• Journal of Biomedical Engineering Research
• /
• v.20 no.4
• /
• pp.401-407
• /
• 1999

A microsurgery telerobotic system has been developed to aid surgeons from physiological tremor, eye stram, hand tremor, contagious and radioactive hazard. This paper identifies four general areas of advanced microsurgery and analyzes the motion, tools, accuracy and applying forces with respect to microsurgery tasks, and proposes the criteria to design the microsurgical robot. The analysis of microsurgery can be helpful to clarify some basic concept and design of surgical robots. Based on this analysis results, we propose an efficient in-parallel-platform manipulator having a special kinematic structure suitable for microsurgery.

• Journal of Biomedical Engineering Research
• /
• v.21 no.2
• /
• pp.201-212
• /
• 2000

본 논문에서는 인공고관절과 환자의 고관절 부위를 각각 3차원 영상화한 후에 이들의 정합도 (fitness)를 측정하여 수치적인 정보로 제공함으로써 환자의 체형에 적합한 인공고관절을 선택하고, 더 나아가 정확한 시술방향과 시술깊이를 제공할 수 있는 모의시술시스템을 제시하였다. 이를 위해 region growing 기법등을 이용하여 환자의 CT 영상을 3차원화하고, 또한 인공고관절을 projection 기법 등을 통해 3차원 영상화하였으며, 지금까지 인공고관절 정합도 측정에 사용했던 단순한 단면적 비교방식과는 달리 삽입의 균일성도 가늠할 수 있는 새로운 정합도 측정 방식을 고안하여 적용하였다. 다양한 실험과 분석을 통하여 새로 제안한 정합도 측정 방법의 정확성과 우수함을 확인할 수 있었으며, 본 논문에서 제시하는 모의 시술시스템은 향후 정형외과 분야에서 인공무릎과 같은 다른 영역에서의 시술 보조 시스템으로도 응용될 수 있을 뿐만 아니라, 인공관절의 국산화 및 주문제작 등에성도 많은 활용을 할 수 있을 것으로 기대된다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
• /
• v.15 no.3
• /
• pp.843-854
• /
• 1991

본 연구에서는 제반 설계이론과 방법론을 적용하여 기존의 모델들이 가지고 있는 결점을 극복할 수 있는 독창적인 인공심장을 설계하고, 그 결과 시스템 설계에 있어서의 체계적인 설계방법론 적용의 타당성과 효율성을 입증하고자 한다. 또한 그 과정에서 인공장기 설계시에 만족시켜야 할 원칙을 제시하고, 그러한 원칙을 효과 적으로 만족시킬수 있는 새로운 설계원리를 탐구하고자 한다.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
• /
• 2014.11a
• /
• pp.913-916
• /
• 2014

본 논문의 수중로봇 도미(Domi) ver1.0는 관상어용 물고기 로봇 개발을 목표로 연구 개발되었다. 물고기 로봇은 머리, 1단, 2단 몸체와 꼬리부분과 2개의 구동 관절로 구성되어 있다. 물고기 로봇의 추력에 적합한 구동부 선정을 위하여 물고기 로봇 모델링과 유영 해석을 통하여 관절 구동부가 설계되었다. 또한 물고기 로봇의 유영알고리즘은 Lighthill 운동학 해석을 기초로 생체 모방의 유영 근사화 방법을 적용하였다. 설계된 물고기는 수동유영 및 자율운영모드로 동작된다. 수동유영모드는 RF 송수신에 의하여 구현된다. 본 설계된 물고기로봇 도미 ver1.0은 수중 현장시험 평가을 통하여 추력, 내구성, 방수성 등의 성능이 우수함을 확인하였다.

• Polymer(Korea)
• /
• v.29 no.5
• /
• pp.423-432
• /
• 2005

Over last three decades, various biomaterials has been developed and applied in the biomedical market. The practical utilization of biomaterials depends on the study about an appropriate physical and biological response of biomaterials. The modification of biomaterials using various surface treatment methods has recently become an interesting topic in the field of surface engineering. A padient surface is the surface on which a gradually varying chemical composition exists along its length. A large number of research groups have been focused on the preparation of gradient surfaces. Such gradient surface is of particular interest for basic and applied studies of the interactions between biological species and surfaces since the effect of a selected property like wettability or chemical composition can be examined in a single experiment on one surface. The present review focuses on the preparation and characterization of various gradient surfaces, and their interactions with biological species.

• Journal of Biomedical Engineering Research
• /
• v.15 no.1
• /
• pp.89-96
• /
• 1994

The ether-type chitin derivatives were synthesized by reacting chitin with chloropropane, propylene oxide and chloropropane diol to form propyl chitin(PPC), hydroxypropyl chitin(HPC) and dihydroxypropyl chitin(DHPC). These derivatives formed a lyotropic cholesteric liquid crystallinity in concentrations over 30 wt% solution in formic acid (99%). Cast films from liquid crystalline solutions were degraded by lysozyme in pseudo-extra cellular tluid(PECF)solutions, at pH 1.2, pH 6.7 and pH 8.2. Three ether-type chitin derivatives rapidly degraded within the first week, and showed a decreased mechanical strength in neutral pH range. Dihydroxypropyl chitin showed the best biodegradation among these derivatives.

• Journal of Digital Convergence
• /
• v.11 no.3
• /
• pp.279-284
• /
• 2013

Wireless access network section needs strong security which supports high data rate and mobility not to invade patient's privacy by exposing patient's sensitive biometric from automatic implantable device that is adapted to u-healthcare service. This paper builds test bed and performs assessment and measurement of security ability of WiMAX network to transmit and receive mobile patient's biometric by building WiMAX network in wireless access network not to expose paitne's biometirc at wireless access network section to the third person. Specially, this paper compares and assesses data security, MAC control message security, handover conection delay, and frame loss and bandwidth of ECDH at the layer of WiMAX security compliance, WiMAX MAC IPSec, and MAC.

• Journal of Biomedical Engineering Research
• /
• v.9 no.2
• /
• pp.215-224
• /
• 1988

Block copoly(L-lactide-${\gamma}$-benzyl-L-glutamate)was synthesized from L-lactide by cationic ring opening polymerization and ${\gamma}$-benzyl-L-glutamate N-carboxy anhydride by introducing amino group terminated poly(L-lactide). L-lactide was polymerized in the presence of stannous octate at $110^{\circ}C$ and ${\gamma}$-benzyl- L-glutamate was polymerized in the presence of NaH at room temperature. The synthesized monomers and copolymers were identified by IR and NMR. The Itermal properties of the copolymers were characterized by differential scanning calorimetry and thermogravimetry. The thermal stability and melting temperature(Tm) of the block copolymers were measured and discussed. The activation energies of thermal decomposition for the block copoly(L-lactide-${\gamma}$ benzyl-L-glutamate) were evaluated from the thermogravimetric data by Freeman and Carroll method.

• Applied Chemistry for Engineering
• /
• v.21 no.6
• /
• pp.593-602
• /
• 2010

Chitosan as a natural polymer has superior physicochemical properties such as biocompatibility, biodegradability and nontoxicity, but application of chitosan for therapy of cancer and gene related-disease has been limited by poor solubility in aqueous solution. Therefore, low molecular weight water-soluble chitosan (LMWSC) with high reactivity and strong positive charge can be applied as a delivery system having function to carry in the specific tissue the bioactive material like poor solubility drug, or therapeutic gene and developed as a therapeutic system having good therapeutic efficiency. The most important factor for therapy of various diseases is to reveal the antigen or receptor expressed in specific lesion tissue and the antibody and ligand which can bind with antigen is to introduce at the biomaterials for enhancement the therapeutic efficiency. The studies for cationic synthetic polymer as drug or gene delivery have been actively performed, but it has many problems such as toxicity in the body, therapeutic efficiency. From this point of view, this article demonstrated the introduction of functional groups to target the specific tissue and therapeutic strategy using the modification of LMWSC with free-amine group. The development of these delivery system will provide a positive vision for cancer therapy.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
• /
• 2017.05a
• /
• pp.83-83
• /
• 2017

생체재료의 표면은 이식과 동시에 생체계면의 역할을 하게 되어, 일련의 생물학적 반응이 시작되고 진행되는 중요한 장소가 된다. 초기에 생체계면에서 일어나는 단백질 흡착이나 염증반응을 비롯한 생물학적 반응들은 궁극적으로 임플란트의 성패를 좌우할 만큼 중요하다. 골융합을 개선하기 위한 다른 방법으로 생체불활성의 타이타늄 (Ti)과 골조직의 능동적인 반응을 이루기 위해 생체활성 표면을 부여함으로서 계면에서의 골형성 반응을 증진시키는 방법이 이용된다. 생체불활성의 Ti과 Ti합금은 골조직과 직접적인 결합을 이루지 못하므로, 골조직과의 반응을 향상하기 위해 여러 종류의 생체활성 재료를 코팅하는 방법이 연구되어 왔고, 이 중 생체의 변화와 가장 유사한 하이드록시아파타이트 코팅이 가장 대중적인 방법으로 사용되었으며 이는 초기 골형성을 촉진하는 것으로 알려졌다. 치과용 임플란트의 표면형상과 화학조성이 골 융합에 영향을 미치는 가장 중요한 인자이므로 최근의 연구동향은 이들 두 가지 표면특성을 결합함으로서 결과적으로 최적의 골세포반응을 유도하고, 골융합 후 골조직과의 micromechanical interlocking에 의해 임플란트의 안정성에 중요한 역할을 하는 마이크론 단위의 표면조도와 표면 구조를 유지하면서, 부가적으로 골 조직 반응을 능동적으로 개선할 수 있는 생체활성 성분을 부여하여 골 융합에 상승효과를 이루기 위한 표면처리법에 관해 많은 연구가 요구되어지고 있다. 따라서 골을 구하는 원소인 망간과 실리콘으로 치환된 하이드록시아파타이트를 플라즈마 전해 산화법으로 코팅하여 세포와 잘 결합할 수 있는 표면을 제공함으로써 골 융합과 치유기간을 단축시킬 수 있을 것으로 사료된다. 실험방법은 시편은 치과 임플란트 제작 합금인 Ti-6Al-4V ELI disk (grade 5, Timet Co., USA; diameter, 10 mm, thickness, 3 mm)이며, calcium acetate monohydrate, calcium glycerophosphate, manganese(II) acetate tetrahydrate, sodium metasilicate을 설계조건에 따라 혼합 제조된 전해질 용액을 이용하여 플라즈마 전해 산화법으로 표면 코팅을 실시하였다. 각 시편의 플라즈마 전해시 전압은 280V로 인가하였고, 전류밀도는 70mA로 정전류를 공급하여 해당 인가전압 도달 후 3분 동안 정전압 방식을 유지하였다. 코팅된 피막 표면을 주사전자현미경과 X-선 회절분석을 통하여 미세구조 및 결정상을 관찰하였다. 또한 코팅된 표면의 생체활성 평가는 정량적으로 평가하기 위해 동전위시험과 AC 임피던스를 통하여 시행하였다. 분극거동을 확인하기 위해 potentiostat (Model PARSTAT 2273, EG&G, USA)을 이용하여 구강 내 환경과 유사한 $36.5{\pm}1^{\circ}C$의 0.9 wt.% NaCl에서 실시하였다. 전기화학적 부식 거동은 potentiodynamic 방법으로 조사하였고 인가전위는 -1500 mV에서 2000 mV까지 분당 1.67 mV/min 의 주사속도로 인가하여 시험을 수행하였다. 임피던스 측정은 potentiostat (Model PARSTAT 2273, EG&G, USA)을 이용하였으며, 측정에 사용한 주파수 영역은 10mHz ~ 100kHz 까지의 범위로 하여 조사하였고 ZSimWin(Princeton applied Research, USA) 소프트웨어를 사용하여 용액의 저항, 분극 저항 값을 산출하였다. 망간의 함량이 증가할수록 불규칙한 기공을 보였으며, 실리콘은 $TiO_2$ 산화막 형성을 저해하는 경향을 확인할 수 있었다. 단독으로 표면을 처리한 경우보다 두 가지 원소를 이용해 복합 표면처리를 시행한 경우가 내식성이 좋아 임플란트과의 골 유착에 긍정적인 영향을 미칠 것으로 사료된다.