• International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
• /
• 제6권4호
• /
• pp.788-799
• /
• 2014

This study conducted four field measurements of local ice pressure during the icebreaking voyage of the icebreaking research vessel "ARAON" in the Chukchi and Beaufort seas from July to August of 2010. For measurements, 14 strain gauges, including 8 strain gauge rosettes, were set on the bow of the port side. Influence coefficients were determined using a finite element model of the instrumented area and they were used to convert the measured strains on the hull structure to local ice pressures. The converted maximum pressure was calculated as 2.12 MPa on an area of $0.28m^2$. Pressure-area curves were developed from the surveyed pressure data and the results were compared with previously measured data. The study results are expected to provide an understanding of local ice pressures and thus be useful in the structural design of ice class ships.

• 한국광물학회지
• /
• 제32권1호
• /
• pp.51-61
• /
• 2019

점토광물은 진흙화산(MV)을 구성하는 중요 광물로서, 진흙화산의 특성 및 형성 메커니즘을 밝히는 데에 중요한 정보를 제공할 수 있을 것으로 기대되지만, 이에 대한 연구는 거의 수행된 바가 없다. 본 연구에서는 북극 보퍼트해 420 MV와 주변 해역 퇴적물들의 점토광물학적 차이를 규명하여, 진흙화산의 특성 및 형성과 점토광물과의 관계를 규명하고자 하였다. 420 MV와 맥켄지곡에서 8개의 박스 코어에 대해 점토광물과 입도 분석을 실시하였다. 맥켄지곡의 4가지 주요 점토광물의 상대적인 함량비는 맥켄지강과의 거리에 상관없이 일라이트, 녹니석, 카올리나이트, 스멕타이트 순으로 거의 일정하지만, 입도는 맥켄지강으로부터 멀어질수록 점점 세립화하는 경향을 나타낸다. 맥켄지곡의 퇴적물들은 주로 스멕타이트/일라이트의 비가 낮고 카올리나이트/녹니석의 비가 높은 맥켄지강의 특징을 가진다. 420 MV의 퇴적물은 점토광물의 함량이 일라이트, 카올리나이트, 녹니석, 스멕타이트 순으로 감소하며, 깊이에 따른 입도가 거의 일정하다. 스멕타이트와 조립질 퇴적물의 함량은 비교 코어보다 약 2배 높다. 녹니석보다 카올리나이트의 함량이 높은 강은 보퍼트해 내에서는 연구된 결과가 없으며, 맥켄지강과 스멕타이트/일라이트, 카올리나이트/녹니석의 비가 같은 비교 코어와 구분된다. 비교 코어보다 많은 조립질 퇴적물과 깊이에 따라 일정한 입도는 MV에 의한 분출로 인한 것으로 유추된다. 비교 코어의 퇴적물은 맥켄지강 기원, 420 MV의 퇴적물은 MV의 분출에 의한 것으로 해석된다.

• 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.

• 해양환경안전학회:학술대회논문집
• /
• 해양환경안전학회 2003년도 추계학술발표회
• /
• pp.163-166
• /
• 2003

The seasonal mean wind direction and wind speed in a greater coasting area are investigated using the ECMWF(European Centre for Medium-Range Weather Forecasts) data for 11 years from 1985 to 1995. In winter, the main wind direction in Korea and vicinity, Taiwan and vicinity, and the North Pacific Ocean of middle latitudes is a northwesterly wind, northeasterly wind, and westerly wind respectively. The wind speed is strongest in the East China Sea, the South China Sea, and the North Pacific Ocean of low latitudes(Beaufort wind scale 5-6). A distribution pattern of wind direction in spring and fall is similar to that in winter. Seasonal mean wind speed is strongest in winter and the next is fall. The wind speed in summer is generally weak. However, that in the Indochina and vicinity is strong by the influence of Asian monsoon.

• 한국해양공학회지
• /
• 제25권2호
• /
• pp.55-61
• /
• 2011

A field trial in an ice-covered sea is one of the most important tasks in the design of icebreaking ships and offshore structures. To correctly estimate the ice load and ice resistance of a ship's hull, it is essential to understand the material properties of sea ice during ice field trials and to use the proper experimental procedure for gathering effective ice data. The first Korean-made icebreaking research vessel, "ARAON," had her second sea ice trial in the Arctic Ocean during the summer season of 2010. This paper describes the test procedures used to obtain proper sea ice data, which provides the basic information for the ship's performance in an ice-covered sea and is used to estimate the correct ice load and ice resistance of the IBRV ARAON. The data gathered from the sea ice in the Chukchi Sea and Beaufort Sea during the Arctic voyage of the ARAON includes the temperature, density, and salinity of the sea ice, which was believed to be from two-year old ice floes. 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.

• 한국항해학회지
• /
• 제11권2호
• /
• pp.1-31
• /
• 1987

Nowadays, the transportation of almost all cargoes depends on sea routes in international trade. In the transaction of trade, cargo transportation must be completed on the base of two contrary objectives, one of which is to protect the vessel, cargoes and crew aborad her safely through every step of the transportation and the other is to pursue profits from the transaction of the trade. In spite of the great development of the modern techniques in shipbuilding today, many sea disaters of big merchant vessels have been occurring successively in winter seasons every year on the sea routes of the North Pacific Ocean. Whenever the accident of losing a vessel in rough sea occurred , many experts of the country to which the vessel belonged had tried to take out the reason of the missing without manifesting the exact cause of the unhappy occurrence. In this paper, we calculated ocean wave status along the route of the North Pacific Ocean theoretically concluded by us as optimum on the basis of weather and sea conditions. In the calculation, we used ITTC wave spectrum formula and meteorological data of "Winds '||'&'||' Waves of the north Pacific Ocean" edited by Ship Research Institute of Japan on the basic data assembled by World Meterological Organization through past 10 years. We selected three sample vessels of most common size in the North Pacific Ocean Routes, a container, a log carrier and a bulk carrier and applied tree sample vessels to the calculated sea conditions for getting the rolling angles of the vessels and stress exerting on the hulls. Examining the calculated results, we concluded as follows; 1. Under the condition of these status7 by beaufort scale, "heave to" maneuvering is the best and safest way to steer every vessel. 2. The most dangerous part of sea area along the west bound optimum route of the North Pacific Ocean in winter season, is the southern sea area of the Kamchatka peninsula.a peninsula.

• International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
• /
• 제3권3호
• /
• pp.208-215
• /
• 2011

A full-scale field trial in ice-covered sea is one of the most important tasks in the design of icebreaking ships. The first Korean icebreaking research vessel 'ARAON', after her delivery in late 2009, had a sea ice field trial in the Arctic Sea during July-August, 2010. This paper describes the test procedures and data analysis on the icebreaking performance of the IBRV ARAON. The data gathered from the icebreaking performance test in the Chukchi Sea and the Beaufort Sea during the Arctic voyage of ARAON includes the speed and engine power of the ship as well as sea ice thickness and strength data. The air temperature, wind speed and heading of the ship were also measured during each sea ice trial. The ARAON was designed to break 1 m thick level ice with a flexural strength of 630kPa at a continuous speed of 3knots. She is registered as a KR POLAR 10 class ship. The principal dimensions of ARAON are 110 m, 19 m and 6.8 m in length, breadth and draft respectively. She is equipped with four 3,500kW diesel-electric main engines and two Azipod type propulsion motors. Four sea ice trials were carried out to understand the relationship between the engine power and the ship speed, given the Arctic ice condition. The analysis shows that the ARAON was able to operate at 1.5knots in a 2.5m thick medium ice floe condition with the engine power of 5MW, and the speed reached 3.1 knots at the same ice floe condition when the power increased to 6.6MW. She showed a good performance of speed in medium ice floe compared to the speed performance in level ice. More detailed analysis is summarized in this paper.

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

• 대한토목학회논문집
• /
• 제30권3B호
• /
• pp.315-324
• /
• 2010

본 논문에서는 대규모 유탄성 해석을 통해 초대형 부유식 해상구조물의 설계 차트를 개발했다. 초기 설계단계에 본 챠트를 이용해서 고비용의 유탄성 해석을 사용하지 않고도 초대형 부유식 해상구조물의 유탄성 거동을 예측이 가능하다. 본 논문에서는 두 가지 종류의 설계챠트 I, II을 개발하여 제시하였다. 설계차트 I은 특정 주파수의 파랑에 대한 구조물의 최대응력 응답진폭함수를 얻을 수 있도록 개발되었다. 설계차트 I의 경우 동일한 변장비와 무차원 구조강성계수를 갖는 모든 구조물에 적용이 가능하다. 설계챠트 I과 파랑스펙트럼의 적분을 통해 설계차트 II를 개발하였으며, Beaufort 풍력급에 따른 Bretschneider 스펙트럼을 적용해 해상의 환경요인을 고려하도록 구성되었다.

• 한국기계가공학회지
• /
• 제12권1호
• /
• pp.15-21
• /
• 2013

The safety and stability of 5MW class offshore wind turbine Jack-up platform was investigated through ocean basin experiment. For simulating the environmental condition of yellow sea in the South Korea, diverse waves, winds and currents were performed based on Froude's number. Regular wave and irregular wave based on Froude's number were applied to the wind turbine structure. In experiments, the height and period of regular wave type were scaled down as the 1:50 ratio of real wave condition. Irregular wave type was simulated with TMA(Texel Storm, Marsen and Arsloe)spectrum. The vertical reaction force, resonance period and wave pressure applied to multi-supporters of wind offshore structure were measured experimentally. Finally, the results showed that the capsizing situation of the offshore structure was generated by the severe environmental condition.