• 한국전자파학회논문지
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• 제26권4호
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• pp.365-373
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• 2015

본 논문에서는 수직 모노폴 방사 패턴을 갖는 인체표면 간 통신을 위한 평면형 안테나를 제안하였다. 제안된 안테나는 3개의 split-ring 구조를 사용하여 모노폴과 같은 표면지향성 방사특성을 가지며, 인체착용 환경을 고려하여 저자세를 갖도록 설계하였다. 제안된 안테나는 5.8 GHz ISM 대역(5.725~5.875 GHz)에서 $0.29{\lambda}_0{\times}0.29{\lambda}_0{\times}0.008{\lambda}_0$의 크기를 갖는다. 인체의 영향을 고려하기 위해 2/3 근육-등가 반고체형 모의인체를 제작 및 사용하였으며, 제안된 안테나는 반고체형 모의인체 위에서 280 MHz(5.68~5.96 GHz)의 10-dB 반사손실 대역폭을 갖고, 1.96 dBi의 최대 이득을 갖는다.

• 폴리머
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• 제26권4호
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• pp.468-476
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• 2002

순수한 PAN 섬유의 예비산화와 가수분해의 과정을 통하여 제조된 oxy-PAN은 염기와 산용액에 담그었을 때 신장과 수축 거동을 보임이 알려져 있다. 본 연구에서는, 염기 (NaOH) 용매에서 약 30%의 신장과 산 (HCl) 용매에서 30∼50%의 수축 거동을 관찰하였다. 기계적 특성에 대한 실험에서, oxy-PAN 섬유가 수축되었을 때 향상된 기계적 특성을 나타내었다. 이러한 거동과 기계적 특성은 인체의 근육과 선형 구동체의 그것들과 유사하였다. NaOH와 HCl 용액에서 oxy-PAN 섬유의 길이가 변화하는 중요한 요인으로는 친수화 또는 소수화 구조의 전환에 의한 영향이다. 다른 요인으로는 oxy-PAN 섬유와 용액간의 이온과 물의 교환, 이온의 농도차에 의한 삼투압 등이 영향을 준다. Oxy-PAN 섬유의 신장 및 수축과 기계적 특성에 영향을 미치는 여러 가지 요인들을 규명하기 위한 보다 많은 연구가 필요하지만, 본 연구실에서 제조된 oxy-PAN 섬유가 인공 근육 및 선형 구동체로 적용될 수 있는 충분한 가능성이 있음을 제시한다.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제5권2호
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• pp.208-219
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• 1999

Springs have been employed in a wide range of mechanical systems. This work deals with the concept of an adaptable spring mechanism which can arbitrarily modulate its spring characteristics. The adaptable spring is desired for enhancing performances of various mechanical systems employing springs. We demonstrate that such adaptable springs can be realized by adapting anthropomorphic musculoskeletal structures of the human upper-extremity, which possesses highly nonlinear kinematic-coupling among redundant muscles existing in its structures. This phenomenon has been explained by several human arm models. Based on the analysis results, we propose multi-degree-of-freedom spring mechanisms resembling the musculoskeletal structure of the human upper-extremity, and verifiy the applicability of these mechanisms through simulation.

• 한국정밀공학회지
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• 제24권2호
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• pp.64-72
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• 2007

Many human-body motions such as walking, running, jumping, etc. require a significant amount of power. To achieve a high power-to-weight ratio of the humanoid robot system, this paper proposes a new design of the bio-mimetic leg mechanism resembling musculoskeletal system of the human body. The hip joints of the system considered here are powered by 5 human-like bi-and mono-articular muscles, and the joints of knee and ankle are redundantly actuated by both bi-articular muscles and joint actuators. The kinematics for the leg mechanism is derived and a kinematic index to measure force transmission ratio is introduced. It is demonstrated through simulation that incorporation of redundant muscles into the leg mechanism enhances the power of the mechanism approximately 2 times of the minimum actuation.

• 전자공학회논문지
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• 제52권7호
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• pp.135-142
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• 2015

인체 구동 방식의 자가 발전기는 외부 환경에 덜 의존한다는 장점 덕분에 비상용 혹은 야외 활동 중의 소규모 전력 공급원으로 주목 받고 있다. 하지만 대부분의 자가 발전기는 전자기 유도 결합의 효율이 높지 않아 출력이 미미하며, 특정 부위의 근육만을 지속적으로 사용하는 단조로운 구동 방식을 택하고 있어, 사용 중에 쉽게 지루해질 뿐만 아니라 근피로가 쉽게 누적되어 실제 원하는 출력을 얻을 만큼 충분한 시간 동안 구동하는 것이 거의 불가능하다. 이러한 낮은 효율과 사용성의 문제로 인해 인체 구동 방식의 자가발전기가 실생활에서 사용되는 빈도는 높지 않다. 본 연구에서는 전자기 유도 효율이 높은 종축 결합 방식의 발전 장치를 간단한 구조로 구현하여 출력을 높이는 동시에, 자성체의 운동 관성에 의한 가속이 가능한 인체 구동 방식의 발전기를 설계 제작하였다. 개발된 발전기와 기존 상용 자가 발전기와의 비교 실험을 통해 높은 출력 뿐 아니라 장시간 구동이 가능함을 검증하였다. 아울러 인체 구동 발전기에서 실질적으로 중요한 요소임에도 불구하고 기존 연구에서 제시된 바 없는 인체의 투입 에너지를 실증적으로 파악하기 위해 호흡 가스 기반의 실제 운동 대사량 측정법에 근거한 실험을 시행하여 자가 발전기의 운동 부하를 추정하였다. 향후 성능 개선과 휴대성 증진을 통해 모바일 기기의 전력 지속 문제를 해결하는 데 기여할 수 있을 것으로 기대한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제13권11호
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• pp.5299-5304
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• 2012

인체는 공기, 지방, 근육, 뼈, 혈관과 같이 서로 다른 조직으로 구성되어 있어 각 조직간 자화율 차이로 인해 자장의 불균일이 항상 발생하여 신호가 감소한다. 이에 본 연구에서는 서로 다른 조직으로 구성된 인체의 신호감소를 해결하기 위하여 인체의 조직밀도와 유사한 실리콘을 이용하여 공기와 맞닿은 굴곡진 부분에 보상함으로써 자기공명영상의 신호를 높이고자 하였다. 특별한 증상이 없는 성인 8명으로 대상으로 하였으며, 인체 중 굴곡이 많고 구조가 복잡해 신호감소가 많이 발생하는 발을 설정하였다. 영상은 종족궁의 가운데부터 5개의 말절골을 포함하여 얻었으며, 중족골 및 족지골을 연장한 선에 평행하게 30절편을 얻었다. 측정은 실리콘의 적용 전 후 뼈와 연부조직의 SNR을 비교하였으며, 대응표본 T검정을 이용하여 통계분석 하였다. 연구결과 뼈와 연부조직의 T1, T2 강조영상 모두 실리콘 적용 후가 적용 전에 비해 SNR이 월등히 높게 나왔으며 유의한 양의 상관관계로 증가하였다. 결론적으로 본 연구는 체적소에 영향을 주지 않으면서 코일내 인체의 부피를 늘린 획기적인 개선 방법으로, 본질적 문제인 체적소의 부피나 균일성 저하를 해결하여 SNR을 높일 수 있었다.

• 사상체질의학회지
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• 제12권1호
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• pp.84-100
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• 2000

1. 연구목적 "동의수세보원"의 장부론은 사상의학의 생리론에 해당된다. 이에 대한 현대적 접근은 철학적-관념적 언어로 구성된 사상의학의 표현을 오늘의 시각에서 어떻게 접근하고 해석하여야 하는가 하는 문제와, 더 나아가 생화학적-유전적 측면에서 체질의 객관화 지표선정을 위하여 매우 필요한 일이다. 2. 연구방법 사상의학 장부론에 나오는 용어 및 이론을 현대생리의 입장에서 어떻게 접근될 수 있는 가를 뇌의 기능, 신경계, 내분비계 등의 이론과 연계하여 전개하였다. 3. 연구결과 및 결론 1) 장부론의 현대적 접근<표2> 1. 사부지력(四腑之力)은 구강, 위, 십이지장, 노장, 대장의 소화액, 소화효소 등을 포함한 기능으로 사려된다. 2. 진고유액(津膏油液)의 유추<표3>-탄수화물, 단백질, 지방, 무기질 비타민 수분대사를 상징하는 것으로 가정할 수 있다. 3. 진고유액지해(津膏油液之海)의 유추<표3>-흡수된 영양분(진고유액(津膏油液))이 호르몬(막혈정(膜血精))으로 이용되는 전(前)단계의 물질집단이며 뇌기능에서 사용될 전구물질이라 할 수 있다. 4. 폐비간신지용(肺脾肝腎之用)의 유추<표4><표5>-자율신경계의 조절기능과 같다. 폐비간신지력(肺脾肝腎之力)인 애노희락지기(哀怒喜樂之氣)(정기(情氣))의 흥분과 이완이란 곧 교감-부교감신경계의 작용과 유사하다. 5. 막혈정지해(膜血精之海)의 청즙(淸汁)의 유추<표7>-진고유액(津膏油液)의 대사에 영향을 주는 호르몬으로 이는 각각 포도당 단백질 지방 및 기타 무기염류 등의 대사 조절에 직간접적으로 관여하는 호르몬으로 추정된다. 6. 청시후미지력(聽視嗅味之力)의 유추<표6><표7>-뇌의 지적(知的)반경을 포괄하는 의미로 이해된다. 7. 신기혈정(神氣血精)의 기능 유추<표7>-진고유액지해(津膏油液之海)의 청기(淸氣)가 뇌의 기능에 의한 전신발현을 의미한다. 8. 니막혈정의 기능 유추<표7>-인체기능 조절자로서의 기능과 피근육골(皮筋肉骨) 생산자로서의 기능은 호르몬의 역할과 유사하다. 9. 두수요족지력(頭手腰足之力)의 유추<표8>-신체의 감각과 운동기능을 주관하는 동시에 니막혈정지해의 탁재를 원료로 피근육골(皮筋肉骨)을 형성한다고 볼 수 있다. 10. 진고유액지해(津膏油液之海)의 탁재(濁滓)와 막혈정지해(膜血精之海)의 탁재(濁滓)의 유추<표9> (1) 진고유액지해(津膏油液之海)의 탁재(濁滓)는 오로지 사부(四腑)를 활성화하는 물질이다(아밀라제와 뮤신 등...) (2) 니막혈정지해의 탁재(濁滓)는 콜라겐(대표적 구조단백질)처럼 반감기가 길어 장기간 몸속에 존재하여 구조(構造)를 결정하는데 사용되는 물질을 탁재(濁滓)라 하였다. 11. 이목비구지력(耳目鼻口之力)과 폐비간신지력(肺脾肝腎之力)의 상호관계<표13 참조>-neuroendoctrine system이란 의미와 같으며 이들의 상호관계 역시 생리적 통합(Psysiological intergration)을 통하여 성장, 성숙 및 생식을 조절한다고 볼 수 있다. 12. 피근육골(皮筋肉骨)의 현대적 해석 유추 - 피근육골(皮筋肉骨)은 조직학적으로 다음과 같이 가정할 수 있다<표10>. 13. 이상과 같이 체질의 특성이란 영양대사-뇌의 기능-인체조직의 형성-장부생리기능의 차별성으로 나타나므로 체질객관화에 대한 지표를 예측 가능하다. 2) 퇴행성질환의 조건 l. 퇴행성질환의 생리원인(生理原因) 및 치법(治法) (1) 직접적으로는 이목비구지용(耳目鼻口之用)(대뇌의 전달물질)에 의함 (2) 간접적으로는 자율신경계(肺脾肝腎之用)의 영향 (3) 두수요족지력(頭手腰足之力)(감각-운동계)의 영향 ${\Rightarrow}$ 두수요족지력(頭手腰足之力)의 단련(鍛鍊).

• 대한기계학회논문집A
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• 제36권8호
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• pp.913-920
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• 2012

단층촬영 영상정보를 이용하여 근육, 연부조직 및 골 구조 등을 포함한 발의 상세한 유한요소해석모델을 개발하여 보행과정을 모사하였고, 발과 직접 접촉하는 신발밑창 형상의 고려 여부에 따른 보행 중의 발바닥 압력의 변화를 비선형 접촉해석으로 계산하였다. 해석결과 직립 정지상태나 보행 중에는 공통으로 뒤꿈치가 지면에 닿을 때 압력집중이 가장 높았으며, 편평한 밑창보다 발바닥 곡면과 같은 밑창을 사용한 보행해석에서 뒤꿈치의 압력집중이 덜하고 접촉면이 더 넓었다. 이러한 보행모델 및 해석은 발바닥의 압력집중에 취약한 당뇨병 환자 전용 의료보조신발(압력을 넓게 분포시켜 집중의 강도를 낮출 수 있는) 개발의 수단으로 활용될 수 있음을 보였다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제12권3호
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• pp.427-433
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• 2018

비침습적 치료 효과에 대한 기대로 집속 초음파를 이용한 하지정맥류 치료에 대한 많은 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 초음파 정맥류 정맥 치료 효과 평가에 적용할 수 있는 생체 조직 팬텀과 조직 등가 팬텀을 제시 하였다. 제작된 팬텀은 음향학적 특징과 초음파 조사에 따른 수축률을 평가함으로써 유용성을 평가하였다. 하지정맥류가 발생하는 조직의 구조를 고려하여 피부, 지방, 근육의 세 층으로 된 다층 구조 팬텀을 제작하였으며, 각 층을 구성하는 물질은 인체와 유사한 특성을 갖도록 제작하였다. 또한 혈관 유사물질을 매식한 다층 구조 팬텀과 동물 혈관을 이용한 다층 구조 팬텀, 동물 조직을 이용한 다층 구조 팬텀을 제작하였으며, 초음파 조사에 따른 혈관 유사 물질 및 혈관 조직의 수축 정도를 B-mode 영상을 이용하여 평가하였다. 본 연구의 결과를 통하여 제시된 팬텀이 초음파 하지정맥류 치료 평가에 유효하게 활용될 수 있을 것으로 판단되었다. 또한, 집속 초음파를 이용한 하지정맥류 치료 장비 개발 및 치료 효과 검증에 중요한 역할을 할 것으로 판단된다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제13권3호
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• pp.430-437
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• 2010

간이식 수술을 함에 있어서 간 내부의 혈관의 형태를 알고 시작하는 것이 수술의 성공률을 매우 높일 수 있다. 본 논문은 조영제를 투여한 정상 환자의 복부 MDCT를 이용하여 얻어진 영상을 다른 여러 장기부분은 제거하고 간 영상만을 추출한 후 간 내의 혈관들의 기본형태를 파악하여 몇몇 구조단위들을 만들고 Morphological filtering을 이용하여 주요 혈관인 좌, 우, 중간정맥을 찾아낸다. 중간정맥을 기준으로 간 실질을 절단하여 절단된 부분의 크기를 예측하고 수술전에 전체 상황을 파악하기 위한 연구이다. 간의 추출 방법은 명암값의 범위와 분포 샘플링 과정에 의한 명암값 분포비율을 가지고 배경과 근육층을 제거하였다. 간의 대략적인 위치 정보와 몸통의 위치정보를 이용하여 단위 매쉬영상과 일치되는 영상을 찾은 후 결과 영상을 조합하고 8방향 연결성을 이용하여 확장하고 화소간의 채우기 과정을 거쳐 최종적인 간영상을 추출하였다. 추출된 간 영상에서 간 영역의 특징적인 명암값과 다양한 구조단위를 가지고 Morpological Filtering을 수행 한 후 나타난 결과들을 조합하여 만들어진 영상에서 각 슬라이스 별로 크기순으로 큰 부분들을 남겨두어 굵은 혈관만을 추출하였다. 추출된 영상들을 3D로 구성 시 자연스럽게 보여지도록 인터폴레이션을 수행한 후 3D Reconstruction 을 수행하여 3D 형태의 간 혈관을 보고 중간 정맥을 파악하여 간 실질의 절단 위치를 예측하게 된다. 절단되어진 간 실질의 크기를 확인하고 계산에 의하여 수술 성공 가능성을 파악할 수 있다.