• 대한원격탐사학회지
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• 제34권6_2호
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• pp.1215-1227
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• 2018

해빙의 이동은 지역적 분포뿐만 아니라 해빙의 생성 및 두께에도 영향을 미치기 때문에 해빙의 변화를 평가하는 데에 중요한 정보가 된다. 이 연구에서는 북극해 해빙의 이동 특성 탐지를 위해 Korea Multi-Purpose Satellite-2(KOMPSAT-2)와 Korea Multi-Purpose Satellite-3(KOMPSAT-3)의 두 위성 센서로부터 다중 시기 고해상도 광학 위성 영상을 획득하고, SIFT(Scale-Invariant Feature Transform), SURF(Speeded Up Robust Features) 및 ORB(Oriented FAST and Rotated BRIEF)의 특징점 추적 기법을 적용하였다. 두 위성 센서에서 획득된 영상의 활용을 위해 전처리 단계에서 공간해상도와 방사해상도를 일치시킨 후 특징점 추적 기법을 적용한 결과 SIFT의 경우 영상 전반에 걸쳐 특징점의 고른 공간 분포가 나타났고, SURF의 경우 해빙과 해양의 경계 부분에 특징점이 주요하게 분포하는 경향이 관찰되었으며 이러한 경향은 ORB에서 가장 현저하게 나타났다. 특징점 추적 기법별 연산 시간 측정 결과 SIFT, SURF 및 ORB의 순서로 연산 시간이 감소하였다. ORB의 경우 SIFT 기법 대비 추적된 특징점 수가 평균 59.8%로 줄어들었지만 연산 시간은 평균 8.7%에 해당하는 시간이 소요되어 해빙 이동 특성의 고속 탐지에 적합한 기법으로 판단된다.

• 대한조선학회논문집
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• 제50권6호
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• pp.414-420
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• 2013

Generation and measurement methods of EG/AD model ice, which is used in KIOST ice model basin are investigated for improvement of its properties. Temperature of seed water, air temperature in the freezing phase and the target air temperature in the tempering phase were changed in the cold room, and the properties of model ice was measured in this conditions. We also verified a conventional measuring method of flexural strength of model ice caused a little measuring error in cold room, so that we suggested a new measuring method that must be used higher supports than double the thickness of the model ice. In this study, we improved the generation and measurement technique of EG/AD model ice, and the developed procedure at cold room can be applied to the KIOST ice model basin.

• 대한원격탐사학회지
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• 제27권5호
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• pp.535-542
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• 2011

본 연구에서는 서남극 Canisteo 반도와 그 주변 지역이 촬영된 2쌍의 ERS-1/2 tandem pair에 4-pass DInSAR 기법을 적용하여 표면 변위도를 생성하였고, 빙하와 해빙의 표면 변위를 해석하였다. 표면 변위도에서 빙하는 매우 빠른 움직임을 나타냈으며 인접해 있는 정착빙을 밀어내어 정착빙 표면에서는 빙하와 같은 방향의 변위가 관찰되었다. Cosgrove 빙붕도 큰 변위를 나타냈으며, 인접해 있는 정착빙을 밀어내는 것이 관찰되었다. 일부 해빙은 정착빙과 반대 방향의 움직임을 보였다. 이는 해빙이 해류에 영향을 받는 유빙이기 때문이며, 이로부터 정착빙과 유빙의 경계를 확인할 수 있었다. 빙붕과 빙상의 표면은 SAR영상에서 유사한 밝기를 보이며, 간섭도에서도 비슷한 정도의 간섭띠 변화율을 나타내 두 빙체를 쉽게 구분 할 수 없었다. 그러나 움직임이 큰 빙붕과 변위가 거의 없이 안정적인 빙상의 경계를 절대위상복원 후 생성한 변위도를 통해서 쉽게 확인할 수 있었다.

• 한국해양공학회지
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• 제21권2호
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• pp.60-66
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• 2007

The first Korean cold room facility for ice mechanics experiments was assembled in 2004. Since then, the $4m{\times}6m$ cold room facility has been used, extensively under various environmental and loading conditions. After reviewing published references on cold room testing methods and also by trial and error, the standard procedures for testing and preparing laboratory ice material were established for the measurement of basic ice properties. In this paper, laboratory experimental techniques with the cold room facility and standard procedures established for ice material properties are introduced. Test specimens include laboratory-grown fresh water ice and frozen soils. Tests are carried out for unconfined compressive strength. Preparation and dimension of the specimen are the most important issues arising in cold room tests. The details of specimen preparation, testing procedure and strength test results are also discussed.

• 대한조선학회논문집
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• 제48권5호
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• pp.390-395
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• 2011

The main purpose of ice model basin is to assess and evaluate the performance of the Arctic ships and offshore structures because the full-scale tests in ice covered sea are usually very expensive and difficult. There are various ice conditions, such as level ice, brash ice, pack ice and ice ridge, in the real sea. To estimate their capacities in ice tank accurately, an appropriate model ice sheet and prepared ice conditions copied from actual sea ice conditions are needed. Pack ice is a floating ice that has been driven together into a single mass and a mixture of ice fragments of varying size and age that are squeezed together and cover the sea surface with little or no open water. So Ice-class vessels and Icebreaker are usually operated in pack ice conditions for the long time of her voyage. The most ice model tests include the pack ice test with the change of pack ice concentration. In this paper, the effect of pack ice size and channel breadth in pack ice model test is conducted and analyzed. Also we presented some techniques for the calculation of pack ice concentration in the model test. Finally, we developed a new model test methodology of pack ice condition in square type ice tank.

• 한국항공우주학회지
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• 제42권2호
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• pp.134-143
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• 2014

추운 기후에서 운영되는 풍력터빈 시스템의 표면에 발생한 결빙으로 인하여 공기역학적 성능이 크게 저하될 수 있다. 이러한 결빙은 양력감소 및 항력증가를 야기하고, 발전효율에 부정적인 영향을 미치게 된다. 이로 인하여 풍력발전기의 성능저하 또는 과부하, 무게중심의 변화에 따른 과도진동, 결빙파편이 지상으로 떨어질 경우의 안전성 문제, 계기의 결빙으로 인한 계기 측정오차, 최악의 경우 풍력 시스템 정지 등의 문제가 발생한다. 본 연구에서는 결빙증식이 풍력 발전기의 공력특성에 미치는 영향을 CFD 기법을 이용해 분석하였다. 또한 결빙증식 결과를 바탕으로 BEM 기법을 적용시켜 삼차원 블레이드에 대한 공력성능을 계산하였다. 결빙의 두께는 상대적인 속도차이에 의해 블레이드 중심에서 끝단으로 갈수록 증가함을 알 수 있었고, 공기의 속도가 결빙증식에 미치는 주요 인자임을 확인하였다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제29권3호
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• pp.91-98
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• 2024

본 논문에서는 공기방울이 있는 불투명한 얼음 구를 효율적으로 표현할 수 있는 기하학적 접근법 기반의 입자-격자 혼합 프레임워크를 소개한다. 격자를 통해 수온이 확산되고 입자를 통해 얼음 내부에 표현되는 공기방울을 표현한다. 노이즈한 용존공기장(Dissolved air field)이 생성되는 이전 기법의 문제를 해결하기 위해 본 논문에서는 레벨셋을 이용하여 알고리즘을 경량화한다. 즉, 활성화 입자(Active particle)의 개수와 초기 용존산소량(Dissolved oxygen)을 이용하여 열확산의 종료 조건을 효율적으로 제어한다. 또한 공기방울 근처에만 계산했던 이전 용존공기장 기법을 투명한 영역에도 확산하여 사실적인 얼음 구를 표현했고, 입자의 방향성을 정확하게 계산하기 위해 레벨셋 기반의 접근법을 소개한다. 결과적으로 본 논문에서 제시한 방법은 기존 기법에 비해 약 3배정도 빨랐으며 시각적으로 개선된 불투명 얼음 구의 가시화 결과를 보여주기 때문에 물리적인 가상 얼음 형태를 표현하는 분야에 활용될 수 있다.

• 대한조선학회논문집
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• 제52권3호
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• pp.180-186
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• 2015

This study proposed a new method of preparing granular ethylene glycol/aliphatic detergent (EG/AD) model ice that has both strength and uniform thickness. Various sheets of granular model ice prepared in ice tanks are surveyed and their preparation procedures are analyzed. We not only made a new granular model ice using the EG/AD solution but also measured its thickness, strength, and density. In addition, we found that the strength of the model ice could be controlled by varying the time and air temperature in the consolidation phase. Based on the results of this study, we verified that granular EG/AD model ice can be prepared more uniformly and effectively than columnar EG/AD model ice. This study is intended to contribute to reducing the time required for the ice model test and the operation of the ice model basin.

• 대한조선학회논문집
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• 제56권6호
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• pp.532-540
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• 2019

This study describes a test method for evaluating the ice friction and abrasion performance of polar coatings. The evaluation methods of physical properties of general coatings for ocean-going vessels and polar coatings for ice-going vessels were investigated and their limitations were analyzed. We have also reviewed previous researches related to the development of polar paints and confirmed the necessity of developing test techniques. A flat steel plate was coated with several types of commercial coating, and cold model ice was used to cause ice friction and abrasion events between coated surface and ice. For evaluation of ice friction and abrasion performances, test procedures such as measurement of coating surface roughness, measurement of frictional force using model ice, implementation of ice abrasion and drying of coating surface were developed. The friction and abrasion characteristics of each coating are analyzed and summarized through the change of friction force and roughness data according to the progress of ice abrasion.

• 대한조선학회논문집
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• 제53권2호
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• pp.85-91
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• 2016

The most important factor in the structural design of ships and offshore structures operating in arctic region is ice load, which results from ice-structure interaction during the ice collision process. The mechanical properties of ice related to strength and failure, however, show very complicated aspect varying with temperature, volume fraction of brine, grain size, strain rate and etc. So it is nearly impossible to establish a perfect material model of ice satisfying all the mechanical characteristics completely. Therefore, in general, ice collision analysis was carried out by relatively simple material models considering only specific aspects of mechanical characteristics of ice and it would be the most significant cause of inevitable errors in the analysis. Especially, it is well-known that the most distinctive mechanical property of ice is high dependency on strain rate. Ice shows brittle attribute in higher strain rate while it becomes ductile in lower strain rate range. In this study, the simulation method of ice collision to ship hull using the nonlinear dynamic FE analysis was dealt with. To consider the strain rate effects of ice during ice-structural interaction, strain rate dependent constitutive model in which yield stress and hardening behaviors vary with strain rate was adopted. To reduce the huge amount of computing time, the modeling range of ice and ship structure were restricted to the confined region of interest. Under the various scenario of ice-ship hull collision, the structural behavior of hull panels and failure modes of ice were examined by nonlinear FE analysis technique.