• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2018년도 추계학술대회
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• pp.175-176
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• 2018

여름철 북극 해빙 면적의 감소 추세로 빙해선박의 북극항로 통항회수가 증가하고 있어 선박의 안전 항해를 위한 기술 개발에 관심이 집중되고 있다. 본 연구에서는 선박해양플랜트연구소에서 개발 중인 KRISO Arctic Safe Routing System(KARS)의 개념과 함께 핵심 모듈 중 하나인 빙저항 추진 성능 DB 개발 과정을 소개하였다. 우선 빙해수조에서 다양한 빙상환경(평탄빙, 유빙, 빙맥 등)에 따른 선박의 빙성능 평가 시험을 수행한 후 대상선박의 기본적인 빙성능을 도출하였고 빙성능 추정 S/W의 해석결과와 비교 검증을 수행하여 다양한 환경 변수를 고려한 빙저항 추진 성능 DB를 생성하였다. 아울러, 생성된 DB의 검증을 위해 2017년 8월 쇄빙연구선 아라온의 빙해역 실선시험 동안 계측된 결과와 비교 분석하여 정확도를 분석하였고 KARS의 개선 사항 및 향후 활용 가능성을 고찰하였다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제27권5호
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• pp.353-360
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• 2014

본 논문에서는 국내 선박해양플랜트연구소에 구축된 빙해수조의 빙특성 중에서 모형빙의 두께와 유효탄성계수 산출과정이 소개되었다. 수조에서 결빙되는 빙판은 크기가 가로 세로각각 30 m 정도에 두께는 40mm정도이다. 모형선의 실험결과를 쇄빙선 설계에 사용하기 위하여 빙 특성 정보가 필요하다. 사람이 빙판을 일부 절개하고 일일이 손으로 두께를 측정하는 것을 지양하기 위하여 초음파 기기를 사용하였는데 저주파 장비를 사용하여 작은 샘플 모형빙에 대한 두께는 계측되었다. 하지만 완벽한 계측을 위해서는 송수신 일체형 저주파 센서나 정확한 위치가 설정된 분리형 센서 혹은 고가의 특수 장치가 필요함을 확인하게 되었다. 한편 빙판의 처짐량을 간이식 LVDT로 계측하고 이를 탄성체 위에 놓인 무한 판의 특성길이 관계식에 대입하여 빙의 유효탄성계수를 산출하였는데 외국의 결과와 유사함이 입증되었다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2015년도 추계학술대회
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• pp.121-123
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• 2015

북극해 항로관련 본격적인 연구는 노르웨이, 러시아, 일본 등이 공동으로 주관하여 1993년 시작되어 1999년에 끝난 INSROP이라고 할 수 있다. 우리나라는 이들 나라에 비하여 많이 늦었지만 관심을 가지고 산발적으로 진행하여 왔다. 우리나라에서의 북극과 관련한 연구는 극지연구소가 극지기후변화, 극지지구시스템, 극지생명과학, 극지해양환경 등 지구과학적인 측면에서 연구를 하고 있고 한국해양수산개발원은 해운항만정책, 해양정책, 해양환경정책 등 정책적인 측면에서 연구를 하여 왔다. 그리고 한국해양과학기술원에서는 한국해양대학과 공동으로 빙해수조를 통하여 얼음과 내빙선체 등과 관련된 연구를 하고 있다. 특히, 2013년 5월 15일 우리나라가 북극이사국의 정식 옵서버국이 됨에 따라 북극해 항로에 대한 국민적 관심이 고조되고 있으나 북극해항로에 관한 연구가 일천하기 때문에 현재까지 진행된 국내외 연구결과를 조사분석하여 북극해항로분야에서의 새로운 연구분야를 찾고자 한다.

• 대한조선학회지
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• 제45권1호
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• pp.4-12
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• 2008

• 대한조선학회지
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• 제45권3호
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• pp.16-20
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• 2008

• 대한조선학회지
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• 제32권4호
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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.

• 대한조선학회논문집
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• 제52권4호
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• pp.315-322
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• 2015

In this paper, the theory of rectangular plate on the elastic foundation is used to get the relation equation between the effective Young’s modulus and the ice sheet deflection by applying the characteristic length concept, since the model ice sheet is rectangular shape in KRISO (Korea Research Institute for Ships and Ocean Engineering) ice basin. The obtained relation equation is equal to that of using the circular plate theory. A device is made and used to measure the deflection of ice plate using LVDT (Linear Variable Differential Transformer) for several loading cases and the procedure of experiments measuring the deflection used for getting the Young’s modulus is explained. In addition, the flexural strength value obtained through flexural strength experiments is compared with that of finite element analysis using the obtained effective Young’s modulus. Also, a nonlinear FEA (Finite Element Analysis) of cantilever ice beam is done with eroding effect and LS-DYNA result shows the fracture of brittle ice under 1 mm/s velocity load.

• 대한조선학회논문집
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• 제51권1호
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• pp.51-57
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• 2014

In the KIOST MOERI model ice basin, a lot of experiments to find the material properties of model ice and model ship tests are being performed. And therefore many data information was produced, yet it was saved as excel data format. In order to manage and use the data more effectively and systematically, a proper database management is required. To make realistic engineering DBMS(database management system), understanding of test process, the usage of data, design of data schema and computer language and system management are required. In this paper, basic design process and usage of DBMS based on network and multiple user concept is introduced.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2018년도 추계학술대회
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• pp.173-174
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• 2018

온난화 현상으로 북극 해빙 속도가 가속화되면서 북극 운항 선박이 증가하고 있어 선박의 안전 항해를 위한 기술개발이 요구되고 있다. 본 연구에서는 선박해양플랜트연구소에서 개발 중인 KRISO Arctic Safe Routing System(KARS)의 안전 최적항로 계획 방법의 선박실 운항 추진성능 모델 과 선박 고유의 빙 저항 추진 성능 데이터베이스 구성 내용을 소개하였다. 추진성능 모델은 예인 수조시험의 속도-마력 -RPM 성능 데이터와 실 운항에서 조우할 수 있는 바람, 파도 등의 외란에 기인하는 부가저항 및 빙해수조 결과를 바탕으로 다양한 빙상환경에 따른 빙 성능 추정결과를 활용하여 ISO15016: 2002 기반으로 Calm sea 및 빙 해역에서의 선박 속도-마력 성능에서 외란에 의한 부가저항에 따른 소요마력 및 속도변화를 추정하도록 하였다. 제안된 성능모델은 최적 북극항로 탐색 모듈과 결합되어 안전한 북극항로를 도출할 수 있음을 확인하였다.

• 대한조선학회논문집
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• 제48권5호
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• pp.390-395
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• 2011

The main purpose of ice model basin is to assess and evaluate the performance of the Arctic ships and offshore structures because the full-scale tests in ice covered sea are usually very expensive and difficult. There are various ice conditions, such as level ice, brash ice, pack ice and ice ridge, in the real sea. To estimate their capacities in ice tank accurately, an appropriate model ice sheet and prepared ice conditions copied from actual sea ice conditions are needed. Pack ice is a floating ice that has been driven together into a single mass and a mixture of ice fragments of varying size and age that are squeezed together and cover the sea surface with little or no open water. So Ice-class vessels and Icebreaker are usually operated in pack ice conditions for the long time of her voyage. The most ice model tests include the pack ice test with the change of pack ice concentration. In this paper, the effect of pack ice size and channel breadth in pack ice model test is conducted and analyzed. Also we presented some techniques for the calculation of pack ice concentration in the model test. Finally, we developed a new model test methodology of pack ice condition in square type ice tank.