• 대한치과보철학회지
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• 제49권3호
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• pp.222-228
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• 2011

연구 목적: 이 연구의 목적은 삼차원 유한요소 분석법을 이용하여 무치악 구개결손 환자에 사용되는 폐쇄장치의 응력 및 변위를 측정하고 이를 총의치 모형과 비교하는 것이다. 연구 재료 및 방법: 무치악 환자의 컴퓨터단층촬영 영상을 기반으로 구개 중앙에 상악절제술 후 발생한 결손부를 가지는 무치악 상악모형과, 무치악 3차원 유한요소 모형을 제작하였다. 각각의 모형에 적합한 총의치와 폐쇄장치를 제작하고 좌측 소구치와 구치 부위에 200 N의 수직하중을 가하였다. 3차원 유한요소 분석법을 이용하여 두 모형에서 보철물과 잔존 상악골조직의 von Mises 응력값과 변위량을 측정하였다. 결과: 두 모형 모두 하중을 가한 쪽의 피질골에서 최대 von Mises 응력 값이 관찰되었다. 총의치 모형의 피질골에서 가장 높은 값은 2.73 MPa 이었으며 폐쇄장치 모형의 피질골에서 가장 높은 값은 2.69 MPa 이었다. 보철물의 조직면에서도 높은 응력값이 관찰되었다. 최대 변위량은 폐쇄장치에서 총의치보다 더 높은 값이 관찰되었다. 결론: 폐쇄장치는 총의치에 비해 교합력 전달 면에서 불리했고, 더 큰 변위량이 관찰되어 상악절제술을 받은 무치악 환자의 보철치료 시 해부학적 지식에 바탕을 둔 정확한 인상채득과 보철치료 원칙의 적용이 고려되어야 한다.

• 유변학
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• 제11권1호
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• pp.18-27
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• 1999

본 연구에서는 3차원 열성형 공정 알고리듬과 이에 membrane approximation을 도입한 근사적인 알고리듬을 개발하였고, 이 알고리듬을 이용하여 몇몇 열성형계에 대한 수치모사를 수행하여 그 결과를 비교 분석하였다. 3차원 알고리듬의 경우에는 구성한 유한요소 평형 방정식에 벌칙함수를 도입하여 비압축성 조건을 만족시켜 해를 얻었으며, membrane approximation을 도입한 알고리듬의 경우에는 두께 방향의 응력을 무시하여 구성한 방정식으로부터 해를 얻었다. 구성방정식은 2nd Piola-Kirchhoff 응력 텐서와 Cauchy-Green 변형 텐서를 사용하여 표현하였고 수지의 물질 모델식으로는 2항의 Mooney-Rivlin 모델을 사용하였으며, total Lagrangian coordinate를 도입하여 지배방정식을 유한요소화함으로써 알고리듬을 구성하였다. 대상계로 선정한 사각평판 수지의 자유 부풀림 거동과 금형이 있는 경우에서의 수지의 부풀림 거동을 3차원 알고리듬과 membrane approximation 알고리듬을 각각 이용하여 분석하였으며 3차원 알고리듬의 경우 clamping 부분의 경계조건을 달리하여 결과를 비교하였다. 금형이 있는 계에 대해서는 slip 경계조건과 no-slip 경계조건을 각각 부여하여 수치모사를 수행, 수지의 변형거동과 응력분포를 비교 분석하였으며, 두께를 달리 한 수지에 대해 두께 방향의 응력을 비교 분석함으로써 membrane approximation 알고리듬의 한계에 대하여 논하였다. 한편 수지 온도 변화에 따른 성형품의 두께 분포의 변화를 살펴보기 위하여 ABS 수지를 대상으로 하여 $137.8^{\circ}C$에서 $171.1^{\circ}C$사이의 온도에서 수행한 인장실험 데이터를 수치모사에 사용하였다. 그 결과 수지의 온도가 높을수록 두께의 표준편차가감소하여 균일한 두께 분포를 얻을 수 있음을 확인하였고 이는 수지의 흐름성이 증가함으로써 나타나는 현상으로 해석할 수 있다.

• Restorative Dentistry and Endodontics
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• 제34권1호
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• pp.8-19
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• 2009

본 연구의 목적은 다양한 교합하중 조건하에서 아말감, 복합레진, 세라믹 인레이, 그리고 금 인레이로 수복한 근관치료된 상악 제2소구치의 음력분포를 3차원 유한요소법으로 분석하는 것이다. 발치된 상악 제2소구치를 이용하여 근관치료된 3차원 유한요소모형을 제작하였다. 제작된 소구치 모형의 근관와동을 위 4가지 재료로 각각 수복한 후, 협측교두 (Load-1) 또는 설측교두 (Load-2)에 500 N의 하중을, 설측교두와 근심변연에 총 170 N의 하중 (Load-3)을 가하였다. 세 가지의 하중조건 하에서 각 수복물에 따른 협측과 설측의 치경부 그리고 교합면의 정중구에서 나타나는 인장응력의 분포양상을 ANSYS 프로그램으로 분석하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 모든 수복물의 경우에서 Load-1에서는 설측의 치경부, Load-2에서는 협측의 치경부에서 높은 응력이 관찰되었고 수복물 종류에 따른 차이는 관찰되지 않았다. 2. 모든 수복물의 경우에서 교합면의 하중점 근처 와정중구를 따라 높은 응력이 관찰되었고 수복물 종류에 따라 약간의 차이가 관찰되었다. 3. 모든 수복물의 경우에서 Load-3에서는 하중점 근처에서 높은 응력이 관찰되었고 수복물 종류에 따른 차이는 관찰되지 않았다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제25권3호
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• pp.207-215
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• 2004

본 연구에서는 유전 프로그램을 이용하여 6가지 형태의 금속 와이어 배치를 가진 전극을 생성하여 각 전극이 3차원 형태의 달팽이관에 미치는 기계적인 영향과 그 거동을 유한요소법을 이용하여 분석하였다. 그리고 전극이 삽입되는 달팽이관은 helico-spiral 근사방법에 의해 결정된 식을 이용하였으며, 고실계단(scala tympani)의 형태는 실제 고실계단 단면의 영상정보를 추출하여 얻어내었다. 해석결과 금속 와이어가 평행하게 배치될 경우 가장 큰 힘을 달팽이관 외벽에 전달하며, 삽입에도 가장 큰 힘이 필요한 것을 알 수 있었다. 그리고 달팽이관은 3차원 구조이므로 전극이 삽입되면서 삽입 전에 자극 사이트가 바라보도록 설정한 방향보다 조금 돌아감을 확인하였다. 이 연구의 결과로부터 전극의 강성이 외상(trauma)을 줄이는데 중요하다는 것을 알 수 있다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제33권3호
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• pp.201-207
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• 2020

본 연구에서는 다공성 보와 논로컬 매개변수 사이의 관계에 대한 유한요소해석을 수행한다. 논로컬 매개변수는 다공성 보의 결함을 표현하는 변수들로 정의하여, 하중조건 및 경계조건에 대한 수치모사를 통해 계산한다. 다공성 보와는 반대 개념의 결함을 가지는 보에 대한 해석도 수행하였다. 이러한 보들의 거동은 논로컬 매개변수의 항으로 표현하였으며, 이 매개변수는 구멍의 지름의 제곱 그리고 원기둥 지름의 세제곱에 비례하는 것을 확인하였다. 특히 작은 원기둥을 가지는 보에 축 하중을 가하는 경우, 예상과는 다르게 3차원 유한요소 해석 결과와 2차원 평면응력 해석 결과는 다름을 알 수 있었다.

• Restorative Dentistry and Endodontics
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• 제33권6호
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• pp.570-579
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• 2008

이 연구의 목적은 쐐기형 5급 와동과 근관와동을 복합레진으로 수복한 상악 제2소구치에 대한 응력 분포를 3차원 유한요소법으로 분석하여 평가하기 위한 것이다. 발치된 상악 제2소구치를 이용하여 Micro-CT로 스캔한 후 3D-DOCTOR로 3차원 유한요소 모형을 제작하였다. 제작된 소구치 모형에 근관 와동을 형성하고 쐐기형 5급 와동과 글래스 아이오노머 기저재의 사용 여부를 구분하여 근관 와동을 혼합형 복합레진으로 충전하였다. 협측 교두 또는 설측 교두에 500 N의 하중을 가하고, ANSYS 8.0 프로그램으로 인장 응력의 분포를 분석하여 평가한 결과 베이스 사용유무에 따른 응력 분포의 차이는 없었다. 협측 교두에 하중이 가해질 때, 하중점과 교합면의 중심구, 구개측 백악법랑경계부에 과도한 인장 응력이 집중되었으며, 5급 와동이 없는 경우보다 5급 와동이 있는 경우에 약간 더 높았다. 설측 교두의 협측 경사면에 하중이 가해질 때, 하중점과 교합면의 중심구, 협측 치경부에 과도한 인장 응력이 집중되었으며, 5급 와동이 있는 경우가 5급 와동이 없는 경우보다 약간 더 낮았다.

• 한국농업기계학회:학술대회논문집
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• 한국농업기계학회 1998년도 하계 학술대회 논문집
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• pp.129-135
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• 1998

• 한국재난정보학회:학술대회논문집
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• 한국재난정보학회 2022년 정기학술대회 논문집
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• pp.311-312
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• 2022

최근 발생한 경주 및 포항 지진으로 인해 다수의 매립배관 손상이 보고되었다. 벨로우즈 신축관이음은 기하학적 특성으로 인해 진동 및 침하 등으로 인한 손상을 저감시킬 수 있다. 벨로우즈 신축관이음관의 내진 성능평가에 대한 실험적 혹은 해석적 연구는 미미한 상황이다. 본 연구는 벨로우즈 신축이음관의 내진성능을 분석하기 위해 반복하중 기반의 실험적 연구를 수행하였다. 또한 실험결과를 기반으로 3차원 유한요소 모델을 구축하였으며 실험과 해석에서 얻어진 하중-변위 관계를 비교하였다. 해석 모델에서 전체적인 강성이 큰 것으로 나타났으며 최대 변위가 작용할 때 에너지 소산량은 약 10% 가량 큰 것으로 나타났다.

• 한국해안해양공학회지
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• 제13권3호
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• pp.230-236
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• 2001

본 논문은 2차원 유한요소모델을 이용한 부유식 방파제의 파랑차단특성에 대한 수치적 연구이다. 유체영역은 선형화된 2차원유동으로 가정하고, 부유식 방파제의 성능을 분석하기 위하여 유한요소법을 적용하였다. 상자형 부유식 방파제와 두 개의 상자가 일정한 간격으로 양측 방파제를 대상으로 파랑차단효과 대한 수치해석을 실시하였다. 긴 주기 파랑의 차단효과를 증대시키기 위한 방안 중의 하나로 연직판을 부체 하단에 양측에 부착한 경우에 대한 수치실험을 실시하였다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제26권6호
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• pp.559-570
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• 2014

본 논문에서는 적층탄성받침과 납 고무받침을 대상으로 재료 및 기하비선형을 고려한 3차원 유한요소로 모델링하고 다양한 파라미터에 대한 압축 및 전단특성을 비교 분석하여 적층고무받침의 해석적 데이터베이스를 구축하였다. 유한요소해석에서 적층고무받침을 모델링하기 위해서 고무시편시험을 통해 고무의 응력-변형률 관계를 얻어내고 커브피팅을 이용하여 고무재료상수를 구하였다. 고무재료상수를 검증하기 위하여 실제 적층탄성받침 제품 시험과 유한요소해석을 비교함으로서 고무재료상수의 유효성을 확인하였다. 적층탄성받침과 납고무받침의 압축거동은 1차 형상계수에 따라서 가장 큰 영향을 받았으며, 전단거동은 2차 형상계수에 따라 크게 달라지는 것을 알 수 있었다. 또한 납의 직경이 증가할수록 납 고무받침의 수평강성과 에너지 소산능력이 증가하였다.