• 제목/요약/키워드: FE/BE model

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교합력이 치경부 복합레진 수복물의 응력분포에 미치는 영향에 관한 3차원 유한요소법적 연구 (The influence of occlusal loads on stress distribution of cervical composite resin restorations: A three-dimensional finite element study)

  • 박찬석;허복;김현철;김광훈;손권;박정길
    • Restorative Dentistry and Endodontics
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    • 제33권3호
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    • pp.246-257
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    • 2008
  • 이 연구의 목적은 3차원 유한요소분석법을 사용하여 교합력의 위치와 방향이 상악 제2소구치의 치경부 복합레진 수복물의 응력분포에 미치는 영향에 대해 평가해 보고자 하였다. 발치된 상악 제2소구치를 이용하여 micro-CT (SkyScan1072; SkyScan, Aartselaar, Belgium)로 스캔한 후 HyperMesh Ver 6.0 (Altair Engineering, Inc., Troy, USA)와 3D-DOCTOR (Able Software Co., Lexington, MA, USA)로 3차원 유한요소 모형을 제작하였다. 제작된 소구치 모형에 쐐기형 와동을 형성하고 탄성계수가 서로 다른 혼합형 복합레진과 흐름성 복합레진으로 각각 수복하였다. 수복 후 설측교두의 협측사면 세 위치에 각각 수직, 20도, 40도의 각도로 하중을 가한 후 응력분포를 ANSYS Ver. 9.0 (Swanson Analysis Systems. Inc., Houston, USA) 프로그램을 이용하여 인장 응력의 분포를 분석한 바 하중 위치와 관계없이 하중방향의 각도가 증가할수록, 또한 수복재료의 탄성계수가 높을수록 인장응력도 증가하는 것으로 보아 교합력의 방향과 수복재료의 탄성계수가 치경부 수복물의 응력분포에 중요한 영향을 미치는 요소로 사료된다.

10MV 이상 고에너지 사용시 wedge filler의 방사화가 작업환경에 미치는 영향평가 (Evaluation on the radiation exposure from activated wedge filter)

  • 이화중;김대영;김원택
    • 대한방사선치료학회지
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    • 제16권2호
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    • pp.69-79
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    • 2004
  • 목적 : 10MV 이상의 고 에너지를 사용할 경우 X선에 의해 광중성자(Photoneutron)가 발생되고 이 중성자는 주변 물질을 방사화(Activation)시켜 Beam-off기간에도 방사화된 물질의 유도 방사선(Induced radiation)에 의해 작업자의 피폭을 유발할 수 있다. 특히, 방사화된 물질중 방사선 치료시 작업자가 직접 손으로 접촉하는 wedge filter의 방사화를 알아보기 위해 10MV Siemens 가속기와 15MV Siemens 가속기에서 5Gy 조사 후 wedge filter에서 방사선량을 측정하여 방사선 발생 메커니즘을 확인하고, 선량측정을 통해 방사선 작업종사자의 작업환경에 미치는 영향을 평가하고자 한다. 대상 및 방법 : 본 연구에서 사용한 방사선 치료용 선형가속기는 Siemens사의 10MV Primus, Siemens사의 15MV Primus를 사용하였다. Siemens사의 Wedge filter를 사용하였으며, Wedge의 재질은 Fe, Wedge holder는 Al이다. 선량측정은 GM-측정기인 RDS-110 Model을 이용하였다. 본 실험에 사용된 GM-측정기는 $50keV{\sim}1.25MeV$의 X-ray가 측정가능하며, $0.05{\mu}Sv/hr{\sim}100mSv/hr$까지 측정이 가능하다. GM survey meter를 사용하여 환자 대기실과 건물 밖, 두 지점의 자연 방사선량을 측정하여 background값으로 사용하였다. 광중성자를 발생시키고, 또한 방사화를 진행시키기 위해 wedge를 장착한 상태에서 10MV X선, 15MV X선을 5Gy(500MU)를 조사하였고, beam-off직후 wedge filter를 가속기로부터 분리시켜 GM survey meter를 이용하여 wedge filter 중심부분에서 30초 단위로 방사선량을 측정하였다. 결과 : Primus 10MV의 경우 H병원에서 측정을 수행했으며, $0{\times}0cm^2,\;5{\times}5cm^2,\;25{\times}25cm^2$ Field size에 대하여 500MU 조사 후 방사선량의 측정결과 Field size의 영향은 거의 존재하지 않았으며, beam off 후 $1{\sim}2$분 뒤 측정 시작 시점에서 대략 $1{\mu}Sv/hr$를 나타냈으며, 반감기는 약 $3{\sim}4$분인 것으로 측정되었다. Primus 15MV의 경우 S병원에서 측정을 수행하였으며, $25{\times}25cm^2$ Field size에 대하여 500MU 조사 뒤 방사선량을 측정한 결과, beam off후 $1{\sim}2$분 뒤 측정시점에서 대략 $3.26{\mu}Sv/hr$를 나타냈으며 10MV X선보다 대략 3.3배 큰 값을 나타내었다. 결과 : 일일 치료환자가 $20{\sim}50$명이고, 환자 1인당 Wedge filter의 교체작업이 $1{\sim}2$회일 때 10MV의 경우 연간선량이 $0.08{\sim}0.4mSv$로 평가되었으며, 15MV의 경우 $0.27{\sim}1.36mSv$로 평가되어 작업종사자의 연간 허용선량인 20mSv에 비해 안전한 것으로 평가되었다.

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Cordycepin이 orotic acid 유발 지방간 흰쥐의 과산화 지질 농도 및 항산화 활성에 미치는 영향 (Effect of Cordycepin-Enriched Cordyceps militaris Powder on Tissues Lipid Peroxidation and Antioxidative Activity in Orotic Acid-Induced Fatty Liver Model Rats)

  • 안희영;차재영;허수진;강민정;이재홍;박상현;조영수
    • 생명과학회지
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    • 제21권10호
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    • pp.1407-1414
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    • 2011
  • 눈꽃 동충하초, 번데기 동충하초, Cordycepin 고함유 번데기 동충하초 분말을 식이 중에 각각 3% 수준으로 첨가하여 10일간 흰쥐에 급여한후 임상생화학적 특성 및 조직 내 항산화 활성 및 간 조직에 미치는 영향을 검토하였다. 체중 증가량과, 식이 섭취량은 각 실험군 모두 감소 하였으나, 음료섭취량은 증가하였다. 간 손상 임상지표인 AST, ALT, LDH, ALP 활성도 각 실험군 모두 저하하였으며, 대조군과 비교하여 간 조직의 상대 중량도 감소하였다. 각 조직과 혈청의 과산화지질(TBARS)을 측정한 결과 대조군에 비해 각 실험군에서 유의적으로 감소하였으며, 그 중 Cordycepin 고함유 번데기 동충하초 분말을 투여한 군에서 가장 낮은 함량을 보였다. 특히 Cordycepin 고함유 번데기 동충하초는 간장 조직 내에서 높은 과산화지질 억제작용을 나타내어 조직 내 항산화물질로 잘 알려진 glutathione농도 또한 대조군에 비해 높은 함량을 보였다. 간장 내 지방산화를 촉진하는 Fe와 생체내 항산화물질로 잘 알려진 Zn을 측정한 결과 동충하초 첨가 식이를 섭취한 군에서 증가하였다. 이상의 실험결과 Cordycepin 고함유 번데기 동충하초는 항 동맥경화 작용 뿐만 아니라 간 조직 내 항산화 물질 증가에 의한 산화스트레스를 경감시킴으로써 향후 간 독성 개선 효능을 가지는 건강기능식품 개발의 소재로 활용될 가능성이 높은 것으로 판단되어 진다.

식사가 불량한 영유아의 기질과 식행동, 부모의 식행동과 식사지도 방법의 특성 (Characteristics of Infants' Temperaments and Eating Behaviors, Mothers' Eating Behaviors and Feeding Practices in Poor Eating Infants)

  • 김윤정;한영신;정상진;이윤나;이상일;최혜미
    • 대한지역사회영양학회지
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    • 제11권4호
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    • pp.449-458
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    • 2006
  • The purpose of this study was to determine the characteristics of infants' temperaments and eating behaviors, mothers' eating behaviors and feeding practices in poor eating infants. The participants were 80 infants of 12-24 months (27 poor eaters and 53 matched normal controls) from a hospital and a public health center. Mothers were questioned about their eating behaviors and feeding practices, and infants' temperaments, eating behaviors, and nutrient intakes by one day food recall. Subjects were divided by mean nutrient adequacy ratio (MAR, < 0.75; poor eater). Intakes of Ca, P, Fe, Zn, thiamin, riboflavin, niacin, vitamin C, E, folate were below 75% RDA in poor eaters, whereas protein, thiamin, riboflavin, vitamin B$_6$, C, folate exceeded 125% RDA in good eaters. Rhythmicity of infants' temperaments and eating behaviors, restriction of mothers' eating behaviors and feeding practices were significantly lower, whereas activity levels of infants' temperaments were higher than good eaters. In multiple logistic regression model of poor eaters, activity of infants' temperaments (T, OR: 1.19, CI: 1.05 - 1.35) and attention spans of infants' eating behaviors (A, OR: 1.18, CI: 1.03 - 1.35) were significantly positive, whereas rhythmicity of infants' eating behaviors (R, OR: 0.79, CI: 0.61-0.94) was significantly negative [E (the legit) : -6.8644+0.1712$\times$T-0.2337$\times$R+0.1641$\times$A]. Our findings suggest that examination of eating behaviors, feeding practices, and temperaments will help target interventions to improve infants' food intakes, and these variables should be examined at the time of nutrition counseling.

승용차의 이산화탄소(CO2) 배출특성에 관한 연구 (A Study on Characteristics of Carbon Dioxide Emissions from Passenger Cars)

  • 유영숙;류정호;전민선;김대욱;정성운;김선문;엄명도;김종춘
    • 한국대기환경학회지
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    • 제22권4호
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    • pp.451-458
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    • 2006
  • Automotive exhaust is suspected to be one of the major reasons of the rapid increase in greenhouse effect gases in ambient air. As the concerns regarding global worming were increased, the pressure on mobile source greenhouse gas (GHG) emission were also increased. Carbon Dioxides contribute over 90% of total GHG emission and the mobile source occupies about 20% of this $CO_2$ emission. In this study, in order to investigate $CO_2$ emission characteristics from gasoline and LPG passenger cars (PC), which is the most dominant vehicle type in Korea, 53 vehicles were tested on the chassis dynamometer. $CO_2$ emissions and fuel consumption efficiency were measured. The emission characteristics by fuel type, model year, mileage, vehicle speed and transmission type were also discussed. Test modes used in this study were NIER 10 modes and CVS-75 mode, which have been used for developing emission factors and testing new vehicles respectively. The results of this study showed that the main factors which have significant influences on the $CO_2$ emissions are fuel type, transmission type, displacement of vehicle and mileage. The correlation between $CO_2$ emission and FE was also determined by comparing $CO_2$ emission and fuel consumption efficiency. The overall results of this study will greatly contribute to domestic greenhouse gas emissions calculation and designing national strategies for climate change.

부력 프리플랙션 효과가 콘크리트 부유구조체의 구조성능에 미치는 영향에 대한 해석적 연구 (Analytical Study on Buoyancy Preflexion Effects on Structural Performance of Concrete Floating Structure)

  • 이두호;정연주
    • 대한토목학회논문집
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    • 제32권2A호
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    • pp.75-83
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    • 2012
  • 본 연구에서는 콘크리트 부유구조체의 구조성능을 향상시키기 위한 부력 프리플랙션 효과에 대한 해석적 연구를 수행하였다. 부력 프리플랙션은 부유구조체를 구성하는 모듈들의 부분적 부력차이에 의해 부유구조체에 프리플랙션 효과가 도입되는 것을 뜻한다. 부력 프리프랙션 효과를 검증하기 위해, 실제 설계에서 도출된 콘크리트 부유구조체 단면을 바탕으로 전체 부유구조체 길이에서 부력 부리플랙션 효과를 발생시키는 변단면 중앙부의 길이 비를 매개변수로 설정한 해석적 연구를 수행하였다. 해석결과는 부력 프리플랙션에 의해 도입되는 콘크리트 부유구조체의 하부 슬래브 응력상태와 부상 변위량에 대해, 이를 부력 프리플랙션과 활하중의 하중단계별로 분석하여 부력 프리플랙션 효과가 콘크리트 부유구조체의 구조성능에 미치는 영향을 분석하였다. 연구결과, 전체 부유구조체 길이에 대한 중앙부 모듈의 길이 비가 작은 경우에도 상대적으로 큰 부력 프리플랙션 효과가 발생되는 것으로 나타났다. 부력 프리플랙션 효과는 중앙부 모듈의 길이 비에 따라 포물선의 형태를 나타내며, 중앙부 모듈의 길이 비 40~60%에서 최대의 효과가 도입되는 것으로 나타났다. 인접한 모듈들의 부력차이를 이용하는 부력 프리플랙션은 원리가 간단하여 적용이 간편하고, 부유구조체의 하부 슬래브에 효율적으로 사전 압축응력을 도입시킬 수 있는 것으로 나타났다. 이는 부유구조체의 하중지지능력 향상을 가져와 콘크리트 부유구조체의 구조성능 향상과 단면높이 슬림화에 기여할 수 있을 것으로 판단된다.

유한 요소 법을 이용한 노화에 따른 요추의 피질 골과 해면 골 간의 하중 분담 비율 (Load Sharing Ratios Between the Cortex and Centrum in a Lumbar Vertebral Body with aging using Finite Element Method)

  • 임종완
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제37권2호
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    • pp.90-103
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    • 2016
  • 본 연구는 유한 요소 법을 이용한 노화되어 강성/강도가 저하되는 요추 체의 얇은 피질과 해면 골의 하중 분담 비율 분석과 사용된 탄성계수들의 평가가 목적이다. 해면 골의 나은 해석을 위하여, 20년마다 압축 시험에서 얻은 탄성계수를 체적 공극 비율로 나눈 유효 탄성계수를 사용하였다. 이와 상응하는 피질 쉘도 공극 비율을 포함한 빔 이론의 수식들로부터 유효 탄성계수를 구한 후에 적용하였다. 또한 p-요소를 사용하여 수치 오차를 최소화하였다. 보고된 논문들을 참고하여 후관절 부분이 제거된 매개 변수적인 퇴행된 L3 척추 형상을 만들어 유한 요소 모델링 하였다. 일정 변위의 압축 조건을 가한 후에 여덟 조각의 부피 별로 각 뼈에서 탄성 변형률 에너지와 수직 하중의 비율을 사용하여 하중 분담 비율을 계산하였다. 결과로는 1) 20대에서 80대까지 해면 골의 하중 비율은 55%에서 49%로 감소하였다; 2) 피질 쉘은 중간 면에서 최고 비율을, 해면 골은 종판에서 최고 비율을 나타냈다; 3) 다공성 얇은 피질과 해면 골을 위한 유효 탄성계수의 사용은 적절하였다; 4) 두 방법을 이용하여 얻은 하중 분담 비율의 차이는, 전체 비율은 1% 미만 내에서 같지만 각 위치에서의 비율 값들은 약간 달랐다.

다관절 복합이동 해저로봇에 적용된 탄소섬유 복합소재 프레임에 대한 진수 및 인양 조건에서의 구조해석 (Finite Element Analysis of CFRP Frame under Launch and Recovery Conditions for Subsea Walking Robot, Crabster)

  • 유승열;전봉환;심형원;이판묵
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제38권4호
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    • pp.419-425
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    • 2014
  • 본 논문은 200 미터급 다관절 복합이동 해저로봇(크랩스터, CR200)에 적용된 탄소섬유 복합소재 몸체 프레임의 구조해석에 대하여 다루고 있다. CR200 의 몸체 프레임은 탄소섬유 복합소재를 이용한 강화 플라스틱으로 제작되어 가볍고 강하며, 사람의 늑골구조를 모방하여 설계되었기 때문에 외부 하중을 효과적으로 분산시킬 수 있다. 해상에서 모선과 크레인을 사용하여 CR200 을 진수하거나 인양할 때, 해상상황에 따라 모선 운동에 의한 동적 하중이 몸체 프레임에 전달되기 때문에 프레임에 대한 진수 및 인양 조건에서의 구조적 해석이 필요하다. 구조해석의 신뢰성을 확보하기 위하여 본 논문에서는 몸체 프레임의 시편시험 결과를 이용하여 구조해석을 수행하고, 기존 금속재질의 프레임 모델과 구조적 특성을 비교하여 탄소섬유 복합소재 프레임의 구조적 특성을 정량적으로 비교하였다.

만곡 근관에서 삼각 혹은 장방형 단면 구조의 니켈-티타늄 파일 응력 분포에 관한 3차원 유한요소 연구 (STRESS DISTRIBUTION FOR NITI FILES OF TRIANGULAR BASED AND RECTANGULAR BASED CROSS-SECTIONS USING 3-DIMENSIONAL FINITE ELEMENT ANALYSIS)

  • 김현주;이찬주;김병민;박정길;허복;김현철
    • Restorative Dentistry and Endodontics
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    • 제34권1호
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    • pp.1-7
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    • 2009
  • 이 연구의 목적은 3차원 유한요소 모형 분석을 이용하여 삼각 대칭형과 5형태의 단면 및 변형된 사각 형태인 장방형 단면으로 분류되는 네 종류의 니켈티타늄 파일이 만곡 근관 적용 시의 응력 분포를 비교하는 것이다. 삼각 대칭형 단면 구조의 ProFile #30 / .06과 Heroshaper #30 / .06, 장방형 단면구조의 Mtwo #30 / .05와 NRT #30/ .06 파일을 마이크로컴퓨터 단층촬영을 하고 reverse engineering을 통하여 파일의 구조를 얻고 삼차원 유한요소모형을 제작하였다. 모형 근관 내에서 파일이 근관장끝까지 진입하여 회전할 때 발생하는von Mises 응력 분포 및 파일의 제거후의 잔류 음력의 분포양상을 ABAQUS 프로그램을 이용하여 비교하였다. 근관 내 회전 시에 발생하는 응력을 관찰하였을 때 NRT 파일에서 가장 큰 응력을 나타냈으며, 각 파일에서의 최고 응력과 최저 응력을 비교하였을 때 Mtwo파일에서 가장 큰 차이가 나타났다. 응력의 내부 분포 경향을 보았을 때 장방형 구조의 단면을 가진 Mtwo 및 NRT 파일에서 불연속적인 응력의 집중 부위가 관찰되었으며, 근관 외부로 파일을 제거하여 탄성 회복이 일어난 후의 잔류 응력도 NRT 파일에서 가장 높게 나타났다. 이상의 결과로 유추할 때, 삼각대칭 단면 구조를 가진 파일보다 S-형태의 단면과 변형된 사각 형태의 단면 등의 장방형 단면 구조의 파일이 파절의 위험성이 더 클 것으로 사료된다.

연두색 천연염색 견직물의 색채특성과 감성요인이 선호도에 미치는 영향: 쪽과 괴화의 복합염색을 중심으로 (Effects of Colorimetric Properties and Color Sensibility Factors on Color Preferences for Green Yellow Natural Dyed Silk Fabrics: Focused on Combination Dyeing with Indigo and Japanese Pagoda Tree)

  • 신주동;김여원;최종명
    • 감성과학
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    • 제21권1호
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    • pp.143-154
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    • 2018
  • 본 연구는 친환경적이고 감성적인 패션상품의 색채기획을 위한 자료를 제공하고자 수행되었다. 쪽과 괴화로 복합염색 후 무매염 견직물과 4종의 매염제(Al, Cu, Fe, Zn)를 처리한 견직물에 대하여 색채특성을 측정하였다. 또한 복합염색 후 매염처리된 연두색 견직물에 대하여 여대생을 대상으로 색채감성과 색채 선호도를 조사하였으며, 색채특성과 색채감성이 색채 선호도에 미치는 영향을 분석하였다. 쪽/괴화로 복합염색된(무매염) 견직물은 선 염색한 쪽 농도가 $10g/{\ell}$이면 녹색, 쪽 $20g/{\ell}$을 사용하면 청록색을 나타내었으며, 4종의 매염제를 사용하여 처리시 거의 모든 경우 연두색을 나타내었다. 연두색을 나타내는 복합염색된 견직물 10종의 색채감성을 요인분석한 결과, 유쾌성, 품위성, 편안성 요인으로 분류되었으며, 이러한 색채감성은 쪽 농도와 매염제의 종류에 따라 대부분 유의한 차이를 보였다. 또한 복합염색된 연두색 견직물의 색채특성과 색채감성요인 간에는 대부분 유의한 상관성을 보여, $L^*$값, $b^*$값, $C^*$값이 크고 $a^*$값이 작을수록 유쾌성과 편안성 감성을 더 강하게 느끼며, $L^*$값이 작고 $a^*$값이 클수록 품위성 감성을 더욱 느끼는 것으로 나타났다. 따라서 쪽과 괴화로 복합염색하고 매염처리한 연두색 견직물의 색채감성요인을 예측변수로 활용할 수 있는 색채 선호도 예측 회귀식이 제안되었다.