• 한국해양공학회지
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• 제28권5호
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• pp.423-428
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• 2014

Ice loads may be conveniently categorized as local ice loads and global ice loads. Local ice loads are often defined as ice pressures acting on local areas of shell plates and stiffeners. Therefore, local ice loads are defined in all ice class rules. However, directly measuring the local ice pressure using the actual ice class vessel is a very difficult task because appropriate instruments for direct measurement must be installed on the outer hull, and they are easily damaged by direct ice contacts/impacts. This paper focuses on the estimation of the local ice pressure using the data obtained from icebreaking tests in the Arctic sea in 2010 using the Korean icebreaking research vessel (IBRV) ARAON. When she contacted the sea ice, the local deformation of the side shell was measured by the strain gauges attached to the inside of the shell. Simultaneously, the contact area between the side shell and sea ice is investigated by analyzing the distribution of the measured strain data. Finally, the ice pressures for different contact areas are estimated by performing a structural analysis.

• 한국해양공학회지
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• 제35권5호
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• pp.369-381
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• 2021

The International Ice Patrol (IIP) was established after the Titanic collided with an iceberg off the eastern coast of Canada in 1912 and sank, killing more than 1,500 people. Recently, the IIP has analyzed satellite images and provided safe operation information to vessels by tracking the occurrence and movement of icebergs. A large number of recent arctic studies mainly deal with sea ice formed by freezing seawater related to sea routes and resource development. The iceberg that collided with the Titanic was land-based ice that dislodged from a glacier and fell into the sea. The properties of these two types of ice are different. In addition, vessels operating in ice-covered waters such as the Arctic sea have an ice-breaking function or minimum ice-strengthened functions. Ships operating on transatlantic routes including the eastern coast of Canada do not necessarily require ice-strengthened functions. Hundreds to thousands of icebergs are discovered each year near the area where the Titanic sank. In this study, the status of ship-iceberg collision accidents was investigated to provide useful information to researchers, and the physical and mechanical characteristics of icebergs were investigated and summarized.

• Ocean and Polar Research
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• 제25권1호
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• pp.119-128
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• 2003

Although phoscorites and carbonatites form only a minor proportion of the earth's crustal rocks, these unusual rocks and their intimate relation are of both academic and economic importance. Rare metal (Nb, Zr, Ta) and REEs mineralizations are in close relation with the differentiation of these phoscorite-carbonatite complexes (PCCs). Recent integrated petrological and geochemical data on PCCs in the Kola Alkaline Province, Arctic, indicate that phoscorites and associated carbonatites are differentiated from common 'carbonated silicate patental magma'. Various hypotheses for the genesis of phoscorite-carbonatite complexes have been proposed during the last half-century. A simple magmatic fractionation scheme can not explain the chemical and mineralogical characteristics of phoscorite and conjugate carbonatite. Instead, the hypotheses involving liquid immiscibility and coeval accumulation processes are favored to explain the mineralogical and geochemical characteristics of phoscorite and carbonatite association.

• 한국해양공학회지
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• 제16권1호
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• pp.27-35
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• 2002

The interaction of grounded ice ridges with underlying seabed is one of the major considerations in the design of Arctic pipeline system. Previously several ice scour models were developed by researchers to describe the ice scour-seabed interaction mechanism. In view of possible improvements, a comparative study of those ice scour models is performed and their limitation in modeling is discussed. Simple laboratory tests are carried out and then the shape pattern of deposited soil around the ice model is newly defined. Unlike the rectangular idealization of an ice block, in this modified ice scour model, trapezoidal cross sections are assumed to represent the typical shape of an ice ridge based on the field observation data. With the horizontal and vertical motion of ice model, the ice scour depth and soil reacting forces on seabed are calculated with varying the keel angle of an ice ridge.

• 대한원격탐사학회지
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• 제34권6_2호
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• pp.1283-1298
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• 2018

온난화에 의한 이상기후의 징후가 직접적으로 감지되고 있는 북극권에 대한 연구 필요성이 사회적으로 강력히 요구되고 있다. 온난화의 추이를 가장 잘 보여주고 있는 해빙의 변화는 인공위성 원격탐사를 이용하여 추적 감시된다. 극지연구소에서 2017년부터 "북극해빙위성 관측을 위한 기술 개발" 연구를 진행하고 있다. 본 연구는 북극 해빙의 특성 정보를 위성자료로부터 추출하기 위한 다양한 접근법을 이용한 연구를 포함하고 있으며, 북극권 개발에 대비한 '북극 빙권 종합 위성 관측망' 구축에 필수적인 국제 공동 연구 협력도 포함하고 있다. 기후변화 연구와 더불어 북극항로 활용에 대한 기초정보를 제공하고 있는 극지연구소의 북극 원격탐사 연구 소개를 통해 국내 원격탐사 전문가들의 관심과 집중을 부탁하고자 한다. 북극연구에 대한 국제 동향과 국내 정책 배경을 소개하고, 극지연구소에서 연구 수행한 빙권 정보, 특히 한국항공우주연구원과 협동연구를 통해 아리랑위성을 활용한 북극 해빙 관측 연구를 소개한다.

• 해양환경안전학회지
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• 제21권1호
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• pp.40-46
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• 2015

지구 온난화로 인해 북극해에 얼음이 빠르게 해빙되어 상업적 운항이 진행되고 있다. 극한의 조건에서도 북극해 항로를 개척하는 이유는 기존 항로보다 운항거리 단축되어 경제적으로 이익을 가지고 오기 때문이다. 이에 국제해사기구(IMO)에서는 북극해 항로를 안전하게 운항하기 위해 극지운항선박 안전기준(Polar Code)이 제정하였다. 본 연구에서는 북극해 안전 운항을 위해 항해사가 반드시 알아야 하는 얼음의 종류 및 극지운항선박 안전기준에 대해 설명하였다. 그리고 북극해를 운항하는 통항선의 안전 운항에 대한 이론적 지식을 시뮬레이션을 통해 검증하였다. 그 결과 안전 운항을 위해서 통항선들은 얼음 진입 전 감속을 통해 얼음을 분석하고 얼음을 안전하고 효율적으로 쇄빙하기 위해 직각으로 진입해야 함을 알 수 있었다. 또한, 얼음에 진입 후 항로(lead)운항에 대하여 시뮬레이션을 실시한 결과 변침이 곤란하여 전방의 통항선에 대한 긴급상황 대처 훈련이 필요한 것으로 판단된다. 향후 다양한 조건의 시나리오를 통해 면밀한 분석이 필요할 것으로 본다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제40권9호
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• pp.847-851
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• 2016

지구 온난화 현상으로 2030년 정도에는 북극해 항로 이용이 연중 가능할 것으로 예상되고 있어 향후에 교통량이 증가할 것으로 판단된다. 하지만 현재는 쇄빙선 선장의 지시에 따라 운항하고 있어 안전 호송 속력 및 간격은 정량화되지 못하고 있다. 본 연구에서는 기존 연구인 최소 안전이격거리 및 최단 정지거리에 대하여 선박조종시뮬레이션 수행을 통해 검증하고 다음과 같은 결과를 얻었다. 정지거리 감소에 있어서 lead 간격이 선폭의 2~4배인 경우에 선속이 7 [kts] 이하인 경우 crash astern과 crash astern & hard rudder인 경우에서 유의적인 차이는 없었으나 선속이 10 [kts]인 경우는 3.5L에서 2.5L로 정지거리가 감소함이 확인되었다. 총 10척의 대상선박에 대하여 crash astern을 사용하여 최단 정지거리를 구한 결과 5 [kts]일 경우는 0.98L~1.8L, 8 [kts]에서는 1.9L~4.0L로 나타났다. 좁은 수로에서의 최소 안전이격거리는 6L이지만 북극해 항로는 전방만 해당하므로 3L이 필요하다. 이 결과를 적용하면 북극해 안전호송 속력은 5 [kt]이하이며, 8 [kts]이상으로 호송 시에는 crash astern & hard rudder를 이용하여 호송거리를 약 3.4L 이상은 유지하여야 한다.

• 한국광물학회지
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• 제30권4호
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• pp.219-227
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• 2017

북극해 망간단괴는 카라해, 바렌츠해 등에서 발견되었지만, 광물조성과 화학조성에 대해서는 정확하게 조사된 바가 없다. 이번 연구에서는 Arctic Expedition ARA07C 탐사를 통해 동시베리아 북부 해역에서 획득한 망간단괴에 대하여, 광물학적 및 지구화학적 특성을 파악하고, 이를 통하여 그 성인에 대하여 추정하였다. 망간단괴를 구성하는 주된 산화망간광물은 부서라이트, 버네사이트, 버나다이트 등이다. 망간단괴는 대체로 방사상대와 괴상대 조직을 나타내며, 층상대는 제한적으로 발달한다. 동시베리아해 망간단괴의 주요한 특징인 방사상대에는 주로 첨-구상조직이 발달한다. 동시베리아해 망간단괴는 태평양이나 인도양에서 산출되는 망간단괴에 비하여 Mn은 풍부하지만 Fe의 함량은 매우 부족하다. 단괴 외곽과 내부, 또는 미세조직에 따른 화학성분의 차이는 거의 없었다. 미세조직 간의 화학적 성분 차이가 거의 나타나지 않기 때문에 단괴는 성장하는 동안 하나의 성인을 가질 가능성이 크며, $Mn-Fe-(Cu+Ni+Co){\times}10$ 삼각도표에서 모두 속성기원을 지시한다. 북극해로 유입되는 대부분의 Mn은 강 또는 연안 침식에 의해 비롯되며, 이들 대부분이 북극해에 갇혀져 있기 때문에 동시베리아해 망간단괴에서 특징적으로 높은 Mn 함량을 나타내는 것으로 판단된다.

• 대한조선학회논문집
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• 제54권1호
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• pp.43-48
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• 2017

In recent years, the demand for ships and offshore platforms that can navigate and operate through the Arctic Ocean has been rapidly increasing due to global warming and large reservoirs of oil and natural gas in the area. Winterization design is one of the key issues to consider in the robust structural safety design and building of ships that operate in the Arctic and Sub-Arctic regions. However, international regulations for winterization design in Arctic condition regulated that only those ships and offshore platforms with a Polar Class designation and/or an alternative standard. In order to cope with the rising demand for operating in the Arctic region, existing and new Arctic vessels with a Polar Class designation are lacking to cover for adequate winterization design with HSE philosophy. Existing ships and offshore platform was not designed based on reliable data based on numerical and experiment studies. There are only designed as a performance and functional purposes. It is very important to obtain of reliable data and provide of design guidance of the anti-icing structures by taking the effects of low temperature into consideration. Therefore, the main objective of this paper reconsiders anti-icing design of aluminum helideck using the heating cable. To evaluate of reliable data and recommend of anti-icing design method, various types of analysis and methods can be applied in general. In the present study, finite element method carried out the thermal analysis with cold chamber testing for performance and capacity of heating cables.

• Journal of Ecology and Environment
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• 제37권2호
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• pp.69-79
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• 2014

Soil organic carbon (SOC) in the Arctic is vulnerable to climate change. However, research on SOC stored in the high Arctic regions is currently very limited. Thus, this study was aimed at understanding the distribution and characteristics of SOC with respect to geomorphology and vegetation in Svalbard. In August 2011, soil samples were collected near the Vestre Lov$\acute{e}$nbreen moraine. Sampling sites were chosen according to altitude (High, Mid, and Low) and differences in levels of vegetation establishment. Vegetation coverage, aboveground biomass, and SOC contents were measured, and density-size fractionation of SOC was conducted. The SOC content was the highest in the Mid site ($126.9mg\;g^{-1}$) and the lowest in the High site ($32.1mg\;g^{-1}$), although aboveground biomass and vegetation coverage were not different between these two sites. The low SOC content measured at the High site could be related to a slower soil development following glacial retreat. On the other hand, the Low site contained a high amount of SOC despite having low vegetative cover and a high ratio of sand particles. These incompatible relationships between SOC and vegetation in the Low site might be associated with past site disturbances such as runoff from snow/glacier melting. This study showed that geomorphological features combined with glacier retreat or melting snow/glacier effects could have affected the SOC distribution and vegetation establishment in the high Arctic.