• 제목/요약/키워드: Arctic engineering

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북극 지의류 Stereocaulon spp로부터 분리한 여러 미생물의 항산화 성질 (Antioxidant Properties of Various Microorganisms Isolated from Arctic Lichen Stereocaulon spp.)

  • 김미경;박현;오태진
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제41권3호
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    • pp.350-357
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    • 2013
  • 지의류는 사막에서 북극지방까지 이르는 극한 환경에서도 생존 가능한 곰팡이, 조류 또는 시아노박테리아 등으로 구성된 공생체이다. 몇몇 지의류 공생체들은 항균, 항곰팡이, 항바이러스, 항암, 항산화 및 항염증 등과 같은 많은 생물학적 활성을 지닌 넓은 범위의 이차대사물질을 생산한다. 지의류와 공생 관계인 박테리아에 관하여는 아주 일부 알려져 있다. 최근 본 연구팀은 북극 지의류 Stereocaulon spp로부터 4종류의 미생물을 분리하였으며, DPPH와 ABTS 측정법을 이용하여 그들의 항산화능을 조사하였다. 또한 총 폴리페놀 함량과 총 플라보노이드 함량 분석 등도 측정되었다. 강력한 라디컬 소거능은 지의류 추출물을 이용하여 수행하였다. 본 연구에서 조사된 4종류 중, Bosea vestrisii 36546(T)의 에틸아세테이트 추출액은 DPPH 분석에서 86.8% 그리고 ABTS 분석에서 75.2%에 달하는 억제력과 함께 가장 강력한 자유 라디컬 소거능을 보여주었다. 따라서 이러한 결과들로부터 지의류 유래 박테리아 종들이 천연 항산화제로서 잠재적인 소재가 될 수 있다는 것을 제안한다.

Peridynamic simulation of brittle-ice crushed by a vertical structure

  • Liu, Minghao;Wang, Qing;Lu, Wei
    • International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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    • 제9권2호
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    • pp.209-218
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    • 2017
  • Sea ice is the main factor affecting the safety of the Arctic engineering. However, traditional numerical methods derived from classical continuum mechanics have difficulties in resolving discontinuous problems like ice damage. In this paper, a non-local, meshfree numerical method called "peridynamics", which is based on integral form, was applied to simulate the interaction between level ice and a cylindrical, vertical, rigid structure at different velocities. Ice in the simulation was freshwater ice and simplified as elastic-brittle material with a linear elastic constitutive model and critical equivalent strain criterion for material failure in state-based peridynamics. The ice forces obtained from peridynamic simulation are in the same order as experimental data. Numerical visualization shows advantages of applying peridynamics on ice damage. To study the repetitive nature of ice force, damage zone lengths of crushing failure were computed and conclude that damage zone lengths are 0.15-0.2 times as ice thickness.

다중주파수 SAR 영상을 이용한 북극해 그린란드 정착빙 분류 (Classification for Landfast Ice Types in the Greenland of the Arctic by Using Multifrequency SAR Images)

  • 황도현;황병준;윤홍주
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제29권1호
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    • pp.1-9
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    • 2013
  • 그린란드 북쪽 정착빙 부근 해빙을 분류하기 위하여 현장 자료, 다중 주파수 SAR (Synthetic Aperture Radar) 영상, 텍스쳐 영상을 사용하였다. 해빙의 유형은 first year ice, highly deformed ice, ridge, moderately deformed ice 총 4개로 분류하였다. K-means 알고리즘을 사용하여 텍스쳐 영상으로 분류한 경우 SAR 영상을 사용했을 때 보다 전체 정확도가 높게 나타났으나, 최대 우도법(maximum likelihood) 알고리즘을 사용하였을 때 텍스쳐 영상의 전체 정확도는 때에 따라서 높게 나타났다. 단일 영상 및 다중 영상을 사용했을 때 결과를 비교하면, K-means 알고리즘을 사용했을 때는 다중 영상을 이용하는 것이 전체 정확도가 높게 나타났다. 최대 우도법 알고리즘을 사용했을 경우, 단일 영상을 사용했을 때와 다중 영상을 사용했을 때 클래스별 분류 정확도가 차이가 있어 단일 영상과 다중 영상을 적절하게 사용해야 한다고 판단된다.

북극 지의류 유래 미생물의 항균성 (Antibacterial Properties Associated with Microorganisms Isolated from Arctic Lichens)

  • 김미경;박현;오태진
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제40권4호
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    • pp.380-388
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    • 2012
  • 북극 지의류로부터 서로 다른 5종의 극지 미생물을 분리하였고, 그들의 생리활성 물질들은 아세톤, 물, 클로로포름, 다이에틸에테르, 에탄올, 에틸아세테이트, 메탄올 및 페트롤륨 에테르 등 다양한 용매를 이용하여 균 배양액으로부터 추출되었다. 이러한 추출물들의 항균성은 Staphylcoccus aureus, Bacillus subtilis, Micrococcus luteus, Enterobacter cloacae, Pseudomonas aeruginosa 및 Escherichia coli 등 6종의 병원체에 대한 디스크 확산법과 최소억제농도 측정법에 의해 조사되었다. 여러 추출 샘플 중, Burkholderia sordidicola S5-$B^T$ (KOPRI 26644) 유사미생물 종의 에틸아세테이트 추출물이 표적박테리아에 대한 높은 항균활성을 나타내었다(억제대, 7-10 mm; 최소억제농도, $57.5{\rightarrow}1000{\mu}g/ml$). 또한, 다양한 추출 용매 중, 클로로포름 추출물에서 약하지만 분명한 활성을 나타내었다.

Excitation Response Estimation of Polar Class Vessel Propulsion Shafting System

  • Barro, Ronald D.;Lee, Don-Chool
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2011년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.463-468
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    • 2011
  • The prospect of Arctic trade transportation opening on a year-round basis creates a vast opportunity of exploring untapped resources and shortened navigational routes. However, the environment's remoteness and lack of technical experiences remains a big challenge for the maritime industry. With this, engine designers and makers are continually investigating, specifically optimizing propulsion shafting system design, to meet the environmental and technical challenges of the region. Further, classification societies recognize the need to upgrade the Unified Rules concerning elements to meet current Polar requirements. Hence in this paper, excitation torque calculation on Polar class vessels propulsion shafting system will be reviewed. The propeller - ice interaction load effect, which is a main consideration of excitation source of Polar Class propulsion shafting system, on shaft design calculation will be analyzed.

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점성변형 특성을 고려한 빙판의 충돌거동에 대한 수치해석 (Numerical Simulation of Colliding Behaviors of Ice Sheet Considering the Viscous Material Properties)

  • 노인식;신병천
    • 한국해양공학회지
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    • 제7권2호
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    • pp.162-172
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    • 1993
  • In the present paper, the overall state of the arts of ice mechanics which is the most typical research topic of the artic engineering field was studied. And also, ice loads genrated by ice-structure interaction were estimated using numerical approach. The effects of viscous property of ice sheets to the ice load were investigated. The time dependent deformation behaviors of ice was modeled by visco-plastic problem using the finite element formalism. Constitutive model representing the material properties of ice was idealized by comblned rheological model with Maxwell and Voigt models. Numerical calculations for the bending and crushing behavior of ice sheet which are the most typical interaction modes between ice sheets and structures were carried out. The time dependent viscous behaviors of ice sheets interaction forces acting on structures were analyzed and the results were studied in detail.

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A Study on Plate Bending Analysis Using Boundary Element Method

  • Son, Jae-hyeon;Kim, Yooil
    • 한국해양공학회지
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    • 제36권4호
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    • pp.232-242
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    • 2022
  • This study presents a method for level ice-structure interaction analysis to estimate the fatigue damage of arctic structures by applying plate theory to the behavior of level ice. The boundary element method (BEM), which incurs a lower computational cost than the finite element method (FEM), was introduced to solve the plate bending problem. The BEM formulation was performed by applying the BEM to plate theory. Finally, to check the validity of the proposed method, the BEM results and FEM results obtained using the ABAQUS commercial software were compared. The response results of the BEM analysis agreed well with those of the FEM analysis. Based on the results of the analysis, the BEM approach is considered to be very powerful in level ice-structure interaction analysis for estimating level ice-induced fatigue damage. Further work is being conducted to perform level ice fracture analysis based on the stress field calculated using the boundary element method.

위성기반 해빙 농도 산출물들의 품질 일관성 분석 (Quality Consistence Analysis of Satellite-based Sea Ice Concentration Products)

  • 이은경;서민지;이경상;최성원;이다래;진동현;권채영;김홍희;허모랑;한경수
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제33권3호
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    • pp.333-338
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    • 2017
  • 본 연구에서는 산출 방법에 따른 해빙 자료 간의 차이를 조사하기 위하여 1980-2010년 북극 지역의 EUMETSAT OSI SAF, NASA Team(NT)의 해빙 농도와 해빙 면적의 차이를 비교하였다. 그 결과 두 자료의 해빙 농도와 해빙 면적이 계절별, 해역별로 다른 일관성을 보였다. 계절별로는 OSI SAF의 해빙 농도가 전체적으로 0.85 %, 봄 0.48 %, 여름 0.97 %, 가을 1.38 %, 겨울 0.66 % 높게 나타났다. 해역별로는 북극해에서 OSI SAF의 해빙 농도가 2.7 %, 해빙 면적이 19.8만 $km^2$ 높았으나 링컨해 일부에서는 해빙 농도가 2.3 %, 해빙 면적이 2만 $km^2$ 낮게 나타났다.

북극 척치 해저평원의 해양지열관측 초기결과와 지각기원에 대한 의미 (Preliminary Results of Marine Heat Flow Measurements in the Chukchi Abyssal Plain, Arctic Ocean, and Constraints on Crustal Origin)

  • 김영균;홍종국;진영근;장민석;소병달
    • 지질공학
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    • 제32권1호
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    • pp.113-126
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    • 2022
  • 북극해 아메라시아 분지(Amerasia Basin)에 속한 척치 해저평원(Chukchi Abyssal Plain)의 지구조 역사(tectonic history)는 혹독한 해빙 조건으로 인한 관측 부족으로 인하여 아직 밝혀지지 않았다. 지구조역사에 대한 여러 경쟁 가설들은 형성 시기로는 중생대에서 신생대까지, 지각 유형으로는 과도하게 확장된 대륙 지각에서 해양 지각까지, 형성 기작으로는 평행/부채꼴 균열에서 평행이동까지의 광범위한 범위를 갖는다. 2018년(ARA09C 항차)과 2021년(ARA12C 항차)에 쇄빙연구선 아라온을 이용해 해저평원의 수심 2,160~2,250 m 범위의 3개 정점에서 해양지각의 연령 결정에 필수적인 역할을 하는 해양지열의 관측이 이루어졌다. 해양지열 정점은 약 40 km에 걸쳐 확장축에 수직으로 위치한다. 퇴적물 코어 시료의 실험실 열전도도로부터 보정된 현장 열전도도를 사용하면, 관찰된 해양지열은 54~60 mW/m2 범위를 보인다. 해양지각을 가정할 때, 해양지열 관측결과는 형성 시기로서 후기 백악기(중생대)에 해당한다. 추정된 연대는 후기 중생대-신생대 동안 마카로프 분지가 열리면서 척치 해저평원 형성이 활성화되었다는 가설을 뒷받침한다. 이 시기는 동쪽으로 해저평원에 인접한 척치 보더랜드(Chukchi Border Land)의 열개 현상 발생과 동시대이다. 본 연구의 해양지열 관측결과로 퇴적물 내 가스하이드레이트 안정영역 하부(the base of the gas hydrate stability zone)의 위치가 추정되었고(332~367 mbsf), 이는 척치 고원(Chukchi Plateau)에서처럼 가스하이드레이트와 연관된 해저면 모사 반사면을 식별하는 데 도움이 될 것이다. 척치 해저평원의 정확한 형성 과정과 맨틀 열구조에 대한 이해를 높이기 위해 해양지열 관측을 포함한 추가적인 지구물리 탐사가 필요하다.

A New Method for Segmenting Speech Signal by Frame Averaging Algorithm

  • Byambajav D.;Kang Chul-Ho
    • The Journal of the Acoustical Society of Korea
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    • 제24권4E호
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    • pp.128-131
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    • 2005
  • A new algorithm for speech signal segmentation is proposed. This algorithm is based on finding successive similar frames belonging to a segment and represents it by an average spectrum. The speech signal is a slowly time varying signal in the sense that, when examined over a sufficiently short period of time (between 10 and 100 ms), its characteristics are fairly stationary. Generally this approach is based on finding these fairly stationary periods. Advantages of the. algorithm are accurate border decision of segments and simple computation. The automatic segmentations using frame averaging show as much as $82.20\%$ coincided with manually verified segmentation of CMU ARCTIC corpus within time range 16 ms. More than $90\%$ segment boundaries are coincided within a range of 32 ms. Also it can be combined with many types of automatic segmentations (HMM based, acoustic cues or feature based etc.).