• 제목/요약/키워드: ESSENTIAL ELEMENT

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Morphology of RF-sputtered Mn-Coatings for Ti-29Nb-xHf Alloys after Micro-Pore Form by PEO

  • Park, Min-Gyu;Park, Seon-Yeong;Choe, Han-Cheol
    • 한국표면공학회:학술대회논문집
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    • 한국표면공학회 2016년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.197-197
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    • 2016
  • Commercially pure titanium (CP Ti) and Ti-6Al-4V alloys have been widely used for biomedical applications. However, the use of the Ti-6Al-4V alloy in biomaterial is then a subject of controversy because aluminum ions and vanadium oxide have potential detrimental influence on the human body due to vanadium and aluminum. Hence, recent works showed that the synthesis of new Ti-based alloys for implant application involves more biocompatible metallic alloying element, such as, Nb, Hf, Zr and Mo. In particular, Nb and Hf are one of the most effective Ti ${\beta}-stabilizer$ and reducing the elastic modulus. Plasma electrolyte oxidation (PEO) is known as excellent method in the biocompatibility of biomaterial due to quickly coating time and controlled coating condition. The anodized oxide layer and diameter modulation of Ti alloys can be obtained function of improvement of cell adhesion. Manganese(Mn) plays very important roles in essential for normal growth and metabolism of skeletal tissue in vertebrates and can be detected as minor constituents in teeth and bone. Radio frequency(RF) magnetron sputtering in the various PVD methods has high deposition rates, high-purity films, extremely high adhesion of films, and excellent uniform layers for depositing a wide range of materials, including metals, alloys and ceramics like a hydroxyapatite. The aim of this study is to research the Mn coatings on the micro-pore formed Ti-29Nb-xHf alloys by RF-magnetron sputtering for dental applications. Ti-29Nb-xHf (x= 0, 3, 7 and 15wt%, mass fraction) alloys were prepared Ti-29Nb-xHf alloys of containing Hf up from 0 wt% to 15 wt% were melted by using a vacuum furnace. Ti-29Nb-xHf alloys were homogenized for 2 hr at $1050^{\circ}C$. Each alloy was anodized in solution containing typically 0.15 M calcium acetate monohydrate + 0.02 M calcium glycerophosphate at room temperature. A direct current power source was used for the process of anodization. Anodized alloys was prepared using 270V~300V anodization voltage at room. Mn coatings was produced by RF-magnetron sputtering system. RF power of 100W was applied to the target for 1h at room temperature. The microstructure, phase and composition of Mn coated oxide surface of Ti-29Nb-xHf alloys were examined by FE-SEM, EDS, and XRD.

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Electrochemical Characteristics of Zn and Si Ion-doped HA Films on Ti-6Al-4V by PEO Treatment

  • Lim, Sang-Gyu;Hwang, In-Jo;Choe, Han-Cheol
    • 한국표면공학회:학술대회논문집
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    • 한국표면공학회 2016년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.199-199
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    • 2016
  • Commercially pure titanium (cp-Ti) and Ti alloys (typically Ti-6Al-4V) display excellent corrosion resistance and biocompatibility. Although the chemical composition and topography are considered important, the mechanical properties of the material and the loading conditions in the host have, conventionally. Ti and its alloys are not bioactive. Therefore, they do not chemically bond to the bone, whereas they physically bond with bone tissue. The electrochemical deposition process provides an effective surface for biocompatibility because large surface area can be served to cell proliferation. Electrochemical deposition method is an attractive technique for the deposition of hydroxyapatite (HAp). However, the adhesions of these coatings to the Ti surface needs to be improved for clinical used. Plasma electrolyte oxidation (PEO) enables control in the chemical com position, porous structure, and thickness of the $TiO_2$ layer on Ti surface. In addition, previous studies h ave concluded that the presence of $Ca^{+2}$ and ${PO_4}^{3-}$ ion coating on porous $TiO_2$ surface induced adhesion strength between HAp and Ti surface during electrochemical deposition. Silicon (Si) in particular has been found to be essential for normal bone and cartilage growth and development. Zinc (Zn) plays very important roles in bone formation and immune system regulation, and is also the most abundant trace element in bone. The objective of this work was to study electrochemical characteristcs of Zn and Si coating on Ti-6Al-4V by PEO treatment. The coating process involves two steps: 1) formation of porous $TiO_2$ on Ti-6Al-4V at high potential. A pulsed DC power supply was employed. 2) Electrochemical tests were carried out using potentiodynamic and AC impedance methoeds. The morphology, the chemical composition, and the micro-structure an alysis of the sample were examined using FE-SEM, EDS, and XRD. The enhancements of the HAp forming ability arise from $Si/Zn-TiO_2$ surface, which has formed the reduction of the Si/Zn ions. The promising results successfully demonstrate the immense potential of $Si/Zn-TiO_2$ coatings in dental and biomaterials applications.

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경계조건의 변화에 따른 전면접착형 록볼트 거동의 수치해석적 연구 (Numerical Study on the Behavior of Fully Grouted Rock Bolts with Different Boundary Conditions)

  • 이연규;송원경;박철환;최병희
    • 터널과지하공간
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    • 제20권4호
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    • pp.267-276
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    • 2010
  • 오늘날 전면접착형 록볼트는 암반공학 현장에서 주요 지보재로써 널리 이용되고 있다. 따라서 정밀한 록볼트 지보설계를 위해서는 록볼트의 지보거동 특성을 정확히 이해하는 것이 중요하다. 그 중요성에도 불구하고 아직까지도 전면접착형 록볼트의 지보력이 발휘되는 원리를 완전히 이해하지 못하고 있다. 지금까지 제시된 대부분의 해석적 모델들은 볼트의 경계조건을 단순화시켜 개발되었기 때문에 현장 록볼트의 지보거동을 이해하는 도구로 사용하기에는 적합하지 않다. 이 연구에서는 전면접착형 록볼트의 지보력 발휘 메카니즘을 이해하기 위하 여 3차원 탄성 유한요소해석을 실시하였다. 이를 통해 볼트 선단의 변위경계조건 변화, 암반탄성계수의 변화, 그리고 절리면의 교차가 록볼트의 전단응력 및 축응력 분포특성에 미치는 영향을 분석하였다. 해석결과는 볼트 선단의 고정판 설치 유무가 록볼트의 지보력 발휘 및 보강효과 증대에 큰 영향을 미치고 있음을 보여주었다.

일개 요양병원 입원환자의 환자분류군 특성에 관한 연구 : 의무기록 정보를 바탕으로 (A Study on the Characteristics of the Patient Group in a Convalescent Hospital Inpatients: Based on the Medical Record Information)

  • 임보라;안상윤;김광환
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제20권11호
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    • pp.324-334
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    • 2019
  • 본 연구는 일개 요양병원 입원 환자들의 의무기록 정보를 바탕으로 환자분류군에 따른 입원 환자 특성을 파악하고, 각 요인 간의 상관 관계를 분석하여 요양병원 환자분류 체계 개선에 필요한 기초 자료를 제공하고자 시행하였다. 연구 대상은 2016년 1월부터 12월까지 1년간 전북 지역 일개 요양병원에서 퇴원한 환자들의 의무기록 정보 총 213건으로 선정하였다. 재원일수와 상병 개수의 상관계수는 양의 상관 관계를 보여 환자가 가지고 있는 상병이 많을수록 재원일수가 길어지고 있음을 알 수 있었다. 이와 같은 연구 결과를 기반으로 환자분류군을 결정하는 환자평가표의 항목들을 실제로 환자에게 제공되는 의학적인 노력이 반영될 수 있도록 수정·보완하는 것이 필요하다. 또한 각 환자분류군별로 중점적으로 관리해야 할 문제점을 파악하여 각 분류군에 적합한 케어 서비스 체계를 수립하는 것이 효율적인 요양병원 운영을 위한 필수 요소이자 나아가 국가적 차원에서도 노인 인구의 건강을 관리하는 데 중요한 과제임을 알 수 있다.

창정비요소 개발 과정정립을 통한 창정비요소개발 발전을 위한 제언 (Mid-term Requirement of 'Elements of Depot Maintenance' draft)

  • 안정준;김종진
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제19권3호
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    • pp.638-647
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    • 2018
  • 우리는 현존하는 북한의 위협과 미래에 예상되는 잠재적 위협에 대비해야 한다. 이를 위해 우리는 자원을 효율적으로 활용하여 전쟁에서 승리할 수 있는 군사력 건설에 노력하여야 한다. 무기체계는 획득단계에서 소요군에서 요구한 작전운용성능(ROC)의 지속성을 기본으로 전투준비태세를 유지하고 작전지속지원능력을 보장할 수 있어야 한다. 이를 달성하기 위해서는 무기체계 획득에서 경제적이고 효율적인 창정비를 수행할 수 있도록 소요제안에서부터 창정비요소를 개발하는 과정의 정립이 중요하다. 경제적이고 효율적인 창정비를 수행하기 위한 창정비 요소를 개발하는 과정은 첫째, 소요제안에서부터 창정비 필요성을 검토하여 개략적인 창정비요소가 포함되어야 한다. 소요제기서를 토대로 장기소요결정을 통하여 선행연구에서 창정비요소 개발개념을 발전시켜야 하겠다. 둘째, 체계개발 단계에서 창정비요소를 개발할 수 있는 최초의 문서인 창정비 개발계획안을 작성하여야 한다. 창정비개발계획안은 입증시험과 확증시험을 통한 검증이 필요하다. 셋째, 체계개발 이후 검증된 창정비개발계획안에 따라 적시에 각 군의 군수사령부에서는 창정비 방침(안)과 창정비 요소개발 중기 소요제기(안)을 작성하여 보고되어야 한다. 또한 체계개발 시 검증된 창정비개발계획안은 창정비요소가 개발완료 될 시점까지 구체화되고 최신화 되어져야 한다. 창정비요소를 개발하는 과정의 정립은 적의 위협이 존재하고 자원이 부족한 우리의 현실에서 경제적이고 효율적인 군사력을 건설하는데 기여할 것이다.

차체용 1.2GPa급 초고장력 TRIP강판의 저항 점 용접부 너겟 지름 예측에 관한 연구 (A Study on the Prediction of Nugget Diameter of Resistance Spot Welded Part of 1.2GPa Ultra High Strength TRIP Steel for Vehicle)

  • 신석우;이종훈;박상흡
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제19권3호
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    • pp.52-60
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    • 2018
  • 최근 자동차 산업에서는 연비향상 및 안전규제 강화에 따라 차량 경량화가 필수적으로 요구됨에 따라 DP강(Dual Phase steel), CP강(Complex Phase steel), MS강(Martensitic Steel), TRIP강(Transformation Induced Plasticity steel), TWIP강(Twinning Induced Plasticity steel) 등과 같은 인장강도 700MPa 이상인 초고장력강(Ultra High Strength Steel)의 적용이 증가하고 있다. 초고장력강을 차체에 적용하기 위해서는 용접공정이 필수적이며, 원가 측면에서 유리한 전기저항점용접(Resistance Spot Welding, RSW)이 차체 용접에서 80%이상으로 가장 많이 적용되고 있다. 초고장력강은 강도향상을 위해 합금원소 함량을 늘이기 때문에 일반적으로 용접성이 열악한 것으로 알려져 있다. 이러한 초고장력강의 저항점용접의 경우 적정 용접조건 영역이 축소되고 용접부에서 계면파단 및 부분계면파단이 발생하는 것으로 보고되어 있어 결함 및 품질을 실시간으로 예측할 수 있는 용접품질 판정 연구가 활발히 진행되고 있다. 이에 따라 본 연구에서는 저항 점 용접을 수행할 때 검출되는 2차 회로 공정 변수를 이용하여 용접부의 동저항을 모니터링하고, 이 동저항 패턴에서 용접 품질 판단에 필요한 인자들을 추출하였다. 추출한 인자들을 상관분석하여 용접 품질과의 상관성을 파악하였으며, 상관성이 높은 인자들을 이용하여 회귀분석을 실시하였다. 이를 근거로 현장 적용이 가능한 회귀 모델을 제시하였다.

IMF 이후 아파트 단지 옥외공간 명칭변화와 이미지 특성 연구 (Study of Changes in Names of Outdoor Space and the Characteristics of Their Image in Apartment Complexes after the IMF Restructuring)

  • 김도경;정주석
    • 한국조경학회지
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    • 제35권1호
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    • pp.36-47
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    • 2007
  • This study intended to provide basic data for the future naming of outdoor areas in apartment complexes by conducting research into the causes, lengths of time, trends, and characteristics of the changes of outdoor space names of apartment complexes and by analyzing current images of outdoor space names. In order to explore the causes and intervals of changes of outdoor spaces in apartment complexes, related literature was surveyed, with on-site inspections being made to examine outdoor space names by time intervals. At the site selected for this study, a case study was conducted to determine the outdoor space names and to understand the trends in the changes of these name in the apartment complexes. Moreover, a questionnaire survey incorporating selected adjectives was administered to investigate the perceived images of outdoor space names and finished construction spaces. The results are as follows: 1. Causes driving changes in apartment outdoor space names included changes in apartment complex planning concepts, changes in the values and demands of apartment buyers, social values, and changes of brand. Intervals of changes were divided into two with the 1997 IMF financial restructuring of the Korean economy as the division. 2. In regards to trends in changes of apartment outdoor space names and their characteristics, various features applied to spaces have caused many changes, which resulted in the phrase $'\bigcirc\;\bigcirc+garden'$, expressions suggesting various images, and Korean names. 3. The results of the analysis of apartment outdoor space names and finished construction images revealed that there was a difference in all the spaces. This is thought to be mainly due to such issues as paved min, the use of ready-made goods, and figurative expressions. The results of the study above indicate that changes in outdoor space names of apartment complexes have been made simply as part of marketing strategies, with no consideration of the residents. Apartments, an important means of housing in Korea, account for more than 50% of Korea's total housing, and the naming of outdoor space serves as an essential element for residents. Therefore, outdoor spaces of apartment complexes should be named in consideration of the final appearance after construction is completed, with effort by the industry being required.

고층아파트단지 필로티 공간과 옥외단위공간의 통합도(Integration) 비교 분석 연구 -화성동탄신도시아파트를 중심으로- (Study of the Integration Comparison Analysis of Pilotis Space and Outdoor Unit Space in an Apartment Complex -Focused on the Hwaseong Dongtan Newtown Area-)

  • 송병하;이기석
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제16권1호
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    • pp.762-768
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    • 2015
  • 본 연구의 목적은 최근 고층아파트 단지 내에서 주요 계획요소로 자주 채택되고 있는 저층부 필로티 공간과 주요 옥외단위공간들의 통합도 값을 단지별 전체 통합도 평균값과 비교하여 필로티 공간의 통합도 값이 다른 옥외공간들과 비교할 때 어느 정도의 통합도 위상을 갖는지 분석하는 것이며, 또한 다음 단계의 연구인 필로티 공간 이용행태 관찰 및 이용빈도 조사의 기초자료로 삼는데 있다. 본 연구의 결론은 다음과 같다. 첫째, 고층아파트 단지의 필로티 공간을 포함한 주요 옥외단위공간들 중 '단지출입구' 또는 '광장' 공간이 가장 높은 통합도 값을 보이고 있다. 둘째, 고층아파트 단지의 필로티 공간 통합도 값이 다른 주요 옥외단위공간들의 통합도 값보다 대체적으로 낮은 경향을 보이고 있다. 세째, 고층아파트 단지의 필로티 공간들중 동출입구의 기능이 없는 '돌출형 출입 + 필로티 부가형' 유형의 공간일 경우 주민들의 공간이용률이 현격하게 저조하여 음성적 공간화 및 공동화 현상이 발생될 가능성이 크다고 볼 수 있다.

분석대상 규모에 따른 수단분담모형의 추정과 적용에 관한 연구 (Development and Application of the Mode Choice Models According to Zone Sizes)

  • 김주영;이승재;김도경;전장우
    • 대한교통학회지
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    • 제29권6호
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    • pp.97-106
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    • 2011
  • 수단선택모형은 신설중이거나 계획중인 새로운 교통수단의 수요를 추정하기 위하여 필수적인 요소이다. 현재 교통수요분석시 수단분담모형구축을 위해 지역별로 공통된 효용함수의 파라미터를 사용하고 있으며, 이로 인해 수단선택 행태 예측시 오류가 발생하는 경우가 존재한다. 권역별 자료를 집계하여 공통된 파라미터를 사용함으로써 발생하는 문제점은 다음과 같다. 수단선택모형으로 인한 수단전환 효과를 측정하기 위하여 집계모형(aggregate model)을 사용할 경우 분석권역에 따라 수단분담모형에서는 통행시간이나 통행비용에 대한 계수의 분포가 다름(분석권역별로 서로 다른 모집단 분포를 하고 있음)에도 불구하고 하나의 파라메타로 모집단을 설명하고자 할 경우 모집단을 적절히 설명하지 못하게 된다. 따라서 통행비용 및 통행시간과 같은 정책변수의 변화에 민감하게 반응하지 못하는 경우가 발생한다. 특히 수단선택 모형에 사용되는 로짓모형과 같이 비선형함수의 경우에 집합화자료를 사용함으로써 집합화에 의한 오차(aggregation error) 또한 문제가 된다. 본 논문의 목적은 수단선택 행태에 영향을 미치는 지역적 특성을 고려하고, 지역단위별로 공통된 파라미터를 사용하면서 나타나는 집합화 오차를 줄일 수 있도록 분석대상 규모(zone size)별 수단분담모형 파라미터값을 추정하는 것을 목적으로 한다. 이를 위하여 2006년 가구통행실태조사 자료를 이용하여 각 분석단위(zone)의 수단별 파라미터를 추정하였다. 추정된 결과의 경우 파라미터값의 부호와 한계대체율에 의한 시간가치가 상식적으로 적정한지를 판단하고, 통계적으로 적합한지에 대하여 검증을 실시하였다. 또한 구축된 모형의 실제 사례에 적용가능성을 보기 위하여 서울지하철 9호선의 개통 전 후를 비교하여 현실에서 관측된 수단분담율 변화와 모형상의 예측치를 비교하여 정확성 및 신뢰성을 검토하였다.

콘크리트 구조부재의 2차원 스트럿-타이 모델 설계를 위한 컴퓨터 그래픽 프로그램 (A Computer Graphics Program for 2-Dimensional Strut-tie Model Design of Concrete Members)

  • 윤영묵
    • 대한토목학회논문집
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    • 제37권3호
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    • pp.531-539
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    • 2017
  • 스트럿-타이 모델 방법은 응력교란영역을 갖는 콘크리트 구조부재의 설계에 효과적인 방법으로 알려져 있으며, 세계 주요 설계기준서에 채택되고 있다. 그러나 스트럿-타이 모델 방법에 의한 콘크리트 구조부재의 설계과정은 스트럿-타이 모델의 형성, 스트럿 및 타이의 필요단면적의 결정, 스트럿 및 절점영역의 강도검토 등으로 인한 반복적인 수치해석과정, 많은 도식적 계산과정, 엄청난 시간과 노력, 그리고 여러 단계에서의 설계자의 주관적인 판단 등을 필요로 하는 단점을 내포하고 있다. 이 연구에서는 스트럿-타이 모델 설계과정 상의 단점을 극복하여 모든 콘크리트 구조부재의 스트럿-타이 모델 해석 및 설계를 전문적이며 효과적으로 수행할 수 있는 컴퓨터 그래픽 프로그램을 개발하였다. 이 연구의 컴퓨터 그래픽 프로그램은 평면고체 및 평면트러스의 선형 및 재료비선형 해석을 위한 모든 종류의 경계조건을 소화할 수 있는 유한요소해석 프로그램, 스트럿 및 절점영역 유효강도의 자동적 결정을 위한 수치해석 프로그램, 다양한 형태의 스트럿 및 절점영역의 형상 결정을 위한 그래픽 프로그램 등을 포함한 콘크리트 구조부재의 스트럿-타이 모델 해석 또는 설계과정 상에 필요한 모든 프로그램을 탑재하고 있다. 이 연구의 프로그램은 그래픽 환경을 접목시킨 여러 다양한 기능을 통해 콘크리트 구조부재의 모델링 및 스트럿-타이 모델 해석 및 설계 시 뛰어난 효율성과 편의성을 제공할 것이다.