• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2010년도 정기 학술대회
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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.

• 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.

• 대한조선학회논문집
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• 제45권5호
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• pp.495-501
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• 2008

Samsung Heavy Industries (SHI) and NRC's Institute for Ocean Technology (IOT) collaborated on a project to predict the performance of a new design for a Suezmax size tanker that had acceptable open water performance but was also capable of operating in ice. The resulting hull form was a single screw, single rudder design with a bulbous bow, modified for operation in ice. An important design consideration is the ability of the ship to maneuver in different ice conditions. This paper presents the results of maneuvering experiments in pack ice and level ice, using a free running model.

• 대한조선학회논문집
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• 제48권5호
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• pp.421-425
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• 2011

To know the speed performance of "ARAON" in Arctic ice field, the measurement of ice properties which is ice thickness & strength, snow depth and free board were performed on July 2010. The measuring method of nautical signals such as heading angle, power of engine, wind & current information etc. was described in this paper. The speed sea trials in ice were performed on the four different positions with different ice properties and engine powers because the uniform level ice is not detected in the Chukchi Sea. The test field was partially constrained ice floe with hummocks and it was superposed with small broken ice pieces each other. All of the measured ice properties were compared and evaluated according to the results of sea trial. The relations between speed, ice thickness, strength and power were summarized. Consequently according to the sea trial results, the speed of ARAON is 2.78knots at the 2.49m ice thickness with 6.55MW engine power.

• 해양환경안전학회:학술대회논문집
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• 해양환경안전학회 2017년도 공동학술발표회
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• pp.41-41
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• 2017

• 대한조선학회지
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• 제56권2호
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• pp.27-32
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• 2019

• 한국해양공학회지
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• 제30권4호
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• pp.303-309
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• 2016

As commercialization of the Arctic sea route and resource developments are regularized, demands for ice-breaking tankers, LNG carriers, and offshore plants are expected to increase. In addition, the existing ice-breaking cargo ships navigating in the ice-covered waters are worn out. Hence, the construction of new ships is likely to be undertaken for both current and long-term applications. The design of ships navigating in ice-covered waters demands conservative methods and strict development standards owing to the extreme cold and collision tendencies with ice floes and/or icebergs. ISO 19906 recently stated that a fatigue limit should be defined when designing Arctic offshore structures such that the ice-induced fatigue becomes one of the important design drivers. Thus, establishing systematic measures to mitigate ice-induced fatigue problems in ice-breaking ships are important from the viewpoint of having a competitive advantage. In this paper, the issues relating to ice-induced fatigue problems, based on data and published literature, are examined to describe the criticality of ice-induced fatigue. Potential fatigue damage possibilities are investigated using data measured in the Arctic Ocean (2013) and using the Korean icebreaker, ARAON.

• 대한조선학회논문집
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• 제56권2호
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• pp.117-127
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• 2019

Vessel's ice speed performances will be verified in ice sea trial but environmental conditions of ice fields are changeable according to the weather condition of ice trial area. Speed performance has to correct in the no wind, wave and current etc. after sea trial. Especially finding ice fields which is exact the same as owner's ice thickness and strength requirements is not easy. Therefore speed correction according to environment condition has to be done after sea trial measurements. Correction methods for ice thickness, ice strength, wave, wind and ship draft, trim, ice drift etc. are checked in ice sea trial based on literature review such as ISO standard, ITTC recommendation, journal papers and proceedings of conferences. Possibility of application for current and ice drift correction in ice field are discussed and measuring schemes and procedures of correction methods are described in this paper. All of correction schemes are calculated for 'Araon' which is ice breaking research vessel with Arctic and Antarctic ice field test results. Analyzed results shows that Araon is satisfied with her official ice speed performance of 3 knots with 10MW power at 1m ice thickness, 570kPa ice flexural strength.

• 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.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2018년도 추계학술대회
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• pp.177-180
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• 2018

As ships operating on the Arctic route are exposed to various ice environments such as level ice, pre-swan, pack ice, ice ridge and brash ice, it is essential to estimate the ice resistance according to the ice environment. Methods for estimating the ice resistance include a method using mathematical model, numerical simulation, and a method using empirical formula. In this study, empirical formulas are used to estimate the ice resistance. The purpose of this study is to develop the ice resistance and attainable speed estimation program(I-RES) for various ice environments.