• International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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• 제10권3호
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• pp.376-384
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• 2018

Selection of suitable ice class for ships operation is an important but not simple task. The increased exploitation of the Polar waters, both seasonal periods and geographical areas, as well as the introduction of new international design standards such as Polar Code, reduces the relevancy of using existing experience as basis for the selection, and new methods and knowledge have to be developed. This paper will analyse what can be the limiting ice thickness for ships navigating in the Russian Arctic and designed according to the Finnish-Swedish ice class rules. The permanent deformations of ice-strengthened shell structures for various ice classes is determined using MT Uikku as the typical size of a vessel navigating in ice. The ice load in various conditions is determined using the ARCDEV data from the winter 1998 as the basic database. By comparing the measured load in various ice conditions with the serviceability limit state of the structures, the limiting ice thickness for various ice classes is determined. The database for maximum loads includes 3-weeks ice load measurements during April 1998 on the Kara Sea mainly by icebreaker assistance. Gumbel 1 distribution is fitted on the measured 20 min maximum values and the data is divided into various classes using ship speed, ice thickness and ice concentration as the main parameters. Results encouragingly show that present designs are safer than assumed in the Polar Code suggesting that assisted operation in Arctic conditions is feasible in rougher conditions than indicated in the Polar Code.

• 한국기계기술학회지
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• 제13권4호
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• pp.109-115
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• 2011

The ice tank is important facility to check the performance of the ship and offshore in ice condition before the construction. MOERI(Maritime & Ocean Engineering Research Institute) constructed ice model basin on the end of 2010. The ice technology to know the phenomena of ice near the ship and to estimate power of the ship in model scale is the main characteristic of the ice model basin. To achieve this goal in one ice sheet, making of test plan and feasibility check of test possibility have to review in the beginning stage of the every test. This paper describes the number of maximum resistance and self propulsion test in a sheet of level ice and proposes the methodology to optimize pack ice, rubble ice, brash ice and ice ridge test in MOERI ice tank. The feasibility of free running test to know maneuvering performance in ice field and some specific idea to measuring ice thickness and ice ridge shape was proposed.

• 한국항공우주학회지
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• 제38권11호
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• pp.1105-1114
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• 2010

착빙현상은 크게 서리얼음과 유리얼음으로 구분되며 대기온도 뿐 아니라 자유류 속도, 대기 중 수증기 함유량, 수증기 입자의 크기는 결빙형상에 영향을 미친다. 본 논문에서는 결빙 형상에 영향을 미치는 외기조건에 의해 변화하는 결빙형상을 체계적, 정량적으로 분석하여 다음과 같은 결과 확인하였다. 먼저, 자유류 속도의 증가는 결빙면적, 얼음 진행방향, 최대 두께를 모두 증가시키고 결빙형상을 가장 크게 변화시켰다. 둘째, LWC와 결빙면적은 선형적인 관계가 있음을 알 수 있었다. 셋째, 대기온도가 수증기 유입량에 미치는 영향은 LWC, 자유류 속도에 의한 영향에 비해 적어 결빙면적의 변화가 가장 작게 나타났다. 넷째, MVD가 결빙 형상에 미치는 영향은 선정한 외기 조건 중에 가장 미미하였다. 단, 입자가 표면에 충돌하는 영역을 증가시켜 결빙면적에 영향을 주었다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제22권1호
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• pp.227-237
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• 1998

In case the systems have radioactivity, toxic liquid or expensive fluid, and have to be performed repair work at one point of the system pipe, the formation of an internal ice plug by the removal of heat from the pipe is often consideredas a useful method. In this procedure, an annular jacket is placed around the pipe, and the jacket is then filled with liquid Nitrogen(-196.deg. C). Thermal analysis by the finite element method based on the laboratory experiments has been constructed. The result of the finite element analysis on the experimental model shows to be reasonable, and thus the finite element analysis for different pipe size, material and thickness has been performed to see if the ice plugging procedure in various applications can be safely performed without possibility of damage to the pipe. It has been confirmed that in carbon steel pipes the maximum stress is found around the boundary of the freezing jacket, and the stress increases as pipe thickness increases, but the maximum stress shows no consistency along the increment of the pipe diameter. The maximum stresses appear lower than yield stress in carbon steel. It has been also shown that in stainless steel pipes the maximum stresses are also found around the boundary of the freezing jacket, but almost the same value in spite of different pipe size an thickness, and the maximum stresses show slightly higher than the yield stress of the stainless steel.

• 대기
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• 제20권4호
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• pp.427-436
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• 2010

The single-scattering optical properties of ice crystals in cirrus clouds by the aircraft measurement data were investigated, and the radiative equilibrium temperatures and radiative fluxes were calculated and analyzed by radiative convective model with the variations of ice crystal habits and sizes in cirrus clouds. The homogeneous cloud is assumed to be in the layer 200~260 hPa with an ice crystal content of $10gm^{-2}$ for the flux calculation. The profiles of temperature, humidity, and ozone typical of mid-latitude summer are used. The surface albedo is assumed to be 0.2 for all spectral bands and the cosine of solar zenith angles is 0.5. The result of radiative equilibrium temperature at surface was less than surface temperature of the standard atmosphere data in case of smaller effective ice crystal size and larger optical thickness. The column, aggregation and plate in 6 ice crystal habits were the most effective in positive greenhouse effect and bullet-4 was the worst in it. At the surface, the maximum difference of equilibrium temperature by 6 kinds of ice crystal habits were about 3~15 K with 30 sample aircraft measurement data.

• 한국항공우주학회지
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• 제38권11호
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• pp.1094-1104
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• 2010

익형주위 착빙 현상과 관련한 기존 연구는 수치적으로 예측된 결빙형상과 실험 결과를 정성적으로 비교하는데 그쳐, 해석 결과의 정확도에 대한 판단과 외기 조건 변화에 따른 결빙형상의 체계적 분석에 한계가 있었다. 이에 본 논문에서는 실린더와 익형의 결빙 형상을 가용한 실험 및 타 수치해석 결과와 비교, 검증하고 정량적으로 분석하는 연구를 수행하였다. 먼저, 개발된 코드로부터 획득한 결빙형상을 얼음의 최대두께와 얼음의 진행방향, 얼음의 분포, 얼음의 면적을 기준으로 나타낸 후 이를 정량적으로 분석하였다. 정량적 분석을 통해 유사한 결빙 형상을 직관적으로 비교할 수 있었다. 개발한 수치해석 코드는 아랫면에서의 결빙 면적, 얼음의 두께를 작게 예측하였다. 이를 개선하기 위하여 보다 정밀한 유동장 계산을 통해 획득한 입자의 궤적이 요구된다.

• 한국항공우주학회지
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• 제39권8호
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• pp.689-701
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• 2011

본 연구에서는 착빙 환경 요소와 결빙 형상 파라미터의 관계를 자가조직도와 분산분석을 활용하여 분석하였다. 결빙 형상에 영향을 미치는 외기 조건으로 자유류 속도, 대기온도, 대기중 물방울 함유량(LWC), 액적의 평균 직경(MVD)을 선정하였다. 그리고 결빙 형상의 특징이 되는 파라미터로 최대 두께, 결빙한계(Icing limit), 결빙 진행 방향, 결빙면적을 선정하였다. 자가 조직도의 결과는 결빙형상 파라미터에 관계가 있는 외기 조건에 대한 정성적인 관계를 제시하였고 분산분석의 결과는 형상 파라미터에 대한 외기 조건의 영향력의 상대적인 크기와 순위를 정량적으로 제시하였다.

• 물과 미래
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• 제21권4호
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• pp.399-406
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• 1988

만곡수로에서의 흐름, ice jam의 형성 및 분포특성을 규명하기 위하여 기본이론을 분석하고, 실험수로로는 연속 만곡수로와 단일 만곡수로를 사용하였다. 연속 만곡수로는 13개의 중심각 $90^{\circ}$만곡부가 연결된 수로이며 하폭에 대한 수심의 비가 2이며 단일 만곡수로는 중심각 $180^{\circ}$이며 하폭에 대한 수심의 비가 4로 비교적 수심이 얕은 수로이다. 실험에 사용된 얼음재료는 폴리에칠렌과 폴리프로필렌 구슬(bead)와 조각(block)이다. 연속 만곡수로에서는 저면유속이 표면유속보다 크며 ice jam의 형성으로 이러한 현상은 더욱 크게 나타났다. Jam의 두께는 일반적으로 내측이 외측보다 두꺼웠으며 최대 유속선은 ice jam의 발생으로 인하여 더욱 내측으로 편이되었다. 횡방향 jam의 두께는 하폭에 대한 얼음 조각의 길이 비가 증가함에 따라 규칙적으로 분포 되었다. 단일 만곡수로에서의 jam hed는 얼음의 운송량이 일정한 경우 외측이 내측 보다 빨리 진행되었으며 그 속도는 비교적 일정하였다. Froude 수가 증가되므로 jam 두께는 횡단면에 걸쳐 불균일하게 되며, 내측과 jam 끝부분이 두껍게 된다. Two-Layer model은 수심이 얕은 만곡부에서 적용가능하며, 2차 흐름의 분포는 상하 2개의 cell이 존재함을 알 수 있었다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제35권6_1호
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• pp.933-944
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• 2019

이 연구에서는 영상레이더(synthetic aperture radar; SAR) 이중차분간섭기법(Double-Differential Interferometric SAR; DDInSAR)을 이용하여 남극 로스 빙붕(Ross Ice Shelf)의 동쪽(A지역)과 서쪽(B지역)에 위치한 육지 경계부 지역의 조위변형을 분석하고, 조위예측 모델의 정밀도와 빙붕의 영률(Young's modulus) 추정을 위해 2015-2016년에 획득된 총7장의 Sentinel-1A SAR 영상을 획득하였다. 먼저, 남극 로스해(Ross Sea)에 대한 대표적인 조위예측 모델인 Ross Sea Height-based Tidal Inverse (Ross_Inv) 모델과 DDInSAR영상에서 추출된 빙붕의 조위변형을 비교한 결과, 모델의 조위예측 오차는 동쪽에서는 3.86 cm로 분석되었으며 조위모델에서 역기압효과가 필수적으로 보정되어야 함을 확인하였다. 그러나 서쪽에서는 역기압효과 보정 후에도 큰 오차가 발생하여 조위모델이 부정확할 수 있음을 확인했다. 또한, 조위변형이 나타나는 힌지 영역(hinge zone)의 폭과 얼음두께의 상관성을 나타내는 1차원 탄성 보 모델에 의거하여 얼음의 영률을 계산하였다. 이를 위해 DDInSAR 영상에서 조위에 의한 변위가 나타나기 시작하는 곳을 지반선(grounding line)으로, 조위에 의한 최대변위가 나타나는 지점을 힌지선(hinge line)으로 새롭게 정의했고, 이두선 사이를 힌지 영역으로 정의했다. 반무한 평면체를 가정한 1차원 탄성 보 모델에 의하면 힌지 영역의 폭은 얼음두께의 0.75승에 정비례한다. DDInSAR에서 나타나는 힌지 영역 중 지반선과 힌지선이 직선에 가까운 지역에서 힌지 영역의 폭을 측정하였고, 이를 BEDMAP2 얼음 두께의 0.75승과의 선형 회귀 분석을 통해 로스 빙붕 동쪽과 서쪽 힌지 영역의 영률을 1.77±0.73 GPa로 추정할 수 있었다. 이러한 방법으로 향후 Sentinel-1 영상이 축적되면 더 정밀한 영률을 추정할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국축산식품학회지
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• 제24권4호
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• pp.326-328
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• 2004

본 연구는 국산 배에서 단백질 분해효소를 분리, 정제하여 단백질 효소의 농도별 돈육 등심에 대한 연화 정도를 측정하여 가장 적당한 농도를 찾고자 실시하였다. 단백질 함량은 5.96 $\mu\textrm{g}$/mL와 7.25$\mu\textrm{g}$/mL을 나타냈었으나 투석한 경우는 신고가 0.19$\mu\textrm{g}$/mL, 추황이 0.24$\mu\textrm{g}$/mL를 나타내 투석할 경우 오히려 단백질 함량이 감소하였다. 투석한 단백질 분해효소를 첨가하지 않은 대조구와 각각 0.05%, 0.1% 및 0.2%를 첨가한 후 81$^{\circ}C$에서 가열한 후 냉각한 돈육 등심의 전단력은 신고에서 6.24, 5.69, 5.37 및 5.58을 추황에서 5.44, 4.92, 4.65 및 4.80을 나타냈다. 신고와 추황의 정제된 단백질 분해효소를 0.1% 첨가했을 때 가장 낮은 전단력을 보였고 첨가하지 않은 것에 비해 각각 14%와 15%의 감소를 나타냈다. 전기영동에 의한 단백질의 분자량은 약 30kDa을 나타냈다. 연도에 최대 효과를 줄 수 있는 적정함량은 0.1% 이상이라 사료된다.