• 제목/요약/키워드: 경계의 위치

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CFD 기반의 순환 팬 배치 및 유속조절에 의한 식물공장의 에너지 효율 향상 (Improvement of Energy Efficiency of Plants Factory by Arranging Air Circulation Fan and Air Flow Control Based on CFD)

  • 문승미;권숙연;임재현
    • 인터넷정보학회논문지
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    • 제16권1호
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    • pp.57-65
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    • 2015
  • 농업과 IT기술 융합이 가속화됨에 따라 식물공장 내 작물의 품질 및 생산성을 향상시키기 위한 연구가 활발히 진행 중이다. 식물공장의 생산성을 최대화하기 위해서는 먼저 시설 내부의 특성을 고려하여 생육에 적합한 열 환경과 공기의 흐름을 제공하기 위한 고도의 생장환경 관리기술이 필요하다. 현재 운영되고 있는 식물공장은 특화된 공기유동장치의 설계 및 운영기술이 확립되지 않아 온도 기류 편차로 인한 불균일한 품질의 작물 생산, 재배기간 연장에 따른 에너지 소비 등의 문제점을 내포하고 있다. 이를 해결하기 위해서는 식물공장 시설의 설계 단계에서 전산유체역학 시뮬레이션을 이용한 공기유동장치의 배치 및 운영기술에 대한 최적화 과정이 선행되어야 한다. 본 연구에서는 CFD(Computational Fluid Dynamics) 시뮬레이션을 이용한 순환 팬의 적정 배치 및 유속을 파악하여 식물공장 시설 내부의 각 지점별 온도 편차를 최소화하고 에너지소비를 절감한다. 시뮬레이션 조건은 순환 팬의 설치 위치 및 수량 그리고 유속변화에 따라 총 12가지의 Case로 구분하였으며 해석을 위한 경계 조건 변수는 동일하게 설정하였다. 시뮬레이션 결과, 2set의 순환 팬을 식물재배기 상단에 부착한 Case D의 제어 조건이 설정온도에 부합하는 296.33K의 평균온도를 유지하면서 식물생육에 적합한 0.51m/s의 기류분포를 보였다. 또한, 순환 팬의 유속을 변화시킨 결과, 출구 유속을 2.09/s로 설정한 Case D-3이 에너지 효율 측면에서 가장 우수한 결과를 보였다.

임플란트 형태와 골흡수가 임플란트 피로 수명 및 파절 특성에 미치는 효과에 관한 연구 (Effect of Implant Types and Bone Resorption on the Fatigue Life and Fracture Characteristics of Dental Implants)

  • 원호연;최유성;조인호
    • 구강회복응용과학지
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    • 제26권2호
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    • pp.121-143
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    • 2010
  • 본 연구의 목적은 임플란트 형태 및 골 흡수가 피로 파절에 미치는 효과를 평가하는 것이다. 오스탬 임플란트 4가지 형태 즉 외부 연결 평행형, 내부 연결 평행형, 외부 연결 첨형, 내부 연결 첨형 선정하고, 8개 군으로 분류하였다. 또한 식립 높이에 따른 피로 수명 변화 조사하기 위하여 시료 고정 지그 표면으로부터 고정체를 각각 2mm, 4mm 노출시켜 피로 시험을 시행하였다. 피로 파절 실험은 하중 조건을 최대 하중 600N, 최소 하중 60N으로 하였으며, 스테인리스 스틸로 지그 제작하여 동적 하중 피로 시험기에 연결하고 고정 후 실온에서 14Hz로 실험하였다. 고정체, 지대주 나사 파절 양상, 파절 위치 등 관찰하기 위해 주사전자현미경 사용하였으며, 유한 요소 분석 하여 고정체, 지대주 나사에 나타나는 응력 분포, 파절면 양상 비교 분석하여 다음의 결과를 얻었다. 1. 고정체를 2mm 노출시켜 피로 시험시 첨형 임플란트 피로 수명이 평행형보다 높고, 외부 연결형이 내부 연결형보다 높았다. 2. 고정체를 4mm씩 노출시켜 피로 시험시 평행형 임플란트 피로 수명이 첨형보다 높고, 외부 연결형 임플란트 피로수명이 내부 연결형보다 높았다. 3. 고정체 노출 높이가 2mm인 경우 내부 연결형은 모두 지대주 몸체, 고정체 육각부 접하는 경계부에서 수평으로 피로 파절 발생하였고, 외부 연결형은 고정체 육각부에서 고정체 나사부 방향으로 경사지게 또는 고정체 사공 간부에서 피로 파절 발생하였다. 고정체가 4mm 노출된 경우 임플란트 종류 무관하게 지대주 나사 첨부 고정체 사공간부에서 주로 발생하였다. 4. 피로 파절면 관찰은 모든 군에서 피로 줄무늬를 보였으며 취성파괴 특징인 벽개파면, 연성파괴 특징인 딤플무늬 등이 혼재되어 나타났다. 5. 압축력 받는 협측 유효 응력이 인장력 받는 설측보다 높고, 고정체에 작용하는 유효 응력이 지대주 나사에 작용하는 것보다 높았으며, 고정체에 작용하는 최대 유효 응력은 평행형에서 높았다. 따라서 교합력 많이 받는 구치부에서 내부 연결형 임플란트 식립시 각별한 주의 필요하다고 사료된다.

삼량진 칼데라 지역의 항공자력특성 연구 (Aeromagnetic Characteristics of the Samryangjin Caldera Area)

  • 구성본;이태섭;박영수
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제1권2호
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    • pp.101-109
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    • 1998
  • 항공자력탐사자료를 이용하여 경상분지 동남부 유천소분지의 화산암류 분포지 내에 발달되는 삼량진 칼데라지역에 대한 자력특성을 고찰하였다. 연구방법은 자력탐사 자료를 이용하여 잔여자력도, 자극화변환도, 수평미분도와 수직 2차미분도를 작성하여 자력 암상특성을 분대하고 칼데라구조 및 단층과 관련된 지질구조적 양상에 대한 자력구조 특성을 고찰하는 정성적 해석을 실시하였다. 또한 칼데라 구조를 북동-남서방향으로 종단하는 14.5 km의 단면선에 대해 forward modelling을 실시함과 동시에 전지역에 3-D Euler deconvolution방법을 이용하여 자력 이상체의 심부 발달상태 및 특성을 고찰하는 정량적 해석을 실시하였다. 이들 결과에 의하면 본역의 자력암상특성은 4개의 unit로 분대되며 이들은 일반적으로 본역의 지질분포와 잘 일치되나 삼량진 칼데라 북측 경계부에 관입한 흑운모화강암은 고자력을 보이므로 인접의 여타 저자력 흑운모 화강암체와 자력암상특성에서 분명한 차이를 보인다. 따라서 이 흑운모화강암은 삼량진 칼데라의 화산작용과 밀접한 관계가 있으며 칼데라림을 따라 발달된 구조대를 따라 관입한 것으로 해석된다. 본역의 삼량진 칼데라 구조 및 단층선 구조는 각종 자력 이상도에서 분명한 자력구조로 인지가 가능하며 지형특성도 이들 구조를 잘 반영한다 할 수 있다. 본 역의 심부 자력 이상체 발달상태를 규명하기 위한 자력단면선의 forward modelling결과, 경상퇴적분지의 심도는 칼데라 내에서 평균 약 6 km이며(최고 약 10 km) 칼데라의 외측으로 갈수록 화강암류의 천부 관입에 따라 심도가 얕아짐을 보인다. Euler deconvolution 방법을 이용한 자력이상체의 3차원적 위치 및 심도특성을 고찰한 결과도 칼데라 구조 및 단층구조선을 잘 나타내며 화산암류와 관계된 비교적 천부의 자력 이상체는 주로 동-서와 북동방향으로 발달하고 있음에 반하여 심부의 자력 이상체는 주로 북서 방향으로 발달하고 있음을 알 수 있었다.

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옥천화강암과 보은화강암 관입에 의한 접촉변성작용 (The Contact Metamorphism Due to the Intrusion of the Ogcheon and Boeun granites)

  • 오창환;김창숙;박영도
    • 암석학회지
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    • 제6권2호
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    • pp.133-149
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    • 1997
  • 옥천화강암 주변의 변성니질암에서는 관입체에 가까워 지면서 변성정도가 흑운모대에서 홍주석대를 거쳐 규선석대로 증가한다. 그리고 보은화강암 남서부 주변 변성염기성암에서는 관입체에 가까워지면서 녹색편암상-각섬암상 점이대에서 각섬암상대를 거쳐 상부각섬암상대로 변성정도가 증가한다. 보은화강암 근접부인 도이리 부근에서 규선석과 홍주석을 포함하는 광물군이 화강암 경계부로부터 500m 이내에 위치한 변성니질암에서 관찰된다. 이러한 연구결과는 보은화강암과 옥천화강암이 주변지역에 저압형의 접촉 변성작용을 야기시켰음을 지시한다. 옥천화강암 주변에서 석류석을 포함하는 홍주석대 시료로부터 계산된 온도-압력 조건은 $540{\pm}40^{\circ}C, 2.8{\pm}0.9$ kb이며 보은화강암 주변 상부각섬암상대의 변성염기성암으로부터 추정된 접촉변성 작용시의 온도는 $698{\pm}28^{\circ}C$이다. 보은화강암 주변의 변성염기성에서 나타나는 각섬석과 사장석의 성분은 매우 넓은 범위를 갖는데 이는 각섬석과 사장석의 불혼합구간과 불완전한 변성반응에 의해 잔류된 불안정한 성분에 기인한다. 변성정도가 증가하면서 안정된 각섬석과 사장석의 성분범위는 불혼합구간의 소멸에 의해 줄어든다. 보은화강암과 옥천화강암에 의한 접촉변성 작용시 주변암에 야기된 열적변화는 2차원의 유한차분법을 이용한 CONTACT2 프로그램을 이용하여 이론적으로 계산되었다. 이론적인 계산을 위해 보은화강암의 경우 화강암의 변의 길이가 20 km인 삼각형을 그리고, 옥천화강암의 경우 지름이 10 km인 원을 관입형태로 가정하였다. 이론적인 계산결과를 화강암 주변의 변성암에서 계산된 결과와 비교하여 보면 예상되는 관입온도는 옥천화강암 경우는 $800^{\circ}C$ 그리고 보은화강암의 경우는 $1000^{\circ}C$ 보다 높았을 것으로 추정된다. 하지만 옥천 및 화강암 관입시기에 연구지역의 지온 상승률이 일반 대륙지각에서의 지온 상승률보다 높았을 경우 관입온돈느 $800^{\circ}C$$1000^{\circ}C$ 보다 낮을 수 있다.

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미국 북서 네바다주 험볼트 산맥의 구조분석 (Structural characteristics of Humboldt Range, northwest Nevada, U. S. A.)

  • 정상원
    • 암석학회지
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    • 제8권3호
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    • pp.131-148
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    • 1999
  • 미국 네바다주 북서지역은 주요 구조층서적 지구대의 상대적 이동에서 특징적이며 복잡한 구조가 발달되었다. 본 연구지역은 삼첩기 초기의 코이파토 층군과 삼첩기 중기의 스타피크 층군의 현지성 암석으로 구성되며, 이들 현지성 암석은 미국 네바다 북서지역의 험볼트 산맥에 위치한다. 본 연구는 쥬라기에서 백악기 말기동안 작용한 변형작용의 역사 그리고 그와 관련된 조직의 발달 그리고 고응력상태의 분석에 역적을 두었다. 펜스메이커 타지성 암석은 험볼트 산맥의 현지성 암석위로 E에서 ESE 방향으로 오우버 드러스트함에 따라 현지성 암석에 다변형작용을 보여둔다. 이러한 중생대 전지 변형자?에 관련된 구조는 N나 NNE 방향으로 잘 발달된 엽리구조, 서로 다른 습곡형태, 소규모의 드러스트, 전위 엽리의 발달 그리고 강력한 압쇄작용을 들 수 있다. 이들 구조는 험볼트 산맥의 서쪽 경계부를 따라 발달되었으며 미국 북서 네바다 지역에서의 최초 전지 변형작용 알려져 있다. 광역주 압축응력(${\sigma}_1$)은 여러 가지 $D_1$ 구조의 방향에 근거하여 E나 ESE 방향으로 밝혀졌다. 백악기 중기와 말기의 변형작용은 일정하게 배열된 N나 NNE 방향으로 주향하는 변성 석영맥과 기존에 발달된 $D_1$ 엽리구조에 평형한 전단대를 들 수 있다. 변성 석영맥의 일정한 방향성과 이와 관련된 구조는 백악기 중기와 말기의 본 연구 지역에 가해진 광역 주 응력 방향으로 해석되었다. 전단대의 전단감각은 우수 전단 방향으로서 이전에 형성된 $D_1$ 구조의 재활동에 근거한다. 이러한 결과는 쥬라기로부터 백악기 말기까지 연구지역에 작용한 광역 주 응력이 시계 반대방향으로 회전되었음을 반영한다. 마지막으로, 전단띠 벽개와 S/C 압쇄조직의 발달은 연구지역에서의 전단대가 불균질 단순 전단 작용을 받았음을 나타내며 또한 압쇄암 형성시 단축 작용동안 비동축류의 지대로서 작용했음을 나타낸다.

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경복궁 아미산의 조영과 조산설(造山說)에 관한 고찰 (Studies on the Construction and the Artificial Mountain Theory of Amisan in the Gyeongbok Palace)

  • 정우진;심우경
    • 한국전통조경학회지
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    • 제30권2호
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    • pp.72-89
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    • 2012
  • 본 연구는 사료 및 도상자료의 분석을 통하여 경복궁 교태전 북쪽의 아미산 화계가 인공산이라는 기존의 주장을 재검토하고 반론을 제기하기 위한 목적으로 수행되었다. 경회지를 판 흙으로 아미산을 조산했다는 논리는 그간 정설로 여겨졌으며, 의심 없이 대부분의 경복궁 관련 논저와 단행본에서 반복되어 기술되고 있다. 본 연구에서는 사료에서 전혀 발견되지 않는 아미산 조산설에 대해 몇 가지 반론을 제기하였는데, 기존 주장에 내재된 논리적 모순, 경회지 축조시기와 교태전 건립 시점의 불일치, 영조와 고종 연간에 제작된 도형사료에서 나타난 백악산과 아미산을 잇는 산줄기의 존재, 아미산 북쪽에 있는 흥복전에서 동쪽 담장을 경계로 높은 위차를 보이고 통행기능이 없다는 점, 중건 당대에 아미산을 풍수적인 아미사(蛾眉砂)로 인식하고 있는 것과 세종 연간에 경복궁 주산논쟁 결과 조치된 경복궁 내맥의 보존에 관한 주장이 그것이다. 아울러 본 연구에서는 교태전 북쪽의 언덕이 아미산으로 불러지게 된 기원과 잘못된 조산설이 등장하게 된 원인을 규명하였는데, 풍수용어 아미사가 음변되어 아미산이 되었다는 것을 밝히고, 중국 사천에 있는 도불(道佛)성지인 아미산을 모방한 의경의 조성과 천연두신을 퇴치하기 위한 벽사적 의미의 아미산 조영관에 의한 것이라고 판단하였다. 또한 아미산 조산설은 천지조산(穿池造山)식 조경법식을 경회지와 아미산에 소급시킨 것으로 보이며, 1980년대를 전후로 주장이 등장하게 된 것으로 조사 되었다. 백악산과 아미산을 잇는 용맥은 일제가 1915년 경복궁에 개최한 대규모 박람회를 기점으로 상당부분 절토되었으나, 교태전 동북쪽에 위치한 탐방로를 따라 낮은 둔덕이 약 70m 가량 이어져 있어 일제 강점기에 이 지맥이 아주 없어진 것은 아니었던 것으로 판단된다. 또한 표고분석 결과 녹산에서 아미산까지 불연속적인 언덕이 일정한 축을 이루는 것이 발견되어 아미산의 용맥을 대략적으로 가늠해 볼 수 있으며, 이러한 아미산 용맥에 관한 기초연구를 통해 향후 경복궁 지형복원의 주요한 단서를 제공하려 하였다.

상두선(象頭山) 바위글씨의 특징과 경관의미 (The Characteristics and Landscape Meanings of Letters Carved on the Rocks of Mt. Sangdu)

  • 노재현;이정한;허준;김정문
    • 한국전통조경학회지
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    • 제30권2호
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    • pp.1-13
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    • 2012
  • 본 연구는 전라북도 정읍시와 김제시의 경계에 위치해 있는 상두산 일대 바위글씨의 형식과 내용을 검토하고, 바위글씨가 새겨진 공간의 특성을 파악함으로써 바위글씨의 경관적 의미와 가치를 구명하고자 하였다. 상두산(象頭山, 575.3m)은 석가모니가 수행하던 인도의 동명(同名)산에서 유래한 명칭이며, 이때, '상두(象頭)'는 상서로움을 의미한다. 조선시대의 고지도와 문헌에서는 풍수도참과 관련된 다수의 명당개념이 전해지고 있어 상두산의 상서로운 이미지를 견고히 하는 요인이 되고 있다. 상두산에는 총 4개 수계에 한자로 새겨진 41개의 바위글씨가 존재하는데 바위글씨의 입지는 주로 계곡상 평석 형태의 너럭바위 또는 낙폭이 1m미만인 소폭(小瀑)과 와폭(臥瀑)주변에 새겨져 있는 특징을 보인다. 서체는 전서(篆書)를 비롯한 행서(行書)와 초서(草書)등 다양한 형태를 보이고 있는데, 일부는 각자인(刻字人)의 성명과 집자(集子)한 바위글씨의 서체가 하나의 작품처럼 인식될 정도로 높은 완성도와 예술성을 갖춘 것으로 파악된다. 바위글씨를 새기는데 주도적인 역할을 한 인물은 동초(東樵) 김석곤(金晳坤)을 비롯한 청계시회(淸溪詩會) 회원과 후암(厚庵) 김창석(金昌碩), 월계(月溪) 송영조(宋榮祚) 등으로 이들이 새긴 바위글씨는 조선시대 선비의 덕목인 수신(修身)과 관련된 내용이 25건으로, 비록 일제강점기이나 선비로서의 자존(自存)을 지키고자 하였음을 보여주며 또 일부는 '물외(物外)에서 노니는 탈속(脫俗)의 경지'를 보여주는 내용으로 일제강점기하 선비와 식민지인으로서의 갈등을 표상(表象)한다. 이처럼 상두산 바위글씨는 단지 물리적인 형태뿐만 아니라 민족성을 고취시키는 내용이자 경관상징성을 배가시키는 문화경관 요소로써의 보존적 가치가 크다고 사료된다.

항아리 형태 젊은 초신성 잔해의 동력학 (Dynamics of Barrel-Shaped Young Supernova Remnants)

  • 최승언;정현철
    • 한국지구과학회지
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    • 제23권4호
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    • pp.357-368
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    • 2002
  • 본 연구에서는 항아리 형태 젊은 초신성 잔해의 동력학을 설명하기 위해 분출물의 동력학적 효과를 고려하였다. 분출물과 성간 물질 사이에 존재하는 접촉불연속면에서 레일라-테일러(R-T)불안정에 기인한 자기장의 증폭호과가 고려되었다. 우주선 입자의 가속을 가정함으로서 합성전파 모형을 만들 수 있었으며 관측과의 비교를 위해 방위각을 따른 전파세기의 비(A)를 계산하였다. R-T불안정의 결과로 자란 가지의 경계면에서 압축, 전단, 인장의 결과로 충격파 후면의 자기장은 증폭되었다. 불안정의 시간에 따른 변화는 분출물의 감속에 민감하게 의존하며 초신성 잔해의 진화와 밀접히 관계됨을 볼 수 있었다. 자기장의 세기는 초기에 급격히 증가하며 역 충격파가 분출물의 등밀도지역으로 들어감에 따라 감소되었다. 그러나 이와 같은 초기 자기장 증폭의 효과는 초신성 잔해의 후기까지 남아 있음을 볼 수 있었다. 증폭된 자기장 영역에서 적도지역과 극지역의 자기장의 세기의 비는 최대 7.5까지 이를 수 있었다. 이와 같은 자기장의 증폭은 방위각에 따라 매우 큰 전파세기의 비를 만들 수 있었다(A=15). 증폭된 자기장의 세기는 수치계산의 분해능에 매우 민감함을 알 수 있었다. 본 연구에서는 우주선 입자의 가속효과가 자기장과 충격파 면이 이루는 각도에 의존한다는 가정 없이도 자기장의 증폭효과가 관측된 항아리 형태의 젊은 초신성 잔해를 만들 수 있음을 보였다. 그러나 이와 같은 기작이 효과적이기 위해서는 초신성 잔해 주위의 자기장이 잘 정열되어 있어야 한다. 항아리 형태의 젊은 초신성잔해의 수가 적게 관측되는 것은 이와 같은 조건이 성간에서 잘 이루어지지 않음을 의미한다.OH radical의 생성이 활발해져, $CH_4$의 소멸이 촉진되었을 가능성이 큰 것으로 나타났다. 전체 $CH_4$의 일평균 농도를 이용한 장주기적 추세에 대한 분석결과에 따르면, 국내의 두 관측지점들(무안, 태안)에서는 수일 주기의 농도 변화가 급격하게 이루어졌지만, 뚜렷한 계절적 주기는 발견하기가 어려웠다. 그런데 국외의 관측지점들에서는, 계절적 주기의 변화가 상대적으로 뚜렷하고 규칙적인 양상을 보여주었다. 지역별 $CH_4$ 농도간의 상관분석을 실시한 결과, 국내 두 지점들 간에는 양의 상관관계, 무안지역과 북반구의 관측점들과는 음의 상관관계를 보였다. 반면 남반구에 위치한 관측점들과는 양의 상관관계를 확인 할 수 있었다. $CH_4$ 농도의 장주기적 변화경향을 분석하기 위해, 단순회귀분석을 실시한 결과, $CH_4$ 농도의 증가율이 무안과 태안 지역에서 각각 연간 16.5, 14.8 ppb로 가장 높게 관측되었다. 관측점 주변에 복잡한 배출원의 작용이 가능하다는 점을 감안하여, 무안지역의 $CH_4$ 농도변화와 풍향과의 연계성을 비교해 보았다. 이 결과에 의하면, 동풍계열의 풍계가 나타날 때 고농도의 값이 나타났으며, 청정한 공기가 유입되는 남서풍의 풍계시에는 비교적 낮은 $CH_4$ 농도가 유지되었다. 이처럼 $CH_4$의 장주기적 분포특성은 연구대상지역의 복잡한 배출${\cdot}$소별작용과 연계되어 매우 다양하고 독특한 형태를 띠고 있음을 확인할 수 있었다.

복합레진으로 수복한 5급 와동의 미세누출에 대한 3종의 레진 표면 전색제의 효과 (The Effect of Three Surface Sealants on Microleakage of Class V Composite Resin Restorations)

  • 이원철;류재준
    • 대한치과보철학회지
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    • 제47권2호
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    • pp.182-190
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    • 2009
  • 연구목적: 본 연구의 목적은 복합 레진(Z250)으로 수복한 5급 와동에서 변연부 미세누출에 대한 3종의 레진 표면 전색제(Fortify, Permaseal, Biscover LV)의 효과를 평가하는 것이다. 연구 재료 및 방법: 3개월 이내에 발거된 건전한 40개의 소구치와 대구치에 백악-법랑 경계를 중심으로 교합측 변연은 법랑질에, 치은측 변연은 백악질에 위치하도록 5급 와동을 협면과 설면에 각각 형성하였다. Clearfil SE bond와 복합 레진으로 충전한 치아를 무작위로 4개의 군으로 분류한 후 대조군을 제외한 실험군은 각각 20개의 와동에 레진 표면 전색제 3가지 제품을 각각 적용하고 24시간동안 생리식염수에 보관하였다. 보관한 시편을 열순환시킨 후 24시간 동안 2% methylene blue 염색 용액에 담가 두었다가 투명 레진에 매몰하였다. 매몰한 시편을 협설면의 충전물 중앙을 지나도록 절단한 후 현미경을 사용하여 교합면측과 치은측 변연부의 염색 용액의 침투도를 관찰함으로써 미세누출 여부와 정도를 분석하였다. 결과: 복합레진으로만 수복한 대조군은 실험군에 비해 교합면측과 치은측에서 미세누출이 컸으며 통계적으로 유의한 차이가 있었다(P<0.05). 레진 표면 전색제를 적용한 실험군들 사이에는 교합면측과 치은측 모두 통계적으로 유의한 차이가 없었다(P>0.05). 각 군의 교합면측과 치은측의 변연 미세누출을 비교 시 통계적으로 유의한 차이가 없었다. Fortify는 대조군과 비교시 치은측에서는 통계적으로 유의한 미세누출 감소 효과가 없었다. 결론: 복합레진으로 충전한 5급 와동 변연에 레진 표면 전색제를 적용한 경우 교합면측과 치은측 변연에서 미세누출 감소 효과가 있었다. 그러나 치은측 변연은 레진 표면 전색제의 적용 후에도 미세누출을 보이므로 각별히 주의를 요해야 할 것으로 사료된다.

서로 다른 형태의 임플란트의 식립토크가 골에 미치는 열변화에 관한 연구 (Analysis of thermal changes in bone by various insertion torques with different implant designs)

  • 김민호;여인성;김성훈;한중석;이재봉;양재호
    • 대한치과보철학회지
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    • 제49권2호
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    • pp.168-176
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    • 2011
  • 연구 목적: 임플란트 식립시에 발생할 수 있는 열변화는 임플란트의 실패를 초래할 수 있다. 식립토크에 따른 열변화 양상을 파악함으로 임플란트의 형태에 따른 차이점과 적절한 식립토크가 어떤 것인지 파악하고자 한다. 연구 재료 및 방법: 실험재료로는 두께 15 - 20 mm의 소 견갑골을 가로 35 mm, 세로 40 - 50 mm 크기가 되도록 골편으로 자르고 이중에 피질골의 두께가 2 - 3 mm 되는 표본을 선정한 후 표본의 반을 $36.5^{\circ}C$ 수조에 실온 $25^{\circ}C$에 노출 시켜 내부 온도는 평균 $36.5^{\circ}C$, 표면온도 $28^{\circ}C$가 되도록 설계하였다. $4.5{\times}10\;mm$의 외부육각을 가지는 Br${\aa}$nemark 형태의 임플란트와 $4.8{\times}10\;mm$의 Microthread 형태를 지니는 내부연결 형태의 임플란트를 과도한 식립토크로 식립하고 온도 측정은 계측점에서 0.2 mm 이내에 열전대를 위치시켜 기록하였다. 삼차원유한요소 분석은 골의 형태를 가로 4 cm, 세로 4 cm, 높이 2 cm의 직육면체로 가정하고, 직육면체 윗면에서 2 mm까지를 피질골, 그 아랫부분을 해면골이라고 가정하였다. 마찰열은 매식이 종료된 상황에서 골에 남는 cavity 모양을 기초로 경계조건을 부여하였다. CAD 프로그램인 SolidWorks 소프트웨어를 이용하였고, 이를 유한요소 구조해석용 프로그램인 Abaqus 6.9-1로 불러들여 해석하였다. 결과 및 결론: In vitro실험에서 Microthread type의 임플란트가 상대적으로 더 높은 최고점 온도를 보여주고 있으며 이는 임플란트의 형태에 따른 마찰열 발생이 주요 원인으로 보인다. 유한요소분석을 통해 살펴본 결과 Br${\aa}$nemark 형태의 임플란트의 경우 50 Ncm이상에서 Microthread를 가지는 형태의 경우에는 35 Ncm이상에서 Eriksson 등이 보고한 역치를 초과하는 온도가 발생하였다. 이를 통해 볼 때 Microthread type 이 식립토크에 따른 온도 증가가 더 민감함을 알 수 있다. 실험결과를 통해서 서로 다른 형태의 임플란트 식립시에 임플란트의 형태에 따라 적절한 삽입토크를 부여하는 것이 성공적인 임플란트 시술에 중요한 요소 중에 하나임을 알 수 있었다. 특히 Microthread를 갖는 임플란트 형태는 높은 초기고정성을 얻을 수 있다는 장점이 있는 반면 과도한 식립 토크로 인한 열 손상 가능성을 가질 수 있으므로 골량과 골질의 신중한 평가와 적절한 수술기법이 필요할 것으로 생각된다.