• 제목/요약/키워드: Mechanical stress

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준설토와 Bottom Ash 재활용을 위한 복합지반재료 개발 (Development of Composite Geo-Material for Recycling Dredged Soil and Bottom Ash)

  • 김윤태;한우종;정두회
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제23권11호
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    • pp.77-85
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    • 2007
  • 본 연구에서는 준설토 및 Bottom ash를 동시에 재활용하기 위하여 개발된 복합지반재료의 역학적 특성을 고찰하였다. 본 실험에서 제작된 복합지반재료는 부산 신항 건설현장에서 채취한 준설토, 시멘트, 기포 및 삼천포 화력발전소에 서 발생한 Bottom ash로 구성되어졌다. 다양한 배합비로 제작된 복합지반재료의 역학적 특성을 고찰하고, 특히 Bottom ash 혼합에 의한 역학적 거동 특성을 조사하기 위하여 다양한 실내실험이 수행되어졌다. 복합지반재료에 대한 실험결과 응력-변형 관계와 일축압축강도는 배합조건에 크게 의존하는 것으로 나타났고, 특히 Bottom ash 혼합시 압축강도 및 응력-변형 곡선의 기울기가 증가하는 Bottom ash 보강효과를 확인하였다. 복합지반재료의 압축강도는 양생기간이 증가할수록 증가하며, 28일 강도는 7일 강도의 약 $1.7{\sim}1.8$배 증가하는 것으로 나타났다. 복합지반재료의 단위중량은 기포함량에 크게 의존하였다. 복합지반재료의 변형계수($E_{50}$)은 Bottom ash의 혼합으로 인해 강도가 증가함에 따라 증가되었다.

만성 족관절 불안정성을 가진 환자군에서 변형 브로스트롬 술식과 봉합 테이프를 추가한 술식 간의 결과 비교 (Comparison of the Modified Brostrom Repair Technique with and without Augmentation Using Suture Tape for Chronic Ankle Instability)

  • 곽희철;정수환;김정한;박대현;추혜정;김대유
    • 대한족부족관절학회지
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    • 제26권1호
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    • pp.40-47
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    • 2022
  • Purpose: The modified Broström repair (BR) technique has yielded good outcomes in patients with chronic ankle instability. This study compared clinical and radiological outcomes between two groups of patients who underwent modified BR or lateral ligament augmentation using suture tapes (ST). Materials and Methods: Seventy-seven patients (ST group [n=47], BR group [n=30]; body mass index <26.61 kg/m2; mean age, 30.7±11.0 years [range, 17~39 years]; mean follow-up, 34.0±12.0 months [range, 24~59 months]) were retrospectively reviewed between January 2014 and July 2017. The Foot and Ankle Outcome Score (FAOS), American Orthopedic Foot and Ankle Score (AOFAS), Foot and Ankle Ability Measure (FAAM), visual analogue scale (VAS) score, and Sefton grading system were used for clinical assessment. The talar tilt angle and anterior talar translation were measured using the Telos stress device (Telos GmbH, Marburg, Germany) at 150 N for radiological evaluation. Results: FAOS, AOFAS, FAAM, and VAS scores improved in both groups at final follow-up (ST, 91.1±5.2, 93±2, 88.1±4.5, 1.5±0.7 vs. BR, 91.3±5.4, 93±3, 83.3±4.8, 1.2±0.7, respectively; p=0.854, 0.971, <0.001, 0.04, respectively). According to the FAOS, mean sports activity scores for the ST and BR groups at the final follow-up were 90.3±3.2 and 76.6±4.2, respectively, reflecting superior outcomes in the ST group (p<0.001). Sefton grading revealed satisfactory functional outcomes (ST, 91.5% vs. BR, 90.0%). There was significant improvement in the talar tilt angle and anterior talar translation in both the ST and BR groups (7.6°±1.2°, 10.5±1.8 mm vs. 4.9°±1.1°, 7.9±1.5 mm, respectively; p<0.001). Conclusion: The ST group demonstrated comparable clinical but better improvement in mechanical stability and FAOS sports scores than the BR group.

위치기반 서비스를 활용한 분노대처 능력 향상 서비스 기술개발에 관한연구 (A Study on the Development of a Technology to Improve Anger Coping Strategies Using Location-based Service)

  • 이풍삼;이윤길
    • 예술인문사회 융합 멀티미디어 논문지
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    • 제7권9호
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    • pp.289-296
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    • 2017
  • 분노는 심장질환, 가정폭력 등에 영향을 미치며 최근 분노를 조절하지 못해 발생한 각종 범죄에 대한 언론보도가 증가하고 있다. 분노는 심각한 사회문제와 사회적비용을 발생시키기 때문에 부적절한 분노대처문제 완화를 위한 적극적인 개입방법이 필요한 현실이다. 효과적 분노대처 개입의 대안 제시를 위해 인지정서행동 통합접근, 정신역학적 접근, 심리교육적 접근, 이완요법, 인지행동-예술치료기법, 스트레스 면역법 등 다양한 방법이 연구되고 활용되고 있다. 이러한 현실에서 정보통신 기술은 이를 위한 효과적인 수단으로 활용될 가능성이 있으며 관련 연구가 다양하게 진행되고 있다. 본 연구는 분노대처 능력을 향상시키기 위한 노력의 일환으로 ICT(Information & Communication Technology)기술을 활용한 분노대처 서비스기술의 개발을 목표로 하고 있다. 즉, 분노 상황을 인지하고 분노 대처를 보다 용이하게 할 수 있도록 위치기반 서비스를 제공하여 분노를 지연하고 주변을 환기시키는 기술개발을 목표로 하고 있다. 본 연구에서는 위치정보를 이용하여 분노 상황에 직접 개입하여 분노를 완화시키는 기술에 대한 것으로서 이를 위한 기반 기술에 대한 연구이다.

CT를 이용한 환추횡인대 골화증의 빈도와 연관 소견 (Ossification of the Transverse Ligament of the Atlas on CT: Frequency and Associated Findings )

  • 손석우;류정아;김태엽;김성준;이승훈
    • 대한영상의학회지
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    • 제81권3호
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    • pp.654-664
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    • 2020
  • 목적 경추 전산화단층촬영(cervical spine CT; 이하 C-spine CT)과 일반촬영을 이용하여 환추횡인대골화증(ossification of the transverse ligament of the atlas; 이하 OTLA)과 연관된 영상 소견에 대하여 알아보았다. 대상과 방법 11년간 3975명의 환자에게서 촬영한 5201개의 C-spine CT를 분석하여 OTLA의 유무를 확인하였고, 이를 대조군과 비교하여 그 빈도와 연관된 영상 소견의 통계학적 유의성을 확인하였다. 결과 3975명 중 45명에서 OTLA가 확인되었다(1.1%). 그 빈도는 나이에 따라 증가하는 소견을 보였으며(p < 0.005), 80세 이상인 환자의 12%에서 관찰되었다. 척수 공간(space available for spinal cord; 이하 SAC)은 OTLA 환자군에서 유의하게 작은 것으로 확인되었으며(p < 0.005), 전방환추후두막(anterior atlantooccipital membrane)-Barkow 인대 복합체의 광물질침착(mineralization), 황색인대골화증(ossification of ligamentum flavum), 경추후만증 또한 유의미한 양의 상관관계를 보였다(p < 0.005). 결론 OTLA는 환자의 나이, SAC 협소, 경추후만증, 다른 경추인대의 골화증과 연관되어 퇴행성 척추병증, 전신적인 골 과잉 상태, 혹은 기계적 스트레스나 불안정성에 관련이 있을 것으로 생각된다.

Diurnal Variation in Hydration of the Cervical Intervertebral Disc Assessed Using T2 Mapping of Magnetic Resonance Imaging

  • Chanyuan Liu;Jingyi Wang;Bowen Hou;Yitong Li;John N. Morelli;Peisen Zhang;Jun Ran;Xiaoming Li
    • Korean Journal of Radiology
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    • 제23권6호
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    • pp.638-648
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    • 2022
  • Objective: The study aimed to investigate the diurnal variation in cervical disc hydration and its relationship with cervical degeneration. Materials and Methods: C3-C7 discs of 86 prospectively enrolled participants (37 males, 49 females; mean age ± standard deviation, 23.5 ± 2.5 years) were assessed using T2 mapping in the morning and evening. All discs were stratified by Miyazaki grade or C2-C7 Cobb angle and T2 values (T2). The degree of diurnal T2 variation (T2-DDV), defined as (morning T2 - evening T2)/morning T2 x 100%, was measured for the entire disc, annulus fibrosus (AF), nucleus pulposus (NP), and endplate zones. Results: T2 of the entire disc decreased significantly after the daytime load (p < 0.001), with a T2-DDV of 13.3% for all discs and 16.0%, 12.2%, and 13.0% for healthy (grade I), mild degenerative (grade II), and advanced degenerative (grade III/IV) discs, respectively. T2 of regional NPs and AFs decreased significantly from morning to evening (p ≤ 0.049) except in the healthy anterior inner AF (p = 0.092). Compared with healthy discs, mild degenerative discs displayed lower T2 and T2-DDV in regional NPs (p < 0.001). Advanced degenerative discs showed higher T2-DDV in the anterior inner AF compared with healthy discs (p = 0.050). Significant diurnal T2 changes in the endplate zones were observed only in healthy discs (p = 0.013). Cervical discs in the low Cobb angle group showed higher T2-DDV in the anterior AFs and anterior NP and lower T2-DDV in the posterior AF than those in the high Cobb angle group (p ≤ 0.041). Conclusion: This study characterized the diurnal variation in hydration of the cervical discs as assessed using T2 mapping and revealed early chemo-mechanical coupling dysfunction in degenerating discs. Cervical sagittal alignment on MRI can affect the diurnal stress patterns of the cervical discs. T2 mapping is sensitive to disc biomechanical dysfunction and offers translational potential from biomechanical research to clinical application.

Effect of the initial imperfection on the response of the stainless steel shell structures

  • Ali Ihsan Celik;Ozer Zeybek;Yasin Onuralp Ozkilic
    • Steel and Composite Structures
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    • 제50권6호
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    • pp.705-720
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    • 2024
  • Analyzing the collapse behavior of thin-walled steel structures holds significant importance in ensuring their safety and longevity. Geometric imperfections present on the surface of metal materials can diminish both the durability and mechanical integrity of steel shells. These imperfections, encompassing local geometric irregularities and deformations such as holes, cavities, notches, and cracks localized in specific regions of the shell surface, play a pivotal role in the assessment. They can induce stress concentration within the structure, thereby influencing its susceptibility to buckling. The intricate relationship between the buckling behavior of these structures and such imperfections is multifaceted, contingent upon a variety of factors. The buckling analysis of thin-walled steel shell structures, similar to other steel structures, commonly involves the determination of crucial material properties, including elastic modulus, shear modulus, tensile strength, and fracture toughness. An established method involves the emulation of distributed geometric imperfections, utilizing real test specimen data as a basis. This approach allows for the accurate representation and assessment of the diversity and distribution of imperfections encountered in real-world scenarios. Utilizing defect data obtained from actual test samples enhances the model's realism and applicability. The sizes and configurations of these defects are employed as inputs in the modeling process, aiding in the prediction of structural behavior. It's worth noting that there is a dearth of experimental studies addressing the influence of geometric defects on the buckling behavior of cylindrical steel shells. In this particular study, samples featuring geometric imperfections were subjected to experimental buckling tests. These same samples were also modeled using Finite Element Analysis (FEM), with results corroborating the experimental findings. Furthermore, the initial geometrical imperfections were measured using digital image correlation (DIC) techniques. In this way, the response of the test specimens can be estimated accurately by applying the initial imperfections to FE models. After validation of the test results with FEA, a numerical parametric study was conducted to develop more generalized design recommendations for the stainless-steel shell structures with the initial geometric imperfection. While the load-carrying capacity of samples with perfect surfaces was up to 140 kN, the load-carrying capacity of samples with 4 mm defects was around 130 kN. Likewise, while the load carrying capacity of samples with 10 mm defects was around 125 kN, the load carrying capacity of samples with 14 mm defects was measured around 120 kN.

시설재배 참외 수확 로봇용 엔드이펙터의 설계 요인 분석 (Design Factor Analysis of End-Effector for Oriental Melon Harvesting Robot in Greenhouse Cultivation)

  • 하유신;김태욱
    • 생물환경조절학회지
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    • 제22권3호
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    • pp.284-290
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    • 2013
  • 본 연구는 시설재배에서 참외를 수확할 수 있는 로봇의 엔드이펙터를 개발하기 위한 전단계로서, 참외의 엔드이펙트 중에서 소프트 핸드링이 가능한 그립퍼와 참외줄기를 절단하는 커터를 설계하기 위해 참외의 기하학, 압축, 절단, 마찰 특성 등을 분석하였다. 그 결과 참외의 길이는 평균 108mm, 직경은 중간지점에서 평균 70mm, 중량은 평균 188g, 부피는 평균 333mL, 진원도는 평균 3.8mm로 나타났다. 참외의 중량(W)에 대하여 길이(L)와 직경(D2)을 변수로 하는 식 $W=L^a{\times}D_2^b$로부터 비선형 회귀분석을 실시한 결과 a는 2.0279, b는 -0.9998의 상수값을 가지는 상관관계가 있는 것으로 나타났다. 참외줄기의 지름은 평균 3.8mm이며, 참외 줄기는 중심으로부터 반경 5mm 범위 내에서 대부분 분포하였다. 참외의 항복치와 압축강도, 경도의 평균값은 각각 $36.5N/cm^2$, $185.7N/cm^2$, $636.7N/cm^2$이며, 참외 줄기의 절단력과 절단강도는 각각 $2.87{\times}10^{-2}N$$5.60N/cm^2$로 나타났다. 참외의 마찰계수는 고무가 0.609으로 가장 높게 나타났고, 그 다음으로 알루미늄이 0.393, 스테인레스강이 0.177, 테프론이 0.079로 나타났다. 분석된 자료를 토대로 엔드이펙터 설계시 동작에 따른 위치 오차와 안전율을 감안하여, 그립퍼의 및 커터의 크기, 선회반경, 설치위치, 구동모터의 동력, 재료 및 재질의 선정 등에 적용할 수 있을 것으로 판단되었다.

고속 전단 가공에서 페놀계와 인산계 산화방지제에 의한 PC/ABS 블렌드의 물성 변화 연구 (Effects of Phenolic and Phosphite Antioxidants on the properties for PC/ABS Blends during High-Shear-Rate Processing)

  • 이한기;김선홍;이형일;유재정;용다경;최석진;이승구;이기윤
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제52권2호
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    • pp.266-271
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    • 2014
  • Polycarbonate/Acrylonitrile-Butadiene-Styrene(PC/ABS) 블렌드의 분해효과를 조사하기 위해 고전단 압출 성형기의 스크류 회전속도와 전단시간의 함수로 PC/ABS의 물성변화에 영향을 미치는 산화방지제의 효과를 연구하였다. 인산계 산화방지제로 Tris-(2,4-di-tert-butyl-phenyl phosphate) (이후 A1로 명명) and Bis(2,4-dicumylphenyl) pentaerythritol diphosphite(이후 A3로 명명)가 사용되었고, 페놀계 산화방지제는 Octadecyl 3-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate(이후 A2로 명명)가 사용되었다. 열적 물성은 TGA를 통해 측정되었고 고속 전단 가공 후 크게 감소하였다. 산화방지제 A3가 포함된 PC/ABS 블렌드는 다른 산화방지제에 비해 스트레스로 유발된 degradation과, 열적 degradation이 지연되었다. 고속 전단 가공 후 UTM을 사용한 기계적 물성 또한 산화방지제 종류에 따라 각각 감소하였고, 특히, 신율의 경우 크게 감소하는 거동이 나타난 것에 비해 인장강도의 변화는 매우 적었다. 스크류 회전속도 1000 rpm, 전단부하 시간 20초 조건에서의 신율로 예를 들면, 고속 전단 가공하기 전 신율인 148%에서 A1은 91.6%, A2는 63%, A3은 131%로 감소하였다. 형태학적 물성을 알기 위해 SEM을 사용하여 PC/ABS의 분산상을 조사하였고, 스크류 회전속도와 하중이 작용한 기간이 증가함에 따라 그 크기 분포가 감소하였다. 따라서, 세 종류 산화방지제 모두 고속 전단 가공에서 스트레스로 유발되는 PC/ABS 블렌드의 degradation을 억제하고, 그 효과는 A3가 가장 뛰어난 것을 확인하였다.

유지구 설계가 주조연결강도에 미치는 영향에 관한 삼차원 유한요소법적 연구 (Three-dimensional finite element analysis for the effect of retentive groove design on joint strength of casting connection)

  • 김정우;정창모;전영찬;윤미정
    • 대한치과보철학회지
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    • 제47권1호
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    • pp.29-38
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    • 2009
  • 연구목적: 본 연구에서는 주조연결부의 하중 전달기전과 함께 연결강도를 증진시킬 수 있는 기계적 유지구 설계 방법을 주조연결한 3-unit 고정성 국소의치의 삼차원 유한요소 모형으로 응력분포를 비교 관찰하여 알아보고자 하였다. 연구 재료 및 방법: 10개의 유한요소 모형을 형성하였다. (모형 A: 1개의 유지구, 모형 B: 2개의 유지구, 모형 C: 3개의 유지구, 모형 D: 4개의 유지구, 모형 E: 1개의 수평구와 2개의 수직구, 모형 F: 2개의 수평구와 1개의 수직구, 모형 G: 크기가 증가된 1개의 유지구, 모형 H: 크기가 증가된 2개의 유지구, 모형 I: 높이가 증가된 1개의 유지구, 모형 J: 기저부 너비가 증가된 1개의 유지구). 하악 제 1대구치에서 이차 주조체 양측의 근심와와 원심와에 수직하중을 가하였다. 결과: 일차 주조체와 이차 주조체 간의 유지력과 유지구 형성 후에 남아 있는 일차 주조체 연결부의 두께가 주조연결부의 강도에 영향을 주는 주요소였다. 유 지구의 개수나 크기 증가에 따른 유지력 증가는 응력을 분산시키는 효과를 나타냈으나 경우에 따라서는 상대적으로 일차 주조체의 연결부 두께를 감소시켜 응력 값이 증가하는 결과를 초래하였으며, 주조연결부의 기계적 실패는 이차 주조체보다는 일차 주조체에서 일어날 가능성이 높았다. 결론: 주조연결을 위한 유지구 형성 시에는 일차 주조체 연결부의 잔존 금속 두께를 고려하여 유지구의 개수를 제한하고, 이와 함께 일차 주조체와 이차 주조체간의 유지력을 최대화하기 위하여 유지구의 기저면보다는 깊이를 증가시키는 유지구 설계가 바람직한 방법으로 생각된다.

기관배기 밸브용 강 ( SCr4-21-4N , SUH3-21-4N ) 의 마찰압접과 열처리에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on Friction Welding and Heat Treatment of Engine Exhaust Valve Steels ( SCr4-21-4 N , SUH3-21-4-N)

  • 오세규
    • 수산해양기술연구
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    • 제14권2호
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    • pp.79-87
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    • 1978
  • 기관밸브용접 SCr4-21-4N 및 SUH3-21-4N을 연구선정된 최적마찰압접조건 하에서 마찰압접을 하고 이때 생기는 압접부의 잔류응력 및 경도의 peak 등 압접결함의 제거 및 압접성능개선을 위한 열처리에 관하여 실험연구한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. (1) 배기 valve용강 SCr4-21-4N 및 SUH3-21-4N의 마찰압접을 위한 최적조건으로서 회전수 3,000rpm, 마찰가열압 p 하(1)=8 kg/mm 상(2), upset 압 p 하(2)=20 kg/mm 상(2), 압접가열시간 t 하(1)=3초, upset 시간 2.5초를 선정한 것이 매우 타당함이 실험적으로 입증되었다. (2) 이종재질 SUH3-SUH31, SCr4-SUH31, SCr4-SUH3, SUH3-CRK22, SCr4-21-4N 및 SUH3-21-4N의 마찰압접에 관한 저자의 종래 연구와 본연구 결과는 압접부의 압접 특성이 서로 매우 일치하였다. (3) SCr4-21-4N 및 SUH3-21-4N의 마찰압접부의 잔류응력 및 전도의 peak를 제거하기 위한 최적열처리조건은 $600^{\circ}C$$\times$30min.$\times$room air cooling의 normalizing임이 확인되었다. (4) 이때 열처리 후에는, 열처리전의 인장강도의 약 20%가 감소했으나, 파단 위치는 열영향부로부터 모재 SCr4 및 SUH3 측으로 이동하였다. (5) 상기 최적조건 하에서 마찰압접되고 열처리된 압접부의 현미경 조직검사 결과, 압접부가 매우 좁고 압접결함이 없으며, 치밀하고 조밀한 조직의 우수한 압접이었음이 확인되었다. (6) 상기 최적조건은, 기관 valve 생산을 위한 타이종재질의 마찰압접조건으로도 응용될 수 있을 것이다.

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