• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2010년도 정기 학술대회
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• pp.126-131
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• 2010

본 논문에서는 극지 빙해역을 운항하는 쇄빙선박이나 해양구조물에 작용하는 해빙의 재료특성을 계측할 수 있는 간이 실험 장비를 제작하였다. 극지 빙해역을 운항하는 쇄빙선박의 빙저항이나 해양구조물에 작용하는 빙하중을 추정하기 위해서 극지 현장에서 실규모의 시험을 수행하게 되는데, 저온과 얼음이라는 악조건을 극복하기 위한 빙역학 기술과 특수 장비가 필요하다. 국내에 한국해양연구원 MOERI 빙해수조가 완공됨에 따라 얼음의 특성을 고려한 모형빙 재료특성 시험용 계측장비가 일부 마련이 되었으나 빙해역 현장 시험에 대한 경험이 전무하며, 계측장비에 대한 지식과 기술 역시 확보되지 못한 실정이다. 본 연구에서는 차후 쇄빙연구선 ARAON호를 이용한 빙해역의 실선계측 시 해빙의 강도를 측정하기 위한 계측시스템 마련의 일환으로 시험편 획득을 위한 코어링 장비와, 해빙의 재료특성 중 1축 압축강도를 측정하기 위한 간이 압축시험기 그리고 얼음의 결정구조를 파악하기 위한 편광기를 제작하였다. 또한 극지 현장실험에 적용할 실험기법 확보를 위한 일련의 과정을 마련하기 위해 제작된 장비를 이용해 소양호에서 현장실험을 수행하였고 계측된 결과를 참고문헌과 비교해본 결과 유사한 값을 갖는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2018년도 추계학술대회
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• pp.175-176
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• 2018

여름철 북극 해빙 면적의 감소 추세로 빙해선박의 북극항로 통항회수가 증가하고 있어 선박의 안전 항해를 위한 기술 개발에 관심이 집중되고 있다. 본 연구에서는 선박해양플랜트연구소에서 개발 중인 KRISO Arctic Safe Routing System(KARS)의 개념과 함께 핵심 모듈 중 하나인 빙저항 추진 성능 DB 개발 과정을 소개하였다. 우선 빙해수조에서 다양한 빙상환경(평탄빙, 유빙, 빙맥 등)에 따른 선박의 빙성능 평가 시험을 수행한 후 대상선박의 기본적인 빙성능을 도출하였고 빙성능 추정 S/W의 해석결과와 비교 검증을 수행하여 다양한 환경 변수를 고려한 빙저항 추진 성능 DB를 생성하였다. 아울러, 생성된 DB의 검증을 위해 2017년 8월 쇄빙연구선 아라온의 빙해역 실선시험 동안 계측된 결과와 비교 분석하여 정확도를 분석하였고 KARS의 개선 사항 및 향후 활용 가능성을 고찰하였다.

• 대한조선학회논문집
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• 제45권5호
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• pp.495-501
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• 2008

Samsung Heavy Industries (SHI) and NRC's Institute for Ocean Technology (IOT) collaborated on a project to predict the performance of a new design for a Suezmax size tanker that had acceptable open water performance but was also capable of operating in ice. The resulting hull form was a single screw, single rudder design with a bulbous bow, modified for operation in ice. An important design consideration is the ability of the ship to maneuver in different ice conditions. This paper presents the results of maneuvering experiments in pack ice and level ice, using a free running model.

• 대한조선학회논문집
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• 제48권5호
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• pp.421-425
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• 2011

To know the speed performance of "ARAON" in Arctic ice field, the measurement of ice properties which is ice thickness & strength, snow depth and free board were performed on July 2010. The measuring method of nautical signals such as heading angle, power of engine, wind & current information etc. was described in this paper. The speed sea trials in ice were performed on the four different positions with different ice properties and engine powers because the uniform level ice is not detected in the Chukchi Sea. The test field was partially constrained ice floe with hummocks and it was superposed with small broken ice pieces each other. All of the measured ice properties were compared and evaluated according to the results of sea trial. The relations between speed, ice thickness, strength and power were summarized. Consequently according to the sea trial results, the speed of ARAON is 2.78knots at the 2.49m ice thickness with 6.55MW engine power.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2018년도 추계학술대회
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• pp.173-174
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• 2018

온난화 현상으로 북극 해빙 속도가 가속화되면서 북극 운항 선박이 증가하고 있어 선박의 안전 항해를 위한 기술개발이 요구되고 있다. 본 연구에서는 선박해양플랜트연구소에서 개발 중인 KRISO Arctic Safe Routing System(KARS)의 안전 최적항로 계획 방법의 선박실 운항 추진성능 모델 과 선박 고유의 빙 저항 추진 성능 데이터베이스 구성 내용을 소개하였다. 추진성능 모델은 예인 수조시험의 속도-마력 -RPM 성능 데이터와 실 운항에서 조우할 수 있는 바람, 파도 등의 외란에 기인하는 부가저항 및 빙해수조 결과를 바탕으로 다양한 빙상환경에 따른 빙 성능 추정결과를 활용하여 ISO15016: 2002 기반으로 Calm sea 및 빙 해역에서의 선박 속도-마력 성능에서 외란에 의한 부가저항에 따른 소요마력 및 속도변화를 추정하도록 하였다. 제안된 성능모델은 최적 북극항로 탐색 모듈과 결합되어 안전한 북극항로를 도출할 수 있음을 확인하였다.

• 대한조선학회논문집
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• 제48권3호
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• pp.254-259
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• 2011

The first Korean-made icebreaking research vessel "ARAON" had her second sea ice trial in the Arctic Ocean in Aug. 2010 after her first voyage to Antarctic Ocean in Jan. 2010 to gather various material and strength characteristics of sea ice. This is a detail report of ARAON 2010 summer Arctic voyage and this paper describes a standard test procedure to obtain proper sea ice data which provide basic information to estimate ice loads and icebreaking performance of the ship. The data gathered from sea ice in the Chukchi Sea and Beaufort Sea during the Arctic voyage of the ARAON includes ice temperature/salinity and the compressive/flexural strength of sea ice. 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.

• 한국해양공학회지
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• 제26권1호
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• pp.1-8
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• 2012

To correctly estimate ice load and ice resistance for 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 ice strength data. The first Korean-made icebreaking research vessel (IBRV), ARAON, had her second sea ice trial in the Arctic Ocean during July and August of 2010. This paper describes the test procedures used to properly obtain sea ice strength data, which provides the basic information on the ship's performance in an ice-covered sea and can be used to estimate the correct ice load and ice resistance on the IBRV ARAON. The data gathered from three sea ice field trials during the Arctic voyage of the ARAON includes the ice compressive strength, flexural strength, and failure strain of sea ice. This paper analyzes the gathered sea ice data in comparison with data from the first voyage of the ARAON during her Antarctic Sea ice trial in January 2010.

• 대한조선학회논문집
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• 제48권5호
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• pp.457-464
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• 2011

This paper deal with the validation of correction method of ice strength and thickness to the sea trial condition based on the ice model test results. It is very difficult to conduct the model test corresponding to the sea trial condition exactly. In addition, the available sea trial data is not sufficient for the validation of correction method. In the present study, the model test results of Terry-Fox ice breker have been used to compare the corrected results of sea trial test by varying its thickness and strength of model ice. The HSVA and ITTC methods have been applied to the present comparisions and the required power has been also validated by using the HSVA method. There are rather good agreement between the sea trial result and model test corrected by the HSVA and ITTC method. The more comparisons are expected to be carried out in near future.

• 한국해양공학회지
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• 제27권5호
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• pp.88-92
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• 2013

The icebreaking research vessel (IBRV) ARAON had her second ice trial in the Arctic Ocean in the summer season of 2010. During the voyage, the local ice loads acting on the bow of the port side were measured using 14 strain gauges. These measurements were carried out in three icebreaking performance tests. To convert the measured strains into the local ice pressures, a finite element model of the instrumented area was developed. The influence coefficient method (ICM), which uses the influence coefficient from the finite element model, and the direct method, which uses the measured strain, were selected as the conversion methods. As a result, the maximum measured pressure was 1.236MPa, and the average difference between ICM and the direct method was about 5% for an area of $0.2m^2$. The pressure-area relationship of the measurement falls below the range of the existing pressure-area curve, which is due to the low ice strength of melted ice in the summer.

• 한국항해항만학회지
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• 제37권2호
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• pp.143-148
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• 2013

본 연구의 목적은 빙해역을 운항하는 선박의 쇄빙시 깨진 해빙에 의해 선수부 좌현 외판에 작용하는 국부 빙하중을 계측한 신호의 특성을 조사하는 것이다. 한국 최초의 쇄빙연구선인 아라온호를 이용하여 2010년 8월초 북극해에서 실선 시험을 수행하여 선수부에 설치된 변형률 게이지로부터 국부적인 빙하중에 의한 신호를 계측하였다. 국부적인 빙하중에 의한 구조 응답 특성을 반영한 계측 신호는 전형적인 유체 충격압에 대한 하중-시간 이력과 다소 다른 특성을 갖는 것도 있음이 파악되었다. 본 연구에서는 계측 신호에 대한 시간 이력을 분석하고, 무차원화된 특성값들로 나타내었다.