• 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.

• 한국해양공학회지
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• 제28권1호
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• pp.28-33
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• 2014

The Korean icebreaking research vessel "Araon" performed four sea trials in the Arctic and Antarctic Seas. The ice properties, such as the ice thickness, floe size, ice strength, and power of the vessel were quite different in these trials. To compare the speeds of ship with the same ice strength and power, the AARC (Arker Arctic Research Center) method is used with a vessel power of 10 MW and an ice strength of 630 Pa in this paper. Based on the analysis results, the speed of the ship was 1.62 knots (0.83 m/s) with a 1.02-m ice thickness and 2.5-km floe size, 5.3 knots (2.73 m/s) with a 1.2-m ice thickness and 1.0-km floe size, and 13.8 knots (7.10 m/s) with a 1.1-m ice thickness and 200-m floe size. The analysis results showed that the ship speed and floe size have an inversely proportional relationship. Two reasonable reasons are given in this paper for the final result. One is an ice breaking phenomenon, and the other is the effect of the ice floe mass. For the breaking phenomenon, the ice breaking force is very small because the ice floe is not breaking but tearing when a ship is passing through a small ice floe. Regarding the effect of the ice floe mass, it is impossible for a ship to push and tear an ice floe if the mass of the ice floe is too large compared to the mass of the ship. The velocity of the ship decreases when the ice floe has a large mass and a large size because the ship has to break the ice floe to move forward.

• 대한조선학회논문집
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• 제49권6호
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• pp.478-483
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• 2012

The speed performances of ice sea trial on the Arctic(2010 & 2011) area were shown different results depend on the ice floe size. Penetration phenomena of level ice was not happened on medium ice floe and tore up by the impact force because the mass of medium ice floe is similar to the mass of Araon which is Korean ice breaking research vessel and did not shut up by the ice ridge or iceberg. The sea trial on the Amundsen sea was performed at the big floe which is classified by WMO(World Meteorological Organization). Three measurements of ice properties and five results of speed trial were obtained with different ice thicknesses and engine powers. To evaluate speed of level ice trial and model test results at the same ice thickness and engine power, the correction method of HSVA(Hamburg Ship Model Basin) was used. The thickness, snow effect, flexural strength and friction coefficient were corrected to compare the speed of sea trial. The analyzed speed at 1.03m thickness of big floe was 5.85 knots at 10MW power and it's 6.10 knots at 1.0m ice thickness and the same power. It's bigger than the results of level ice because big floe was also slightly tore up by the impact force of vessel based on the observation of recorded video.

• 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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• 제40권3호
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• pp.97-103
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• 2016

최적의 선박 운항 항로를 찾기 위해서는 선박의 정확한 추진성능을 추정하는 것이 매우 중요하다. 본 논문은 선박 최적운항시스템의 추진성능 데이터베이스를 생성하기 위한 전산프로그램의 개발에 대해 기술하고 있다. 실해역에서의 추진성능은 표류와 표면 거칠기 등 선체 상태뿐 만 아니라 파랑과 바람 등 해상 상태의 영향을 받는다. 이 부가저항 추정 방법들은 ISO 15016:2002 표준의 실선 속력시운전 해석법을 근간으로 하고 있으며, 추가로 바람과 선체 표면 거칠기에 대한 몇 가지 추정 방법이 보완되었다. 이 추정 방법들은 종합적인 전산프로그램으로 만들어졌다. 그리고 향후 최적 운항경로 계산에 활용될 쇄빙연구선 아라온 호에 대해서 데이터베이스 계산이 수행되었다. 이 프로그램은 모든 선박의 항로 최적화 계산에 유용하게 사용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 대한조선학회논문집
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• 제55권6호
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• pp.497-504
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• 2018

Platform Support Vessels operated in the Arctic Ocean support diverse operations of offshore plant in the sea, and the PSV is also needed to support works to exploit the oil and gas in the Arctic Ocean. Both of the ice breaking and the open sea performance have been considered together to secure the enhanced operational performance at the harsh environment in the Arctic Ocean and the open sea as well. In this study, One of the design requirements of a PSV is to guarantee continuous icebreaking performance with 3 knots at 1 m thickness of level ice, where the design draft is 7.5m and the engine power is 13 MW. Three hull forms were designed, and the ice resistance based on empirical formulas was estimated to select the initial hull form having an outstanding performance. The full scale performance of the designed hull forms was predicted by the ice model test conducted in the ice model basin of Korea Research Institute of Ships & Ocean Engineering(KRISO). The analysed results show that the selected hull form satisfies the above design requirement.

• 대한원격탐사학회지
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• 제34권6_2호
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• pp.1203-1213
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• 2018

북극해 및 남극해는 접근이 어려운 지역으로 해양환경 모니터링을 위해 원격탐사 기술을 이용한 관측이 효과적이다. 원격탐사 플랫폼인 인공위성, 무인기와 선박 등에 관측센서를 장착하여 연구지역의 환경변화를 모니터링하고 있지만 극지역의 다양한 환경에서는 시계열자료 및 광범위한 데이터가 필요하다. 특히 고위도 지역에서는 낮은 태양고도의 영향으로 광학원격탐사를 적용하기는 쉽지않다. 본 논문에서는 2010년도 부터 극지연구소 쇄빙연구선 아라온호에 초분광계 HyperSAS(Satlantic inc.)를 설치하여 연구항해 및 이동항해 동안 해수의 분광학적 정보를 연속적으로 획득하고, 극지 해색 원격탐사자료 성능개선을 위해 현장에서 해수샘플을 채수하며 수행하고 있는 연구를 소개한다. 해수 상부의 반사도와 현장 해수샘플링은 2010년부터 연속적으로 획득하고 있어 동일 지역에 대한 반사도의 시계열 변화를 모니터링할 수 있다. 또한 고위도에서부터 저위도까지 연속적으로 관측하여 위도별 반사도 값의 연속 변화를 파악할 수 있다. 본 논문에서 취득한 자료는 극지역에서 남극해, 북극해 해수의 반사도가 어떻게 변화하는지 이해하고, 반사도를 통한 엽록소, 부유물질 등의 다양한 인자를 추정하는 알고리즘 개발에 활용될 것이다.