 해도 과언이 아니다. 하지만 2000년대 초반부터 러시아가 St. Petersburg항을 통해 본격적으로 원유를 수출하기 시작하면서 내빙선 시장이 호황을 맞이하게 되었고 빙해선박 특히 내빙선박에 대한 관심이 집중되었다. 당시에 한국의 조선소들은 FMA rule 상의 엔진 출력이 과도한 것을 인지하고, 적정한 엔진 사양을 파악하기 위한 공격적인 연구개발로 ICE Class 1A, 1B, 1C의 선박을 상당히 많이 수주하여 선주에게 인도하였다. 또한 Ice belt의 구조적인 보강을 하기위한 설계와 연구가 활발히 진행되었다. 내빙선에 이어 쇄빙선의 연구에 관심을 집중시킨 선박은 최근 실해역에서 활동 중인 연구 조사선 "아라온"호 이다. 아라온호는 설계와 건조가 국내 조선소에서 이루어졌으며, 학계와 조선소 및 연구소에 쇄빙선에 대한 관심을 불러 일으켰다. 이와 비슷한 시기에 삼성 중공업에서 세계 최대 쇄빙선인 70K shuttle tanker를 수주 및 인도하면서 대형 쇄빙선 시장이 개척되어 국내외 조선소의 큰 관심을 불러일으키고 있다. 쇄빙 기술이 응용된 선박으로 Drill ship과 LNG FPSO등이 수주되어 현재 설계를 진행 중이다. 가장 최근에 현대중공업에서 수주한 원통형 FPSO의 경우 북해 지역에 투입을 목적으로 언론에 발표된 것과는 달리 발주처와 유럽의 관련 연구기관에서는 러시아 유전지역 투입을 염두에 두고 쇄빙관련 연구를 진행한 것으로 파악되고 있다. 본 기고에서는 이러한 빙해선박의 개발 및 건조 사례 현황을 기술하고, 향후 수주가능성이 있는 쇄빙선 분야와 조선소의 대응 전략 등에 대해서 정리해 보고자 한다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2015년도 추계학술대회
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• pp.135-137
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• 2015

본 논문에서는 북극해항로(NSR)의 운항여건, 현황 및 기간별 운항내용에 대한 평가가 다뤄진다. 한국 관련 NSR 운항내용이 상세히 설명되며, 특히 2014년-15년, 서방의 대러시아제재여파 및 국제유가하락 등에 따른 NSR 국제통과수송 급락 배경 분석이 이뤄진다. 또한 현재 주요 국가들의 NSR에 대한 관점이 소개되며, 향후 NSR의 지속 활용을 위한 선사, 정부, 지자체 등 주요 주체들의 당면과제와 방안이 제시된다.

• 대한조선학회논문집
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• 제55권1호
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• pp.22-27
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• 2018

Ships strengthened for navigation in ice encounter level ice, ice ridge and broken ice fields. Thus, the ship resistance in ice is a very critical concern to the designers of ice-going vessels. The objective of this study is to understand the physical aspects of ship performance in ice and to investigate the characteristics of the ship resistance in broken ice channels. In particular, this study identifies the ship resistance in ice associated with the broken ice channel width and the size of broken ice pieces. Model testings of towed-resistance condition in broken ice channels with three ship speeds were conducted in KRISO ice model basin. The influence of the ship resistance characteristics in broken ice channels for channel width and size of broken ice pieces was analyzed.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2015년도 추계학술대회
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• pp.33-34
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• 2015

북극항로(NSR)를 통항하는 상선과 화물량이 매년 중가추세에 있다. 쇄빙선의 도움을 받아 북극항로를 통항하는 상선의 안전한 항해를 위협하는 가장 큰 요인은 얼음과의 충돌이다. 따라서 선박과 얼음의 충돌 메커니즘을 규명하기 위한 노력이 관련 연구자들에 의해서 활발히 이루어지고 있다. 본 연구에서는 북극항로를 운항하는 내빙선과 유빙의 충돌을 가정한 예인수조실험을 실시하며, 충돌 후 얼음의 운동(속력, 궤적)을 머신비전검사를 통해서 계측한다. 아울러 오차계산을 통해서 머신비전검사 기법의 정밀도를 검증한다.

• 대한조선학회논문집
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• 제48권6호
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• pp.575-580
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• 2011

Icing problem of ice-strengthened vessels is an important issue when operating in low temperature environment and it can cause damage to deck machineries and emergency equipments. Many ice-strengthened vessels have since been constructed and operated in accordance with the ice class rules such as Det Norske Veritas (DNV), Russian Maritime Register of Shipping (RS), American Bureau of Shipping (ABS) and so on. Therefore winterization is defined as the preparation of a ship for safe operation. In this research, anti-icing performance tests of weather-tight door have been carried out at various temperature conditions($5^{\circ}C$, $-10^{\circ}C$, $-20^{\circ}C$, $-30^{\circ}C$, $-40^{\circ}C$) in the low temperature cold room facility and then, ambient temperature, specimen temperature, electric current and temperature of heating cable were measured during the test operations. This research describes the construction guidelines of weather-tight door based on anti-icing test results to apply to the full-scale vessels.

• 한국항만경제학회지
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• 제30권1호
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• pp.175-194
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• 2014

최근 우리나라 정부와 지자체들은 북극해와 관련한 다양한 정책을 발굴하고 북극해 대응 기구를 구성하여 북극항로 시대에 대비하고 있다. 북극해 정책 수립에 앞서 가장 먼저 고려해야 할 사항은 북극해 및 북극항로 활성화에 따른 국내 유망산업은 무엇인지, 현재 정부에서 추진하고 있는 해양, 해운, 항만물류, 수산 정책 중 어떤 정책들이 북극해 및 북극항로와 관련이 있는지를 파악하는 것이 중요하다. 본 연구의 목적은 부산 지역의 미래 유망산업에 대한 성장성과 경쟁력을 평가하고, 북극항로 활성화를 위한 추진 사업의 중요성과 시급성 그리고 부산지역 경제 기여도를 분석하고자 한다. 이를 위하여 해양 해운 항만물류, 수산 관련 업계 관계자, 해양수산부 및 부산시의 정책담당자, 관련학계, 연구원 등 총 64명의 전문가 집단 설문조사 및 인터뷰를 진행하였다. 북극항로 상용화에 대비하여 부산경제가 발전하기 위해서는 북극항로를 이용하는 선박이 부산항에서 선박급유, 선박수리, 선용품공급 서비스를 받을 수 있는 여건을 마련해야 한다. 이를 위해 관련 산업의 육성이 필요하다. 한편 동남권에는 조선산업이 발달되어 있다. 북극항로의 상업화로 내빙선박의 수요가 증가하고 국내 조선 및 조선기자재 산업이 성장할 수 있다. 따라서 북극항로를 이용하는 특수선박에 대한 조선기술을 지속적으로 개발하여 극지용 선박 건조를 선점해야 할 것이다. 북극항로가 활성화되면 부산항은 북극 자원개발을 위한 해양플랜트 전진기지가 될 수 있다. 이를 위해 고부가가치 해양플랜트, 기자재 및 관련 서비스업 육성, 해양플랜트 공급기지 구축 등의 정책이 추진되어야 할 것이다. 북극해와 관련된 전문인력 양성을 통해 북극해 사업 진출 확대와 향후 북극해 및 북극항로 이용에 따른 전문 인력 수요 증대에 주도적으로 선도해야 할 것이다. 이를 위하여 단기적으로는 북극항로 전문 인력 양성은 러시아 등의 교육 전문기관과의 제휴를 통하여, 극지 전문인력 양성 교육 기술을 습득해야 한다. 그리고 중장기적으로는 해운 항만 물류분야의 전문 인력인 빙해역 항해사(Ice Navigator), 선박관리 전문가, Ice Pilot의 양성을 추진해야 할 것이다. 수산산업의 경우 북극해 지역까지의 어장 확대로 인해 원양 어획량 증대가 예상되며 이에 따른 원양어업과 수산물 가공업이 유망산업이 될 것으로 예상된다. 원양 어업과 관련해 조업 가능 대상국의 법 제도 파악과 극지 조업이 가능한 어선 및 어업 장비 개발이 선행되어야 할 것이다.

• 대한조선학회논문집
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• 제56권3호
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• pp.217-230
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• 2019

In this study, a fatigue damage estimation for an ice-going vessel navigating through broken ice fields was carried out. A numerical model to simulate the interaction between ice and structure developed using the finite element method was introduced. Time series of stresses calculated by the proposed model and the corresponding fatigue analysis results are presented. The numerical model enables the long time analysis through an efficient interaction model, the application of the periodic media analysis and the convolution integral, and it allows the stress time history to be extracted directly using the finite element method. To describe the probability distribution of stress amplitudes, the 2-parameter Weibull model was applied to the calculated stress time history, and the fatigue damage was calculated using the Palmgren-Miner rule. Finally, the fatigue damage considering the ice conditions of the Baltic Sea was calculated using the proposed method and LR method, and the results were compared to each other.

• 대한조선학회논문집
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• 제56권3호
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• pp.231-241
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• 2019

In this study, a simplified analysis method was developed to evaluate the fatigue damage of an ice-going ship under broken ice condition. The global ice load, which is essentially calculated at the design stage of the Arctic vessel, and the hull form information were used to estimate the local ice load acting on the outer-shell of the ship. The local ice load was applied to the finite element analysis model, and the Weibull parameters for the target fatigue point were derived. Finally, fatigue damage was evaluated by applying the S-N curve and the Palmgren-Miner rule. For the verification of the proposed method, numerical analyses using direct approach were performed for the same conditions. A numerical model that implements the interaction between ice and structure was introduced to verify the local ice load and the stress calculated from the proposed method. Finally, the fatigue analyses of the Baltic Sea for actual ice conditions were performed, and the results of the proposed method, the method using numerical analysis, and the LR method were compared.