• Bulletin of the Society of Naval Architects of Korea
• /
• v.32 no.4
• /
• pp.57-63
• /
• 1995

극지개발을 위해서는 극지의 혹독한 자연환경을 대상으로 하는 과학지식과 극지에서 사용되는 특수시설과 장비를 설계, 시공 그리고 운용하는 공학기술이 요구된다. 극지관련 공학기술은 저 온용재료 관련기술, 도로나 교량, 건축물과 같은 극한지 천연자원의 시추와 생산, 수송을 위한 해양구조물과 파이프라인 관련기술, 그리고 얼음의 재료특성에 관한 이론 및 실험으로 크게 구 분할 수 있다. (Table 1). 극지용 구조물과 빙해항행선박 (쇄빙선) 은 일반 해역에서 운용되는 구조물에 비해 형상, 구조강도, 의장, 저온특수설비 등에서 새로운 개념의 기술이 요구되기 때 문에 금후 국내 조선해양산업계가 지향해야 할 고도의 기술집약형 건조물이다. 또한 최근 들어 국내에서도 시베리아 천연자원의 해상운송을 위해 빙해역을 운항할 수 있는 유조선이나 일반 화물선을 확보해야할 필요성이 대두되고 있으며, 또한 국내 조선업계의 생산기술이 비약적으로 발전함에 따라 외국으로부터의 빙해항행선박의 수주도 이루어지고 있으나 아직 이들 선박의 설계를 위한 독자적인 기술은 미흡한 현실이다. 극지개발은 이론적 접근과 함께 실험에 의한 신뢰성 있는 자료를 축적해야 한다. 이를 위해서는 빙해수조(,ice model basin)의 건조나 빙역학 실험을 위한 냉동실험실 (cold room)의 건립을 위한 초기투자가 절실히 요구되며 산업계의 수 요에 따른 포괄적인 산학협동연구가 진행되어야 할 필요가 있다. 빙해수조와 냉동실험실은 빙 해역에 직접 접하지 않은 국가에서 극지공학 연구에 참여하기 위한 필수적인 시설인데 table 2에 대표적인 빙해수조의 설치장소와 규모에 대하여 정리하였다. 이 글은 우리 나라가 쉽게 접할 수 없는 극지환경을 이해하고 가까운 장래에 예상되는 수주경쟁에 대비하여, 국내외의 극지개발 동향을 분석하고 이에 대한 국내의 극지관련 연구의 현황과 앞으로의 전망을 살펴보기 위하여 준비된 것이다. 이 글에서는 극지공학 일반보다는 조선해양분야에 관련된 내용만으로 국한한다.

• Computational Structural Engineering
• /
• v.2 no.3
• /
• pp.11-13
• /
• 1989

현재 심해에서의 석유개발을 위하여 사용되는 구조물의 설계 및 해석에 관한 기술은 수심 약 600 m까지 어느 정도 확립되어 있고, 또한 극지환경하에서의 석유개발용 구조물에 관한 기술도 상당한 수준에 올라 있다고 판단된다. 그러나 아직도 많은 분야에 걸쳐 기술의 개발과 개선을 요구하고 있다. 아울러 이에 관계되는 많은 문제들은 구조공학적인 분야만이 아니라 기계, 재료, 전자, 조선, 해양공학 등 거의 모든 공학분야의 기술이 총체적으로 지원되어야만 해결이 가능하게 된다. 본 고에서는 심해 및 극지유전개발에 사용되고 있는 구조물을 소개하고 이들이 가지고 있는 기술적인 문제점에 대해서 살펴보고자 한다.

• Journal of Ocean Engineering and Technology
• /
• v.1 no.2
• /
• pp.52-59
• /
• 1987

극 지역용 중력식 해양구조물의 설계시 고려되어야 할 문제중의 하나가 구조물의 유빙(ice)과 충돌시 야기되는 foundation붕괴 현상인데, 본 논문에서는 정적 해석을 위해 sliding 및 bearing failure 현상에 대하여만 연구하였고, 또한 동적 해석을 위하여 soil과ice의 특성으로부터 structure-ice-soil의 상호 작용 운동 방정식을 설정하여 구조물과 ice의변위, 속도, 가속도와 ice force와 soil force의 history를 시간영역 해법으로 풀었다. 한 예제로 Beaufort Sea의 37 feet수심과 granular soil 상태에서 구조물의 최대변위는 0.4 feet이고 가속도는 약 0.3kg이며 이때 구조물이 sliding에 대하여 안전하다는 것이 입증되었다.

• Bulletin of the Society of Naval Architects of Korea
• /
• v.32 no.5
• /
• pp.27-32
• /
• 1995

최초 19세기말 빙해역으로 둘러싸인 북유럽의 핀랜드 등지에서 쇄빙선을 건조하는 경험으로부터 출발하여 이제는 북극해 연안의 해저자원 개발과 더불어 극한지에 관한 종합적인 학문의 형태로 변모하고 있다. 이미 선진제국에서는 양극지방의 환경자료와 함께 상당한 양의 극한지 실험결 과를 축척하고 있다. 앞으로 개발의 손길을 기다리는 세계 도처의 빙해지역에서 막대한 양의 해저석유자원이 얻어질 것이라고 확신한다. 우선 시베리아 천연자원의 개발사업 같은 국내의 극지관련 기술수요를 창출하는 것이 급선무이지만 그와 함께 극지 자원 개발에 필요한 구조물의 제작이나 설치, 운용 등 외국으로부터의 기술수요에도 능동적으로 대처할 수 있는 준비가 필 요하다. 이를 위해서는 먼저 우리 나라의 제반 경제여건에 맞는 기술부분에 계획적이고도 집중 적으로 투자하는 것만이 효율적인 해결책일 것이다. 이와 함께 선진국의 앞선 극지관련 기술을 습득하기 위한 인적교류를 확대하고 국내에서도 극지공학에 관련된 기술인력을 계속 확보하는 노력이 절실히 요구된다. 극지개발은 이론적 접근과 함께 실험에 의한 신뢰성 있는 자료를 축 적해야 한다. 국내의 조선해양산업의 경험과 기술수준으로 판단 할 때 극지관련 공학기술을 가장 빨리 정립할 수 있는 분야는 극지용 해양구조물과 빙해항행선박의 설계 및 건조기술이라 볼 수 있다.

• Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
• /
• v.1 no.1
• /
• pp.87-92
• /
• 1989

In this study, the nonlinear dynamic model of the systems which include the offshore structure, the surrounding sea water in terms of the added mass, the foundation in terms of frequency independent springs, dashpots, and the floating ice feature with its hydrodynamic added mass, are proposed for the problem of the large ice floes impact. Dynamic Analysis is performed on two site conditions, sand site and silt site, and on two seasons, winter and summer, for various ice floe velocities. As a result of study, Ice floes from energy balenced method is lower than that from dynamic modeling on sand site, and higher than the on silt site.

• Journal of Ocean Engineering and Technology
• /
• v.32 no.6
• /
• pp.411-418
• /
• 2018

This paper introduces a new method of ice load generation in the time domain for the station-keeping performance evaluation of Arctic offshore structures. This method is based on the ice load spectrum and mean ice load. Recently, there has been increasing interest in Arctic offshore technology for the exploration and exploitation of the Arctic region because of the better accessibility to the Arctic ocean provided by the global warming effect. It is essential to consider the ice load during the development of an Arctic offshore structure. In particular, when designing a station-keeping system for an Arctic offshore structure, a consideration of the ice load acting on the vessel in the time domain is essential to ensure its safety and security. Several methods have been developed to consider the ice load in the time domain. However, most of the developed methods are computationally heavy because they consider every ice floe in the sea ice field to calculate the ice load acting on the vessel. In this study, a new approach to generate the ice load in the time domain with computational efficiency was suggested, and its feasibility was examined. The ice load spectrum and mean ice load were acquired from a numerical analysis with GPU-event mechanics (GEM) software, and the ice load with the varying heading of a vessel was reconstructed to show the feasibility of the proposed method.

• Computational Structural Engineering
• /
• v.6 no.1
• /
• pp.39-43
• /
• 1993

본문에 열거한 빙하중의 산정방법을 비교해 볼 때, 구조물의 규모가 크고 다년생 얼음이 설계하중으로 작용하는 경우 에너지 평형 방법 중 소성 극한이론을 근거로 한 Korzhavin식을 이용하는 것이 타당하리라 판단된다. 극한 응력에 의한 방법은 구조물의 직경이 작은 경우에 완전 관입이 되는 것을 가정하기 때문에 직경이 큰 구조물에서는 빙하중의 크기가 과대 평가될 가능성이 크며, 극한 하중에 의한 방법은 Ridge Building Force의 부정확성 때문에 쉽게 적용하기 곤란하여 이에 대한 통계적 자료가 크게 요구된다. 지반과 구조물의 유연성을 고려한 동적 모델에 의한 방법은 참고문헌을 소개하는 것으로 대신한다.

• Journal of Ocean Engineering and Technology
• /
• v.10 no.2
• /
• pp.20-27
• /
• 1996

Ice loads can determined by many factors like ice properies and dimension, velocity and type of structures. The magnitude of ice load varies with the failure mode which can be predicted by failure maps if the aspect ratio and strain rate are known. To reduce the ice force, various types of structure have been investigated and it is now known that the identor shape plays an important role in reducing ice load on Arctic offshoe structures. The conical and wedge structures are good applied examples in the Arctic region. In this study, ice forces on single wedge indentors are investigated for crushing failure mode. The ice loads on wedged indentors are compared with those on cylindrical structures. Also the concept of "ice annual"is introduced to verify the ice loads to multi and single wedge structures.tructures.

• Geophysics and Geophysical Exploration
• /
• v.26 no.1
• /
• pp.18-30
• /
• 2023

Submarine mud volcanos are topographic features that resemble volcanoes, and are formed due to eruptions of fluidized or gasified sediment material. They have gained attention as a source of subsurface heat, sediment, or hydrocarbons supplied to the surface. In the continental slope of the Canadian Beaufort Sea, mud volcano exists at various water depths. The MV420, is an active mud volcano erupting at a water depth of 420 meters, and it has been the subject of extensive study. The Korea Polar Research Institute(KOPRI) collected high-resolution seismic data and heat flow data around the caldera of the mud volcano. By analyzing the multi-channel seismic data, we confirmed the reverse-polarity reflector assumed by a gas hydrate-related bottom simulating reflector(BSR). To further elucidate the relationship between the BSR and gas hydrates, as well as the thermal structure of the mud volcano, a numerical geothermal model was developed based on the steady-state heat equation. Using this model, we estimated the base of the gas hydrate stability zone and found that the BSR depth estimated by multi-channel seismic data and the bottom of the gas hydrate stability zone were in good agreement., This suggests the presence of gas hydrates, and it was determined that the depth of the gas hydrate was likely up to 50 m, depending on the distance from the mud conduit. Thus, this depth estimate slightly differs from previous studies.

• Journal of the Korean Geosynthetics Society
• /
• v.12 no.2
• /
• pp.43-53
• /
• 2013

Environmental monitoring analysis were analyzed for the period from 1988 to 2007 near King Sejong Station. Extreme environment structure behaviors(Marine Biology Lab.) were evaluated using monitoring sensors developed commercial sensors. Also when installing the sensors ambient environment of the King Sejong Station, to analyze the measured data and the comparative behavior of the structure were analyzed. As a environmental monitoring analysis result at King Sejong Station temperature, sensors were installed to withstand about $-25.6^{\circ}C$ or less and 49.5m/s. They were needed that the height of 225.0cm or more to be installed during the installation. For several monitoring sensors used in Antarctic, temperature, snow and strong winds were very sensitive to the atmospheric environment. Quite often a camouflage(animals and humans) would make it necessary to provide housing for monitoring sensors. Therefore, protection system developed for these sensors were to protect the sensors and data logger. Protection system the newly developed, is economical, easy to install even in harsh environments. Based on the measurement result of the one year, consider electrode applicability of the protection system, it was confirmed that the behavior of the structure is also predictable.