• 제목/요약/키워드: 빙 강도

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극지 해양플랜트 현장시험용 해빙의 재료특성 간이 계측장비 개발 (Design of Portable Measuring Devices Used for Field Ice Experiments)

  • 최경식;김정현;김정선;하정석
    • 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.

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모형빙 생성 시 승온 시간에 따른 모형빙의 강도 특성 연구 (A Study on the Strength Characteristics of Model Ice for Warm-up Time during Model Ice Preparation)

  • 정성엽;하정석
    • 대한조선학회논문집
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    • 제57권1호
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    • pp.15-22
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    • 2020
  • Understanding the strength characteristics of model ice is an important issue for model testing in an ice model basin to estimate the ship performance in ice. In particular, the mechanical properties of the model ice including elastic modulus, flexural strength and compressive strength are key consideration factors. In order to understand the characteristics of the model ice during warm-up phase at KRISO's ice model basin, the strength properties are tested in this study. The infinite plate-bending method, in-situ cantilever beam test and ex-situ uniaxial compressive test are conducted to determine the strength properties of model ice. The strength characteristics of the model ice are then analyzed in terms of the warm-up phase and seasonality. These results could be valuable to quality control of the model ice characteristics in KRISO's ice model basin and to better understand the variations in strength properties during the ice model tests.

LED 칩 제조용 사파이어 웨이퍼 절단을 위한 내부 레이저 스크라이빙 가공 특성 분석 (Analysis of Cutting Characteristic of the Sapphire Wafer Using a Internal Laser Scribing Process for LED Chip)

  • 송기혁;조용규;김병찬;강동성;조명우;김종수;유병소
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제16권9호
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    • pp.5748-5755
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    • 2015
  • 스크라이빙 공정은 LED 칩 생성을 위한 절단 공정으로 칩의 특성 및 생산량을 결정하는 중요한 공정이다. 기존의 기계적 방식 및 레이저 방식의 스크라이빙 공정은 칩의 열 변형 및 강도 저하, 절단 영역의 제한 등의 문제점이 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 웨이퍼 내부에 공극을 생성하여 자가 균열을 유도하는 내부 레이저 스크라이빙 공정이 연구되고 있으나 LED 칩 제작을 위한 사파이어 웨이퍼의 절단에 대한 연구는 미비한 실정이다. 본 논문은 LED 칩 제작에 사용되는 사파이어 웨이퍼의 내부 레이저 스크라이빙 공정을 적용하기 위해 주요 가공 변수를 정립하고 가공 실험을 통하여 절단 특성을 분석함으로써 내부 레이저 스크라이빙 시스템 구축을 위한 기초 가공 조건을 확립하였다.

빙해역 시운전 해석을 위한 환경조건 보정 방법 및 검증 (Correction Methods and Validation for Environmental Conditions in the Ice Field Trials)

  • 김현수
    • 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.

Partial Freezing에 의한 어육의 선도유지 효과에 대하여 2. Partial Freezing에 의한 붕장어 및 방어의 선도 및 어묵형성능의 변화 (Effect of Partial Freezing as a Means of Keeping Freshness II. Changes in Freshness and Gel Forming Ability of Conger Eel and Yellowtail during Storage by Partial Freezing)

  • 이용우;박영호;안철우
    • 한국수산과학회지
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    • 제19권1호
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    • pp.27-35
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    • 1986
  • 붕장어와 방어를 시료어로 하여 이것을 빙장, partial freezing 및 동결 저장을 하여 두고 저장 중의 시료어의 pH, VBN 및 K 치의 변화, 지질의 POV와 TBA 치의 변화 및 육단백질의 조성변화를 분석하여 partial freezing에 의한 선도유지효과를 검토하고, 붕장어에 대하여는 저장기간 별로 어묵을 제조하여 겔강도, 절곡강도, 압출수분율 및 texture 등을 측정하여 저장기간에 따른 시료어육의 어묵형성능의 유지효과도 검토하였다. 1. 저장 중의 시료어의 pH가 최저치에 달하는 기간은 동결 저장, partial freezing 및 빙장의 순으로 길었다. VBN의 변화는 붕장어를 빙장한 경우, 저장 9 일째 이후 급격한 증가를 나타내었으나, partial freezing과 동결 저장의 경우에는 저장기간에 따른 변화는 거의 없었다. 방어는 partial freezing 및 동결 저장의 경우에도 완만하게 증가하는 경향을 나타내었다. 2. 저장 중의 K치의 변화에 있어서, 9 일간 partial freezing한 경우, 붕장어는 $13\%$, 방어는 $26\%$를 나타내었으며, 동결 저장의 경우에는 두 시료어 모두가 큰 변화를 보이지 않았다. 그리고. 저장 중의 K치의 증가속도는 숭어보다 다소 완만한 경향을 나타내었다. 3. TBA치의 변화에 있어서, 붕장어 및 방어를 빙장한 경우에는 저장기간에 따라 점차 증가하는 경향을 나타내었으며, 동결 저장의 경우에는 거의 변화가 없었다. Partial freezing의 경우, 붕장어는 큰 변화가 없었지만, 방어는 초기에 약간 상승하는 경향을 나타내었다. 한편, POV의 변화에 있어서는, 붕장어와 방어의 증가폭이 빙장, partial freezing 및 동결 저장 순으로 켰으며, 방어가 붕장어에 비하여 증가속도가 다소 큰 경향을 나타내었다. 4. 저장 중의 단백질조성의 변화는 붕장어와 방어의 근원섬유단백질이 저장 9 일째에 생시료에 대하여 빙장의 경우는 각각 약$25%$, 약 $16\%$, partial freezing의 경우는 시료어 모두가 약 $10\%$ 감소하였으며, 동결 저장의 경우에는 저장 15 일째에 각각 약 $11\%$$4\%$ 감소하였다. 알칼리 가용단백질은 저장 9일째에 붕장어와 방어가 빙장의 경우, 각각 약 6.3배, 약 3.3배, partial freezing의 경우 약3.4배, 약 1,7배, 동결 저장의 경우에는 저장 15 일째에 각각 약 3.2배 및 약 1.5배의 증가를 나타내었으며, 전반적으로 붕장어가 방어에 비하여 변화폭이 켰는데 숭어에 비해서는 붕장어가 켰으며, 방어는 적었다. 5. 붕장어를 저장 조건 별로 제조한 어묵의 겔강도, 절곡강도 및 texture의 저장기간에 따른 감소율은. 빙장의 경우가 가장 컸고, partial freezing및 동결 저장의 경우가 다소 완만하게 감소하였다. 10 일간 저장한 시료어로 제조한 어묵의 겔강도는 빙장을 한 것이 대조구의 것의 약 $35\%$, partial freezing을 한 것이 약 $74\%$, 동결 저장한 것은 약 $76\%$를 나타내었다. 어묵의 압출수분율은 10일간 저장한 시료어의 경우, 빙장한 것이 약 1.6배, partial freezing을 한 것이 약 1.2배, 동결 저장을 한 것이, 약1.1배의 증가를 나타내었는데, 저장기간에 따른 물성의 변화는 숭어에 비하여 붕장어가 적었다.

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빙해항행선박의 선수부 형상과 쇄빙능력에 관한 연구 (A Study on Bow Hull Form and Icebreaking Capability of Icebreaking Vessels)

  • 최경식;손창배;팽은경
    • 대한조선학회논문집
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    • 제29권4호
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    • pp.87-97
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    • 1992
  • 극지방의 천연자원의 수송에 필수적인 빙해항행선박은 금후 우리나라의 조선산업이 지향해야 할 기술집약형 선박중 하나로서 국제경쟁에 대비하여 독자적인 연구가 요구되는 분야이다. 본 연구는 빙해항행선박 기본설계의 중요한 인자인 선수부 형상과 평탄빙에서의 쇄빙능력 사이의 상관관계를 밝히는데 목적이 있다. 통상 평탄빙(level ice)에서 선박의 전진속도를 3-4 knots로 볼 때, 탄성으로 취급되는 얼음의 재료특성을 고려하여, 파괴시킬 수 있는 얼음의 최대두께와 파괴된 얼음의 특성길이를 수치적으로 추정하는데 주안점을 두고 있다. 본 연구에서는 빙해항행 선박이 평탄빙에서 연속쇄빙을 하고 있는 상황을 탄성지지기반 위에 놓인 유한 길이의 쐐기보에 작용한 충격하중의 문제로 가정하고 굽힘모멘트에 의해 어떤 위치에서 발생한 최대인장응력이 얼음의 굽힘파괴강도에 도달한다면 그 부분에서 파단이 일어날 가능성이 가장 높다고 판단한다.

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쇄빙연구선 ARAON호의 북극해 실선시험을 통한 해빙의 재료강도 특성에 관한 고찰 (Strength Characteristics of Arctic Sea Ice from Ice Field Tests of the Icebreaking Research Vessel ARAON)

  • 최경식;이춘주;임채환;김현수
    • 대한조선학회논문집
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    • 제48권3호
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    • pp.254-259
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    • 2011
  • The first Korean-made icebreaking research vessel "ARAON" had her second sea ice trial in the Arctic Ocean in Aug. 2010 after her first voyage to Antarctic Ocean in Jan. 2010 to gather various material and strength characteristics of sea ice. This is a detail report of ARAON 2010 summer Arctic voyage and this paper describes a standard test procedure to obtain proper sea ice data which provide basic information to estimate ice loads and icebreaking performance of the ship. The data gathered from sea ice in the Chukchi Sea and Beaufort Sea during the Arctic voyage of the ARAON includes ice temperature/salinity and the compressive/flexural strength of sea ice. This paper analyses the gathered sea ice data in comparison with data from the first voyage of the ARAON during her Antarctic Sea ice trial.

Partial Freezing에 의한 어육의 선도유지 효과에 대하여 1. Partial Freezing에 의한 숭어의 선도 및 어묵형성능의 변화 (Effect of Partial Freezing as a Means of Keeping Freshness I. Changes in Freshness and Gel Forming Ability of Mullet Muscle during Storage by Partial Freezing)

  • 이용우;박영호
    • 한국수산과학회지
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    • 제18권6호
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    • pp.529-537
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    • 1985
  • 숭어를 시료어로 하여 이것을 빙장, $-3^{\circ}C$에서의 partial freezing 및 $-3^{\circ}C$에서의 동결저장을 하여 저장 중의 시료육의 pH, VBN 및 K 치의 변화, 지질의 POV와 TBA 치의 변화, 육단백질의 비단백질소화합물, 근형질단백질. 근원섬유단백질, 알칼리가용단백질 및 기질단백질 등의 조성변화를 분석하여 partial freezing에 의한 선도유지효과를 검토하고, 아울러 저장 기간별로 어묵을 제조하여 그 겔강도, 압출수분율, 절곡강도 및 texture 등을 측정, 비교하므로서 시료육의 어묵형성능의 유지효과도 검토하였다. 1. 시료어의 저장 중 pH가 최저치에 달하는 시간은 동결저장, partial freezing, 빙장의 순으로 길었다. VBN의 변화에 있어서는 동결저장과 partial freezing의 경우는 큰 변화를 나타내지 않았으나, 빙장의 경우는 그 증가 속도가 비교적 빨랐다. 2. 저장 중의 K 치의 변화에 있어서 빙장 및 Partial freezing의 경우는 급속히 증가하였으나, 그 증가폭은 partial freezing의 경우가 적어서 저장 6일째에 빙장의 경우는 약 $50\%$, partial freezing의 경우는 약 $30\%$를 나타내었다. 그러나, 동결저장의 경우는 거의 증가하지 않았다. 3. TBA 치의 변화에 있어서 빙장의 경우는 서서히 증가하여 저장 15일경에 최고치에 달한 후 감소하는 변화를 보였으나, partial freezing 및 동결저장의 경우는 큰 변화를 나타내지 않았다. POV의 변화에 있어서 빙장의 경우는 저장 9일경까지 급속히 증가하였다가 감소하는 변화를 보였으나, partial freezing 및 동결저장의 경우는 극히 완만하게 증가하는 변화를 보였다. 4, 저장 중의 단백질조성의 변화에 있어서 비단백질소화합물, 근형질단백질 및 기질단백질은 큰 변화가 없는데 비하여, 근원섬유단백질은 감소하고, 알칼리가용단백질은 증가하는 변화를 보였다, 저장기간에 따라 근원섬유단백질이 감소하는 정도와 알칼리가용단백질이 증가하는 정도는 빙장, partial freezing, 동결저장의 순으로 컸다. 5. 시료어의 저장 조건별로 제조한 어묵의 겔강도, 절곡강도 및 texture의 저장 기간에 따른 감소의 정도는 빙장의 경우가 가장 크고, 다음이 partial freezing의 경우였으며, 동결저장의 경우는 변화가 적었다. 10일간 저장한 시료어의 경우 어묵의 겔강도는 빙장을 한 것은 대조구의 것의 약 $30\%$, partial freezing을 한 것은 약 $60\%$, 동결저장을 한 것은 약 $97\%$를 나타내었다. 어묵의 압출수분율은 원료어의 저장 기간에 따라 증가하였는데, 15일간 저장한 시료어의 경우 어묵의 압출수분율은 빙장을 한 것은 대조구의 것의 약 2.1배, partial freezing을 한 것은 약 1.5배, 동결저장을 한 것은 악 1.1배를 나타내었다.

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극지공학에 있어서 산학연구의 국내외 전망 I

  • 최경식
    • 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.

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