• 한국해양공학회지
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• 제32권1호
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• pp.43-50
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• 2018

Recently, various efforts have been made to develop oil and gas in the Arctic Ocean. It is very important to consider the load caused by ice in designing floating structures in the area. The magnitude of the ice load and its impact on a structure should be considered. In this paper, we analyze ice parameters affecting the DP performance of FPSO with a DP-assisted mooring system. Several ice characteristics are selected, and the resulting ice load is calculated using GEM software. Numerous simulations are conducted while changing the values of the parameters, and DP capability plots are generated to visualize the effects of changing these parameters. It is shown that the ice drift speed and thickness are the major properties to be considered in DP system design. The limitations of the analysis and future work are discussed in the conclusion.

• 한국미생물학회:학술대회논문집
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• 한국미생물학회 2003년도 International Meeting of the Microbiological Society of Korea
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• pp.26-33
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• 2003

We isolated and identifed culturable Arctic bacteria that have inhabited around Korean Arctic Research Station Dasan located at Ny-Alsund, Svalbard, Norway $(79^{\circ}N,\;12^{\circ}E)$. The pure colonies were inoculated into nutrient liquid media, genomic DNA was extracted, and phylogenetic analysis was performed on the basis of 16S rDNA sequences. Out of total 227 strains, 198 strains were overlapped or unidentified, and 43 bacteria were finally identified: 31 strains belonged to Pseudomonas, 7 strains Arthrobacter, two Flavobacterium sp., an Achromobacter sp., a Pedobacter sp., and a Psychrobacter sp. For isolation of diverse bacteria, we need more effective transport method than 3M petri-films, which were used for convenience of transportation that was restricted by volume. We also need to use other culture media than nutrient media. We expect these Arctic bacteria can be used for screening to develop new antibiotics or industrial enzymes that are active at low temperature.

• Ocean Systems Engineering
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• 제6권4호
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• pp.345-362
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• 2016

This study aims to develop the numerical method to estimate level ice impact load and investigate the dynamic interaction between an arctic Spar with sloped surface and drifting level ice. When the level ice approaches the downward sloped structure, the interaction can be decomposed into three sequential phases: the breaking phase, when ice contacts the structure and is bent by bending moment; the rotating phase, when the broken ice is submerged and rotated underneath the structure; and the sliding phase, when the submerged broken ice becomes parallel to the sloping surface causing buoyancy-induced fictional forces. In each phase, the analytical formulas are constructed to account for the relevant physics and the results are compared to other existing methods or standards. The time-dependent ice load is coupled with hull-riser-mooring coupled dynamic analysis program. Then, the fully coupled program is applied to a moored arctic Spar with sloped surface with drifting level ice. The occurrence of dynamic resonance between ice load and spar motion causing large mooring tension is demonstrated.

• 대한원격탐사학회지
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• 제34권6_2호
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• pp.1203-1213
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• 2018

북극해 및 남극해는 접근이 어려운 지역으로 해양환경 모니터링을 위해 원격탐사 기술을 이용한 관측이 효과적이다. 원격탐사 플랫폼인 인공위성, 무인기와 선박 등에 관측센서를 장착하여 연구지역의 환경변화를 모니터링하고 있지만 극지역의 다양한 환경에서는 시계열자료 및 광범위한 데이터가 필요하다. 특히 고위도 지역에서는 낮은 태양고도의 영향으로 광학원격탐사를 적용하기는 쉽지않다. 본 논문에서는 2010년도 부터 극지연구소 쇄빙연구선 아라온호에 초분광계 HyperSAS(Satlantic inc.)를 설치하여 연구항해 및 이동항해 동안 해수의 분광학적 정보를 연속적으로 획득하고, 극지 해색 원격탐사자료 성능개선을 위해 현장에서 해수샘플을 채수하며 수행하고 있는 연구를 소개한다. 해수 상부의 반사도와 현장 해수샘플링은 2010년부터 연속적으로 획득하고 있어 동일 지역에 대한 반사도의 시계열 변화를 모니터링할 수 있다. 또한 고위도에서부터 저위도까지 연속적으로 관측하여 위도별 반사도 값의 연속 변화를 파악할 수 있다. 본 논문에서 취득한 자료는 극지역에서 남극해, 북극해 해수의 반사도가 어떻게 변화하는지 이해하고, 반사도를 통한 엽록소, 부유물질 등의 다양한 인자를 추정하는 알고리즘 개발에 활용될 것이다.

• Ocean and Polar Research
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• 제45권2호
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• pp.89-102
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• 2023

Climate and environmental changes in the Arctic Ocean due to global warming have been linked to extreme climate change in mid-latitude regions, including the Korean Peninsula, requiring a better understanding of the Arctic climate system based on the paleo-analog. This review introduces three paleoenvironmental research cases using neodymium isotopes (¹⁴³Nd/¹⁴⁴Nd, ε_Nd) measured on two different fractions of marine sediments: silicate-bound 'detrital' and Fe-Mn oxide-dominated 'authigenic' fractions. In the first case, detrital ε_Nd in core HH17-1085-GC on the continental shelf off northern Svalbard was used for tracing changes in sediment provenance and associated glacier behavior over the last 16.3 ka. The second case showed the potential use of authigenic ε_Nd as a quasi-conservative water mass tracer. Three prominent ε_Nd peaks and troughs observed in core PS72/410-1 from the Mendeleev Ridge in the western Arctic Ocean over the past 76 ka suggested episodic meltwater discharge events during 51~46, 39~35 and 21~13 ka BP. The last case proposed the use of the difference between authigenic and detrital ε_Nd as a proxy for reconstructing glacier fluctuation. The idea is based on the assumption that enhanced glacial erosion during glacier advances can supply sufficient freshly-exposed rock substrate for incongruent weathering, potentially leading to greater isotopic decoupling between bedrock and dissolved weathering products as recorded in detrital and authigenic ε_Nd, respectively. Thus, it would be worthwhile to take advantage of sedimentary ε_Nd to improve our understanding of past environmental changes in polar regions.

• 한국해양공학회지
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• 제27권5호
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• pp.82-87
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• 2013

The icebreaking research vessel ARAON conducted her second ice trial in the Arctic Ocean during the summer season of 2010. During this voyage, the local ice loads acting on the bow of the port side were measured using 14 strain gauges. The measurement was carried out during icebreaking while measuring the thickness of the ice every 10 m. The obtained strain data were converted to the equivalent stress values, and the effects of the ship speed and ice thickness on the ice load were investigated. As a result, it was found that a faster speed produced a larger stress, according to the variation in the peak values below an ice thickness condition of 1.5 m. Meanwhile, the effect of the ice thickness on the ice load was not clear.

• 대한원격탐사학회지
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• 제34권6_2호
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• pp.1299-1310
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• 2018

본 연구는 북극해에 분포하는 유빙의 움직임을 이해하기 위해 현장관측 자료와 입자 추적 방법을 사용하여 분포 및 이동경향을 분석하였다. 북극해에서 유빙의 움직임은 NOAA(National Oceanic and Atmospheric Administration)에서 제공하는 ITP(Ice-Tethered Profiler)의 자료 중에서 2009년부터 2018년 자료를 이용했다. 유빙의 유동은 각 연도별로 분류하고 각각의 ITP 자료를 이용하여 위치 및 속도를 분석하였다. 입자 추적은 HYCOM(Hybrid Coordinate Ocean Model)과 ECMWF(European Centre for Medium-Range Weather Forecasts)에서 제공하는 일별 해류 및 바람 자료를 사용하여 2009년부터 2018년까지의 유빙의 움직임을 모의하였다. 북극해 전역에서 유빙의 이동경향을 분석하기 위해서 현장관측 자료인 ITP자료를 입력 자료로 이용하여 북극해에서 해류와 바람과의 관계식을 계산하여 라그랑지안 입자 추적을 수행하였다. 입자 추적 시뮬레이션은 해류에 의한, 그리고 해류와 바람에 의한 영향을 고려한 두 종류의 실험을 수행하였고, 대부분의 입자는 해류와 바람의 영향을 고려한 경우에 현장관측 자료와 동일하게 재현되었다. 북극해에서 유빙의 움직임은 바람의 영향을 고려한 관계식을 이용하여 재현되었고, 이를 이용하여 특정 연도의 유빙의 이동경향을 분석하였다. 2010년의 경우 Arctic Oscillation Index(AOI)는 음의 해로 입자들은 보퍼트 환류(Beaufort Gyre)를 따라 명확하게 움직임을 보이고, 극점 인근에서는 상대적으로 더 빠른 속도를 나타낸다. 반면에 2017년의 경우 AOI는 양의 해로 대부분의 입자들은 Gyre에 크게 영향을 받지 않는 움직임을 보이며 보퍼트 해 (Beaufort Sea) 인근에서 나타나는 이동속도 또한 상대적으로 감소하였고, 극점에서의 이동속도도 감소했다. 2010년과 2017년의 계절적 특징은 2010년도의 유빙의 이동속도는 동계(0.22 m/s)에 증가되고 춘계(0.16 m/s)에 감소되며, 2017년의 경우 하계(0.22 m/s)에 증가되고 춘계(0.13 m/s)에 감소되었다. 결과적으로 입자추적 방법은 제한된 현장관측 자료를 대신하여 북극해에서 유빙의 분포 및 이동경향을 이해할 수 있는 방법으로 위성자료와 연계하여 장기적인 유빙의 탐지 및 이동경향을 이해하는 유용한 방법이 될 것이다.

• 한국해양공학회지
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• 제11권2호
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• pp.1-10
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• 1997

The interaction of ground ice features with underlying seabed is one of the major considerations in the design of Arctic pipeline systems. Regarding the development of offshore gas field near Sakhalin Island, which is an ice-infested area, in this paper an ice scour model to determine the burial depth of Arctic offshore pipeline is studied. Using a simplified ice-seabed interaction process, ice scour depth is easily estimated. This nonlinear numerical model can simulate the scouring process for various enviromental parameters such as ice mass, incoming velocity, soil strength. This study also deals with interaction forces during the scouring process in sloping seabed conditions and discusses the ice loads that are transmitted through the seabed soil.

• Ocean and Polar Research
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• 제27권2호
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• pp.215-219
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• 2005

We isolated and identified three protease-producing bacteria that had inhabited the region around the Korean Arctic Research Station Dasan located at Ny-Alesund, Svalbard, Norway $(79^{\circ}N,\;12^{\circ}E)$. Biofilms were collected from the surface of a floating pier and from dead brown algae in a tide pool near the seashore. The biofilm samples were transported to the Korea Polar Research Institute (KOPRI) under frozen conditions, diluted in sterilized seawater, and cultured on Zobell agar plates with 1% skim milk at $10^{\circ}C$. Three clear zone forming colonies were selected as protease-producing bacteria. Phylogenetic analysis based on 16S rDNA sequences showed that these three stains shared high sequence similarities with Pseudoalteromonas elyakovii, Exiguobacterium oxidotofewm Pseudomonas jessenii, respectively. We expect these Arctic bacteria may be used to develop new varieties of protease that are active at low temperatures.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2010년도 추계학술대회
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• pp.137-138
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• 2010

최근 지구온난화 영향 등으로 인하여 북극해의 해빙이 가속화 되고 있어 북극항로의 상용화가 예상보다 빨라질 전망이다. 하절기 북극해의 얼음 면적은 1979년 위성관측이 개시된 이래 약 40%정도로 줄었다. 북극항로가 상업적으로 이용되기 위해서는 경제성 문제 이전에 북극항로 중 일부가 특정국가 배타적으로 사용하는 문제가 해결되어야 하며, 다음으로 선박운항 기술적 요인으로서 부빙들이 움직이고 있는 기후조건에 맞는 특수선박의 건조가 필요하며 또한 이들 선박을 북극해에서 운항할 수 있는 선원들의 교육 프로그램의 이수 외에도 관련 연안국과의 협력으로 국제적인 공인이 이루어져야 할 것이다. 그 밖에 북극항로 정보시스템개발에 대해서도 연구가 이루어져야 할 것이다.