• 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.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2015년도 추계학술대회
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• pp.33-34
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• 2015

북극항로(NSR)를 통항하는 상선과 화물량이 매년 중가추세에 있다. 쇄빙선의 도움을 받아 북극항로를 통항하는 상선의 안전한 항해를 위협하는 가장 큰 요인은 얼음과의 충돌이다. 따라서 선박과 얼음의 충돌 메커니즘을 규명하기 위한 노력이 관련 연구자들에 의해서 활발히 이루어지고 있다. 본 연구에서는 북극항로를 운항하는 내빙선과 유빙의 충돌을 가정한 예인수조실험을 실시하며, 충돌 후 얼음의 운동(속력, 궤적)을 머신비전검사를 통해서 계측한다. 아울러 오차계산을 통해서 머신비전검사 기법의 정밀도를 검증한다.

• 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.

• 대한조선학회논문집
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• 제52권4호
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• pp.315-322
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• 2015

In this paper, the theory of rectangular plate on the elastic foundation is used to get the relation equation between the effective Young’s modulus and the ice sheet deflection by applying the characteristic length concept, since the model ice sheet is rectangular shape in KRISO (Korea Research Institute for Ships and Ocean Engineering) ice basin. The obtained relation equation is equal to that of using the circular plate theory. A device is made and used to measure the deflection of ice plate using LVDT (Linear Variable Differential Transformer) for several loading cases and the procedure of experiments measuring the deflection used for getting the Young’s modulus is explained. In addition, the flexural strength value obtained through flexural strength experiments is compared with that of finite element analysis using the obtained effective Young’s modulus. Also, a nonlinear FEA (Finite Element Analysis) of cantilever ice beam is done with eroding effect and LS-DYNA result shows the fracture of brittle ice under 1 mm/s velocity load.

• 한국결정성장학회지
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• 제5권3호
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• pp.197-208
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• 1995

과냉각도가 0.35 K보다 작은 영역에서 ice dendrite의 결정 성장 특성 및 morphology는 과냉각도 뿐만 아니라 자연대류의 함수임을 관찰하였다. 즉, 결정 성장에 대한 자연대류의 영향은 결정 성장 자체에 의한 moving boundary 효과보다 우세함을 알 수 있었다. 본 실험 범위에서 ice dendrite의 성장 속도 및 tip size(edge 및 basal plane)를 과냉각도의 함수로 정량화하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제30권3호
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• pp.376-381
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• 2006

This study is experimented to observe an influence of experimental conditions on production characteristics of slurry ice by putting ball into test section to disturb ice adhesion. And at this experiment it used ethylene glycol-water solution and the concentration is 20wt%. The experimental apparatus was constructed of ethylene glycol-water solution and slurry ice storage tank. brine tank, pumps for ethylene glycol-water solution and brine circulating, a mass flow-meter data logger for fluid temperature measuring and a vertical circular tube with two copper tubes as test section. The experiments were carried out under various conditions, with mean velocity of fluid at the entry ranging from 0.07 to 0.13m/s and ball diameter is 10mm, 15mm. Also ball filling rate is 33%, 50%.

• 한국마린엔지니어링학회:학술대회논문집
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• 한국마린엔지니어링학회 2006년도 전기학술대회논문집
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• pp.49-50
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• 2006

This study experimented to observe an influence of experimental conditions on production characteristics of slurry ice by putting ball into test section to disturb ice adhesion. And at this experiment it used ethylene glycol-water solution and the concentration is 20wt%. The experimental apparatus was constructed of ethylene glycol-water solution and slurry ice storage tank, brine tank. pumps for ethylene glycol-water solution and brine circulating, a mass flow-meter, data logger for fluid temperature measuring and a vertical circular tube with two copper tubes as test section. The experiments were carried out under various conditions, with mean velocity of fluid at the entry ranging from 0.07 to 0.13m/s and ball diameter is 10mm, 15mm. Also ball filling rate is 33%, 50%.

• 설비공학논문집
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• 제7권1호
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• pp.89-97
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• 1995

Experimental study was performed for free convection and ice formation around two horizontal circular tubes which were placed vertically. Temperature and velocity distributions were visualized with real time holographic interferometry technique and tracer method. When water was cooled, super cooled region was formed around cooling pipe. It was found that flow induced by free convection always directed downwards when the coolant temperature was low, while it directed upwards when the coolant temperature was comparably high though it directed downwards initially. Flow phenomena with free convection were investigated in detail with varying cooling rate and length between cooling pipes. And growing process of dense ice was also investigated. Dendritic ice is suddenly formed within a supercooled region, and a dense ice layer begins to develop from the cooling wall.

• 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.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2002년도 추계학술발표논문집
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• pp.253-257
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• 2002

본 논문에서는 아이스크림용 아이스 콘에서 콘 부분을 만들기 위한 금형의 제작시 필요한 구조적 안정성을 평가할 수 있는 유동해석을 수행하였다. 유동해석을 수행하기 위하여 상용 유한요소해석 코드인 ANSYS클 활용하였으며 내압조건, 경계조건, 구속조건 등을 고려하여 아이스 콘 금형내부의 유동 흐름을 압력조건의 변화에 따라 구하였다.