EG/AD 모형빙의 밀도제어 기법 연구

Abstract

빙해수조에서 모형시험 시 가장 중요한 사항은 극지환경과 유사하도록 시험환경을 구현하는 것 으로서 실제 해빙(sea ice)과 유사한 재료특성을 만족하는 모형빙(model ice)을 사용한다. 극지 해역을 운항하는 쇄빙선의 빙성능에 영향을 주는 해빙의 주요 특성은 빙의 굽힘강도, 두께, 마 찰계수, 탄성계수, 밀도 등이 있으며, 한국해양연구원 해양시스템안전연구소(Maritime & Ocean Engineering Research Institute, MOERI) 빙해수조(ice model basin)에서는 해빙의 주요특성을 고려한 균일 모형빙 생성 및 정도향상을 위한 연구를 수행 중이다. 모형빙의 특성 중 빙밀도는 빙과 모형선의 쇄빙거동 및 정확한 빙저항, 빙성능 추정을 위해 중요한 요소로, 본 연구에서는 마이크로 버블(micro-bubble) 시스템을 이용하여 밀도가 보정된 EG/AD-CD(control density) 모 형빙을 생성한다. 일반적으로 일년생 빙(first year ice)의 밀도는 0.72 ~ 0.94 정도로서 MOERI 빙해수조의 EG/AD-CD 모형빙의 목표 밀도는 약 0.88이다. 실제 해빙의 밀도와 동일한 모 형빙을 생성하기 위해 마이크로버블 시스템을 이용해 초기 모형빙의 밀도를 조절하고 승온시간 (tempering time)을 조절함으로서 목표값을 맞춘다. 본 연구에서는 밀도보정에 따른 빙밀도의 경향과 마이크로버블 시스템을 활용한 밀도제어 기법을 도출하였다.