• 수산해양교육연구
• /
• 제28권4호
• /
• pp.1031-1041
• /
• 2016

Interests in the Polar Regions have been growing due to various factors such as depletion of natural resources and advanced resource development technologies, accelerated rate of polar ice melting as a result of global warming, etc. In particular, demand for the workforce related to vessel passage using the Northern Sea Route and polar studies is still expanding. The International Maritime Organization adopted the Polar Code in 2015 for the safety of ship operation in polar waters and it will enter into force from 2017. But education and training section in the code has been prescribed only for the safe navigation in the ice covered waters intended for navigational offices. There is no basic safety training requirement that applies commonly for all personnel exposed to the risk of the polar regions and the relevant study or discussion has not been made so far. Therefore, this study provides basic data for developing safety training courses for crew and other personnel by analyzing relevant regulations on polar safety training and the contents of relevant safety training in offshore industry required by the costal states adjacent to arctic ocean.

• 한국해양공학회지
• /
• 제37권5호
• /
• pp.215-224
• /
• 2023

While melting glaciers due to global warming have facilitated the development of polar routes, Arctic vessels require reliable anti-icing methods to prevent hull icing. Currently, the existing anti-icing method, i.e., the heating coil method, has disadvantages, such as disconnection and power inefficiency. Therefore, a carbon nanotube-based surface heating element method was developed to address these limitations. In this study, the numerical analysis of the surface heating element method was performed using ANSYS. The numerical analysis included conjugate heat transfer and computational fluid dynamics to consider the conduction solids and the effects of wind speed and temperature in cold environments. The numerical analysis method of the surface heating element method was validated by comparing the experimental results of the heating coil method with the numerical analysis results (under the -30 ℃ conditions). The surface heating element method demonstrated significantly higher efficiency, ranging from 56.65-80.17%, depending on the conditions compared to the heating coil method. Moreover, even under extreme environmental conditions (-45 ℃), the surface heating element method satisfied anti-icing requirements. The surface heating element method is more efficient and economical than the heating coil method. However, proper heat flux calculation for environmental conditions is required to prevent excessive design.

• 광물과 암석
• /
• 제35권1호
• /
• pp.13-24
• /
• 2022

기후 변화에 민감하게 반응하는 북극해는 지구 기후 변화의 흔적을 고스란히 간직하고 있으므로, 북극해 퇴적물 연구는 지구 기후 변화를 연구하는 데 매우 중요하다. 2016년에 수행된 아라온호의 ARA07C 북극해 탐사를 통하여 동시베리아해 연변부에서 획득한 ARA07C-St02B 중력 코어를 이용하여 퇴적학적, 광물학적, 지화학적 특성을 연구하고 이를 이용하여 기원지를 추정하였다. 코어 퇴적물은 색, 입도와 빙운쇄설물의 함량에 의하여 4개의 유닛으로 구분하였는데, 갈색층을 포함하는 유닛 1과 3은 회색층으로 구성된 유닛 2와 4보다 모래와 빙운쇄설물의 함량이 다소 높다. ARA07C-St02B 코어 주변에서 연구된 ARA03B-27 코어와 비교를 통하여 이들은 MIS (Marine Isotope Stage) 1부터 4시기에 퇴적된 것으로 여겨진다. 갈색층을 포함하는 유닛들과 회색층으로 이루어진 유닛 사이에는 벌크 광물 조성, 점토광물 조성, 지화학 조성에서 차이가 난다. 벌크 광물과 점토광물 특성은 조립질 퇴적물과 세립질 퇴적물 사이에 기원지가 다를 수 있음을 시사한다. 조립질 퇴적물은 대부분 랍테프해와 동시베리아해로부터 동시베리아 연안류나 추크치해로부터 보퍼트 환류를 따라 운반된 것으로 여겨지지만, 세립질 퇴적물은 대부분 동시베리아해, 추크치해, 보퍼트해로부터 해류에 의하여 운반된 것으로 추정된다. 유닛 1의 일부 조립질 퇴적물과 유닛 3의 세립질 퇴적물은 보퍼트해와 캐나다 북극 군도로부터 해류, 빙산 또는 해빙에 의하여 연구 지역에 퇴적된 것으로 판단된다. 잠재적인 근원지의 지화학 조성에 관한 자료를 획득하게 되면, 연구 지역의 코어 퇴적물의 기원지와 공급 방법에 대하여 좀 더 자세하게 규명될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국해양학회지:바다
• /
• 제21권2호
• /
• pp.49-57
• /
• 2016

기후변화를 일으키는 외부강제력이 전지구적으로 동일하게 주어지더라도 그에 따른 기후변화와 되먹임 효과는 지역마다 다르게 나타난다. 따라서 기후변화에 나타난 내부변동성 및 다른 잡음 효과로부터 지구온난화 신호를 구별하기 위한 기후변화 탐지는 전구평균뿐만 아니라 지역규모에서도 이뤄져 왔다. 본 논문은 지구온난화로 인해 미래에 전례 없는 기후가 나타나는 시기를 추정하고 그 지역적 차이를 분석함이 목적이며 이를 위해, 기후모형 자료를 이용한 기존 연구와는 달리, 관측 자료를 이용하여 내부변동성을 추정하고 미래 온도변화를 전망하였다. 전례 없는 기후 시기는 미래에 예측된 지표 온도가 과거 관측 기록에 나타난 온도 범위를 벗어나 전례 없이 따뜻한 기후가 이후로도 지속되는 시점으로 정의하였다. 1880년부터 2014년까지 관측된 지표온도 아노말리의 연평균 시계열을 이용하여 온난화 선형추세를 계산하였고, 이 추세로부터 벗어난 최대 변이 값을 내부변동성의 크기로 간주하였다. 관측 자료로 구한 온난화 선형추세와 내부변동성의 크기가 미래에도 유지된다고 전제하고 계산한 결과에 따르면, 육지에서 전례없는 기후는, 아프리카는 서쪽에서, 유라시아는 인도와 아라비아 반도 남부 등 저위도에서, 북아메리카는 캐나다 중서부와 그린란드 등 고위도에서, 남아메리카는 아마존을 포함하는 저위도에서, 남극대륙은 로스해 주변지역에서 향후 200년 이내에 비교적 빨리 나타나며, 우리나라를 포함한 동아시아 일부 지역에서도 200년 이내로 빨리 나타난다. 반면에 북유럽을 포함하는 고위도 유라시아 지역과 미국과 멕시코를 포함하는 북아메리카 중남부에서는 400년 이후에 나타난다. 해양에서는 전례 없는 기후가 인도양, 중위도 북대서양과 남대서양, 남극해 일부 해역과 남극 로스해, 북극해 일부 해역에서 200년 이내로 비교적 빨리 나타나는 반면, 내부변동성이 큰 동적도태평양, 중위도 북태평양 등의 일부 해역에서는 수천 년이 지나야 오는 곳도 있다. 즉, 전례 없는 기후시기는 육지에서는 대륙마다 서로 다른 양상을 보이고 해양에서는 온난화 추세가 큰 고위도 해역을 제외하면 내부변동성의 영향을 많이 받는다. 결론적으로 지구온난화로 인한 전례 없는 기후는 특정 시기에 공통적으로 나타나는 것이 아니라 지역에 따라 시기적으로 상당한 차이가 있다. 따라서 기후변화 대응책을 마련할 때 온난화 추세뿐만 아니라 내부변동성의 크기도 함께 고려할 필요가 있다.

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

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

• 대한공간정보학회지
• /
• 제21권4호
• /
• pp.45-53
• /
• 2013

지구 온난화와 이로 인한 해수면의 상승은 명백히 전 지구적으로 일어나고 있는 변화이며 해안선의 변화 또한 동반되고 있다. 해안선은 해수면의 상승뿐만 아니라 인위적인 활동에 의해서도 변화할 수 있으나 지구온난화에 의한 해안선 변화의 파악은 지구 온난화의 진행을 파악할 수 있는 지표로써 활용이 가능하다. 따라서 본 연구의 목적은 자동으로 해안선을 추출 및 변화를 파악하는 데에 있다. 본 연구에서는 자동으로 해안선을 추출하기 위해서 수분지수를 활용하여 물과 육지의 대조를 극대화하였으며, 해안선의 자동 추출이 용이하도록 하였다. 수분지수로 변환된 영상에서 자동으로 물과 육지를 분할하기 위하여 적정 임계값을 자동으로 찾을 수 있도록 영상처리 기법을 적용하였고, 경계선 검출 알고리즘을 통하여 해안선을 추출하였으며 추출된 해안선으로 변화를 탐지하는 방법론을 제시하고자 하였다. 자동으로 물과 육지를 분할하고 경계선을 찾는 영상처리 기법은 다른 자료의 도움 없이 LANDSAT 영상만을 이용하여 적용될 수 있으며 추출된 해안선 또한 기준자료로 이용된 NLCD(National Land Cover Database) 자료와의 비교를 통해 유사하다는 것을 확인할 수 있었다. 또한 지구 온난화의 지표로써의 활용 가치를 확인하기 위해 연구 대상지역을 지층의 온도가 연중 $0^{\circ}C$ 이하로 항상 얼어 있는 영구동토로 선정하여 영구동토의 해빙으로 인한 해안선 변화를 정량적으로 확인할 수 있었으며 해안선의 변화가 가속화한다는 사실을 확인할 수 있었다.

• Journal of Welding and Joining
• /
• 제35권3호
• /
• pp.82-87
• /
• 2017

Recent trends in shipbuilding and offshore industries are a huge increase in the ship size and the exploration and production of oil and natural gas in the arctic offshore region. High performance steel plates are required by these industrial trends. Also in IMO(International Maritime Organization) has begun to regulate of fuel of ship to environmental protection, therefore it is little bit difficult to use bunker-C oil to working ship. As the problem of environmental change such as global warming is emerged, the operation of the ship is considered to be involved in the environmental change problem, and the regulation of environmental pollution is gradually strengthened. As these environmental regulations are strengthened demand for LNG fuel ships is rapidly increasing. Currently, cryogenic steels used in LNG tanks include aluminum alloy, SUS 304, and 9%-Ni steel. Those steels are has high cost to construction of large LNG carrier. The new materials were suggested several steel mills to decrease construction cost and easy construction. The new cryogenic steel should be evaluate safety to applied real structure include LNG ship. Therefore, in this study, fracture toughness of weld joints were investigated with cryogenic steel for application of LNG tank.

• 통합자연과학논문집
• /
• 제14권4호
• /
• pp.162-175
• /
• 2021

Recently, due to global warming, the average temperature of the earth has risen, and the glaciers in the Antarctic and Arctic melt, leading to a rise in sea level, which is accompanied by powerful natural disasters such as strong typhoons and tsunamis around the world. Accordingly, a precipitation in summer in Korea also increased, and changes in the form of precipitation were showed with the increase. Compared to the past, the frequency of localized heavy rain is increasing, and the damage from flooding and flooding is increasing day by day. In this study, based on the precipitation data measured in hours from May to September from 2016 to 2021 according to the change in the precipitation form, according to the nature of the torrential rain investigated the change in the summer precipitation form. In addition, the trend of localized heavy rain from 2016 to 2021 was confirmed by classifying them into two types: localized heavy rains caused by cyclones and weather front, and by typhoons and large-scale cyclones. Through this, the change in precipitation due to the climate crisis should not be viewed as a single phenomenon, it should be reflected and discussed on our life focused on scientific and technological development, and it should be used as a stepping stone for realizing a humanistic.

• Fisheries and Aquatic Sciences
• /
• 제26권11호
• /
• pp.639-648
• /
• 2023

The sea surface temperature (SST) and ocean heat content in the Korea Waters are gradually increased. Especially the increasing trend of annual mean SST in the Korea Water is higher about 2.6 times than the global mean during past 55 years (1968-2022). Before 2010s, the increasing trend of SST was led by winter season in the Korea Waters. However, this pattern was clearly changed after 2010s. The increasing trend of SST during summer is higher about 3.9 times than during winter after 2010s. We examine the long-term variations of several ocean and climate factors to understand the reasons for the long-term pattern changes of SST between summer and winter in recent. Tsushima warm current was significantly strengthened in summer compare to winter during past 33 years (1986-2018). The long-term patterns of Siberian High and East Asian Winter Monsoon were definitely changed before and after early- or mid-2000s. The intensities of those two climate factors was changed to the increasing trend or weakened decreasing trend from the distinctive decreasing trend. In addition, the extreme weather condition like the heatwave days and cold spell days in the Korea significantly increased since mid- or late-2000s. From these results, we can consider that the occurrences of frequent and intensified marine heatwaves during summer and marine cold spells during winter in the Korea Waters might be related with the long-term pattern change of SST, which should be caused by the long-term change of climate factors and advection heat, in a few decade.