• 대한조선학회지
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• 제47권3호
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• pp.3-7
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• 2010

국내 조선소와 학교, 연구소에서 1990년대 중반 이전의 빙해선박에 대한 연구는 거의 이루어지지 않았다고 해도 과언이 아니다. 하지만 2000년대 초반부터 러시아가 St. Petersburg항을 통해 본격적으로 원유를 수출하기 시작하면서 내빙선 시장이 호황을 맞이하게 되었고 빙해선박 특히 내빙선박에 대한 관심이 집중되었다. 당시에 한국의 조선소들은 FMA rule 상의 엔진 출력이 과도한 것을 인지하고, 적정한 엔진 사양을 파악하기 위한 공격적인 연구개발로 ICE Class 1A, 1B, 1C의 선박을 상당히 많이 수주하여 선주에게 인도하였다. 또한 Ice belt의 구조적인 보강을 하기위한 설계와 연구가 활발히 진행되었다. 내빙선에 이어 쇄빙선의 연구에 관심을 집중시킨 선박은 최근 실해역에서 활동 중인 연구 조사선 "아라온"호 이다. 아라온호는 설계와 건조가 국내 조선소에서 이루어졌으며, 학계와 조선소 및 연구소에 쇄빙선에 대한 관심을 불러 일으켰다. 이와 비슷한 시기에 삼성 중공업에서 세계 최대 쇄빙선인 70K shuttle tanker를 수주 및 인도하면서 대형 쇄빙선 시장이 개척되어 국내외 조선소의 큰 관심을 불러일으키고 있다. 쇄빙 기술이 응용된 선박으로 Drill ship과 LNG FPSO등이 수주되어 현재 설계를 진행 중이다. 가장 최근에 현대중공업에서 수주한 원통형 FPSO의 경우 북해 지역에 투입을 목적으로 언론에 발표된 것과는 달리 발주처와 유럽의 관련 연구기관에서는 러시아 유전지역 투입을 염두에 두고 쇄빙관련 연구를 진행한 것으로 파악되고 있다. 본 기고에서는 이러한 빙해선박의 개발 및 건조 사례 현황을 기술하고, 향후 수주가능성이 있는 쇄빙선 분야와 조선소의 대응 전략 등에 대해서 정리해 보고자 한다.

• 한국항해학회지
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• 제13권3호
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• pp.67-87
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• 1989

• 한국항해학회지
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• 제14권1호
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• pp.57-67
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• 1990

• 대한조선학회논문집
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• 제46권6호
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• pp.603-610
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• 2009

Ice load is one of the important design parameters for the construction of icebreaking vessels. In this paper, the design ice load prediction for the icebreaking vessels under normal operating condition in ice-covered sea is discussed. The ice loads under normal operating condition are expected from sea trials in moderate ice conditions. In this sense the extreme ice loads during heavy ramming or accidental collision are not considered. Current study describes the global ice load on the hull of the icebreaking vessels. Available ice load data from full-scale sea trials are collected and analyzed according to various ship-ice interaction parameters including displacement, stem angle, speed of a ship and flexural strength and thickness of sea ice. The ice load prediction formula is compared with the collected full-scale sea trials data and it shows a good agreement.

• 대한조선학회지
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• 제32권5호
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• pp.27-32
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• 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.

• 한국해양공학회지
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• 제20권3호
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• pp.77-81
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• 2006

In this study, design parameters of ice-transiting vessels in the world, currently in service or under construction, were collected and a database of principal particulars for each ship was established. To understand the recent design trend, ice-transiting vessels were categorized into four groups, i.e., conventional icebreakers, icebreaking tug/supply/research vessels, ice-strengthened passenger/car ferry and ice-strengthened cargo vessels. Changes in principal particulars for each group were reviewed and summarized. It was found that the most significant change in the design of ice-transiting vessels was the increment of large size commercial cargo vessels. It is believed that the recent hike of oil prices and booming of Russian economy has resulted in the need for year-round operation with bigger ships in the Baltic Sea and in the Sea of Okhotsk and also along the Northern Sea Route in Russian Arctic Sea.

• 대한조선학회지
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• 제32권4호
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• pp.57-63
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• 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.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2013년도 추계학술대회
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• pp.69-70
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• 2013

기후변화에 관한 정부간 패널 (IPCC)에 따르면, 북극의 해빙(Sea-ice) 면적은 1978년 위성관측 이래 매년 2.7%씩 감소하고 있다. 이와 같은 해빙 감소는 북극항로에 대한 관심으로 이어져 경제적인 이익을 기대하고 있다. 북동항로(Northen Sea Rout)를 이용하게 되면 기존 수에즈운하이용 경로보다 약 37% 정도 거리가 단축된다. 또한 북극에는 지구부존자원 중 천연가스의 30%과 석유의 13%가 매장되어있다고 추정된다. 우리나라는 2013년 5월 북극개발의 주도권을 가진 북극이사회 (Arctic Council)에서 정식 옵저버 자격을 획득함으로써 북극해 진출의 교두보를 마련했으며, 2030년에는 쇄빙선 없이 북극항로를 이용할 수 있을 것이라도 예상되므로 북극해 항로 개척을 통한 물류비 절감 및 자원개발의 필요성은 점점 커지고 있는 상황이다. 한국해양과학기술원에서는 북극 항로 및 자원탐사 지원을 위한 북극 해양환경정보시스템 구축을 위한 기획과제를 수행 중에 있다. 이번 발표에서는, 위성기반으로 항행안전지원을 위한 시스템 설계를 위한 초기 단계로 개념 설계의 결과를 소개하고자 한다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제27권5호
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• pp.353-360
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• 2014

본 논문에서는 국내 선박해양플랜트연구소에 구축된 빙해수조의 빙특성 중에서 모형빙의 두께와 유효탄성계수 산출과정이 소개되었다. 수조에서 결빙되는 빙판은 크기가 가로 세로각각 30 m 정도에 두께는 40mm정도이다. 모형선의 실험결과를 쇄빙선 설계에 사용하기 위하여 빙 특성 정보가 필요하다. 사람이 빙판을 일부 절개하고 일일이 손으로 두께를 측정하는 것을 지양하기 위하여 초음파 기기를 사용하였는데 저주파 장비를 사용하여 작은 샘플 모형빙에 대한 두께는 계측되었다. 하지만 완벽한 계측을 위해서는 송수신 일체형 저주파 센서나 정확한 위치가 설정된 분리형 센서 혹은 고가의 특수 장치가 필요함을 확인하게 되었다. 한편 빙판의 처짐량을 간이식 LVDT로 계측하고 이를 탄성체 위에 놓인 무한 판의 특성길이 관계식에 대입하여 빙의 유효탄성계수를 산출하였는데 외국의 결과와 유사함이 입증되었다.

• 대한조선학회논문집
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• 제40권6호
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• pp.20-29
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• 2003

When Arctic offshore development in the 1970's first led to the consideration of ice capable tankers, there was a high level of uncertainty over design requirements for both safety and ship performance. Also here was a lack of reliable methods to evaluate design proposals. Since that time, improved understanding of the ice environment has raised the confidence of design specifications. Parallel developments have resulted in a suite of engineering tools for ship performance evaluation at the design stage Recent development of offshore and near shore oil and gas reserves in several countries together with economic studies of increased transportation through the Russian Arctic has newly introduced the interest in ice capable tanker design. in response, Samsung Heavy Industries (SHI) applied its experience in tanker design and construction to the design of a specialized tanker with ice capability. SHI produced two prototype hull designs for further study. The performance of both hulls and of the propellers was evaluated at the Institute for Marine Dynamics (IMD) in St. John's, Newfoundland This paper discusses the development of the design, describes the model experiments to determine performance and variations, and presents the results.