• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제40권5호
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• pp.158-164
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• 2019

The interbody fusion cage used to replace the degenerative intervertebral disc is largely composed of titanium-based biomaterials and biopolymer materials such as PEEK. Titanium is characterized by osseointergration and biocompatibility, but it is posed that the phenomenon such as subsidence can occur due to high elastic modulus versus bone. On the other hand, PEEK can control the elastic modulus in a similar to bone, but there is a problem that the osseointegration is limited. The purpose of this study was to implement titanium material's stiffness similar to that of bone by applying cellular structure, which is able to change the stiffness. For this purpose, the cellular structure A (BD, Body Diagonal Shape) and structure B (QP, Quadral Pod Shape) with porosity of 50%, 60%, 70% were proposed and the reinforcement structure was suggested for efficient strength reinforcement and the stiffness of each model was evaluated. As a result, the stiffness was reduced by 69~93% compared with Ti6Al4V ELI material, and the stiffness most similar to cortical bone is calculated with the deviation of about 12% in the BD model with 60% porosity. In this study, the interbody fusion cage made of Ti6Al4V ELI material with stiffness similar to cortical bone was implementing by applying cellular structure. Through this, it is considered that the limitation of the metal biomaterial by the high elastic modulus may be alleviated.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제13권9호
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• pp.679-687
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• 2003

Shock wave reduction in electrorheological(ER) smart structures is studied. ER insert is a composite structure comprising two elastic outer layers between which is sandwiched layer of ER fluid. When a voltage is applied across the outer layers. the shear modulus and the loss factor of the ER fluid are enabled, and thus the dynamic properties of the composite structure is altered. For the shock wave reduction in a hull mount of a submerged structure, ER inserts are made on the hull mount structure. To investigate the ER insert shape. many types of ER insert pattern are considered. Modal test of ER insert structures is performed to obtain the mode shapes, natural frequencies and the acceleration transmissibility. The acceleration transmissibility is reduced at such a frequency region when an electric field is applied. It is observed that the natural frequencies and mode shapes can be tunable by applying electric field. The ER-inserted hull mount is installed in an integrated system and the overall performance of shock wave reduction is tested. The possibility of shock wave reduction in the hull mount is demonstrated.

• 폴리머
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• 제35권4호
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• pp.332-336
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• 2011

하이드로젤은 다양한 분야에 적용가능한 그 잠재성으로 인해 널이 연구되어 왔다. 특히 설파이드와 같은 기능성기의 도입은 그들의 응용성을 넓혀왔다. 본 연구에서 점토/아크릴아미드 하이드로젤에 푸코이단을 도입하는 연구를 수행하였다. 얻어진 semi-IPN 나노복합 하이드로젤에서 선형사슬형 다당류인 푸코이단은 점토와 강한 이온 상호작용을 가졌다. 단순한 혼합실험에서도 푸코이단은 점토와 화학결합 없이 물리적 가교를 이룰 수 있었다. Semi-IPN 하이드로젤에서 평형팽윤비율은 푸코이단의 함량이 증가함에 따라 증가하였다. 탄성계수는 푸코이단의 함량이 증가함 따라 초기엔 증가하였고 더 증가하면 감소하였다. 이러한 하이드로젤의 파괴의 일 값은 강인한 성질을 보여주었다. 본 하이드로젤은 조절 가능한 하이드로젤로서의 성질들과 함께 점막접착성 등의 기능성 특징을 나타낼 수 있다.

• 한국음향학회지
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• 제30권1호
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• pp.33-41
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• 2011

음압을 감지할 수 있는 Sagnac 간섭계 센서와 온도 및 스트레인을 측정할 수 있는 FBG센서를 결합한 새로운 형태의 하이브리드 광섬유 센서 시스템을 구축하기 위하여 입력 광원인 CW를 TLS로 대체할 필요가 있어 이에 따라 광원의 변화와 맨드릴 재료의 변화에 따른 광섬유 센서의 응답 특성 연구가 필요하게 되었다. 제작된 맨드릴 재료는 PTFE와 PTFE에 카본을 섞어 만든 두 종류로 선택하여 중공 원통형 맨드릴 겉면에 광섬유를 18 m 감아 광섬유 센서로 제작하였다. CW 광원에 대하여 음원의 입력 주파수를 1 kHz~20 kHz까지 바꾸어 가며 트랜스포머 오일이 채워진 유조에서 실험하였다. 또한 FBG와 맨드릴형 광섬유 센서를 결합한 하이브리드형 광섬유 센서 시스템을 구성하고 TLS 광원을 입사광으로 실험하였다. 실험 결과 PTFE 센서의 탐지 크기는 카본 센서 탐지 크기보다 높게 나타났고 맨드릴 재질의 탄성계수 값이 적을수록 커진다는 이론 결과와 잘 일치함을 보였다. CW 광원과 TLS 광원에서 응답한 PTFE 센서의 특성을 주파수별로 상호 비교하여 보면 광원이 CW일 때 보다 TLS일 때 응답 특성이 우수함을 알 수 있었다. 본 연구를 통하여 TLS를 이용한 광섬유 센서는 FBG와의 하이브리드 시스템에 적용 가능하리라 사료된다.