• 제목/요약/키워드: Surface anisotropy

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돼지 하악 과두의 해면골에서 유한요소분석법으로 예측한 방향에 따른 탄성율과 3차원 골 미세지표 간의 상관관계 (The relationship between 3D bone architectural parameters and elastic moduli of three orthogonal directions predicted from finite elements analysis)

  • 박관수;이삼선;허경회;이원진;허민석;최순철
    • Imaging Science in Dentistry
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    • 제38권2호
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    • pp.81-87
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    • 2008
  • Purpose: To investigate the relationship between 3D bone architectural parameters and direction-related elastic moduli of cancellous bone of mandibular condyle. Materials and Methods: Two micro-pigs (Micro-$pig^R$, PWG Genetics Korea) were used. Each pig was about 12 months old and weighing around 44 kg. 31 cylindrical bone specimen were obtained from cancellous bone of condyles for 3D analysis and measured by micro-computed tomography. Six parameters were trabecular thickness (Tb. Th), bone specific surface (BS/BV), percent bone volume (BV/TV), structure model index (SMI), degree of anisotropy (DA) and 3-dimensional fractal dimension (3DFD). Elastic moduli of three orthogonal directions (superior-inferior (SI), medial-lateral (ML), andterior-posterior (AP) direction) were calculated through finite element analysis. Results: Elastic modulus of superior-inferior direction was higher than those of other directions. Elastic moduli of 3 orthogonal directions showed different correlation with 3D architectural parameters. Elastic moduli of SI and ML directions showed significant strong to moderate correlation with BV/TV, SMI and 3DFD. Conclusion: Elastic modulus of cancellous bone of pig mandibular condyle was highest in the SI direction and it was supposed that the change into plate-like structure of trabeculae was mainly affected by increase of trabeculae of SI and ML directions.

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탄소섬유강화 복합재료의 전자파 차폐특성 (Electromagnetic Interference Shielding of Carbon Fibers-Reinforced Composites)

  • 심환보;서민강;박수진
    • 폴리머
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    • 제24권6호
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    • pp.860-868
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    • 2000
  • 본 연구에서는 섬유등급, 배향각 및 적층방법을 달리하여 제조한 탄소섬유강화 복합재료의 제조변수에 따른 전자파 차폐 특성에 관하여 고찰하였다. 그 결과, 탄소섬유강화 복합재료의 전자파 차폐효과는 섬유의 배향각도에 크게 좌우되었다. 특히 0$^{\circ}$의 배향각에서는 섬유의 등급에 따른 영향을 나타내었으며, 동일한 탄소섬유라 할지라도 배열방향에 따른 전기적 성질의 변화, 즉 전기적 이방성이 클수록 차폐효과는 커졌다. 각각의 적층방법에 따라 제조된 모든 시편은 83~98%의 차폐효과를 나타내었으나, 대칭구조와 비대칭구조에서는 적층각도가 커짐에 따라 차폐효과가 소폭 감소하였다. 그러나 반복구조에서는 위의 두 가지 구조와는 다른 경향을 나타내었으며, 특히 90$^{\circ}$ 반복구조의 경우 측정 주파수 전 영역에 걸쳐 90% 이상의 차폐력을 나타내었다.

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지하처분연구시설 부지 화강암의 열전도도 (Thermal Conductivity of Granite from the KAERI Underground Research Tunnel Site)

  • 조원진;권상기;최종원
    • 터널과지하공간
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    • 제18권3호
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    • pp.219-225
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    • 2008
  • 고준위폐기물처분장의 설계 및 장기 성능평가를 위한 입력자료를 확보하기 위해, 한국원자력연구원 지하처분연구시설 부지에서 실시된 경사시추에서 얻은 암석 코어를 이용하여 화강암의 열전도도를 측정하였다. 측정을 위한 시료는 다양한 지표면으로부터의 심도에서 채취되었으며, 건조 조건과 물로 포화된 조건에서 열전도도가 측정되었다. 건조 조건에서 화강암의 열전도도는 공극률이 증가함에 따라 감소하였으며, 2.1 W/mK에서 3.1 W/mK 사이의 범위에 있었다. 동일 암석 코어에서 얻은 화강암 시료에 대해 포화 조건에서 측정된 화강암의 열전도도는 건조 조건에서 특정된 값보다 큰 값을 나타내어 2.9 W/mK에서 3.6 W/mK 사이의 범위에 있었다. 조사부지 내 화강암의 열전도도에 대한 이방성의 영향은 작은 것으로 나타났다.

유한요소법에 의한 골강도와 micro-CT 지표 및 골밀도간의 상관관계 (Analysis on correlation between bone strength by FEA, micro-CT parameters and bone mineral density)

  • 윤영남;이완;이병도
    • Imaging Science in Dentistry
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    • 제37권1호
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    • pp.53-59
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    • 2007
  • Purpose : Bone mineral density (BMD) and bone microarchitecture are important determinants for bone strength. Recently micro-CT have provided possibilities for measuring a variety of structural indices to characterize bone microarchitecture. The objective of this study was to compare the BMD and micro-CT parameters with Young's modulus calculated by finite element analysis (FEA) for the evaluation of bone strength. Materials and Methods Bone specimens were obtained from the 18 female rabbits aged 16 weeks. Of those, 36 samples (right and left femur) were selected for 3D micro-CT analysis $(ANT^{TM},\;SKYSCAN,\;Belgium)$ and BMD by PIXlmus 2 (GE Lunar Co. USA). Five microstructural parameters of micro-CT, such as trabecular thickness (Tb.Th), bone specific surface (BS/BV), percent bone volume (BV/TV), structure model index (SMI) and degree of anisotropy (DOA) were studied. Young's modulus was obtained by software program (ANSYS 9.0, ANSYS Inc, Canonsburg, PA) based on micro-CT three dimensional images. Results : Young's modulus assessed by FEA correlated significantly with Tb.Th, BV/TV, BS/BV and SMI respectively. Young's modulus showed higher correlation with these rnicrostructural parameters of micro-CT than BMD. Microstructural parameters except DOA showed significant correlations within the examined group. Conclusion The microarchitectural parameters o( micro-CT and BMD represented some informations in the evaluation of bone strength assessed by FEA.

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Coercivity Enhancement of Sintered Nd-Fe-B Magnets by Grain Boundary Diffusion with DyH3 Nanoparticles

  • Liu, W.Q.;Chang, C.;Yue, M.;Yang, J.S.;Zhang, D.T.;Liu, Y.Q.;Zhang, J.X.;Yi, X.F.;Chen, J.W.
    • Journal of Magnetics
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    • 제18권4호
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    • pp.400-404
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    • 2013
  • Grain boundary diffusion technique with $DyH_3$ nanoparticles was applied to fabricate Dy-less sintered Nd-Fe-B permanent magnets with high coercivity. The magnetic properties and microstructure of magnets were systematically studied. The coercivity and remanence of grain boundary diffusion magnet were improved by 60% and reduced by 7% compared with those of the original magnet, respectively. Meanwhile, both the remanence temperature coefficient (${\alpha}$) and the coercivity temperature coefficient (${\beta}$) of the magnets were improved after diffusion treatment. Investigation shows that Dy is preferentially enriched as (Nd, Dy)$_2Fe_{14}B$ phase in the surface region of the $Nd_2Fe_{14}B$ matrix grains indicated by the remarkable enhancement of the magneto-crystalline anisotropy field of the magnet. As a result, the magnet diffused with a small amount of Dy nanoparticles possesses enhanced coercivity without remarkably sacrificing its magnetization.

Pd/Co 다층박막의 구조 및 자기적 특성에 미치는 기판온도 및 열적안정성에 관한 연구 (Thermal Stability and the Effect of Substrate Temperature on the Structural and Magnetic Properties of Pd/Co Multilayer Films)

  • 허용철;김상록;이성래;김창수
    • 한국자기학회지
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    • 제3권4호
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    • pp.298-304
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    • 1993
  • Pd/Co 다층박막을 동시열증착장치로 제작하여, 토오크 자력계, 홀 효과 측정장치 및 X-선 회절기를 이용하여 기판 온도, Pd하지층에 따른 구조적 자기적 및 열적 특성변화를 연구하였다. 기판 온도가 증가함에 따라 $150^{\circ}C$까지는 계면구조 및 각 층의 결정성이 향상되고, (111) 집합조직이 발달되었으며 따라서 계면자기이방성 및 수직자기 이방성에너지는 증가하였다. 그러나 보자력은 감소 하였는데 이는 입자의 성장으로 인한 자구벽 고착효과 감소에 기인된 것으로 보이며 Pd하지층이 두꺼 울 수록 다층박막의 입자크기는 컸다. $200^{\circ}C$ 이상에서는 계면에서 상호확산에 의하여 다층막의 구조의 열화는 촉진되었다. 열처리 초기에 주 피이크 강도의 변화는 컸으며 그 후부터는 작은 폭으로 감소하였다. 초기의 큰 강도 변화는 구조이완등의 현상에 기인된 것으로 추측되며 그 후는 확산에 의 해서이다. 다층박막의 상호확산에 필요한 활성화 에너지는 14.9 KCal/mole.K 였다.

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점도, 시편형태 그리고 접착의 유무가 광중합 복합레진의 선형중합수축의 측정에 미치는 영향 (THE EFFECT OF VISCOSITY, SPECIMEN GEOMETRY AND ADHESION ON THE LINEAR POLYMERIZATION SHRINKAGE MEASUREMENT OF LIGHT CURED COMPOSITES)

  • 이인복;손호현;권혁춘;엄정문;조병훈
    • Restorative Dentistry and Endodontics
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    • 제28권6호
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    • pp.457-466
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    • 2003
  • The aim of study was to investigate the effect of flow, specimen geometry and adhesion on the measurement of linear polymerization shrinkage of light cured composite resins using linear shrinkage measuring device. Four commercially available composites - an anterior posterior hybrid composite Z100, a posterior packable composite P60 and two flowable composites, Filtek flow and Tetric flow-were studied. The linear polymerization shrinkage of composites was determined using 'bonded disc method' and 'non-bond-ed' free shrinkage method at varying C-factor in the range of 1∼8 by changing specimen geometry. These measured linear shrinkage values were compared with free volumetric shrinkage values. The viscosity and flow of composites were determined and compared by measuring the dropping speed of metal rod under constant load. In non-bonded method, the linear shrinkage approximated one third of true volumetric shrink-age by isotropic contraction. However, in bonded disc method, as the bonded surface increased the linear shrinkage increased up to volumetric shrinkage value by anisotropic contraction. The linear shrinkage value increased with increasing C-factor and approximated true volumetric shrinkage and reached plateau at about C-factor 5∼6. The more flow the composite was, reduced linear shrinkage was measured by compensation radial flow.

다결정 $Ni_{83}Fe_{17}$ 합금박막에 대한 스핀파 특성의 열처리 효과 (Annealing Temperature Dependence of the Spin Wave for Polycrystalline $Ni_{83}Fe_{17}$ Thin Films)

  • 백종성;김약연;이성재;임우영;이수형
    • 한국자기학회지
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    • 제5권6호
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    • pp.968-973
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    • 1995
  • 고주파 마그네트론 스파터링 방법으로 제작한 다결정 $Ni_{83}Fe_{17}$ 합금박막의 열처리 효과를 고찰하기 위하여 제작된 시료를 $135^{\circ}C,\;225^{\circ}C$의 공기분 위기 및 $160^{\circ}C,\;220^{\circ}C,\;330^{\circ}C,\;390^{\circ}C\;및\;420^{\circ}C$의 아르곤 분위기에서 각각 1시간씩 열처리한 후, 강자성 공명실험을 통해 스핀파 특성변화를 고찰했다. 정자기장을 박막면에 수직한 방향으로 인가하면서 측정한 강자성 공명실험에서 여러개의 스핀파 모우드가 관측되었는데, 열처리하지 않은 시료와 아르곤 분위기에서 열처리한 시료에서는 홀수모우드만 관측되었다. 공기중 $225^{\circ}C$에서 열처리 한 시료에서는 시료양면의 표면이방성차가 증가하여 짝수모우드의 스핀파도 관측되었다. $420^{\circ}C$의 아르곤 분위기에서 열처리한 시료의 경우, 스핀파들이 높은 자기장 쪽으로 이동하는 모습을 보였는데, 이와같은 현상은 열처리과정에서 시료의 포화자화가 증가했기 때문으로 생각된다. 또한 스핀파들 사이의 간격들이 급격히 좁아지는 경향을 보였는데, 이는 시료내부의 자기적 균일성이 증가하는데 그 원인이 있는 것으로 해석된다.

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침투해석을 이용한 석션 케이슨에 작용하는 외력 평가 (Estimation on External Forces Applied to Suction Caisson Using Seepage Analysis)

  • 김정수;정연주;박민수
    • 대한토목학회논문집
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    • 제39권2호
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    • pp.317-325
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    • 2019
  • 석션 케이슨은 설치 수심제한이 적고, 비교적 단순한 설치공정과 빠른 시공이 가능하기 때문에 해양 구조물용 앵커 및 기초형식으로 활용되고 있으며 그 적용이 점차 확대되고 있다. 석션 케이슨 기초의 설계는 지반의 지지력 및 안정성 검토가 중심이 되며, 관련 설계기준에서 해석 방법을 제시하고 있다. 반면, 케이슨의 구조적 안전성 분석은 방법이 정형화되지 않았으며 특히 케이슨에 작용하는 하중 모델링에 대한 명확한 산정 방법이 정립되지 않아 석션 케이슨 단면 설계에 어려움이 있다. 이러한 이유로 본 연구에서는 이론 및 수치적 침투해석을 통해 석션압에 의해 발생되는 케이슨 내외부의 간극수압 크기 및 분포를 분석하고, 이를 바탕으로 구조해석에 적용할 수 있는 합리적인 하중 평가 방법을 제시하였다. 추가적으로 관입깊이, 투수계수의 이방성, 석션압 변화가 내외벽에 작용하는 간극수압에 미치는 영향을 분석하였다.

콘관입으로 인한 과압밀점토의 과잉간극수압의 분포 (Excess Pore Pressure Induced by Cone Penetration in OC Clay)

  • 김태준;김상인;이우진
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제22권11호
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    • pp.75-87
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    • 2006
  • 본 논문에서는 과압밀된 점토에서 피에조콘 관입으로 인한 과잉간극수압의 공간적인 분포를 알아내기 위한 대형 토조시험을 실시하고 분석결과를 제시하였다. 시험결과에 의하면 콘 주변의 전단영역에서 과잉간극수압은 콘 표면으로부터 전단영역의 경계까지 직선적으로 증가하며, 소성영역에서는 대수적으로 감소하여 소성영역 경계에서 영으로 접근하였다. 또한 전단영역의 크기는 콘 반경의 2.2-1.5배 정도이며 과압밀비 증가 시 전단영역의 크기는 감소하는 반면 소성영역의 크기는 과압밀비에 상관없이 콘 반경의 약 11배로 일정하였다. 본 연구에서는 변형률 속도와 응력이 방성 효과를 고려하여 MCC(Modified Cam Clay) 모델과 공동확장이론으로부터 피에조콘 위치에서의 과잉간극수압을 예측하였으며, 전단영역에서 ${\Delta}u_{shear}$의 선형증가와 전단 및 소성영역에서 ${\Delta}u_{oct}$의 대수적 감소를 가정하여 과잉간극수압의 공간적 분포를 예측하기 위한 방법을 제시하였다. 이러한 방법으로 예측된 간극수압의 분포는 대형 토조시험에서의 콘 관입시험 결과와 비교를 통해 검증되었다.