• Structural Engineering and Mechanics
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• 제88권2호
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• pp.159-168
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• 2023

Cost-effective high precision hybrid elements are presented in a hierarchical form for dynamic analysis of plates. The costs associated with controlling the vibrations of ferromagnetic plates can be minimized by adequate determination of the amount of electric current and magnetic field. In the present study, the effect of magnetic field and electric current on nonlinear vibrations of ferromagnetic plates is investigated. The general form of Lorentz forces and Maxwell's equations have been considered for the first time to present new relationships for electromagnetic interaction forces with ferromagnetic plates. In order to derive the governing nonlinear differential equations, the theory of third-order shear deformations of three-dimensional plates has been applied along with the von Kármán large deformation strain-displacement relations. Afterward, the nonlinear equations are discretized using the Galerkin method, and the effect of various parameters is investigated. According to the results, electric current and magnetic field have different effects on the equivalent stiffness of ferromagnetic plates. As the electric current increases and the magnetic field decreases, the equivalent stiffness of the plate decreases. This is a phenomenon reported here for the first time. Furthermore, the magnetic field has a more significant effect on the steady-state deflection of the plate compared to the electric current. Increasing the magnetic field and electric current by 10-times results in a reduction of about 350% and an increase of 3.8% in the maximum steady-state deflection, respectively. Furthermore, the nonlinear frequency decreases as time passes, and these changes become more intense as the magnetic field increases.

• Journal of Cardiovascular Imaging
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• 제31권1호
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• pp.41-48
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• 2023

BACKGROUND: The function of left atrium (LA) is difficult to assess because of its ventricle-dependent, dynamic movement. The aim of this study was to assess LA function using velocity vector imaging (VVI) and compare LA function in patients with hypertrophic cardiomyopathy (HCMP) and left ventricular hypertrophy (LVH) with normal controls. METHODS: Fourteen patients with HCMP (72% male, mean age of 52.6 ± 9.8), 15 hypertensive patients with LVH (88% male, mean age of 54.0 ± 15.3), and 10 age-matched controls (83% male, mean age of 50.0 ± 4.6) were prospectively studied. Echocardiographic images of the LA were analyzed with VVI, and strain rate (SR) was compared among the 3 groups. RESULTS: The e' velocity (7.7 ± 1.1; 5.1 ± 0.8; 4.5 ± 1.3 cm/sec, p = 0.013), E/e' (6.8 ± 1.6; 12.4 ± 3.3; 14.7 ± 4.2, p = 0.035), and late diastolic SR at mid LA (-1.65 ± 0.51; -0.97 ± 0.55; -0.82 ± 0.32, p = 0.002) were significantly different among the groups (normal; LVH; HCMP, respectively). The e' velocity, E/e', and late diastolic SR at mid LA were significantly different between normal and LVH (p = 0.001; 0.022; 0.018), whereas LA size was similar between normal and LVH (p = 0.592). The mean late diastolic peak SR of mid LA was significantly correlated with indices of diastolic function (E/e', e', and LA size). CONCLUSIONS: The SR is a useful tool for detailed evaluation of LA function, especially early dysfunction of LA in groups with normal LA size.

• 농업과학연구
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• 제11권1호
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• pp.160-175
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• 1984

로우터리 경운(耕耘)날의 회전속도(回轉速度) 및 작업속도(作業速度)가 경운소요(耕耘所要)토오크에 미치는 영향을 분석(分析)하기 위(爲)하여, 형상각(形狀角) ${\theta}=30^{\circ}$, $40^{\circ}$인 2종(種)의 경운(耕耘)날로 로우터리축(軸)을 204, 243, 285, 360rpm 4단계로, 전진속도(前進速度)는 29.40cm/s, 46.93cm/s로 변화(變化)시키면서 인공토양조(人工土壤槽)에서 dynamic strain gage system을 이용(利用)하여 경운소요(耕耘所要)토오크를 측정분석(測定分析)한 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 경운(耕耘)날의 회전속도(回轉速度) 및 전진속도(前進速度)는 경운소요(耕耘所要)토오크에 교호작용(交互作用)으로 영향(影響)을 미치는 것으로 분석(分析)되었으며, response surface analysis를 통(通)하여 분석(分析)한 수학적(數學的)인 모형(模型)은 다음과 같다. $$T=a_0+a_1V+a_2R+a_3VR+a_4VR^2$$ 여기서 T=경운소요(耕耘所要)토오크 (kg-m) $a_0$=당(當)수(數) $a_1,\;a_2,\;a_3,\;a_4$= 계(係)수(數) V=경운장치(耕耘裝置)의 전진속도(前進速度) (cm/s) R=경운(耕耘)날의 회전속도(回轉速度) (rpm) 2. 최대경운소요(最大耕耘所要)토오크는 로우터리날 회전속도(回轉速度)가 증가(增加)함에 따라 ${\frac{{\partial}T}{{\partial}V}}$는 증가(增加)하였으며, 200~220rpm에서 증가율(增加率)이 최저(最低)가 되었고, 같은 조건(條件)에서 ${\frac{{\partial}T}{{\partial}R}}$은 감소(減少)하는 경향(傾向)이었으며, 전진속도(前進速度)가 증가(增加)함에 따라 감소율(減少率)은 증가(增加)되었다. 3. 평균경운소요(平均耕耘所要)토오크는 회전속도(回轉速度)가 320~360rpm에서 ${\frac{{\partial}T}{{\partial}R}}$의 變化가 적었으며, ${\frac{{\partial}T}{{\partial}R}}$은 회전속도(回轉速度)가 증가(增加)함에 따라 감소율(減少率)이 증가(增加)되었다. 4. 전진속도(前進速度)에 대(對)한 토양(土壤)의 단위체적당(單位體積當) 평균경운소요(平均耕耘所要)토오크의 변화율(變化率)${\frac{{\partial}T}{{\partial}R}}$는 270~300rpm에서 최저(最低)가 되었으며, ${\frac{{\partial}T}{{\partial}R}}$은 V=29.40cm/s와 V=46.93cm/s일때 변화율(變化率)이 280~290rpm에서 교착(交錯)하였다. 5. 로우터리날의 형상각(形狀角)이 증가(增加)함에 따라 순경운소요동력(純耕耘所要動力)은 증가(增加)하였다. 그러나 실제(實際) 이용면(利用面)에서는 형상각(形狀角)이 작으면 로우터리날에 검불이 감기게 되므로 소요동력(所要動力)이 크게 증가(增加)함을 보여주는 연구결과도 있다. 그러므로 형상각(形狀角) 변화(變化)에 대(對)해서는 계속 연구(硏究)되어야 할 과제(課題)라 인정(認定)된다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제16권2호
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• pp.197-206
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• 2003

임의의 경계조건과 변두께를 갖는 축대칭 반구형 쉘과 반구형체의 진동수와 모우드형상을 결정하는 3차원적 해석법이 소개되었다. 수학적으로 2차원적인 전통적인 쉘이론과는 달리 본 연구의 해석법은 3차원 동적 탄성방정식을 사용하였다 자오선방향 (Φ), 법선방향(z), 원주방향(θ)으로의 변위성분인 μ/sub Φ/, μ/sub z/, μ/sub θ/는 시간에 대해서는 정현적으로, θ에 대해서는 주기적으로, 와 z 방향에 대해서는 대수다항식으로 표현될 수 있다. 축대칭 반구형 쉘의 변형률 에너지와 운동 에너지를 정식화하고, 리츠법으로 고유치문제를 계산하였다. 진동수의 최소화과정을 통해 엄밀해의 상위 경계치 진동수를 구하였으며, 이 때, 다항식의 차수를 증가시키면 진동수는 엄밀해에 수렴하게 된다. 자오선방향으로 선형적으로 꿩 두께가 변하는 반구형 쉘과 반구형체치 3차원적 진동수를 최초로 계산하였으며, 축방향으로 난 조그만 원추형 구멍이 진동수에 미치는 영향도 분석하였다. 상두께와 자유경계조건을 갖는 두꺼운 축대칭 반구형 쉘에 대한 3차원적 리츠해와 3차원적 유한요소법에 의한 진동수를 서로 비교하였다.

• Composites Research
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• 제30권2호
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• pp.138-144
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• 2017

탄소나노튜브(CNT)를 이용하여 신율이 뛰어난 p-DCPD를 지로 사용하여 손상감지용 고분자 필름 센서를 연구하였다. CNT를 수지에 혼합시킬 경우 중합을 방해하여 1차 개환만 진행되었다. CNT 농도에 따른 정적접 촉각을 측정하여 계면의 젖음성을 측정하였다. 높은 신율을 가지는 p-DCPD에 CNT를 혼합시킴으로써 전도성을 확보하였고, CNT 농도에 따른 인장강도 및 전기저항 분산도 평가를 실시하였을 경우 0.5 wt% CNT/p-DCPD 조건이 최적의 조건임을 확인하였다. CNT/p-DCPD 센서의 내구성을 평가하기 위해 동적 피로 실험을 실시하여 인장응력에 따른 전기저항 변화를 평가하였다. 초기 3회 사이클 동안은 전기저항 변화도와 응력간의 결과가 유사한 경향을 나타내었다. CNT/p-DCPD 센서의 활용을 위해 에폭시 기지 표면에 센서를 붙이고 기지 재료의 파괴거동을 확인하였다. 기지 파괴가 발생되기 전에 CNT/p-DCPD 센서의 전기저항 점핑 신호를 관찰할 수 있었다. 이는 기지재료에 발생된 균열에 의해 CNT/p-DCPD 센서와 기지간의 접착 파괴로 발생된 신호이며, 이러한 신호를 이용하여 기지재료의 균열 및 파괴를 예측해 볼 수 있었다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제15권1호
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• pp.52-59
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• 2003

동적 하중이 작용하는 콘크리트 CLWL-DCB 시험편에 대해 변위제어 파괴실험이 실시되었다. 381mm의 균열성장 동안 측정된 균열속도는 0.80mm/sec ~ 215m/sec이었다. 측정된 하중과 하중점-변위로부터 외부일 및 운동에너지와 변형에너지가 유도되었고, 에너지 균형에 필요한 파괴에너지가 각 균열속도의 균열성장에 대해 계산되었다. 실험의 결과에 요구되는 파괴에너지의 회귀식으로부터 연속적으로 성장하는 균열의 파괴저항이 계산되었다. 실험에 요구되는 파괴에너지에 대한 최대 표준오차는 3.2% 이하였다. 균열속도에 관계없이 약 28mm의 초기 균열성장 또는 미소균열의 성장에 대한 파괴저항의 증가율은 상대적으로 작았으며, 이후의 균열성장 또는 미소균열의 국부화에 대해 파괴저항의 기울기는 급격히 증가하여 균열속도에 따라 90∼145mm의 균열성장에서 최대 파괴저항이 되었다. 평균 185mm의 균열성장 동안 최대 파괴저항을 유지한 후 파괴저항은 균열속도가 빠를수록 급속히 감소하였다. 최대 파괴저항은 균열속도가 0.273m/sec보다 빠른 경우에 균열속도의 대수 값에 비례하여 142N/m에서 217N/m까지 증가하며, 균열속도가 빠를수록 관성력이 포함되지 않은 평균 파괴에너지율 215N/m와 유사한 값을 보였다. 콘크리트의 균열성장에 대한 파괴저항을 측정하기 위해서는 균열속도에 따라 최소한 90∼145mm의 안정 균열성장이 필요하다.

• Journal of Korean Neurosurgical Society
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• 제46권6호
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• pp.532-537
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• 2009

Objective : Recently, motion preservation has come to the forefront of emerging technologies in spine surgery. This is the important background information of the emergence of cervical arthroplasty as an alternative to arthrodesis that offers the promise of restoring normal spinal movement and reduces a kinematic strain on adjacent segments. The study was designed to evaluate early surgical outcome and radiological effects of $Bryan^{(R)}$ cervical disc prosthesis. Methods : The authors retrospectively reviewed radiographic and clinical outcomes in 52 patients who received the $Bryan^{(R)}$ Cervical Disc prosthesis, for whom follow-up data were available. Static and dynamic radiographs were measured by computer to determine the angles formed by the endplates of the natural disc preoperatively, those formed by the shells of the implanted prosthesis, the angle of functional spine unit (FSU), and the C2-7 Cobb angle. The range of motion (ROM) was also determined radiographically, whereas clinical outcomes were assessed using Odom's criteria, visual analogue pain scale (VAS) and neck disability index (NDI). Results : A total of 71 $Bryan^{(R)}$ disc were placed in 52 patients. A single-level procedure was performed in 36 patients, a two-level procedure in 13 patients, and a three-level procedure in 3. Radiographic and clinical assessments were made preoperatively. Mean follow-up duration was 29.2 months, ranging from 6 to 36 months. All of the patients were satisfied with the surgical results by Odom's criteria, and showed significant improvement by VAS and NDI score (p < 0.05). The postoperative ROM of the implanted level was preserved without significant difference from preoperative ROM of the operated level (p < 0.05). 97% of patients with a preoperative lordotic sagittal orientation of the FSU were able to maintain lordosis. The overall sagittal alignment of the cervical spine was preserved in 88.5% of cases at the final follow up. Interestingly, preoperatively kyphotic FSU resulted in lordotic FSU in 70% of patients during the late follow up, and preoperatively kyphotic overall cervical alignment resulted in lordosis in 66.6% of the patients postoperatively. Conclusion : Arthroplasty using the $Bryan^{(R)}$ disc seemed to be safe and provided encouraging clinical and radiologic outcome in our study. Although the early results are promising, this is a relatively new approach, therefore long-term follow up studies are required to prove its efficacy and its ability to prevent adjacent segment disease.

• Journal of Pharmaceutical Investigation
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• 제37권3호
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• pp.137-148
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• 2007

Using a strain-controlled rheometer [Rheometrics Dynamic Analyzer (RDA II)], the steady shear flow properties of a semi-solid ointment base (vaseline) have been measured over a wide range of shear rates at temperature range of $25{\sim}60^{\circ}C$. In this article, the steady shear flow properties (shear stress, steady shear viscosity and yield stress) were reported from the experimentally obtained data and the effects of shear rate as well as temperature on these properties were discussed in detail. In addition, several inelastic-viscoplastic flow models including a yield stress parameter were employed to make a quantitative evaluation of the steady shear flow behavior, and then the applicability of these models was examined by calculating the various material parameters (yield stress, consistency index and flow behavior index). Main findings obtained from this study can be summarized as follows : (1) At temperature range lower than $40^{\circ}C$, vaseline is regarded as a viscoplastic material having a finite magnitude of yield stress and its flow behavior beyond a yield stress shows a shear-thinning (or pseudo-plastic) feature, indicating a decrease in steady shear viscosity as an increase in shear rate. At this temperature range, the flow curve of vaseline has two inflection points and the first inflection point occurring at relatively lower shear rate corresponds to a static yield stress. The static yield stress of vaseline is decreased with increasing temperature and takes place at a lower shear rate, due to a progressive breakdown of three dimensional network structure. (2) At temperature range higher than $45^{\circ}C$, vaseline becomes a viscous liquid with no yield stress and its flow character exhibits a Newtonian behavior, demonstrating a constant steady shear viscosity regardless of an increase in shear rate. With increasing temperature, vaseline begins to show a Newtonian behavior at a lower shear rate range, indicating that the microcrystalline structure is completely destroyed due to a synergic effect of high temperature and shear deformation. (3) Over a whole range of temperatures tested, the Herschel-Bulkley, Mizrahi-Berk, and Heinz-Casson models are all applicable and have an almostly equivalent ability to quantitatively describe the steady shear flow behavior of vaseline, whereas the Bingham, Casson,and Vocadlo models do not give a good ability.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권5호
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• pp.146-152
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• 2018

본 연구에서는 국내에서 주로 발생하는 소성변형에 대한 아스팔트 혼합물의 성능개선을 위해 분말형 및 액상형 재료를 혼합한 복합 개질제를 이용하였다. 주요 구성 물질은 분말형인 규조토, 운모 및 카본블랙, 액상형 고형분 70% SBR(Styrene-Butanaiene Rubber) 라텍스 등을 이용하였다. 시험에 사용된 2종류의 표층용 혼합물에 대한 인장강도비는 국토교통부(2017) 아스팔트 혼합물 생산 및 시공지침 기준인 0.80 이상을 만족하였다. 복합개질제를 첨가한 경우 건조상태에서의 인장강도 증가효과가 약 14% 이상 나타났다. 휠트레킹 시험 하중에 의한 분당변형속도는 0.07-0.14 정도로 복합 개질제 사용 시 분당 변형속도가 개선되었고, 동적안정도의 경우 295에서 590으로 거의 100% 정도 향상되었다. 또한, 최종 침하량은 11.38mm에서 9.57mm로 저감되었다. 동삼축압축시험을 이용한 소성변형 시험결과, 2단계 구간이 끝나고 3단계 소성변형파괴구간에 진입하는 변형량의 크기는 평균 1.50mm에서 1.76mm,나타났다. 또한, 2단계 구간의 시간당 변형 기울기는 기존 아스팔트 혼합물은 0.007 mm/sec 이고, 복합 개질제를 혼합한 아스팔트 혼합물의 평균기울기는 0.005 mm/sec 정도로 도로포장체가 안정적인 공용성능을 발휘하는 구간에서 교통하중에 의한 소성변형 속도가 상대적으로 작음을 알 수 있다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제16권3호
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• pp.251-260
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• 2003

원형단면의 깊은 테이퍼봉과 보의 진동수와 모드형상을 결정하는 3차원 해석방법이 제시되었다. 수학적으로 1차원인 전통적인 봉과 보이론과는 달리, 본 연구에서는 3차원 동탄성방정식을 근간으로 하였다. 반경방향(r), 원주방향(θ), 축방향(z)으로의 변위성분인 u/sup r/, u/sub θ/, u/sub z/를 시간에 대해서는 정현적으로, θ에 대해서는 주기적으로, r과 z방향으로는 다수다항식의 형태로 표현하였다. 봉과 보의 위치(변형률)에너지와 운동에너지를 정식화하고, 고유치문제를 해결하기 위해 Ritz법을 사용하였으며, 진동수의 최소화과정을 통해 엄밀해의 상위경계치의 진동수를 구하였다. 이때 다항식의 차수를 증가시키면 진동수는 엄밀해에 수렴하게 된다. 봉과 보의 하위 5개의 진동수에 대해서 유효숫자 4자리까지의 수렴성 연구가 이루어졌다. 축방향으로 1차 직선적, 2차 및 3차 곡선으로 테이퍼된 9가지 형상의 봉과 보의 수치결과를 3차원 이론을 이용하여 최초로 계산하였다. 또한 선형 테이퍼 보의 예를 통해 3차원 Ritz법과 고전적인 1차원 Euler-Bernoulli 보이론과의 비교가 이루어졌다.